WO2003008232A1 - Umgebungsdetektionsvorrichtung und umgebungsdetektionsverfahren zur detektion eines umgebungsbereichs eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Umgebungsdetektionsvorrichtung und umgebungsdetektionsverfahren zur detektion eines umgebungsbereichs eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2003008232A1
WO2003008232A1 PCT/EP2002/006531 EP0206531W WO03008232A1 WO 2003008232 A1 WO2003008232 A1 WO 2003008232A1 EP 0206531 W EP0206531 W EP 0206531W WO 03008232 A1 WO03008232 A1 WO 03008232A1
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radiation
detection device
motor vehicle
environment detection
radiation pulses
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PCT/EP2002/006531
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Martin Enders
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Bayerische Motoren Werke
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    • B60Q2300/40—Indexing codes relating to other road users or special conditions
    • B60Q2300/45—Special conditions, e.g. pedestrians, road signs or potential dangers

Definitions

  • the invention relates to an environmental detection device for the detection of an environmental area of a motor vehicle with a radiation source for illuminating the environmental area of the motor vehicle and with a recording unit for recording image data of the environmental area of the motor vehicle.
  • Such a generic environment detection device includes a lighting unit having a headlamp, a fog lamp, a cornering lamp and the like, and an image pickup device for photographing the route.
  • a lighting unit having a headlamp, a fog lamp, a cornering lamp and the like, and an image pickup device for photographing the route.
  • other units can also be used to provide information about the driving environment of the vehicle.
  • a mode determination device for determining a driving mode is provided and a lighting control device for controlling the lighting unit. The determined driving environment and the specific driving mode determine how the lighting unit is controlled. Headlights, fog lights, cornering lamps and the like can thus be optimally adapted to the respective conditions.
  • EP 0 571 529 describes a system in which a headlight of a vehicle emits periodic light pulses.
  • a headlight of a vehicle emits periodic light pulses.
  • Variable permeability coefficient arranged, which is permeable to the duration of the light pulses, and the permeability coefficient between the light pulses is significantly smaller. This ensures that the driver can see the lighting generated by his headlights extremely well, while the headlights of other vehicles or other light sources that continuously emit visible light appear dim. While this system may ensure that the driver of the vehicle equipped with this system is not blinded, it in no way prevents other road users from being blinded by the vehicle equipped with this system if the light pulses actually provide reliable detection of objects and obstacles in the dark should guarantee.
  • a first solution to this problem is a generic environmental detection device, the radiation source of which is designed to generate radiation pulses with intervals therebetween, the duration of the radiation pulses and the duration of the intervals being such that a human eye perceives a radiation intensity which is less than one actual radiation intensity of the individual radiation pulses and which does not dazzle the human eye.
  • the recording unit of the environmental detection device according to the invention is designed in such a way that it records image data from the environmental region illuminated by a radiation pulse in each case.
  • a radiation intensity and a radiation distribution can therefore be selected for the radiation pulses, which would lead to glare for the driver and / or other road users in the case of a continuously light-emitting radiation source. Due to the lighting effect of the radiation pulses Obstacles and other objects can therefore be optimally detected by the recording unit, while glare is excluded.
  • the radiation pulses and the intervals between them can also be dimensioned such that the radiation signal composed of them is perceived by the human eye as essentially continuous radiation. In this case, road users are not irritated by perceptible differences in brightness.
  • the radiation source emits visible light and / or infrared light.
  • the wavelengths of the light emitted by the radiation source are selected so that precisely those objects are recognized which are important for the further driving behavior. This includes, for example, oncoming vehicles or the course of the road.
  • the radiation source can comprise a flash lamp and / or a pixel light modulator and / or a high beam and / or a headlight.
  • a usable pixel light modulator is known from DE 197 37 653.
  • the lighting device described in this document is characterized in that different lighting functions can be implemented in that a mirror surface, which consists of several electronically controllable micromirrors, can be switched to at least two different mirror settings.
  • a headlight function and the function of the radiation source for generating radiation pulses can thus be implemented by the pixel light modulator.
  • other pixel light modulators known to those skilled in the art can also be used.
  • the environmental detection device has a clock unit for clocking the radiation pulses, the clock unit being connected to the recording unit in such a way that the recording unit can be controlled by the clock unit in such a way that the recording unit is in particular for the duration of the Radiation pulses are ready to receive.
  • the recording unit with its adapted dynamics is triggered on the radiation pulses and can thus record information, in particular during the duration of the radiation pulses. If the recording unit is only ready to record for the duration of the radiation pulses, the recording of non-optimally illuminated surrounding areas is prevented.
  • radiation pulses are also to be understood as bursts, so that the recording unit can also be controlled in such a way that it is ready for recording, in particular during the bursts.
  • the environment detection device can advantageously have a computer unit which is designed to evaluate the image data and, depending on the evaluated image data, to initiate at least one support measure to assist the driver of the motor vehicle.
  • This at least one support measure can include, for example, acoustic and / or optical information transmission to the driver, in particular by means of a display unit.
  • a so-called head-up display or a pixel software can be used for the optical information transmission, on which words, word sequences and / or other characters are shown.
  • the transmission of information to the driver can also be realized in that the image data recorded by the recording unit and evaluated by the computer unit are displayed on a screen in the form of an image or in the form of an image sequence.
  • the driver can be made aware of certain situations by means of acoustic signals, such as, for example, the voice signals “oncoming traffic”, “right turn”, “left turn” or “obstacle”.
  • the at least one support measure comprises an intervention in a control of the motor vehicle, in particular in a steering and / or a brake. If, for example, an obstacle on the roadway is recognized by the environment detection device, it makes little sense to only inform the driver that an obstacle has appeared. Rather, it is necessary to immediately intervene in the control of the motor vehicle. to prevent accidents or other dangerous situations.
  • the environment detection device has a lighting unit, the lighting unit being controllable by means of the at least one support measure in such a way that a detected object can be selectively illuminated in the surrounding area. If, for example, it is recognized by the evaluation of the image data that there is an object on the road, this object can be illuminated or illuminated by the lighting unit in such a way that it is easily recognizable for the driver. The driver can then take the necessary steps.
  • the function of the lighting unit can be carried out by the radiation source. This is particularly useful if the radiation source is implemented by a pixel light modulator and can therefore perform various functions anyway.
  • the computer unit is designed to control the radiation source as a function of the evaluated image data, in particular with regard to an intensity of the radiation pulses and / or a radiation composition of the radiation pulses and / or the duration of the radiation pulses and / or the duration of the intervals , This ensures that the radiation pulses and the intervals are always optimally matched to the surrounding area to be recorded and to the recording unit.
  • a second solution to the above problem is an environmental detection method for the detection of at least one environmental area of a motor vehicle, which comprises the following steps:
  • radiation pulses are generated with intervals between them for illuminating the at least one surrounding area of the motor vehicle, the duration of the radiation pulses and the duration of the intervals being such that a human eye perceives a radiation intensity which is less than an actual radiation intensity of the individual radiation pulses and which does not dazzle the human eye.
  • image data of the at least one surrounding area of the motor vehicle illuminated by the radiation pulses are recorded.
  • the environmental detection method according to the invention has all the advantages which have already been listed above in relation to the environmental detection device according to the invention.
  • An embodiment of the environmental detection method according to the invention provides that image data are recorded in particular during the radiation pulses.
  • the figure shows an embodiment of the environmental detection device according to the invention in a motor vehicle.
  • the environmental detection device comprises a radiation source 12, which is formed by a flash lamp. Alternatively, a pixel light modulator can also be used.
  • the flash lamp 12 is positioned in such a way that it illuminates a relatively large area of the surroundings of the motor vehicle 10, this region particularly including the road ahead of the motor vehicle 10.
  • the flash lamp 12 is connected to a computer unit 14.
  • This computer unit 14 comprises a clock unit 16, by means of which it is determined when and with what duration radiation pulses are generated by the flash lamp 12.
  • the duration of the radiation pulses and the duration of intervals between them are chosen so that a human eye perceives a radiation intensity which is less than an actual radiation intensity of the individual radiation pulses and which does not dazzle the human eye.
  • a clock frequency of the radiation pulses of approximately 70 Hz or a clock frequency above 70 Hz (depending on the luminance presented)
  • the human eye can no longer resolve the individual radiation pulses, and the radiation signal composed of the radiation pulses and the intervals acts for a viewer like essentially continuous radiation.
  • the flash lamp 12 emits visible light. Alternatively, it can also emit infrared radiation or radiation of a different and / or wider wavelength range.
  • the intensity of the radiation pulses, like the composition can be controlled by the computer unit 14.
  • the environmental detection device also has a recording unit 18 which is very precisely matched to the flash lamp 12.
  • the recording unit 18 In order to be able to record a surrounding area illuminated by a radiation pulse, the recording unit 18 must be equipped with a comparatively high dynamic, in particular with a high response speed.
  • the recording unit 18, in this embodiment of the environment detection device according to the invention a camera, can also be controlled by the clock unit 16, so that it is only ready for recording for the duration of the radiation pulses.
  • the image data recorded by the camera 18 are forwarded to the computer unit 14 and, at the same time, evaluated and analyzed therein. If this evaluation reveals that the radiation pulses from the flash lamp 12 are not sufficient to adequately illuminate the surrounding area, the computer unit 14 can control the flash lamp 12 accordingly in order to make a correction.
  • the computer unit 14 is also coupled to a display unit 20, through which information is transmitted to the driver of the motor vehicle 10. For example, an image or an image sequence that shows at least one surrounding area captured by the camera 18 can be displayed on this display unit 20.
  • a support measure can be provided to support the driver, by means of which certain optical signals are presented to the driver on the display unit 20. These optical signals can include single or multiple words or other characters. If it is recognized by the computer unit 14, for example, that the motor vehicle 10 is approaching an intersection, "Caution intersection" could be displayed on the display unit 20. Since the computer unit 14 is also connected to a system 22 for generating acoustic impressions, acoustic signals can also be transmitted to the driver which inform him about processes or characteristics of the environment relevant to him. The computer unit 14 is also coupled to a control unit 24, by means of which an intervention in a control of the motor vehicle 10 can be carried out.
  • control unit 24 can intervene in a steering and / or a brake of the motor vehicle 10. This is particularly necessary if the camera 18 and the computer unit 14 recognize a dangerous situation.
  • the computer unit 14 can also be connected to other control devices of the motor vehicle 10, so that the motor vehicle 10 can automatically react to a wide variety of situations in the environment. If, for example, an object is recognized by evaluating and analyzing the image data in the computer unit 14, an illumination unit 26 of the environmental detection device according to the invention can be controlled in such a way that this object is specifically illuminated by the illumination unit 26 so that the driver can recognize the object with ease. This can also be achieved by deliberately not illuminating the object while the surroundings of the object are illuminated. Such an object can be an obstacle on the road or a road marking.
  • a pixel light modulator is provided as the radiation source instead of the flash lamp 12, a separate lighting unit 26 can be dispensed with and the pixel light modulator can take over the function of the lighting unit.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Umgebungsdetektionsvorrichtung zur Detektion eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs (19) mit einer Strahlungsquelle (12) zur Ausleuchtung des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (10) und mit einer Aufnahmeeinheit (18) zur Aufnahme von Bilddaten des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (10), wobei die Strahlungsquelle (17) dazu ausgelegt ist, Strahlungsimpulse mit dazwischen liegenden Intervallen zu erzeugen, wobei die Dauer der Strahlungsimpulse und die Dauer der Intervalle derartig ist, dass ein menschliches Auge eine Strahlungsintensität wahrnimmt, die geringer ist als eine tatsächliche Strahlungsintensität der einzelnen Strahlungsimpulse und die das menschliche Auge nicht blendet, wobei die Aufnahmeeinheit (18) derartig ausgelegt ist, dass sie Bilddaten von dem durch jeweils einen Strahlungsimpuls ausgeleuchteten Umgebungsbereich aufnimmt. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Umgebungsdetek-tionsverfahren.

Description

Umqebungsdetektionsvorrichtunq und Umgebunqsdetektionsverfahren zur Detektion eines Umgebunqsbereichs eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Umgebungsdetektionsvorrichtung zur Detektion eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs mit einer Strahlungsquelle zur Ausleuchtung des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs und mit einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme von Bilddaten des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs.
Eine derartige gattungsgemäße Umgebungsdetektionsvorrichtung ist aus der DE 197 56 574 bekannt. Umfaßt ist eine Beleuchtungseinheit, die einen Scheinwerfer, eine Nebelleuchte, eine Kurvenfahrtlampe und dergleichen aufweist, und eine Bildaufnahmevorrichtung zum Fotografieren des Fahrwegs. Neben der Bildaufnahmevorrichtung können noch andere Einheiten dazu dienen, Informationen zur Fahrum- gebung des Fahrzeugs anzugeben. Weiterhin ist eine Modusbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung eines Fahrmodus vorgesehen und eine Beleuchtungssteuervorrichtung zum Steuern der Beleuchtungseinheit. Die festgestellte Fahrumgebung und der bestimmte Fahrmodus legen fest, in welcher Weise die Beleuchtungseinheit gesteuert wird. Scheinwerfer, Nebelleuchte, Kurvenfahrtlampe und dergleichen kön- nen also den jeweiligen Bedingungen optimal angepaßt werden.
Leider gibt es jedoch nicht in jeder Fahrsituation eine tatsächlich optimale Beleuchtung. So kann beispielsweise bei Dunkelheit nicht immer die Lichtmenge und Lichtverteilung eingesetzt werden, die dem Fahrer ein sicheres Erkennen von Objekten und Hindernissen ermöglichen würde, da Fahrer von entgegenkommenden Fahrzeugen und andere Verkehrsteilnehmer durch die Lichtmenge und Lichtverteilung geblendet werden könnten. Deshalb sind die Scheinwerferlichtverteilungen von Kraftfahrzeugen heutzutage so ausgelegt, daß, insbesondere bei Abblendlicht, keine Blendung der anderen Verkehrsteilnehmer auftreten sollte. Das Fernlicht bietet zwar eine größere Reichweite und einen höheren Lichtstrom, ist aber wegen der genannten Gründe nur selten benutzbar.
In der EP 0 571 529 wird ein System beschrieben, bei dem ein Scheinwerfer eines Fahrzeugs periodische Lichtimpulse aussendet. Vor dem Fahrer ist ein Schirm mit variablen Durchlässigkeitskoeffizienten angeordnet, der für die Dauer der Lichtimpulse durchlässig ist, und dessen Durchlässigkeitskoeffizient zwischen den Lichtimpulsen wesentlich kleiner ist. Damit wird erreicht, daß der Fahrer die durch seinen Scheinwerfer erzeugte Beleuchtung äußerst gut erkennen kann, während die Scheinwerfer anderer Fahrzeuge oder andere Lichtquellen, die kontinuierlich sichtbares Licht aussenden, gedämpft erscheinen. Dieses System sichert zwar möglicherweise, daß der Fahrer des mit diesem System ausgestatteten Fahrzeugs nicht geblendet wird, es verhindert jedoch keinesfalls, daß andere Verkehrsteilnehmer durch das mit diesem System ausgestattete Fahrzeug geblendet werden, wenn die Lichtimpulse tatsächlich ein sicheres Erkennen von Objekten und Hindernissen bei Dunkelheit gewährleisten sollen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Umgebungsdetektionsvorrichtung bzw. ein Umgebungsdetektionsverfahren bereitzustellen, die bzw. das ein sicheres Erkennen von Objekten und Hindernissen gewährleistet, ohne daß andere Verkehrsteilnehmer geblendet werden.
Eine erste Lösung dieser Aufgabe stellt eine gattungsgemäße Umgebungsdetektionsvorrichtung dar, deren Strahlungsquelle dazu ausgelegt ist, Strahlungsimpulse mit dazwischenliegenden Intervallen zu erzeugen, wobei die Dauer der Strahlungsimpulse und die Dauer der Intervalle derartig ist, daß ein menschliches Auge eine Strahlungsintensität wahrnimmt, die geringer ist als eine tatsächliche Strahlungsintensität der einzelnen Strahlungsimpulse und die das menschliche Auge nicht blendet. Weiterhin ist die Aufnahmeeinheit der erfindungsgemäßen Umgebungsdetek- tionsvorrichtung derartig ausgelegt, daß sie Bilddaten von dem durch jeweils einen Strahlungsimpuls ausgeleuchteten Umgebungsbereich aufnimmt.
Auf diese Weise nimmt ein Fahrer oder ein anderer Verkehrsteilnehmer eine gegenüber den einzelnen Strahlungsimpulsen geringere, gemittelte Helligkeit wahr. Deshalb können für die Strahlungsimpulse eine Strahlungsintensität und eine Strahlungsverteilung gewählt werden, die bei einer kontinuierlich Licht aussendenden Strahlungsquelle zur Blendung des Fahrers und/oder der anderen Verkehrsteilnehmer führen würden. Durch die Beleuchtungswirkung der Strahlungsimpulse können Hindernisse und andere Objekte daher optimal durch die Aufnahmeeinheit detektiert werden, während eine Blendung ausgeschlossen ist.
Die Strahlungsimpulse und die dazwischen liegenden Intervalle können auch derar- tig bemessen sein, daß das daraus zusammengesetzte Strahlungssignal von dem menschlichen Auge als im wesentlichen kontinuierliche Strahlung empfunden wird. In diesem Fall werden die Verkehrsteilnehmer nicht durch wahrnehmbare Helligkeitsunterschiede irritiert.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Strahlungsquelle sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht aussendet. Dabei werden die Wellenlängen des von der Strahiungsquelle ausgesendeten Lichts so gewählt, daß genau die Objekte besonders gut erkannt werden, die wichtig für das weitere Fahrverhalten sind. Dazu gehören beispielsweise entgegenkommende Fahrzeuge oder der Verlauf der Fahrbahn.
Die Strahlungsquelle kann in einer Ausgestaltung der Erfindung eine Blitzlichtlampe und/oder einen Pixellichtmodulator und/oder ein Fernlicht und/oder einen Scheinwerfer umfassen. Ein einsetzbarer Pixellichtmodulator ist aus der DE 197 37 653 bekannt. Die in dieser Druckschrift beschriebene Beleuchtungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen realisiert werden können, indem eine Spiegelfläche, die aus mehreren elektronisch ansteuerbaren Mikrospiegeln besteht, in mindestens zwei verschiedene Spiegeleinstellungen umschaltbar ist. So kann durch den Pixellichtmodulator eine Scheinwerferfunktion und die Funktion der Strahlungsquelle zur Erzeugung von Strahlungsimpulsen realisiert werden. Neben dem in der DE 197 37 653 beschriebenen Pixellichtmodulator können auch andere dem Fachmann bekannte Pixellichtmodulatoren Anwendung finden.
Eine ebenfalls besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Umgebungsdetektionsvorrichtung eine Takteinheit für eine Taktung der Strahlungsimpulse aufweist, wobei die Takteinheit mit der Aufnahmeeinheit derartig verbunden ist, daß die Aufnahmeeinheit durch die Takteinheit so steuerbar ist, daß die Aufnahmeeinheit insbesondere für die Dauer der Strahlungsimpulse aufnahmebereit ist. In diesem Fall ist die Aufnahmeeinheit mit ihrer angepaßten Dynamik auf die Strahlungsimpulse getriggert und kann so insbesondere während der Dauer der Strahlungsimpulse Informationen aufnehmen. Ist die Aufnahmeeinheit ausschließlich für die Dauer der Strahlungsimpulse aufnahmebereit, wird die Aufnahme von nicht op- timal ausgeleuchteten Umgebungsbereichen verhindert. Im Sinne der Erfindung sind unter Strahlungsimpulsen auch Bursts zu verstehen, so daß die Aufnahmeeinheit auch so steuerbar ist, daß sie insbesondere während der Bursts aufnahmebereit ist.
Vorteilhafterweise kann die Umgebungsdetektionsvorrichtung eine Rechnereinheit aufweisen, die dazu ausgelegt ist, die Bilddaten auszuwerten und in Abhängigkeit der ausgewerteten Bilddaten mindestens eine Unterstützungsmaßnahme zur Unterstützung des Fahrers des Kraftfahrzeugs einzuleiten.
Diese mindestens eine Unterstützungsmaßnahme kann beispielsweise eine akustische und/oder eine optische Informationsübermittlung an den Fahrer, insbesondere durch eine Anzeigeeinheit, umfassen. Für die optische Informationsübermittlung kann unter anderem ein sogenanntes Head-Up-Display oder ein Pixel-SW genutzt werden, auf dem Worte, Wortfolgen und/oder andere Zeichen dargestellt werden. Die Informationsübermittlung an den Fahrer kann auch dadurch realisiert werden, daß die von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen und von der Rechnereinheit ausgewerteten Bilddaten in Form eines Bildes oder auch in Form einer Bildfolge auf einem Bildschirm dargestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrer durch akustische Signale, wie beispielsweise durch die sprachlichen Signale "Ge- genverkehr", "Rechtskurve", "Linkskurve" oder "Hindernis", auf bestimmte Situationen aufmerksam gemacht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die mindestens eine Unterstützungsmaßnahme einen Eingriff in eine Steuerung des Kraftfahrzeugs, insbeson- dere in eine Lenkung und/oder eine Bremse. Wird beispielsweise durch die Umgebungsdetektionsvorrichtung ein Hindernis auf der Fahrbahn erkannt, so ist es wenig sinnvoll, den Fahrer nur darüber zu informieren, daß ein Hindernis aufgetaucht ist. Es ist vielmehr notwendig, einen sofortigen Eingriff in die Steuerung des Kraftfahr- zeugs vorzunehmen, um einen Unfall oder andere Gefahrensituationen zu vermeiden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Umge- bungsdetektionsvorrichtung eine Beleuchtungseinheit aufweist, wobei die Beleuchtungseinheit durch die mindestens eine Unterstützungsmaßnahme derartig steuerbar ist, daß ein erkanntes Objekt in dem Umgebungsbereich gezielt beleuchtbar ist. Wird beispielsweise durch die Auswertung der Bilddaten erkannt, daß sich auf der Fahrbahn ein Objekt befindet, so kann dieses Objekt durch die Beleuchtungseinheit derartig beleuchtet bzw. angestrahlt werden, daß es für den Fahrer leicht erkennbar ist. Der Fahrer kann daraufhin die notwendigen Schritte einleiten.
Die Funktion der Beleuchtungseinheit kann von der Strahlungsquelle ausgeübt werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Strahlungsquelle durch einen Pixellichtmodulator realisiert ist und deshalb ohnehin verschiedene Funktionen ausüben kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Rechnereinheit dazu ausgelegt, die Strahlungsquelle in Abhängigkeit der ausgewerteten Bilddaten, insbesondere bezüglich einer Intensität der Strahlungsimpulse und/oder einer Strahlungszusammensetzung der Strahlungsimpulse und/oder der Dauer der Strahlungsimpulse und/oder der Dauer der Intervalle zu steuern. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Strahlungsimpulse und die Intervalle immer optimal auf den aufzunehmenden Umgebungsbereich und auf die Aufnahmeeinheit abgestimmt sind.
Eine zweite Lösung der obigen Aufgabe stellt ein Umgebungsdetektionsverfahren zur Detektion mindestens eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs dar, das folgende Schritte umfaßt:
Einerseits werden Strahlungsimpulse mit dazwischen liegenden Intervallen zur Ausleuchtung des mindestens einen Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs erzeugt, wobei die Dauer der Strahlungsimpulse und die Dauer der Intervalle derartig ist, daß ein menschliches Auge eine Strahlungsintensität wahrnimmt, die geringer ist als eine tatsächliche Strahlungsintensität der einzelnen Strahlungsimpulse und die das menschliche Auge nicht blendet.
Andererseits werden Bilddaten des durch die Strahlungsimpulse ausgeleuchteten mindestens einen Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs aufgenommen.
Das erfindungsgemäße Umgebungsdetektionsverfahren weist alle Vorteile auf, die im Bezug auf die erfindungsgemäße Umgebungsdetektionsvorrichtung oben bereits aufgeführt sind.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umgebungsdetektionsverfahrens sieht vor, daß insbesondere während der Strahlungsimpulse Bilddaten aufgenommen werden.
Außerdem können die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Umgebungsdetektionsvorrichtung genannten Funktionen durch das Umgebungsdetektionsverfahren realisiert werden.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor:
Die Figur zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umgebungsdetektionsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug.
In der Figur ist ein schematisch dargestellter Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs 10 gezeigt, in dem eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umgebungsdetektionsvorrichtung integriert ist. Die Umgebungsdetektionsvorrichtung umfaßt eine Strahlungsquelle 12, die von einer Blitzlichtlampe gebildet wird. Alternativ kann auch ein Pixellichtmodulator eingesetzt werden. Die Blitzlichtlampe 12 ist so positioniert, daß sie einen relativ großen Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 ausleuchtet, wobei dieser Bereich insbesondere die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug 10 beinhaltet. Die Blitzlichtlampe 12 ist mit einer Rechnereinheit 14 verbunden. Diese Rechnereinheit 14 umfaßt eine Takteinheit 16, durch die festgelegt wird, wann und mit welcher Dauer Strahlungsimpulse von der Blitzlichtlampe 12 erzeugt werden. In jedem Fall ist jedoch die Dauer der Strahlungsimpulse und die Dauer von dazwischen liegenden Intervallen so gewählt, daß ein menschliches Auge eine Strahlungsintensität wahrnimmt, die geringer ist als eine tatsächliche Strahlungsintensität der einzelnen Strahlungsimpulse und die das menschliche Auge nicht blendet. Ins- besondere bei einer Taktfrequenz der Strahlungsimpulse von ca. 70 Hz bzw. einer Taktfrequenz über 70 Hz (in Abhängigkeit der dargebotenen Leuchtdichte) kann das menschliche Auge die einzelnen Strahlungsimpulse nicht mehr auflösen, und das aus den Strahlungsimpulsen und den Intervallen zusammengesetzte Strahlungssignal wirkt für einen Betrachter wie im wesentlichen kontinuierliche Strahlung. Die Blitzlichtlampe 12 emittiert sichtbares Licht. Alternativ kann sie auch infrarote Strahlung oder Strahlung eines anderen und/oder breiteren Wellenlängenbereichs aussenden. Die Intensität der Strahlungsimpulse kann, genau wie die Zusammensetzung, durch die Rechnereinheit 14 gesteuert werden. Die erfindungsgemäße Umgebungsdetektionsvorrichtung weist außerdem eine Aufnahmeeinheit 18 auf, die sehr genau auf die Blitzlichtlampe 12 abgestimmt ist. Um einen von einem Strahlungsimpuls ausgeleuchteten Umgebungsbereich aufnehmen zu können, muß die Aufnahmeeinheit 18 mit einer vergleichsweise hohen Dynamik, insbesondere mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit, ausgestattet sein.
Die Aufnahmeeinheit 18, in dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umgebungsdetektionsvorrichtung eine Kamera, kann außerdem von der Takteinheit 16 gesteuert werden, so daß sie nur für die Dauer der Strahlungsimpulse aufnahmebereit ist. Die durch die Kamera 18 aufgenommenen Bilddaten werden an die Rechnereinheit 14 weitergeleitet und in dieser zugleich ausgewertet und analysiert. Stellt sich bei dieser Auswertung heraus, daß die Strahlungsimpulse der Blitzlichtlampe 12 nicht ausreichen, um den Umgebungsbereich angemessen auszuleuchten, kann die Rechnereinheit 14 die Blitzlichtlampe 12 entsprechend ansteuern, um eine Korrektur vorzunehmen. Die Rechnereinheit 14 ist weiterhin mit einer Anzeigeeinheit 20 gekoppelt, durch die dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 Informationen übermittelt werden. Zum Beispiel kann auf dieser Anzeigeeinheit 20 ein Bild oder eine Bildfolge, das oder die mindestens einen mit der Kamera 18 erfaßten Umgebungsbereich zeigt, dargestellt werden. Alternativ kann eine Unterstützungsmaßnahme zur Unterstützung des Fahrers vorgesehen sein, durch die dem Fahrer auf der Anzeigeeinheit 20 bestimmte optische Signale präsentiert werden. Diese optischen Signale können einzelne oder mehrere Wörter oder auch andere Zeichen umfassen. Wird durch die Rechnereinheit 14 beispielsweise erkannt, daß sich das Kraftfahrzeug 10 einer Kreuzung nähert, so könnte auf der Anzeigeeinheit 20 "Achtung Kreuzung" angezeigt werden. Da die Rechnereinheit 14 auch mit einem System 22 zur Erzeugung von akustischen Eindrücken verbunden ist, können dem Fahrer auch akustische Signale übermittelt werden, die ihn über für ihn relevante Vorgänge oder Charakte- ristika der Umgebung informieren. Die Rechnereinheit 14 ist weiterhin mit einem Steuergerät 24 gekoppelt, durch das ein Eingriff in eine Steuerung des Kraftfahrzeugs 10 vorgenommen werden kann. Beispielsweise kann durch das Steuergerät 24 ein Eingriff auf eine Lenkung und/oder eine Bremse des Kraftfahrzeugs 10 realisiert werden. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn durch die Kamera 18 und die Rechnereinheit 14 eine Gefahrensituation erkannt wird. Die Rechnereinheit 14 : kann auch mit anderen Steuergeräten des Kraftfahrzeugs 10 verbunden sein, so daß das Kraftfahrzeug 10 automatisch auf die verschiedensten Situationen in der Umgebung reagieren kann. Wird durch Auswertung und Analyse der Bilddaten in der Rechnereinheit 14 beispielsweise ein Objekt erkannt, so kann eine Beleuchtungseinheit 26 der erfindungsgemäßen Umgebungsdetektionsvorrichtung derartig gesteuert werden, daß dieses Objekt gezielt durch die Beleuchtungseinheit 26 beleuchtet wird, so daß der Fahrer das Objekt mühelos erkennen kann. Dies kann auch dadurch erreicht werden, indem das Objekt gezielt nicht beleuchtet wird, während die Umgebung des Objekts beleuchtet wird. Bei einem solchen Objekt kann es sich um ein Hindernis auf der Fahrbahn oder auch um eine Fahrbahnmarkierung handeln. Besonders Fahrbahnmarkierungen sind bei nasser Straße ohne eine besondere Beleuchtung oft nur sehr schlecht zu erkennen. Ist an Stelle der Blitzlicht- lampe 12 ein Pixellichtmodulator als Strahlungsquelle vorgesehen, kann auf eine separate Beleuchtungseinheit 26 verzichtet werden und der Pixellichtmodulator kann die Funktion der Beleuchtungseinheit übernehmen.
Weitere Veränderungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsform sind für den Fachmann offensichtlich und fallen damit ebenso unter den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche.

Claims

Patentansprüche
1. Umgebungsdetektionsvorrichtung zur Detektion eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs (10) mit einer Strahlungsquelle (12) zur Ausleuchtung des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (10) und mit einer Aufnahmeeinheit (18) zur Aufnahme von Bilddaten des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (12) dazu ausgelegt ist, Strahlungsimpulse mit dazwischen liegenden Intervallen zu erzeugen, wobei die Dauer der Strahlungsimpulse und die Dauer der Intervalle derartig ist, daß ein menschliches Auge eine Strahlungsintensität wahrnimmt, die geringer ist als eine tatsächliche Strahlungsintensität der einzelnen Strahlungsimpulse und die das menschliche Auge nicht blendet, wobei die Aufnahmeeinheit (18) derartig ausgelegt ist, daß sie Bilddaten von dem durch jeweils einen Strahlungsimpuls ausgeleuchteten Umgebungsbereich aufnimmt.
2. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsimpulse und die dazwischen liegenden Intervalle derartig bemessen sind, daß das daraus zusammengesetzte Strahlungssignal von dem menschlichen Auge als im wesentlichen kontinuierliche Strahlung emp- funden wird.
3. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (12) sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht aussendet.
4. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (12) eine Blitzlichtlampe und/oder einen Pixellichtmodulator und/oder ein Fernlicht und/oder einen Scheinwerfer umfaßt.
5. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungsdetektionsvorrichtung eine Takteinheit (16) für eine Taktung der Strahlungsimpulse aufweist, wobei die Takteinheit (16) mit der Aufnahmeeinheit (18) derartig verbunden ist, daß die Aufnahmeeinheit (18) durch die Takteinheit (16) so steuerbar ist, daß die Aufnahmeeinheit (18) insbesondere für die Dauer der Strahlungsimpulse aufnahmebereit ist.
6. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungsdetektionsvorrichtung eine Rechnereinheit (14) aufweist, die dazu ausgelegt ist, die Bilddaten auszuwerten und in Abhängigkeit der ausgewerteten Bilddaten mindestens eine Unterstützungsmaßnahme zur Unterstützung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (10) einzuleiten.
7. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Unterstützungsmaßnahme eine akustische und/oder eine optische Informationsübermittlung an den Fahrer, insbesondere durch eine Anzeigeeinheit (20), umfaßt.
8. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Unterstützungsmaßnahme einen Eingriff in eine Steuerung des Kraftfahrzeugs (10), insbesondere in eine Lenkung und/oder eine Bremse, umfaßt.
9. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungsdetektionsvorrichtung eine Beleuchtungseinheit aufweist, wobei die Beleuchtungseinheit durch die mindestens eine Unterstützungsmaßnahme derartig steuerbar ist, daß ein erkanntes Objekt in dem Umgebungsbereich gezielt beleuchtbar ist.
10. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach Anspruch 9, daß die Strahlungsquelle dazu ausgelegt ist, die Funktion der Beleuchtungseinheit auszuüben.
11. Umgebungsdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit (14) dazu ausgelegt ist, die Strahlungsquelle (12) in Abhängigkeit der ausgewerteten Bilddaten, insbesondere bezüglich einer Intensität der Strahlungsimpulse und/oder einer Strahlungszusammensetzung der Strahlungsimpulse und/oder der Dauer der Strahlungsimpulse und/oder der Dauer der Intervalle zu steuern.
12. Umgebungsdetektionsverfahren zur Detektion mindestens eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs (10), folgende Schritte umfassend:
a) Erzeugen von Strahlungsimpulsen mit dazwischen liegenden Intervallen zur Ausleuchtung des mindestens einen Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (10), wobei die Dauer der Strahlungsimpulse und die Dauer der Intervalle derartig ist, daß ein menschliches Auge eine Strahlungsintensität wahrnimmt, die geringer ist als eine tatsächliche Strahlungsintensität der einzelnen Strahlungsimpulse und die das menschliche Auge nicht blendet; und
b) Aufnehmen von Bilddaten des durch die Strahlungsimpulse ausgeleuchteten mindestens einen Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (10).
13. Umgebungsdetektionsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere während der Strahlungsimpulse Bilddaten aufgenommen werden.
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