DE19933505B4 - Vorrichtung zum Erkennen und Darstellen von Fahrbahnverlauf und Hindernissen in der Bewegungsbahn von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Erkennen und Darstellen von Fahrbahnverlauf und Hindernissen in der Bewegungsbahn von Kraftfahrzeugen ist einem mittels eines auf das Sichtfeld ausgerichteten Sensors gewonnenen Bild eine symbolische und perspektivisch richtige Darstellung der Fahrspur überlagert.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erkennen und Darstellen von Fahrbahnverlauf und Hindernissen in der Bewegungsbahn von Kraftfahrzeugen.
• Derartige Vorrichtungen sind unter der Bezeichnung Assistenzsysteme bekannt. Sie dienen zur Sichtverbesserung unter eingeschränkten Sichtbedingungen. Dabei tastet ein pulsgebender Sensor das Sichtfeld ab. Geeignete Sensoren gibt es für den sichtbaren Spektralbereich (CCD), den nahen (FIR), den mittleren (MIR) und den fernen infraroten Spektralbereich. Das CCD- oder Infrarot-Signal wird als Kamerabild dem Fahrer via HUD (Head-up-display) oder Monitor angeboten, um ihm in einem eingeschränkten Gesichtsfeld eine bessere Voraussicht zu ermöglichen.
• Selbstleuchtende Objekte (z. B. Fahrzeuge) bei CCD Technik oder warme Objekte (Fahrzeuge, Personen, Tiere) bei der FIR Technik sind meist gut im Kamerabild zu erkennen. Für die Detektion der Fahrbahn bzw. des Fahrspurverlaufes gilt dies nicht immer. Bei ungünstigen Beleuchtungsverhältnissen (CCD Technik) oder geringen Temperaturunterschieden (FIR Technik) oder im Fall der Bedeckung der Straßenbegrenzungen durch Schmutz, Laub, Schnee etc. ist die Fahrspur im Bild nicht mehr zu erkennen. Die im Bild zu sehenden Objekte können somit ab einer Entfernung von ca. 75m nicht mehr geeignet der eigenen Fahrspur zugeordnet werden. Eine frühzeitige Reaktion auf etwaige Hindernisse wird damit deutlich erschwert.
• Gerade dieses Problem tritt auf bei dem aus der US 4,970,653 A bekannten Visualisierungsverfahren, bei dem mit einer Kamera das Bild der vorausliegenden Strasse aufgenommen wird und die darin enthaltenen Straßenränder und eventuellen Hindernisse deutlich gemacht werden sollen.
• In der nicht vorveröffentlichten DE 198 45 567 A1 ist ein Verfahren zur Visualisierung des Rückraums bei einem Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem ein prädikativer Fahrweg mittels Hilfslinien bzw. Hilfszeichen in Abhängigkeit des ermittelten aktuellen Lenkwinkels angegeben wird.
• Durch diese Hilfsdarstellung können Hindernisse, die sich zwar nicht unmittelbar am Fahrzeug, aber möglicherweise in dessen Fahrweg befinden, kenntlich gemacht werden. Eine entsprechende Vorrichtung ist aus der JP 01 014 700 A bekannt. Beide Verfahren bzw. Vorrichtungen dienen jedoch nicht zur Unterstützung der Erkennung einer Fahrbahn oder eines Fahrspurverlaufs vor einem Fahrzeug.
• Aus der JP 60-163 746 A ist eine Rücksichtsanordnung für ein Fahrzeug bekannt, bei der Bezugsmarken zur besseren Distanzabschätzung eines Objekts in einen Bildschirm eingeblendet werden. Auch diese Vorrichtung eignet sich nicht, eine Fahrspur oder eine Fahrbahn, die sich in der vorausbefindlichen Fahrstrecke befindet, kenntlich zu machen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch unter erschwerten Sichtbedingungen dem Fahrer eine optimale Fahrhilfe bietet.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
• In das dem Fahrer präsentierte IR Kamerabild wird die zur Zuordnung von Objekten benötigte Fahrspur in ausreichender Auflösung und perspektivisch richtiger Form eingeblendet. Die Fahrspur kann hierfür mit verschiedenen Verfahren ermittelt werden.
• Eine Möglichkeit besteht in der Ableitung aus den fahrdynamischen Parametern des Fahrzeugs (analog Fahrschlauchprädiktion beim ACC oder ALC). Eine weitere Möglichkeit besteht in der Ableitung aus einer digitalen Karte eines Navigationssystems in Kombination mit einem GPS System. Je nach Erfordernis der Ortsgenauigkeit kann anstelle eines GPS-Systems auch ein Differential GPS oder Carrier Differential GPS verwendet werden.
• Ist zudem über das Navigationssystem die Fahrtroute bekannt (z. B.: über die Eingabe des Reiseziels), kann die Darstellung (z. B. bei Straßengabelungen oder -einmündungen etc.) durch Anzeige entsprechender Detailinformationen verbessert werden.
• Es kann auch sinnvoll sein, für die Ableitung der Fahrspur sowohl fahrdynamische Parameter, als auch Daten aus der digitalen Karte und/oder aus einem GPS-System zu verwenden.
• Neben der Detektion von Objekten ist deren Zuordnung zu der eigenen Fahrspur bzw. in der vorausliegenden Fahrumgebung möglich. Der Fahrer kann frühzeitig reagieren, da er die Relevanz der Objekte in Bezug auf seine Fahraufgabe einschätzen kann. Auch bei nicht ausreichender Helligkeit bzw. nicht ausreichendem Temperaturunterschied ist der Fahrbahnverlauf im Kamerabild klar zu erkennen, so daß der Fahrer die Objektzuordnung rechtzeitig vornehmen kann.
• Der Fahrer ist durch die Erfindung in der Lage, von dem Kamerasystem detektierte Objekte der eigenen Fahrspur zuzuordnen und damit die Relevanz für die Fahraufgabe zu bewerten. Der Systemnutzen wird hier bei ungünstigen Sichtbedingungen verbessert.
• Anhand einer Skizze ist die Erfindung weiter erläutert. Dabei ist das mit einem CCD-Sensor aufgenommene und auf einem Bildschirm wiedergegebene Bild vor einem Kraftfahrzeug gezeigt, in das perspektivisch richtig zwei schräg verlaufende Linien L als Fahrkorridorbegrenzung eingeblendet sind. Die Linien L sind aus Daten gewonnen, die in einem fahrzeuginternen Navigationssystem auf der Basis der aktuellen Position und Fahrtrichtung des Fahrzeugs sowie des gespeicherten Straßenverlaufs bereitgehalten werden. Deutlich ist der mittels des Sensors praktisch nicht erkennbare Verlauf des Fahrkorridors wahrnehmbar.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Erkennen und Darstellen von Fahrbahnverlauf und Hindernissen in der Bewegungsbahn von Kraftfahrzeugen, bei der dem mittels eines auf das Sichtfeld ausgerichteten Sensors gewonnenen Bild eine symbolische und perspektivisch richtige Darstellung der Fahrspur überlagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein CCD- und/oder FIR-Sensor ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Information über die Fahrspur mittels eines GPS-Systems gewonnen ist.