DE102012203731A1

DE102012203731A1 - System und verfahren zum automatischen regeln des ab-standes zwischen zwei fahrzeugen

Info

Publication number: DE102012203731A1
Application number: DE102012203731A
Authority: DE
Inventors: Wang Gi Hong
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-01-10
Also published as: KR20130005107A; JP2013014311A; CN102862571A; US20130013163A1

Abstract

Es wird eine Technologie für ein System und Verfahren zum automatischen Regeln eines Abstandes zwischen dem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug bereitgestellt. Die Technologie umfasst eine Kamera, die ein Bild einer Straße vor einem Fahrzeug erfasst, und eine Steuereinheit, die eine vorbestimmte Bildverarbeitung für durch die Kamera erfasste ursprüngliche Bilddaten durchführt, Straßenzustände unter Verwendung von resultierenden Bilddaten bestimmt und einen Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug basierend auf einem Bestimmungsergebnis regelt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum automatischen Regeln eines Abstandes zwischen zwei Fahrzeugen und insbesondere eine Technik zum automatischen Regeln des Abstandes zwischen zwei Fahrzeugen in Verbindung mit einem Straßenzustand.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Fahrzeugabstandsregelung stellt ein System dar, das eingerichtet ist, um sicherzustellen, dass der Abstand zwischen zwei Fahrzeugen durch Beibehalten eines vorbestimmten Abstandes zwischen einem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug ordnungsgemäß eingehalten wird. Herkömmliche Systeme messen den Abstand von dem ersten Fahrzeug zu dem zweiten Fahrzeug unter Verwendung eines Radarsensors und regeln den Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug derart, so dass ein voreingestellter Wert oder vorbestimmter Abstand beibehalten wird.
Da die Reibungskraft zwischen den Rädern und der Straße in bestimmten Zuständen verringert wird, erhöht sich ein Fahrzeugbremsweg auf einer nassen Straße im Vergleich zu dem auf einer trockenen Straße. Bei den herkömmlichen Anordnungen wird der Bremsweg jedoch auf der Basis einer trockenen Straße ohne Rücksicht auf die Straßenzustände vorausberechnet und ein konstanter Fahrzeugabstand zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug beibehalten. Dadurch ist es bei einer Vollbremsung auf nasser Fahrbahn wahrscheinlich, dass Fahrzeuge unter Verwendung der herkömmlichen Systeme mit dem Fahrzeug vor ihnen zusammenstoßen, da die Abstandsmessung in diesen Systemen lediglich auf trockenen Zuständen basiert.
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 automatischen Regeln eines Abstandes zwischen einem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug basierend auf tatsächlichen Straßenzuständen bereit, indem bestimmt wird, ob sich eine Straße in einem trockenen Zustand oder aufgrund von Regen, Schnee oder einem anderen Zustand, der die Fähigkeit des Fahrzeugs hindern würde, um in einem normalen Abstand zu stoppen, in einem nassen Zustand befindet.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein System zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes bereitgestellt. Das System kann eine Kamera, die eine Straße vor einem Fahrzeug erfasst, und eine Steuereinheit umfassen, die eine vorbestimmte Bildverarbeitung für ursprüngliche durch die Kamera erfasste Bilddaten durchführt, einen Straßenzustand unter Verwendung von resultierenden Bilddaten bestimmt und einen Fahrzeugabstand basierend auf einem Bestimmungsergebnis regelt. Die Steuereinheit, die als eine Regeleinrichtung ausgeführt sein kann, kann bestimmen, dass sich die Straße in einem nassen Zustand befindet, wenn ein Bereich mit Regenwasser oder eine weiße Komponente in und von den resultierenden Bilddaten erfasst wird. Darüber hinaus kann die Kamera in einem Spurhalteassistent (lane departure warning system – LDWS) eingebaut sein.
Die Steuereinheit kann Bestimmungen darüber durchführen, ob die Straßenzustände nass oder trocken sind, und eine Fahrzeugabstands-Fahrtstrecke auf einer nassen Straße derart einstellen, so dass sie länger als die einer trockenen Straße ist. Zusätzlich kann die vorbestimmte Bildverarbeitung ein Umwandeln und Filtern der ursprünglichen Bilddaten umfassen.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes bereitgestellt. Das Verfahren kann ein Erfassen einer Straße vor einem Fahrzeug während dem Fahren, ein Bestimmen eines Straßenzustandes unter Verwendung von resultierenden Bilddaten, nachdem eine vorbestimmte Bildverarbeitung für die erfassten ursprünglichen Bilddaten vorab durchgeführt wird, und ein Einstellen eines Fahrzeugabstandes gemäß einem Bestimmungsergebnis umfassen.
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 eine Konfigurationsansicht, die ein beispielhaftes System zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
3A zeigt eine Ansicht, die ein beispielhaftes Filterverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
3B zeigt eine Ansicht, die ein beispielhaftes Filterverfahren für eine nasse Straße aufgrund von Regen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
3C zeigt eine Ansicht, die ein beispielhaftes Filterverfahren für eine nasse Straße aufgrund von Schnee gemäß. dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
4A zeigt eine Ansicht, die einen beispielhaften Fahrzeugabstand in einer trockenen Straße gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
4B zeigt eine Ansicht, die einen beispielhaften Fahrzeugabstand in einer nassen Straße gemäß dem 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. Obwohl die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird (werden), ist es zu beachten, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung(en) auf jene beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist/sind die Erfindung(en) dazu vorgesehen, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern ebenso verschiedenste Alternativen, Abänderungen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, welche innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt ist, umfasst sein können.
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.
Nachfolgend werden ein System und ein verfahren zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4B ausführlich beschrieben.
1 zeigt eine Konfigurationsansicht, die ein beispielhaftes System zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das System zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Kamera 110, eine Steuereinheit 120, einen Motor 130 und eine Bremse 140.
Die Kamera 110 erfasst eine Oberfläche einer Straße vor einem Fahrzeug und überträgt Bilddaten an die Steuereinheit 120. Die Steuereinheit 120 führt eine vorbestimmte Bildverarbeitung für die von der Kamera 110 empfangenen Bilddaten durch, findet eine Singularität auf einem Bildschirm von resultierenden Bilddaten einer Bildverarbeitung und steuert den Motor 130 und die Bremse 140 gemäß einem Straßenzustand, um einen Abstand eines Fahrzeugs zwischen sich selbst und einem Fahrzeug vor ihm einzustellen. Zu diesem Zeitpunkt kann die vorbestimmte Bildverarbeitung ein Umwandeln und Filtern von ursprünglichen Bilddaten umfassen und demzufolge werden ein Umwandlungsvorgang und eine Filteroperation als ein Beispiel der vorbestimmten Bildverarbeitung beschrieben.
Obwohl eine Anordnung der Kamera und der Steuereinheit 120 in dem Ausführungsbeispiel dargestellt worden ist, kann das System durch und in Verbindung mit einem Spurhalteassistent (lane departure warning system – LDWS) und einer intelligenten Geschwindigkeitsregelung (smart cruise system – SCC) ausgeführt sein. Das heißt, ein LDWS kann Straßenzustände vordem Fahrzeug unter Verwendung der darin umfassten Kamera erfassen, Straßenzustände bestimmen und das Bestimmungsergebnis an die SCC übertragen. Die SCC misst dann den Abstand zwischen dem Fahrzeug, in welchem sie eingebaut ist, und dem Fahrzeug vor ihm unter Verwendung eines darin umfassten Radarsensors und steuert den Motor 130 und die Bremse 140 gemäß einem Bestimmungsergebnis des von dem LDWS empfangenen Straßenzustandes, um den Fahrzeugabstand automatisch beizubehalten.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Zuerst wird eine Straße vor einem Fahrzeug unter Verwendung der Kamera 110 erfasst, während das Fahrzeug auf der Straße fährt (S101). Die Steuereinheit 120 wandelt dann durch die Kamera 110 erfasste Bilddaten um und filtert sie (S102) und bestimmt den Straßenzustand unter Verwendung der gefilterten Bilddaten. Das heißt, die Steuereinheit 120, z. B. eine Regeleinrichtung oder ein in einem Fahrzeug eingebauter Computer, bestimmt unter Verwendung der gefilterten Bilddaten, ob die Straßenzustände nass oder trocken sind (S103).
3A stellt ein Foto dar, in welchem eine trockene Straße erfasst wird. Wenn die trockene Straße erfasst wird und eine Bildumwandlung und Filteroperation für die erfasste trockene Straße durchgeführt wird, gibt es keine Singularität in der gefilterten trockenen Straße. Falls es wie oberhalb beschrieben keine Singularität gibt, bestimmt die Steuereinheit 120 dass die Straße trocken ist.
3B stellt ein Foto dar, in welchem eine durch Regen befeuchtete Straße erfasst wird. Wenn eine Bildumwandlung und Filteroperation für das Bild der erfassten nassen Straße durchgeführt wird, wird ein Bereich mit Regenwasser in den gefilterten Bilddaten dargestellt. Demzufolge bestimmt die Steuereinheit 120, dass die Straße nass ist.
3C stellt ein Foto dar, in welchem eine durch Schnee befeuchtete Straße erfasst wird. Wenn eine Bildumwandlung und Filteroperation für die erfasste nasse Straße durchgeführt wird, wird eine weiße Komponente (z. B. Schneetreiben, Flocken oder Anhäufung) in den gefilterten Bilddaten dargestellt, so dass die Steuereinheit 120 bestimmt, dass die Straße nass ist.
Als Ergebnis der Bestimmung eines Verfahrensablaufs S103, wenn die Straße als nass bestimmt wird, stellt die Steuereinheit 120 den vorbestimmten Fahrzeugabstand zwischen dem Fahrzeug, in welchem das System eingebaut ist, und einem vor ihm fahrenden Fahrzeug auf einen Nasszustand-Modus ein (S104), und wenn bestimmt wird, dass sich die Straße in einem trocken Zustand befindet, stellt die Steuereinheit 120 den Fahrzeugabstand auf einen Trockenzustand-Modus ein (S105).
In dem Trockenzustand-Modus wird wie in 4A gezeigt ein Fahrzeugabstand zwischen einem hinteren Fahrzeug B und einem vorderen Fahrzeug A auf einen konstanten Abstand d1 gehalten und in dem Nasszustand-Modus wird wie in 4B gezeigt, der Fahrzeugabstand zwischen dem Fahrzeug B und dem Fahrzeug A vor Fahrzeug B auf einen Abstand d2 gehalten, welcher weiter als der Fahrzeugabstand d1 in dem Trockenzustand-Modus ist.
Wie oberhalb beschrieben erfasst die vorliegende Erfindung, ob eine Straße nass oder trocken ist, und erhöht einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug, wenn die Fahrzeuge bei nassen Zuständen im Vergleich zu trockenen Zuständen fahren, so dass das Risiko eines Zusammenstoßes, der verursacht wird, wenn eine Vollbremsung erforderlich ist, verringert werden kann und die Fahrzeugstabilität erhöht werden kann. Demzufolge regelt die vorliegende Erfindung automatisch einen Fahrzeugabstand in Verbindung mit einem Straßenzustand, so dass der Fahrkomfort verbessert werden kann und das Risiko von Fahrzeugunfällen minimiert werden kann.
Ferner kann die vorliegende Erfindung als computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, das ausführbare Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor eines in einem Fahrzeug eingebauten Computer ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. ein Telematik-Netzwerk oder ein Controller Area Network (CAN).
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 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

A: ein vorderes Fahrzeug
B: ein hinteres Fahrzeug
d1, d2: Abstand zwischen dem Fahrzeug B und dem Fahrzeug A

Claims

System zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes, aufweisend: eine Kamera, die eingerichtet ist, um ein Bild einer Straße eines ersten Fahrzeugs zu erfassen; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um eine vorbestimmte Bildbearbeitung für durch die Kamera erfasste ursprüngliche Bilddaten durchzuführen, um Straßenzustände unter Verwendung von resultierenden Bilddaten zu bestimmen und um einen Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug basierend auf einem Bestimmungsergebnis zu regeln.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, um zu bestimmen, dass die Straße nass ist, wenn ein Bereich mit Regenwasser oder eine weiße Komponente aus den resultierenden Bilddaten erfasst wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Kamera in einem Spurhalteassistent (lane departure warning system – LDWS) eingebaut ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Kamera in einem LDWS eingebaut ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit bestimmt, ob die Straßenzustände nass oder trocken sind und einen vorbestimmten Abstand einstellt, der zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug in nassen Zuständen eingehalten werden soll, so dass er weiter als der in trockenen Zuständen ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit bestimmt, ob die Straßenzustände nass oder trocken sind und einen vorbestimmten Abstand einstellt, der zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug in nassen Zuständen eingehalten werden soll, so dass er weiter als der in trockenen Zuständen ist.
System nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Bildverarbeitung ein Umwandeln und Filtern der ursprünglichen Bilddaten umfasst.
Verfahren zum automatischen Regeln eines Fahrzeugabstandes, aufweisend: Erfassen eines Bildes einer Straße vor einem ersten Fahrzeug während dem Fahren; Bestimmen von Straßenzuständen unter Verwendung von resultierenden Bilddaten, nachdem eine vorbestimmte Bildverarbeitung für die erfassten ursprünglichen Bilddaten vorab durchgeführt wird; und Einstellen eines Abstandes zwischen dem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug gemäß einem Bestimmungsergebnis.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Bestimmen ferner aufweist: Bestimmen, dass die Straße nass ist, wenn ein Bereich mit Regenwasser oder eine weiße Komponente aus den resultierenden Bilddaten erfasst wird; und Bestimmen, dass die Straße trocken ist, wenn es keine Singularität in den resultierenden Bilddaten gibt, die durch Durchführen der vorbestimmten Bildverarbeitung erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Einstellen ferner ein Einstellen des Abstandes zwischen dem ersten Fahrzeugrund einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug auf einer nassen Straße aufweist, so dass er weiter als der auf einer trockenen Straße ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die vorbestimmte Bildverarbeitung ferner ein Umwandeln und Filtern der ursprünglichen Bilddaten aufweist.
Computerlesbares Medium, das Programmbefehle umfasst, die durch eine Regeleinrichtung ausgeführt werden, um automatisch einen Fahrzeugabstand zu regeln, wobei das verfahren aufweist: Programmbefehle, die eine Kamera steuern, um ein Bild einer Straße vor einem ersten Fahrzeug während dem Fahren des Fahrzeugs zu erfassen; Programmbefehle, die Straßenzustände unter Verwendung von resultierenden Bilddaten bestimmen, nachdem eine vorbestimmte Bildverarbeitung für die erfassten ursprünglichen Bilddaten vorab durchgeführt wird; und Programmbefehle, die einen Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug gemäß einem Bestimmungsergebnis einstellen.
Programmbefehle gemäß Anspruch 12, wobei die Programmbefehle ferner aufweisen: Programmbefehle, die bestimmen, dass die Straße nass ist, wenn ein Bereich mit Regenwasser oder eine weiße Komponente aus den resultierenden Bilddaten erfasst wird; und Programmbefehle, die bestimmen, dass die Straße trocken ist, wenn es keine Singularität in den resultierenden Bilddaten gibt, die durch Durchführen der vorbestimmten Bildverarbeitung erhalten werden.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 12, wobei die Programmbefehle ferner Programmbefehle aufweisen, die den Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und einem vor dem ersten Fahrzeug fahrenden zweiten Fahrzeug auf einer nassen Straße derart einstellen, so dass er größer als auf einer trockenen Straße ist.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 12, wobei die vorbestimmte Bildverarbeitung ferner Programmbefehle aufweist, die die ursprünglichen Bilddaten umwandeln und filtern.