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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versetzen eines Bildsensors einer Fahrzeugkamera eines Kraftfahrzeugs in einen Bildaufnahmezustand, in welchem der Bildsensor Bilddaten bereitstellt. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Fahrzeugkamera, welche einen Bildsensor umfasst, der dazu ausgelegt ist, in einem Bildaufnahmezustand Bilddaten bereitzustellen, mit einer Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer aktuellen Temperatur des Bildsensors und mit einer Steuereinheit. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kamerasystem.
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Kamerasysteme für Kraftfahrzeuge sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. In einem Kraftfahrzeug können bekanntlich mehrere Kameras eingesetzt werden, wobei es heutzutage mehr und mehr üblich wird, für ein Kamerasystem eines Kraftfahrzeugs eine Kameraanordnung mit wenigstens zwei Fahrzeugkameras zu verwenden, welche jeweils einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfassen. Es können beispielsweise vier Kameras eingesetzt werden, welche die gesamte Umgebung um das Kraftfahrzeug herum erfassen. Aus den Bildern aller Kameras kann beispielsweise eine Gesamtbilddarstellung bereitgestellt werden, wie zum Beispiel das sogenannte „Bird Eye View”. Diese Bilddarstellung repräsentiert eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug sowie eine Umgebung aus einer Vogelperspektive, beispielsweise ausgehend von einem Referenzpunkt, der sich direkt über dem Fahrzeug befindet. Die Bereitstellung einer solchen Umgebungsdarstellung aus den Bildern mehrere Kameras ist beispielsweise aus dem Dokument
US 2011/0156887 bekannt.
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Eine Fahrzeugkamera umfasst einen Bildsensor, mit dem in einem Bildaufnahmezustand Bilddaten bereitgestellt werden können. Diese Bilddaten können beispielsweise an ein Display im Innenraum des Kraftfahrzeugs übertragen und dort einem Fahrzeuginsassen angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Bilddaten zur weiteren Verarbeitung an eine Recheneinrichtung übertragen werden. Wenn der Bildsensor aktiviert wird und der Bildsensor eine erhöhte Temperatur aufweist, können die bereitgestellten Bilddaten beziehungsweise Videodaten aufgrund des thermischen Rauschens eine schlechte Qualität aufweisen.
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Momentan wird ein Bildsensor aktiviert beziehungsweise in einen Bildaufnahmezustand übergeführt und die Bilddaten werden anschließend einem Benutzer angezeigt oder einer Recheneinrichtung zugeführt, auch wenn diese eine schlechte Qualität aufweisen. Dies kann zur Folge haben, dass die Recheneinrichtung oder ein mit der Recheneinrichtung gekoppeltes Fahrerassistenzsystem fehlerhafte Bild- beziehungsweise Videodaten als Grundlage für weitere Berechnungen verwendet. Wenn derartig Bilddaten auf einem Display ausgegeben werden, können diese für einem Nutzer beziehungsweise einen Fahrzeuginsassen ästhetisch störenden wirken.
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Gemäß den bekannten Lösungen werden derartige Effekte ignoriert oder nicht erkannt. Die Folge ist eine reduzierte Leistungsfähigkeit einerseits für das Display und andererseits für die Leistungskennzahlen der Recheneinrichtungen. Beispielsweise kann ein Bildverarbeitungsalgorithmus, der auf der Recheneinrichtung zum Ablauf gebracht wird, nicht oder nicht ausreichend durchgeführt werden. Dies bringt insbesondere für sicherheitsrelevante Systeme, wie beispielsweise Fahrerassistenzsysteme des Kraftfahrzeugs, Risiken mit sich.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung eine Fahrzeugkamera im Vergleich zum Stand der Technik zuverlässiger betrieben werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Kamerasystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Versetzen eines Bildsensors einer Fahrzeugkamera eines Kraftfahrzeugs in einen Bildaufnahmezustand, in welchem der Bildsensor Bilddaten bereitstellt, umfasst das Erfassen einer aktuellen Temperatur des Bildsensors mittels einer Temperaturerfassungseinrichtung der Fahrzeugkamera vor dem Versetzen des Bildsensors in den Bildaufnahmezustand, das Vergleichen der erfassten Temperatur des Bildsensors mit einem vorgegebenen, ersten Schwellenwert für die Temperatur mittels einer Steuereinheit und falls die erfasste Temperatur größer als der erste Schwellenwert ist, Unterbinden des Versetzens des Bildsensors in den Bildaufnahmezustand, und falls die erfasste Temperatur kleiner als der erste Schwellenwert ist, Fortführen des Versetzens des Bildsensors in den Bildaufnahmezustand, wobei das Fortführen des Versetzens umfasst, dass die erfasste Temperatur des Bildsensors mit zumindest einem zweiten, gegenüber dem ersten geringeren Schwellenwert verglichen wird und abhängig von dem Vergleich ein Betriebsmodus für den Bildaufnahmezustand des Bildsensors aus zumindest zwei vorgegebenen Betriebsmodi ausgewählt wird.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass der Bildsensor der Fahrzeugkamera eine Temperatur aufweisen kann, die über der bestimmungsgemäßen Betriebstemperatur liegt. In diesem Betriebszustand nimmt das thermische Rauschen beim Bereitstellen der Bilddaten beziehungsweise Videodaten üblicherweise zu. Dies kann zur Folge haben, dass die Bilddaten beziehungsweise Videodaten mit einer verminderten Qualität bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß wird vor dem Versetzen des Bildsensors in den Bildaufnahmezustand die aktuelle Temperatur des Bildsensors überprüft. Dies kann beispielsweise mit einem entsprechenden Temperatursensor erfolgen, der in den Bildsensor integriert ist. Auf einem Speicher der Steuereinheit kann ein erster vorgegebener Schwellenwert hinterlegt sein. Die Steuereinheit, die entweder innerhalb der Fahrzeugkamera oder kameraextern angeordnet sein kann, vergleicht die erfasste Temperatur mit dem ersten Schwellenwert. Falls die erfasste Temperatur des Bildsensors den ersten Schwellenwert überschreitet, wird das Versetzen des Bildsensors in den Bildaufnahmezustand nicht fortgeführt. Dabei ist der erste Schwellenwert für die Temperatur beispielsweise so gewählt, dass ein Betrieb des Bildsensors hier nicht mehr sinnvoll ist, da das thermische Rauschen zu groß ist.
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Für den Fall, dass die erfasste Temperatur kleiner als der erste Schwellenwert ist, wird das Versetzen des Bildsensors in den Bildaufnahmezustand weiter fortgeführt. Als weiterer Schritt wird hierbei die erfasste, aktuelle Temperatur des Bildsensors mit zumindest einem zweiten Schwellenwert verglichen, der im Vergleich zum ersten Schwellenwert geringer ist. Abhängig von dem Vergleich wird ein Betriebsmodus für den Bildaufnahmezustand des Bildsensors aus zumindest zwei vorgegebenen Betriebsmodi ausgewählt. Somit kann der Bildsensor in Abhängigkeit von seiner aktuellen Temperatur entsprechend betrieben werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann verhindert werden, dass Bild- beziehungsweise Videodaten des Bildsensors, die infolge des thermischen Rauschens unbrauchbar sind, verwendet werden. Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Systemen, wie beispielsweise Fahrerassistenzsystemen des Kraftfahrzeugs, können somit fehlerhafte Berechnungen beziehungsweise Fehldiagnosen verhindert werden.
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In einer Ausführungsform umfasst das Versetzen des Bildsensors in den Bildaufnahmezustand ein Booten des Bildsensors. Der Bildsensor kann aus einem Sensorchip, der beispielsweise als CCD-Sensor oder als CMOS-Sensor ausgebildet ist, und eine Bildverarbeitungseinheit umfassen. Dabei kann sich das Booten des Bildsensors auf die Bildverarbeitungseinheit, die beispielsweise als Recheneinrichtung oder als Microcontroller ausgebildet ist, beziehen. Somit kann ein Booten beziehungsweise Hochfahren des Bildsensors unterbunden werden, wenn der Bildsensor eine überhöhte Betriebstemperatur aufweist. In Folge dessen kann verhindert werden, dass unbrauchbare Bilddaten mit dem Bildsensor bereitgestellt werden.
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Weiterhin hat es sich vorteilhaft gezeigt, wenn der Bildsensor in einem ersten Betriebsmodus der zumindest zwei vorgegebenen Betriebsmodi betrieben wird, falls die erfasste Temperatur kleiner als der zweite Schwellenwert ist, und wenn der Bildsensor in dem zweiten Betriebsmodus der zumindest zwei vorgegebenen Betriebsmodi betrieben wird, falls die erfasste Temperatur größer als der zweite Schwellenwert ist. Somit kann der Bildsensor in zumindest zwei unterschiedlichen Betriebsmodi in Abhängigkeit von seiner aktuellen Temperatur betrieben werden. Die Festlegung des Betriebsmodus kann während des Bootens des Bildsensors beziehungsweise der Bildverarbeitungseinheit des Bildsensors erfolgen. Auf diese Weise kann der optimale Betriebszustand für den Bildsensor bereits beim Starten des Bildsensors entsprechend ausgewählt werden.
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Bevorzugt wird der Bildsensor in dem ersten Betriebsmodus in einer Grundeinstellung betrieben. Mit anderen Worten wird der Bildsensor gemäß den Herstellervorgaben betrieben, falls die aktuell erfasste Temperatur des Bildsensors kleiner als der zweite vorgegebene Schwellenwert ist. Dabei kann der zweite Schwellenwert so gewählt werden, dass der Bildsensor bei einer Temperatur, die kleiner als der zweite Schwellenwert ist, üblicherweise kein oder nur ein vernachlässig bares thermisches Rauschen beim dem Bereitstellen der Bilddaten aufweist. Auf diese Weise kann ein zuverlässiger Betrieb des Bildsensors garantiert werden.
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In vorteilhafter Weise wird in dem zumindest einen zweiten Betriebsmodus zumindest ein Betriebsparameter des Bildsensors im Vergleich zu der Grundeinstellung verändert. Wenn die Temperatur des Bildsensors den zweiten Schwellenwert überschreitet, kann üblicherweise damit gerechnet werden, dass thermisches Rauschen auftritt und somit die Bilddaten beziehungsweise Videodaten beeinflusst werden. Für diesen Zustand können die Betriebsparameter des Bildsensors im Vergleich zu einem üblicherweise verwendeten Betriebsmodus angepasst werden. Dies ermöglicht einen sicheren Betrieb des Bildsensors und somit der Fahrzeugkamera.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform werden zwischen dem ersten und dem zumindest einen zweiten Schwellenwert eine Mehrzahl von weiteren Schwellenwerten für die Temperatur des Bildsensors vorgegeben und für jeden der Schwellenwerte der Mehrzahl von Schwellenwerten wird der zumindest eine Betriebsparameter des Bildsensors verändert. Mit anderen Worten werden bereits beim Booten des Bildsensors eine Mehrzahl von Schwellenwerten für die Temperatur vorgegeben und für jeden der Schwellenwerte wird ein eigener Betriebsmodus für den Bildaufnahmezustand des Bildsensors bereitgestellt. Auf diese Weise kann der Bildsensor differenziert in Abhängigkeit von seiner aktuellen Temperatur betrieben werden.
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Bevorzugt wird als der zumindest eine Betriebsparameter des Bildsensors eine Bildrate, eine Verstärkung und/oder eine Belichtungszeit verändert. Beispielsweise kann mit steigender Temperatur des Bildsensors eine geringere Bildrate eingestellt werden. In gleicher Weise kann mit steigender Temperatur die Verstärkung des Bildsensors erhöht und/oder die Belichtungszeit erhöht werden. Auf diese Weise können die Einflüsse des thermischen Rauschens kompensiert werden.
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In einer Ausführungsform wird die aktuelle Temperatur einer von dem Bildsensor verschiedenen Komponente der Fahrzeugkamera ermittelt und mit der erfassten Temperatur des Bildsensors verglichen. So kann beispielsweise die Temperatur einer Komponente der Fahrzeugkamera erfasst werden, die sich neben dem Bildsensor befindet. Dabei ist es auch denkbar, dass die Temperatur einer Komponente der Fahrzeugkamera erfasst wird, die mit dem Bildsensor thermisch gekoppelt ist. Beispielsweise kann die Temperatur eines Bauelements oder eines Chips neben dem Bildsensor erfasst werden. Darüber hinaus kann die Temperatur einer Komponente ermittelt werden, deren Temperatur a-priori bekannt ist. Auch kann die Temperatur eines thermischen Widerstands neben dem Bildsensor erfasst werden. Somit kann das Messergebnis der Temperaturerfassungseinrichtung, mit der die aktuelle Temperatur des Bildsensors erfasst wird, anhand der erfassten Temperatur der Komponente plausibilisiert werden.
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Bevorzugt wird ein Warnhinweis ausgegeben, falls eine Differenz zwischen der erfassten Temperatur des Bildsensors und der erfassten Temperatur der Komponente größer als eine vorbestimmte Soll-Differenz ist. Bei der Vorgabe der Soll-Differenz kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass der Bildsensor und die weitere Komponente der Fahrzeugkamera räumlich getrennt zueinander angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann berücksichtigt werden, dass sich der Bildsensor im Betrieb beispielsweise schneller erwärmen kann als die Komponente. Dabei kann zusätzlich zu einem Warnhinweis vorgesehen sein, dass die Messung der Temperatur des Bildsensors und/oder die Messung der Temperatur der Komponente sowie deren Vergleich wiederholt werden. Somit kann die Temperatur des Bildsensors zuverlässig ermittelt werden.
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In vorteilhafter Weise wird die mit der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur des Bildsensors von der Fahrzeugkamera ausgegeben. Insbesondere kann die erfasste Temperatur des Bildsensors mit der Steuereinheit ausgegeben werden. Dabei ist es auch denkbar, dass die Messwerte der Temperatur des Bildsensors auf einem Speicher der Steuereinheit oder der Fahrzeugkamera hinterlegt werden. Alternativ dazu kann die erfasste Temperatur auf einem Display im Innenraum des Fahrzeugs angezeigt werden. Insbesondere kann angezeigt werden, wenn die Temperatur den ersten Schwellenwert überschreitet und infolge dessen der Bildsensor nicht aktiviert wird. Auf diese Weise kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs informiert werden, dass die Fahrzeugkamera momentan nicht zu Verfügung steht.
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Das erfindungsgemäße Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Fahrzeugkamera, welche einen Bildsensor umfasst, der dazu ausgelegt ist, in einem Bildaufnahmezustand Bilddaten bereitzustellen, eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer aktuellen Temperatur des Bildsensors und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Dabei kann die Steuereinheit innerhalb eines Gehäuses der Fahrzeugkamera angeordnet sein. Alternativ dazu kann die Steuereinheit außerhalb des Gehäuses der Fahrzeugkamera in dem Kraftfahrzeug positioniert sein.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst das erfindungsgemäße Kamerasystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kamerasystem erfasst vorzugsweise einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kamerasystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm einer Fahrzeugkamera eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
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2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Versetzen eines Bildsensors der Fahrzeugkamera in einen Bildaufnahmemodus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt ein Blockdiagramm einer Fahrzeugkamera 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fahrzeugkamera 1 ist in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, verbaut. Die Fahrzeugkamera 1 kann auch Teil eines Kamerasystems sein, dass beispielsweise mehrere Fahrzeugkameras 1 umfasst. Die Fahrzeugkamera 1 ist dazu ausgebildet, eine zeitliche Abfolge von Bilddaten eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Die Fahrzeugkamera 1 umfasst eine Kommunikationsschnittstelle 2, welche an einen Kommunikationsbus 3 des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist. Über den Kommunikationsbus 3 kann die Fahrzeugkamera 1 mit fahrzeugseitigen Komponenten kommunizieren.
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Die Fahrzeugkamera 1 ist als Video-Kamera ausgebildet. Sie umfasst einen Bildsensor 9, der hinter einer Linse 5 angeordnet ist. Der Bildsensor 9 umfasst wiederum einen Sensorchip 4, der beispielsweise als CCD-Sensor oder als CMOS-Sensor ausgebildet sein kann. Darüber hinaus umfasst der Bildsensor 9 eine Bildverarbeitungseinheit 8, die dazu ausgebildet ist, die von dem Sensorchip 4 bereitgestellten Sensordaten entsprechend zu bearbeiten und die bearbeiteten Bilddaten auszugeben. Die Bildverarbeitungseinheit 8 kann beispielsweise als digitaler Signalprozessor (DSP) oder als Microcontroller ausgebildet sein. Auf der Bildverarbeitungseinheit 8 kann ein entsprechendes Betriebssystem betrieben werden. Darüber hinaus kann auf der Bildverarbeitungseinheit 8 ein Bildverarbeitungsprogramm zum Ablauf gebracht werden, mit dem die Sensordaten des Sensorchips 4 bearbeitet werden können.
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Der Bildsensor 9 ist mit einer Steuereinheit 6 gekoppelt, welche die Bilddaten des Bildsensors 9 empfängt. Die Steuereinheit 6 ist auch mit der Kommunikationsschnittstelle 2 gekoppelt, über welche die Steuereinheit 6 mit den Fahrzeugkomponenten kommuniziert. Mittels der Steuereinheit 6 können verschiedene Betriebsparameter des Bildsensors 9 eingestellt werden. Unter anderem wird ein Verstärkungsfaktor G, eine Bildrate FR sowie eine Belichtungszeit ET des Bildsensors 9 mittels der Steuereinheit 6 eingestellt.
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Darüber hinaus umfasst die Fahrzeugkamera 1 eine Temperaturerfassungseinrichtung 7, welche die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9 erfasst und an die Steuereinheit 6 übermittelt. Die Temperaturerfassungseinrichtung 7 kann beispielsweise ein Temperatursensor sein. Wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, kann die Temperaturerfassungseinrichtung 7 separat zu dem Bildsensor 9 angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Temperatursensor in den Sensorchip 4 des Bildsensors 9 integriert sein. Weiterhin ist es auch möglich, die Temperatur T rechentechnisch anhand der Bilddaten, die mit dem Bildsensor 9 bereitgestellt werden, zu bestimmen. Im letzteren Fall ist die Temperaturerfassungseinrichtung 7 dann in die Steuereinheit 6 integriert.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Versetzen des Bildsensors 9 in einen Bildaufnahmezustand, in welchem dieser Bilddaten bereitstellt. Das Versetzen des Bildsensors 9 in den Bildaufnahmezustand kann ein Booten beziehungsweise Hochfahren der Bildverarbeitungseinheit 8 umfassen. Hierbei kann beispielsweise das Betriebssystem auf der Bildverarbeitungseinheit 8 gestartet werden. In einem ersten Schritt S1 wird das Verfahren gestartet. Hierbei wird der Bildsensor 9 mit elektrischer Energie versorgt. Dabei wird die elektrische Energie derart gewählt, dass ein Erfassen der aktuellen Temperatur T des Bildsensors 9 ermöglicht, aber noch keine Bilddaten mit der Bildverarbeitungseinheit 8 übertragen werden. Gegebenenfalls kann auch nur die Temperaturerfassungseinrichtung 7 mit elektrischer Energie versorgt werden. Der Schritt S1 kann insbesondere durchgeführt werden, wenn der Bildsensor 9 momentan deaktiviert ist. Es ist aber auch denkbar, den Schritt S1 durchzuführen, wenn der Bildsensor 9 beziehungsweise die Fahrzeugkamera 1 momentan aktiv sind. Ausnahmen können gegebenenfalls bei der Durchführung eines Diagnosemodus vorgesehen sein.
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In einem Schritt S2 wird die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9, insbesondere des Sensorchips 4, mittels der Temperaturerfassungseinrichtung 7 ermittelt. Dabei wird ein Sensorwert, der die aktuelle, erfasste Temperatur des Bildsensors 9 charakterisiert, von der Temperaturerfassungseinrichtung 7 an die Steuereinheit 6 übermittelt. In einem darauf folgenden Schritt S3 wird mittels der Steuereinheit 6 überprüft, ob die aktuelle, erfasste Temperatur T des Bildsensors 9 größer als ein erster Schwellenwert Td für die Temperatur ist. Der erste Schwellenwert Td ist dabei derart gewählt, dass ein Betrieb des Bildsensors 9 bei einer Temperatur, die größer als der erste Schwellenwert Td ist, keinen Sinn macht, da die mit dem Bildsensor 9 bereitgestellten Bilddaten infolge des thermischen Rauschens eine schlechte Qualität aufweisen. Der erste Schwellenwert Td kann beispielsweise in einem Speicher der Steuereinheit 6 hinterlegt sein.
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Wenn die Abfrage in dem Schritt S3 ergibt, dass die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9 größer als der erste Schwellenwert Td ist, wird das Verfahren in dem Schritt S4 fortgeführt. Falls die aktuelle Temperatur T den ersten Schwellenwert Td überschreitet, wird der Startvorgang beziehungsweise der Bootvorgang des Bildsensors 9 beziehungsweise der Bildverarbeitungseinheit 8 abgebrochen. Des Weiteren erfolgt eine entsprechende Ausgabe, dass der Bildsensor 9 überhitzt ist. Im Schritt S4 kann zudem vorgesehen sein, dass eine entsprechende Ausgabe – beispielsweise über ein Display im Innenraum des Kraftfahrzeugs – erfolgt, dass der Bildsensor 9 überhitzt ist und momentan keine Bilddaten bereitgestellt werden können.
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Falls die Abfrage in dem Schritt S3 ergibt, dass die aktuelle Temperatur T kleiner als der erste Schwellenwert Td ist, kann das Verfahren in dem optionalen Schritt S5 fortgesetzt werden. Hierfür kann zusätzlich die Temperatur Tnc einer Komponente der Fahrzeugkamera 1 überprüft werden, die sich neben dem Bildsensor 9, beispielsweise auf einer gemeinsamen Leiterplatte, befindet. Des Weiteren kann überprüft werden, ob die aktuelle, erfasste Temperatur T des Bildsensors 9 mit der aktuellen Temperatur Tnc der Komponente vergleichbar ist. Beispielsweise kann untersucht werden, ob ein Unterschied der erfassten Temperatur T des Bildsensors 9 und der erfassten Temperatur Tnc der Komponente eine vorbestimmte Soll-Differenz überschreitet. Ist dies der Fall, wird das Verfahren mit dem Schritt S6 fortgeführt. In dem Schritt S6 erfolgt eine Ausgabe, dass der Bildsensors 9 eine anormale Temperatur aufweist. Auch hierbei kann eine entsprechende Ausgabe auf einem Display des Kraftfahrzeugs erfolgen.
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Auf den zuvor beschriebenen Verfahrensschritt S4 und den Verfahrensschritt S6 folgt ein Verfahrensschritt S7, in welchem die Temperatur T des Bildsensors 9 fortlaufend zu vorbestimmten Zeitpunkten ermittelt wird. Damit kann nach dem Abbruch des Bootvorgangs überprüft werden, ob sich der Bildsensor 9 abgekühlt hat. Auf diese Weise kann möglichst schnell erkannt werden, ob der Bildsensor 9 wieder betriebsbereit ist und in den Bildaufnahmezustand übergeführt werden kann.
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Im Anschluss daran wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt S8 fortgeführt. Der Verfahrensschritt S8 kann auch direkt auf den Schritt S3 folgen, falls der optionale Verfahrensschritt S5 nicht berücksichtigt wird. Dies ist vorliegend durch den Pfeil 10 gekennzeichnet. In dem Schritt S8 wird überprüft, ob die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9 größer als ein Schwellenwert T1 ist. Dabei ist der Schwellenwert T1 derart gewählt, dass er geringer als der erste Schwellenwert Td ist.
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Wenn die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9 größer als der Schwellenwert T1 ist, wird das Verfahren gemäß Schritt S9 fortgeführt. In dem Schritt S9 wird der Bildsensor 9 in einem vorbestimmten Betriebszustand bezüglich des Bildaufnahmezustands betrieben. In diesem Betriebszustand ist zumindest ein Betriebsparameter des Bildsensors 9 im Vergleich zu einer Grundeinstellung des Bildsensors 9 verändert. Insbesondere kann der Bildsensor 9 derart betrieben werden, dass eine weitere Erwärmung des Bildsensors 9 unterbunden wird. Der Betriebsparameter des Bildsensors 9 kann beispielsweise – wie oben beschrieben – ein Verstärkungsfaktor G, die Bildrate FR und/oder die Belichtungszeit ET sein. Bei dem Betrieb des Bildsensors in einem der vorbestimmten Betriebsmodi kann die Bildrate FR im Vergleich zu einer Grundeinstellung des Bildsensors 9 reduziert sein. In gleicher Weise kann der Verstärkungsfaktor G und/oder die Belichtungszeit ET größer sein. Somit können die Betriebsparameter des Bildsensors 9 an dessen erhöhte Betriebstemperatur angepasst werden.
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Wenn die Überprüfung im Schritt S8 ergibt, dass die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9 kleiner als der Schwellenwert T1 ist, wird das Verfahren gemäß dem Schritt S10 fortgeführt. Hierbei wird überprüft, ob die aktuelle Temperatur T kleiner als ein weiterer Schwellenwert T2 ist. Ist dies der Fall, wird das Verfahren mit dem Schritt S11 fortgesetzt. Hierbei wird der Bildsensor 9 in einem weiteren Betriebsmodus für den Bildaufnahmezustand betrieben, in welchem zumindest ein Betriebsparameter des Bildsensors 9 im Vergleich zu einer Grundeinstellung verändert ist.
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Wenn die Abfrage in Schritt S10 ergibt, dass die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9 kleiner als der Schwellenwert T2 ist, kann für weitere Schwellenwerte bezüglich der Temperatur überprüft werden, ob diese überschritten sind oder nicht. Für jeden der Schwellenwerte kann ein entsprechender Betriebsmodus für den Bildaufnahmezustand des Bildsensors 9 vorgesehen sein.
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Danach wird in einem Schritt S12 überprüft, ob die aktuelle Temperatur T des Bildsensors 9 kleiner als ein zweiter Schwellenwert Tn ist. Ist dies der Fall, wird der Bildsensor 9 in einem zugehörigen Betriebsmodus bezüglich des Bildaufnahmezustands betrieben (Schritt S13). Ergibt die Abfrage in Schritt S12, dass die aktuelle Temperatur T kleiner als der zweite Schwellenwert Tn ist, wird das Verfahren in dem Schritt S14 fortgeführt. In diesem Fall wird der Bildsensor 9 gemäß seiner Grundeinstellung (Default-Modus) betrieben.
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Nach dem Abschluss des Bootvorgangs wird der Bildsensor 9 in einem der oben beschriebenen Betriebsmodi betrieben. Mit dem Sensorchip 4 können entsprechende Sensordaten bereitgestellt und an die Bildverarbeitungseinheit 8 übermittelt werden. Über den Kommunikationsbus 3 werden die Bilddaten weiter an die Komponenten des Kraftfahrzeugs verteilt. Beispielsweise können den Fahrzeuginsassen auf einem Display Bilder der Umgebung des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Zudem können die Bilddaten einem Fahrerassistenzsystem zugeführt werden, das den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützt.
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Um die Funktionsfähigkeit der Fahrzeugkamera 1 bei der Durchführung des Verfahrens zu Überprüfen, kann der Bildsensor 9 vor dem Durchführen des Bootvorgangs des Bildsensors entsprechend erhitzt werden. Dies kann vor der Inbetriebnahme der Fahrzeugkamera 1 erfolgen. Zudem kann ein derartiger Funktionstest zu vorbestimmten Serviceintervallen durchgeführt werden.
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Durch das Verfahren gemäß 2 kann verhindert werden, dass der Bildsensor 9 bei einer überhöhten Temperatur betrieben wird. Dies kann zur Folge haben, dass infolge des thermischen Rauschens, fehlerhafte Bilddaten von dem Bildsensor 9 an die Steuereinheit 6 und über die Kommunikationsschnittstelle 2 weiter an das Kraftfahrzeug übertragen werden. Durch das Verfahren kann sichergestellt werden, dass keine fehlerhaften Bilddaten auf einem Display des Fahrzeugs dargestellt werden. Weiterhin kann unterbunden werden, dass die Steuereinheit 6 oder eine weitere Komponente des Kraftfahrzeugs anhand von verfälschten Bilddaten fehlerhafte Berechnungen durchführt. Insbesondere für den Fall, dass die Daten für Fahrerassistenzsysteme verwendet werden, kann somit die Sicherheit beim Betrieb des Kraftfahrzeugs garantiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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