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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, wobei das Fahrerassistenzsystem zumindest eine in einen Fahrzeugaußenspiegel integrierte Bilderfassungseinheit zur Umgebungserfassung und ein Steuergerät zur Verarbeitung erfasster Bilddaten der Bilderfassungseinheit aufweist.
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Aus der
DE 10 2015 008 552 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung von extrinsischen Parametern eines am einem Fahrzeug angeordneten Sensors sowie eine Verwendung der Vorrichtung bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Lageerfassungseinheit zur Erfassung einer Einbaulage des Sensors relativ zum Fahrzeug, wobei die Lageerfassungseinheit in einem den Sensor tragenden Fahrzeugbauteil intergiert und mittels einer Kommunikationsschnittstelle mit einer zur Verarbeitung mittels des Sensors erfasster Daten vorgesehenen Verarbeitungseinheit gekoppelt ist. Die Lageerfassungseinheit sendet zumindest bei einer Änderung der Einbaulage ein Signal an die Verarbeitungseinheit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges sieht vor, dass das Fahrerassistenzsystem zumindest eine in einen Fahrzeugaußenspiegel integrierte Bilderfassungseinheit zur Umgebungserfassung und ein Steuergerät zur Verarbeitung erfasster Bilddaten der Bilderfassungseinheit aufweist. Erfindungsgemäß werden Kalibrierungsdaten der zumindest einen Bilderfassungseinheit sowohl für einen ausgeklappten Zustand als auch für einen eingeklappten Zustand des Fahrzeugaußenspiegels ermittelt und gespeichert, wobei in Abhängigkeit des jeweiligen Zustandes des Fahrzeugaußenspiegels die diesem Zustand entsprechenden Kalibrierungsdaten abgerufen werden.
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Mittels des Verfahrens wird die Umgebung des Fahrzeuges auch im eingeklappten Zustand des Fahrzeugaußenspiegels ungestört erfasst, so dass beispielsweise ein automatisches Einparken des Fahrzeuges auch bei eingeklapptem Fahrzeugaußenspiegel, insbesondere aufgrund einer Engstelle, möglich ist.
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Eine Sensorik in Form der zumindest einen Bilderfassungseinheit ist sowohl im ausgeklappten als auch im eingeklappten Zustand des Fahrzeugaußenspiegels voll funktionsfähig, so dass eine Umgebung des Fahrzeuges auch mit eingeklapptem Fahrzeugaußenspiegel wegen einer zu passierenden Engstelle erfasst wird.
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Ein existierender Raum möglicher automatischer Einparkszenarien mit einer Engstelle wird mittels des Verfahrens erweitert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugaußenspiegels,
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2 schematisch ein auf eine Engstelle zufahrendes Fahrzeug,
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3 schematisch einen Ausschnitt des sich kurz vor der Engstelle befindenden Fahrzeuges,
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4 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges nach einem Passieren der Engstelle,
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5 schematisch eine Bodenprojektion vor und nach einer Transformation von Bilddaten und
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6 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anpassung von Kalibrierungsdaten an einen jeweiligen Zustand eines Fahrzeugaußenspiegels.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugaußenspiegels 1 an einem Fahrzeug 2. Der gezeigte Fahrzeugaußenspiegel 1 ist an einer Beifahrerseite des Fahrzeuges 1 angeordnet, wobei sich ein solcher Fahrzeugaußenspiegel 1 auf einer Fahrerseite des Fahrzeuges 2 befindet.
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In den Fahrzeugaußenspiegel 1 ist eine Bilderfassungseinheit 3 in Form einer Kamera und eine Beleuchtungseinheit 4 integriert.
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Zudem ist der Fahrzeugaußenspiegel 1 mittels eines Gelenkes 5 schwenkbar an einer Halterung 6 gelagert, wobei eine Schwenkachse im Wesentlichen parallel zur Fahrzeughochachse angeordnet ist, so dass der Fahrzeugaußenspiegel 1 in einer horizontalen Ebene schwenkt.
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Insbesondere ist der Fahrzeugaußenspiegel 1 zwischen einem im normalen Fahrbetrieb ausgeklappten Zustand und einem eingeklappten Zustand schwenkbar.
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In 2 ist das Fahrzeug 2 auf eine Engstelle E zufahrend dargestellt, wobei sich das Fahrzeug 2 in einem automatischen Einparkvorgang befindet. Dazu verfügt das Fahrzeug 2 über ein Fahrerassistenzsystem F, wobei die Bilderfassungseinheiten 3 Bestandteile desselben sind. Mittels der Bilderfassungseinheiten 3 wird im Fahrbetrieb des Fahrzeuges 2 fortlaufend eine Umgebung erfasst. Ein Fahrer des Fahrzeuges 2 initiiert ferngesteuert ein Parkmanöver, welches dann automatisch unter Berücksichtigung von Umgebungsinformationen ausgeführt wird.
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Das Fahrzeug 2 fährt auf die Engstelle E zu, die von den Bilderfassungseinheiten 3, einem vorausschauenden Stereokamerasystem und/oder zumindest einem Nahbereichssensor, radar- und/oder ultraschallbasiert, erfasst wird. Anhand erfasster Bilddaten und/oder erfasste Signale wird ermittelt, dass das Fahrzeug 2 mit ausgeklappten Fahrzeugaußenspiegeln 1 zu breit ist, um die Engstelle E zu passieren. Aufgrund dieser Erkenntnis werden die Fahrzeugaußenspiegel 1 bei Erreichen eines vorgegebenen Abstandes zwischen dem Fahrzeug 2 und der Engstelle E automatisch eingeklappt. Bei dieser Ausführungsform wird der Vorgang des Einklappens der Fahrzeugaußenspiegel 1 vollautomatisch ausgelöst. Über eine Bildverarbeitung in einer Bilderfassungseinheit 3 einer 360°-Umgebungserfassung ist dies im Fahrbetrieb, beispielsweise durch eine Messung einer Zeitdauer bis zu einer Kollision, der sogenannten Time-to-Kollision-Messung, über einen optischen Fluss möglich.
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In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Fahrer und/oder ein anderer Insasse des Fahrzeuges 2 den jeweiligen Fahrzeugaußenspiegel 1 bei Erreichen der Engstelle E einklappen bzw. einklappt, wobei eine Trajektorie eingelernt wird. Dieser Vorgang wird von dem Fahrerassistenzsystem F registriert, wobei beim nächsten automatischen Abfahren dieses Streckenabschnittes mit dieser Engstelle E das Einklappen der Fahrzeugaußenspiegel 1 an derselben Stelle des manuellen Einklappens automatisch ausgelöst wird.
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Nachdem das Fahrzeug 2 die Engstelle E passiert hat, werden die Fahrzeugaußenspiegel 1 automatisch oder zum Einlernen von dem Fahrer und/oder dem Insassen zunächst manuell wieder ausgeklappt, wie in 3 gezeigt ist.
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Im eingeklappten Zustand der Fahrzeugaußenspiegel 1 besteht die Gefahr, dass das Erfassen der Umgebung des Fahrzeuges 2 mittels der Bilderfassungseinheiten 3 massiv gestört ist, so dass ein automatisches Einparken des Fahrzeuges 2, welches auf erfassten Bilddaten der Bilderfassungseinheiten 3 beruht, nicht sicher fortgeführt werden kann.
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Ein Kamerasensor empfängt Signale in Form von Licht. In dunklen Bereichen wird dieses Licht mittels der Beleuchtungseinheit 4 als Zusatzbeleuchtung bereitgestellt, insbesondere bei einer 360°-Umgebungserfassung, der so bezeichneten Surround-View. Dabei weisen die Bilderfassungseinheiten 3 jeweils ein sogenanntes Fisch-Auge-Objektiv auf. Bei der 360°-Umgebungserfassung werden die Bilddaten der einzelnen Bilderfassungseinheiten 3 zu einem gemeinsamen Bild zusammengesetzt, welches das Fahrzeug 2 und seine Umgebung aus der Vogelperspektive zeigt und dem Fahrer im Fahrzeug 2 angezeigt wird.
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Bei einem Klappvorgang des jeweiligen Fahrzeugaußenspiegels 1 wird eine Ausrichtung der Bilderfassungseinheit 3 und der Beleuchtungseinheit 4 geändert. Für eine kontinuierliche Vermessungsqualität muss sichergestellt sein, dass bei einer Ausrichtungsänderung ein Messfeld und eine Ausleuchtung der jeweiligen Bilderfassungseinheit 3 weiterhin einer Gesamtaufgabe einer Eigenlokalisation gerecht werden. Unter der Eigenlokalisation ist die Lokalisation des Fahrzeuges 2 zu verstehen, wobei hierzu Bilddaten der Bilderfassungseinheit 3 mit Bilddaten verglichen werden, die bei einer vorhergehenden Lernfahrt aufgenommen wurden. Das Fahrzeug 2 wird durch den Vergleich von Bildmerkmalen der Bilddaten lokalisiert.
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Um zu ermöglichen, dass die Bilderfassungseinheiten 3 im ausgeklappten und im eingeklappten Zustand die Umgebung des Fahrzeuges 2 sicher erfassen, ist vorgesehen, dass die Bilderfassungseinheiten 3 in Bezug auf ihre Einbaulage sowohl im ausgeklappten als auch im eingeklappten Zustand kalibriert sind.
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Für den jeweiligen Zustand ermittelte, in 6 gezeigte Kalibrierungsdaten K1, K2 werden in einer Speichereinheit 7 eines Steuergerätes 8 gespeichert. Dabei ist das Steuergerät 8 Bestandteil einer Vorrichtung zur Kalibrierung der Fahrzeugaußenspiegel 1 in Abhängigkeit von deren jeweiligen Zustand.
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Im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges 2 sind die Fahrzeugaußenspiegel 1 anhand der Kalibrierungsdaten K1 für den ausgeklappten Zustand der Fahrzeugaußenspiegel 1 kalibriert.
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Klappt der jeweilige Fahrzeugaußenspiegel 1 aufgrund einer erfassten, zu passierenden Engstelle E ein, wird der eingeklappte Zustand des Fahrzeugspiegels 1 ermittelt und die Kalibrierungsdaten K2 für den eingeklappten Zustand werden aus der Speichereinheit 7 abgerufen. Dabei erfolgt eine Signalübertragung zum Einklappen und Ausklappen der Fahrzeugaußenspiegel 1 beispielsweise über ein CAN-Bussystem des Fahrzeuges 2.
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Die Kalibrierungsdaten K1, K2 werden in Abhängigkeit des entsprechenden Zustandes des jeweiligen Fahrzeugaußenspiegels 1 aus der Speichereinheit 7 abgerufen, wobei die dem jeweiligen Zustand entsprechenden Kalibrierungsdaten K1, K2 bei einer Verarbeitung erfasster Bilddaten der jeweiligen Bilderfassungseinheit 3 berücksichtigt werden.
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4 zeigt das Fahrzeug 2 nach dem Passieren der Engstelle E, wobei anhand erfasster Bilddaten und/oder anhand erfasster Signale anderer Erfassungseinheiten erfasst wird, dass das Fahrzeug 2 die Engstelle E durchfahren hat.
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Nach dem erfassten Passieren der Engstelle E werden die Fahrzeugaußenspiegel 1 wieder ausgeklappt und einer Bilderfassung und Verarbeitung die Kalibrierungsdaten K1 für den ausgeklappten Zustand zugrunde gelegt.
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Algorithmen zur Verarbeitung erfasster Bilddaten der Bilderfassungseinheiten 3 werden also dadurch angepasst, dass die Bilderfassungseinheiten 3 in Bezug auf ihre jeweilige Einbaulage kalibriert werden, indem die Einbaulagen der Bilderfassungseinheiten 3 vorab, beispielsweise in einer Produktionsstätte des Fahrzeuges 2, sowohl für den ausgeklappten als auch für den eingeklappten Zustand der Fahrzeugaußenspiegel 1 ermittelt und gespeichert werden.
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Ein Ausleuchtungskegel der Beleuchtungseinheit 4 kann beispielsweise mechanisch in Bezug auf die Bilderfassungseinheit 3 eingestellt werden, wobei die Beleuchtungseinheit 4 entsprechend gedreht wird. Alternativ dazu kann die Ausrichtung des Ausleuchtungskegels elektronisch eingestellt werden, indem beispielsweise Beleuchtungselemente der Beleuchtungseinheit 4 zu- oder abgeschaltet werden.
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In 5 sind beispielhaft mittels einer Bilderfassungseinheit 3 mit einem Fisch-Auge-Objektiv erfasste Bilddaten in Form von Rohdaten R und die in ein metrisches Koordinatensystem K transformierten Bilddaten B dargestellt.
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Eine Bodenprojektion transformiert die Rohdaten R der Bilderfassungseinheit 3 einer 360°-Umgebungserfassung auf eine Bodenfläche.
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Diese Transformation T wird mittels eines Verarbeitungsalgorithmus mit vorhandenen Kalibrierungsdaten K1 für den Zustand des ausgeklappten Fahrzeugaußenspiegels 1 durchgeführt. Ändert sich die Ausrichtung der Bilderfassungseinheit 3 durch das Einklappen des Fahrzeugaußenspiegels 1, werden die Kalibrierungsdaten K2 für den Zustand des eingeklappten Fahrzeugaußenspiegels 1 bei der Verarbeitung, d. h. der Transformation T der Rohdaten R, berücksichtigt.
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An die Transformation T anschließend werden die transformierten Bilddaten B einer weiteren Verarbeitung V zugeführt.
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Zudem ist es denkbar, dass die Kalibrierung während der Bewegung des jeweiligen Fahrzeugaußenspiegels 1 fortlaufend nachgezogen wird. Wobei ein diesbezüglicher Aufwand vergleichsweise hoch ist. Sinnvoller erscheint es, das Fahrzeug 2 solange in einem verhältnismäßig sicheren Zustand im Stillstand zu belassen und nur entweder im eingeklappten oder im ausgeklappten Zustand der Fahrzeugaußenspiegel 1 zu fahren.
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Des Weiteren kann für das Passieren der Engstelle E auch ein Teileinklappen der Fahrzeugaußenspiegel 1 ausreichend sein. Dies kann zur optimalen Aufrechterhaltung eines ausreichend großen Vermessungsfeldes der Bilderfassungseinheiten 3 und der entsprechenden Ausleuchtung vorteilhaft sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugaußenspiegel
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Bilderfassungseinheit
- 4
- Beleuchtungseinheit
- 5
- Gelenk
- 6
- Halterung
- 7
- Speichereinheit
- 8
- Steuergerät
- B
- transformierte Bilddaten
- E
- Engstelle
- F
- Fahrerassistenzsystem
- K
- Koordinatensystem
- K1
- Kalibrierungsdaten für ausgeklappten Zustand
- K2
- Kalibrierungsdaten für eingeklappten Zustand
- R
- Rohdaten
- T
- Transformation
- V
- Verarbeitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015008552 A1 [0002]
