DE102011014699A1

DE102011014699A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zum Schutz eines Kraftfahrzeuges vor Beschädigungen und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011014699A1
Application number: DE102011014699A
Authority: DE
Inventors: Norbert Keppeler; Dr. Giesler Björn; Christian Andrä
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: DE102011014699B4

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems (2) zum Schutz eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere wenigstens eines Rades, vor Beschädigungen, wobei mittels wenigstens eines Sensors dreidimensionale Positionsdaten wenigstens eines eine potentielle Gefährdung darstellenden Objekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere eines Randsteins, ermittelt und zur Ermittlung eines Gefährdungswertes ausgewertet werden, wobei abhängig von dem Gefährdungswert bei einer vorliegenden Gefährdung eine Information an einen Fahrer ausgegeben wird und/oder ein Fahreingriff vorgenommen wird, wobei als Sensor eine ein zweidimensionales Bild (14) wenigstens eines Teils (8, 9, 10, 11) der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) liefernde Kamera (4, 5, 6, 7), insbesondere eine Weitwinkelkamera, verwendet wird, wobei zur Detektion des Objekts aus zwei von unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs (1) aufgenommen Bildern (14) mittels eines Motion-Stereo-Verfahrens die dreidimensionalen Positionsdaten des in den Bildern (14) sichtbaren Objekts unter Berücksichtigung der Aufnahmeorte ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zum Schutz eines Kraftfahrzeugs, insbesondere wenigstens eines Rades, vor Beschädigungen, wobei mittels wenigstens eines Sensors dreidimensionale Positionsdaten wenigstens eines eine potentielle Gefährdung darstellenden Objekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Randsteins, ermittelt und zur Ermittlung eines Gefährdungswertes ausgewertet wird, wobei abhängig von dem Gefährdungswert bei einer vorliegenden Gefährdung eine Information an einen Fahrer ausgegeben wird und/oder ein Fahreingriff vorgenommen wird. Daneben betrifft die Erfindung noch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.
Fahrerassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge sind bekannt und erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Im Allgemeinen nutzen Fahrerassistenzsysteme üblicherweise die Daten verschiedener Sensoren des Kraftfahrzeugs, um daraus eine für den Fahrer nützliche Information zu generieren oder gar selbst einen Fahreingriff auszuführen, um den Fahrer zu entlasten oder zu schützen. Zudem sind auch Fahrerassistenzsysteme bekannt, die andere Fahrzeugsysteme parametrieren oder dergleichen.
Von besonderem Interesse ist dabei auch der Nahbereichsschutz des Kraftfahrzeugs, so dass beispielsweise Fahrerassistenzsysteme zum Einparken bereits in vielen Kraftfahrzeugen Verwendung finden, um unter anderem auch eine Kollision mit anderen Kraftfahrzeugen zu vermeiden.
Ein Fahrerassistenzsystem der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2008 028 222 A1 bekannt. Darin wird vorgeschlagen, aktive Sensoren, die eine Signalwelle emittieren, zu verwenden, um einen Abstand eines Fahrzeugs von einem Hindernis und eine Höhe des Hindernisses relativ zu dem Fahrzeug zu bestimmen. Abhängig von dem Abstand und von der Höhe kann entweder eine Information beispielsweise an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden oder automatisch ein Eingriff in die Führung des Fahrzeugs vorgenommen werden. Um tatsächlich zu bewerten, ob ein in der Umgebung des Kraftfahrzeugs detektiertes Hindernis eine Gefahr darstellt, werden auch einige andere Parameter, beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Auffahrwinkel eines Rades des Fahrzeugs und die Fahrspurtrajektorienprädiktion berücksichtigt. So können Beschädigungen des Fahrzeugs aufgrund von Hindernissen, z. B. Bordsteinen, vermieden werden, deren Höhe kleiner als der Abstand einer Stoßstange des Fahrzeugs von der Fahrbahn ist.
Nachteilhafterweise werden bei dem bekannten Fahrerassistenzsystem zusätzliche Sensoren benötigt, die eine aktive Vermessung der Umgebung erlauben, beispielsweise jeweils am Radkasten vorgesehene Ultraschallsensoren. Die Installation dieser Sensoren bringt einen zusätzlichen Montage- und Kostenaufwand mit sich; zudem werden aktive Sensoren verwendet, die zusätzliche Energie benötigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dem gegenüber verbesserte, passive Möglichkeit anzugeben, verlässlich eine Gefährdung für das Kraftfahrzeug im Nahbereich darstellende Objekte detektieren zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Sensor eine ein zweidimensionales Bild wenigstens eines Teils der Umgebung des Kraftfahrzeugs liefernde Kamera, insbesondere eine Weitwinkel-Kamera, verwendet wird, wobei zur Detektion des Objekts aus zwei von unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs aufgenommenen Bildern mittels eines Motion-Stereo-Verfahrens die dreidimensionalen Positionsdaten des in den Bildern sichtbaren Objekts unter Berücksichtigung der Aufnahmeorte ermittelt werden.
Die Erfindung schlägt also vor, mit Kameras, bevorzugt Weitwinkel-Kameras, ein Passivsystem zu nutzen, so dass keine Emission von Energie wie Schall oder elektromagnetischen Wellen zur Erfassung notwendig ist. Hierbei ist es grundsätzlich sinnvoll, wenn wenigstens zwei unterschiedliche Bereiche des Umfelds des Kraftfahrzeugs abdeckende Kameras verwendet werden, wobei mit besonderem Vorteil vier Kameras verwendet werden können, die dann beispielsweise dem Vorfeld des Kraftfahrzeugs, dem Bereich hinter dem Kraftfahrzeug und den beiden seitlichen Bereichen zugeordnet sind. Werden Weitwinkel-Kameras verwendet, so lässt sich somit die gesamte Umgebung des Kraftfahrzeugs durch die sich ergänzenden Erfassungsbereiche der Kameras abdecken. Es ergibt sich hier die weitere, besonders vorteilhafte Möglichkeit, Kameras zu nutzen, die ohnehin bereits im Kraftfahrzeug genutzt werden, beispielsweise für andere Fahrerassistenzsysteme bzw. Funktionen. So können beispielsweise durch das Fahrerassistenzsystem der Erfindung Kameras eines sog. „Top-View”-Systems mitgenutzt werden, das einen Aufblick auf das Kraftfahrzeug und umgebende Objekte von oben zeigen sollen. Daneben oder alternativ ist es denkbar, die Kameras ferner im Rahmen eines Einparkassistenten und/oder eines Stauassistenten zu nutzen. Es müssen also nicht dedizierte Kameras zur Ermittlung der dreidimensionalen Positionsdaten vorgesehen werden, sondern es können ohnehin vorhandene Systeme im Kraftfahrzeug vorteilhaft mitgenutzt werden.
Die Kameras liefern zweidimensionale Bilder, die mittels eines Motion-Stereo-Verfahrens ausgewertet werden. Das Motion-Stereo-Verfahren basiert grundsätzlich auch auf dem Stereo-Prinzip, wobei im Unterschied zu einem üblichen Stereo-Verfahren die zwei Perspektiven der zu erfassenden Szene nicht zeitgleich, sondern zeitlich hintereinander aufgenommen werden. Die Bedingung, zwei unterschiedliche Perspektiven zu erhalten, die dann entsprechend wie Stereo-Bilder ausgewertet werden können, ist dabei, dass sich das Kraftfahrzeug bewegen muss, das bedeutet, die Aufnahmeorte müssen unterschiedlich sein und auch erkannt werden. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Aufnahmeorte der Bilder anhand von Odometriedaten des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Das bedeutet, es werden grundsätzlich bekannte und gängige Odometrieverfahren eingesetzt, um die relativen Positionen der Aufnahmeorte in Erfahrung zu bringen. Hierbei können beispielsweise ESP-Sensoren genutzt werden, die die Weiterbewegung der einzelnen Räder des Kraftfahrzeugs verfolgen, welche dann durch Daten von Beschleunigungssensoren ergänzt werden, wobei sich eine Filterung gegen Störungen anschließen kann.
Motion-Stereo-Verfahren sind im Stand der Technik bereits weithin bekannt und umfassen meist sog. „Matching”-Verfahren, die dasselbe Umgebungsmerkmal in den unterschiedlichen Bildern beschreibende, korrespondierende Punkte auffinden sollen. Sind erst die demselben Umgebungsmerkmal in beiden Bildern beschreibenden Punkte bekannt, so kann wie im Stereo-Prinzip üblich, eine dreidimensionale Position ermittelt werden. Es kann also vorgesehen sein, dass im Rahmen des Motion-Stereo-Verfahrens in den beiden Bildern korrespondierende Punkte anhand der Aufnahmeorte und/oder eines auf den Bilddaten arbeitenden Korrespondenzalgorithmus identifiziert werden und für die korrespondierenden Punkte eine dreidimensionale Position bestimmt wird.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das detektierte Objekt anhand seiner Positionsdaten in ein dreidimensionales, insbesondere als Belegungskarte ausgebildetes Umfeldmodell eingetragen wird. Derartige Umfeldmodelle sind grundsätzlich bekannt und können beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das gesamte erfassbare Umfeld des Kraftfahrzeugs in gleich große Würfel aufgeteilt wird, denen beispielsweise zugeordnet werden kann, ob sie durch ein Objekt belegt sind, frei sind oder ob ihr Zustand unbekannt ist. Den Würfeln können auch weitere Informationen zugeordnet sein, beispielsweise, durch welche Art von Objekt sie belegt sind und/oder die Sicherheit der entsprechenden Information. Ein derartiges Umfeldmodell bietet den Vorteil, dass es ebenso durch andere Fahrerassistenzsysteme mit ausgewertet werden kann, die ebenso Informationen über das Umfeld des Kraftfahrzeugs benötigen, beispielsweise Einparkassistenten oder dergleichen. Die in dem Umfeldmodell enthaltenen Daten werden dann, gegebenenfalls in vorab erkannten und/oder definierten interessierenden Bereichen, auf Hindernisse, beispielsweise Randsteine, ausgewertet. Hieraus wird dann wie üblich der Gefährdungswert ermittelt und der Fahrer kann gewarnt werden bzw. ein Fahreingriff, insbesondere eine Bremsung, kann vorgenommen werden.
In zweckmäßiger Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass in den zweidimensionalen Bildern wenigstens ein Kantenverläufe beschreibender Polygonzug ermittelt wird, wobei anhand des Polygonzuges ein Abgleich mit den dreidimensionalen Positionsdaten und/oder dem Umfeldmodell erfolgt und/oder interessierende Bereiche für die Ausführung des Motion-Stereo-Verfahrens und/oder die Bestimmung des Gefährdungswertes definiert werden. In diesem Fall werden letztlich auch die einzelnen zweidimensionalen Bilder ausgewertet, um so beispielsweise eine Plausibilisierung zu ermöglichen. Wie bereits beschrieben wurde, werden in Motion-Stereo-Verfahren üblicherweise korrespondierende Punkte über entsprechende Korrespondenzalgorithmen aufgefunden, die, wie im Übrigen auch die Bestimmung der Aufnahmeorte, gewissen Fehlertoleranzen unterworfen sein kann. Dann kann aus den zweidimensionalen Bildern gewonnene zusätzliche Information vorteilhaft genutzt werden, um die Qualität der Gesamtauswertung zu verbessern. Hierzu können beispielsweise Kanten, unter die auch Hell-Dunkel-Übergänge fallen, in den zweidimensionalen Bildern ermittelt werden, so dass sich insgesamt Polygonzüge ergeben, die beispielsweise mit sich ergebenden Begrenzungen in den dreidimensionalen Positionsdaten und/oder im Umfeldmodell abgeglichen werden können. Die Polygonzüge können jedoch auch genutzt werden, um bereits von vornherein interessierende Bereiche (Regions of Interest) zu definieren, sei es bezüglich der Anwendung des Motion-Stereo-Verfahrens oder auch bezüglich eines Algorithmusses, der die dreidimensionalen Positionsdaten bzw. das Umfeldmodell auswertet, um potentiell gefährdende Hindernisse aufzufinden und zu bewerten.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine an einem Außenspiegel angeordnete Kamera und/oder eine an einer Frontschürze des Kraftfahrzeuges angeordnete Kamera und/oder eine an einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs angeordnete Kamera verwendet werden. An diesen Positionen angeordnete Weitwinkel-Kameras können den größten Teil des relevanten Umgebungsbereichs abdecken. Soll hauptsächlich das seitliche Umfeld betrachtet werden, kann es dabei ausreichend sein, nur zwei Kameras zu verwenden, die jeweils an den Außenspiegeln angeordnet sind. Ergänzt werden kann dies dann durch entsprechend den Bereich vor und hinter dem Kraftfahrzeug abdeckende Kameras.
Sind dreidimensionale Positionsdaten von mögliche Hindernisse darstellenden Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs bekannt, beispielsweise in dem Umfeldmodell, so können diese wie grundsätzlich bekannt zu einem Gefährdungswert ausgewertet werden, wobei insbesondere der Abstand eines Objekts zum Kraftfahrzeug bzw. zu einem Rad des Kraftfahrzeugs sowie eine Bestimmung der Höhe des Objekts im Bezug auf den Reifenaufstandpunkt zweckmäßige, zu betrachtende Parameter sind. Hierbei kann bereits eine Auswahl relevanter Objekte erfolgen. Die Objekte werden dann hinsichtlich einer möglichen Beschädigung des Kraftfahrzeugs ausgewertet, wo beispielsweise zusätzlich zur Höhe des Objekts relativ zu einem Reifenaufstandpunkt eines Rades des Kraftfahrzeugs und dem Abstand zwischen einer Außenkante eines Rades des Kraftfahrzeugs und dem Objekt als weitere Parameter die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, der Auffahrwinkel eines Rades des Kraftfahrzeugs zu einer Seite des Objekts und/oder eine Prädiktion der weiteren Trajektorie des Kraftfahrzeugs (Fahrschlauch) berücksichtigt werden. Je höher die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist, desto kritischer ist die Höhe des Objekts zu bewerten. Auch der Auffahrwinkel ist relevant, nachdem sich beispielsweise ein hohes Hindernis bei einem senkrechten Auffahren eher bewältigen lässt als bei einem schrägen Auffahren oder dergleichen. Durch die Vorhersage der Fahrspur der Räder im Rahmen der Trajektorienprädiktion kann ermittelt werden, ob das Rad überhaupt auf das Objekt auftrifft und wenn ja, wie das Rad auf das Objekt auftrifft. Als weiterer Parameter kann auch die Höhe des oder der Räder des Kraftfahrzeugs betrachtet werden, die in Kontakt mit dem Objekt treten. Je höher das Rad ist, desto höhere Hindernisse können ohne Beschädigung befahren werden.
Ergebnis der eben dargestellten Betrachtung ist wenigstens ein Gefährdungswert, in dessen Abhängigkeit Maßnahmen ergriffen werden können, beispielsweise eine Information an den Fahrer ausgegeben werden, die beispielsweise eine Warnung und/oder eine Lenkempfehlung umfassen kann. Die Information kann wie grundsätzlich bekannt optisch, akustisch und/oder haptisch ausgegeben werden. Möglich ist auch als Maßnahme ein automatischer Fahreingriff in die Fahrzeuglängs- und -querdynamik. Ersichtlich besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten, um die aus den Kameradaten gewonnenen Informationen vorteilhaft zu nutzen.
Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Fahrerassistenzsystem zum Schutz eines Kraftfahrzeugs vor Beschädigungen, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Sämtliche Ausführungen bezüglich der erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, so dass auch damit die erfindungsgemäßen Vorteile erreicht werden können. Insbesondere umfasst ein solches Kraftfahrzeug üblicherweise eine Steuereinrichtung, die dem Fahrerassistenzsystem zugeordnet ist, welche beispielsweise die Auswertung der zweidimensionalen Bilder der ebenso vom Kraftfahrzeug umfassten Kamera übernehmen kann. Geeignete Odometriesensoren liefern Informationen über die Aufnahmeorte.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug,
2 eine Skizze zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
3 eine Skizze zur Nutzung von Informationen über Polygonzüge bei der Auswertung der Bilder.
1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Es umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2 zum Schutz des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere der Räder, vor Beschädigungen. Der Betrieb des Fahrerassistenzsystems 2 wird dabei von einer Steuereinrichtung 3 gesteuert, die im Übrigen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner vier Kameras 4, 5, 6 und 7, die hier als Weitwinkel-Kameras ausgebildet sind. Die Kamera 5 ist an der Frontschürze des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, die Kamera 7 an einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs 1, während die Kameras 4 und 6 am linken und am rechten Außenspiegel des Kraftfahrzeugs 1 befestigt sind. So decken die Erfassungsbereiche 8, 9, 10 und 11 den größten Teil des Nahbereich-Umfelds des Kraftfahrzeugs 1 ab. Die Bilder der Kameras 4 bis 7 werden der Steuereinrichtung 3 zur weiteren Auswertung zur Verfügung gestellt, beispielsweise über einen Fahrzeugbus oder eine andere Datenverbindung. Ferner erhält die Steuereinrichtung 3 Daten einer Odometriesensorik 12, aus denen die relativen Positionen des Kraftfahrzeugs 1 bei der Aufnahme zweidimensionaler Bilder durch die Kameras 4 bis 7 ermittelt werden kann.
Ferner steht die Steuereinrichtung 3, insbesondere über einen Fahrzeugbus, in Verbindung mit weiteren Fahrzeugsystemen 13, beispielsweise anderen Fahrerassistenzsystemen, Ausgabemitteln oder auch Steuergeräten, beispielsweise einem Bremsensteuergerät oder einem Lenksteuergerät, über die Einfluss auf die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs 1 genommen werden kann.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Bilder der Kameras 4 bis 7 auch für weitere Fahrerassistenzsysteme ausgewertet und verwendet werden, hier ein sog. „Top-View-System”, welches die Darstellung des Kraftfahrzeugs und umgebender Objekte in einer Draufsicht erlaubt, eine Einparkhilfe und ein Stauassistenzsystem.
Hierzu werden aus den Bildern der Kameras 4 bis 7 ermittelte dreidimensionale Positionsdaten von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 in ein dreidimensionales Umfeldmodell eingetragen, das hier als Belegungskarte ausgebildet ist und beispielsweise in der Steuereinrichtung 3, aber auch an anderer Stelle im Kraftfahrzeug 1, abgelegt sein kann. Um dreidimensionale Positionsdaten aus den zweidimensionalen Bildern der Kameras 4 bis 7 zu erhalten, wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Motion-Stereo-Verfahren eingesetzt, wie es im Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb des Fahrerassistenzsystems 2 soll im Folgenden mit Bezug auf 2 näher erläutert werden.
Die Bilder 14 der Kameras 4 bis 7 werden dabei auf zweierlei Art ausgewertet. Zum einen sollen in einem Schritt 15 im Rahmen des Motion-Stereo-Verfahrens dreidimensionale Positionsdaten von in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1, konkret in einem der Erfassungsbereiche 8 bis 11, befindlichen Objekten ermittelt werden. Hierzu werden zeitlich aufeinanderfolgend aufgenommene Bilder der Kameras 4 bis 7 betrachtet, wobei sich das Kraftfahrzeug 1 zwischen den Aufnahmezeitpunkten bewegt hat, das bedeutet, die jeweils gemeinsam betrachteten Kamerabilder 14 sind an unterschiedlichen Aufnahmeorten aufgenommen worden. Die relativen Aufnahmeorte wenigstens zweier zur Ermittlung dreidimensionaler Positionsdaten gemeinsam zu betrachtender Bilder können durch die Odometriedaten 16 der Odometriesensorik 12 auf bekannte Art und Weise bestimmt werden.
Unter Berücksichtigung der Aufnahmeorte und/oder eines Korrespondenzalgorithmus werden im Rahmen des Motion-Stereo-Verfahrens miteinander korrespondierende Punkte in den unterschiedlichen Bildern aufgefunden, die das gleiche Umgebungsmerkmal zeigen. Ist diese Korrespondenz erst bekannt, so ist es möglich, dreidimensionale Positionsdaten zu dem entsprechenden Bildpunkt und damit zu den Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 zu erhalten.
Vorliegend werden die dreidimensionalen Positionsdaten dann in einem Schritt 17 in ein Umfeldmodell eingetragen, das hier als eine Belegungskarte ausgebildet ist. Die erfassbare Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 wird dabei in gleich große Volumina, beispielsweise Würfel oder dergleichen eingeteilt, denen zugeordnet wird, ob sie belegt sind, frei sind oder ob ihr Belegungszustand unbekannt ist. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Umfeldmodelle denkbar, beispielsweise solche, in denen Objekte bereits grundsätzlich in ihrer Gesamtheit klassifiziert und betrachtet werden oder in denen betrachtete Volumina unterschiedlich groß sind. In jedem Fall ist das Umfeldmodell dazu geeignet, daraus die einzelnen Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 zu extrahieren.
Nachdem das Motion-Stereo-Verfahren zur Bestimmung der dreidimensionalen Positionsdaten jedoch gewissen Fehlern unterworfen sein kann, werden die Bilder 14 im vorliegenden Falle parallel in einem Schritt 18 auch zweidimensional ausgewertet, in dem Kanten, insbesondere Hell-Dunkel-Übergänge, detektiert werden, gegebenenfalls nur in relevanten Bereichen. Als Ergebnis ergeben sich Polygonzüge, die genutzt werden können, um die dreidimensionalen Positionsdaten und/oder das Umfeldmodell zu plausibilisieren und gegen zu testen. Dies sei durch die Skizze in 3 näher erläutert, die beispielhaft einen Belegungsverlauf 19 in einer zur Fahrtrichtung Z des Kraftfahrzeugs senkrechten, vertikalen Ebene (XY) zeigt. Ersichtlich ergibt sich ein Höhensprung 20, der einem Randstein zuzuordnen sein könnte. Existiert nun an dieser Stelle auch eine senkrecht hierzu verlaufende Kante 21 des Polygonzuges, können folglich die dreidimensionalen Positionsdaten plausibilisiert und/oder ergänzt werden.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Berücksichtigung der ermittelten Polygonzüge im Schritt 15 und auch im Schritt 17 erfolgen kann. Weiter sei darauf hingewiesen, dass die zweidimensionale Auswertung in Schritt 18 auch verwendet werden kann, um interessierende Bereiche entweder für die Ermittlung der dreidimensionalen Positionsdaten, aber auch für die nun folgende Auswertung des Umfeldmodells bereitzustellen.
In einem Schritt 22 werden nun die durch das Umfeldmodell beschriebenen Objekte als potentielle Hindernisse für das Kraftfahrzeug 1 ausgewertet, um einen Gefährdungswert zu bestimmen, der letztlich angibt, wie groß die Gefahr einer Beschädigung des Kraftfahrzeugs 1 durch das Hindernis ist. Dabei werden in einem ersten Schritt relevante Objekte ausgewählt, beispielsweise aufgrund ihrer Höhe relativ zum Reifenaufstandspunkt des Kraftfahrzeugs 1. Sodann wird beurteilt, ob die relevanten Objekte Gefährdungen für das Kraftfahrzeug 1 darstellen. Hierbei werden zusätzliche Informationen berücksichtigt, nämlich der Abstand des Objekts von einer Außenkante des Kraftfahrzeugs 1, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1, die weitere Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere seiner Räder, der Auffahrwinkel eines betreffenden Rades auf das Objekt und nicht zuletzt die Höhe des entsprechenden Rades, da aus diesen Größen abgeschätzt werden kann, ob tatsächlich eine Beschädigung des Kraftfahrzeugs 1 zu befürchten steht.
In einem Schritt 23 wird dann überprüft, ob der Gefährdungswert ein oder mehrere Schwellwerte übersteigt, an die Maßnahmen geknüpft sind. Diese Maßnahmen werden dann in einem Schritt 24 ausgeführt, wobei solche Maßnahmen beispielsweise eine Information des Fahrers, insbesondere eine Warnung und/oder eine Lenkanweisung, und/oder gar einen Lenkeingriff selber umfassen können. Eine Vielzahl grundsätzlicher aus dem Stand der Technik bekannter Maßnahmen kann hier eingesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008028222 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems (2) zum Schutz eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere wenigstens eines Rades, vor Beschädigungen, wobei mittels wenigstens eines Sensors dreidimensionale Positionsdaten wenigstens eines eine potentielle Gefährdung darstellenden Objekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere eines Randsteins, ermittelt und zur Ermittlung eines Gefährdungswertes ausgewertet werden, wobei abhängig von dem Gefährdungswert bei einer vorliegenden Gefährdung eine Information an einen Fahrer ausgegeben wird und/oder ein Fahreingriff vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor eine ein zweidimensionales Bild (14) wenigstens eines Teils (8, 9, 10, 11) der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) liefernde Kamera (4, 5, 6, 7), insbesondere eine Weitwinkelkamera, verwendet wird, wobei zur Detektion des Objekts aus zwei von unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs (1) aufgenommen Bildern (14) mittels eines Motion-Stereo-Verfahrens die dreidimensionalen Positionsdaten des in den Bildern (14) sichtbaren Objekts unter Berücksichtigung der Aufnahmeorte ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeorte der Bilder (14) anhand von Odometriedaten des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des Motion-Stereo-Verfahrens in den beiden Bildern (14) korrespondierende Punkte anhand der Aufnahmeorte und/oder eines auf den Bilddaten arbeitenden Korrespondenzalgorithmus identifiziert werden und für die korrespondierenden Punkte eine dreidimensionale Position bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierte Objekt anhand seiner Positionsdaten in ein dreidimensionales, insbesondere als Belegungskarte ausgebildetes Umfeldmodell eingetragen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den zweidimensionalen Bildern (14) wenigstens ein Kantenverläufe beschreibender Polygonzug (21) ermittelt wird, wobei anhand des Polygonzuges (21) ein Abgleich mit den dreidimensionalen Positionsdaten und/oder dem Umfeldmodell erfolgt und/oder interessierende Bereiche für die Ausführung des Motion-Stereo-Verfahrens und/oder die Bestimmung des Gefährdungswertes definiert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, insbesondere vier, unterschiedliche Bereiche (8, 9, 10, 11) des Umfelds des Kraftfahrzeugs (1) abdeckende Kameras (4, 5, 6, 7) verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine an einem Außenspiegel angeordnete Kamera (4, 6) und/oder eine an einer Frontschürze des Kraftfahrzeugs (1) angeordnete Kamera (5) und/oder eine an einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs (1) angeordnete Kamera (7) verwendet werden.
Kraftfahrzeug (1), umfassend ein Fahrerassistenzsystem (2) zum Schutz des Kraftfahrzeugs (1) vor Beschädigungen, ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.