DE102012200262A1

DE102012200262A1 - System und Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012200262A1
Application number: DE102012200262A
Authority: DE
Inventors: Jae Pil Hwang; Sung Bo Sim; Eui Yonn Chung
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-03-14
Also published as: KR20130029262A; CN102997899A; US8836781B2; KR101316433B1; JP2013061317A; JP6074137B2; US20130063594A1; CN102997899B

Abstract

Es wird eine Technologie für ein System und Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs bereitgestellt, welche Positionen von Hindernissen in der Nähe des Fahrzeugs genau berechnet. Das System umfasst eine Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, die in dem Fahrzeug in einem voreingestellten Abstand angebracht sind, eine Bilderfassungs-Auswahleinheit, die zumindest zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten auswählt und Bilddaten von den ausgewählten Bilderfassungseinheiten empfängt, und eine Steuereinheit, die ein Hindernis aus den von der Bilderfassungs-Auswahleinheit empfangenen Bilddaten erkennt, eine Position des Hindernisses berechnet und die Bilderfassungs-Auswahleinheit derart steuert, um die zumindest zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten gemäß einer Information für die Fahrzeuggeschwindigkeit auszuwählen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs und insbesondere eine Technologie, die Positionen in der Nähe eines Fahrzeugs genau berechnet.
Beschreibung des Standes der Technik
In letzter Zeit werden mit einer hohen Intelligenz eines Fahrzeugs verschiedene intelligente Funktionen unter Verwendung von verschiedenen in dem Fahrzeug eingebauten Sensoren durchgeführt. Es gibt ein System zum Vermeiden eines Frontalaufpralls, ein System zum Beibehalten eines Abstandes zwischen Fahrzeugen und dergleichen, die voraus liegende Hindernisse oder bewegliche Objekte erfassen und einen Aufprall mit Hindernissen oder beweglichen Objekten im Voraus verhindern.
Im Stand der Technik werden die voraus liegenden Hindernisse oder die beweglichen Objekte und deren Position unter Verwendung eines Wegmesssensors oder eines Bildsensors erfasst.
Allerdings tritt in dem Verfahren aus dem Stand der Technik ein schwerwiegender Fehler in dem Erfassungsergebnis für die voraus liegenden beweglichen Objekte oder den Positionen der beweglichen Objekte auf.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Verschiedene Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in Hinblick auf die obigen Probleme gemacht worden und stellen ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs bereit, die bewegliche Objekte in der Nähe des Fahrzeugs oder Positionen der beweglichen Objekte genau berechnen.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen bereitgestellt. Das System kann umfassen eine Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, die in dem Fahrzeug in einem voreingestellten Abstand angebracht sind, eine Bilderfassungs-Auswahleinheit, die zumindest zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten auswählt und Bilddaten von den ausgewählten Bilderfassungseinheiten empfängt, und eine Steuereinheit, die ein Hindernis aus den von der Bilderfassungs-Auswahleinheit empfangenen Bilddaten erkennt, eine Position des Hindernisses berechnet und die Bilderfassungs-Auswahleinheit steuert, um die zumindest zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten gemäß einer Information für die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs auszuwählen.
Die Steuereinheit kann eine Position des Hindernisses in Bilddaten einer Haupt-Bilderfassungseinheit unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten basierend auf der Position des Hindernisses korrigieren.
Das System kann eine Anzeigeeinheit umfassen, die die durch die Steuereinheit korrigierten Bilddaten auf einem Bildschirm anzeigt.
Die Steuereinheit kann bestimmen, um eine Messbasislinie zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, und um die Messbasislinie zu verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist.
Die Steuereinheit kann die Bilderfassungs-Auswahleinheit steuern, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer ersten Messbasislinie auszuwählen, wenn das Fahrzeug bei einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer zweiten Messbasislinie, die länger als die erste Messbasislinie ist, auszuwählen, wenn das Fahrzeug bei einer mittleren Geschwindigkeit fährt, und um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer dritten Messbasislinie, die länger als die zweite Messbasislinie ist, auszuwählen.
Die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten kann derart angebracht werden, so dass sie unterschiedliche Messbasislinien gemäß einer Folge aufweisen.
Die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten kann zumindest drei betragen.
Die Steuereinheit kann eine Abstandregelung zwischen Fahrzeugen gemäß den korrigierten Bilddaten durchführen.
Die Steuereinheit kann die Bilderfassungs-Auswahleinheit steuern, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer ersten Messbasislinie auszuwählen, wenn das Fahrzeug auf einer schmalen Straße fährt, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer zweiten Messbasislinie, die länger als die erste Messbasislinie ist, auszuwählen, wenn das Fahrzeug in einer Stadt fährt, und um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer dritten Messbasislinie, die länger als die zweite Messbasislinie ist, auszuwählen, wenn das Fahrzeug auf einer Autobahn fährt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren kann umfassen ein Bestimmen einer derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit, Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer ersten Messbasislinie unter einer Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein voreingestellter erster Referenzwert ist, Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer zweiten Messbasislinie, die länger als die erste Messbasislinie ist, unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein voreingestellter zweiter Referenzwert ist, Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer dritten Messbasislinie, die länger als die zweite Messbasislinie ist, unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der voreingestellte zweite Referenzwert ist, Empfangen von Bilddaten von den zumindest zwei ausgewählten Bilderfassungseinheiten und Durchführen einer Bildverarbeitung der empfangenen Bilddaten, und Erkennen eines Hindernisses aus den Bildverarbeitungs-Bilddaten und Berechnen einer Position des Hindernisses.
Das Verfahren kann ferner umfassen ein Korrigieren einer Position des Hindernisses in Bilddaten, die von einer Haupt-Bilderfassungseinheit unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten erfasst werden, unter Verwendung der berechneten Position des Hindernisses und Anzeigen der korrigierten Bilddaten auf einem Bildschirm.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen bereitgestellt. Das Verfahren kann umfassen ein variables Bestimmen einer Messbasislinie gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit, Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit der Messbasislinie unter einer Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten und Berechnen einer Position eines Hindernisses aus Bilddaten, die von den zumindest zwei Bilderfassungseinheiten empfangen werden.
Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung weisen weitere Merkmale und Vorteile auf, welche ersichtlich werden aus oder ausführlicher dargestellt werden in den beigefügten Zeichnungen, welche hierin enthalten sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung, welche zusammen dazu dienen, die Grundsätze der Erfindung zu erläutern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung, das ein beispielhaftes System zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 zeigt ein veranschaulichendes Diagramm eines Fahrzeugs, in welchem eine Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten von 1 angebracht sind.
3 zeigt ein Diagramm, das einen optimalen Abstand zwischen den Bilderfassungseinheiten darstellt, wenn die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten in dem Fahrzeug von 2 angebracht sind.
4 zeigt einen Graph, der einen Messabstand für jede Verschiebung mit Bezug auf eine Länge einer Messbasislinie darstellt.
5 zeigt ein Sequenzdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformation eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun ausführlich auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Zeichnungen gleiche Elemente. Wenn es bestimmt wird, dass eine ausführliche Beschreibung einer Anordnung oder einer Funktion in der damit verbundenen Offenbarung das Verständnis der Ausführungsformen in der Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung beeinträchtigt, wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.
Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
1 zeigt ein Diagramm einer Anordnung, das ein System zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Das System zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Bilderfassungseinheit 110, eine Bilderfassungs-Auswahleinheit 120, eine Bildverarbeitungseinheit 130, eine Anzeigeeinheit 140 und eine Steuereinheit 150.
Die Bilderfassungseinheit 110 erfasst Bildinformationen einer Umgebung vor einem Fahrzeug. Die Bilderfassungseinheit 110 umfasst eine Haupt-Bilderfassungseinheit 111 und eine Mehrzahl von Unter-Bilderfassungseinheiten 112, 113, ... Die Bilderfassungseinheit 110 umfasst eine Kamera.
Wie in 2 gezeigt, sind eine Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten 110 in einem voreingestellten Abstand oberhalb einer Frontscheibe des Fahrzeugs angeordnet und angebracht. Wie die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten 110, können zumindest drei Kameras angebracht werden. Wie in 3 gezeigt, bezeichnet der voreingestellte Abstand eine erste Messbasislinie, eine zweite Messbasislinie und eine dritte Messbasislinie. Die ersten bis dritten Messbasislinien weisen asymmetrische Werte durch eine Folge (geometrische Folge, äquivalente Folge) auf. Das heißt, die ersten bis dritten Messbasislinien sind derart eingerichtet, so dass sie unterschiedliche Werte voneinander aufweisen, und sind derart eingestellt, so dass sie in der Reihenfolge von BS1, BS2 und BS3 größer werden. Die Längen der Messbasislinien zwischen den Bilderfassungseinheiten 111 bis 113 können durch die Asymmetrie auf verschiedene Weise kombiniert werden. 2 und 3 stellen den Fall dar, wo drei Bilderfassungseinheiten 111 bis 113 angebracht sind, allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Wenn die Anzahl der Bilderfassungseinheiten 110 höher wird, können die Längen der Messbasislinie auf verschiedene Weise eingestellt werden.
Die erste Messbasislinie bezeichnete einen Abstand BS1 zwischen der Haupt-Bilderfassungseinheit 111 und der Unter-Bilderfassungseinheit 112, die zweite Messbasislinie bezeichnet einen Abstand BS2 zwischen der Unter-Bilderfassungseinheit 112 und 113, und die dritte Messbasislinie bezeichnet einen Abstand BS3 zwischen der Haupt-Bilderfassungseinheit 111 und der Unter-Bilderfassungseinheit 113.
Die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120 wird durch die Steuereinheit 150 gesteuert, um zwei Bilderfassungseinheiten unter den Bilderfassungseinheiten 111 bis 113 auszuwählen, empfängt Bilddaten von den ausgewählten Bilderfassungseinheiten und überträgt die empfangenen Bilddaten an die Bildverarbeitungseinheit 130.
Die Bildverarbeitungseinheit 130 erzeugt Verschiebungs-Bilddaten aus den von der Bilderfassungs-Auswahleinheit 120 empfangenen Bilddaten. Zu diesem Zeitpunkt bezeichnen die Verschiebungs-Bilddaten die Daten, in welchen überlappende Pixel unter zwei Bildern, die von den beiden Bilderfassungseinheiten empfangen werden, beseitigt werden, und die beiden Bilder, in welchen die überlappenden Pixel beseitigt sind, werden als ein Stereobild verarbeitet.
Die Steuereinheit 150 erfasst ein bewegliches Objekt aus den von der Bildverarbeitungseinheit 130 empfangenen Verschiebungs-Bilddaten und analysiert eine Position (Abstand) des beweglichen Objekts. Ferner korrigiert die Steuereinheit 150 die analysierte Position des beweglichen Objekts in den Bilddaten, die durch die Haupt-Bilderfassungseinheit 111 abgebildet werden, und überträgt die korrigierten Bilddaten an die Anzeigeeinheit 140.
Die Anzeigeeinheit 140 zeigt die durch die Haupt-Bilderfassungseinheit 111 erfassten Bilddaten an. Das heißt, die Anzeigeeinheit 140 zeigt die durch die Steuereinheit 150 korrigierten Bilddaten auf einem Bildschirm an. Selbst wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählte Bilderfassungseinheit gewechselt wird, werden die durch die ausgewählte Bilderfassungseinheit abgebildeten Bilddaten nicht bereitgestellt. Genauer gesagt, während die durch die Haupt-Bilderfassungseinheit 111 abgebildeten Bilddaten grundsätzlich bereitgestellt werden, werden die durch die Haupt-Bilderfassungseinheit 111 abgebildeten Bilddaten basierend auf der berechneten Position des beweglichen Objekts korrigiert und die korrigierten Bilddaten werden der Anzeigeeinheit 140 bereitgestellt, jedes Mal wenn die gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählte Bilderfassungseinheit gewechselt wird. Demzufolge wird die Positionsinformation des beweglichen Objekts genau erfasst und es wird ein kontinuierlicher Bildschirm ohne Ändern eines Basis-Bildschirms bereitgestellt, wodurch der Komfort für den Fahrer verbessert wird. Zum Beispiel sind die die Unter-Bilderfassungseinheiten 112 und 113 an verschiedenen Positionen und Richtungen angeordnet und somit unterscheiden sich ein Winkel und eine Position der Bilder, die von den Unter-Bilderfassungseinheiten 112 und 113 erfasst werden, von einem Fahrer aus gesehen, geringfügig, obwohl die Unter-Bilderfassungseinheiten 112 und 113 dieselbe Umgebung abbilden. Dadurch, wenn das Bild der ausgewählten Bilderfassungseinheit bereitgestellt wird, werden der Winkel und die Position kontinuierlich verändert und somit wird der Fahrer müde. In der vorliegenden Erfindung, während das Bild der Haupt-Bilderfassungseinheit 111 grundsätzlich beständig angezeigt wird, wird die Position des beweglichen Objekts in dem Bild der Haupt-Bilderfassungseinheit 111 basierend auf der Positionsinformation, die von der ausgewählten Bilderfassungseinheit berechnet wird, korrigiert. Demzufolge ist es möglich, die Ermüdung des Fahrers zu verringern.

Andererseits steuert die Steuereinheit 150 die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120, um zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten 111 bis 113 gemäß Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen auszuwählen. Obwohl nicht gezeigt, können die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen durch ein Getriebe, eine Navigation oder dergleichen gesammelt werden. Ein Verfahren zum Auswählen von zwei Bilderfassungseinheiten unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten 111 bis 113 wird mit Bezug auf die folgende Tabelle 1 beschrieben. (Tabelle 1)

Geschwindigkeitsintervall	Abstand zu einem Ort von Interesse	Messbasislinie	Kameraauswahl
Fahren bei niedriger Geschwindigkeit (schmale Straße)	20 m oder weniger	BS1 (20 cm)	Bilderfassungseinheiten 111, 112
Fahren bei mittlerer Geschwindigkeit (Stadt)	21 bis 50 m	BS2 (40 cm)	Bilderfassungseinheiten 112, 113
Fahren bei hoher Geschwindigkeit (Autobahn)	51 bis 150 m	BS3 (60 cm)	Bilderfassungseinheiten 111, 113

In Tabelle 1 wird es angenommen, dass die Messbasislinien Abstände zwischen den Bilderfassungseinheiten wie in 3 gezeigt, bezeichnen und die Längen der Messbasislinien werden in der Reihenfolge BS1, BS2 und BS3 größer, das heißt, BS1 < BS2 < BS3.
Wie in dem Graph von 4 gezeigt, wenn die vertikale Achse einen Abstand zu einem Punkt von Interesse darstellt und die horizontale Achse eine Verschiebung darstellt, ist das Verhältnis der Messbasislinie mit Bezug auf den Abstand eines Punkts von Interesse und die Verschiebung umgekehrt proportional. Mit der Zunahme der Messbasislinie wird das Verhältnis der Messbasislinie mit Bezug auf den Abstand eines Punkts von Interesse und die Verschiebung linear. Hierbei bezeichnet die Verschiebung die Anzahl von Pixel zwischen den beweglichen Objekten in den von beiden Bilderfassungseinheiten empfangenen Bilddaten. In 4, mit der Zunahme des Abstands zu einem Punkt von Interesse, nimmt ein Fehler in der Abstandsmessung für jede Verschiebung zu. Wenn die Messbasislinie zu lang ist, befindet sich die Verschiebung des beweglichen Objekts innerhalb einem kurzen Abstand deutlich außerhalb eines effektiven Werts.
Je länger die Messbasislinie ist, desto mehr verringert sich der Fehler in der Abstandsmessung. Allerdings, wenn die von den beiden Bilderfassungseinheiten empfangenen Bilddaten als ein Stereobild verarbeitet werden, nimmt die Bildverarbeitungsmenge zu. Andererseits, je kürzer die Messbasislinie ist, desto mehr nimmt der Fehler in der Abstandsmessung zu und desto mehr verringert sich die Bildverarbeitungsmenge. Somit, da die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers gering ist, wenn mit einer niedrigen Geschwindigkeit gefahren wird, wobei der Abstand zu einem Punkt von Interesse kurz ist, ermöglicht die Steuereinheit 150, dass eine Bilderfassungseinheit mit einer kurzen Messbasislinie ausgewählt wird, wodurch die Bildverarbeitungsmenge verringert wird. Da die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers hoch ist, wenn mit einer hohen Geschwindigkeit gefahren wird, wobei der Abstand zu einem Punkt von Interesse lang ist, ermöglicht die Steuereinheit 150, dass eine Bilderfassungseinheit mit einer langen Messbasislinie ausgewählt wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers ungeachtet der großen Bildverarbeitungsmenge verringert wird.
Zum Beispiel, wenn eine Differenz einer erkennbaren Verschiebung auf 16 bis 64 Pixel in einer 640·480 Kamera mit einer Brennweite von 25 mm bestimmt wird, wird eine Bilderfassungseinheit wie folgt ausgewählt.
Als erstes, wenn mit einer niedrigen Geschwindigkeit gefahren wird, beträgt der Abstand zu einem Punkt von Interesse 20 m oder weniger und somit steuert die Steuereinheit 150 den Bilderfassungs-Auswahleinheit 120 derart, um die Bilderfassungseinheiten 111 und 112 mit der kurzen Messbasislinie BS1 auszuwählen.
Wenn mit einer mittleren Geschwindigkeit gefahren wird, befindet sich der Abstand zu einem Punkt von Interesse in einem Bereich von 21 bis 50 m und somit steuert die Steuereinheit 150 die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120 derart, um die Bilderfassungseinheiten 112 und 113 mit der mittleren Messbasislinie BS2 auszuwählen.
Wenn mit einer hohen Geschwindigkeit gefahren wird, befindet sich der Abstand zu einem Punkt von Interesse in einem Bereich von 51 bis 150 m und somit steuert die Steuereinheit 150 die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120 derart, um die Bilderfassungseinheiten 111 und 113 mit der langen Messbasislinie BS3 auszuwählen.
In der vorliegenden Erfindung, da der Betrachtungsabstand beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit lang ist und somit die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers hoch ist, wird die Messbasislinie so eingestellt, dass sie ungeachtet einer großen Bildverarbeitungsmenge lang ist. Da der Betrachtungsabstand beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit kurz ist und somit die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers gering ist, wird die Messbasislinie so eingestellt, dass sie kurz ist.
In der vorliegenden Erfindung kann der Abstand zwischen den Bilderfassungseinheiten 111 bis 113 gemäß dem Abstand jeder Messbasislinie unter Verwendung unterschiedlicher Längen der Messbasislinien ausgewählt werden, so dass, da es nicht erforderlich ist, die Bilderfassungseinheiten für eine Änderung der Messbasislinie zu verschieben, es möglich ist, ein Auftreten eines Fehlers bei der Kalibrierung aufgrund der Verschiebung der Bilderfassungseinheiten selbst zu verringern.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben.
Als erstes bestimmt die Steuereinheit 150, ob die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 20 km/h beträgt (S101). Wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 20 km/h beträgt, steuert die Steuereinheit 150 die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120, um zwei Bilderfassungseinheiten 111 und 112 mit einer kurzen Messbasislinie auszuwählen (S102).
Wenn die derzeitige Fahrzuggeschwindigkeit nicht weniger als 20 km/h beträgt, bestimmt die Steuereinheit 150, ob die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 50 km/h beträgt (S103). Wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 50 km/h beträgt, steuert die Steuereinheit 150 die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120, um zwei Bilderfassungseinheiten 112 und 113 mit einer mittleren Messbasislinie auszuwählen (S104).
Nachfolgend, wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit großer als 50 km/h ist, steuert die Steuereinheit 150 die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120, um zwei Bilderfassungseinheiten 11 und 113 mit der längsten Messbasislinie auszuwählen (S105).
Die Bilderfassungs-Auswahleinheit 120 empfängt Bilddaten von den beiden ausgewählten Bilderfassungseinheiten und überträgt die empfangenen Bilddaten an die Bildverarbeitungseinheit 130 (S106). Die Bildverarbeitungseinheit 130 führt eine Bildverarbeitung der empfangenen beiden Teile von Bilddaten durch. Die Steuereinheit 150 erkennt ein Hindernis aus den Bildverarbeitungs-Bilddaten und berechnet eine Position des Hindernisses (S107).
Als nächstes korrigiert die Steuereinheit 150 eine Position des Hindernisses in den Bilddaten, die durch die Haupt-Bilderfassungseinheit 111 bereitgestellt werden, basierend auf der berechneten Positionsinformation des Hindernisses (S108). Die Steuereinheit 150 gibt die korrigierten Bilddaten an die Anzeigeeinheit 140 aus (S109).
Wie oberhalb beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung die Mehrzahl von Kameras angebracht und Abstände (Messbasislinien) zwischen den Kameras werden durch eine Folge eingestellt, um verschiedene Messbasislinien zu erzeugen. Demzufolge ist es möglich, das Problem, in welchem die Länge der Messbasislinie aufgrund der Charakteristik einer Stereokamera festgelegt ist und somit die Genauigkeit eines messbaren Abstands festgelegt ist, und das Problem, in welchem Parameter auf einer Kameraachse verändert werden, wenn eine Kamera vom Typ einer variablen Messbasislinie angebracht ist, zu lösen, und um die Genauigkeit eines Messergebnisses in verschiedenen Abständen zu verbessern.
Das heißt, wenn die Messbasislinie festegelegt ist, wenn sich das Hindernis in einem langen Abstand befindet, nimmt ein Messfehler zu. Im Gegensatz dazu, wenn sich das Hindernis in einem kurzen Abstand befindet, da das Hindernis durch eine Seite der Kamera betrachtet wird, ist es möglich, eine Position gemäß des Abstandes genau zu messen. Allerdings verwendet die vorliegende Erfindung die Messbasislinie variabel, um die Probleme zu lösen.
Ferner verschiebt die vorliegende Erfindung die Bilderfassungseinheiten 110 nicht, um die Messbasislinie variabel zu verwenden, sondern die vorliegende Erfindung legt die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten 110 fest und wählt zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten 110 aus, die in verschiedene Messbasislinien miteinander kombiniert werden. Demzufolge legt die vorliegende Erfindung die Bilderfassungseinheiten 110 fest und bringt diese an, um die Messbasislinien variabel zu verwenden.
Somit erkennt die vorliegende Erfindung ein Hindernis vor dem Fahrzeug unter Verwendung von Stereo-Bilddaten, um den Abstand zu dem Hindernis genau zu erfassen, so dass es möglich ist, verschiedene Fahrzeugsteuerungen wie eine Abstandsregelung zwischen Fahrzeugen oder eine Fahrzeugsteuerung unter Verwendung der genauen Abstandsinformation durchzuführen.
Ferner berechnet die vorliegende Erfindung die Position des Hindernisses genau, um ein Auftreten einer abrupten Reaktion des Fahrzeugs aufgrund eines Fehlers in dem Abstand zu minimieren, wodurch der Komfort für den Fahrer verbessert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt das System zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs eine genaue Positionsinformation für eine Straßenoberfläche und von beweglichen Objekten im Umfeld bereit, um die Sicherheit und den Komfort für den Fahrer zu verbessern.
Die vorhergehenden Beschreibungen der bestimmten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Sie sind nicht erschöpfend und nicht dazu vorgesehen, um die Erfindung auf die exakten offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Änderungen im Lichte der oberhalb genannten Lehre möglich. Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es dadurch einem anderen Fachmann zu ermöglichen, verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, ebenso wie verschiedene Alternativen und Modifikationen hiervon zu bilden und zu verwenden. Es ist vorgesehen, dass der Umfang der Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten bestimmt wird.
Bezugszeichenliste

111–113: BILDERFASSUNGSEINHEITEN
120: BILDERFASSUNGS-AUSWAHLEINHEIT
130: BILDVERARBEITUNGSEINHEIT
140: ANZEIGEEINHEIT
150: STEUEREINHEIT

Claims

System zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs, wobei das System aufweist: eine Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, die in dem Fahrzeug in einem voreingestellten Abstand angebracht sind; eine Bilderfassungs-Auswahleinheit, die zumindest zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten auswählt und Bilddaten von den ausgewählten Bilderfassungseinheiten empfängt; und eine Steuereinheit, die ein Hindernis aus den von der Bilderfassungs-Auswahleinheit empfangenen Bilddaten erkennt, eine Position des Hindernisses berechnet und die Bilderfassungs-Auswahleinheit derart steuert, um die zumindest zwei Bilderfassungseinheiten der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten gemäß einer Information für die Fahrzeuggeschwindigkeit auszuwählen.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Position des Hindernisses in Bilddaten einer Haupt-Bilderfassungseinheit unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten basierend auf der Position des Hindernisses korrigiert.
System nach Anspruch 2, ferner aufweisend eine Anzeigeeinheit, die die durch die Steuereinheit korrigierten Bilddaten auf einem Bildschirm anzeigt.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit bestimmt, um eine Messbasislinie zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit schnell ist, und um die Messbasislinie zu verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit langsam ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit die Bilderfassungs-Auswahleinheit steuert, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer ersten Messbasislinie auszuwählen, wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer zweiten Messbasislinie, die länger als die erste Messbasislinie ist, auszuwählen, wenn das Fahrzeug mit einer mittleren Geschwindigkeit fährt, und um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer dritten Messbasislinie, die länger als die zweite Messbasislinie ist, auszuwählen.
System nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten derart angebracht ist, so dass sie unterschiedliche Messbasislinien gemäß einer Folge aufweisen.
System nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten zumindest drei beträgt.
System nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit eine Abstandregelung zwischen Fahrzeugen gemäß den korrigierten Bilddaten durchführt.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit die Bilderfassungs-Auswahleinheit steuert, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer ersten Messbasislinie auszuwählen, wenn das Fahrzeug in einer schmalen Straße fährt, um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer zweiten Messbasislinie, die länger als die erste Messbasislinie ist, auszuwählen, wenn das Fahrzeug in einer Stadt fährt, und um zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer dritten Messbasislinie, die länger als die zweite Messbasislinie ist, auszuwählen, wenn das Fahrzeug auf einer Autobahn fährt.
Verfahren zum Bereitstellen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit; Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer ersten Messbasislinie unter einer Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein voreingestellter erster Referenzwert ist; Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer zweiten Messbasislinie, die länger als die erste Messbasislinie ist, unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein voreingestellter zweiter Referenzwert ist; Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit einer dritten Messbasislinie, die länger als die zweite Messbasislinie ist, unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten, wenn die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der voreingestellte zweite Referenzwert ist; Empfangen von Bilddaten von den ausgewählten zumindest zwei Bilderfassungseinheiten und Durchführen einer Bildverarbeitung in den empfangenen Bilddaten; und Erkennen eines Hindernisses aus den Bildverarbeitungs-Bilddaten und Berechnen einer Position des Hindernisses.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend: Korrigieren einer Position des Hindernisses in Bilddaten, die von einer Haupt-Bilderfassungseinheit unter der Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten erfasst werden, unter Verwendung der berechneten Position des Hindernisses; und Anzeigen der korrigierten Bilddaten auf einem Bildschirm.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Messbasislinien durch eine Folge seingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten zumindest drei beträgt.
Verfahren zum Bestimmen von Umgebungsinformationen eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: variables Bestimmen einer Messbasislinie gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit; Auswählen von zumindest zwei Bilderfassungseinheiten mit der Messbasislinie unter einer Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten; und Berechnen einer Position eines Hindernisses aus von den zumindest zwei Bilderfassungseinheiten empfangenen Bilddaten.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das variable Bestimmen der Messbasislinie gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Bestimmen, um die Messbasislinie zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit schnell ist, und ein Bestimmen, um die Messbasislinie zu verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit langsam ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Mehrzahl von Bilderfassungseinheiten zumindest drei beträgt.