KAMERAVORRICHTUNG, KRAFTFAHRZEUG, VERFAHREN UND COMPUTERPROGRAMMPRODUKT
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung, ein Kraftfahrzeug mit der Kameravorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt.
Fahrzeuge werden zunehmend mit Kameras zur Überwachung der Fahrzeugum gebung ausgestattet. Ein Beispiel ist eine Frontkamera, welche auf der Innensei te der vorderen Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angebracht ist. Üblicher weise handelt es sich dabei um Kameras, bei denen eine Kameraoptik, ein Bildsensor, ein Bildprozessor und eine F ahrzeugschnittsteile integriert sind. Al lerdings ist insbesondere die hinter der Windschutzscheibe angebrachte Kamera dem Sonnenlicht ausgesetzt und kann sich infolgedessen stark erhitzen. Außer dem kann der Bildprozessor (Videoprozessor) in der Kamera eine erhebliche Wärmemenge erzeugen. Eine Kühlung der Kamera durch die Klimaanlage des Fahrzeugs ist meist nicht ausreichend. Demzufolge besteht die Gefahr, dass die Kamera überhitzt.
Herkömmlich wird bei der Gefahr eines Überhitzens der Kamera der Videopro zessor abgeschaltet, bis sich seine Temperatur soweit abgekühlt hat, dass er wie der in Betrieb genommen werden kann. Allerdings sind dabei alle Fahrerassis tenzfunktionen, die auf einer Bildverarbeitung mit dem Videoprozessor basieren, vorübergehend nicht verfügbar. Das betrifft zum einen Komfortfunktionen, wie beispielsweise eine Fernlichtautomatik, aber auch Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise eine Kollisionswarnung und eine Notbremsautomatik. Das hat zur Folge, dass ein Fehler des Fahrers während eines Abschaltzustands des Video prozessors zu einem Unfall führen kann, der verhindert hätte werden können, wenn die Fahrerassistenzfunktion zur Verfügung gestanden hätte.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Kameravorrichtung zu schaffen.
Demgemäß wird eine Kameravorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Die Kameravorrichtung weist auf: eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes, eine Rechner-Einheit zur Ausführung eines Programmablaufs zur Bereit stellung zumindest eines Teils einer Fahrerassistenzfunktion in Abhängigkeit des aufgenommenen Bildes, eine Bereitstellungs-Einheit zur Bereitstellung einer Temperatur der Rech ner-Einheit, und eine Steuer-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, den Programmablauf in Abhängigkeit der bereitgestellten Temperatur zu ändern, wobei die Rechner -Einheit dazu eingerichtet ist, den geänderten Pro grammablauf auszuführen.
Durch Änderung des Fahrerassistenz-Programmablaufs in Abhängigkeit der Temperatur der Rechner-Einheit und Ausführen des geänderten Programmab laufs kann ein ungünstiger Temperaturwert, zum Beispiel ein zu hoher Tempe raturwert, der Rechner-Einheit vermieden werden, während der Programmab lauf gleichzeitig in geänderter Form weiterlaufen kann. Dadurch kann ein voll ständiges Abschalten der Rechner-Einheit zur Vermeidung einer Überhitzung der Rechner-Einheit vermieden werden. Folglich können dem Fahrer des Fahr zeugs auch bei hoher Temperatur der Rechner-Einheit nach wie vor Fahrerassis tenzfunktionen zur Verfügung gestellt werden.
Die Kameravorrichtung ist insbesondere an oder in einem F ahrzeug, wie bei spielsweise einem Kraftfahrzeug, angebracht. Das Fahrzeug ist zum Beispiel ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus, ein Motorrad, ein Luftfahr zeug und/oder ein Wasserfahrzeug. Die Fahrzeugkamera kann auch an oder in
Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder zumindest teilautonom betrie¬ ben werden können.
Die Kameravorrichtung ist zum Beispiel an oder unter einer Scheibe, insbeson¬ dere einer Frontscheibe, des Fahrzeugs angeordnet. Die Kameravorrichtung ist zum Beispiel an einer Innenseite der vorderen Windschutzscheibe angeordnet und in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtet. In diesem Fall kann die Kamera¬ vorrichtung als Frontkameravorrichtung bezeichnet werden. Die Kameravorrich¬ tung kann auch an einer anderen Stelle des Fahrzeugs angeordnet und/oder in einer anderen Richtung ausgerichtet sein. Die Kameravorrichtung weist die Ka¬ mera zum Aufnehmen eines Bildes, insbesondere eines Bildes einer Umgebung des Fahrzeugs, auf. Durch geeignete Anordnung der Kameravorrichtung können entsprechende Überwachungsbereiche vor, hinter, neben, über und/oder unter dem Fahrzeug mit der Kameravorrichtung überwacht werden. Insbesondere können ruhende oder bewegte Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden, wie beispielsweise F ahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten (z. B. Schlaglöcher oder Steine), Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen oder Freiräume (z. B. Parklücken).
Die Kamera weist insbesondere ein optisches System, insbesondere ein Objektiv, eine Linse oder dergleichen auf. Weiterhin weist die Kamera insbesondere einen Bildsensor, z. B. eine CCD-Kamera (Charged Coupled Device) oder einen CMOS- Sensor (Complementary MetaPOxide Semiconductor-Sensor), auf. Die Kamera weist zum Beispiel eine Leiterplatte auf, auf welcher elektrische und/oder elekt¬ ronische Bauteile, wie beispielsweise der Bildsensor, angeordnet sind.
Die Kameravorrichtung weist zum Beispiel eine Speicher-Einheit zum Abspei¬ chern der von der Kamera aufgenommenen Bilder und anderer Informationen auf.
Die Fahrerassistenzfunktion weist zum Beispiel eine Geschwindigkeitsassistenz (adaptive Geschwindigkeitsregelung, Abstandsregelung, ACC: Adaptive Cruise Control), eine Spurassistenz, eine Spurhalteassistenz (LKA: Lane Keep Assist), eine Spurwechselassistenz, eine Notbremsassistenz (AEB: Automatic Emergency Braking), eine Lenkassistenz, eine Notlenkassistenz (AES: Automatic Emergency Steering), eine Stauassistenz (TJA: Traffic Jam Assist), eine Lichtassistenz und/oder eine Fernlichtassistenz auf.
Die vorliegend genannten Einheiten, wie etwa die Rechner-Einheit und die Steu¬ er-Einheit, können jeweils hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch im¬ plementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die ent¬ sprechende Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine zentrale Recheneinheit (central Processing unit, CPU), eine Graphikprozessor-Einheit (graphical Processing unit, GPU), eine programmier¬ bare Hardware-Logik (z. B. ein feldprogrammierbares Gate-Array, field pro- grammable gate array, FPGA), einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (application-specific integrated circuit, ASIC) oder dergleichen auf¬ weisen. Außerdem können die ein oder mehreren Einheiten, wie etwa die Rech¬ ner-Einheit und die Steuer-Einheit, zusammen in einer einzigen Hardware- Vorrichtung implementiert sein, und sie können zum Beispiel einen Speicher, Schnittstellen und dergleichen teilen. Die Einheiten, wie etwa die Rechner- Einheit und die Steuer-Einheit, können auch in separaten Hardware -Bauteilen realisiert sein.
Die Fahrerassistenzfunktion(en) ist (sind) insbesondere softwaretechnisch im¬ plementiert.
Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit (wie etwa die Rechner-Einheit und/oder die Steuer-Einheit) und/oder die Fahrerassis-
tenzfunktion als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Re- chenroutine, als ein Algorithmus, als Teil eines Programmcodes oder als aus führbares Objekt ausgebildet sein.
Die ein oder mehrere Einheiten, wie etwa die Rechner-Einheit und die Steuer- Einheit, sind insbesondere in der Kameravorrichtung integriert, also zum Bei spiel in ein und demselben Gehäuse vorgesehen. Sie sind zum Beispiel in ein und demselben an oder unter einer Windschutzscheibe angebrachten Gehäuse vorge sehen. In einer Ausführungsform kann die Steuer-Einheit auch als Teil eines übergeordneten Steuerungssystems des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer zentralen elektronischen Steuervorrichtung (Fahrzeugsteuergerät bzw. ECU (Electronic Control Unit)) ausgebildet sein.
Mit der Rechner -Einheit und/oder der Steuer-Einheit können beispielsweise auch Funktionen der Kamera, insbesondere zur Bildaufnahme und andere Kamera einstellungen, gesteuert werden. Mit der Rechner-Einheit können Informationen, die mit der Kamera gewonnen werden, ausgewertet und analysiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, den Pro grammablauf derart zu ändern, dass eine Leistungsaufnahme der Rechner- Einheit zumindest während der Ausführung des geänderten Programmablaufs verringert ist.
Durch Verringerung der Leistungsaufnahme der Rechner-Einheit kann eine Wärmeerzeugung der Kameravorrichtung, insbesondere der Rechner-Einheit, verringert werden. Insbesondere kann ein vollständiges Abschalten der Rechner- Einheit so besser vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, den Programmablauf in Abhängigkeit der bereitgestellten Temperatur zu ver langsamen.
Durch Verlangsamung des Programmablaufs kann eine Wärmeerzeugung der Kameravorrichtung verringert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, den Programmablauf durch Verringern einer Taktrate der Rechner-Einheit und/oder durch Verringern einer Bildrate der Kamera zu verlangsamen.
Durch Verringerung der Taktrate der Rechner-Einheit wird die Prozessge schwindigkeit der Rechner-Einheit verringert und somit deren Leistungsauf nahme und Wärmeerzeugung. Durch Verringerung der Bildrate der Kamera ver ringert sich die Anzahl der von der Rechner-Einheit pro Zeiteinheit zu verarbei tenden Bilder und somit auch die Leistungsaufnahme und Wärmeerzeugung der Rechner -Einheit .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, den Programmablauf für die Dauer eines Fahrzeugzustands und/oder eines Zu stands der F ahrzeugumgebung zu ändern.
Dadurch kann der Programmablauf in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustands und/oder eines Zustands der Fahrzeugumgebung geändert werden.
Ein Beispiel für einen Zustand der Fahrzeugumgebung ist ein Helligkeitswert des Tageslichtes in der Fahrzeugumgebung. Ein Beispiel für die Änderung des Programmablaufs für die Dauer eines Zustands der Fahrzeugumgebung ist ein Deaktivieren einer Fernlichtassistenz, solange der Helligkeitswert des Tages-
lichts einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet, mit anderen Worten solange es hell genug ist, dass eine Fernlichtassistenz entbehrlich ist.
Ein weiteres Beispiel für einen Zustand der Fahrzeugumgebung ist ein Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Ein Beispiel für die Änderung des Pro grammablaufs für die Dauer eines Zustands der Fahrzeugumgebung ist ein De aktivieren anderer Fahrerassistenzfunktionen, jedoch nicht des Kollisionsassis- tenten, solange der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug einen kritischen Abstand unterschreitet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Programmablauf einen Pro grammablauf zur Bereitstellung einer Anzahl M F ahrerassistenzfunktionen oder jeweils zumindest Teilen davon in Abhängigkeit des aufgenommenen Bildes auf. Ferner weist der geänderte Programmablauf einen Programmablauf zur Bereit stellung einer Anzahl N Fahrerassistenzfunktionen oder jeweils zumindest Tei len davon auf. Dabei ist N kleiner als M und/oder beinhalten die M Fahrerassis tenzfunktionen die N Fahrerassistenzfunktionen.
Folglich dient der Programmablauf zur Bereitstellung mehrerer Fahrerassistenz- funktionen (M Fahrerassistenzfunktionen) oder jeweils zumindest Teilen davon. Weiterhin kann der Programmablauf zur Bereitstellung der M Fahrerassistenz- funktionen - oder jeweils zumindest Teilen davon - durch Beschränkung auf ei ne kleinere Anzahl von N Fahrerassistenzfunktionen - oder jeweils zumindest Teilen davon - geändert werden. Damit können ausgewählte F ahrerassistenz funktionen beibehalten werden, während andere deaktiviert werden.
Beispielsweise umfassen die M Fahrerassistenzfunktionen eine Fernlichtassis- tenz, eine Notbremsassistenz und eine Spurhalteassistenz. Beispielsweise um fassen die N Fahrerassistenzfunktionen die Notbremsassistenz und die Spurhal teassistenz, jedoch nicht die Fernlichtassistenz.
Die M F ahrerassistenzfunktionen des Programmablaufs können eine gemeinsa me Vorverarbeitung aufweisen. Des Weiteren können die M Fahrerassistenz- funktionen jeweils eine, insbesondere voneinander verschiedene, Hauptverarbei tung aufweisen. Die gemeinsame Vorverarbeitung kann in einer grundlegenden Bildverarbeitung bestehen, die für alle oder einen Teil der Fahrerassistenzfunk tionen gemeinsam ausgeführt werden kann. Die grundlegende Bildverarbeitung kann beispielsweise eine Bildkorrektur im Hinblick auf Sensorfehler, Bildarte fakte, Streulicht, Kontrast etc. sein.
Im Falle einer gemeinsamen Vorverarbeitung dient der Programmablauf zur Be reitstellung einer Anzahl M Fahrerassistenzfunktionen oder jeweils zumindest Teilen der jeweiligen Hauptverarbeitung. Außerdem dient in diesem Fall der ge änderte Programmablauf zur Bereitstellung einer Anzahl N Fahrer assistenz - funktionen oder jeweils zumindest Teilen der jeweiligen Hauptverarbeitung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die N Fahrerassistenzfunktionen sicherheitskritisch und weisen die M F ahrerassistenzfunktionen zumindest eine nicht-sicherheitskritische Fahrerassistenzfunktion auf.
Dadurch kann der Programmablauf durch Deaktivieren nicht sicherheitskritischer Fahrerassistenzfunktionen bei gleichzeitiger Beibehaltung von sicherheitskritischen Fahrerassistenzfunktionen geändert werden. Sicher heitskritische Fahrerassistenzfunktionen sind insbesondere F ahrerassistenz funktionen, die dazu dienen, UnfäUe zu vermeiden. Sicherheitskritische Fahrer- assistenzfunktionen können auch F ahrerassistenzfunktionen sein, die gesetzlich vorgeschrieben sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Rechner-Einheit und/oder die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, die N Fahrerassistenzfunktionen aus den M
Fahrerassistenzfunktionen in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustands und/oder eines Zustands der Fahrzeugumgebung auszuwählen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Fahrerassistenzfunktion oder eine, mehrere oder sämtliche der M und/oder N Fahrerassistenzfunktionen ein Mitteilen einer Information und/oder Warnen des Fahrers des Fahrzeugs und/oder ein Eingreifen in ein Fahren des Fahrzeugs auf.
Die Fahrerassistenzfunktion oder eine, mehrere oder sämtliche der M und/oder N Fahrerassistenzfunktionen weist zum Beispiel einen SAE- Automatisierungsgrad 1, 2, 3, 4 oder 5 auf. Die Fahrerassistenzfunktion kann eine Funktion zum auto nomen Fahren oder semi-autonomen Fahren sein, wobei das Fahrzeug teilauto matisch oder vollautomatisch gefahren/gesteuert wird.
Das SAE -Klassifikationssystem, das auf sechs verschiedenen Automatisierungs- graden basiert, wurde 2014 von SAE International, einer Standardisierungsor ganisation für Kraftfahrzeuge, als J3016, „Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Motor Vehicle Automated Driving Systems“ veröffentlicht.
Es berücksichtigt das Maß des erforderlichen Eingreifens des Systems und der erforderlichen Aufmerksamkeit des Fahrers. Die SAE Automatisierungsgrade reichen von Stufe 0, die einem vollständig manuellen System entspricht, bis Stu fe 5, die einem vollautomatischen System entspricht, bei der kein Fahrer mehr erforderlich ist. Ein autonomes Fahrzeug (auch als fahrerloses Auto, selbstfah rendes Auto und robotisches Auto bekannt) ist ein F ahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und ohne menschliche Eingabe zu navigieren und es entspricht dem SAE -Automatisierungsgrad 5.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Rechner-Einheit einen Bild prozessor und/oder Videoprozessor auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bereitstellungs-Einheit einen Temperatursensor zur Bereitstellung der Temperatur der Rechner-Einheit auf.
Dadurch kann die Temperatur der Rechner-Einheit mittels des Temperatur sensors gemessen werden.
Der Temperatursensor ist beispielsweise ein Thermoelement, ein Thermistor (z. B. ein PTOSensor (Positive Temperature Coefficient Sensor) oder ein NTO Sensor (Negative Temperature Coefficient Sensor)), einHalbleiter- Temperatursensor oder ein anderer geeigneter Temperatursensor.
Alternativ oder zusätzlich kann die Bereitstellung-Einheit die Temperatur der Rechner -Einheit zum Beispiel durch Auswerten eines Zustands der Fahr zeugumgebung, von Informationen eines Navigationssystems und/oder eines GPS-Systems bereitstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer-Einheit dazu eingerichtet, den Programmablauf zu ändern, wenn die bereitgestellte Temperatur höher als ein Schwellenwert ist.
Dadurch kann ein Überhitzen der Kameravorrichtung vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug mit einer vorstehend be schriebenen Kameravorrichtung vor geschlagen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Kamera vorrichtung in einem Fahrzeug vorgeschlagen, mit den Schritten:
Aufnehmen eines Bildes mit einer Kamera,
Ausführen eines Programmablaufs zur Bereitstellung zumindest eines Teils einer Fahrerassistenzfunktion in Abhängigkeit des aufgenommenen Bildes,
Bereitstellen einer Temperatur der Rechner-Einheit,
Ändern des Programmablaufs in Abhängigkeit der bereitgestellten Tempe ratur, und
Ausfuhren des geänderten Programmablaufs.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschla gen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch ei nen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren aus zuführen.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm -Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in ei nem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer ent sprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerpro gramm-Mittel erfolgen.
Die für die vorgeschlagene Kameravorrichtung beschriebenen Ausführungsfor men und Merkmale gelten für das vor geschlagene Kraftfahrzeug, das vor ge schlagene Verfahren und das vorgeschlagene Computerprogrammprodukt ent sprechend.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh rungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Kameravorrichtung;
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung funktioneller Komponenten der Kameravorrichtung aus Fig. Y,
Fig. 3 veranschaulicht einen beispielhaften Programmablauf einer Rechner- Einheit der Kameravorrichtung aus Fig. Y, und
Fig. 4 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Kameravorrichtung aus Fig. 1.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Be zugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Nachstehend werden mit Bezug zu den Figuren 1 bis 4 Ausführungsformen einer Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug, eines Verfahrens zum Betreiben der Kameravorrichtung und eines entsprechendes Computerprogrammprodukt be schrieben.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem Beispiel ein Per sonenkraftwagen. In anderen Beispielen kann das Kraftfahrzeug 1 auch ein Lastkraftwagen, Bus oder ein anderes Kraftfahrzeug sein. Auf der Innenseite der vorderen Windschutzscheibe 2 des Kraftfahrzeugs 1 ist eine Kameravorrichtung 3 angebracht. Die Kameravorrichtung 3 in dem Beispiel ist dazu eingerichtet,
einen vor dem Fahrzeug 1 liegenden Bereich zu überwachen. Die Kameravorrich tung 3 kann für verschiedene Fahrerassistenzfunktionen verwendet werden, wie beispielsweise für eine Objekterkennung, eine Spurhalteassistenz und eine Fern- lichtassi stenz. In anderen Beispielen kann die Kameravorrichtung 3 auch an an deren Positionen in dem Kraftfahrzeug 1 angebracht sein und/oder in andere Richtungen ausgerichtet sein.
Die Kameravorrichtung 3 weist zum Beispiel ein Gehäuse und einen daraus her vorstehenden Objektivtubus auf (nicht gezeigt). Die Kameravorrichtung 3 ist an der Windschutzscheibe 2 angebracht, beispielsweise mithilfe eines Rahmens oder einer Halterung, die mithilfe von Befestigungselementen haftend an der Wind schutzscheibe befestigt ist.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung funktioneller Komponenten der Ka meravorrichtung 3 aus Fig. 1.
Die Kameravorrichtung 3 weist eine Kamera 4 (Bildaufnehmer-Baugruppe) mit einem optischen System 5 und einem Bildsensor 6 auf. Das optische System 5 weist zum Beispiel ein Objektiv auf, um eine Szene vor dem Fahrzeug 1 zu erfas sen und auf dem Bildsensor 6 abzubilden. Der Bildsensor 6 ist zum Beispiel auf einer Leiterplatte (Bildaufnehmer-Leiterplatte, nicht gezeigt) montiert. Der Bildsensor 6 ist zum Beispiel eine CCD-Kamera (Charged Coupled Device) oder ein CMOS-Sensor. Beispielsweise ist der Bildsensor 6 ein in CMOS -Technologie realisierter AktivPixel-Sensor (CMOS-APS, CMOS active pixel sensor). Das op tische System 5 (z. B. das Objektiv) ist beispielsweise mithilfe eines Objektivhal ters (nicht gezeigt) mechanisch an der Leiterplatte befestigt, sodass es vor dem Bildsensor 6 angeordnet ist.
Die Kameravorrichtung 3 weist außerdem eine weitere Baugruppe 7 auf, die mit der Kamera 4 (Bildaufnehmer-Baugruppe) elektronisch verbunden ist. Die weite-
re Baugruppe 7 ist beispielsweise auf einer Haupt -Leiterplatte (nicht gezeigt) montiert. Die Haupt -Leiterplatte ist beispielsweise mit der Bildaufnehmer- Leiterplatte über eine Steckverbindung elektrisch verbunden (nicht gezeigt). Die Haupt-Leiterplatte kann beispielsweise gegenüber der Bildaufnehmer- Leiterplatte geneigt sein.
Die weitere Baugruppe 7 weist eine Rechner-Einheit 8, eine Speicher-Einheit 9, eine Steuer-Einheit 10 und eine Bereitstellungs-Einheit 11 auf. Die weitere Bau gruppe 7 kann auch weitere elektrische und/oder elektronische Komponenten aufweisen.
Die Rechner-Einheit 8 ist beispielsweise ein Videoprozessor (Mikroprozessor), welcher von der Kamera 4 aufgenommene Bilder verarbeitet. Die von der Kame ra 4 aufgenommenen Bilder können in der Speicher -Einheit 9 gespeichert wer den. Außerdem können auch andere Informationen auf der Speicher-Einheit 9 gespeichert werden, wie beispielsweise aus den aufgenommenen Bildern abgelei tete Analyseergebnisse, vorbestimmte Werte und/oder Programmcodes.
Die Rechner-Einheit 8 ist dazu eingerichtet, einen Programmablauf zur Bereit stellung zumindest eines Teils einer Fahrerassistenzfunktionen in Abhängigkeit eines oder mehrerer von der Kamera 4 aufgenommenen Bilder auszuführen.
Die Fahrerassistenzfunktion ist zum Beispiel eine Abstandsregelung, eine Spurhalteassistenz, eine Spurwechselassistenz, eine Notbremsassistenz, eine Lenkassistenz, eine Stauassistenz und/oder eine Fernlichtassistenz. Die Rechner- Einheit 8 führt einen Programmablauf aus, der eine oder mehrere solcher Fah rerassistenzfunktionen bereitstellt.
Fig. 3 veranschauhcht einen beispielhaften Programmablauf 12 mit in diesem Beispiel drei Fahrerassistenzfunktionen 13, 14 und 15. M bezeichnet die Anzahl
der Fahrerassistenzfunktionen in dem Programmablauf 12. Der Programmablauf 12 ist beispielsweise ein Programmcode, eine Software und/oder eine Abfolge von Anweisungen.
Beispielsweise ist die Fahrerassistenzfunktion 13 eine Fernlichtassistenz, mithil fe welcher ein entgegenkommendes F ahrzeug in Aufnahmen der Kamera 4 er kannt werden kann und ein Steuerbefehl zum Umschalten eines Scheinwerfer- hchts von einer Fernlichteinstellung auf eine Abblendeinstellung ausgegeben werden kann.
Beispielsweise ist die Fahrerassistenzfunktion 14 eine Spurhalteassistenz, mit hilfe welcher eine Fahrbahnspur in Aufnahmen der Kamera 4 erkannt werden kann und bei Verlassen der Spur ein Steuerbefehl zum Mitteilen einer Warnung und/oder ein Steuerbefehl zum Zurücklenken auf die Spur ausgegeben werden kann.
Beispielsweise ist die Fahrerassistenzfunktion 15 eine Notbremsassistenz, mit hilfe welcher ein ruhendes oder bewegtes Objekt in Aufnahmen der Kamera 4 erkannt werden kann, ein Abstand zu dem Objekt bestimmt werden kann und ein Steuerbefehl zum Bremsen des F ahrzeugs 1 ausgegeben werden kann.
Die Bereitstellungs-Einheit 11 der Kameravorrichtung 3 ist zur Bereitstellung einer Temperatur der Rechner -Einheit 8 eingerichtet. Die Bereitstellungs- Einheit 11 ist beispielsweise ein an oder in der Rechner-Einheit 8 (dem Videopro zessor) angebrachter bzw. integrierter Temperatursensor.
Die Steuer-Einheit 10 der Kameravorrichtung 3 ist eine elektronische Steuer- Einheit, welche dazu eingerichtet ist, den Programmablauf 12 in Abhängigkeit der von der Bereitstellungs-Einheit 11 (dem Temperatursensor) bereitgestellten Temperatur zu ändern. Übersteigt beispielsweise die von der Bereitstellungs-
Einheit 11 erfasste Temperatur der Rechner-Einheit 8 einen Schwellenwert, dann ändert die Steuer-Einheit 10 den Programmablauf 12 beispielsweise derart, dass von den drei Fahrerassistenzfunktionen 13, 14 und 15 in Fig. 3 lediglich die zwei Fahrerassistenzfunktionen 14 und 15 ausgeführt werden. N bezeichnet die Anzahl der Fahrerassistenzfunktionen des geänderten Programmablaufs 12'. Mit anderen Worten wird zum Beispiel bei einer Gefahr eines Überhitzens der Rech ner-Einheit 8 von den M Fahrerassistenzfunktionen lediglich eine Untermenge von N Fahrerassistenzfunktionen ausgeführt. Damit kann die Rechnerleistung der Rechner-Einheit 8 und somit deren Wärmeentwicklung reduziert werden.
Die Auswahl, welche von den ursprünglich im Programmablauf 12 bereitgestell ten M F ahrerassistenzfunktionen im F alle einer überhöhten Temperatur der Rechner -Einheit 8 zumindest teilweise nicht ausgeführt werden, basiert zum Beispiel auf einer (z. B. vorbestimmten) Einschätzung jeder der M Fahrerassis tenzfunktionen als sicherheitskritisch oder nicht-sicherheitskritisch. Beispiels weise wird vor (erstmaliger) Inbetriebnahme der Kameravorrichtung oder bei einer Fahrzeugwartung für jede der M Fahrerassistenzfunktionen bestimmt, ob sie sicherheitskritisch ist oder nicht. Beispielsweise wird eine Fahrerassistenz- funktion als sicherheitskritisch bestimmt, wenn sie dazu geeignet ist, einen Un fall des Fahrzeugs 1 zu verhindern. Beispielsweise wird eine Fahrerassistenz- funktion als sicherheitskritisch bestimmt, wenn sie gesetzlich vorgeschrieben ist. In dem Beispiel von Fig. 3 könnte die Fernhchtassistenz 13 als nicht sicherheitskritisch bestimmt werden, während die Spurhalteassistenz 14 und die Notbremsassistenz 15 als sicherheitskritisch eingestuft werden könnten.
Neben einer binären Klassifizierung als sicherheitskritisch oder nicht sicherheitskritisch könnte auch ein Grad der Sicherheitsrelevanz jeder der M F ahrerassistenzfunktionen vorbestimmt sein. Beispielsweise könnten die N Fah rerassistenzfunktionen aus den M Fahrerassistenzfunktionen gemäß einer vor bestimmten Prioritätenliste ausgewählt werden. Beispielsweise wird vor (erstma-
liger) Inbetriebnahme der Kameravorrichtung oder bei einer Fahrzeugwartung jeder der M Fahrerassistenzfunktionen ein Wert zugeordnet, z. B. ein Sicher heitsrelevanz -Wert von 1 bis 5, welcher ein Maß für die Sicherheitsrelevanz einer Fahrerassistenzfunktion ist. Beispielsweise entspricht ein Sicherheitsrelevanz - Wert 1 einer sehr geringen Sicherheitsrelevanz und ein Sicherheitsrelevanz-Wert 5 einer sehr hohen Sicherheitsrelevanz. Beispielsweise wird eine Fahrerassis tenzfunktion als umso sicherheitskritischer bzw. sicherheitsrelevanter vorbe stimmt, je stärker sie dazu geeignet ist, einen Unfall des Fahrzeugs 1 zu verhin dern. Beispielsweise wird einer Fahrerassistenzfunktion im Vorfeld ein hoher Sicherheitsrelevanz -Wert zugeordnet, wenn diese Fahrerassistenzfunktion ge setzlich vorgeschrieben ist. In dem Beispiel von Fig. 3 könnte die Fernlichtassis- tenz 13 als gering sicherheitskritisch (Sicherheitsrelevanz-Wert l), die Spurhal- teassistenz 14 als durchschnittlich sicherheitskritisch (Sicherheitsrelevanz -Wert 3) und die Notbremsassistenz 15 als hochgradig sicherheitskritisch (Sicherheits relevanz-Wert 5) vorbestimmt sein.
Dann könnte in dem F ah, in dem die erfasste Temperatur der Rechner -Einheit 8 einen ersten Schwellenwert überschreitet, der Programmablauf 12 dadurch ge ändert werden, dass im geänderten Programmablauf 12' lediglich die Fahreras sistenzfunktionen 14 und 15 ausgeführt werden. Steigt die erfasste Temperatur der Rechnereinheit 8 weiter an und übersteigt einen zweiten SchweUenwert, so könnte der geänderte Programmablauf 12' weiter geändert werden, sodass in ei nem zweiten geänderten Programmablauf lediglich die Fahrerassistenzfunktion 15 ausgeführt wird.
Die Auswahl, welche von den ursprünglich im Programmablauf 12 bereitgestell ten M F ahrerassistenzfunktionen im F alle einer überhöhten Temperatur der Rechner -Einheit 8 zumindest teilweise nicht ausgeführt werden, kann auch zum Beispiel in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustandes und/oder eines Zustands der Fahrzeugumgebung getroffen werden. In dem Beispiel von Fig. 3 könnte der Zu-
stand der F ahrzeugumgebung aufgrund eines Tageslichts als ausreichend hell eingeschätzt werden, um die Fernlichtassistenz im Falle hoher Temperaturen der Rechner-Einheit 8 zumindest teilweise nicht auszuführen.
Ein weiteres Beispiel für eine Auswahl der N Fahrerassistenzfunktionen in Ab hängigkeit eines Fahrzeugzustandes und/oder eines Zustands der Fahrzeugum gebung ist ein kritischer Zustand des Fahrzeugs 1. Zum Beispiel könnte im Falle einer festgestellten Spurabweichung des Fahrzeugs 1 der Programmablauf 12 dadurch geändert werden, dass die Spurhalteassistenz 14 nicht abgeschaltet wird und stattdessen andere Fahrerassistenzfunktionen abgeschaltet werden. Ein weiteres Beispiel für einen kritischen Zustand des Fahrzeugs ist eine erfass te drohende Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Objekt. In diesem Fall könnte der Programmablauf 12 dadurch geändert werden, dass die Notbremsas sistenz 15 nicht abgeschaltet wird und stattdessen andere Fahrerassistenzfunk- tionen abgeschaltet werden.
Die M Fahrerassistenzfunktionen des Programmablaufs 12 können eine gemein same Vorverarbeitung aufweisen. Dies ist in Fig. 3 durch einen Bereich 16 einer jeder Fahrerassistenzfunktion 13, 14 und 15 schematisch veranschaulicht. Die gemeinsame Vorverarbeitung 16 kann in einer grundlegenden Bildverarbeitung bestehen, die für alle oder einen Teil der Fahrerassistenzfunktionen gemeinsam ausgeführt werden kann. Die grundlegende Bildverarbeitung kann beispielswei se eine Bildkorrektur im Hinblick auf Sensorfehler, Bildartefakte, Streulicht, Kontrast etc. sein. Des Weiteren weist jede der M Fahrerassistenzfunktionen ei ne Hauptverarbeitung 17, 18, 19 auf. Die Hauptverarbeitungen 17, 18 und 19 sind insbesondere voneinander verschieden.
Im Falle einer gemeinsamen Vorverarbeitung 16 dient der Programmablauf 12 zur Bereitstellung der Anzahl M Fahrerassistenzfunktionen (13, 14, 15 in Fig. 3) oder jeweils zumindest der Vorverarbeitung 16 und Teilen der jeweiligen Haupt-
Verarbeitung (17, 18, 19 in Fig. 3). Außerdem dient in diesem Fall der geänderte Programmablauf 12' zur Bereitstellung der Anzahl N Fahrerassistenzfunktionen (14, 15 in Fig. 3) oder jeweils zumindest der Vorverarbeitung 16 und Teilen der jeweiligen Hauptverarbeitung (18, 19 in Fig. 3).
In dem Fall, in dem die M Fahrerassistenzfunktionen des Programmablaufs 12 eine gemeinsame Vorverarbeitung 16 aufweisen, kann der geänderte Programm ablauf 12' darin bestehen, dass von allen M Fahrerassistenzfunktionen (13, 14,
15 in Fig. 3) die Vorverarbeitung 16 ausgeführt wird, eine Hauptverarbeitung 17, 18, 19 jedoch nur von einer Untermenge N der Fahrerassistenzfunktionen. Bei spielsweise wird im geänderten Programmablauf 12' die Fahrerassistenzfunktion 15 vollständig, d. h. einschließlich der Vorverarbeitung 16 und der Hauptverar beitung 19, ausgeführt. Weiterhin wird im geänderten Programmablauf 12' bei spielsweise die Fahrerassistenzfunktion 14 auch vollständig, d. h. einschließhch der Vorverarbeitung 16 und der Hauptverarbeitung 18, ausgeführt. Demgegen über wird im geänderten Programmablauf 12' beispielsweise die Fahrerassistenz- funktion 13 nur teilweise ausgeführt, und zwar wird von der Fahrerassistenz- funktion 13 nur die Vorverarbeitung 16, nicht jedoch die Hauptverarbeitung 17 ausgeführt.
In einer anderen Ausführungsform ist die Steuer-Einheit 10 dazu eingerichtet, den Programmablauf 12 in Abhängigkeit der von der Bereitstellung-Einheit 11 (Temperatursensor) bereitgestellten Temperatur der Rechner -Einheit 8 zu ver langsamen. Beispielsweise ist die Steuer-Einheit 10 dazu eingerichtet, den Pro¬ grammablauf 12 für alle Fahrerassistenzfunktionen 13, 14 und 15 gleichermaßen zu verlangsamen. Beispielsweise kann die Bildrate der Kamera 4 verlangsamt werden, sodass die Anzahl der von der Rechner-Einheit 8 pro Zeiteinheit zu ver¬ arbeitenden Bilder reduziert ist. Alternativ oder zusätzlich könnte die Taktrate der Rechner-Einheit 8 verlangsamt werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Kameravorrichtung 3 außerdem einen Mikrocon troller 20 auf, der mit der weiteren Baugruppe 7, zum Beispiel mit der Rechner- Einheit 8, elektronisch verbunden ist. Zudem weist die Kameravorrichtung 3 ei ne Datenübertragungsschnittstelle 21, zum Beispiel ein Bussystem, auf zur Übertragung von Daten an andere Systeme des Fahrzeugs 1, zum Beispiel an eine zentrale Recheneinheit des Fahrzeugs 1 (nicht gezeigt) und/oder an ein Scheinwerfersystem des Fahrzeugs 1, ein Lenksystem des Fahrzeugs 1, ein Bremssystem des Fahrzeugs oder andere Steuersysteme des Fahrzeugs 1.
Beispielsweise werden über ein Bussystem 21 Steuerbefehle von der Rechner- Einheit 8 an ein Scheinwerfersystem des F ahrzeugs 1 zum Umschalten eines Scheinwerferlichts von einer Fernlichteinstellung auf eine Abblendeinstellung ausgegeben. Beispielsweise werden über das Bussystem 21 Steuerbefehle von der Rechner -Einheit 8 an ein Lenksystem des Fahrzeugs 1 zum Zurücklenken auf eine Fahrbahnspur ausgegeben. Beispielsweise werden über das Bussystem 21 Steuerbefehle von der Rechner-Einheit 8 an ein Bremssystem des F ahrzeugs 1 zum Bremsen des Fahrzeugs 1 ausgegeben.
Fig. 4 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Kame ravorrichtung 3.
In Schritt S 1 nimmt die Kamera 4 ein oder mehrere Bilder (insbesondere ein Vi deo) der Umgebung des Fahrzeugs 1 auf.
In Schritt S2 übermittelt die Kamera 4 das eine oder die mehreren Bilder an die Rechner -Einheit 8.
In Schritt S3 stellt die Bereitstellungs-Einheit 11 die Temperatur der Rechner- Einheit 8 bereit. Beispielsweise ist die Bereitstellung-Einheit 11 ein an der
Rechner -Einheit 8 angebrachter Temperatursensor, der die Temperatur der Rechner -Einheit 8 misst.
In Schritt S4 übermittelt die Bereitstellungs-Einheit 11 die bereitgestellte (z. B. gemessene) Temperatur der Rechner -Einheit 8 an die Steuer-Einheit 10.
In Schritt S5 ermittelt die Steuer-Einheit 10, ob die bereitgestellte Temperatur der Rechner-Einheit 8 größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Ermittelt die Steuer-Einheit 10 in Schritt S5, dass die bereitgestellte Temperatur der Rechner-Einheit 8 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist ("NEIN" in Schritt S5), dann übermittelt die Steuer-Einheit 10 in Schritt S6 ei nen Steuerbefehl an die Rechner-Einheit 8, den Programmablauf 12 auszufüh ren.
In diesem Fall führt die Rechner-Einheit 8 in Schritt S7 den Programmablauf 12 aus. Das heißt, die Rechner -Einheit 8 führt den ungeänderten Programmablauf 12 aus. In dem Beispiel von Fig. 3 führt die Rechner -Einheit 8 somit in Schritt S7 den Programmablauf 12 zur Bereitstellung zumindest eines Teils jeder der Fah rerassistenzfunktionen 13, 14 und 15 aus.
Ermittelt die Steuer-Einheit 10 in Schritt S5, dass die bereitgestellte Temperatur der Rechner-Einheit 8 größer als der vorgegebene Schwellenwert ist ("JA" in Schritt S5) dann ändert die Steuer-Einheit 10 in Schritt S8 den Programmablauf 12 hin zu dem geänderten Programmablauf 12'.
In diesem F all übermittelt die Steuer-Einheit 10 in Schritt S9 einen Steuerbefehl an die Rechner-Einheit 8, den geänderten Programmablauf 12' auszuführen.
Weiterhin führt in diesem Fall die Rechner-Einheit 8 in Schritt S10 den geänder ten Programmablauf 12' aus.
Es wird angemerkt, dass die Schritte Sl und S2 des Aufnehmens eines oder meh- rerer Bilder und des Übermitteins der Bilder an die Rechner -Einheit 8 wieder holt, zum Beispiel kontinuierlich, ausgeführt werden können. Basierend auf den übermittelten Bildern führt die Rechner -Einheit 8 abhängig davon, welchen Steuerbefehl sie von der Steuer-Einheit 10 in Schritt S6 oder S9 zuletzt erhalten hat, den Programmablauf 12 in Schritt S7 oder den geänderten Programmablauf 12' in Schritt S10 aus.
Auch die Schritte S3 bis S5 des Bereitstellens der Temperatur durch die Bereit stellungs-Einheit 11, des Übermitteins der Temperatur an die Steuer-Einheit 10 und des Vergleichs der übermittelten Temperatur mit einem vorgegebenen Schwellenwert durch die Steuer-Einheit 10 können wiederholt, zum Beispiel kon tinuierlich, ausgeführt werden. Abhängig von der Entscheidung in Schritt S5 werden dann auch die Schritte S6 und S7 oder S8, S9 und S 10 wiederholt ausge führt. Obwohl die vorhegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrie ben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 F ahrzeug
2 Windschutzscheibe
3 Kameravorrichtung
4 Kamera
5 Optisches System
6 Bildsensor
7 Baugruppe
8 Rechner-Einheit
9 Speicher-Einheit
10 Steuer-Einheit
11 Bereitstellungs-Einheit
12 Programmablauf
12' geänderter Programmablauf
13 Fahrerassistenzfunktion
14 F ahrerassistenzfunktion
15 Fahrerassistenzfunktion
16 Vorverarbeitung
17 Hauptverarbeitung
18 Hauptverarbeitung
19 Hauptverarbeitung
20 Mikrocontroller
21 Datenübertragungsschnittstelle
M Anzahl
N Anzahl
Sl - S10 Verfahrensschritte