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DE102005003191A1 - Motor vehicle e.g. passenger car`s, surrounding field detecting device for parking spot measurement, has light source and camera arranged with basis distance from one another, which serves to determine distance between vehicle and obstacle - Google Patents

Motor vehicle e.g. passenger car`s, surrounding field detecting device for parking spot measurement, has light source and camera arranged with basis distance from one another, which serves to determine distance between vehicle and obstacle Download PDF

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DE102005003191A1
DE102005003191A1 DE102005003191A DE102005003191A DE102005003191A1 DE 102005003191 A1 DE102005003191 A1 DE 102005003191A1 DE 102005003191 A DE102005003191 A DE 102005003191A DE 102005003191 A DE102005003191 A DE 102005003191A DE 102005003191 A1 DE102005003191 A1 DE 102005003191A1
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DE
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camera
light source
motor vehicle
obstacle
light
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Application number
DE102005003191A
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German (de)
Inventor
Karsten Haug
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Abstract

The device has a laser diode serving as a light source (5), which projects a light beam for representing a light line on a potential obstacle in surrounding field of a vehicle. The light line is detected by a camera (7). The source and the camera are arranged with a basis distance from one another to an evaluation unit, where the basis distance serves as a basis for determining a distance between the vehicle and the obstacle. The basis distance between the camera and the light source is about 0.5 meters. Independent claims are also included for the following: (A) a motor vehicle including a device for detecting the surrounding field (B) a method for detecting the surrounding field of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umfelderfassung eines bewegbaren Objektes, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einer Lichtquelle, einer Kamera und einer mit der Kamera verbundenen Auswerteeinheit, wobei von der Lichtquelle ein ebenes Lichtbündel zur Darstellung einer Lichtlinie auf einem potentiellen Hindernis im Umfeld des Objektes projizierbar und die Lichtlinie mittels der Kamera erfassbar ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Umfelderfassung eines bewegbaren, eine Lichtquelle und eine Kamera aufweisenden Objektes, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei ein von der Lichtquelle abgestrahltes ebenes Lichtbündel auf ein potentielles Hindernis im Umfeld des Objektes als Lichtlinie projiziert wird und wobei die Lichtlinie von der Kamera erfasst wird.The The invention relates to a device for detecting the surroundings of a movable Object, in particular a motor vehicle, with a light source, a Camera and an evaluation unit connected to the camera, wherein from the light source a plane light beam to represent a Light line on a potential obstacle in the environment of the object can be projected and the light line can be detected by means of the camera. In addition, refers The invention relates to a motor vehicle with such a device. About that In addition, the invention relates to a method for environment detection a movable, a light source and a camera having Object, in particular a motor vehicle, one of the Light source radiated plane light beam on a potential obstacle in the environment of the object is projected as a light line and where the light line is detected by the camera.

Aus EP 0 361 188 A2 ist eine vorgenannte Vorrichtung sowie ein eingangs beschriebenes Kraftfahrzeug und Verfahren bekannt. In diesem Dokument ist ein Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuges gegen Kollisionen beschrieben, wonach ein Fahrweg des Fahrzeuges in einer Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug durch einen von dem Fahrzeug schräg zu einem Boden hin gerichteten Lichtvorhang beleuchtet wird, der auf den Boden in einer sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Auftrefflinie auftrifft. Diese Auftrefflinie wird vom Fahrzeug aus überwacht. Bei Unterbrechungen oder Versatz von Linienbereichen der Auftrefflinie erhält der Antrieb des Fahrzeugs einen Steuerbefehl, es erfolgt ein aktiver Eingriff in die Steuerung des Fahrzeugs. Außerdem ist aus dem vorgenannten Dokument auch ein kollisionsgeschütztes Fahrzeug bekannt, auf dem ein Laser und eine Linse exzentrisch im Laserlicht angeordnet ist. Das aus der Linse austretende Licht ist nach Austritt aus dem Fahrzeug schräg zu einem Boden hin gerichtet. Ferner sind eine einen Auftrefflinienbereich des Laserlichts auf den Boden überwachende Kamera und eine mit der Kamera verbundene Auswerteeinheit vorgesehen.Out EP 0 361 188 A2 is an aforementioned device and an initially described motor vehicle and method known. This document describes a method for protecting a vehicle against collisions, according to which a travel path of the vehicle in a direction of travel in front of the vehicle is illuminated by a light curtain directed obliquely from the vehicle towards a ground, which is on the ground in a direction transverse to the direction of travel extending impingement line strikes. This impact line is monitored from the vehicle. In the case of interruptions or offsets of line regions of the impact line, the drive of the vehicle receives a control command; an active intervention in the control of the vehicle takes place. In addition, from the aforementioned document, a collision-protected vehicle is known, on which a laser and a lens is arranged eccentrically in the laser light. The light emerging from the lens is directed obliquely to a floor after exiting the vehicle. Furthermore, a camera monitoring an impingement area of the laser light on the ground and an evaluation unit connected to the camera are provided.

Darüber hinaus offenbart DE 195 07 957 C1 ein Kraftfahrzeug mit einer seitlich in einem Außenspiegel angebrachten optischen Abtasteinrichtung zur berührungslosen Abtastung eines seitlichen Fahrbahnbereiches und einer der Abtasteinrichtung nachgeschalteten Auswerteeinheit. Die optische Abtasteinrichtung beinhaltet nahe beeinander liegend in dem Außenspiegel mehrere nebeneinander angeordnete Infrarot-Sendeelemente und ein zugehöriges Charge-Coupled Device(CCD)-Array zur Abtastung einer Fahrbahnoberfläche zwecks Erfassung einer Fahrspurbegrenzung. Das CCD-Array und die Auswerteeinheit sollen allgemein zur Laufzeitbestimmung, Kontrastbestimmung und Konturenerkennung aus den von der Abtasteinrichtung zugeführten Daten eingerichtet sein.In addition revealed DE 195 07 957 C1 a motor vehicle with a laterally mounted in an exterior mirror optical scanning device for non-contact scanning of a side roadway area and an evaluation unit downstream of the scanning device. The optical scanning device includes near each other lying in the outside mirror a plurality of juxtaposed infrared transmitting elements and an associated charge-coupled device (CCD) array for scanning a road surface for the purpose of detecting a lane boundary. The CCD array and the evaluation unit should generally be set up for determining transit time, contrast determination and contour recognition from the data supplied by the scanning device.

Eine Entfernungsmessvorrichtung für ein Fahrzeug offenbart EP 0 686 857 A2 . Dabei wird ein Laserstrahl in Richtung eines Zielfahrzeuges ausgesendet und durch Detektion eines von dem Zielfahrzeug reflektieren Laserstrahles eine Entfernung zu dem Zielfahrzeug berechnet. Zudem wird in diesem Dokument eine Entfernungsmessvorrichtung mit einer Lichtabstrahlvorrichtung und einem Signalverarbeitungsteil zum Erfassen eines reflektierten Laserstrahles offenbart.A distance measuring device for a vehicle disclosed EP 0 686 857 A2 , In this case, a laser beam is emitted in the direction of a target vehicle and calculated by detection of a laser beam reflected from the target vehicle, a distance to the target vehicle. In addition, in this document, a distance measuring apparatus having a light emitting device and a signal processing part for detecting a reflected laser beam is disclosed.

Ein Verfahren zur Überwachung der Umgebung eines fahrenden Fahrzeugs sowie eine auf dem Fahrzeug angebrachte Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens mit einer Kamera und einem Strahlabtast-Laserradar zur Erfassung von Fahrzeugen auf einer Straße und in einer Fahrspur beschreibt DE 196 29 775 A1 . Das Strahlabtast-Laserradar ist so auf dem Fahrzeug angebracht, dass das Zentrum seiner optischen Achse mit der optischen Achse der Kamera übereinstimmt. Wenn in Ausstrahlungsrichtung des Laserradars eine Reflexion stattfindet, empfängt das Laserradar das reflektierte Licht, und die Entfernung zum reflektierenden Objekt in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges wird durch Messung einer Ausbreitungsverzögerungszeit von Ausstrahlung bis Empfang des reflektierten Lichtes erfasst. Es wird mithin eine Laufzeitmessung vorgenommen.A method for monitoring the surroundings of a moving vehicle and a vehicle-mounted device for carrying out the method with a camera and a beam scanning laser radar for detecting vehicles on a road and in a lane describes DE 196 29 775 A1 , The beam scanning laser radar is mounted on the vehicle such that the center of its optical axis coincides with the optical axis of the camera. When reflection occurs in the irradiation direction of the laser radar, the laser radar receives the reflected light, and the distance to the reflective object in the forward direction of the vehicle is detected by measuring a propagation delay time from emission to reception of the reflected light. It is therefore made a runtime measurement.

Darüber hinaus offenbart US 5 701 122 A ein Kraftfahrzeug mit einem Frontstoßfänger mit einer Frontschürze, an der ein Paar optischer Sensoreinheiten angeordnet ist. Die Sensoreinheiten können eine Entfernung von der Frontschürze zu einem Festkörper in der Nähe der Frontschürze detektieren. Die Entfernung wird entsprechend einem Ausgangssignal eines optischen Detektors anhand der Intensität des reflektierten Lichtes bestimmt, wenn Licht von einem optischen Sender in den optischen Detektor zurück reflektiert wird.In addition revealed US 5,701,122 A a motor vehicle with a front bumper with a front bumper, on which a pair of optical sensor units is arranged. The sensor units may detect a distance from the front apron to a solid near the front apron. The distance is determined according to an output of an optical detector based on the intensity of the reflected light when light is reflected back from an optical transmitter into the optical detector.

Außerdem ist eine Kamera bekannt, die imstande ist, ein Bild von einem Objekt zu machen und gleichzeitig die Entfernung zwischen Kamera und Objekt zu messen. Die Kamera ist mit einem Laserentfernungsmesser durch ein Lichtsplittungselement verbunden.Besides that is a camera is known that is capable of taking a picture of an object and at the same time the distance between camera and object to eat. The camera is going through with a laser rangefinder a light splitting element connected.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Umfelderfassung zu schaffen, die neben einer Hindernisdetektion auf einfache Weise auch eine Erfassung des Abstandes zu dem Hindernis ermöglicht. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung zu liefern. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Umfelderfassung anzugeben, mittels dessen neben einer Hindernisdetektion eine Abstandsbestimmung zu dem Hindernis vorgenommen werden kann.Based on the prior art, the present invention seeks to provide a device for environment detection, which allows in addition to obstacle detection in a simple way, a detection of the distance to the obstacle. Furthermore, the invention has for its object to provide a motor vehicle with such a device. In addition, it is an object of the invention to provide a method for detecting surroundings, by means of which, in addition to an obstacle detection, a determination of the distance to the obstacle can be made.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Lichtquelle und die Kamera mit einem der Auswerteeinheit als Grundlage für eine Bestimmung eines Hindernisabstandes zwischen Objekt und Hindernis dienenden Basisabstand voneinander angeordnet sind.The The first object is achieved according to the invention in that in a device of the type mentioned, the light source and the camera with one of the evaluation unit as a basis for a determination an obstacle distance between object and obstacle serving Base distance from each other are arranged.

Ferner wird die oben zweitgenannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art, bei dem die Lichtquelle im Kraftfahrzeugheck zur Abstrahlung des Lichtbündels in einen rückwärtigen Bereich des Kraftfahrzeuges und die Kamera im Kraftfahrzeugheck zur Erfassung eines Bildes im rückwärtigen Bereich des Kraftfahrzeuges angeordnet ist oder bei dem die Lichtquelle an einer Kraftfahrzeuglängsseite zur Abstrahlung des Lichtbündels in einen seitlichen Bereich des Kraftfahrzeuges und die Kamera an der gleichen Kraftfahrzeuglängsseite zur Erfassung eines Bildes im seitlichen Bereich des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.Further the above second object is achieved according to the invention with a Motor vehicle of the type mentioned, in which the light source in the motor vehicle tail for the radiation of the light beam in a rear area of the motor vehicle and the camera in the vehicle rear for detecting a Picture in the back area of the motor vehicle is arranged or at which the light source a motor vehicle longitudinal side for the radiation of the light beam in a lateral area of the motor vehicle and the camera the same motor vehicle longitudinal side for detecting an image in the lateral area of the motor vehicle is arranged.

Die oben drittgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mittels einer Triangulationsmessung der Hindernisabstand von Objekt und Hindernis ausgehend von einem Basisabstand zwischen Lichtquelle und Kamera ermittelt wird.The The third object mentioned above is achieved by the fact that in a method of the type mentioned by means of a triangulation measurement the obstacle distance of object and obstacle from one Base distance between light source and camera is determined.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Der Basisabstand liegt erfindungsgemäß als definierter, vorgegebener Abstand zwischen Kamera und Lichtquelle vor. Bei der Erfindung kann vorzugsweise nur in dem Fall, in dem ein Hindernis im Umfeld des bewegbaren Objektes vorhanden ist, ein Abbild dieses Objektes erfasst werden, so dass das extrahierte Datenvolumen vorteilhaft gering gehalten werden kann und die Detektion vereinfacht wird. Durch die Projektion einer Lichtlinie können gegenüber einem einfachen Lichtstrahl zusätzliche Informationen, zum Beispiel über die Gestalt des Hindernisses, gewonnen werden. Die Lichtlinie darf in eingeschränktem Umfang auch Lücken aufweisen, sie kann beispielsweise aus einer Anzahl von Lichtpunkten bestehen, deren Abstand so gering ist, dass sie in ihrer Gesamtheit unmittelbar als Linie erkennbar sind. Somit kann das Lichtbündel entweder aus einer unendlichen Anzahl von in einer Ebene angeordneten Lichtstrahlen oder aus einer signifikanten, gegebenenfalls großen, aber begrenzten Anzahl solcher Lichtstrahlen bestehen. Als Wellenlänge des Lichtes kann bevorzugt eine Wellenlänge zwischen 780 und 1.000 nm gewählt werden, die nur für Kameras, nicht aber für das menschliche Auge sichtbar ist; grundsätzlich kann aber auch eine sichtbare Wellenlänge gewählt werden. Bei der Erfindung ist es nicht notwendig, eine hochauflösende Kamera mit aufwendiger Optik zu verwenden, sondern es ist hinreichend, eine einfache, handelsübliche Kamera einzusetzen, da lediglich eine Linienstruktur in einem Grauwertbild detektiert werden muss (das heißt es ist nur eine Grauwertdetektion erforderlich). Wesentlich für die Erfindung ist, dass ein erheblicher Basisabstand, der allgemein auch als Grundabstand bezeichnet werden kann, zwischen Kamera und Lichtquelle vorliegt. Dadurch kann – ohne dass zum Beispiel eine aufwendige Laufzeitmessung eines ausgesandten Lichtstrahls erforderlich ist – unter Zugrundelegung des Basisabstandes als festliegender Größe in einfacher Weise der Hindernisabstand zwischen bewegbarem Objekt und Hindernis bestimmt werden. Hierzu ist keine aufwendige 2-D-Bildverarbeitung erforderlich, sondern nur eine zeilen- oder spaltenbasierte Auswertung (1-D-Auswertung). Dadurch kann die Auswerteeinheit einen einfacheren, kostengünstigeren Aufbau haben als bei einer 2-D-Bildverarbeitung. Der Triangulationsmessung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird neben dem Basisabstand zwischen Lichtquelle und Kamera vorzugsweise ein Winkel zwischen abgestrahltem Lichtbündel und (konstruktiv vorgegebenem) Basisabstand sowie ein (durch die Kamera bestimmter) Winkel zwischen von dem Hindernis reflektiertem Lichtbündel und Basisabstand zugrunde gelegt. Von sehr großem Vorteil ist es, dass mit der Erfindung eine eine hohe Messgenauigkeit und Messsicherheit gewährleistende aktive Lasertriangulation durchgeführt werden kann. Aufgrund aktiver Beleuchtung mittels der Lichtquelle ist die Erfindung sowohl bei Tageslicht als auch bei Dunkelheit uneingeschränkt einsetzbar. Die Erfindung eignet sich insbesondere aufgrund ihres kompakten und einfachen Aufbaus und ihrer hohen Zuverlässigkeit sehr gut für ein bewegbares Objekt, das ein Kraftfahrzeug ist, und zwar sowohl für einen Personenkraftwagen als auch für ein Nutzfahrzeug. Bei Personenkraftwagen sind für eine Messung in seitlicher Richtung vorteilhaft folgende Einbauorte für Lichtquelle und Kamera vorstellbar: 1.) Kamera vorne seitlich in einem Stoßfänger, Lichtquelle in einer B-Säule oder umgekehrt, 2.) Kamera vorne seitlich im Stoßfänger, Lichtquelle bezogen auf die Fahrzeuglängsachse auf Höhe einer A-Säule, 3.) Kamera hinten seitlich in einem Stoßfänger, Lichtquelle in einer B-Säule oder umgekehrt, 4.) Kamera hinten seitlich im Stoßfänger, Lichtquelle in einer C-Säule oder umgekehrt. Vorzugsweise kann die Lichtquelle in eine vorhandene Leuchte, beispielsweise eine Rückleuchte, des Kraftfahrzeuges integriert sein. Das ist insbesondere bei Verwendung von Laserdioden als Lichtquelle von Vorteil, da somit die Möglichkeit gegeben ist, bereits konstruktiv-mechanisch einen Mindestabstand zu einem potentiellen Betrachter einzuhalten und so dessen Augenlicht zu schützen. Wird mit der Erfindung beispielsweise eine Parklückenvermessung eines Kraftfahrzeuges vorgenommen, ist es vorteilhaft, die Triangulationsmessung mit einem kleinen Triangulationswinkel vorzunehmen; denn am hinteren Ende der Parklücke kann kurzzeitig eine Abschattung der Lichtlinie erfolgen, wobei die Größe des Abschattungsbereiches mit dem Triangulationswinkel steigt. Alternativ ist es auch denkbar, eine Lichtquelle in der Kraftfahrzeugmitte mit zwei Kameras zu koppeln, so dass stets mindestens ein Messsignal zur Verfügung steht.The base distance according to the invention is present as a defined, predetermined distance between the camera and the light source. In the invention, preferably only in the case where an obstacle is present in the vicinity of the movable object, an image of this object can be detected, so that the extracted data volume can advantageously be kept low and the detection is simplified. By projecting a light line, additional information, for example about the shape of the obstacle, can be obtained compared to a simple light beam. The light line may also have gaps to a limited extent, it may for example consist of a number of points of light whose distance is so small that they are directly visible in their entirety as a line. Thus, the light beam may consist of either an infinite number of light beams arranged in a plane or of a significant, possibly large, but limited number of such light beams. As the wavelength of the light, a wavelength between 780 and 1000 nm may be selected, which is visible only to cameras, but not to the human eye; In principle, however, a visible wavelength can also be selected. In the invention, it is not necessary to use a high-resolution camera with complex optics, but it is sufficient to use a simple, commercial camera, since only a line structure in a gray value image must be detected (that is, it is only a gray value detection required). Essential to the invention is that a considerable base distance, which can also be generally referred to as the basic distance, exists between the camera and the light source. As a result, the obstacle distance between the movable object and the obstacle can be determined in a simple manner on the basis of the base distance as fixed quantity-without, for example, necessitating a complicated transit time measurement of an emitted light beam. No elaborate 2-D image processing is required, but only a line-based or column-based evaluation (1-D evaluation). As a result, the evaluation unit can have a simpler, more cost-effective design than with 2-D image processing. The triangulation measurement of the method according to the invention, in addition to the base distance between the light source and camera is preferably based on an angle between the emitted light beam and (constructively predetermined) base distance and (determined by the camera) angle between reflected from the obstacle light beam and base distance. Of very great advantage is that with the invention, a high measurement accuracy and measurement security ensuring active laser triangulation can be performed. Due to active illumination by means of the light source, the invention can be used without restrictions both in daylight and in the dark. The invention is particularly well suited for a movable object that is a motor vehicle, both for a passenger car and for a commercial vehicle, in particular because of its compact and simple construction and its high reliability. In passenger cars, the following installation locations for light source and camera are advantageously conceivable for a measurement in the lateral direction: 1.) Camera front side in a bumper, light source in a B-pillar or vice versa, 2.) Camera front side in the bumper, light source based on the Vehicle longitudinal axis at the height of an A-pillar, 3.) Rear camera laterally in a bumper, light source in a B-pillar or vice versa, 4.) Camera at the rear side in the bumper, light source in a C-pillar or vice versa. Preferably, the light source can be integrated into an existing light, for example a tail light, of the motor vehicle. This is particularly advantageous when using laser diodes as a light source, since thus the possibility is given already constructive-mechanical to maintain a minimum distance to a potential viewer and thus to protect his eyesight. If, for example, a parking space measurement of a motor vehicle is made with the invention, it is advantageous to carry out the triangulation measurement with a small triangulation angle; because at the rear end of the parking space shading of the light line can be done briefly, the size of the shading area increases with the triangulation angle. Alternatively, it is also conceivable to couple a light source in the motor vehicle center with two cameras, so that at least one measurement signal is always available.

Grundsätzlich kann als Lichtquelle eine beliebige Lichtquelle, beispielsweise eine LED oder ein LED-Array, vorgesehen werden, mittels derer eine Lichtlinie von hinreichender Helligkeit und Schärfe auf ein Hindernis projizierbar ist. Insbesondere für einen sehr zuverlässigen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise auch bei großer Umgebungshelligkeit ist es hingegen von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Lichtquelle einen Laser mit nachgeschaltetem Linienprojektor aufweist.Basically as a light source any light source, such as a LED or an LED array, are provided, by means of which a light line of sufficient brightness and sharpness projectable onto an obstacle is. Especially for a very reliable one Operation of the device according to the invention for example, even at large Ambient brightness, on the other hand, is of particular advantage when according to a Development of the invention, the light source is a laser with downstream Line projector has.

Die Zuverlässigkeit der Vorrichtung wird vorteilhaft zusätzlich erhöht, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Kamera ein schmalbandiges optisches Bandpassfilter aufweist. Dieses Bandpassfilter ist auf die Wellenlänge der Lichtquelle abgestimmt, so dass – ohne signifikante Störungen durch Umweltlichteinflüsse – nur von der Lichtquelle abgestrahltes, an einem Hindernis reflektiertes Licht von der Kamera abgebildet wird.The reliability the device is advantageously additionally increased if, according to a Another embodiment of the invention, the camera is a narrowband having optical bandpass filter. This bandpass filter is on the wavelength tuned to the light source so that - without significant interference from Environmental influences - only from the light source emitted, reflected at an obstacle Light from the camera is displayed.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beträgt der Basisabstand zwischen Lichtquelle und Kamera in etwa 0,15 bis 0,5 m, wodurch sich die Vorrichtung vorzugsweise an einem Kraftfahrzeug im Kraftfahrzeugheck als abstandsmessende Rückfahrkamera zur präzisen Bestimmung eines Hindernisabstandes eignet.According to one Another advantageous embodiment of the invention, the base distance between the light source and the camera in about 0.15 to 0.5 m, thereby the device preferably on a motor vehicle in the vehicle rear as a distance-measuring reversing camera for precise Determining an obstacle clearance is suitable.

Alternativ beträgt gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Basisabstand zwischen Lichtquelle und Kamera mindestens 0,5 m. Auf diese Weise kann mit der Vorrichtung in Zuordnung zu einem Kraftfahrzeug eine genaue und zuverlässige Parklückenvermessung vorgenommen werden.alternative is according to a another advantageous embodiment of the invention, the base distance between light source and camera at least 0.5 m. In this way can with the device in association with a motor vehicle a accurate and reliable Parking space measurement be made.

Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zur Signalisation des Hindernisabstandes vorgesehen. Zum Beispiel ein Bediener des bewegbaren Objektes, insbesondere ein Fahrzeugführer, kann über die Mensch-Maschine-Schnittstelle direkt über den Hindernisabstand informiert werden. Vorzugsweise kann als Mensch-Maschine-Schnittstelle diejenige einer gegebenenfalls in dem bewegbaren Objekt vorhandenen, beispielsweise unter der Bezeichnung Parkpilot bekannten und auf Ultraschallsensoren basierenden, Einparkhilfsvorrichtung verwendet werden. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle kann zum Beispiel akustisch und/oder optisch arbeiten, wobei ein aufwendiger und kostenintensiver Bildschirm grundsätzlich nicht erforderlich ist. Zur optischen Darstellung kann gegebenenfalls ein Parkpilotsteuergerät modifiziert werden, so dass beispielsweise auch Kamerasignale einer Rückfahrkamera ausgewertet werden können. Es ist auch denkbar, dass eine Ansteuerschaltung einer Parkpilot-Mensch-Maschine-Schnittstelle in eine Ansteuerschaltung zum Beispiel einer Rückfahrkamera integriert wird. Der Vorteil einer Verwendung einer bereits vorhandenen Parkpilot-Mensch-Maschine-Schnittstelle besteht unter anderem darin, dass dem Fahrzeugführer eine gewohnte Signalisation erhalten bleibt, unabhängig davon, ob Abstandsinformationen von Sensoren des Parkpiloten oder beispielsweise von einer Rückfahrkamera herrühren. So wird ein einfacher Übergang von Parkpilot-(Ultraschall-)Sensoren zu einer Rückfahrkamera unterstützt, auch wenn kein Bildschirm (beispielsweise einer Navigationseinrichtung) vorhanden ist.A Man-machine interface is advantageous according to another Development of the invention provided for signaling the obstacle distance. For example, an operator of the movable object, in particular a driver, can over the Man-machine interface informed directly about the obstacle clearance become. Preferably, as a man-machine interface, the one an optionally present in the movable object, for example known as Park Pilot and on ultrasonic sensors based, Einparkhilfsvorrichtung be used. The human-machine interface can For example, work acoustically and / or optically, with a more complex and costly screen is basically not required. Optionally, a park pilot control unit can be modified for visual representation be evaluated so that, for example, camera signals a rear-view camera can be. It is also conceivable that a drive circuit of a park-pilot man-machine interface is integrated into a drive circuit, for example a reversing camera. The advantage of using an already existing Parkpilot man-machine interface consists, inter alia, that the driver a familiar signal is maintained, independently whether distance information from sensors of the park pilot or for example, from a reversing camera originate. This will be a simple transition supported by Parkpilot (ultrasonic) sensors to a rear view camera, even if no screen (for example a navigation device) is present is.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung zur Visualisierung des Hindernisabstandes vorgesehen. Die Anzeigevorrichtung kann allgemein zum Beispiel eine Leuchtmittel-Kette, gebildet beispielsweise aus verschiedenfarbigen Leuchtdioden, aufweisen oder auch einen hochauflösenden Bildschirm, der zum Beispiel gemeinsam mit einer Navigationseinrichtung genutzt wird, umfassen. Damit kann beispielsweise der Bediener des bewegbaren Objektes, insbesondere der Fahrzeugführer, unmittelbar und leicht erfassbar über den Hindernisabstand informiert werden und auf dieser Grundlage eine weitere Bedienung des Objektes, beispielsweise eines von ihm gefahrenen Personenkraftwagens, vornehmen. Auf der Anzeigevorrichtung kann der Hindernisabstand graphisch dargestellt und gegebenenfalls im Klartext eingeblendet sein. Es können zur leichteren Orientierung auch statische Linien auf der Anzeigevorrichtung dargestellt sein, die beispielsweise feste Hindernisabstände von 0,25 m, 0,5 m, 1 m und 2 m vorgeben können.According to one advantageous development of the invention is a display device intended for visualization of the obstacle distance. The display device For example, in general, a light source chain may be formed, for example from different colored light-emitting diodes, or even one high-resolution Screen, for example, shared with a navigation device used will include. Thus, for example, the operator of the movable Object, especially the driver, immediate and easy detectable via the obstacle distance and on this basis another operation of the object, for example one of him driven passenger car. On the display device the obstacle clearance can be graphed and, where appropriate be displayed in plain text. It may be for easier orientation static lines are also displayed on the display device, for example, fixed obstacle distances of 0.25 m, 0.5 m, 1 m and 2 m.

Besonders einfach kann die Bestimmung des Hindernisabstandes vorgenommen werden, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Lichtbündel parallel zu einer Oberfläche angeordnet ist, auf welcher das Objekt bewegbar ist. Eine derart ausgebildete Vorrichtung ist zudem besonders gut geeignet für eine abstandsmessende Rückfahrkamera und/oder eine Totwinkelüberwachung eines Kraftfahrzeuges.Especially the determination of the obstacle distance can easily be made if according to a Another advantageous embodiment of the invention, the light beam in parallel to a surface is arranged, on which the object is movable. Such a thing trained device is also particularly well suited for a distance-measuring backup camera and / or blind spot monitoring a motor vehicle.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Lichtbündel senkrecht zu einer Oberfläche angeordnet, auf welcher das Objekt bewegbar ist. Eine solche Vorrichtung ist vorteilhaft an einem Kraftfahrzeug für eine Parklückenvermessung verwendbar. Mit dieser Vorrichtung können insbesondere auch Fahrbahnmarkierungen und Fahrbahnbegrenzungen, wie zum Beispiel Bordsteine, auf einfache Weise erfasst werden.According to one Another advantageous development of the invention, the light beam is perpendicular to a surface arranged on which the object is movable. Such a device is advantageous on a motor vehicle for a parking space measurement usable. In particular, roadway markings can also be used with this device and lane boundaries, such as curbs, to simple Be detected.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Lichtstrahlen des Lichtbündels von der Lichtquelle gepulst abgestrahlt. Bevorzugt ist die gepulste Abstrahlung mit einer Belichtungsphase der Kamera synchronisiert.According to one Advantageous development of the method according to the invention are the light beams of the light beam emitted pulsed by the light source. Preferably, the pulsed Radiation synchronized with an exposure phase of the camera.

Wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein von der Kamera erfasstes Bild an eine Auswerteeinheit übermittelt und erfolgt bei Erfassung einer ununterbrochenen Lichtlinie eine Signalisation durch die Auswerteeinheit, so kann in besonders einfacher Weise das Vorhandensein eines glattflächigen Hindernisses, zum Beispiel einer Häuserwand, mitgeteilt werden. Ein vorgenanntes Verfahren ist zum Beispiel für eine abstandsmessende Rückfahrkamera eines Kraftfahrzeuges vorteilhaft einsetzbar.Becomes according to a Another advantageous embodiment of the invention a from the camera captured image is transmitted to an evaluation and takes place at Detection of an uninterrupted light line signaling the evaluation, so may in a particularly simple manner the presence a smooth-surfaced Obstruction, for example, a house wall, be communicated. An aforementioned method is, for example, a distance-measuring reversing camera a motor vehicle advantageously used.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein von der Kamera erfasstes Bild an eine Auswerteeinheit übermittelt, und es erfolgt bei Erfassung einer unterbrochenen Lichtlinie eine Signalisation durch die Auswerteeinheit. Hierbei kann man sich den Umstand zunutze machen, dass an bestimmten Hindernissen, zum Beispiel an auf einer Nachbarspur fahrenden Kraftfahrzeugen, Teile der Lichtlinie reflektiert werden und beispielsweise eine Seitenkontur des auf der Nachbarspur fahrenden Kraftfahrzeuges repräsentieren. Diese Hindernisse können somit in einfacher Weise von eine geradlinige Struktur aufweisenden Hindernissen, wie zum Beispiel Leitplanken oder Tunnelwänden am Fahrbahnrand, unterschieden werden. Dieses Verfahren ist folglich besonders günstig für eine Totwinkelüberwachung eines Kraftfahrzeuges und/oder für eine Fahrzeugparklückenvermessung einsetzbar.According to one Another advantageous embodiment of the invention is one of the Camera transmitted image transmitted to an evaluation, and it takes place upon detection of a broken line of light signaling through the evaluation unit. Here you can take advantage of the circumstance do that on certain obstacles, for example on one Neighbor track driving vehicles, reflected parts of the light line and, for example, a side contour of the on the adjacent lane represent traveling motor vehicle. These obstacles can thus having a straight-line structure in a simple manner Obstacles, such as crash barriers or tunnel walls on the Roadside, to be differentiated. This procedure is therefore very cheap for blind spot monitoring of a motor vehicle and / or for a vehicle parking space measurement can be used.

Die Übersichtlichkeit wird für einen Bediener vorteilhaft erhöht, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Hindernis auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt wird. In einfacher Weise kann die Hindernisdarstellung zum Beispiel mittels Leuchtpunkten erfolgen; es ist aber auch denkbar, eine Kontur des Hindernisses anzuzeigen.The clarity is for advantageously increases an operator, if according to one Development of the invention, the obstacle on a display device is pictured. In a simple way, the obstacle representation for example, by means of illuminated points; but it is also conceivable to display a contour of the obstacle.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird von der Kamera abwechselnd ein Bild mit eingeschalteter Lichtquelle und ein Bild mit ausgeschalteter Lichtquelle erfasst. Die bei eingeschalteter Lichtquelle erfassten Bilder können dann einer Hindernisabstandsmessung dienen, die bei ausgeschalteter Lichtquelle erfassten Bilder können für eine ungestörte Darstellung beispielsweise eines mittels einer Rückfahrkamera erfassten Kraftfahrzeugrückraums verwendet werden. Sofern die Kamera mit einem abgestimmten optischen Filter versehen ist, kann für eine verbesserte Aufnahme eine separate flächige Beleuchtung zum Beispiel eines rückwärtigen Kraftfahrzeugumfeldbereiches vorgesehen sein. Die Beleuchtung kann beispielsweise mittels nicht gerichtet abstrahlender Leuchtdioden erfolgen, die Licht einer Wellenlänge des von oben genannter Lichtquelle abstrahlbaren Lichtes enthalten. Vorteilhaft kann ein Hervorheben von Objekten in einer Messebene dadurch erfolgen, dass die Lichtquelle abwechselnd eine größere Anzahl von Bildern, zum Beispiel zehn Bilder, eingeschaltet und eine größere Anzahl von Bildern, zum Beispiel ebenfalls zehn Bilder, ausgeschaltet wird. Hierdurch können Objekte in der Messebene, die für den Fahrzeugführer potentielle Hindernisse darstellen, niederfrequent blinken und so dem Fahrzeugführer als noch deutlichere Signalisation, insbesondere Warnung, dienen.According to one Another advantageous embodiment of the invention is of the camera alternately an image with the light source switched on and an image detected with the light source switched off. The switched on Light source captured images can then serve an obstacle distance measurement, with the light source switched off Captured images can for one undisturbed Representation of, for example, a motor vehicle rear space detected by means of a reversing camera be used. Unless the camera with a tuned optical Filter is provided for an improved recording a separate areal lighting, for example a rearward motor vehicle environment area be provided. The lighting can not be done, for example directed emitting light emitting diodes, the light of a wavelength of Contained by the above-mentioned light source radiatable light. Advantageous can highlight objects in a measuring plane, that the light source alternately takes a larger number of pictures, for Example ten pictures, turned on and a larger number of pictures, for Example also ten pictures, off. This allows objects in the trade fair level, which for the driver represent potential obstacles, low frequency flashing and so on the driver serve as even clearer signaling, in particular warning.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden Ortskoordinaten des Hindernisses in eine digitale Landkarte aufgenommen. Auf diese Weise kann eine ermittelte Position des Hindernisses, zum Beispiel eines Bordsteines oder eines bereits geparkten Kraftfahrzeuges, unter Angabe von dessen Ortskoordinaten in die digitale Landkarte beispielsweise einer Navigationseinrichtung übernommen und daraus die vollständige Geometrie zum Beispiel einer Parklücke bestimmt werden. Dabei ist eine Nutzung dieser Informationen für automatisierte Einparkvorgänge möglich.According to one Another advantageous development of the invention are location coordinates of the obstacle on a digital map. To this Way, a detected position of the obstacle, for example a curb or a parked car, specifying its location coordinates in the digital map For example, a navigation device and taken from the complete geometry for example a parking space be determined. It is a use of this information for automated parking operations possible.

Von der Kamera wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Grauwertbild zumindest eines Bereiches des Umfeldes des bewegbaren Objektes erfasst. So kann mittels einer zusätzlichen Grauwertbildauswertung zum Beispiel eine Parklückenbestimmung mit erhöhter Präzision erfolgen, wenn eine seitliche Begrenzung der Parklücke, beispielsweise eine auf eine Fahrbahn aufgemalte Begrenzungslinie anstelle einer Bordsteinkante, nicht unmittelbar als Hindernis in Form einer konturierten Lichtlinie hervortritt. In einem solchen Fall kann bei Fehlen eines signifikanten Absatzes in der Lichtlinie durch Grauwertbildauswertung – beispielsweise mittels eines Kantenfilters – das Hindernis, das heißt hier die Begrenzungslinie, als Grauwertlinie bestimmt werden. Die Position eines Bordsteines in einem Kamerabild bestimmt sich dann zum Beispiel als Schnittpunkt zwischen einer konturierten Lichtlinie und der Grauwertlinie. Auf Grundlage der Grauwertbilderfassung kann vorteilhaft zusätzlich auch eine Klassifikation des Hindernisses vorgenommen werden. Eine solche Klassifikation kann zum Beispiel anhand eines Grauwertverlaufes in der Umgebung einer Lichtlinie erfolgen. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöht, und es werden zusätzliche Informationen gewonnen, die zum Beispiel im Rahmen eines Einparkmanövers als weitere Hilfe dienen können.From the camera according to another advantageous embodiment of the invention, a gray scale image of at least a portion of the environment of the movable object is detected. Thus, by means of an additional gray value image evaluation, for example, a parking space determination can be carried out with increased precision if a lateral boundary of the parking space, for example a boundary line painted on a roadway instead of a curb edge, does not immediately appear as an obstacle in the form of a contoured light line. In such a case, in the absence of a significant paragraph in the light line by gray scale image evaluation - for example by means of an edge filter - the obstacle, that is the boundary line here, be determined as a gray value line. The position of a curb in a camera image is then determined, for example, as an intersection between a contoured light line and the gray value line. On the basis of the gray value image acquisition can advantageously vorgenom also a classification of the obstacle be men. Such a classification can be done, for example, based on a gray value curve in the vicinity of a light line. As a result, the reliability of the method according to the invention is further increased, and additional information is obtained, which can serve, for example as part of a parking maneuver as a further help.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisiert dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Umfelderfassung,
eine die Geometrie der Vorrichtung nach 1, 2 verdeutlichende Darstellung,
ein weiteres Kraftfahrzeug mit einer anderen Vorrichtung zur Umfelderfassung in einer Draufsicht,
das Kraftfahrzeug aus 4 jeweils in einer Seitenansicht von vorne und
das Kraftfahrzeug aus 4 jeweils in einer weiteren Seitenansicht.
Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing and will be described in more detail below. Show it
a motor vehicle with a device for environment detection,
a the geometry of the device according to 1 . 2 clarifying illustration,
another motor vehicle with another device for environment detection in a plan view,
the motor vehicle 4 each in a side view from the front and
the motor vehicle 4 each in a further side view.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In sämtlichen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In all Figures are corresponding elements with the same reference numerals Mistake.

1 zeigt in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung des ein bewegbares Objekt 11 darstellenden Kraftfahrzeuges 1. Die Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung ist mit einer einen Laser 3 mit nachgeschaltetem Linienprojektor 4 aufweisenden Lichtquelle 5 und mit einer ein schmalbandiges optisches Bandpassfilter 6, das auf die Wellenlänge des von der Lichtquelle 5 abstrahlbaren Lichtes abgestimmt ist und Licht dieser Wellenlänge ungefiltert hindurchlässt, aufweisenden Kamera 7 versehen. 1 shows a side view of a motor vehicle 1 with a device 2 for environment detection of a movable object 11 performing motor vehicle 1 , The device 2 for environment detection is with a laser 3 with downstream line projector 4 having light source 5 and with a narrowband optical bandpass filter 6 that is at the wavelength of the light source 5 radiating light is matched and light of this wavelength passes through unfiltered having camera 7 Mistake.

Die Kamera 7 und die Lichtquelle 5 sind elektrisch mit einer elektronischen Auswerteeinheit 8 verbunden. Ein Kamerabild 9, das als Kamerasignal zur internen Weiterbearbeitung in der Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung verwendet wird, ist zur Veranschaulichung im rechten Teil der 1 gezeigt. Mit dem Kamerabild 9 und gegebenenfalls seiner Auswertung wird ein Fahrer des Kraftfahrzeuges somit nicht belastet, das Kamerabild 9 dient lediglich zur internen Signalverarbeitung.The camera 7 and the light source 5 are electrically connected to an electronic evaluation unit 8th connected. A camera picture 9 , as a camera signal for internal processing in the device 2 is used for Umweisfassung is, for illustration in the right part of the 1 shown. With the camera picture 9 and optionally its evaluation, a driver of the motor vehicle is thus not charged, the camera image 9 is only for internal signal processing.

Außerdem ist eine ebenfalls elektrisch mit der Auswerteeinheit 8 verbundene, eine Warneinrichtung für den Fahrer bildende Anzeigevorrichtung 38, die grundsätzlich aber auch eine akustische Warnvorrichtung sein oder zusätzlich aufweisen kann, vorgesehen, mittels derer ein Hindernisabstand visualisierbar ist oder bei Anwesenheit eines Objektes in einem toten Winkel gegebenenfalls eine optische und/oder akustische Warnung erfolgen kann. Die Anzeigevorrichtung 38, die Bestandteil einer Mensch-Maschine-Schnittstelle sein kann, ist in der schematisierten Darstellung der Zeichnung nur der Deutlichkeit halber vergrößert und außerhalb des Kraftfahrzeuges 1 gezeigt.In addition, one is also electrically connected to the evaluation unit 8th connected, a warning device for the driver forming the display device 38 , which may be in principle but also an acoustic warning device or additionally provided, provided by means of which an obstacle distance can be visualized or optionally in the presence of an object in a blind spot optionally an optical and / or audible warning. The display device 38 , which may be part of a man-machine interface is enlarged in the schematic representation of the drawing only for the sake of clarity and outside of the motor vehicle 1 shown.

Von der Lichtquelle 5 ist ein ebenes Lichtbündel 10 abstrahlbar, wobei das Lichtbündel 10 parallel zu einer eine Fahrbahn bildenden Oberfläche 12, auf der das Kraftfahrzeug 1 bewegbar ist, angeordnet ist. Das Lichtbündel 10 ist somit waagerecht ausgerichtet.From the light source 5 is a plane light beam 10 radiatable, the light beam 10 parallel to a road surface forming 12 on which the motor vehicle 1 is movable, is arranged. The light beam 10 is thus horizontally aligned.

Die Lichtquelle 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel an einer Kraftfahrzeuglängsseite 13 zur Abstrahlung des Lichtbündels 10 in einen seitlichen Bereich des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet. An der gleichen Kraftfahrzeuglängsseite 13 ist die Kamera 7 zur Erfassung eines Bildes im seitlichen Bereich des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet.The light source 5 is in this embodiment on a motor vehicle longitudinal side 13 for the radiation of the light beam 10 in a lateral area of the motor vehicle 1 arranged. On the same car long side 13 is the camera 7 for detecting an image in the lateral area of the motor vehicle 1 arranged.

Die Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung dient einer Totwinkelüberwachung des Kraftfahrzeuges 1. Ein Messbereich 14 ergibt sich aus einem Kameraerfassungsbereich 15 und dem Lichtbündel 10. Befindet sich – wie in 1 dargestellt – kein Hindernis im Messbereich 14, so zeigt das Kamerabild 9 kein rückgestreutes Licht des Lichtbündels 10, das Kamerabild 9 ist somit näherungsweise dunkel.The device 2 For Umweisfassung serves a blind spot monitoring of the motor vehicle 1 , A measuring range 14 results from a camera detection area 15 and the light beam 10 , Is located - as in 1 shown - no obstacle in the measuring range 14 , so shows the camera image 9 no backscattered light of the light beam 10 , the camera image 9 is thus approximately dark.

In 2 ist eine Situation dargestellt, in welcher sich ein von einem weiteren Kraftfahrzeug 16 gebildetes Hindernis 17 in dem Messbereich 14 (1) befindet. In diesem Fall wird die Seitenkontur des weiteren Kraftfahrzeuges 16 im Kamerabild 9 sichtbar. In dem gezeigten Beispiel ist das weitere Fahrzeug 16 in etwa mit seiner halben Fahrzeuglänge in den Messbereich 14, der allgemein auch als Überwachungsbereich bezeichnet werden kann, eingefahren. In dem Kamerabild 9 ist eine konturierte Lichtlinie 18 sichtbar.In 2 a situation is shown in which one of another motor vehicle 16 formed obstacle 17 in the measuring range 14 ( 1 ) is located. In this case, the side contour of the other motor vehicle 16 in the camera picture 9 visible, noticeable. In the example shown, this is the additional vehicle 16 in about half its vehicle length in the measuring range 14 , which can also be referred to in general as a monitoring area, retracted. In the camera picture 9 is a contoured light line 18 visible, noticeable.

Die Lichtlinie 18 im Kamerabild 9 ist eine Abbildung einer auf dem Hindernis 17 dargestellten, aus einer Projektion des Lichtbündels 10 von der Lichtquelle 5 entstandenen Lichtlinie 19, die von der Kamera 7 erfasst wurde. Im Kamerabild 9 ist eine Kontur 20 eines Vorderreifens des weiteren Kraftfahrzeuges 16 und eine Kontur 21 des vorderen Fahrzeugendes dieses Kraftfahrzeuges dargestellt. Hinterräder des weiteren Kraftfahrzeuges 16 sind im Kamerabild 9 (noch) nicht sichtbar.The light line 18 in the camera picture 9 is a picture of one on the obstacle 17 shown, from a projection of the light beam 10 from the light source 5 resulting light line 19 taken from the camera 7 was recorded. In the camera picture 9 is a contour 20 a front tire of the further motor vehicle 16 and a contour 21 represented the front end of the vehicle this motor vehicle. Rear wheels of another motor vehicle 16 are in the camera image 9 not (yet) visible.

Für eine Bestimmung eines Hindernisabstandes 22 zwischen dem die Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung aufweisenden Kraftfahrzeug 1 und dem weiteren Kraftfahrzeug 16 sind die Lichtquelle 5 und die Kamera 7 mit einem Basisabstand 23 voneinander angeordnet. Eine Abstandsberechnung erfolgt auf Grundlage einer Pixelposition yK einer Fahrzeugkontur des weiteren Kraftfahrzeuges 16, woraus ein Blinkwinkel der Kamera 7 und hieraus mittels trigonometrischer Zusammenhänge der Hindernisabstand 22 berechnet wird (bezüglich der trigonometrischen Zusammenhänge vergleiche auch 3). Bezüglich der Signalverarbeitung wird auf Karsten Haug: "Laser-Lichtschnittsensorik für die Automatisierung von Metall-Schutzgasschweißprozessen", Kap. 2.3.3 und 3.2, Diss. Uni. Stuttgart, 2001 verwiesen.For a determination of an obstacle clearance 22 between the device 2 For Umfeldfassung having motor vehicle 1 and the other motor vehicle 16 are the light source 5 and the camera 7 with a base distance 23 arranged from each other. A distance calculation takes place on the basis of a pixel position y K of a vehicle contour of the further motor vehicle 16 , from which a winking angle of the camera 7 and from this by means of trigonometric correlations the obstacle distance 22 is calculated (with respect to the trigonometric relationships also compare 3 ). With regard to signal processing, Karsten Haug: "Laser light-section sensor technology for the automation of metal inert gas welding processes", Chap. 2.3.3 and 3.2, Diss. Uni. Stuttgart, 2001.

Eine die Geometrie und insbesondere die trigonometrischen Zusammenhänge der Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung nach 1, 2 verdeutlichende Darstellung zeigt 3. Unter Berücksichtigung eines aus einer Pixelposition yP im Kamerabild ableitbaren Triangulationswinkels α lässt sich in Kenntnis eines Abstandes x23, der dem Basisabstand 23 entspricht, ein dem Hindernisabstand 22 entsprechender Abstand x22 gemäß folgender Zusammenhänge bestimmen:

Figure 00120001
One is the geometry and in particular the trigonometric relationships of the device 2 for the environment detection 1 . 2 clarifying illustration shows 3 , Taking into account a triangulation angle α which can be derived from a pixel position y P in the camera image, it is possible to determine, in knowledge of a distance x 23 , the base distance 23 corresponds to the obstacle clearance 22 determine the appropriate distance x 22 according to the following relationships:
Figure 00120001

Ein als Kraftfahrzeug 1 ausgebildetes bewegbares Objekt 11 mit einer Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung, die insbesondere zur Parklückenvermessung geeignet ist, zeigen 4 bis 6, wobei 4 eine Ansicht von oben und 5, 6 jeweils eine Ansicht von vorne zeigen. Auch die vorgenannte Vorrichtung 2 weist eine ein ebenes Lichtbündel 10 abstrahlende Lichtquelle 5 und eine Kamera 7 auf. Ein Kameraerfassungsbereich 15 ist gestrichelt eingezeichnet. Das Lichtbündel 10 ist senkrecht zu einer eine Fahrbahn bildenden Oberfläche 12, auf welcher das Kraftfahrzeug 1 bewegbar ist, angeordnet.One as a motor vehicle 1 trained movable object 11 with a device 2 for environment detection, which is particularly suitable for parking space measurement show 4 to 6 , in which 4 a view from above and 5 . 6 each show a view from the front. Also the aforementioned device 2 has a flat light beam 10 radiating light source 5 and a camera 7 on. A camera detection area 15 is shown in dashed lines. The light beam 10 is perpendicular to a road surface forming 12 on which the motor vehicle 1 is movable, arranged.

Mit der Vorrichtung 2 zur Umfelderfassung werden hier seitliche Hindernisse 17, 24 erfasst, und zwar einerseits ein Bordstein 25 (4, 5) und andererseits ein neben dem Bordstein 25 bereits parkendes weiteres Kraftfahrzeug 16 (6). Ein Triangulationswinkel α zwischen einer optischen Achse 30 der Kamera 7 und der Ebene des Lichtbündels 10 zur Durchführung einer Triangulationsmessung eines Hindernisabstandes 22, 31 zwischen dem ersten Kraftfahrzeug 1 und dem Bordstein 25 beziehungsweise dem weiteren Kraftfahrzeug 16 ist beispielhaft eingezeichnet. Der Basisabstand 23 zwischen Kamera 7 und Lichtquelle 5 beträgt in diesem Beispiel in etwa 0,5 bis 1,5 m, um einen mehrere Meter großen Messbereich abdecken zu können.With the device 2 to the Umfassungsfassung here lateral obstacles 17 . 24 recorded, on the one hand a curb 25 ( 4 . 5 ) and on the other hand, next to the curb 25 already parked another motor vehicle 16 ( 6 ). A triangulation angle α between an optical axis 30 the camera 7 and the plane of the light beam 10 for performing a triangulation measurement of an obstacle clearance 22 . 31 between the first motor vehicle 1 and the curb 25 or the further motor vehicle 16 is shown by way of example. The base distance 23 between camera 7 and light source 5 In this example, it is approximately 0.5 to 1.5 m to cover a measuring range of several meters.

Kamera 7 und Lichtquelle 5 sind mit einer Auswerteeinheit 8 verbunden, an die allgemein eine auch unter der Bezeichnung HMI (Human-Machine Interface) bekannte Mensch-Maschine-Schnittstelle 39 angeschlossen ist. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 39 kann zum Beispiel optisch und/oder akustisch arbeiten und beispielsweise eine Anzeigevorrichtung aufweisen. Ferner wird jeweils ein entzerrtes Kamerabild 9 zur Veranschaulichung des Messprinzips dargestellt, und zwar nach 5 eine Abbildung 26 einer Bordsteinkonturlinie 27 eines Bordsteins 25 und nach 6 eine Konturlinie 29 als Abbildung 28 eines weiteren Kraftfahrzeuges 16, die eine von der Kamera 7 erfasste, aus einer Projektion des Lichtbündels 10 auf das weitere Kraftfahrzeug 16 resultierende Lichtlinie ist.camera 7 and light source 5 are with an evaluation unit 8th connected to the generally also known as HMI (Human-Machine Interface) man-machine interface 39 connected. The man-machine interface 39 For example, it can work visually and / or acoustically and, for example, have a display device. Furthermore, in each case an equalized camera image 9 to illustrate the measuring principle, namely after 5 an illustration 26 a curb contour line 27 a curb 25 and after 6 a contour line 29 as a picture 28 another motor vehicle 16 taking one from the camera 7 captured, from a projection of the light beam 10 on the other motor vehicle 16 resulting light line is.

Außerdem weist das erste Kraftfahrzeug 1 (siehe 4) im Kraftfahrzeugheck 32 eine weitere Vorrichtung 33 zur Umfelderfassung auf. Diese Vorrichtung 33, die eine abstandsmessende Rückfahrkamera bildet, ist mit einer Lichtquelle 34 zur Abstrahlung eines ebenen, waagerecht angeordneten Lichtbündels 35 in einen rückwärtigen Bereich des Kraftfahrzeuges 1 und mit einer Kamera 37 zur Erfassung eines Bildes einer Lichtlinie auf einem Hindernis 36 versehen. Kamera 37 und Lichtquelle 34 sind in diesem Beispiel mit einem vertikalen Abstand, der den Basisabstand bildet, von in etwa 0,15 bis 0,5 m zueinander angeordnet. Grundsätzlich müssen Kamera und Lichtquelle nicht seitlich versetzt angebracht sein, sondern sie können direkt untereinander liegen.In addition, the first motor vehicle 1 (please refer 4 ) in the vehicle rear 32 another device 33 for environment detection. This device 33 , which forms a distance-measuring rear view camera, is with a light source 34 for the emission of a flat, horizontally arranged light bundle 35 in a rear area of the motor vehicle 1 and with a camera 37 for capturing an image of a line of light on an obstacle 36 Mistake. camera 37 and light source 34 are in this example with a vertical distance that forms the base distance, arranged from about 0.15 to 0.5 m to each other. Basically, the camera and the light source need not be mounted laterally offset, but they can be directly below each other.

7, 8 zeigen das Kraftfahrzeug 1 aus 4 mit der Lichtquelle 34 und der Kamera 37 im Kraftfahrzeugheck 32 jeweils in einer weiteren Seitenansicht. Außerdem ist jeweils ein internes Kamerabild 40 der Kamera 37 dargestellt, wobei in 8 eine eine Fahrzeugkontur eines das Hindernis 36 bildenden weiteren Kraftfahrzeuges angebende Pixelposition yK eingezeichnet ist. 7 . 8th show the motor vehicle 1 out 4 with the light source 34 and the camera 37 in the vehicle rear 32 each in a further side view. There is also an internal camera image 40 the camera 37 shown, in 8th a a vehicle contour of an obstacle 36 forming further motor vehicle indicating pixel position y K is located.

Claims (19)

Vorrichtung zur Umfelderfassung eines bewegbaren Objektes, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einer Lichtquelle, einer Kamera und einer mit der Kamera verbundenen Auswerteeinheit, wobei von der Lichtquelle ein ebenes Lichtbündel zur Darstellung einer Lichtlinie auf einem potentiellen Hindernis im Umfeld des Objektes projizierbar und die Lichtlinie mittels der Kamera erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) und die Kamera (7) mit einem der Auswerteeinheit (8) als Grundlage für eine Bestimmung eines Hindernisabstandes (22) zwischen Objekt (11) und Hindernis (17) dienenden Basisabstand (23) voneinander angeordnet sind.Device for detecting the surroundings of a movable object, in particular a motor vehicle, with a light source, a camera and an evaluation unit connected to the camera, wherein from the light source a flat light beam for displaying a light line on a potential obstacle in the environment of the object can be projected and the light line by means of Camera is detectable, characterized in that the light source ( 5 ) and the camera ( 7 ) with one of the evaluation unit ( 8th ) as a basis for determining an obstacle distance ( 22 ) between object ( 11 ) and obstacle ( 17 ) serving base distance ( 23 ) are arranged from each other. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) einen Laser (3) mit nachgeschaltetem Linienprojektor (4) aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the light source ( 5 ) a laser ( 3 ) with downstream line projector ( 4 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (7) ein schmalbandiges optisches Bandpassfilter (6) aufweist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the camera ( 7 ) a narrowband optical bandpass filter ( 6 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisabstand zwischen Lichtquelle (34) und Kamera (37) in etwa 0,15 bis 0,5 m beträgt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the base distance between the light source ( 34 ) and camera ( 37 ) in about 0.15 to 0.5 m. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisabstand (23) zwischen Lichtquelle (5) und Kamera (7) mindestens 0,5 m beträgt.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base distance ( 23 ) between light source ( 5 ) and camera ( 7 ) is at least 0.5 m. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (39) zur Signalisation des Hindernisabstandes (22) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a man-machine interface ( 39 ) for signaling the obstacle distance ( 22 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung (38) zur Visualisierung des Hindernisabstandes (22) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that a display device ( 38 ) for the visualization of the obstacle distance ( 22 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (10) parallel zu einer Oberfläche (12) angeordnet ist, auf welcher das Objekt (11) bewegbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light beam ( 10 ) parallel to a surface ( 12 ) is arranged, on which the object ( 11 ) is movable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (10) senkrecht zu einer Oberfläche (12) angeordnet ist, auf welcher das Objekt (11) bewegbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light beam ( 10 ) perpendicular to a surface ( 12 ) is arranged, on which the object ( 11 ) is movable. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (34) im Kraftfahrzeugheck (32) zur Abstrahlung des Lichtbündels (35) in einen rückwärtigen Bereich des Kraftfahrzeuges (1) und die Kamera (37) im Kraftfahrzeugheck (32) zur Erfassung eines Bildes im rückwärtigen Bereich des Kraftfahrzeuges (1) angeordnet ist.Motor vehicle with a device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source ( 34 ) in the vehicle rear ( 32 ) for the radiation of the light beam ( 35 ) in a rear region of the motor vehicle ( 1 ) and the camera ( 37 ) in the vehicle rear ( 32 ) for detecting an image in the rear region of the motor vehicle ( 1 ) is arranged. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) an einer Kraftfahrzeuglängsseite (13) zur Abstrahlung des Lichtbündels (10) in einen seitlichen Bereich des Kraftfahrzeuges (1) und die Kamera (7) an der gleichen Kraftfahrzeuglängsseite (13) zur Erfassung eines Bildes im seitlichen Bereich des Kraftfahrzeuges (1) angeordnet ist.Motor vehicle with a device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the light source ( 5 ) on a motor vehicle longitudinal side ( 13 ) for the radiation of the light beam ( 10 ) in a lateral region of the motor vehicle ( 1 ) and the camera ( 7 ) on the same side of the motor vehicle ( 13 ) for detecting an image in the lateral area of the motor vehicle ( 1 ) is arranged. Verfahren zur Umfelderfassung eines bewegbaren, eine Lichtquelle und eine Kamera aufweisenden Objektes, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei ein von der Lichtquelle abgestrahltes ebenes Lichtbündel auf ein potentielles Hindernis im Umfeld des Objektes als Lichtlinie projiziert wird und wobei die Lichtlinie von der Kamera erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Triangulationsmessung der Hindernisabstand (22) von Objekt (11) und Hindernis (17) ausgehend von einem Basisabstand (23) zwischen Lichtquelle (5) und Kamera (7) ermittelt wird.Method for detecting the surroundings of a movable, a light source and a camera having object, in particular a motor vehicle, wherein a light beam emitted from the light source is projected onto a potential obstacle in the environment of the object as a light line and wherein the light line is detected by the camera, characterized in that by means of a triangulation measurement the obstacle distance ( 22 ) of object ( 11 ) and obstacle ( 17 ) starting from a base distance ( 23 ) between light source ( 5 ) and camera ( 7 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlen des Lichtbündels (10) von der Lichtquelle (5) gepulst abgestrahlt werden.Method according to claim 12, characterized in that the light beams of the light beam ( 10 ) from the light source ( 5 ) are pulsed. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Kamera (7) erfasstes Bild an eine Auswerteeinheit (8) übermittelt wird und dass bei Erfassung einer ununterbrochenen Lichtlinie eine Signalisation durch die Auswerteeinheit (8) erfolgt.Method according to claim 12 or 13, characterized in that one of the camera ( 7 ) captured image to an evaluation unit ( 8th ) and that upon detection of an uninterrupted light line signaling by the evaluation unit ( 8th ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Kamera (7) erfasstes Bild an eine Auswerteeinheit (8) übermittelt wird und dass bei Erfassung einer unterbrochenen Lichtlinie eine Signalisation durch die Auswerteeinheit (8) erfolgt.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that one of the camera ( 7 ) captured image to an evaluation unit ( 8th ) is transmitted and that upon detection of an interrupted light line signaling by the evaluation unit ( 8th ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindernis (17) auf einer Anzeigevorrichtung (38) dargestellt wird.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the obstacle ( 17 ) on a display device ( 38 ) is pictured. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass von der Kamera (7) abwechselnd zumindest ein Bild mit eingeschalteter Lichtquelle (5) und zumindest ein Bild mit ausgeschalteter Lichtquelle (5) erfasst wird.Method according to one of claims 12 to 16, characterized in that from the camera ( 7 ) alternately at least one image with the light source switched on ( 5 ) and at least one image with the light source switched off ( 5 ) is detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Ortskoordinaten des Hindernisses (17) in eine digitale Landkarte aufgenommen werden.Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that location coordinates of the obstacle ( 17 ) are included in a digital map. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass von der Kamera (7) ein Grauwertbild zumindest eines Bereiches des Umfeldes des bewegbaren Objektes erfasst wird.Method according to one of claims 12 to 18, characterized in that of the camera ( 7 ) a gray scale image of at least a portion of the environment of the movable object is detected.
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