DE112019001865T5

DE112019001865T5 - Fahrzeugassistenzsystem

Info

Publication number: DE112019001865T5
Application number: DE112019001865.5T
Authority: DE
Inventors: Nicolas Guibert De Bruet; Patrick A. Smith
Original assignee: ZF Active Safety and Electronics US LLC
Current assignee: ZF Active Safety and Electronics US LLC
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2021-03-11
Also published as: WO2019199429A1; CN112219394B; CN112219394A; US10773717B2; US20190315344A1

Abstract

Ein Verfahren zum Unterstützen des Betriebs eines auf einer Straße fahrenden Trägerfahrzeugs enthält das Erfassen von Bildern um das Trägerfahrzeug herum mit mindestens einer primären Kameraanordnung mit einem ersten Sichtfeld. Die Sicht wird innerhalb des ersten Sichtfelds erkannt. Die mindestens eine primäre Kameraanordnung wird deaktiviert, wenn die erkannte Sicht unter einem vorgegebenen Wert liegt. Bilder werden um das Trägerfahrzeug herum mit mindestens einer sekundären Kameraanordnung mit einem zweiten Sichtfeld erfasst, bis die erkannte Sicht im ersten Sichtfeld bei oder über dem vorgegebenen Wert liegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeugsysteme und insbesondere ein Fahrzeugassistenzsystem mit Kameraanordnungen, die zusammenarbeiten, um Änderungen der Sichtverhältnisse abzumildern.
HINTERGRUND
Aktuelle Fahrerassistenzsysteme (ADAS - Advanced Driver Assistance System) bieten eine Reihe von Überwachungsfunktionen in Fahrzeugen. Insbesondere kann das ADAS die Umgebung um das Fahrzeug herum überwachen und den Fahrer des Fahrzeugs über die darin herrschenden Bedingungen informieren. Zu diesem Zweck kann das ADAS Bilder des Umfelds aufnehmen und die Bilder digital verarbeiten, um Informationen zu extrahieren. Die Informationen werden dazu verwendet, den Fahrer vor Straßenhindernissen entlang des Fahrwegs zu warnen. Ein normales ADAS enthält eine automatische Notbremsung, um einen Auffahrunfall zu verhindern, und eine Spurerkennung, um das Fahrzeug auf der vorgesehenen Fahrspur zu halten.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zur Unterstützung des Betriebs eines auf einer Straße fahrenden Trägerfahrzeugs das Erfassen von Bildern um das Trägerfahrzeug herum mit mindestens einer primären Kameraanordnung mit einem ersten Sichtfeld. Die Sicht wird innerhalb des ersten Sichtfelds erkannt. Die mindestens eine primäre Kameraanordnung wird deaktiviert, wenn die erkannte Sicht unter einem vorgegebenen Wert liegt. Bilder werden um das Trägerfahrzeug herum mit mindestens einer sekundären Kameraanordnung mit einem zweiten Sichtfeld erfasst, bis die erkannte Sicht im ersten Sichtfeld bei oder über dem vorgegebenen Wert liegt.
In einem anderen Aspekt enthält ein Fahrzeugassistenzsystem für ein Trägerfahrzeug, das auf einer Straße fährt, mindestens eine primäre Kameraanordnung zum Erfassen von Bildern um das Trägerfahrzeug herum in einem ersten Sichtfeld. Mindestens eine sekundäre Kameraanordnung erfasst Bilder um das Trägerfahrzeug herum in einem zweiten Sichtfeld. Ein Sensor erkennt Licht innerhalb des ersten Sichtfelds. Eine Steuerung ist mit der mindestens einen primären Kameraanordnung, der mindestens einen sekundären Kameraanordnung und dem Lichtsensor verbunden. Die Steuerung stützt sich nur auf die mindestens eine primäre Kameraanordnung, um Bilder um das Trägerfahrzeug herum zu erfassen, wenn die erkannte Lichtintensität innerhalb des ersten Sichtfelds unter einem vorgegebenen Wert liegt. Die Steuerung stützt sich nur auf die mindestens eine sekundäre Kameraanordnung, um Bilder um das Trägerfahrzeug herum zu erfassen, wenn die erkannte Lichtintensität im ersten Sichtfeld bei oder über dem vorgegebenen Wert liegt.
Weitere Aufgaben und Vorteile sowie ein umfassenderes Verständnis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht auf ein Trägerfahrzeug mit einem Assistenzsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Darstellung des Assistenzsystems von 1.
3 ist eine schematische Darstellung des Trägerfahrzeugs, das auf einer Straße fährt und Objekte um das Trägerfahrzeug herum mit primären Kameraanordnungen abtastet.
4 ist eine schematische Darstellung des Trägerfahrzeugs von 3, das Objekte um das Trägerfahrzeug herum mit sekundären Kameraanordnungen abtastet.
5 ist eine schematische Darstellung des Trägerfahrzeugs, das rückwärts in eine Auffahrt fährt und Objekte hinter dem Trägerfahrzeug mit einer primären Kameraanordnung abtastet.
6 ist eine schematische Darstellung des Trägerfahrzeugs von 5, das Objekte hinter dem Trägerfahrzeug mit sekundären Kameraanordnungen abtastet

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeugsysteme und insbesondere ein Fahrzeugassistenzsystem mit Kameraanordnungen, die zusammenarbeiten, um Änderungen der Sicht zu mildern. 1 zeigt ein Trägerfahrzeug 20 mit einem Assistenzsystem 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Trägerfahrzeug 20 erstreckt sich entlang einer Mittellinie 22 von einem vorderen Ende 24 zu einem hinteren Ende 26. Das Trägerfahrzeug 20 weist eine linke Seite 27 und eine rechte Seite 29 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie 22 positioniert sind. Die linke Seite 27 enthält ein Paar Türen 28a, 28b mit jeweils einem zugeordneten Fenster 30a, 30b. Die rechte Seite 29 enthält ein Paar Türen 32a, 32b mit jeweils einem zugeordneten Fenster 34a, 34b. Ein Seitenspiegel 33a ist mit der Tür 28a verbunden. Ein weiterer Seitenspiegel 33b ist mit der Tür 32a verbunden.
Das vordere Ende 24 des Trägerfahrzeugs 20 enthält eine Frontscheibe oder Windschutzscheibe 40, die sich im Allgemeinen zwischen der linken und rechten Seite 27, 29 erstreckt. Ein Rückspiegel 46 ist an der Windschutzscheibe 40 befestigt. Das hintere Ende 26 des Trägerfahrzeugs 20 enthält eine Heckscheibe 42, die sich im Allgemeinen zwischen der linken und rechten Seite 27, 29 erstreckt. Die Fenster 30a, 30b, 32a, 32b, 40, 42 und die Türen 28a, 28b, 32a, 32b tragen gemeinsam dazu bei, einen Innenraum 54 des Trägerfahrzeugs 20 zu definieren. Die Außenseite des Trägerfahrzeugs 20 ist allgemein mit 56 angegeben.
Das Trägerfahrzeug 20 enthält ein Paar lenkbare Vorderräder 60 und ein Paar Hinterräder 62. Die Vorderräder 60 sind mechanisch an einen Lenkaktuator oder ein - Getriebe 68 (siehe 2) angeschlossen, der/das mechanisch an ein Lenkrad 66 angeschlossen ist. Alternativ könnten die Vorderräder 62 und das Lenkrad 66 Teil eines Steer-by-Wire-Systems (nicht dargestellt) sein. Die Hinterräder 62 könnten auch durch dasselbe Lenkgetriebe 68 oder ein anderes Lenkgetriebe (nicht dargestellt) mit dem Lenkrad 66 gekoppelt sein.
In jedem Fall betätigt die Drehung des Lenkrads 66 das Lenkgetriebe 68, um die Räder 60 relativ zur Mittellinie 22 zu drehen, um das Trägerfahrzeug 20 zu lenken. Zu diesem Zweck weist das Lenkrad 66 eine Neutralposition auf, in der die Räder 60 in Richtungen zeigen, die parallel zur Mittellinie 22 sind, so dass sich das Trägerfahrzeug in einer geraden Linie bewegt. Durch Drehung des Lenkrads 66 gegen den Uhrzeigersinn werden die Räder 60 relativ zur Mittellinie 22 nach links eingeschlagen (wie in 1 dargestellt), wodurch das Trägerfahrzeug 20 nach links abbiegt. Durch Drehung des Lenkrads 66 im Uhrzeigersinn werden die Räder 60 relativ zur Mittellinie 22 nach rechts eingeschlagen, wodurch das Trägerfahrzeug 20 nach rechts abbiegt.
Das Assistenzsystem 50 enthält Kameraanordnungen 70a-70h, die um den Umfang des Trägerfahrzeugs 20 herum vorgesehen sind. Die Kameraanordnungen 70a-70c sind näher am vorderen Ende 24 des Trägerfahrzeugs 20 entlang oder neben der Mittellinie 22 befestigt. Wie dargestellt, ist die Kameraanordnung 70a an der vorderen Stoßstange befestigt. Die Kameraanordnungen 70b, 70c sind am Rückspiegel 46 befestigt.
Die Kameraanordnungen 70d-70e sind an der linken Seite 27 befestigt. Die Kameraanordnungen 70f-70g sind an der rechten Seite 29 befestigt. Alternativ könnten die Kameraanordnungen 70d, 70e und 70f, 70g an den Seitenspiegeln 33a bzw. 33b (nicht dargestellt) befestigt sein. Eine Kameraanordnung 70h ist am hinteren Ende 26 des Trägerfahrzeugs 20 entlang oder neben der Mittellinie 22 befestigt. Alle Kameraanordnungen 70a-70h sind vom Trägerfahrzeug 20 nach außen gerichtet. Dementsprechend sind die Kameraanordnungen 70a-70c vorwärts oder nach vorne gerichtet. Die Kameraanordnung 70h ist rückwärts oder nach hinten gerichtet. Die Kameraanordnungen 70d-70g sind seitlich oder lateral gerichtet. Es versteht sich, dass mehr oder weniger Kameraanordnungen bereitgestellt sein können. In jedem Fall sind alle Kameraanordnungen 70a-70h elektrisch oder drahtlos mit einer Steuerung 74 in dem Trägerfahrzeug 20 verbunden.
Jeder Kameraanordnung 70a-70h ist ein Sichtfeld 72a-72h zugeordnet, das einen Anteil der Außenseite 56 des Trägerfahrzeugs abdeckt. Zusammen umfassen die Sichtfelder 72a-72h das gesamte Fahrzeug 20 und können sich überlappen. Die Steuerung 74 empfängt kontinuierlich Bilder, die von einer oder mehreren der Kameraanordnungen 70a-70h innerhalb der jeweiligen Sichtfelder 72a-72h aufgenommen wurden. Die Steuerung 74 enthält ein Bildverarbeitungsmodul (nicht dargestellt), das die den Bildern von den Kameraanordnungen 70a-70h zugeordneten Daten empfängt und analysiert. Die Steuerung 74 kann beispielsweise die Bilder zusammenfügen, um eine 360°-Umgebungsansicht (nicht dargestellt) der Außenseite 56 des Trägerfahrzeugs zu bilden. Die Bilder können auch herangezogen werden, um Objekte um das Trägerfahrzeug 20 herum zu identifizieren. In einigen Fällen werden weniger als alle Kameras 70a-70h verwendet, um Objekte zu erkennen oder den Bediener zu unterstützen.
Bezugnehmend auf 2 ist die Steuerung 74 auch elektrisch oder drahtlos mit verschiedenen Sensoren und Aktuatoren in dem Trägerfahrzeug 20 verbunden, um verschiedene Funktionen des Trägerfahrzeugs zu überwachen und zu steuern, nämlich Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkung. Zu diesem Zweck ist die Steuerung 74 elektrisch oder drahtlos mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76 verbunden. Der Geschwindigkeitssensor 76 überwacht die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs und erzeugt ein elektrisches Signal 78, das dies angibt und in vorgegebenen Zeitintervallen an die Steuerung 74 gesendet wird.
Die Steuerung 74 ist auch elektrisch oder drahtlos mit einem Aktuator 80 verbunden, der der Fahrzeugbremse 82 zugeordnet ist, und einem Drosselklappenaktuator 90, der dem Gaspedal 92 zugeordnet ist. Die Steuerung 74 kann ein Steuersignal 84 an den Bremsaktuator 80 senden, um die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 20 zu verringern. Die Steuerung 74 kann ein Steuersignal 94 an den Drosselklappenaktuator 90 senden, um die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 20 zu erhöhen.
Ein Radpositionssensor 100 überwacht den Drehwinkel des Lenkrads 64 und erzeugt ein elektrisches Signal 102, das den Lenkwinkel angibt. Das Signal 102 wird in vorgegebenen Zeitintervallen an die Steuerung 74 gesandt. Die Steuerung 74 kann als Reaktion auf das Radpositionssignal 102 ein Steuersignal 110 an das Lenkgetriebe 66 senden, wodurch die Drehung des Lenkrads 64 gesteuert wird. Die Betätigung des Lenkgetriebes 66 steuert auch den Lenkwinkel der Vorderräder 60 relativ zur Mittellinie 22 des Trägerfahrzeugs 20.
In dem Trägerfahrzeug 20 ist mindestens ein Lichtsensor 120 vorgesehen. Ein Lichtsensor 120 ist am vorderen Ende 24 [oder am Rückspiegel 46 (nicht dargestellt)] befestigt und weist einen Detektionsbereich auf, der im Wesentlichen die Sichtfelder 72a-72c der Kameraanordnungen 70a-70c umschließt. Ein am hinteren Ende 26 befestigter Lichtsensor 120 weist einen Detektionsbereich auf, der das Sichtfeld 72h der Kameraanordnung 70h umschließt. Ein auf der linken Seite 27 befestigter Lichtsensor 120 weist einen Detektionsbereich auf, der die Sichtfelder 72d, 72e umschließt. Ein auf der rechten Seite 29 befestigter Lichtsensor 120 weist einen Detektionsbereich auf, der die Sichtfelder 72f, 72g umschließt. Die Lichtsensoren 120 erkennen das Vorhandensein und die Intensität von Licht in den Sichtfeldern 72a-72h der Kameraanordnungen 70a-70h. Die Lichtsensoren 120 senden Signale 122 an die Steuerung 74, die die Lichtintensität innerhalb der Sichtfelder 72a-72h angeben.
Mindestens ein Näherungssensor 130 kann elektrisch oder drahtlos mit der Steuerung 74 verbunden sein, um Daten zu erfassen, die sich auf Objekte um die Fahrzeugaußenseite 56 herum beziehen. Der mindestens eine Näherungssensor 130 kann beispielsweise Laserscanner, Ultraschallsensoren, Radardetektoren und LI-DAR-Detektoren zum Bestimmen und Überwachen des Abstands zwischen dem Trägerfahrzeug 20 und Objekten um die Fahrzeugaußenseite 56 herum enthalten, die von den Kameraanordnungen 70a-70h erkannt werden. In einem Beispiel sind Näherungssensoren 130 am vorderen Ende 24 und am hinteren Ende 26 des Trägerfahrzeugs 20 vorgesehen. Die Näherungssensoren 130 können jedoch vollständig weggelassen werden.
Basierend auf dieser Konstruktion kann die Steuerung 74 eine kontinuierliche Rückmeldung über die Fahrbedingungen des Trägerfahrzeugs erhalten, z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel, Bilder um die Fahrzeugaußenseite 56 herum und die darin enthaltenen Lichtintensitäten, sowie den Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und den in den Bildern identifizierten Objekten. Die Steuerung 74 kann als Reaktion auf diese Eingaben den Fahrzeugbetrieb auf eine Weise steuern, die zur Erhöhung der Insassensicherheit beiträgt. Zu diesem Zweck kann die Steuerung 74 die Spurhalteassistenz, die Notbremsung und die Rückfahrassistenz als Reaktion auf Bilder unterstützen oder durchführen, die von den Kameraanordnungen 70a-70h gesendet werden.
Die Steuerung 74 kann auch verschiedene Kombinationen von Kameraanordnungen 70a-70h verwenden und/oder eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen in Abhängigkeit von der von den Lichtsensoren 120 erkannten Lichtintensität selektiv deaktivieren.
Ein Alarm 140 ist elektrisch mit der Steuerung 74 verbunden, um dem Bediener des Trägerfahrzeugs 20 eine Rückmeldung zu geben, bevor und/oder während autonome Operationen von dem Assistenzsystem 50 ausgeführt werden. Der Alarm 140 liefert dem Bediener eine visuelle, akustische oder haptische Rückmeldung, wenn/während die Steuerung 74 ein Signal 142 an diesen sendet.
Das Assistenzsystem 50 verwendet verschiedene Kameraanordnungen 70a-70h, um Objekte um die Fahrzeugaußenseite 56 herum auf einer Fahrbahn 200 in Abhängigkeit von der Intensität des von den Sensoren 120 innerhalb der Sichtfelder 72a-72h erkannten Lichts zu erkennen. Eine beispielhafte Fahrbahn 200 ist in 3 gezeigt und weist eine durch den Pfeil T dargestellte Fahrtrichtung auf. Die Fahrbahn 200 enthält eine Reihe von Fahrspuren 202, 204, die durch eine gestrichelte Trennlinie 206 getrennt sind. Zusätzliche Fahrspuren und Trennlinien werden in Betracht gezogen, sind aber nicht gezeigt. Die Fahrbahn 200 ist vom umgebenden Gelände 210 durch eine Begrenzungslinie 212 auf der linken Seite (relativ zur Fahrtrichtung T) und durch eine Begrenzungslinie 214 auf der rechten Seite getrennt.
In einem Beispiel nehmen die Kameraanordnungen 72a-72c, wenn sich das Trägerfahrzeug 20 in Richtung T bewegt, Bilder der Fahrspurlinie 206 und der Begrenzungslinie 214 auf, die an die Steuerung 74 gesendet werden. Die Kameraanordnungen 72a-72c sind daher die primären oder Standardkameraanordnungen, während das Trägerfahrzeug in Richtung T fährt. Alternativ könnten mehr oder weniger der Kameraanordnungen 70a-70c die Standardkameraanordnungen bilden. Das heißt, die
Steuerung 74 stützt sich auf die Näherungssensoren 130, um den Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug 20 und jeder Linie 206, 214 zu überwachen.
Der Radpositionssensor 100 liefert kontinuierlich Signale 102 an die Steuerung 74. Infolgedessen kann die Steuerung 74 die Bilder von den Kameras 70a-70c und die Signale 102 von den Näherungssensoren 100 analysieren und eine autonome Spurhalteassistenz bereitstellen. Insbesondere kann die Steuerung 74 das Lenkgetriebe 66 betätigen, um zu verhindern, dass das Trägerfahrzeug 20 unbeabsichtigt über die Trennlinie 206 in die Spur 202 driftet. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn der Bediener des Trägerfahrzeugs 20 abgelenkt, müde usw. ist.
Wenn beispielsweise der Näherungssensor 130 erkennt, dass sich das Trägerfahrzeug 20 innerhalb eines vorgegebenen Abstands von der Trennlinie 206 befindet, betätigt die Steuerung 74 das Lenkgetriebe 66, um das Lenkrad 64 im Uhrzeigersinn aus der Neutralposition zu drehen. Dadurch werden die Räder 60 geschwenkt und es wird bewirkt, dass sich das Trägerfahrzeug 20 seitlich in Richtung der Begrenzungslinie 214 bewegt. Sobald der Näherungssensor 130 angibt, dass das Trägerfahrzeug 20 um einen gewünschten Abstand von beiden Linien 206, 214 beabstandet ist, bringt die Steuerung 74 das Lenkrad 64 in die Neutralposition zurück, so dass das Trägerfahrzeug 20 in einer geraden Linie in der Spur 204 in die Richtung T fährt.
In ähnlicher Weise betätigt die Steuerung 74 das Lenkgetriebe 66, um das Lenkrad 64 aus der Neutralposition gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wenn der Näherungssensor 130 erkennt, dass sich das Trägerfahrzeug 20 innerhalb eines vorgegebenen Abstands von der Begrenzungslinie 214 befindet. Dadurch werden die Räder 60 geschwenkt und es wird bewirkt, dass sich das Trägerfahrzeug 20 seitlich in Richtung der Trennlinie 206 bewegt. Sobald der Näherungssensor 130 angibt, dass das Trägerfahrzeug 20 um einen gewünschten Abstand von beiden Linien 206, 214 beabstandet ist, bringt die Steuerung 74 das Lenkrad 64 in die Neutralposition zurück, so dass das Trägerfahrzeug 20 in einer geraden Linie in Richtung T in der Spur 204 fährt. In beiden Fällen sendet die Steuerung 74 ein Signal 142 an den Alarm 140, um dem Bediener Rückmeldung zu geben, bevor und/oder während die autonome Lenkkorrektur stattfindet, um das Trägerfahrzeug 20 zwischen den Linien 206, 214 zu halten.
Wenn das Trägerfahrzeug 20 auf der Straße 200 fährt, werden die Kameraanordnungen 70a-70c auch dazu verwendet, Objekte vor dem Trägerfahrzeug innerhalb der Sichtfelder 72a-72c zu erkennen, z. B. andere Fahrzeuge, Tiere, Fremdkörper usw. Ein beispielhaftes Objekt ist in 3 als LKW 260 dargestellt. Die Steuerung 74 stützt sich auf die Näherungssensoren 130, um den Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug 20 und dem Objekt 260 zu überwachen. Wenn die Steuerung 74 feststellt, dass sich das Objekt 260 innerhalb eines vorgegebenen Abstands befindet, leitet die Steuerung eine Notbremsung ein, indem sie ein Steuersignal 84 an den Bremsaktuator 80 sendet, um die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 20 zu verringern. Die Kombination der Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 20 und der Entfernung zum Objekt kann dazu führen, dass die Steuerung 74 das Trägerfahrzeug vollständig zum Stillstand bringt. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn sich das Objekt 260 vor dem Trägerfahrzeug 20 und innerhalb der Fahrspur 204 befindet.
Während die Steuerung 74 Bilder erfasst, überwacht der Lichtsensor 120 am vorderen Ende 24 des Trägerfahrzeugs 20 kontinuierlich die Lichtintensität innerhalb der Sichtfelder 72a-72c der primären Kameraanordnungen 70a-70c. Dies würde zum Beispiel einschließen: direktes Sonnenlicht 250; Sonnenlicht, das von der Fahrbahn 200, anderen Fahrzeugen, Gebäuden usw. reflektiert wird; und Licht von Scheinwerfern 262 entgegenkommender Fahrzeuge 260. Solange die erkannte Lichtintensität unter einem vorgegebenen Wert liegt, stützt sich die Steuerung 74 auf die primären Kameraanordnungen 70a-70c, um die Fahrspurlinien 206, 214 und Objekte 260 um das Trägerfahrzeug 20 herum zu erkennen. Die Näherungssensoren 130 werden in Kombination mit den primären Kameraanordnungen 70a-70c dazu verwendet, es der Steuerung 74 zu ermöglichen, auf Wunsch Spurhalteassistenz und Notbremsung bereitzustellen.
Wenn jedoch die erkannte Lichtintensität den vorgegebenen Wert überschreitet, schaltet die Steuerung 74 die primären Kameraanordnungen 70a-70c vorübergehend aus oder deaktiviert sie. Die Steuerung 74 aktiviert eine oder mehrere der Kameraanordnungen 70d-70g, um als Reserve- oder sekundäre Kameraanordnungen zu wirken. Die sekundären Kameraanordnungen 70d-70g werden verwendet, um die Fahrspurlinien 206, 214 und Objekte 260 um das Trägerfahrzeug 20 herum zu erkennen. Dieses Szenario ist in 4 dargestellt. Obwohl in 4 vier sekundäre Kameraanordnungen 70d-70g verwendet werden, versteht es sich, dass alternativ weniger sekundäre Kameraanordnungen verwendet werden könnten, z. B. nur die Kameraanordnungen 70d, 70f, die dem vorderen Ende 24 des Trägerfahrzeugs 20 am nächsten liegen.
Der Wechsel von primären zu sekundären Kameraanordnungen wird durchgeführt, weil die Lichtintensität auf oder über einem Niveau liegt, das die primären Kameraanordnungen 70a-70c blendet. Mit anderen Worten ist das Licht innerhalb des kollektiven Sichtfelds 72a-72c so intensiv, dass eine oder mehrere der primären Kameraanordnungen 70a-70c die Fahrspurlinien 206, 214 und/oder Objekte 260 innerhalb der zugehörige Sichtfelder 72a-72c nicht mehr genau oder zuverlässig erkennen können. Die Lichtintensität beeinflusst daher die Sicht der primären Kameraanordnungen 70a-70.
Das heißt, der vorgegebene Wert für die erkannte Lichtintensität entspricht einem vorgegebenen Wert für die Sicht der primären Kameraanordnungen 70a-70c. Eine Lichtintensität über dem vorgegebenen Wert entspricht einer Sicht unter dem entsprechenden vorgegebenen Wert und umgekehrt. Die Bestimmung zum Umschalten kann auf der Lichtintensität/Sicht in jedem einzelnen Sichtfeld 72a-72c und/oder der Lichtintensität/Sicht innerhalb der Sichtfelder 72a-72c basieren, wenn sie als kollektives Ganzes untersucht werden.
Unabhängig von dem verwendeten Bestimmungsverfahren wird die Steuerung 74 in jedem Fall gezwungen, sich stattdessen auf die sekundären Kameraanordnungen 70d-70g zu stützen, um eine Bilderfassung durchzuführen und zu bestimmen, wann eine Spurhalteassistenz und/oder eine Notbremsung gewünscht wird. Die Steuerung 74 wählt nur die Kameraanordnungen dazu aus, als Reserven zu dienen, die nicht auch durch das einfallende Licht geblendet werden. Mit anderen Worten verwendet die Steuerung 74 nur die sekundären Kameraanordnungen 70d-70g, die über ausreichende Sicht verfügen, da die Lichtintensität innerhalb der Sichtfelder 72d-72f unter dem vorgegebenen Wert liegt.
Sobald die Lichtintensität innerhalb des kollektiven Sichtfelds 72a-72c unter den vorgegebenen Wert fällt, schaltet die Steuerung 74 wieder auf die primären Kameraanordnungen 70a-70c zurück, um die Linien 206, 214 zu erkennen und den Bereich um das Trägerfahrzeug herum auf Objekte 260 zu überwachen. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung 74 die sekundären Kameraanordnungen 70d-70g und reaktiviert die primären Kameraanordnungen 70a-70c, sobald die primären Kameraanordnungen nicht mehr durch Licht geblendet sind, so dass eine ausreichende Sicht wieder hergestellt wird. Folglich stützt sich die Steuerung 74 wieder auf die primären Kameraanordnungen 70a-70c, um zu bestimmen, wann Spurhalteassistenz und/oder Notbremsung erwünscht sind.
Wenn die Steuerung 74 feststellt, dass eine Reserve-/sekundäre Kameraanordnung erforderlich ist, kann die Steuerung auch entscheiden, ob die Spurhalteassistenz- und/oder Notbremsfunktionen deaktiviert werden sollen oder nicht, bis die Lichtintensität/Sicht nicht mehr problematisch ist. Insbesondere kann die Steuerung 74 jede Funktion bedingungslos aktivieren oder deaktivieren.
Die Steuerung 74 kann auch jede Funktion in einen energielosen, bedingten Zustand versetzen, in dem sie nur ausgeführt werden kann, wenn ausreichend sekundäre Kameraanordnungen 70d-70g zum Erkennen der Fahrspurlinien 206, 214 und Objekte 260 verfügbar sind. Beispielsweise kann die Steuerung 74 die Spurhalteassistenzfunktion vorübergehend deaktivieren, solange keine der sekundären Kameraanordnungen 70d, 70e die Trennlinie 206 aufgrund von Lichtblindheit erkennen kann.
Deaktivierte Funktionen können wiederhergestellt werden, wenn die Steuerung 74 zur Verwendung der primären Kameraanordnungen 70a-70c mit ausreichender Sicht zurückkehrt. In jedem Fall kann die Steuerung 74 ein Signal 142 an den Alarm 140 senden, das dem Bediener Rückmeldung gibt, bevor und/oder während die Steuerung zwischen primären und sekundären Kameraanordnungen umschaltet oder autonome Fahrzeugfunktionen während der Fahrt in Richtung T deaktiviert.
In Bezug auf 5 kann das Assistenzsystem 50 auch verwendet werden, wenn das Trägerfahrzeug 20 in der Richtung R entgegen der Fahrtrichtung T zurück- oder rückwärts fährt. Eine Bewegung in Richtung R kann beispielsweise wünschenswert sein, um in eine Auffahrt 270 neben der Straße 200 zurückzufahren. Wenn das Trägerfahrzeug 20 in den Rückwärtsgang geschaltet wird, betätigt die Steuerung 74 die Kameraanordnung 70h am hinteren Ende 26. Die Kameraanordnung 70h nimmt Bilder der Auffahrt 270, der Auffahrtsbegrenzungslinien 272, 274 und der Objekte 260 auf, die sich hinter dem Trägerfahrzeug 20 bewegen oder dort positioniert sind. Die Kameraanordnung 70h wirkt daher als primäre oder Standardkameraanordnung, während das Trägerfahrzeug 20 zurückfährt.
Dem Bediener kann eine visuelle Rückmeldung der von der primären Kameraanordnung 70h erfassten Bilder auf einer Anzeige im Innenraum 54 des Trägerfahrzeugs (nicht dargestellt) gezeigt werden. Diese visuelle Rückmeldung hilft dem Bediener, das Trägerfahrzeug 20 in die Auffahrt 270 und zwischen die Begrenzungslinien 272, 274 zu navigieren, ohne auf das Gelände 210 zu fahren. Die Steuerung 74 kann auch eine Rückfahrassistenz bereitstellen, die der vorstehend beschriebenen Spurhalteassistenz ähnlich ist. Zu diesem Zweck kann die Steuerung 74 den Bediener unterstützen, indem sie das Lenkgetriebe 66 als Reaktion auf die Verarbeitung der von der primären Kameraanordnung 70h erfassten Bilder betätigt.
Insbesondere wenn sich das Trägerfahrzeug 20 in Richtung R bewegt, erkennt der Näherungssensor 130 am hinteren Ende 26 des Trägerfahrzeugs den Abstand zwischen dem hinteren Ende und jeder der Begrenzungslinien 272, 274. Die Steuerung 74 kann das Lenkgetriebe 66 betätigen, um das Lenkrad 64 im Uhrzeigersinn aus der Neutralposition zu drehen, wenn der Näherungssensor 130 bestimmt, dass sich das hintere Ende 26 innerhalb eines vorgegebenen Abstands von der Begrenzungslinie 272 befindet. Die Steuerung 74 kann das Lenkgetriebe 66 betätigen, um das Lenkrad 64 gegen den Uhrzeigersinn aus der Neutralposition zu drehen, wenn der Näherungssensor 130 bestimmt, dass sich das hintere Ende 26 innerhalb eines vorgegebenen Abstands von der Begrenzungslinie 274 befindet. Eine oder beide Betätigungen des Lenkgetriebes 66 können mehrfach stattfinden, bevor sich das Trägerfahrzeug 20 vollständig innerhalb der Auffahrt 270 zwischen den Begrenzungslinien 272, 274 befindet.
Während sich das Trägerfahrzeug 20 in Richtung R bewegt, überwacht der Lichtsensor 120 am hinteren Ende 26 kontinuierlich die Lichtintensität innerhalb des Sichtfelds 72h. Das Licht kann von der Sonne 250, den Scheinwerfern 262 von anderen Fahrzeugen 260 hinter dem Trägerfahrzeug 20 usw. stammen. Solange die erkannte Lichtintensität unter einem vorgegebenen Wert liegt, stützt sich die Steuerung 74 auf die primäre Kameraanordnung 70h, um die Auffahrt 270, Auffahrtsbegrenzungslinien 272, 274 und Objekte 260 um das Trägerfahrzeug 20 herum zu erkennen. Die Näherungssensoren 130 werden in Kombination mit der primären Kameraanordnung 70h verwendet, um es der Steuerung 74 zu ermöglichen, auf Wunsch Rückfahrassistenz, Spurhalteassistenz und/oder eine Notbremsung bereitzustellen.
Wenn jedoch die erkannte Lichtintensität den vorgegebenen Wert überschreitet, schaltet die Steuerung 74 die primäre Kameraanordnung 70h vorübergehend aus oder deaktiviert sie und betätigt eine oder mehrere der Kameraanordnungen 70d-70g (siehe 6), um als Reserve- oder sekundäre Kameraanordnungen zu fungieren. Die sekundären Kameraanordnungen 70d-70g erkennen die Auffahrt 270, die Auffahrtsbegrenzungslinien 272, 274 und die Objekte 260 um das Trägerfahrzeug 20 herum. Obwohl in 6 vier Kameraanordnungen 70d-70g verwendet werden, versteht es sich, dass alternativ weniger sekundäre Kameraanordnungen verwendet werden könnten, z. B. nur die Kameraanordnungen 70e, 70g, die sich dem hinteren Ende 26 des Trägerfahrzeugs 20 am nächsten befinden.
Der Wechsel von primären zu sekundären Kameraanordnungen wird durchgeführt, weil die Lichtintensität auf oder über einem Niveau liegt, das die primäre Kameraanordnung 70h blendet, wodurch die Sicht unter den vorgegebenen Wert verringert wird. Mit anderen Worten ist das Licht innerhalb des Sichtfelds 72h intensiv genug, dass die primäre Kameraanordnung 70h die Auffahrt 270, die Auffahrtsbegrenzungslinien 272, 274 und/oder Objekte 260 innerhalb des Sichtfelds 72h nicht mehr genau oder zuverlässig erkennen kann. Infolgedessen stützt sich die Steuerung 74 vielmehr auf die sekundären Kameraanordnungen 70d-70g, um eine Bilderfassung durchzuführen und zu bestimmen, wann eine Rückfahrassistenz, eine Spurhalteassistenz und/oder eine Notbremsung gewünscht wird. Die Steuerung 74 wählt nur die Kameraanordnungen 70d-70g dazu aus, als Reserven zu dienen, die nicht auch durch das einfallende Licht geblendet werden.
Sobald die Lichtintensität innerhalb des Sichtfelds 72h bei oder unter dem vorgegebenen Wert liegt, schaltet die Steuerung 74 zurück, um sich auf die primäre Kameraanordnung 70h zu stützen, um die Auffahrt 270, die Auffahrtsbegrenzungslinien 272, 274 und die Objekte 260 um das Trägerfahrzeug 20 herum zu erkennen. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung 74 die sekundären Kameraanordnungen 70d-70g und reaktiviert die primäre Kameraanordnung 70h, sobald die primäre Kameraanordnung wieder über eine ausreichende Sicht verfügt. Folglich stützt sich die Steuerung 74 wieder auf die primäre Kameraanordnung 70h, um zu bestimmen, wann eine Rückfahrassistenz, eine Spurhalteassistenz und/oder eine Notbremsung erwünscht sind.
Es versteht sich, dass ähnlich wie in den in den 3-4 beschriebenen Bedingungen die Steuerung 74 in den 5-6 die Rückfahrassistenz, die Spurhalteassistenz und/oder die Notbremsung in Abhängigkeit von der Anzahl der Reserve-Kameraanordnungen 70d-70g, die in der Lage sind, der Steuerung 74 ausreichende Bilder bereitzustellen, selektiv deaktivieren kann. Beispielsweise kann die Steuerung 74 die Rückfahrassistenzfunktion vorübergehend deaktivieren, solange keine sekundäre Kameraanordnung 70e, 70g in der Lage ist, die Auffahrtsbegrenzungslinien 272, 274 zu erkennen. In jedem Fall kann die Steuerung 74 ein Signal 142 an den Alarm 140 senden, das dem Bediener Rückmeldung gibt, bevor und/oder während die Steuerung zwischen primären und sekundären Kameraanordnungen umschaltet oder autonome Fahrzeugfunktionen während der Fahrt in Richtung R deaktiviert.
Obwohl das Assistenzsystem 50 der vorliegenden Erfindung so beschrieben wird, dass es einen Bediener des Trägerfahrzeugs 20 unterstützt, wenn eine oder mehrere Kameraanordnungen 70a-70h durch zu viel Licht geblendet werden, versteht es sich, dass andere Änderungen in der Umgebung des Trägerfahrzeugs die Steuerung 74 veranlassen können, von primären zu sekundären Kameraanordnungen umzuschalten. Beispielsweise können eines oder mehrere der Sichtfelder 72a-72h aufgrund von Schmutz, Regen, Schnee usw. teilweise oder vollständig verdeckt werden, oder die Kameraanordnung kann durch Steine oder andere Stöße beschädigt werden. In solchen Fällen bestimmt die Steuerung 74 aus den empfangenen Bildern, dass die Sicht innerhalb eines bestimmten Sichtfelds 72a-72h unter dem vorgegebenen Wert liegt. Als Reaktion darauf betätigt die Steuerung 74 eine oder mehrere der verbleibenden Kameraanordnungen, um dazu beizutragen, die Sicht um das Trägerfahrzeug 20 herum aufrechtzuerhalten. Die Steuerung 74 kann zur primären Kameraanordnung zurückschalten, wenn die Sicht wiederhergestellt ist, z. B. die primäre Kameraanordnung sauber gewischt oder repariert ist, so dass die Sicht bei oder über dem vorgegebenen Wert liegt.
Was vorstehend beschrieben wurde, sind Beispiele der vorliegenden Erfindung. Es ist selbstverständlich nicht möglich, jede denkbare Kombination von Komponenten oder Methoden zum Zwecke der Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, aber ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass viele weitere Kombinationen und Umsetzungen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Dementsprechend soll die vorliegende Erfindung alle derartigen Abänderungen, Modifikationen und Variationen umfassen, die innerhalb des Geistes und des Umfangs der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Ein Verfahren zur Unterstützung des Betriebs eines auf einer Straße fahrenden Trägerfahrzeugs, umfassend: Erfassen von Bildern um das Trägerfahrzeug herum mit mindestens einer primären Kameraanordnung mit einem ersten Sichtfeld; Erkennen der Sicht innerhalb des ersten Sichtfelds; Deaktivieren der mindestens einen primären Kameraanordnung, wenn die erkannte Sicht unter einem vorgegebenen Wert liegt; und Erfassen von Bildern um das Trägerfahrzeug herum mit mindestens einer sekundären Kameraanordnung mit einem zweiten Sichtfeld, bis die erkannte Sicht im ersten Sichtfeld bei oder über dem vorgegebenen Wert liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine primäre Kameraanordnung eine nach vorne gerichtete Kameraanordnung umfasst und die mindestens eine sekundäre Kameraanordnung eine zur Seite gerichtete Kameraanordnung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine primäre Kameraanordnung eine nach hinten gerichtete Kameraanordnung umfasst und die mindestens eine sekundäre Kameraanordnung eine zur Seite gerichtete Kameraanordnung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: Erkennen von Begrenzungslinien mit der mindestens einen sekundären Kameraanordnung; und autonomes Bereitstellen von Rückfahrassistenz als Reaktion auf die erkannten Begrenzungslinien.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erkennens der Sicht das Erkennen der Lichtintensität innerhalb des ersten Sichtfelds umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erkennens der Lichtintensität das Erkennen von Sonnenlicht und Scheinwerfern von einem anderen Fahrzeug umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Erkennen von Fahrspurlinien der Fahrbahn mit der mindestens einen sekundären Kameraanordnung; und autonomes Durchführen einer Spurhalteassistenz als Reaktion auf das Erkennen der Spurlinien.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Erkennen eines Objekts auf der Fahrbahn mit der mindestens einen sekundären Kameraanordnung; und autonomes Durchführen einer Notbremsung als Reaktion auf das Erkennen des Objekts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bilder von der mindestens einen sekundären Kameraanordnung erfasst werden, wenn eine erkannte Sicht innerhalb des zweiten Sichtfelds unter dem vorgegebenen Wert liegt.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Deaktivieren mindestens einer autonomen Fahrzeugassistenzfunktion, wenn die erkannte Sicht innerhalb des zweiten Sichtfelds bei oder unter dem vorgegebenen Wert liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine autonome Fahrzeugassistenzfunktion mindestens eines von Rückfahrassistenz, Spurhalteassistenz und Notbremsung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich das erste Sichtfeld und das zweite Sichtfeld überlappen.
Fahrzeugassistenzsystem für ein Trägerfahrzeug, das auf einer Straße fährt, umfassend: mindestens eine primäre Kameraanordnung zum Erfassen von Bildern um das Trägerfahrzeug herum in einem ersten Sichtfeld; mindestens eine sekundäre Kameraanordnung zum Erfassen von Bildern um das Trägerfahrzeug herum in einem zweiten Sichtfeld; einen Sensor zum Erkennen von Licht innerhalb des ersten Sichtfelds; eine Steuerung, die mit der mindestens einen primären Kameraanordnung, der mindestens einen sekundären Kameraanordnung und dem Lichtsensor verbunden ist, wobei sich die Steuerung nur auf die mindestens eine primäre Kameraanordnung stützt, um Bilder um das Trägerfahrzeug herum zu erfassen, wenn die erkannte Lichtintensität innerhalb des ersten Sichtfelds unter einem vorgegebenen Wert liegt, wobei sich die Steuerung nur auf die mindestens eine sekundäre Kameraanordnung stützt, um Bilder um das Trägerfahrzeug herum zu erfassen, wenn die erkannte Lichtintensität im ersten Sichtfeld bei oder über dem vorgegebenen Wert liegt.
Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei die mindestens eine primäre Kameraanordnung eine nach vorne gerichtete Kameraanordnung umfasst und die mindestens eine sekundäre Kameraanordnung eine zur Seite gerichtete Kameraanordnung umfasst.
Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei die mindestens eine primäre Kameraanordnung eine nach hinten gerichtete Kameraanordnung umfasst und die mindestens eine sekundäre Kameraanordnung eine zur Seite gerichtete Kameraanordnung umfasst.
Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei der Lichtsensor mindestens eines von Sonnenlicht und Scheinwerfern von einem anderen Fahrzeug erkannt.
Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei Bilder von der mindestens einen sekundären Kameraanordnung erfasst werden, wenn eine erkannte Lichtintensität innerhalb des zweiten Sichtfelds unter dem vorgegebenen Wert liegt.
Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 17, wobei die Steuerung mindestens eine autonome Fahrzeugassistenzfunktion deaktiviert, wenn die erkannte Lichtintensität innerhalb des zweiten Sichtfelds bei oder über dem vorgegebenen Wert liegt.
Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 18, wobei die mindestens eine autonome Fahrzeugassistenzfunktion mindestens eines von Rückfahrassistenz, Spurhalteassistenz und Notbremsung umfasst.
Fahrzeugassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei sich das erste Sichtfeld und das zweite Sichtfeld überlappen.