DE102017006176A1 - Stereo camera for environmental detection for a vehicle - Google Patents

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    • G03B35/08—Stereoscopic photography by simultaneous recording

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stereokamera (2) zur Umgebungserfassung für ein Fahrzeug (1) mit zwei Kameraeinheiten (2.1, 2.2). Erfindungsgemäß sind die Kameraeinheiten (2.1, 2.2) vertikal übereinander in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet, wobei zumindest ein hinter einem Objekt (O1) befindlicher Bereich ausschließlich von einer der Kameraeinheiten (2.2) erfassbar ist.The invention relates to a stereo camera (2) for detecting the surroundings of a vehicle (1) with two camera units (2.1, 2.2). According to the invention, the camera units (2.1, 2.2) are arranged vertically one above the other in a vehicle interior, wherein at least one area located behind an object (O1) can be detected exclusively by one of the camera units (2.2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Stereokamera zur Umgebungserfassung für ein Fahrzeug mit zwei Kameraeinheiten.The invention relates to a stereo camera for environmental detection for a vehicle with two camera units.

Aus der DE 10 2009 022 277 A1 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Objekten für ein Fahrzeug mit zumindest zwei horizontal nebeneinander angeordneten Bilderfassungseinheiten, welche jeweils eine optische Achse aufweisen, und mit einer Bildverarbeitungseinheit, anhand welcher mittels der Bilderfassungseinheiten aufgenommene Bilder verarbeitbar sind, bekannt. Die Bilderfassungseinheiten sind derart ausgerichtet, dass die optischen Achsen in unterschiedlichem Winkel zur Horizontalen verlaufen, so dass sich ein Erfassungsbereich der ersten Bilderfassungseinheit und ein Erfassungsbereich der zweiten Erfassungseinheit derart in vertikaler Richtung überschneiden, dass sich ein unterer erster Teilbereich als Mono-Bereich der ersten Bilderfassungseinheit, ein mittlerer zweiter Überlappungs-Teilbereich als Stereo-Bereich beider Bilderfassungseinheiten und ein oberer dritter Teilbereich als Mono-Bereich der zweiten Bilderfassungseinheit vertikal übereinander ausbilden.From the DE 10 2009 022 277 A1 is a device for detecting objects for a vehicle with at least two horizontally juxtaposed image acquisition units, each having an optical axis, and with an image processing unit, on the basis of which by means of the image capture units recorded images are processed known. The image acquisition units are aligned such that the optical axes are at different angles to the horizontal, so that a detection area of the first image detection unit and a detection area of the second detection unit overlap in the vertical direction such that a lower first partial area is the mono area of the first image acquisition unit , a middle second overlap portion as a stereo portion of both image detecting units, and an upper third portion as a mono portion of the second image detecting unit form vertically one above the other.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Stereokamera zur Umgebungserfassung für ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a comparison with the prior art improved stereo camera for environmental detection for a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved by a device having the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Stereokamera zur Umgebungserfassung für ein Fahrzeug umfasst zwei Kameraeinheiten, wobei erfindungsgemäß die Kameraeinheiten vertikal übereinander in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet sind und zumindest ein hinter einem Objekt befindlicher Bereich ausschließlich von einer der Kameraeinheiten erfassbar ist.The stereo camera for environmental detection for a vehicle comprises two camera units, wherein according to the invention the camera units are arranged vertically above one another in a vehicle interior and at least one area located behind an object can be detected exclusively by one of the camera units.

Die Stereokamera ermöglicht eine Erfassung erhabener Objekte auf einer Fahrbahnoberfläche, wobei aufgrund der geometrischen Anordnung der Kameraeinheiten keine Disparitätsbestimmung erforderlich ist. Insbesondere ermöglicht die Stereokamera in besonders einfacher Weise, erhabene, nicht klassifizierbare Objekte in großer Entfernung zu erkennen. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Verwendung mittels der Stereokamera erfasster Daten für einen autonomen Fahrbetrieb eines Fahrzeugs, wobei beispielsweise ein automatisches Bremsen und Ausweichen auf erfasste Objekte auf Autobahnen vereinfacht ist.The stereo camera allows detection of raised objects on a road surface, whereby due to the geometric arrangement of the camera units no disparity determination is required. In particular, the stereo camera allows in a particularly simple manner to detect raised, non-classifiable objects at a great distance. This is particularly advantageous when using data acquired by means of the stereo camera for autonomous driving operation of a vehicle, wherein, for example, automatic braking and avoidance of detected objects on highways is simplified.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer Stereokamera mit zwei vertikal übereinander verbauten Kameraeinheiten im Vergleich zu einer Draufsicht eines Fahrzeugs mit einer Stereokamera mit zwei horizontal nebeneinander verbauten Kameraeinheiten. 1 schematically a side view of a vehicle with a stereo camera with two vertically superimposed camera units compared to a plan view of a vehicle with a stereo camera with two horizontally side by side built-in camera units.

In der einzigen 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 mit einem möglichen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stereokamera 2 mit zwei vertikal übereinander innerhalb eines Fahrzeuginnenraums verbauten und mit einer gemeinsamen Datenverarbeitungseinheit 2.3 gekoppelten Kameraeinheiten 2.1, 2.2 im Vergleich zu einer Draufsicht eines Fahrzeugs 3 mit einer Stereokamera 4 mit zwei horizontal nebeneinander verbauten Kameraeinheiten 4.1, 4.2 gemäß dem Stand der Technik dargestellt.In the only one 1 is a side view of a vehicle 1 with a possible embodiment of a stereo camera according to the invention 2 with two vertically stacked within a vehicle interior and with a common data processing unit 2.3 coupled camera units 2.1 . 2.2 compared to a top view of a vehicle 3 with a stereo camera 4 with two camera units installed horizontally next to each other 4.1 . 4.2 represented according to the prior art.

Die Stereokameras 2, 4 sind jeweils zur Umgebungserfassung vorgesehen, wobei mittels der Stereokameras 2, 4 erfasste Daten zum Betrieb kamerabasierter Fahrerassistenzsysteme des jeweiligen Fahrzeugs 2, 4 verwendet werden. Die Fahrerassistenzsysteme sind dabei beispielsweise für einen autonomen Fahrbetrieb des jeweiligen Fahrzeugs 1, 3 ausgebildet.The stereo cameras 2 . 4 are each provided for environmental detection, using the stereo cameras 2 . 4 recorded data for operating camera-based driver assistance systems of the respective vehicle 2 . 4 be used. The driver assistance systems are, for example, for an autonomous driving operation of the respective vehicle 1 . 3 educated.

Wichtig für einen solchen autonomen Fahrbetrieb ist eine Erfassung und Erkennung von undefinierten erhabenen Objekten O1, O2 in großer Entfernung zum Fahrzeug 1, 3. Ein solches Szenario kann beispielsweise bei einer Befahrung von Autobahnen auftreten, wenn sich Teile einer Ladung eines nicht dargestellten vorausfahrenden Fahrzeugs lösen und auf eine Fahrbahn fallen, und das eigene Fahrzeug 1, 3 rechtzeitig automatisch ausweichen oder bremsen soll.Important for such an autonomous driving operation is detection and detection of undefined raised objects O1, O2 at a great distance from the vehicle 1 . 3 , Such a scenario can occur, for example, when driving on motorways, when parts of a load of a preceding vehicle, not shown, detach and fall onto a road, and the own vehicle 1 . 3 automatically dodge or brake in time.

Um anhand von mittels der Stereokamera 4 erfassten Daten solche Entfernungen zu ermitteln, ist es erforderlich, jeden einzelnen Bildpunkt mittels Triangulation zu bestimmen und somit Disparitäten zu ermitteln.To look at by means of the stereo camera 4 To determine such distances, it is necessary to determine each individual pixel by means of triangulation and thus to determine disparities.

Aufgrund der vertikalen Anordnung der Kameraeinheiten 2.1, 2.2 übereinander ist es mittels der Stereokamera 2 möglich, insbesondere kleine erhabene Objekte O1 in Fahrbahnhöhe dadurch zu erkennen, dass ein Teil eines sich hinter dem Objekt O1 befindlichen Gebiets nur in einem Erfassungsbereich E2 der beiden Kameraeinheiten 2.1, 2.2 erkannt wird, während es im Erfassungsbereich E1 der anderen Kameraeinheit 2.1 durch das Objekt O1 verdeckt wird.Due to the vertical arrangement of the camera units 2.1 . 2.2 on top of each other it is by means of the stereo camera 2 it is possible, in particular, to detect small raised objects O1 in the roadway height in that a part of an area located behind the object O1 only in a detection area E2 of the two camera units 2.1 . 2.2 is detected while in the detection area E1 of the other camera unit 2.1 obscured by the object O1.

Somit ist es entgegen der beschriebenen Auswertung der Daten der Stereokamera 4 mit horizontal nebeneinander angeordneten Kameraeinheiten 4.1, 4.2 nicht erforderlich, eine genaue Merkmalszuordnung, auch Featurezuordnung genannt, durchführen zu müssen, um eine Disparität und damit eine Entfernungsberechnung in jedem Bildpunkt zu ermöglichen. Vielmehr ist es ausreichend, einen Bereich zu beschreiben, der nur von der einen Kameraeinheit 2.2 aber nicht von der anderen Kameraeinheit 2.1 gesehen wird, um auf die Erhabenheit eines erkannten Objekts O1 zu schließen. Das heißt, in den mittels der Kameraeinheit 2.1 erfassten Daten ist keine Merkmalszuordnung möglich. Mittels der Datenverarbeitungseinheit 2.3 kann somit anhand einer Merkmalszuordnung innerhalb von zwei vorbestimmten Erfassungsbereichen E1, E2 eine Höhenbestimmung eines Umgebungsobjekts, im dargestellten Ausführungsbeispiel des Objekts O1, durchgeführt werden.Thus, it is contrary to the described evaluation of the data of the stereo camera 4 with horizontally juxtaposed camera units 4.1 . 4.2 it is not necessary to have to perform an exact feature assignment, also called feature allocation, in order to enable a disparity and thus a distance calculation in each pixel. Rather, it is sufficient to describe an area only from the one camera unit 2.2 but not from the other camera unit 2.1 in order to infer the grandeur of a recognized object O1. That is, in the means of the camera unit 2.1 entered data, no attribute assignment is possible. By means of the data processing unit 2.3 Thus, based on a feature assignment within two predetermined detection areas E1, E2, a height determination of an environment object, in the illustrated exemplary embodiment of the object O1, can be carried out.

Im Erfassungsbereich E2 der Kameraeinheit 2.2, in welchem eine Merkmalszuordnung möglich ist, kann zusätzlich eine exakte Entfernung anhand einer Disparitätsberechung durchgeführt werden.In the detection area E2 of the camera unit 2.2 in which a feature assignment is possible, in addition, an exact distance can be performed on the basis of a disparity calculation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
22
Stereokamerastereo camera
2.12.1
Kameraeinheitcamera unit
2.22.2
Kameraeinheitcamera unit
2.32.3
DatenverarbeitungseinheitData processing unit
33
Fahrzeugvehicle
44
Stereokamerastereo camera
4.14.1
Kameraeinheitcamera unit
4.24.2
Kameraeinheitcamera unit
E1E1
Erfassungsbereichdetection range
E2E2
Erfassungsbereichdetection range
O1O1
Objektobject
O2O2
Objektobject

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009022277 A1 [0002] DE 102009022277 A1 [0002]

Claims (2)

Stereokamera (2) zur Umgebungserfassung für ein Fahrzeug (1) mit zwei Kameraeinheiten (2.1, 2.2), dadurch gekennzeichnet, dass – die Kameraeinheiten (2.1, 2.2) vertikal übereinander in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet sind, wobei – zumindest ein hinter einem Objekt (O1) befindlicher Bereich ausschließlich von einer der Kameraeinheiten (2.2) erfassbar ist.Stereo camera ( 2 ) for environmental detection for a vehicle ( 1 ) with two camera units ( 2.1 . 2.2 ), characterized in that - the camera units ( 2.1 . 2.2 ) are arranged vertically above one another in a vehicle interior, wherein - at least one area behind an object (O1) is located exclusively by one of the camera units ( 2.2 ) is detectable. Stereokamera (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinheiten (2.1, 2.2) mit einer Datenverarbeitungseinheit (2.3) gekoppelt sind, welche anhand einer Merkmalszuordnung innerhalb von zwei vorbestimmten Erfassungsbereichen (E1, E2) eine Höhenbestimmung eines Umgebungsobjekts durchführt.Stereo camera ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the camera units ( 2.1 . 2.2 ) with a data processing unit ( 2.3 ), which performs a height determination of an environment object based on a feature assignment within two predetermined detection areas (E1, E2).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009022277A1 (en) 2009-05-22 2010-01-21 Daimler Ag Device for detecting objects for vehicle, and for operating driver assistance system of vehicle, has two image recording units with optical axes running in different angles in horizontal manner

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009022277A1 (en) 2009-05-22 2010-01-21 Daimler Ag Device for detecting objects for vehicle, and for operating driver assistance system of vehicle, has two image recording units with optical axes running in different angles in horizontal manner

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