WO2010100109A1 - Assistenzsystem für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2010100109A1
WO2010100109A1 PCT/EP2010/052543 EP2010052543W WO2010100109A1 WO 2010100109 A1 WO2010100109 A1 WO 2010100109A1 EP 2010052543 W EP2010052543 W EP 2010052543W WO 2010100109 A1 WO2010100109 A1 WO 2010100109A1
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assistance system
motor vehicle
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PCT/EP2010/052543
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Ralf Duckeck
Kailash Tandel
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data

Definitions

  • the present invention relates to an assistance system for a motor vehicle comprising an image capture device for optically capturing an image detail of an environment of the motor vehicle.
  • the invention further relates to a method for optically capturing an image detail of an environment of a motor vehicle.
  • video-based assistance systems To support the driver of motor vehicles, it is known to use video-based assistance systems.
  • images of a section of the front-end environment of the motor vehicle are optically detected by means of an image capture device and displayed on a display device.
  • Navigation instructions and, if appropriate, further information are additionally displayed in the displayed image section.
  • the assistance systems can also be designed to identify objects or obstacles in the captured image detail in order to display corresponding warnings on the display device. It is also possible to interfere with the control of the motor vehicle in order to avoid a collision.
  • the image capture device of such an assistance system is usually mounted in a fixed position on the motor vehicle, whereby the detection direction, in which an image section of the environment is taken, with respect to the motor vehicle is fixed.
  • the detection direction in which an image section of the environment is taken, with respect to the motor vehicle is fixed.
  • the object of the invention is to provide an improved assistance system for a motor vehicle. It is a further object of the invention to provide an improved method for optically capturing an image detail of an environment of a motor vehicle.
  • an assistance system for a motor vehicle which has an image capture device for optically capturing an image detail of an environment of the motor vehicle.
  • the assistance system is characterized in that the image capture device is designed to change a detection direction in which the image detail is detected with respect to the motor vehicle.
  • the assistance system further comprises a display device for displaying the image detail captured by the image capture device.
  • the image capture device is designed to be pivotable.
  • the assistance system further comprises a drive device to pivot the image capture device.
  • the image capture device in a further preferred embodiment, an image pickup device and a pivotable imaging device.
  • the imaging device forms the image section of the environment to be acquired. from the motor vehicle to the image recording device.
  • the assistance system further comprises drive means for pivoting the imaging means.
  • the assistance system further comprises one or more devices for determining location and movement information of the motor vehicle. These include in particular the geographical location of the motor vehicle and the vehicle speed and direction.
  • the assistance system can be designed to provide navigation information on the basis of the determined location and movement information.
  • the navigation information can in particular be displayed on the display device together with the captured image detail. In addition to the navigation information, other information may be displayed along with the captured image detail.
  • the assistance system is designed to change the detection direction of the image capture device on the basis of the determined location and movement information.
  • it is possible to operate the assistance system "predictively" in order to ensure a high degree of safety For example, based on the location and movement information, the assistance system can determine an imminent drive through a curve and align the image capture device or its imaging device early with the curve or its course.
  • the assistance system is designed to change the detection direction of the image capture device when a change in illumination direction of an adaptive headlight system of the motor vehicle occurs.
  • the image capture device can be coupled to the adaptive headlight system, so that a change in the illumination direction causes a corresponding change in the detection direction.
  • a single drive device may be provided in order to illuminate both headlights of the motor vehicle and the image acquisition device. (or their imaging device) to pivot, resulting in a cost savings.
  • the assistance system is designed to change the detection direction of the image capture device upon a change in a steering angle of the motor vehicle.
  • the assistance system may be coupled to the steering system of the motor vehicle, so that by operating the steering wheel in addition to the direction of travel of the motor vehicle and the detection direction of the image capture device is changed accordingly.
  • the assistance system is designed to identify an obstacle in the captured image detail of the surroundings of the motor vehicle.
  • the assistance system can, for example, display warning information together with the captured image detail on the display device and / or influence a control of the motor vehicle.
  • a collision can be reliably avoided in this way, since an obstacle can be identified, although this is not (yet) in the direct field of vision of the motor vehicle.
  • a method for optically detecting an image detail of an environment of a motor vehicle is also proposed.
  • the method is characterized in that a detection direction in which the
  • Image section is detected, is changed in relation to the motor vehicle.
  • the method offers the possibility of orienting the detection direction along the course of a road, which can increase traffic safety.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an assistance system
  • FIGS. 2 to 5 plan views of traffic situations for illustrating an operation of the assistance system
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of another assistance system.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an assistance system 100 for a motor vehicle 220 (see FIGS. 2 to 5).
  • the assistance system 100 comprises a device 1 10 for data processing and control, which is referred to below as a control device 1 10.
  • the control device 110 is designed to receive input signals from further devices of the assistance system 100 and to transmit output and control signals to other devices of the assistance system 100, as indicated by arrows.
  • One of these further devices is an image capture device 120, with the aid of which an image detail of a front-side environment of the motor vehicle 220 is optically detected.
  • the image capture device 120 is, for example, a video camera which is arranged on the vehicle front, for example on the radiator grille of the motor vehicle 220.
  • the image capture device 120 can also be designed as a night vision or as an infrared camera.
  • the captured image section is - after a corresponding further or post-processing by the control device 1 10 - displayed on a-pointing device 190.
  • the display device 190 is, for example, a display arranged in the vehicle cockpit.
  • the assistance system 100 comprises a GPS receiver 140 (Global Positioning System) for determining the geographical position of the motor vehicle 220 and a device 150 for providing a digital map.
  • the device 150 may be, for example, a memory device in which the digital map is stored. It is also possible to provide the device 150 as a reading device, in which a storage medium such as a memory card or a memory stick with card information can be used.
  • the assistance system 100 includes a rotation rate sensor 160 for determining a rate of rotation of the motor vehicle 220, and a device 170 for determining a vehicle speed (speedometer) or a traveled distance (odometer).
  • the yaw rate sensor 160 may also be a component for vehicle dynamics control, in particular ESP (Electronic Stability Program).
  • ESP Electronic Stability Program
  • the controller 1 10 further generate navigation information or instructions for a vehicle navigation, which are displayed together with the captured via the image capture device 120 image detail on the display device 190. Even without receiving a GPS signal, for example when driving through a vehicle navigation
  • the controller 1 10 the vehicle navigation using the outputs of the rotation rate sensor 160 and the speedometer / Odometers 170 along with the digital map provided by the device 150 to bridge and represent corresponding navigation information on the display device 190.
  • the navigation instructions may in particular be directional arrows which, for example, are superimposed in perspective into the displayed image detail.
  • Further information that can be displayed on the display device 190 are, for example, speed limits, warning notices and
  • control device 1 10 is connected, for example, with a control element, not shown.
  • the display device 190 may be formed as a touch-sensitive display.
  • the image capture device 120 is pivotable about a vertical axis and connected to a drive device 125.
  • the image detail captured by the image capture device 120 can be aligned with the course of the road traveled by the motor vehicle 220.
  • the drive device 125 which is embodied, for example, as an electric motor, is in this case actuated via the control device 1 10, so that the image capture device 120 and thus the detection direction, in which the image detail of the front environment of the motor vehicle 220 is detected, with respect to the motor vehicle 220 GE - is pivoted.
  • Panning of the image acquisition device 120 in accordance with the course of the road is performed by the control device 110, for example, on the basis of the location and movement information determined via the devices 140, 150, 160, 170 and the associated "knowledge" of the route to be covered
  • the image capture device 120 can be oriented in the current direction of travel of the motor vehicle 220. This will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3 in an exemplary traffic situation.
  • Figure 2 shows a schematic plan view of the motor vehicle 220, which travels a road 200 with a curve.
  • the motor vehicle 220 is, for example, a passenger car whose wheels are indicated by lines.
  • an angular region 230 covered by the image capture device 120 in a detection direction which defines the image detail that can be detected by the image capture device 120. Since the motor vehicle 220 is moving straight ahead and is not (yet) in the curve, the detection direction in the present case is also oriented straight ahead.
  • Figure 3 shows a further plan view of the motor vehicle 220, which is located on
  • the image capture device 120 is pivoted on entering the curve by operating the drive device 125, so that the detection direction or the angular range 230 are rotated in contrast to Figure 2 in the direction of the curve inside, and the lane of the motor vehicle 220 can be optimally detected.
  • an obstacle 210 on the road 200 in the curve can be detected relatively early by the image capture device 120 and displayed on the display device 190.
  • the assistance system 100 or the control device 110 may be configured in such a way that the obstacle 210 is identified in the captured image section and the driver is warned of this.
  • the controller 110 may generate a graphical warning that is displayed on the display 190 along with the captured image detail.
  • 1 10 be formed to intervene in recognizing an obstacle 210 and an impending collision in the control of the motor vehicle 220 and, for example, to initiate a braking operation and / or to influence the steering of the motor vehicle 220.
  • the location and movement information of the motor vehicle 220 ascertained with the aid of the devices 140, 150, 160, 170 can alternatively be used to prematurely direct the image capture device 120 to a track section to be covered, whereby a high degree of safety can be achieved. This is illustrated by the following FIGS. 4 and 5 on a further exemplary traffic situation.
  • Figure 4 shows a top view of the motor vehicle 220, which is again on a road 200 with a curve.
  • the motor vehicle 220 is moving straight ahead (cf the position of the front wheels) or has not yet entered the curve, the image capture device 120 and therefore the angle range 230 are already pivoted in the direction of the curve inside.
  • an obstacle 210 present in the curve can be detected very early by the image capture device 120 and displayed on the display device 190.
  • the image capture device 210 can also be pivoted as indicated in FIG. 5 further than the current route section in order to detect a curve section (yet) to be traveled at an early stage.
  • the assistance system 100 may be configured to identify the obstacle 210 and generate a warning or intervention in the control of the motor vehicle 220.
  • a collision with the obstacle 210 may occur reliably avoided, since the obstacle 210 can already be identified, although this is not (yet) in the direct field of vision of the motor vehicle 220.
  • the assistance system 100 can, as indicated in FIG. 1, additionally have a device 180 for detecting the steering input, so that the control device 110 can initiate a corresponding pivoting of the image capture device 120 on the basis of a steering angle transmitted by the device 180.
  • the device 180 is, for example, a steering wheel angle sensor of a steering system of the motor vehicle 220 arranged at a steering wheel axis, with the aid of which the direction of rotation and the angle of rotation of the steering wheel are determined.
  • the motor vehicle 220 has an adaptive headlight system with pivotable headlights (not shown), wherein the pivoting of the image capture device 120 is coupled to pivoting of the headlights, so that the illumination direction of the headlights
  • Headlight and the detection direction of the image capture device 120 Ü agree.
  • the pivoting of the headlights and thus the image capture device 120 can be caused for example by a steering angle, which is determined for example via the device 180. It is also possible to perform the pivoting of the headlights and of the image capture device 120 on the basis of location and movement information of the motor vehicle 220 determined using the devices 140, 150, 160, 170 and the associated "knowledge" of the distance to be covered Again, there is the possibility of a "predictive" panning.
  • FIG. 6 shows a schematic block diagram of another assistance system
  • the assistance system 101 has an image recording device 130 and an imaging device 131 for optically detecting an image section of an environment of the motor vehicle 220, the imaging device 131 comprising the image section to be acquired imaged on the image pickup device 130.
  • the imaging device 131 is designed to be pivotable, and can be rotated via a drive device 125 which can be controlled by the control device 110.
  • the image recording device 130 comprises, for example, a CCD
  • the image pickup device 130 represents a video camera
  • the imaging device 131 comprises a tiltable mirror system.
  • the imaging device 131 may be pivotable (not shown).
  • Assistance systems include.
  • the devices illustrated in FIGS. 1 and 6, or a part thereof, may be formed both separately from one another and together as integrated components.
  • the assistance systems may comprise further devices or be coupled to further devices with the aid of which traversed curves or curved road sections are detected in order to align a detection direction of an optical image capture device accordingly.
  • acceleration sensors for detecting the longitudinal and lateral acceleration of a motor vehicle.
  • other components such as a radar sensor may be provided, with the help of which, for example, a distance control is performed to a vehicle in front.
  • the assistance systems can also have additional functions.
  • An example is a lane recognition based on an optically captured image section, with the aid of which the driver is warned, for example, before leaving the traffic lane.
  • an adaptation of the detection direction of an optical image capture device to a road course proves to be favorable in order to enable reliable lane recognition, in particular in the case of curves or curved road sections.
  • an embodiment of an assistance system is conceivable in which no display device is provided for displaying the optically captured image detail.
  • the captured image section can be supplied to an automatic image analysis in order, for example, to identify obstacles and to generate an acoustic warning and / or control of the relevant motor vehicle on the basis of the identified obstacle.
  • Another possible mode of operation is the aforementioned lane recognition.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (220) aufweisend eine Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131) zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (220). Das Assistenzsystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131) ausgebildet ist, eine Erfassungsrichtung, in welcher der Bildausschnitt erfasst wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug (220) zu verändern. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (220).

Description

Beschreibung
Titel
Assistenzsvstem für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Bilderfassungseinrichtung zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Zur Unterstützung der Fahrer von Kraftfahrzeugen ist es bekannt, videobasierte Assistenzsysteme einzusetzen. Bei derartigen Systemen werden Bilder eines Ausschnitts der frontseitigen Umgebung des Kraftfahrzeugs mithilfe einer Bilderfassungseinrichtung optisch erfasst und auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. Navigationshinweise sowie gegebenenfalls weitere Informationen werden ergänzend in dem angezeigten Bildausschnitt dargestellt. Die Assistenzsysteme können ferner zum Identifizieren von Objekten bzw. Hindernissen in dem erfassten Bildausschnitt ausgebildet sein, um entsprechende Warnhinweise auf der Anzeigeeinrichtung darzustellen. Möglich ist auch ein Eingriff in die Steuerung des Kraftfahrzeugs, um eine Kollision zu vermeiden.
Die Bilderfassungseinrichtung eines solchen Assistenzsystems ist üblicherweise in einer festen Position an dem Kraftfahrzeug angebracht, wodurch die Erfassungsrichtung, in welcher ein Bildausschnitt der Umgebung aufgenommen wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug fest vorgegeben ist. Beim Durchfahren einer Kurve oder beim Abbiegen um eine Ecke wird daher im Wesentlichen der Rand der Straße und nicht bzw. nur zu einem geringen Anteil die befahrene Fahrspur ab- gebildet. Da der Fahrer üblicherweise seinen Blick auf die Fahrspur richtet, kommt es zu einer zeitlichen Verzögerung zwischen dem von dem Fahrer selbst erfassten Bildausschnitt und dem auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Bild- ausschnitt. Auch können auf der Straße befindliche Objekte, welche sich außerhalb des von der Bilderfassungseinrichtung umfassten Winkelbereichs befinden, durch das Assistenzsystem nicht erkannt werden.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Um- gebung eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Assistenzsystem gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Bilderfassungseinrichtung zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung des Kraftfahrzeugs aufweist. Das Assistenzsystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Bilderfassungseinrichtung ausgebildet ist, eine Erfassungsrichtung, in welcher der Bildausschnitt erfasst wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug zu verändern. Durch eine derartige adaptive Ausgestaltung ist die Möglichkeit gegeben, die Fahrspur des Kraftfahrzeugs auch bei gekrümmten Streckenabschnitten bzw. Kurven optimal zu erfassen, wodurch sich die Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen lässt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Assistenzsystem des weiteren eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des mit der Bilderfassungseinrichtung er- fassten Bildausschnitts auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Bilderfassungseinrichtung schwenkbar ausgebildet. Das Assistenzsystem weist des weiteren eine Antriebseinrichtung auf, um die Bilderfassungseinrichtung zu schwenken.
Anstelle die gesamte Bilderfassungseinrichtung zu schwenken, weist die Bilder- fassungseinrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Bildaufnahmeeinrichtung und eine schwenkbare Abbildungseinrichtung auf. Die Abbildungseinrichtung bildet hierbei den zu erfassenden Bildausschnitt der Umge- bung des Kraftfahrzeugs auf die Bildaufnahmeeinrichtung ab. Das Assistenzsystem weist des weiteren eine Antriebseinrichtung auf, um die Abbildungseinrichtung zu schwenken.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Assistenzsystem des weiteren eine oder mehrere Einrichtungen zum Ermitteln von Standort- und Bewegungsinformationen des Kraftfahrzeugs. Hierunter fallen insbesondere der geographische Aufenthaltsort des Kraftfahrzeugs sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrtrichtung. Das Assistenzsystem kann hierbei ausgebildet sein, eine Navigationsinformation auf der Grundlage der ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen bereitzustellen. Die Navigationsinformation kann insbesondere zusammen mit dem erfassten Bildausschnitt auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Neben der Navigationsinformation können auch andere Informationen zusammen mit dem erfassten Bildausschnitt angezeigt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Assistenzsystem ausgebildet, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung auf der Grundlage der ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen zu verändern. Bei einer derartigen Ausgestaltung besteht insbesondere die Möglichkeit, das Assistenz- System „prädiktiv" zu betreiben, um ein hohes Maß an Sicherheit zu gewährleisten. Das Assistenzsystem ist hierbei ausgebildet, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung vor Durchfahren eines zurückzulegenden Streckenabschnitts zu ändern, so dass der zurückzulegende Streckenabschnitt vorzeitig er- fasst wird. Beispielsweise kann das Assistenzsystem aufgrund der Standort- und Bewegungsinformationen eine bevorstehende Fahrt durch eine Kurve ermitteln, und die Bilderfassungseinrichtung bzw. deren Abbildungseinrichtung frühzeitig auf die Kurve bzw. deren Verlauf ausrichten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Assistenzsystem ausge- bildet, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung bei einer Veränderung einer Beleuchtungsrichtung eines adaptiven Scheinwerfersystems des Kraftfahrzeugs zu verändern. Hierbei kann die Bilderfassungseinrichtung an das adaptive Scheinwerfersystem gekoppelt sein, so dass eine Änderung der Beleuchtungsrichtung eine entsprechende Änderung der Erfassungsrichtung be- wirkt. Zu diesem Zweck kann eine einzelne Antriebseinrichtung vorgesehen sein, um sowohl Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs als auch die Bilderfassungseinrich- tung (bzw. deren Abbildungseinrichtung) zu schwenken, wodurch sich eine Kostenersparnis ergibt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Assistenzsystem ausge- bildet, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung bei einer Veränderung eines Lenkeinschlags des Kraftfahrzeugs zu verändern. Hierbei kann das Assistenzsystem mit der Lenkanlage des Kraftfahrzeugs gekoppelt sein, so dass durch Bedienen des Lenkrads neben der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs auch die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung entsprechend verändert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Assistenzsystem ausgebildet, ein Hindernis in dem erfassten Bildausschnitt der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu identifizieren. Auf der Grundlage des identifizierten Hindernisses kann das Assistenzsystem beispielsweise eine Warnungsinformation zusammen mit dem erfassten Bildausschnitt auf der Anzeigeeinrichtung anzeigen und/oder eine Steuerung des Kraftfahrzeugs beeinflussen. Insbesondere in Zusammenhang mit der oben beschriebenen „prädiktiven" Betriebsweise kann auf diese Weise eine Kollision zuverlässig vermieden werden, da ein Hindernis identifiziert werden kann, obwohl sich dieses (noch) nicht im direkten Sichtbereich des Kraftfahrzeugs befindet.
Erfindungsgemäß wird des weiteren ein Verfahren zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Das Ver- fahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Erfassungsrichtung, in welcher der
Bildausschnitt erfasst wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug verändert wird. In entsprechender Weise bietet das Verfahren die Möglichkeit, die Erfassungsrichtung am Verlauf einer Straße zu orientieren, wodurch sich die Verkehrssicherheit erhöhen lässt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Assistenzsystems;
Figuren 2 bis 5 Draufsichten auf Verkehrssituationen zum Veranschaulichen einer Funktionsweise des Assistenzsystems; und - -
Figur 6 ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Assistenzsystems.
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Assistenzsystems 100 für ein Kraftfahrzeug 220 (siehe Figuren 2 bis 5). Das Assistenzsystem 100 umfasst eine Einrichtung 1 10 zur Datenverarbeitung und Steuerung, welche im Folgenden als Steuereinrichtung 1 10 bezeichnet wird. Die Steuereinrichtung 1 10 ist ausgebildet, Eingangssignale von weiteren Einrichtungen des Assistenzsystems 100 zu empfangen sowie Ausgangs- und Steuersignale an weitere Einrichtungen des Assistenzsystems 100 zu übermitteln, wie anhand von Pfeilen angedeutet wird.
Eine dieser weiteren Einrichtungen ist eine Bilderfassungseinrichtung 120, mit deren Hilfe ein Bildausschnitt einer frontseitigen Umgebung des Kraftfahrzeugs 220 optisch erfasst wird. Bei der Bilderfassungseinrichtung 120 handelt es sich beispielsweise um eine Videokamera, welche an der Fahrzeugfront, beispielsweise an der Kühlermaske des Kraftfahrzeugs 220, angeordnet ist. Die Bilderfassungseinrichtung 120 kann hierbei auch als Nachtsicht- bzw. als Infrarotkamera ausgeführt sein. Der erfasste Bildausschnitt wird - nach einer entsprechenden Weiter- bzw. Nachbearbeitung durch die Steuereinrichtung 1 10 - auf einer An- Zeigeeinrichtung 190 angezeigt. Bei der Anzeigeeinrichtung 190 handelt es sich beispielsweise um ein im Fahrzeugcockpit angeordnetes Display.
Als weitere Komponenten umfasst das Assistenzsystem 100 einen GPS- Empfänger 140 (Global Positioning System) zum Bestimmen der geographischen Position des Kraftfahrzeugs 220 und eine Einrichtung 150 zum Bereitstellen einer digitalen Karte. Die Einrichtung 150 kann beispielsweise eine Speichereinrichtung sein, in welcher die digitale Karte hinterlegt ist. Möglich ist es auch, die Einrichtung 150 als Leseeinrichtung vorzusehen, in welche ein Speichermedium wie zum Beispiel eine Speicherkarte oder ein Speicherstick mit Karteninformationen eingesetzt werden kann.
Darüber hinaus umfasst das Assistenzsystem 100 einen Drehratensensor 160 zum Ermitteln einer Drehrate des Kraftfahrzeugs 220, sowie eine Einrichtung 170 zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Tachometer) oder einer zurückge- legten Wegstrecke (Odometer). Der Drehratensensor 160 kann hierbei gleichzeitig auch Komponente für eine Fahrdynamikregelung wie insbesondere ESP (e- lektronisches Stabilitätsprogramm) sein. Mithilfe der von den Einrichtungen 140, 150, 160, 170 übermittelten Signale und Daten kann die Steuereinrichtung 1 10 den aktuellen Aufenthaltsort des Kraftfahrzeugs 220 auf einer Straße sowie weitere Parameter wie insbesondere die Fahr- Zeuggeschwindigkeit und die Fahrtrichtung bestimmen. Auf der Grundlage dieser
Standort- und Bewegungsinformationen kann die Steuereinrichtung 1 10 des weiteren Navigationsinformationen oder -hinweise für eine Fahrzeugnavigation generieren, welche zusammen mit dem über die Bilderfassungseinrichtung 120 er- fassten Bildausschnitt auf der Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt werden. Auch ohne Empfang eines GPS-Signal, beispielsweise bei einer Fahrt durch einen
Tunnel oder in einer engen Innenstadt, kann die Steuereinrichtung 1 10 die Fahrzeugnavigation mithilfe der Ausgaben des Drehratensensors 160 und des Tacho- / Odometers 170 zusammen mit der von der Einrichtung 150 bereitgestellten digitalen Karte überbrücken, und entsprechende Navigationsinformationen auf der Anzeigeeinrichtung 190 darstellen.
Bei den Navigationshinweisen kann es sich insbesondere um Richtungspfeile handeln, welche beispielsweise perspektivisch in den dargestellten Bildausschnitt eingeblendet werden. Weitere auf der Anzeigeeinrichtung 190 darstellbare Infor- mationen sind zum Beispiel Geschwindigkeitsbegrenzungen, Warnhinweise und
Verkehrszeichen. Zur Vorgabe eines Navigationszieles sowie gegebenenfalls weiterer Einstellungen ist die Steuereinrichtung 1 10 beispielsweise mit einem nicht dargestellten Bedienelement verbunden. Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung 190 als berührungsempfindliches Display ausgebildet sein.
Die Bilderfassungseinrichtung 120 ist wie in Figur 1 angedeutet um eine vertikale Achse schwenkbar ausgebildet und mit einer Antriebseinrichtung 125 verbunden. Durch eine derartige adaptive Ausgestaltung kann der von der Bilderfassungseinrichtung 120 erfasste Bildausschnitt an den Verlauf der von dem Kraftfahrzeug 220 befahrenen Straße ausgerichtet werden. Die Antriebseinrichtung 125, welche beispielsweise als Elektromotor ausgeführt ist, wird hierbei über die Steuereinrichtung 1 10 betätigt, so dass die Bilderfassungseinrichtung 120 und damit die Erfassungsrichtung, in welcher der Bildausschnitt der frontseitigen Umgebung des Kraftfahrzeugs 220 erfasst wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug 220 ge- schwenkt wird. Das Schwenken der Bilderfassungseinrichtung 120 entsprechend des Straßenverlaufs führt die Steuereinrichtung 1 10 beispielsweise auf der Grundlage der über die Einrichtungen 140, 150, 160, 170 ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen, und der hiermit verbundenen „Kenntnis" der zurückzulegenden Wegstrecke durch. Hierbei kann die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung 120 an der aktuellen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 220 orientiert werden. Dies wird im Folgenden anhand der Figuren 2 und 3 an einer beispielhaften Verkehrssituation näher erläutert.
Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Kraftfahrzeug 220, welches eine Straße 200 mit einer Kurve befährt. Bei dem Kraftfahrzeug 220 handelt es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen, dessen Räder anhand von Strichen angedeutet sind. Dargestellt ist des weiteren ein in einer Erfassungsrichtung von der Bilderfassungseinrichtung 120 abgedeckter Winkelbereich 230, welcher den von der Bilderfassungseinrichtung 120 erfassbaren Bildausschnitt festlegt. Da sich das Kraftfahrzeug 220 geradeaus bewegt und (noch) nicht in der Kurve befindet, ist auch die Erfassungsrichtung im vorliegenden Fall geradeaus orientiert.
Figur 3 zeigt eine weitere Draufsicht auf das Kraftfahrzeug 220, welches sich am
Anfang der Kurve befindet bzw. bereits in die Kurve eingefahren ist (vgl. die Stellung der Vorderräder des Kraftfahrzeugs 220). Die Bilderfassungseinrichtung 120 wird bei Einfahren in die Kurve durch Betätigen der Antriebseinrichtung 125 geschwenkt, so dass die Erfassungsrichtung bzw. der Winkelbereich 230 im Unter- schied zu Figur 2 in Richtung des Kurveninneren gedreht sind, und die Fahrspur des Kraftfahrzeugs 220 optimal erfasst werden kann.
Durch das Schwenken der Bilderfassungseinrichtung 120 kann ein auf der Straße 200 in der Kurve befindliches Hindernis 210 relativ früh von der Bilderfas- sungseinrichtung 120 erfasst und auf der Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt werden. Das Assistenzsystem 100 bzw. die Steuereinrichtung 1 10 kann hierbei derart ausgestaltet sein, dass das Hindernis 210 in dem erfassten Bildausschnitt identifiziert und der Fahrer hiervor gewarnt wird. Die Steuereinrichtung 1 10 kann beispielsweise einen graphischen Warnhinweis erzeugen, welcher zusammen mit dem erfassten Bildausschnitt auf der Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt wird.
Möglich ist auch eine akustische Warnung, welche über (einen) nicht dargestellte^) Lautsprecher abgegeben wird. Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung - o ■
1 10 ausgebildet sein, bei Erkennen eines Hindernisses 210 sowie einer bevorstehenden Kollision in die Steuerung des Kraftfahrzeugs 220 einzugreifen und beispielsweise einen Bremsvorgang zu veranlassen und/oder die Lenkung des Kraftfahrzeugs 220 zu beeinflussen.
Die mithilfe der Einrichtungen 140, 150, 160, 170 ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen des Kraftfahrzeugs 220 können alternativ dazu eingesetzt werden, die Bilderfassungseinrichtung 120 vorzeitig auf einen zurückzulegenden Streckenabschnitt zu richten, wodurch sich ein hohes Maß an Sicherheit erzielen lässt. Dies wird anhand der folgenden Figuren 4 und 5 an einer weiteren beispielhaften Verkehrssituation veranschaulicht.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug 220, welches sich erneut auf einer Straße 200 mit einer Kurve befindet. Obwohl sich das Kraftfahrzeug 220 geradeaus bewegt (vgl. die Stellung der Vorderräder) bzw. noch nicht in die Kurve eingefahren ist, ist die Bilderfassungseinrichtung 120 und damit der Winkelbereich 230 bereits in Richtung des Kurveninneren geschwenkt. Auf diese Weise kann ein in der Kurve vorliegendes Hindernis 210 sehr früh durch die Bilderfassungseinrichtung 120 erfasst und auf der Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt werden. Bei Durchfahren der Kurve kann die Bilderfassungseinrichtung 210 e- benfalls wie in Figur 5 angedeutet weiter als der aktuelle Streckenabschnitt geschwenkt werden, um einen (noch) zu befahrenden Kurvenabschnitt frühzeitig zu erfassen.
Auch bei einer derartigen „vorausschauenden" Betriebsweise kann das Assistenzsystem 100 zur Identifizierung des Hindernisses 210 und Erzeugung einer Warnung bzw. Eingriff in die Steuerung des Kraftfahrzeugs 220 ausgebildet sein. Durch das „prädiktive" Erfassen der befahrenen Straße 200 kann eine Kollision mit dem Hindernis 210 zuverlässig vermieden werden, da das Hindernis 210 be- reits identifiziert werden kann, obwohl sich dieses (noch) nicht im direkten Sichtbereich des Kraftfahrzeugs 220 befindet.
Anstelle die Bilderfassungseinrichtung 120 auf der Grundlage von Standort- und Bewegungsinformationen des Kraftfahrzeuges 220 zu schwenken, bestehen al- ternative Vorgehensweisen. Es ist beispielsweise möglich, das Schwenken der
Bilderfassungseinrichtung 120 an eine Veränderung des Lenkeinschlags des Kraftfahrzeugs 220 zu koppeln, so dass die Erfassungsrichtung der Bilderfas- sungseinrichtung 120 mit der eingeschlagenen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 220 - wie bei der anhand der Figuren 2 und 3 veranschaulichten Verkehrssituation - übereinstimmt. Zu diesem Zweck kann das Assistenzsystem 100 wie in Figur 1 angedeutet zusätzlich eine Einrichtung 180 zum Erfassen des Lenkein- schlags aufweisen, so dass die Steuereinrichtung 1 10 auf der Grundlage eines von der Einrichtung 180 übermittelten Lenkeinschlags ein entsprechendes Schwenken der Bilderfassungseinrichtung 120 veranlassen kann. Die Einrichtung 180 ist beispielsweise ein an einer Lenkradachse angeordneter Lenkradwinkelsensor einer Lenkanlage des Kraftfahrzeugs 220, mit dessen Hilfe die Drehrich- tung und der Drehwinkel des Lenkrads ermittelt wird.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass das Kraftfahrzeug 220 ein adaptives Scheinwerfersystem mit schwenkbaren Scheinwerfern aufweist (nicht dargestellt), wobei das Schwenken der Bilderfassungseinrichtung 120 an ein Schwen- ken der Scheinwerfer gekoppelt ist, so dass die Beleuchtungsrichtung der
Scheinwerfer und die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung 120 ü- bereinstimmen. In dieser Ausführungsform besteht insbesondere die Möglichkeit, die Antriebseinrichtung 125 sowohl zum Drehen der Bilderfassungseinrichtung 120 als auch der Scheinwerfer einzusetzen, wodurch sich eine Kostenersparnis ergibt. Das Schwenken der Scheinwerfer und damit der Bilderfassungseinrichtung 120 kann zum Beispiel durch einen Lenkeinschlag hervorgerufen werden, welcher beispielsweise über die Einrichtung 180 ermittelt wird. Möglich ist es auch, das Schwenken der Scheinwerfer und der Bilderfassungseinrichtung 120 auf der Grundlage von mithilfe der Einrichtungen 140, 150, 160, 170 ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen des Kraftfahrzeugs 220 und der hiermit verbundenen „Kenntnis" der zurückzulegenden Wegstrecke durchzuführen. Bei einer derartigen Vorgehensweise besteht erneut die Möglichkeit eines „prädikti- ven" Schwenkens.
Figur 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Assistenzsystems
101 für ein Kraftfahrzeug 220, welches hinsichtlich des Aufbaus im Wesentlichen mit dem Assistenzsystem 100 von Figur 1 übereinstimmt. Auf Details zu übereinstimmenden bzw. entsprechenden Komponenten sowie deren Funktionsweise wird daher auf die obigen Ausführungen verwiesen. Das Assistenzsystem 101 weist zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 220 eine Bildaufnahmeeinrichtung 130 und eine Abbildungseinrichtung 131 auf, wobei die Abbildungseinrichtung 131 den zu erfassenden Bildausschnitt auf die Bildaufnahmeeinrichtung 130 abbildet. Hierbei ist lediglich die Abbildungseinrichtung 131 schwenkbar ausgebildet, und kann über eine durch die Steuereinrichtung 1 10 steuerbare Antriebseinrichtung 125 gedreht werden.
Die Bildaufnahmeeinrichtung 130 umfasst beispielsweise ein CCD-
Sensorelement (Charge Coupled Device), und die Abbildungseinrichtung 131 ein zugehöriges Linsensystem. Alternativ ist es vorstellbar, dass die Bildaufnahmeeinrichtung 130 eine Videokamera darstellt, und die Abbildungseinrichtung 131 ein schwenkbares Spiegelsystem umfasst. Anstelle die gesamte Abbildungsein- richtung 131 zu schwenken, kann auch nur ein Bestandteil der Abbildungseinrichtung 131 schwenkbar ausgebildet sein (nicht dargestellt).
Die anhand der Figuren erläuterten Assistenzsysteme stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Darüber hinaus sind Ausführungsformen vor- stellbar, welche weitere Abwandlungen und Kombinationen der beschriebenen
Assistenzsysteme umfassen. Die in den Figuren 1 und 6 dargestellten Einrichtungen bzw. ein Teil hiervon können sowohl separat voneinander als auch zusammen als integrierte Komponenten ausgebildet sein.
Des weiteren können die Assistenzsysteme zusätzlich oder anstelle der dargestellten Einrichtungen weitere Einrichtungen umfassen bzw. mit weiteren Einrichtungen gekoppelt sein, mit deren Hilfe durchfahrene Kurven bzw. gekrümmte Straßenabschnitte erfasst werden, um eine Erfassungsrichtung einer optischen Bilderfassungseinrichtung entsprechend auszurichten. Ein mögliches Beispiel sind Beschleunigungssensoren zum Erfassen der Längs- und Querbeschleunigung eines Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus können weitere Komponenten wie zum Beispiel ein Radarsensor vorgesehen sein, mit dessen Hilfe beispielsweise eine Abstandsregelung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug durchgeführt wird.
Auch können die Assistenzsysteme weitere Funktionen aufweisen. Ein Beispiel ist eine auf einem optisch erfassten Bildausschnitt basierende Fahrspurerkennung, mit deren Hilfe der Fahrer beispielsweise vor einem Verlassen der Fahrspur gewarnt wird. Auch hierbei erweist sich ein Anpassen der Erfassungsrichtung einer optischen Bilderfassungseinrichtung an einen Straßenverlauf als güns- tig, um eine zuverlässige Fahrspurerkennung insbesondere bei Kurven bzw. gekrümmten Straßenabschnitten zu ermöglichen. Darüber hinaus ist eine Ausführungsform eines Assistenzsystems vorstellbar, bei welchem keine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des optisch erfassten Bildausschnitts vorgesehen ist. Auch bei einem derartigen Assistenzsystem kann der er- fasste Bildausschnitt einer automatischen Bildauswertung zugeführt werden, um beispielsweise Hindernisse zu identifizieren und auf der Grundlage des identifizierten Hindernisses eine akustische Warnung zu erzeugen und/oder eine Steuerung des betreffenden Kraftfahrzeugs zu beeinflussen. Eine weitere mögliche Betriebsweise ist die vorstehend genannte Fahrspurerkennung.

Claims

Ansprüche
1 . Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (220), aufweisend eine Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131 ) zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (220), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131 ) ausgebildet ist, eine Erfassungsrichtung, in welcher der Bildausschnitt erfasst wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug (220) zu verändern.
2. Assistenzsystem nach Anspruch 1 , weiter aufweisend eine Anzeigeeinrichtung (190) zum Anzeigen des mit der Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131 ) erfassten Bildausschnitts.
3. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Bilderfas- sungseinrichtung (120) schwenkbar ausgebildet ist, und wobei das Assistenzsystem weiter eine Antriebseinrichtung (125) zum Schwenken der Bilderfassungseinrichtung (120) aufweist.
4. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Bilderfas- sungseinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung (130) und eine schwenkbare
Abbildungsseinrichtung (131 ) aufweist, wobei die Abbildungsseinrichtung (131 ) den Bildausschnitt der Umgebung des Kraftfahrzeugs (220) auf die Bildaufnahmeeinrichtung (130) abbildet, und wobei das Assistenzsystem weiter eine Antriebseinrichtung (125) zum Schwenken der Abbildungssein- richtung (131 ) aufweist.
5. Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend eine oder mehrere Einrichtungen (140, 150, 160, 170) zum Ermitteln von Standort- und Bewegungsinformationen des Kraftfahrzeugs (220).
6. Assistenzsystem nach Anspruch 5, wobei das Assistenzsystem ausgebildet ist, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131 ) auf der Grundlage der ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen zu verändern.
7. Assistenzsystem nach Anspruch 6, wobei das Assistenzsystem ausgebildet ist, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131 ) vor
Durchfahren eines zurückzulegenden Streckenabschnitts zu verändern, so dass der zurückzulegende Streckenabschnitt vorzeitig erfasst wird.
8. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Assistenz- System ausgebildet ist, eine Navigationsinformation auf der Grundlage der ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen bereitzustellen.
9. Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Assistenzsystem ausgebildet ist, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungs- einrichtung (120, 130, 131 ) bei einer Veränderung einer Beleuchtungsrichtung eines adaptiven Scheinwerfersystems des Kraftfahrzeugs (220) zu verändern.
10. Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Assistenzsystem ausgebildet ist, die Erfassungsrichtung der Bilderfassungseinrichtung (120, 130, 131 ) bei einer Veränderung eines Lenkeinschlags des Kraftfahrzeugs (220) zu verändern.
1 1 . Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Assistenzsystem ausgebildet ist, ein Hindernis (210) in dem erfassten Bildausschnitt zu identifizieren.
12. Verfahren zum optischen Erfassen eines Bildausschnitts einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (220), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Erfassungsrichtung, in welcher der Bildausschnitt erfasst wird, in Bezug auf das Kraftfahrzeug (220) verändert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Erfassungsrichtung - auf der Grundlage von ermittelten Standort- und Bewegungsinformationen des Kraftfahrzeugs (220), - bei einer Veränderung einer Beleuchtungsrichtung eines adaptiven Schein- werfersystem des Kraftfahrzeugs (220), oder
- bei einer Veränderung eines Lenkeinschlags des Kraftfahrzeugs (220) verändert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Erfassungsrichtung vor Durchfahren eines zurückzulegenden Streckenabschnitts verändert wird, so dass der zurückzulegende Streckenabschnitt vorzeitig erfasst wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der erfasste Bildaus- schnitt auf einer Anzeigeeinrichtung (190) angezeigt wird.
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