DE102008039606A1

DE102008039606A1 - Kraftfahrzeug mit einem Abstandssensor und einem Bilderfassungssystem

Info

Publication number: DE102008039606A1
Application number: DE102008039606A
Authority: DE
Inventors: Torsten Kanning; Justus Illium
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-04
Also published as: GB2465651A; US20100103263A1; GB0914398D0

Abstract

Ein Kraftfahrzeug (1) umfasst einen Abstandssensor (2), ein Bilderfassungssystem (3) sowie ein Fahrassistenz-System und/oder eine Anzeigeeinrichtung. Zur Verbesserung der Qualität der vom Bilderfassungssystem (3) erfassten Informationen ist das Bilderfassungssystem (3) entsprechend den Signalen des Radar-Abstandssensors (2) ausrichtbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem Abstandssensor, einem Bilderfassungssystem sowie einem Fahrassistenz-System und/oder einer Anzeigeeinrichtung.
Moderne Kraftfahrzeuge sind mit verschiedenen Systemen zur Unterstützung eines Fahrers ausgestattet, um die aktive und passive Verkehrssicherheit zu erhöhen. Beispielsweise ist ein Kraftfahrzeug mit einem Radar-Abstandssensor ausgestattet, mit dem selbsttätig ein Abstand während der Fahrt zu einem vorausfahrenden anderen Verkehrsteilnehmer überwacht werden kann. Wird ein geschwindigkeitsabhängiger Sicherheitsabstand unterschritten, kann ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden. Weiterhin sind Kraftfahrzeuge häufig mit einem Fahrerassistenz-System ausgestattet, das eine Bilderfassungseinheit, beispielsweise in Form einer LCD-Kamera, sowie eine zugehörige Bilderverarbeitungsvorrichtung umfasst. Mit einem solchen Fahrassistenz-System können beispielsweise Verkehrsschilder, Einmündungen, Kreuzungen, Parklücken und dergleichen erfasst und dem Fahrer zur Anzeige gebracht werden.
Die DE 10 2005 004 511 A1 beschreibt ein Verfahren zur Spurverlasswarnung bei Überholvorgängen eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Fahrspurbegrenzung optisch erfasst werden kann. Dabei können die Art einer Fahrspurbegrenzung, beispielsweise eine gelbe Markierung in einem Baustellenbereich, und Daten eines Navigationssystems berücksichtigt werden. Eine Bilderfassung kann unter anderem auch mit Radarsensoren erfolgen. Ebenso können Leitplanken und Objekte am Fahrbahnrand überwacht und einem Fahrer angezeigt werden.
Weiterhin zeigt die DE 10 2004 037 870 A1 ein optisches Modul eines Assistenz-Systems in einem Kraftfahrzeug, mit dem Verkehrszeichen erfasst, Hindernisse festgestellt werden und vorausschauend ein Unfall vermieden werden kann.
Darüber hinaus offenbart die DE 199 34 670 A1 ein Objektdetektions-System für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens drei Objektdetektoren mit jeweils unterschiedlichen Erfassungsbereichen. Somit ist eine jeweils optimale Objekterfassung, beispielsweise eines Hindernisses in verschiedenen Entfernungen, möglich.
Der DE 102 55 797 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs zu entnehmen, bei dem eine Fahrspur sowie seitlich am Straßenrand liegende Objekte, wie Verkehrszeichen, überwacht werden können. Dabei führt ein Bilderfassungssystem eine Bewertung erfasster Objekte durch.
Schließlich geht aus der DE 10 2004 015 040 A1 eine Kamera in einem Kraftfahrzeug hervor, mit der sowohl eine Fahrspur überwacht werden kann als auch die Funktionalität eines Regensensors ausführbar ist.
Die bekannten Kraftfahrzeuge verfügen über eine Vielzahl an Fahrassistenz-Systemen, um unter anderem das Einhalten einer Fahrspur, einen korrekten Sicherheitsabstand und eine an die Witterungsverhältnisse angepasste Geschwindigkeit zu überwachen bzw. um entsprechende Warnmitteilungen auszugeben. Allerdings arbeiten diese Fahrassistenz-Systeme weitgehend unabhängig voneinander, wodurch beispielsweise bei einsetzendem Niederschlag eine Verschlechterung einer Bildqualität eines Bilderfassungssystems auftritt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der Eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Funktionsweise verschiedener Fahrassistenz-Systeme verbessert ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Bilderfassungssystem entsprechend den Signalen des Abstandssensors ausrichtbar ist. Bevorzugt ist der Abstandssensor ein Radar- oder Laser-Abstandssensor.
Bei einem derart ausgebildeten Kraftfahrzeug ist z. B. ein an sich bekannter Radar-Abstandssensor vorhanden, mit dem ein Abstand zu einem vorausfahrenden anderen Verkehrsteilnehmer durch das Aussenden und Empfangen reflektierter elektromagnetischer Wellen überwachbar ist. Wird ein geschwindigkeitsabhängiger Sicherheitsabstand unterschritten, dann wird ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben bzw. ein Bremsvorgang selbsttätig eingeleitet. Weiterhin verfügt das Kraftfahrzeug über ein Bilderfassungssystem, das Bestandteil des Fahrassistenz-Systems ist. Mit dem Bilderfassungssystem, beispielsweise einer LCD-Kamera, kann das korrekte Einhalten einer Fahrspur, das Vorhandensein einer Parklücke sowie die am Straßenrand positionierten Verkehrsschilder erfasst, ausgewertet und an den Fahrer entsprechende Informationen ausgegeben werden. Des Weiteren ist das Kraftfahrzeug derart ausgebildet, dass mit Hilfe des Ra dar-Abstandssensors das Auftreten verschlechterter Sichtverhältnisse festgestellt werden kann. Dies kann beispielsweise durch Nebel, starken Regen oder Schnellfall verursacht werden, wobei aufgrund der erhöhten Luftfeuchtigkeit die Qualität bzw. Empfangsstärke der empfangenen oder reflektierten Signale verändert ist. Werden derartig verschlechterte Sichtverhältnisse vom Radar-Abstandssensor festgestellt, dann werden die Signale des Radar-Abstandsssensors zusätzlich auf das Vorhandensein beispielsweise von Verkehrsschildern, Leitplanken und dergleichen am Fahrbahnrand ausgewertet. Derartige Objekte sind üblicherweise aus Metall, so dass sie ein klares Radarecho abgeben. Wird das Vorhandensein solcher Objekte selbsttätig festgestellt, dann wird das Bilderfassungssystem selbsttätig in diese Bereiche ausgerichtet, wodurch nur noch gezielt die Bereiche, in denen sich beispielsweise ein Verkehrsschild befindet, erfasst und ausgewertet werden müssen. Somit kann eine Reduzierung des Überwachungsbereichs erreicht werden, was zu einer Verringerung der zu verarbeitenden Datenmenge führt. Demnach kann das Bilderfassungssystem sich unmittelbar beispielsweise auf das vom Radar-Abstandssensor erfasste Verkehrsschild ausrichten, um dessen Bedeutungsinhalt mit möglichst hoher Vergrößerung erfassen und verarbeiten zu können. Selbstverständlich kann auch ein Abstand erfasst werden, um das Bilderfassungssystem entsprechend zu fokussieren.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass lediglich bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Komponenten bzw. Fahrassistenz-Systeme vorzugsweise von einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs entsprechend angesteuert bzw. die jeweils vorliegenden Signale verarbeitet werden müssen. Somit sind nur geringfügige hard- und/oder softwaremäßige Anpassungen erforderlich, die bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs praktisch keinen zusätzlichen Aufwand erfordern. Dadurch können zusätzliche und qualitativ bessere Informationen an einen Fahrer ausgegeben werden, um die Verkehrssicherheit zu erhöhen.
In gleicher Weise wie ein Radar-Abstandssensor kann auch ein Laser-Abstandssensor zur Erfassung beispielsweise von Verkehrsschildern oder Leitplanken eingesetzt werden, wobei die empfangenen Signale bzw. Laserreflexe dahingehend ausgewertet werden müssen, ob sie tatsächlich von einem Verkehrsschild oder einer Leitplanke reflektiert worden sind.
Im Rahmen der Erfindung können nicht nur Radar- oder Laser-Abstandssensoren zur Erfassung beispielsweise eines Verkehrsschilds herangezogen werden, sondern ebenfalls alle anderen Arten an Sensoren. Ebenso ist es möglich, dass eine solche Erfassung auch im Normalbetrieb bei guten Sichtverhältnissen erfolgt, um das Bilderfassungssystem entsprechend auszurichten.
In Ausgestaltung können mit dem Fahrassistenz-System am Fahrbahnrand bzw. oberhalb der Fahrbahn positionierte Verkehrsschilder selbsttätig erfasst und entsprechende Mitteilungen an einen Fahrer ausgegeben werden. Wird nunmehr von dem Radar-Abstandssensor, insbesondere bei verschlechterten Sichtverhältnissen, ein solches Verkehrsschild erfasst, dann wird das Bilderfassungssystem selbsttätig in diesen Bereich ausgerichtet, um dieses Verkehrsschild unmittelbar zu erfassen.
Alternativ kann das Fahrassistenz-System ein Spurassistenz-System sein, mit dem das korrekte Einhalten einer Fahrspur überwacht wird. Mit dem Abstandssensor können Leitplanken, Leitpfosten und dergleichen am Fahrbahnrand erfasst werden, um entsprechende Signale an das Spurassistenz-System zu liefern, wodurch eine optische Bilderfassung genau in denjenigen Bereichen erfolgt, in denen das Vorhandensein beispielsweise einer Leitplanke bereits festgestellt ist. Ebenso können auch Verkehrskreuzungen, Ampelanlagen oder eine Straßenbaustelle erkannt werden.
Zusätzlich können weitere Sensorsignale bei der Ausrichtung des Bilderfassungssystems berücksichtigt werden. Wird beispielsweise von einem Regensensor das Einsetzen eines Niederschlags festgestellt, dann wird der Abstandssensor gezielt auf die seitlichen Bereiche ausgerichtet, um die Straßenränder nach Verkehrsschildern oder Leitplanken abzusuchen. In gleicher Weise kann das Signal eines Helligkeitssensors herangezogen werden, um bei einer Fahrt in Dunkelheit die Fahrbahnränder zusätzlich mit dem Abstandssensor zu überwachen. Ebenso kann ein Wischersensor einer Scheibenwaschanlage berücksichtigt werden, da beispielsweise bei einer hohen Wischgeschwindigkeit von einem starken Niederschlag auszugehen ist, so dass eine zusätzliche Überwachung beispielsweise der Verkehrsschilder angezeigt ist.
Für verbesserte Sichtverhältnisse kann auch ein adaptives Fahrlicht bei Erkennung des Vorhandenseins von Verkehrsschildern in diesen Bereich ausgerichtet werden. Stellt der Abstandssensor fest, dass ein Verkehrsschild oder eine Straßeneinmündung vorhanden ist, dann wird ein ausrichtbares Fahrlicht zur Ausleuchtung dieses Bereichs selbsttätig verschwenkt. Prinzipiell kann hierfür auch ein eigenes Beleuchtungssystem vorgesehen sein.
Weiterhin können zusätzlich auch die Daten eines im Kraftfahrzeug vorhandenen Navigationssystems berücksichtigt werden. Aus den gespeicherten Daten über das Straßen- und Wegenetz sowie mit der aktuellen Fahrzeugposition kann auf das Vorhandensein beispielsweise einer Kreuzung in geringem Abstand geschlossen werden, so dass das Bilderfassungssystem beispielsweise auf die dort vorhandenen Verkehrsschilder ausgerichtet wird, um diese möglichst exakt und schnell erfassen zu können.
Schließlich kann auch ein Bremsassistenz-System entsprechend angesteuert werden, wenn über den Abstandssensor bzw. über das Bilderfassungssystem beispielsweise eine Information bezüglich einer Geschwindigkeitsbegrenzung erfasst wird.
Zur umfassenden Information des Fahrers können optische und/oder akustische Hinweise entsprechend der ausgewerteten Informationen ausgegeben werden. Beispielsweise kann eine Sprachmitteilung ”Geschwindigkeitsbeschränkung 80 km/h” ausgegeben werden oder eine entsprechende Textmitteilung auf einem Display am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
Das Kraftfahrzeug 1 ist mit einem Radar-Abstandssensor 2 ausgestattet, um in an sich bekannter Weise einen geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrenden anderen Verkehrsteilnehmer zu überwachen. Wird ein Mindestabstand unterschritten, dann wird über eine Anzeigevorrichtung 5 eine optische und/oder akustische Warnung ausgegeben. Weiterhin verfügt das Kraftfahrzeug 1 über ein Bilderfassungssystem 3, beispielsweise in Form einer LCD-Kamera, mit dem Verkehrsschilder erfasst werden oder das korrekte Einhalten einer Fahrspur überwacht wird. Sämtliche Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 werden von einem zentralen Steuergerät 4 angesteuert, wie durch die Verbindungslinien 6 angedeutet.
Verschlechtern sich die Sichtverhältnisse, beispielsweise aufgrund von Regen, Nebel oder Schneefall, so führt dies üblicherweise aufgrund der erhöhten Luftfeuchtigkeit zu einer Veränderung der vom Radar-Abstandssensor 2 empfangenen Reflexe oder Signale. Wird eine derartige Verschlechterung festgestellt, können diese Signale daraufhin überprüft werden, ob beispielsweise Verkehrsschilder, Leitpfosten oder Leitplanken erfasst werden. Derartige Objekte aus Metall bieten üblicherweise ein gutes Radarecho. Ist das Vorhandensein z. B. einer Leitplanke festgestellt, kann das Bilderfassungssystem 3 bzw. die LCD-Kamera direkt darauf ausgerichtet werden, um diesen Bereich genau überprüfen zu können. Somit ist eine Verringerung der zu verarbeitenden Datenmenge erreicht, da nur noch bestimmte, eingegrenzte Bereiche auf einen möglichen Informationsinhalt hin überprüft werden müssen und nicht der vollständige Erfassungsbereich. Selbstverständlich kann hierzu die Kamera auf diesen Bereich bzw. den festgestellten Abstand fokussiert werden. Nach Erfassung beispielsweise des Verkehrsschilds bezüglich einer Geschwindigkeitsbegrenzung kann über die Anzeigevorrichtung 5 eine entsprechende Mitteilung ausgegeben werden.
Natürlich kann eine derartige Funktionalität nicht nur bei verschlechterten Sichtverhältnissen ausgeführt werden, sondern auch während eines normalen Fahrtbetriebs.

1: Kraftfahrzeug
2: Radar-Abstandssensor
3: Bilderfassungssystem
4: Steuergerät
5: Anzeigevorrichtung
6: Verbindungslinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005004511 A1 [0003]
- DE 102004037870 A1 [0004]
- DE 19934670 A1 [0005]
- DE 10255797 A1 [0006]
- DE 102004015040 A1 [0007]

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Abstandssensor (2), einem Bilderfassungssystem (3) sowie einem Fahrassistenz-System und/oder einer Anzeigeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilderfassungssystem (3) entsprechend den Signalen des Abstandssensors (2) ausrichtbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (2) ein Radar- oder Laser-Abstandssensor ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilderfassungssystem (3) zur Verkehrsschilder-Erkennung ausgelegt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilderfassungssystem (3) Bestandteil eines Spurassistenz-Systems ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Signale eines Regensensors und/oder eines Helligkeitssensors und/oder eines Wischersensors bei der Ausrichtung des Bilderfassungssystems (3) berücksichtigbar sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass relevante Bereiche mit einem adaptiven Fahrlicht ausleuchtbar sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Daten eines Navigationssystems bei der Ausrichtung des Bilderfassungssys tems (3) berücksichtigbar sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremsassistenz-System entsprechend der vom Bilderfassungssystem (3) erfassten Informationen ansteuerbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Anzeigevorrichtung (5) optische und/oder akustische Hinweise ausgebbar sind.