DE102010033387A1

DE102010033387A1 - Umgebungserfassungsvorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung

Info

Publication number: DE102010033387A1
Application number: DE201010033387
Authority: DE
Inventors: Cornelia Dr. Beck; Fridtjof Dr.rer.nat. Stein
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2011-03-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Umgebungserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug (1) mit wenigstens einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten Kamera (2) zur Erfassung einer seitlichen Fahrzeugumgebung (4) und wenigstens einer Beleuchtungseinheit (6, 11, 12, 15) zur Beleuchtung eines wenigstens teilweise innerhalb der Fahrzeugumgebung (4) liegenden Beleuchtungsbereiches (5, 9, 10, 14). Wenigstens eine Beleuchtungseinheit (6, 11, 12, 15) umfasst eine Licht- oder Strahlungsquelle für infrarote Strahlung in einem Scheinwerfer (7), einer Rückleuchte (16), einem Fahrtrichtungsanzeiger oder einer Schwellerbeleuchtung des Fahrzeuges (1) und ist derart ausgebildet, dass von der Licht- oder Strahlungsquelle ausgesendetes Licht oder Strahlung in einen Beleuchtungsbereich (5, 9, 10, 14) führbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen einer seitlichen Fahrzeugumgebung (4) mit einer derartigen Umgebungserfassungsvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umgebungserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit wenigstens einer an dem Fahrzeug angeordneten Kamera zur Erfassung einer seitlichen Fahrzeugumgebung und wenigstens einer Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung eines wenigstens teilweise innerhalb der Fahrzeugumgebung liegenden Beleuchtungsbereiches.
Fahrzeuge werden in zunehmendem Maße mit Kameras ausgestattet, um Bereiche in einer Fahrzeugumgebung zu erfassen, die von einem Fahrer eines Fahrzeuges nicht einsehbar sind, und solche Bereiche zur Unterstützung des Fahrers beispielsweise bei einer langsamen Fahrt, beim Rangieren oder beim Einparken für den Fahrer sichtbar darzustellen. Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zu einer derartigen kamerabasierten Erfassung einer Fahrzeugumgebung bekannt.
Die DE 10 2008 057 671 A1 offenbart z. B. ein Verfahren zur Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeuges, bei dem die Umgebung mittels zumindest einer Bilderfassungseinheit erfasst wird. Aus mittels der Bilderfassungseinheit erfassten Einzelbildern wird ein Gesamtbild erzeugt und mittels einer Anzeigeeinheit ausgegeben, wobei das Gesamtbild das Fahrzeug und dessen Umgebung aus einer Vogelperspektive zeigt. Das Fahrzeug und/oder dessen Umgebung werden bzw. wird in Abhängigkeit von einer erfassten realen Beleuchtung im Gesamtbild entsprechend beleuchtet dargestellt.
Die DE 10 2006 020 023 B4 offenbart ein Assistenzüberwachungsverfahren und ein Assistenzüberwachungsgerät für ein Fahrzeug. Dabei wird ein Lichtstrahl geworfen, um Objekte zu beleuchten, die ein Transportmittel umgeben, und reflektiertes Licht des Lichtstrahls wird empfangen, um ein bildbezogenes Signal entsprechend zu erzeugen. Es wird ein Statussignal durch Durchführen einer Erfassungsoperation erzeugt, um den Status des Transportmittels zu fühlen. Das Statussignal wird verarbeitet, um mehrere Steuersignale entsprechend zu erzeugen, über die ein Werfwinkel und eine Intensität des Lichtstrahls sowie ein Einfallswinkel zum Empfangen der Reflektion des Lichtstrahls eingestellt werden.
Aus Y.-C. Liu, K.-Y. Lin, Y.-S. Chen, "Bird's Eye View Vision System for Vehicle Surrounding Monitoring", in: G. Sommer und R. Klette (Hrsg.), RobVis 2008, LNCS 4931, S. 207–218, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008, ist ein Umgebungserfassungssystem zur Darstellung einer ein Fahrzeug vollständig umgebenden Fahrzeugumgebung bekannt. Das Umgebungserfassungssystem umfasst sechs Fischaugenkameras, mittels derer jeweils Kamerabilder von Teilbereichen der Fahrzeugumgebung aufgenommen werden. Aus den aufgenommenen Kamerabildern wird eine vogelperspektivische Darstellung des Fahrzeuges und der Fahrzeugumgebung erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Umgebungserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Umgebungserfassungsvorrichtung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Umgebungserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst wenigstens eine an dem Fahrzeug angeordnete Kamera zur Erfassung einer seitlichen Fahrzeugumgebung und wenigstens eine Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung eines wenigstens teilweise innerhalb der Fahrzeugumgebung liegenden Beleuchtungsbereiches. Dabei umfasst wenigstens eine der Beleuchtungseinheiten eine Lichtquelle oder eine Strahlungsquelle für infrarote Strahlung in einem Scheinwerfer oder einer Rückleuchte oder einem Fahrtrichtungsanzeiger oder einer Schwellerbeleuchtung des Fahrzeuges und ist derart ausgebildet, dass von der Licht- oder Strahlungsquelle ausgesendetes Licht oder Strahlung in einen der Beleuchtungsbereiche führbar ist.
Durch die wenigstens eine Beleuchtungseinheit können erfindungsgemäß von einer oder mehreren Kameras erfasste Fahrzeugumgebungsbereiche beleuchtet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei sichtbarem Licht und bei für die Kameras nicht ausreichender Helligkeit dieser Umgebungsbereiche, beispielsweise nachts im Freien oder beim Navigieren in einem schlecht beleuchteten Parkhaus, da durch eine Beleuchtung der Fahrzeugumgebungsbereiche die Kamerabilder auch unter solchen Umständen genutzt werden können.
Erfindungsgemäß werden dabei zur Beleuchtung der Beleuchtungsbereiche bereits im Fahrzeug vorhandene, für andere Zwecke vorgesehene Lichtmittel genutzt, nämlich Scheinwerfer, Rückleuchten, Fahrtrichtungsanzeiger und/oder Schwellerbeleuchtungen. Dadurch werden Bauraum sowie Herstellungskosten und -aufwand für die Beleuchtungseinheiten vorteilhaft reduziert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.
Dabei zeigen:
1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit zwei jeweils an einem Außenspiegel angeordneten Kameras,
2 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges und eine von einer Kamera erfasste seitliche Fahrzeugumgebung,
3 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges und einen ersten Beleuchtungsbereich einer ersten Beleuchtungseinheit,
4 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges und einen zweiten und einen dritten Beleuchtungsbereich einer zweiten und einer dritten Beleuchtungseinheit und
5 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges und einen vierten Beleuchtungsbereich einer vierten Beleuchtungseinheit.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Draufsicht auf ein Fahrzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Umgebungserfassungsvorrichtung, welche zwei Kameras 2 umfasst, die jeweils an einem Außenspiegel 3 des Fahrzeuges 1 angeordnet sind.
2 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeuges 1 und eine seitliche Fahrzeugumgebung 4, die von der an dem Außenspiegel 3 der dargestellten Fahrzeugseite angeordneten Kamera 2 erfasst wird.
Die von der Kamera 2 erfasste Fahrzeugumgebung 4 erstreckt sich in Richtung einer Längsachse des Fahrzeuges 1 im Wesentlichen über die gesamte Längsausdehnung des Fahrzeuges 1. In Richtung einer Querachse des Fahrzeuges 1 grenzt die Fahrzeugumgebung 4 an die dargestellte Fahrzeugseite, so dass sie von einem Fahrer des Fahrzeuges 1 nicht einsehbar ist. Mittels von der Kamera 2 aufgenommener Kamerabilder kann die Fahrzeugumgebung 4 jedoch für den Fahrer des Fahrzeuges 1 sichtbar dargestellt werden, beispielsweise auf einem von ihm einsehbaren Bildschirm. Dadurch kann der Fahrer vorteilhaft insbesondere bei einer langsamen Fahrt wie beim Rangieren oder Einparken unterstützt werden.
3 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeuges 1 und einen ersten Beleuchtungsbereich 5 einer ersten Beleuchtungseinheit 6 der Umgebungserfassungsvorrichtung.
Die erste Beleuchtungseinheit 6 ist in einen Frontscheinwerfer 7 des Fahrzeuges 1 integriert und umfasst eine erste Licht- oder Strahlungsquelle des Frontscheinwerfers 7 sowie ein Lichtleck 8 in dem Frontscheinwerfer 7 an der dargestellten Fahrzeugseite.
Unter einem Lichtleck wird dabei eine Lichtaustrittsöffnung verstanden, durch die Licht oder Strahlung austreten kann und die mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung versehen sein kann.
Durch das Lichtleck 8 in dem Frontscheinwerfer 7 kann von der ersten Licht- oder Strahlungsquelle des Frontscheinwerfers 7 ausgesendetes Licht oder Strahlung in den ersten Beleuchtungsbereich 5 geführt werden. Der erste Beleuchtungsbereich 5 umfasst einen, bezogen auf das Fahrzeug 1, vorderen Bereich der von der Kamera 2 erfassten Fahrzeugumgebung 4. Mittels der ersten Beleuchtungseinheit 6 kann also der erste Beleuchtungsbereich 5 beleuchtet werden.
4 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeuges 1 sowie einen zweiten Beleuchtungsbereich 9 und einen dritten Beleuchtungsbereich 10, die jeweils mittels einer zweiten Beleuchtungseinheit 11 bzw. einer dritten Beleuchtungseinheit 12 beleuchtet werden können.
Die zweite Beleuchtungseinheit 11 ist in einen Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeuges 1 integriert, der in dem Außenspiegel 3 an der dargestellten Fahrzeugseite angeordnet ist, und umfasst eine zweite Licht- oder Strahlungsquelle sowie ein Lichtleck 8 in dem Fahrtrichtungsanzeiger, durch das von der zweiten Lichtquelle ausgesendetes Licht oder Strahlung in den zweiten Beleuchtungsbereich 9 geführt werden kann.
Die dritte Beleuchtungseinheit 12 ist in eine Schwellerbeleuchtung des Fahrzeuges 1 integriert und umfasst eine dritte Licht- oder Strahlungsquelle der Schwellerbeleuchtung sowie ein Lichtleck 8 in dem Schweller 13 der dargestellten Fahrzeugseite, durch das von der dritten Lichtquelle ausgesendetes Licht oder Strahlung in den dritten Beleuchtungsbereich 10 geführt werden kann.
Der zweite und dritte Beleuchtungsbereich 9, 10 umfassen jeweils mittlere Bereiche der von der Kamera 2 erfassten Fahrzeugumgebung 4.
5 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeuges 1 und einen vierten Beleuchtungsbereich 14, der mittels einer vierten Beleuchtungseinheit 15 beleuchtet werden kann.
Die vierte Beleuchtungseinheit 15 ist in eine Rückleuchte 16 des Fahrzeuges 1 integriert und umfasst eine vierte Licht- oder Strahlungsquelle der Rückleuchte 16 sowie ein Lichtleck 8 in der Rückleuchte 16 an der dargestellten Fahrzeugseite, durch das von der vierten Lichtquelle ausgesendetes Licht oder Strahlung in den vierten Beleuchtungsbereich 14 geführt werden kann.
Der vierte Beleuchtungsbereich 14 umfasst einen hinteren Bereich der von der Kamera 2 erfassten Fahrzeugumgebung 4.
Mittels der Beleuchtungseinheiten 6, 11, 12, 15 ist im Wesentlichen die gesamte von der Kamera 2 erfasste Fahrzeugumgebung 4 beleuchtbar. Durch eine Beleuchtung der Fahrzeugumgebung 4 können die von der Kamera 2 aufgenommenen Kamerabilder auch dann zur Unterstützung des Fahrers des Fahrzeuges 1 genutzt werden, insbesondere wenn eine Helligkeit der Fahrzeugumgebung 4 ohne ihre sichtbare Beleuchtung dazu nicht ausreicht.
Auf der der dargestellten Fahrzeugseite gegenüber liegenden Fahrzeugseite sind entsprechende Beleuchtungseinheiten 6, 11, 12, 15 angeordnet.
Erforderlichenfalls weisen die Beleuchtungseinheiten 6, 11, 12, 15 geeignete optische Elemente zur Umlenkung von Licht oder Strahlung, das von der jeweiligen Licht- oder Strahlungsquelle ausgesendet wird, zu dem jeweiligen Lichtleck 8 und/oder zur Ausrichtung dieses Lichts auf den jeweiligen Beleuchtungsbereich 5, 9, 10, 14 auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Fahrzeugumgebung 4 mittels der Beleuchtungseinheiten 6, 11, 12, 15 nur dann beleuchtet, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 eine vorgebbare Geschwindigkeitsschwelle unterschreitet und/oder eine Helligkeit der Fahrzeugumgebung 4 eine vorgebbare Helligkeitsschwelle unterschreitet. Dadurch werden vorteilhaft eine unnötige Beleuchtung der Fahrzeugumgebung 4 bei hohen Fahrgeschwindigkeiten und/oder ausreichender Helligkeit der Fahrzeugumgebung 4 und somit ein überflüssiger Energieverbrauch des Fahrzeuges 1 vermieden.
Entsprechend weist die Umgebungserfassungsvorrichtung in dieser Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise eine Steuereinheit zur automatischen Steuerung der Beleuchtungseinheiten 6, 11, 12, 15 in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder von einer Helligkeit der Fahrzeugumgebung 4 auf. Dabei werden in für den Fachmann nahe liegender Weise von der Steuereinheit Signale von Fahrgeschwindigkeitssensoren des Fahrzeuges 1 ausgewertet und/oder die von der Kamera 2 aufgenommenen Kamerabilder hinsichtlich einer Helligkeit der Fahrzeugumgebung 4 ausgewertet und die Beleuchtungseinheiten 6, 11, 12, 15 dementsprechend gesteuert.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Beleuchtung der Fahrzeugumgebung 4 durch die Beleuchtungseinheiten 6, 11, 12, 15 zusätzlich oder alternativ zu deren automatischen Steuerung manuell vom Fahrer des Fahrzeuges 1 ein- und ausschaltbar sind.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Kamera
3: Außenspiegel
4: Fahrzeugumgebung
5, 9, 10, 14: Beleuchtungsbereich
6, 11, 12, 15: Beleuchtungseinheit
7: Frontscheinwerfer
8: Lichtleck
13: Schweller
16: Rückleuchte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008057671 A1 [0003]
DE 102006020023 B4 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Y.-C. Liu, K.-Y. Lin, Y.-S. Chen, ”Bird's Eye View Vision System for Vehicle Surrounding Monitoring”, in: G. Sommer und R. Klette (Hrsg.), RobVis 2008, LNCS 4931, S. 207–218, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008 [0005]

Claims

Umgebungserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug (1) mit wenigstens einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten Kamera (2) zur Erfassung einer seitlichen Fahrzeugumgebung (4) und wenigstens einer Beleuchtungseinheit (6, 11, 12, 15) zur Beleuchtung eines wenigstens teilweise innerhalb der Fahrzeugumgebung (4) liegenden Beleuchtungsbereiches (5, 9, 10, 14), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Beleuchtungseinheiten (6, 11, 12, 15) eine Lichtquelle in einem Scheinwerfer (7) oder einer Rückleuchte (16) oder einem Fahrtrichtungsanzeiger oder einer Schwellerbeleuchtung des Fahrzeuges (1) umfasst und derart ausgebildet ist, dass von der Lichtquelle ausgesendetes Licht in einen der Beleuchtungsbereiche (5, 9, 10, 14) führbar ist.
Umgebungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit zur automatischen Steuerung wenigstens einer der Beleuchtungseinheiten (6, 11, 12, 15) in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges (1) und/oder von einer Helligkeit der Fahrzeugumgebung (4) und/oder zur manuellen Steuerung wenigstens einer der Beleuchtungseinheiten (6, 11, 12, 15) durch einen Fahrer des Fahrzeuges (1).
Verfahren zum Erfassen einer seitlichen Fahrzeugumgebung (4) mit einer Umgebungserfassungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Beleuchtungsbereich (5, 9, 10, 14) mittels einer Beleuchtungseinheit (6, 11, 12, 15) automatisch beleuchtet wird, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges (1) eine vorgebbare Geschwindigkeitsschwelle unterschreitet oder eine Helligkeit der Fahrzeugumgebung (4) eine vorgebbare Helligkeitsschwelle unterschreitet.