DE102013223014A1 - Driver assistance system for a motor vehicle for the anticipatory detection of a road surface - Google Patents

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Abstract

Um ein Fahrerassistenzsystem (100) für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches die Fahrbahnbeschaffenheit, insbesondere die Beschaffenheit der Oberfläche einer Fahrbahn vorausschauend erfasst und den Fahrer auf die, möglicherweise die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges beeinflussende, insbesondere sich ändernde, Fahrbahnbeschaffenheit hinweist sowie eine sichere Fahrweise fördert und gegebenenfalls verbesserte Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges ermöglicht, wird bei einem Fahrerassistenzsystem (100) für ein Kraftfahrzeug zur vorausschauenden Erfassung einer Fahrbahnbeschaffenheit umfassend eine Kamera (10), eine Recheneinheit (11) und eine Ausgabevorrichtung (12) vorgeschlagen, dass das Fahrerassistenzsystem eine Speichereinheit (13) und eine in der Speichereinheit (13) gespeicherte Datenbank (14) aufweist, dass die Recheneinheit (11) zur Verarbeitung von Bilddaten der Kamera (10) ausgebildet ist, dass die Recheneinheit (11) zur Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit aus den Bilddaten unter Berücksichtigung von Daten der Datenbank (14) ausgebildet ist, und dass die Ausgabevorrichtung (12) zur Ausgabe von Informationen über die ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit ausgebildet ist.In order to provide a driver assistance system (100) for a motor vehicle, which anticipates the road condition, in particular the condition of the surface of a roadway and the driver points to the, possibly the driving characteristics of the motor vehicle influencing, in particular changing, road condition and promotes safe driving and possibly improved driving characteristics of the motor vehicle is proposed in a driver assistance system (100) for a motor vehicle for predictive detection of a road surface comprising a camera (10), a computing unit (11) and an output device (12) that the driver assistance system, a memory unit (13) and a database (14) stored in the memory unit (13), that the arithmetic unit (11) is designed for processing image data of the camera (10), that the arithmetic unit (11) for determining the road condition from the image data taking into account data of the database (14) is formed, and that the output device (12) is designed to output information about the determined road condition.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur vorausschauenden Erfassung einer Fahrbahnbeschaffenheit, umfassend eine Kamera, eine Recheneinheit und eine Ausgabevorrichtung. The invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle for the predictive detection of a road surface, comprising a camera, a computing unit and an output device.

Die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeuges werden nicht ausschließlich durch die dreidimensionale Beschaffenheit des Fahrbahnbelages bestimmt, sondern darüber hinaus werden die Fahreigenschaften auch durch Fahrbahnbeschaffenheiten wie beispielsweise Glätte, Nässe, Trockenheit oder Laubbedeckung beeinflusst. Insbesondere ist es für eine sichere, auf die Fahreigenschaften abgestimmte Fahrweise besonders vorteilhaft, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges rechtzeitig auf diese Fahrbahnbeschaffenheiten aufmerksam wird. The driving characteristics of a motor vehicle are not determined solely by the three-dimensional nature of the road surface, but in addition the driving characteristics are also influenced by road conditions such as smoothness, wetness, drought or foliage cover. In particular, it is for a safe, tuned to the driving characteristics driving particularly advantageous when the driver of the motor vehicle is aware of this road conditions in good time.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches die Fahrbahnbeschaffenheit, insbesondere die Beschaffenheit der Oberfläche einer Fahrbahn vorausschauend erfasst und den Fahrer auf die, möglicherweise die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges beeinflussende, insbesondere sich ändernde, Fahrbahnbeschaffenheit hinweist. Auch sollen durch das Fahrerassistenzsystem eine sichere Fahrweise gefördert und gegebenenfalls verbesserte Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges ermöglicht werden.The invention has for its object to provide a driver assistance system for a motor vehicle of the type mentioned, which anticipates the road condition, especially the nature of the surface of a roadway and the driver points to the, possibly the driving characteristics of the motor vehicle influencing, in particular changing, road condition , Also should be promoted by the driver assistance system safe driving and possibly improved driving characteristics of the motor vehicle are possible.

Die Erfindung sieht dabei für ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur vorausschauenden Erfassung einer Fahrbahnbeschaffenheit umfassend eine Kamera, eine Recheneinheit und eine Ausgabevorrichtung vor, dass das Fahrerassistenzsystem eine Speichereinheit und eine in der Speichereinheit gespeicherte Datenbank aufweist, dass die Recheneinheit zur Verarbeitung von Bilddaten der Kamera ausgebildet ist, dass die Recheneinheit zur Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit aus den Bilddaten unter Berücksichtigung von Daten der Datenbank ausgebildet ist, und dass die Ausgabevorrichtung zur Ausgabe von Informationen über die ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit ausgebildet ist. The invention provides for a driver assistance system for a motor vehicle for predictive detection of a road surface comprising a camera, a computing unit and an output device in that the driver assistance system has a memory unit and a database stored in the memory unit that the arithmetic unit for processing image data of the camera formed in that the calculation unit is designed to determine the road condition from the image data taking into account data from the database, and that the output device is designed to output information about the determined road condition.

Bei dem Fahrerassistenzsystem nimmt die Kamera Bilddaten der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahn mittels einer optischen Erfassung auf und sendet diese Bilddaten an die Recheneinheit. Die Recheneinheit gleicht die von der Kamera erhaltenen Bilddaten mit in der Speichereinheit, insbesondere im Voraus gespeicherten Daten betreffend bekannter Fahrbahnbeschaffenheiten ab. Ergibt der Abgleich der Bilddaten mit den in der Datenbank beziehungsweise in der Speichereinheit gespeicherten Daten, dass eine bekannte Fahrbahnbeschaffenheit wie beispielsweise Glätte oder Nässe erkannt wird, so sendet die Recheneinheit ein Signal an die Ausgabevorrichtung, welche den Fahrer mittels Licht- oder Schallzeichen auf die erkannte Fahrbahnbeschaffenheit hinweist, sodass dieser seine Fahrweise an die, insbesondere sich geänderte Fahrbahnbeschaffenheit beziehungsweise den Fahrbahnuntergrund anpassen kann.In the driver assistance system, the camera records image data of the lane in front of the motor vehicle by means of optical detection and transmits these image data to the arithmetic unit. The computing unit compares the image data obtained from the camera with data stored in the memory unit, in particular in advance, relating to known roadway textures. If the comparison of the image data with the data stored in the database or in the storage unit reveals that a known road condition such as smoothness or wetness is detected, the arithmetic unit sends a signal to the output device which detects the driver by means of light or sound signals Road condition indicates, so that this can adapt his driving style to the, in particular changed road condition or the road surface.

Es ist dabei von besonderem Vorteil, dass durch das vorausschauende optische Erfassen beziehungsweise Abbilden oder Abscannen der Fahrbahn kritische oder die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges beeinflussende Fahrbahnbeschaffenheiten eher erkannt werden und dem Fahrer ein Expertenwissen durch die Informationen der Datenbank übermittelt werden kann, damit er angemessen reagieren kann. Dies ist insbesondere im Gegensatz zu bekannten Fahrzeugsystemen wie ESP- oder ABS-Systemen zu sehen, welche erst beim Eintreten eines möglicherweise kritischen Fahrzustandes wie ein Ausbrechen des Fahrzeuges oder ein Blockieren der Reifen reagieren.It is of particular advantage that critical or driving characteristics of the motor vehicle influencing roadway textures are detected by the forward-looking optical or imaging or scanning the roadway and the driver expert knowledge can be transmitted through the information of the database so that he can respond appropriately. This can be seen in particular in contrast to known vehicle systems such as ESP or ABS systems, which only react when a possibly critical driving condition such as breaking out of the vehicle or blocking of the tires occurs.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems ist vorgesehen, dass in der Datenbank, insbesondere repräsentative Daten, bevorzugt Helligkeitswerte und/oder Helligkeitsverteilungen und/oder Grauwerte und/oder Grauwerteverteilungen und/oder Farbwerte und/oder Farbwertverteilungen und/oder Texturdaten, von einer Vielzahl von Fahrbahnbeschaffenheiten, beispielsweise Glätte, Nässe, Trockenheit oder Laubbedeckung, gespeichert sind und dass die Recheneinheit zur Ermittlung der tatsächlichen Fahrbahnbeschaffenheit aus den Bilddaten der Kamera auf Grundlage der gespeicherten Daten ausgebildet ist.In a preferred refinement of the driver assistance system, it is provided that in the database, in particular representative data, preferably brightness values and / or brightness distributions and / or gray values and / or gray value distributions and / or color values and / or color value distributions and / or texture data, of a multiplicity of roadway textures for example, smoothness, wetness, dryness or foliage, and that the arithmetic unit is configured to determine the actual road condition from the image data of the camera based on the stored data.

In vorteilhafter Weise kann somit die Recheneinheit aus den Bilddaten der Kamera die Helligkeitsverteilung, Grauwerte, Grauwertverteilung, Farbwerte oder Farbwertverteilung oder aber auch weitere Texturdaten ermitteln und mit den in der Datenbank abgelegten Daten vergleichen beziehungsweise abgleichen. Da bevorzugt entsprechende Daten von einer Vielzahl von Fahrbahnbeschaffenheiten abgelegt sind, ist es der Recheneinheit möglich, in einer Vielzahl von Fahrsituationen die tatsächlich vorliegende Fahrbahnbeschaffenheit beziehungsweise die Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn zu ermitteln und den Fahrer in vorausschauender Weise auf diese hinzuweisen. Advantageously, the arithmetic unit can thus determine the brightness distribution, gray values, gray value distribution, color values or color value distribution or else further texture data from the image data of the camera and compare or compare them with the data stored in the database. Since preferably corresponding data are stored by a plurality of road surface conditions, it is possible for the arithmetic unit to determine the actual road surface or the surface condition of the road surface in a large number of driving situations and to point this out to the driver in a forward-looking manner.

Eine weiter bevorzugte Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems sieht vor, dass das Fahrerassistenzsystem einen Sensor, insbesondere einen Temperatursensor und/oder einen Helligkeitssensor und/oder einen UV-Sensor und/oder einen GPS-Empfänger umfasst, und dass die Recheneinheit zur Verarbeitung von Sensordaten des Sensors ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit bei der Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit die Sensordaten berücksichtigt. A further preferred embodiment of the driver assistance system provides that the driver assistance system has a sensor, in particular a temperature sensor and / or a brightness sensor and / or a UV sensor and / or a GPS receiver comprises, and that the computing unit is adapted to process sensor data of the sensor, wherein the computing unit takes into account the sensor data in the determination of the road condition.

Die von dem Sensor erhaltenen Sensordaten können in besonders vorteilhafter Weise von der Recheneinheit dazu benutzt werden, die von der Kamera erhaltenen Bilddaten auf Veränderungen von Umweltfaktoren zu korrigieren. So wäre es beispielsweise möglich, aus den Daten des Helligkeitssensors oder eines UV-Sensors auf eine Wolkenbedeckung zu schließen, die Effekte einer Wolkenbedeckung beispielsweise auf die ermittelte Helligkeitsund/oder Farbwertverteilung zu ermitteln und aus dieser herauszukorrigieren beziehungsweise herauszurechnen. Demzufolge lässt sich eine besonders exakte Ermittlung der tatsächlichen Fahrbahnbeschaffenheit aus den Bilddaten auch bei veränderten Umweltfaktoren erreichen. Umgekehrt ist es auch möglich, derartige Korrekturen auf die in der Datenbank hinterlegten Daten anzuwenden. Darüber hinaus werden vorteilhafterweise die Sensordaten dazu benutzt, die Genauigkeit der Bestimmung oder der Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit zu erhöhen. Ermittelt beispielsweise die Recheneinheit aus den Bilddaten der Kamera einen hohen Weißanteil, welcher sowohl mit einer Eisbedeckung oder mit einer Nässebedeckung der Fahrbahn in Übereinstimmung zu bringen ist, so kann durch Berücksichtigung der Sensordaten des Temperatursensors von der Recheneinheit entschieden werden, ob, insbesondere bei Temperaturen unter dem Nullpunkt der Celsiusskala, eine Eisbedeckung vorliegt, oder ob hingegen ein nasser Fahrbahnuntergrund zu ermitteln ist. In ähnlicher Weise können die Daten eines GPS-Sensors dazu genutzt werden, zu entscheiden, ob sich das Kraftfahrzeug in einer im Mittel wärmeren oder kälteren Klimazone befindet. The sensor data obtained from the sensor can be used in a particularly advantageous manner by the arithmetic unit to correct the image data obtained from the camera for changes in environmental factors. Thus, it would be possible, for example, to conclude from the data of the brightness sensor or a UV sensor on a cloud cover, to determine the effects of a cloud cover, for example, on the determined brightness and / or color value distribution and auszurkorrigieren or out of this. Consequently, it is possible to achieve a particularly exact determination of the actual road condition from the image data even if environmental factors change. Conversely, it is also possible to apply such corrections to the data stored in the database. In addition, the sensor data are advantageously used to increase the accuracy of the determination or the determination of the road condition. If, for example, the arithmetic unit determines from the image data of the camera a high proportion of white, which is to be brought into conformity with both ice coverage or wet coverage of the roadway, it can be decided by the arithmetic unit by taking into account the sensor data of the temperature sensor, in particular at temperatures below the zero point of the Celsius scale, ice coverage, or whether a wet road surface is to be determined. Similarly, the data from a GPS sensor can be used to decide if the motor vehicle is in a warmer or colder climatic zone.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems ist vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem einen Fahrzustandssensor, insbesondere einen Geschwindigkeitssensor und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Radschlupfsensor und/oder einen Lenkeinschlagssensor umfasst, und dass die Recheneinheit zur Verarbeitung von Fahrzustandsdaten des Fahrzustandssensors ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit bei der Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit, die Fahrzustandsdaten berücksichtigt und/oder wobei die Recheneinheit einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges ermittelt.In a particularly preferred refinement of the driver assistance system, it is provided that the driver assistance system comprises a driving state sensor, in particular a speed sensor and / or an acceleration sensor and / or a wheel slip sensor and / or a steering angle sensor, and in that the arithmetic unit is designed to process driving state data of the driving state sensor the arithmetic unit in the determination of the road condition, the driving condition data taken into account and / or wherein the arithmetic unit determines a driving condition of the motor vehicle.

Mit besonderem Vorteil können so beispielsweise Fahrzustandsdaten eines Radschlupfsensors derart von der Recheneinheit berücksichtigt werden, dass, insbesondere in Fällen, in denen eine vorausschauende Ermittlung der tatsächlichen Fahrbahnbeschaffenheit fehlgeschlagen ist, eine Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit möglich wird. Ist beispielsweise aus den Bilddaten eine Unterscheidung zwischen einem glatten Untergrund und einem Untergrund mit einem höheren Reibungskoeffizienten nicht möglich, so ist durch Auswertung der Fahrzustandsdaten des Radschlupfsensors, insbesondere in Verbindung mit Daten eines Fahrpedalsensors oder Drosselklappensensors, eine Bestimmung der tatsächlichen Fahrbahnbeschaffenheit möglich. Wird in diesem beschriebenen Fall beispielsweise ein nur geringer Drosselklappenöffnungsgrad gemessen bei einem gleichzeitig hohen Schlupf der Räder des Kraftfahrzeuges, insbesondere der Antriebsräder, so ermittelt die Recheneinheit einen glatten Fahrbahnuntergrund. With particular advantage, for example, driving state data of a wheel slip sensor can thus be taken into account by the arithmetic unit in such a way that, in particular in cases in which a forward-looking determination of the actual roadway condition has failed, a determination of the road condition becomes possible. If, for example, a distinction between a smooth surface and a background with a higher coefficient of friction is not possible from the image data, it is possible to determine the actual road surface condition by evaluating the driving state data of the wheel slip sensor, in particular in conjunction with data from an accelerator pedal sensor or throttle valve sensor. If in this case described, for example, only a small throttle opening degree is measured at a simultaneously high slip of the wheels of the motor vehicle, in particular the drive wheels, so the computing unit determines a smooth road surface.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems ist vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem eine Schnittstelle aufweist, dass die Recheneinheit zum Senden von Steuerbefehlen, insbesondere Steuerbefehle für Motorsteuerung und/oder Fahrwerkseinstellung, über die Schnittstelle ausgebildet ist, wobei bevorzugt die Steuerbefehle unter Berücksichtigung der ermittelten Fahrbahnbeschaffenheit und/oder den Sensordaten und/oder den Fahrzustandsdaten von der Recheneinheit bestimmbar sind.In a further preferred embodiment of the driver assistance system, it is provided that the driver assistance system has an interface that the arithmetic unit for transmitting control commands, in particular control commands for engine control and / or suspension setting, is formed via the interface, wherein preferably the control commands taking into account the determined road condition and / or the sensor data and / or the driving state data can be determined by the arithmetic unit.

In besonders vorteilhafter Weise kann damit die Recheneinheit für die vorausschauend ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit eine optimale Motorsteuerung beziehungsweise Fahrwerkseinstellung bestimmen. Die Bestimmung der Motorsteuerung oder der Fahrwerkseinstellung kann dabei bevorzugt über in einer Datenbank abgelegte Daten erfolgen. Ermittelt die Recheneinheit beispielsweise einen glatten Fahrbahnuntergrund beziehungsweise eine glatte Fahrbahnbeschaffenheit und gleichzeitig einen Fahrzustand aus den Fahrzustandsdaten der Fahrzustandssensoren, welcher der vorausschauend ermittelten Fahrbahnbeschaffenheit nicht angemessen ist, so kann die Recheneinheit durch direkten Eingriff in die Motorsteuerung oder in die Fahrwerkseinstellung, neben der optischen oder akustischen Warnung an den Fahrer, einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges einstellen, welcher eine höhere Sicherheit für das Fahrzeug und den Fahrer bei der ermittelten Fahrbahnbeschaffenheit bereitstellt. Auch können Systemeinstellungen von EPS- oder ABS-Systemen vorausschauend an die Fahrbahnbeschaffenheit angepasst werden. In a particularly advantageous manner, the computing unit can thus determine an optimum engine control or suspension setting for the anticipated road condition. The determination of the engine control or the suspension adjustment can preferably take place via data stored in a database. If the arithmetic unit determines, for example, a smooth road surface or a smooth road surface and at the same time a driving state from the driving state data of the driving state sensors, which is not appropriate for the anticipated road condition, the arithmetic unit can act by direct intervention in the engine control or in the suspension setting, in addition to the optical or acoustic Warning to the driver, set a driving condition of the motor vehicle, which provides a higher level of safety for the vehicle and the driver in the determined road condition. Also system settings of EPS or ABS systems can be adapted to the road conditions in a forward-looking manner.

Weiter ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Recheneinheit eine Lernfunktion aufweist, wobei die Recheneinheit bevorzugt auf Grundlage der in der Datenbank gespeicherten Daten und/oder der Sensordaten und/oder der Fahrzustandsdaten unbekannte Fahrbahnbeschaffenheiten und/oder Steuerbefehle erlernt.Furthermore, it is preferably provided that the arithmetic unit has a learning function, wherein the arithmetic unit preferably learns unknown roadway textures and / or control commands on the basis of the data stored in the database and / or the sensor data and / or the driving state data.

So ist es vorteilhafterweise möglich, dass die Recheneinheit auch Fahrbahnbeschaffenheiten, welche nicht in der Datenbank abgelegt sind, erlernen kann. Ist beispielsweise durch besondere Witterungsverhältnisse eine Identifizierung beziehungsweise ein Ermitteln der tatsächlichen Fahrbahnbeschaffenheit nicht möglich, so kann die Recheneinheit, sobald sie den Fahrzustand des Fahrzeuges ermittelt hat, diesen bevorzugt mit den Daten des unbekannten Fahrbahnuntergrundes bzw. der unbekannten Fahrbahnbeschaffenheit verbinden und, insbesondere im Vergleich mit bekannten Fahrbahnbeschaffenheiten, die Eigenschaften der unbekannten Fahrbahnbeschaffenheit abspeichern und Warnhinweise und/oder Motorsteuerungs- beziehungsweise Fahrwerkseinstellungseingriffe bestimmen. Aufgrund der Vielzahl von möglichen Fahrbahnbeschaffenheiten, Witterungs- und Lichtverhältnissen sowie unterschiedlichste Winkel der Kamerasichtlinie zur Oberfläche des Fahrbahnuntergrundes kann nicht notwendigerweise jede mögliche Fahrbahnbeschaffenheit in jeder Kombination nit Witterungsverhältnissen abgelegt werden. Es ist dadurch besonders vorteilhafterweise möglich, dass das Fahrerassistenzsystem beziehungsweise die Recheneinheit des Fahrerassistenzsystems unbekannte Fahrbahnbeschaffenheiten erkennt und mit passenden Warnhinweisen an den Fahrer beziehungsweise mit angemessenen Steuerbefehlen für das Motormanagement beziehungsweise für die Fahrwerkseinstellung ablegt. So it is advantageously possible that the arithmetic unit and road conditions, which are not stored in the database, can learn. If, for example, particular weather conditions make it impossible to identify or determine the actual roadway condition, the arithmetic unit can, as soon as it has determined the driving state of the vehicle, preferably connect it to the data of the unknown roadway or the unknown roadway condition and, in particular in comparison with known road conditions that store properties of the unknown road surface and determine warnings and / or engine control or suspension settings interventions. Due to the large number of possible road conditions, weather and lighting conditions as well as different angles of the camera directive to the surface of the road surface, not every possible road condition can be stored in any combination with weather conditions. As a result, it is particularly advantageously possible for the driver assistance system or the arithmetic unit of the driver assistance system to recognize unknown road conditions and to deposit them with suitable warning instructions to the driver or with appropriate control commands for the engine management or for the suspension setting.

Weiter ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Kamera eine Stereokamera und/oder eine 3D-Kamera ist, wobei bevorzugt die Recheneinheit zu einer, insbesondere softwaregesteuerten, dreidimensionalen Rekonstruktion der Fahrbahnbeschaffenheit und/oder der Fahrzeugumgebung ausgebildet ist.Further, it is preferably provided that the camera is a stereo camera and / or a 3D camera, wherein preferably the arithmetic unit is designed for a, in particular software-controlled, three-dimensional reconstruction of the road surface and / or the vehicle environment.

Ein derartig ausgebildetes Fahrerassistenzsystem zur vorausschauenden Erfassung einer Fahrbahnbeschaffenheit ermöglicht eine größere Sicherheit und Genauigkeit der Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit.Such a trained driver assistance system for the predictive detection of a road surface allows greater safety and accuracy of the determination of the road condition.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems sieht vor, dass die Ausgabevorrichtung ein Licht und/oder Schallgeber, insbesondere ein Monitor und/oder ein Headup-Display und/oder ein Gerät zur Sprachausgabe ist. A further preferred embodiment of the driver assistance system provides that the output device is a light and / or sound generator, in particular a monitor and / or a head-up display and / or a device for voice output.

Wird mit besonderem Vorteil ein Headup-Display (HUD), insbesondere in Verbindung mit einer Sprachausgabe für das Fahrerassistenzsystem eingesetzt, so kann der Fahrer ohne den Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen, über die Einblendung von sicherheitsrelevanten Daten über die vorausschauend erfasste Fahrbahnbeschaffenheit in die Fensterscheibe informiert werden und seine Fahrweise entsprechend anpassen. If a head-up display (HUD) is used with particular advantage, in particular in conjunction with a voice output for the driver assistance system, the driver can turn his eyes over the anticipated road condition into the vehicle without having to look away from the roadway Window pane to be informed and adjust his driving style accordingly.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems sieht vor, dass das Fahrerassistenzsystem eine Datenempfangseinheit und/oder eine Datensendeeinheit aufweist, und dass die Datenempfangseinheit und/oder die Datensendeeinheit zum Empfangen und/oder zum Senden von Daten von und/oder zu einem weiteren Fahrerassistenzsystem und/oder einer Leitstelle ausgebildet ist.A further preferred embodiment of the driver assistance system provides that the driver assistance system has a data receiving unit and / or a data transmitting unit, and that the data receiving unit and / or the data transmitting unit for receiving and / or sending data from and / or to another driver assistance system and / or a control center is formed.

Ein derartiger Datenaustausch zwischen einem weiteren Fahrerassistenzsystem und/oder einer Leitstelle ermöglicht es vorteilhafterweise auch Fahrbahnbeschaffenheiten vorausschauend zu erkennen, welche sich noch nicht in der Reichweite der Kamera des Fahrerassistenzsystems befinden. Ist beispielsweise hinter einer scharfen Kurve ein die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges negativ beeinflussender Fahrbahnzustand beziehungsweise eine Fahrbahnbeschaffenheit durch ein vorausfahrendes Fahrzeug ermittelt worden, so kann dieses vorausfahrende Fahrzeug die ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit zusammen mit einem Zeitstempel und Positionsdaten an eine Leitstelle und/oder an alle in der Umgebung befindlichen Fahrzeuge, welche ein Fahrerassistenzsystem aufweisen, senden. Hier kann vorteilhafterweise der Fahrer auf den sich ändernden Fahrbahnuntergrund hingewiesen werden, bevor das Fahrerassistenzsystem diesen Untergrund aus den Bilddaten ermitteln kann.Such a data exchange between a further driver assistance system and / or a control center advantageously makes it possible to also anticipate roadway textures which are not yet within the range of the camera of the driver assistance system. If, for example, a road condition or a road condition has been determined by a preceding vehicle behind a sharp curve, then this preceding vehicle, together with a time stamp and position data to a control center and / or to all located in the environment Vehicles that have a driver assistance system, send. Here, advantageously, the driver can be made aware of the changing road surface before the driver assistance system can determine this background from the image data.

In einer weiteren Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems ist eine Individualisierungsfunktionalität vorgesehen, welches die Warnhinweise und/oder die Steuerbefehle für die Motorsteuerung und/oder die Fahrwerkseinstellung an die Fahrweise eines Fahrer anpasst. In a further refinement of the driver assistance system, an individualization functionality is provided which adapts the warnings and / or the control commands for the engine control and / or the suspension setting to the driving style of a driver.

Hat das Fahrerassistenzsystem beispielsweise bei einem Fahrer viele rückartige Lenkbewegungen festgestellt und daraus auf einen unerfahrenen oder unsicheren Fahrer geschlossen, so kann das Fahrerassistenzsystem bei der Anzeige der vorausschauend erkannten Fahrbahnbeschaffenheit deutlichere Warnhinweise ausgeben beziehungsweise stärker in das Motormanagement oder in die Fahrwerkeinstellungen eingreifen. Darüber hinaus ist auch eine Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems mit einer Kindersicherung oder Ähnlichem denkbar, welche grundsätzlich eine erhöhte Regelungs- und Hinweistätigkeit des Fahrerassistenzsystems vorsieht. For example, if the driver assistance system detects many backward steering movements in a driver and concludes that they are inexperienced or insecure, the driver assistance system can issue clearer warnings when displaying the anticipated road condition or intervene more strongly in the engine management or in the chassis settings. In addition, an embodiment of the driver assistance system with a child safety device or the like is also conceivable, which basically provides for increased control and advisory activity of the driver assistance system.

Ferner wird das der Erfindung zugrunde liegende Problem durch ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei das Kraftfahrzeug ein Fahrerassistenzsystem in einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen aufweist. Furthermore, the problem underlying the invention is solved by a motor vehicle, wherein the motor vehicle has a driver assistance system in one of the above-described embodiments.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawing. It shows:

1 ein Fahrerassistenzsystem in einer schematischen Darstellung. 1 a driver assistance system in a schematic representation.

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt ein Fahrerassistenzsystem 100 mit einer Kamera 10, einer Recheneinheit 11 sowie einer Ausgabevorrichtung 12. Ferner umfasst das Fahrerassistenzsystem 100 eine Speichereinheit 13 und eine in der Speichereinheit gespeicherte Datenbank 14. Bei einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Fahrerassistenzsystem 100 erfasst die Kamera 10 Bilddaten der vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahn beziehungsweise der Fahrbahnbeschaffenheit und sendet diese über ein Datenübertragungsmittel, beispielsweise über eine erste Datenleitung 15 oder über ein Funksignal, an die Recheneinheit 11. Die Recheneinheit 11 ermittelt aus den Daten der Kamera 10 die Helligkeitswerte und Helligkeitsverteilung beziehungsweise die Grauwerte und Grauwertverteilung oder die Farbwerte und Farbwertverteilung oder andere Texturdaten. Die Recheneinheit 11 kommuniziert über eine zweite Datenleitung 16 mit der Speichereinheit 13. Nach Ermittlung der Farb- und/oder Helligkeitsverteilungen aus den Bilddaten der Kamera 10 gleicht die Recheneinheit 11 die ermittelten Werte mit Wertbereichen oder Werteverteilungen, welche in der Datenbank 14 hinterlegt sind, ab. Sind die gemessenen Werte in Übereinstimmung mit den hinterlegten Werteverteilungen oder Wertebereichen für eine bekannte Fahrbahnbeschaffenheit, so ermittelt die Recheneinheit 11 für die erfassten Bilddaten der Kamera 10 die entsprechende tatsächliche Fahrbahnbeschaffenheit. Alternativ ist es auch möglich, dass die Recheneinheit 11 mit Hilfe eines Bildverarbeitungsalgorithmus eine oder mehrere Ausgangsgrößen berechnet, welche indizierend für eine Fahrbahnbeschaffenheit sind. Hat die Recheneinheit 11, insbesondere durch Vergleich der in der Datenbank 14 der Speichereinheit 13 hinterlegten Daten von bekannten Fahrbahnbeschaffenheiten mit den ermittelten Werten aus den Bilddaten der Kamera 10, die tatsächliche Fahrbahnbeschaffenheit ermittelt, so bestimmt die Recheneinheit 11 die zu der ermittelten Fahrbahnbeschaffenheit und eventuell zum aktuellen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges passenden Hinweise oder Motorsteuerungsbefehle beziehungsweise die Befehle zur Steuerung der Fahrwerkseinstellungen. Den Fahrzustand ermittelt die Recheneinheit 11 dabei aus Daten eines Fahrzustandssensors 17, welcher beispielsweise einen Radschlupfsensor oder ein Beschleunigungssensor sein kann. In einem nächsten Schritt sendet die Recheneinheit 11 über eine dritte Datenleitung 18 und eine vierte Datenleitung 19 die Warnhinweise oder die Steuerbefehle an die Ausgabevorrichtung 12 und an ein Steuergerät 20 einer Motorsteuerung. Das Ausgabegerät 12 ist bevorzugterweise als Headup-Display ausgebildet und blendet die Hinweise auf die ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit in das Sichtfeld des Fahrers in die Frontscheibe des Kraftahrzeuges ein. Über eine Empfangseinheit 21 und eine Datensendeeinheit 22 steht das Fahrerassistenzsystem 100 darüber hinaus in Verbindung mit einer externen Leitstelle und/oder weiteren Fahrerassistenzsystemen. 1 shows a driver assistance system 100 with a camera 10 , a computing unit 11 and an output device 12 , Furthermore, the driver assistance system includes 100 a storage unit 13 and a database stored in the storage unit 14 , In a built in a motor vehicle driver assistance system 100 captures the camera 10 Image data of lying in front of the vehicle lane or the road condition and sends them via a data transmission means, for example via a first data line 15 or via a radio signal to the arithmetic unit 11 , The arithmetic unit 11 determined from the data of the camera 10 the brightness values and brightness distribution or the gray values and gray value distribution or the color values and color value distribution or other texture data. The arithmetic unit 11 communicates via a second data line 16 with the storage unit 13 , After determining the color and / or brightness distributions from the image data of the camera 10 equals the arithmetic unit 11 the determined values with value ranges or value distributions, which are in the database 14 are deposited. If the measured values correspond to the stored value distributions or value ranges for a known road condition, then the arithmetic unit determines 11 for the captured image data of the camera 10 the corresponding actual road condition. Alternatively, it is also possible that the arithmetic unit 11 calculated by means of an image processing algorithm one or more output variables which are indicative of a road condition. Has the arithmetic unit 11 , in particular by comparing the in the database 14 the storage unit 13 deposited data of known road conditions with the determined values from the image data of the camera 10 , which determines actual road condition, so determines the arithmetic unit 11 the appropriate to the determined road condition and possibly the current driving condition of the motor vehicle hints or engine control commands or the commands for controlling the suspension settings. The driving state is determined by the arithmetic unit 11 while data from a driving condition sensor 17 which may be, for example, a wheel slip sensor or an acceleration sensor. In a next step, the arithmetic unit sends 11 via a third data line 18 and a fourth data line 19 the warnings or the control commands to the output device 12 and to a controller 20 a motor control. The output device 12 is preferably designed as a head-up display and hides the evidence on the determined road condition in the field of view of the driver in the windscreen of the motor vehicle. About a receiving unit 21 and a data transmission unit 22 is the driver assistance system 100 In addition, in conjunction with an external control center and / or other driver assistance systems.

Claims (10)

Fahrerassistenzsystem (100) für ein Kraftfahrzeug zur vorausschauenden Erfassung einer Fahrbahnbeschaffenheit umfassend eine Kamera (10), eine Recheneinheit (11) und eine Ausgabevorrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem eine Speichereinheit (13) und eine in der Speichereinheit (13) gespeicherte Datenbank (14) aufweist, dass die Recheneinheit (11) zur Verarbeitung von Bilddaten der Kamera (10) ausgebildet ist, dass die Recheneinheit (11) zur Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit aus den Bilddaten unter Berücksichtigung von Daten der Datenbank (14) ausgebildet ist, und dass die Ausgabevorrichtung (12) zur Ausgabe von Informationen über die ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit ausgebildet ist.Driver assistance system ( 100 ) for a motor vehicle for the anticipatory detection of a road surface comprising a camera ( 10 ), a computing unit ( 11 ) and an output device ( 12 ), characterized in that the driver assistance system comprises a memory unit ( 13 ) and one in the memory unit ( 13 ) stored database ( 14 ), that the arithmetic unit ( 11 ) for processing image data of the camera ( 10 ) is formed, that the arithmetic unit ( 11 ) for determining the road condition from the image data taking into account data from the database ( 14 ), and that the output device ( 12 ) is designed to output information about the determined road condition. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Datenbank (14), insbesondere repräsentative Daten, bevorzugt Helligkeitswerte und/oder Helligkeitsverteilungen und/oder Grauwerte und/oder Grauwertverteilungen und/oder Farbwerte und/oder Farbwertverteilungen und/oder Texturdaten, von einer Vielzahl von Fahrbahnbeschaffenheiten, beispielsweise Glätte, Nässe, Trockenheit oder Laubbedeckung, gespeichert sind, und dass die Recheneinheit (11) zur Ermittlung der tatsächlichen Fahrbahnbeschaffenheit aus den Bilddaten der Kamera (10) auf Grundlage der gespeicherten Daten ausgebildet ist.Driver assistance system according to claim 1, characterized in that in the database ( 14 ), in particular representative data, preferably brightness values and / or brightness distributions and / or gray values and / or gray value distributions and / or color values and / or color value distributions and / or texture data, of a multiplicity of roadway textures, for example smoothness, wetness, dryness or foliage covering , and that the arithmetic unit ( 11 ) for determining the actual road condition from the image data of the camera ( 10 ) is formed on the basis of the stored data. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem einen Sensor, insbesondere einen Temperatursensor und/oder einen Helligkeitssensor und/oder einen UV-Sensor und/oder einen GPS-Empfänger umfasst, und dass die Recheneinheit (11) zur Verarbeitung von Sensordaten des Sensors ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit (11) bei der Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit die Sensordaten berücksichtigt.Driver assistance system according to claim 1 or 2, characterized in that the driver assistance system comprises a sensor, in particular a temperature sensor and / or a brightness sensor and / or a UV sensor and / or a GPS receiver, and that the arithmetic unit ( 11 ) is designed for processing sensor data of the sensor, wherein the arithmetic unit ( 11 ) takes into account the sensor data when determining the road condition. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem einen Fahrzustandssensor (17), insbesondere einen Geschwindigkeitssensor und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Radschlupfsensor und/oder einen Lenkeinschlagssensor, umfasst, und dass die Recheneinheit (11) zur Verarbeitung von Fahrzustandsdaten des Fahrzustandssensors (17) ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit (11) bei der Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit die Fahrzustandsdaten berücksichtigt und/oder wobei die Recheneinheit (11) einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges ermittelt.Driver assistance system according to one of the preceding claims, characterized in that the driver assistance system a driving condition sensor ( 17 ), in particular a speed sensor and / or a Acceleration sensor and / or a wheel slip sensor and / or a steering angle sensor, and that the arithmetic unit ( 11 ) for processing driving state data of the driving condition sensor ( 17 ), wherein the arithmetic unit ( 11 ) takes into account the driving condition data when determining the road condition and / or wherein the arithmetic unit ( 11 ) determines a driving condition of the motor vehicle. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem eine Schnittstelle aufweist, dass die Recheneinheit (11) zum Senden von Steuerbefehlen, insbesondere Steuerbefehle für Motorsteuerung und/oder Fahrwerkseinstellung, über die Schnittstelle ausgebildet ist, wobei bevorzugt die Steuerbefehle unter Berücksichtigung der ermittelten Fahrbahnbeschaffenheit und/oder den Sensordaten und/oder den Fahrzustandsdaten von der Recheneinheit (11) bestimmbar sind.Driver assistance system according to one of the preceding claims, characterized in that the driver assistance system has an interface that the arithmetic unit ( 11 ) is designed for the transmission of control commands, in particular control commands for engine control and / or suspension setting, via the interface, the control commands preferably taking into account the determined road condition and / or the sensor data and / or the driving state data from the computing unit ( 11 ) are determinable. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (11) eine Lernfunktion aufweist, wobei die Recheneinheit (11) bevorzugt auf Grundlage der in der Datenbank (14) gespeicherten Daten und/oder der Sensordaten und/oder der Fahrzustandsdaten unbekannte Fahrbahnbeschaffenheiten und/oder Steuerbefehle erlernt.Driver assistance system according to one of the preceding claims, characterized in that the arithmetic unit ( 11 ) has a learning function, wherein the arithmetic unit ( 11 ) preferably based on the data in the database ( 14 ) and / or the sensor data and / or the driving state data learn unknown Fahrbahnbeschaffenheiten and / or control commands. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (10) eine Stereo-Kamera und/oder eine 3D-Kamera ist, wobei bevorzugt die Recheneinheit (11) zu einer, insbesondere software-gesteuerten, dreidimensionalen Rekonstruktion der Fahrbahnbeschaffenheit und/oder der Fahrzeugumgebung ausgebildet ist.Driver assistance system according to one of the preceding claims, characterized in that the camera ( 10 ) is a stereo camera and / or a 3D camera, wherein preferably the arithmetic unit ( 11 ) to a, in particular software-controlled, three-dimensional reconstruction of the road condition and / or the vehicle environment is formed. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabevorrichtung (12) ein Licht- und/oder Schallgeber, insbesondere ein Monitor und/oder ein Head-up-Display und/oder ein Gerät zur Sprachausgabe, ist. Driver assistance system according to one of the preceding claims, characterized in that the output device ( 12 ) is a light and / or sound generator, in particular a monitor and / or a head-up display and / or a device for voice output is. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem eine Datenempfangseinheit (21) und/oder eine Datensendeeinheit (22) aufweist, und dass die Datenempfangseinheit (21) und/oder die Datensendeeinheit (22) zum Empfangen und/oder zum Senden von Daten von und/oder zu einem weiteren Fahrerassistenzsystem und/oder einer Leitstelle ausgebildet ist.Driver assistance system according to one of the preceding claims, characterized in that the driver assistance system has a data reception unit ( 21 ) and / or a data transmission unit ( 22 ), and that the data receiving unit ( 21 ) and / or the data transmission unit ( 22 ) is designed to receive and / or transmit data from and / or to a further driver assistance system and / or a control center. Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.Motor vehicle, characterized in that the motor vehicle has a driver assistance system according to one of the preceding claims.
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