Fahrer-Assistenzsystem mit Objekterkennung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lenkung der Aufmerksamkeit des Fahrers eines Kraftfahrzeugs auf eine potentielle Gefahrenstelle, insbesondere die Position eines Fußgängers, in einem Bild, das auf einem Display des Kraftfahrzeugs oder virtuell dargestellt ist nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannt ist ein Nachtsichtsystem für Fahrzeuge bei dem eine Infrarotkamera am Fahrzeug befestigt ist und das von ihr erzeugte Infrarotbild auf einem Display im Fahrzeug dargestellt wird. Hierbei handelt es sich entweder um eine Wärmebildkamera für den fernen Infrarotbereich (FIR-System) oder um eine Kamera für den nahen Infrarotbereich (NIR-System). Bei NIR-System erzeugt eine Lichtquelle entsprechendes Licht und das von den beleuchteten Objekten reflektierte Licht wird von der NIR-Kamera zu einem Bild auf dem Display verarbeitet.

Diese bekannten Systeme sind überlassen es dem Fahrer vollständig potentielle Gefahrenstellen, wie die Position eines Fußgängers, von Wild oder aus dunklen Ausfahrten herausfahrenden Fahrzeugen, im Infrarotbild zu erkennen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung bekannter Nachtsysteme für Fahrzeuge.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass mindestens ein im Fahrzeug vorgesehener Laserscanner die vor dem Fahrzeug liegende Umgebung abtastet und die Form eines Objekts und den Abstand des Objekts vom Fahrzeug ermittelt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Laserscanner um einen Scanner, der Licht im infraroten Bereich aussendet und das von Objekten reflektierte Licht auswertet. Diese Auswertung erfolgt bei bekannten Laserscannern insbesondere

hinsichtlich Laufzeit und Winkel relativ zum Fahrzeug bei heute noch relativ geringer Auflösung der Form des Objekts.

Ein zweiter wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass mindestens eine Kamera, insbesondere eine Infrarot-Wärmebildkamera (FIR-Kamera) oder eine im nahen Infrarotbereich empfindliche Kamera (NIR-Kamera), am Fahrzeug vorgesehen ist, die die vor dem Fahrzeug liegende Umgebung aufnimmt und das reale oder virtuelle Bild der Umgebung zur Darstellung für den Fahrer bereitstellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich aus durch die elegante Nutzung sowohl eines Laserscanners als auch einer die Umgebung des Fahrzeugs abbildenden Kamera.

Ein dritter wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass das Objekt mit mindestens einem ersten Referenz-Objekt im Rahmen einer ersten Mustererkennung verglichen wird. Bevorzugt wird das von dem Laserscanner ermittelte Objekt im Rahmen der ersten Mustererkennung klassifiziert, d.h. es wird insbesondere überprüft, ob es sich um einen Fußgänger, Wild mit vier Beinen, eine Parklücke, oder um hintereinander geparkte Autos etc. handelt.

Ein vierter wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass bei hinreichender übereinstimmung des Objekts mit dem Referenz-Objekts ermittelt wird, in welchem Bereich des dem Fahrer dargestellten realen oder virtuellen Bilds das Objekt zu finden ist.

Ein fünfter wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht schließlich darin, dass der betreffende Bereich des Bilds und/oder das betreffende Objekt im Bild hervorgehoben wird.

Zusammengefasst wird durch die Erfindung das bekannte Nachtsichtsystem mit einer bildgebenden Kamera durch einen Laserscanner erweitert, dessen Signal zur Erkennung relevanter Objekte ausgewertet wird. Wird ein relevantes Objekt erkannt, wird ermittelt, wo es sich im Bild der bildgebenden Kamera befindet. Der entsprechende Bereich des Bilds und/oder das entsprechende Objekt wird dann in

dem dem Fahrer dargestellten Bild besonders kenntlich gemacht, um die Aufmerksamkeit des Fahrers beim Betrachten des Bilds hierauf zu lenken.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bild ein Infrarotbild ist, das durch eine Wärmebildkamera gewonnen worden ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der betreffende Bereich des Bilds und/oder das betreffende Objekt im Bild mit mindestens einem zweiten Referenz-Objekt im Rahmen einer zweiten Mustererkennung verglichen wird. Der betreffende Bereich des Bilds und/oder das betreffende Objekt wird im Bild hervorgehoben, wenn sowohl der erste Vergleich als auch der zweite Vergleich jeweils eine hinreichende übereinstimmung zeigt. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit der Erkennung relevanter Objekte, von Hindernissen oder von potentiellen Hindernissen erhöht und die Anzahl von Fehlalarmen bzw. irrtümlichen Ablenkungen des Fahrers durch eine Hervorhebung im Bild verringert werden.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Referenz- Objekt eine L-Form aufweist, um zu ermitteln, ob und ggf. wo das Abtastbild des Laserscanners mindestens eine L-Form aufweist. Das Abtastsignal bzw. Abtastbild eines Laserscanners zeigt bei der Annäherung an ein seitlich an der Fahrbahn parkendes Auto eine L-Form. Damit kann überprüft werden, ob sich das Fahrzeug parkenden Autos nähert.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Referenz- Objekt zwei beabstandete L-Formen aufweist, um zu ermitteln, ob und ggf. wo das Abtastbild des Laserscanners mindestens zwei beabstandete L-Formen aufweist. Damit kann überprüft werden, ob sich das mit dem Laserscanner ausgestattete Fahrzeug zwei hintereinander parkenden Fahrzeugen nähert. Bei einer solchen Verkehrssituation besteht ein erhöhtes Risiko, dass Kinder oder Erwachsene zwischen parkenden Autos hindurchgehen und plötzlich auf der Fahrbahn stehen. Wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine solche Situation im Dunkeln im ausgewerteten Signal des Laserscanners und/oder im Infrarotbild der Infrarotkamera erkannt, wird die entsprechende Position oder der entsprechende Bereich bzw. die betreffende Person in dem Infrarotbild, das dem Fahrer

bereitgestellt wird, besonders kenntlich gemacht. Zudem kann auf diesen Umstand durch ein optisches und/oder akustisches Warnsignal hingewiesen werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Rahmen der ersten Mustererkennung das sich bewegende Objekt mit einem sich bewegenden ersten

Referenz-Objekt verglichen wird. Indem eine Abfolge von Bildern anstelle eines einzelnen Bildes im Rahmen der Mustererkennung verglichen wird, lässt sich die

Erkennungsrate in manchen Situationen deutlich erhöhen. Die auftretenden

Veränderungen können charakteristisch für eine bestimmte zu erkennende Verkehrssituation sein.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass alternativ oder ergänzend (auch) im Rahmen der zweiten Mustererkennung das sich im realen oder virtuellen Bild bewegende Objekt mit einem sich bewegenden zweiten Referenz- Objekt verglichen wird. Hierdurch lässt sich die Erkennungsrate kritischer Situationen bzw. von potentiellen Gefahrenstellen weiter erhöhen.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und/oder zweite Mustererkennung kontinuierlich durchgeführt wird. Dies ermöglicht eine fortwährende Unterstützung des Fahrers, insbesondere während der Fahrten in der Dunkelheit oder bei schlechter Sicht.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das virtuelle Bild mittels eines Head-Up-Displays vor der Windschutzscheibe des Fahrzeugs erzeugt wird. Hierbei kann der Fahrer fortwährend das Verkehrsgeschehen beobachten und wird nicht durch wiederholte Blicke auf ein Display im Armaturenbrett abgelenkt. Ferner wird der Fahrer in der Regel sofort registrieren, wenn ein Objekt im virtuellen Bild besonders kenntlich gemacht wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Laserscanner Objekte mit Laserstrahlen mit einer Wellenlänge abtastet, die im nahen oder fernen Infrarotbereich liegt. Solche Laserscanner stehen bereits für automotive Anwendungen zur Verfügung und können daher kostengünstig im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Laserscanner die Größe und/oder die Geschwindigkeit von Objekten ermittelt und im Rahmen der ersten Mustererkennung überprüft wird, ob das Objekt eine Größe und/oder Geschwindigkeit aufweist, die der typischen Größe eines ersten Referenz-Objekts und/oder der Geschwindigkeit eines ersten Referenz-Objekts entspricht. Hierdurch lässt sich die Erkennungsrate relevanter Objekte weiter steigern, weil mehr Kriterien bzw. Daten für den Vergleich mit Referenz-Objekten zur Verfügung gestellt werden.

Schließlich wird durch die Erfindung ein Fahrer-Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das es ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche ausführt und die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.