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DE102008062154A1 - Control of a camera system of a motor vehicle - Google Patents

Control of a camera system of a motor vehicle Download PDF

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

In einem Verfahren zur Steuerung eines Kamera-Systems eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens eine Applikation eines Fahrerassistenzsystems auf der Auswertung der Bilder des Kamera-Systems beruht, wird jeder Applikation des Fahrerassistenzsystems ein Parametersatz von Bildaufnahmeparametern zugeordnet, der zur Steuerung der Bildaufnahme des Kamera-Systems verwendet wird.In a method for controlling a camera system of a motor vehicle, wherein at least one application of a driver assistance system based on the evaluation of the images of the camera system, each application of the driver assistance system is assigned a parameter set of image acquisition parameters, which is used to control the image acquisition of the camera system becomes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fahrerassistenzsystem mit einem derartig gesteuerten Kamerasystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The The present invention relates to a method for controlling a Camera system of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a driver assistance system with such a controlled Camera system according to the preamble of the claim 7th

Derzeit sind Kamera- oder bilderzeugende Systeme im automotiven Bereich zur Fahrstreifen- und Objektdetektion im Einsatz, insbesondere bei Fahrzeugen der gehobenen Klasse.Currently are camera or imaging systems in the automotive sector for lane and object detection in use, especially in vehicles the upscale class.

So wird in der DE 10 2006 007 550 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung einer Fahrstreifenmarkierung für ein Kraftfahrzeug beschrieben, wobei mittels einer nach vorne gerichteten Videokamera, welche Graubilder erzeugt, und einer nachgelagerten Bildverarbeitungseinrichtung Fahrstreifenmarkierungen erkannt werden.So will in the DE 10 2006 007 550 A1 describes a device and a method for detecting a lane marking for a motor vehicle, wherein by means of a forward-facing video camera, which produces gray images, and a downstream image processing device lane markings are detected.

Des weiteren beschreibt die DE 10 2005 050 662 A1 einen Autobahnassistenten zum semiautonomen Fahren für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Spurwechselassistenten, eine Vorrichtung zur Fahrspurerkennung, eine Navigationseinrichtung und eine automatische Abstandsregelung. Der Autobahnassistent stützt sich dabei auf die Daten einer komplexen Sensorik, bestehend aus einem nach hinten gerichteten Nahbereichsradar, aus einem nach vorne gerichteten Fernradar sowie eine ebenfalls nach vorne gerichtete Monovideokamera, dessen Bild für die Fahrspurerkennung ausgewertet wird.Furthermore, the describes DE 10 2005 050 662 A1 a highway assistant for semi-autonomous driving for a motor vehicle, comprising a lane change assistant, a device for lane detection, a navigation device and an automatic distance control. The Autobahn Assistant relies on the data of a complex sensor system consisting of a rear-facing short-range radar, a forward-looking long-range radar and a likewise forward-facing monovideo camera whose image is evaluated for lane detection.

Ferner beschreibt die DE 10 2007 011 276 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Fahrwegbestimmung für ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug mit einer nach vorne gerichteten Videokamera mit einem Öffnungswinkel von mehr als 140° ausgestattet ist, während üblicherweise nach vorne gerichtete Kameras einen Öffnungswinkel von 40° oder weniger aufweisen.Furthermore, the describes DE 10 2007 011 276 A1 a method and an apparatus for automatic route determination for a motor vehicle, wherein the motor vehicle is equipped with a front-facing video camera with an opening angle of more than 140 °, while usually forward-facing cameras have an opening angle of 40 ° or less.

Die Kamerasysteme in den genannten bekannten Anwendungen sind abgestimmt auf die Anforderungen der speziellen Applikation und haben festgelegte Kameraeinstellungen. Da nun Kameras nach und nach immer weiter Einzug in Kraftfahrzeuge halten werden, um damit komplexere Fahrerassistenzfunktionen zu unterstützen, ist es aus wirtschaftlichen Gründen und Gründen des verfügbaren Bauraums geboten, dass ein einzelnes Kamerasystem für mehrere Fahrerassistenzfunktionen gleichzeitig genutzt wird.The Camera systems in the mentioned known applications are tuned to the requirements of the specific application and have specified Camera settings. Now cameras are gradually moving in in motor vehicles will be able to handle more complex driver assistance functions to support it is for economic reasons and reasons of available space, that a single camera system for multiple driver assistance functions used simultaneously.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeuges sowie einen entsprechenden Fahrerassistenten zu schaffen, so dass das Kamerasystem für verschiedene Fahrerassistenzapplikationen verwendet werden kann.Of the The invention is therefore based on the object, a method of control a camera system of a motor vehicle and a corresponding Driver assistants to create, so that the camera system for various driver assistance applications can be used.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Fahrerassistenten mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 and by a driver assistant with the features of the claim 7 solved. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens eine Applikation eines Fahrerassistenzsystems auf der Auswertung der Bilder des Kamerasystems beruht, ordnet jeder Applikation des Fahrerassistenzsystems einen Parametersatz von Bildaufnahmeparametern zu, der zur Steuerung der Bildaufnahme des Kamerasystems verwendet wird. Damit wird für jede vom Fahrerassistenzsystem gerade ausgeführte Applikation der entsprechende Parametersatz in das Kamerasystem geladen und zur Ausführung gebracht, so dass das Kamerasystem die für die jeweilige Applikation notwendigen Bilder liefern kann.The inventive method for controlling a Camera system of a motor vehicle, wherein at least one application a driver assistance system on the evaluation of the images of the camera system rests, assigns each application of the driver assistance system one Parameter set of image acquisition parameters to, which is used to control image acquisition of the camera system is used. This will be for each of the Driver assistance system just running the application corresponding parameter set is loaded into the camera system and executed brought, so that the camera system those for the respective Application can provide necessary pictures.

Vorzugsweise enthält ein Parametersatz mindestens einen Bildaufnahmeparameter. Dabei können die folgenden Bildaufnahmeparameter in Frage kommen: die Belichtungszeit, der zu analysierende Bildausschnitt, die Abtastung des Bildes oder des gewünschten Bildausschnitts, die Reichweite und der Öffnungswinkel des Kamerasystems, der Zoomfaktor des Kamerasystems. Die Liste der aufgezählten Bildaufnahmeparameter des Kamerasystems erhebt dabei keinen Anspruch auf Vollständigkeit, weitere Bildaufnahmeparameter, wie Schwenkwinkel der Kamera seitwärts oder nach oben oder unten, Änderung der Bildaufnahme und der Abtastfrequenz des Kamerasystems fallen hier ebenfalls darunter. Mit anderen Worten, ein derartiger Parametersatz für eine Applikation des Fahrerassistenzsystems enthält die zur Steuerung der Kamera notwendigen Bildaufnahmeparameter.Preferably a parameter set contains at least one image acquisition parameter. The following image acquisition parameters can be used come: the exposure time, the image section to be analyzed, the scanning of the image or the desired image section, the range and the opening angle of the camera system, the zoom factor of the camera system. The list of enumerated Image acquisition parameters of the camera system makes no claim for completeness, other image acquisition parameters, such as Pan angle of the camera sideways or upwards or below, change the image recording and sampling frequency of the camera system are also covered here. In other words, contains such a parameter set for an application of the driver assistance system the image acquisition parameters necessary to control the camera.

Vorzugsweise sind die Parametersätze der einzelnen Applikationen unterschiedlich, wobei dies der Extremfall ist. Es kann sein, dass mehrere Applikationen für die Steuerung des Kamerasystems denselben Parametersatz verwenden, es kann jedoch auch sein, dass jede Applikation einen Parametersatz benötigt, der von allen anderen Parametersätzen unterschiedlich ist.Preferably are the parameter sets of the individual applications different, where this is the extreme case. It may be that multiple applications for the control of the camera system, the same parameter set However, it can also be that every application has one Parameter set required, that of all other parameter sets is different.

Vorzugsweise können die Bildaufnahmeparameter eines Parametersatzes einer Applikation variabel sein und beispielsweise eine Funktion der aktuellen Umgebungssituation sein. Dabei kommen als Umgebungssituationen Umgebungslichtbedingungen, Spurwechselsituationen, Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs, die Art der Straße, die Art der Spurmarkierung der Straße und die Art des Verkehrs, d. h., Stadtverkehr oder beispielsweise Autobahnverkehr, in Frage. Es ist offensichtlich, dass die Belichtungszeit der Kamera eine Funktion des Umgebungslichtes sein muss, da beispielsweise eine Kamera eine andere Belichtungszeit im Tunnel oder in der Dämmerung im Vergleich zum Tageslicht benötigt.Preferably, the image acquisition parameters of a parameter set of an application can be variable and, for example, be a function of the current environmental situation. Ambient lighting conditions, lane change situations, cornering of the motor vehicle, the type of road, the type of lane marking of the road and the type of traffic, ie City traffic or for example motorway traffic, in question. It is obvious that the exposure time of the camera must be a function of the ambient light, since, for example, a camera requires a different exposure time in the tunnel or at twilight compared to daylight.

Unter Applikationen eines Fahrerassistenzsystems werden vorzugsweise Fahrassistenzfunktionen verstanden.Under Applications of a driver assistance system are preferably driver assistance functions Understood.

Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des im voran gegangenen beschriebenen Verfahrens umfasst ein Kamerasystem zur Bereitstellung von Bilddaten für einzelne Applikationen des Fahrerassistenzsystems, wobei jeder Applikation, die auf einer Auswertung der Bilder des Kamerasystems beruht, ein Parametersatz vom Bildaufnahmeparametern zugeordnet ist, die zur Steuerung der Bildaufnahme des Kamerasystems dient. Weiter wird vorzugsweise das Kamerasystem durch eine Einzelkamera oder eine Stereo-Kamera-Anordnung gebildet.The Driver assistance system according to the invention for implementation of the method described above comprises a camera system for Provision of image data for individual applications the driver assistance system, with each application on one Evaluation of the images of the camera system is based, a parameter set is assigned by the image acquisition parameters that are used to control the Image recording of the camera system is used. Next is preferably the Camera system formed by a single camera or a stereo camera arrangement.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:A preferred embodiment of the invention will be below described with reference to the drawings. Showing:

1 das Konzept der intelligenten Nutzung von Kamerasystemen in schematischer Darstellung, 1 the concept of the intelligent use of camera systems in a schematic representation,

2 ein Beispiel der Steuerung der Belichtungszeit, 2 an example of the control of the exposure time,

3 ein Beispiel einer individuellen Steuerung des Bildausschnitts, und 3 an example of an individual control of the image section, and

4 ein Beispiel einer individuellen Abtastung des Bildes. 4 an example of an individual scan of the image.

Das in 1 dargestellte Konzept zur intelligenten Nutzung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs zeigt ein Kamerasystem 1 sowie eine für das Kamerasystem 1 zuständige optische und/oder digitale Steuerung. Ferner sind am nicht dargestellten Kraftfahrzeug weitere Sensoren 3 angeordnet, wie beispielsweise Ultraschallsensoren, Radarsensoren oder Lasersensoren. Die Daten der anderen Sensoren 3 sowie diejenigen des Kamerasystems 1 fließen in eine Sensordatenfusion 5, wobei die Kameradaten noch einer Autokalibrierung 4 unterzogen werden. Die Sensordatenfusion 5 führt die verschiedenen Daten der Sensoren des Kraftfahrzeugs zusammen, und die Daten werden einer Situationsanalyse, wie beispielsweise einer Straßen-Typ-Erkennung, des Umfelds des Kraftfahrzeugs unterzogen. In Abhängigkeit von der Situationsanalyse, also hier im vorliegenden Fall der Straßen-Typ-Erkennung, wird über die optische/digitale Steuerung, beispielsweise der Zoom des Kamerasystems 1, verändert. So wird beispielsweise eine große Reichweite und ein enger Öffnungswinkel auf der Autobahn zur besseren Spurerkennung bzw. Objekterkennung benötigt. Das Gegenteil ist der Fall bei einem Stau oder im Stadtverkehr, hier ist ein großer Öffnungswinkel und ein geringere Reichweite erforderlich, um sehr scharfe Kurven oder Fußgänger besser zu erfassen. Dies wird durch das in 1 dargestellte Verfahren bewirkt, indem aus der Situationsanalyse beispielsweise die Frage beantwortet wird, ob sich das Fahrzeug auf einer Autobahn oder im Stadtverkehr befindet, und aufgrund dieser Feststellung die Kamera 1 entsprechend angesteuert wird.This in 1 illustrated concept for the intelligent use of a camera system of a motor vehicle shows a camera system 1 as well as one for the camera system 1 responsible optical and / or digital control. Furthermore, the motor vehicle, not shown, other sensors 3 arranged, such as ultrasonic sensors, radar sensors or laser sensors. The data of the other sensors 3 as well as those of the camera system 1 flow into a sensor data fusion 5 , where the camera data is still an auto-calibration 4 be subjected. The sensor data fusion 5 merges the various data of the sensors of the motor vehicle, and the data is subjected to a situation analysis, such as a road-type detection of the environment of the motor vehicle. Depending on the situation analysis, in this case the road-type detection, is about the optical / digital control, for example, the zoom of the camera system 1 , changed. For example, a large range and a narrow opening angle on the highway is needed for better track recognition or object recognition. The opposite is the case with a traffic jam or in city traffic, here a large opening angle and a smaller range is required, in order to capture very sharp curves or pedestrian better. This is through the in 1 illustrated method effected by the situation analysis, for example, the question is answered, whether the vehicle is on a highway or in city traffic, and because of this finding the camera 1 is controlled accordingly.

2 zeigt anhand eines Beispiels die individuelle Steuerung der Belichtungszeit der Kamera, beispielsweise bei der Dämmerung oder im Tunnel. So zeigt der linke Teil der 2 die Einstellung der Belichtung bei normalem Tageslicht, während der rechte Teil die Verlängerung der Belichtungszeit bei Dämmerung zeigt, was mit einer Verschlechterung der Bildqualität einhergeht. 2 shows an example of the individual control of the exposure time of the camera, for example, at dusk or in the tunnel. So shows the left part of the 2 the setting of the exposure in normal daylight, while the right part shows the extension of the exposure time at dusk, which is accompanied by a deterioration of the image quality.

3 zeigt eine individuelle Ansteuerung eines Bildausschnitts. So wird im linken Teil der 3 besonders der Bildausschnitt 7 individuell angesteuert, beispielsweise indem dieser Bildausschnitt herangezoomt wird, da dieser ein entgegenkommendes Fahrzeug beinhaltet. Dem gegenüber zeigt der rechte Teil der 3 einen zweiten Bildausschnitt 8, in dem ein Verkehrszeichen detektiert wurde, welches beispielsweise einer Zeichenerkennung unterzogen wird. Dazu muss dieser zweite Bildausschnitt 8 genauer ausgewertet werden. 3 shows an individual control of a picture detail. So in the left part of the 3 especially the picture section 7 individually controlled, for example by zooming in on this image section, since it contains an oncoming vehicle. The opposite shows the right part of the 3 a second picture section 8th in which a traffic sign has been detected, which is subjected to character recognition, for example. For this, this second image section must 8th be evaluated more accurately.

4 zeigt eine individuelle Abtastung des von der Kamera aufgenommenen Bildes. So ist schematisch in 4 ein mit großen Rechtecken überdecktes Teilbild dargestellt, welches für eine grobe Abtastung steht. Dem gegenüber zeigt der rechte Teil der 4 eine feine Abtastung 10. 4 shows an individual scan of the image taken by the camera. So is schematic in 4 a sub-picture covered with large rectangles, which stands for a rough scan. The opposite shows the right part of the 4 a fine scan 10 ,

11
Kameracamera
22
optische/digitale Steuerungoptical / digital control
33
weitere SensorenFurther sensors
44
Kamera-AutokalibrierungCamera auto-calibration
55
SensordatenfusionSensor data fusion
66
Situationsanalysesituation analysis
77
erster Bildausschnittfirst image section
88th
zweiter Bildausschnittsecond image section
99
grobe Abtastungrough scan
1010
feine Abtastungfine scan

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 102007011276 A1 [0005] - DE 102007011276 A1 [0005]

Claims (8)

Verfahren zur Steuerung eines Kamera-Systems eines Kraftfahrzeugs, wobei mindestens eine Applikation eines Fahrerassistenzsystems auf der Auswertung der Bilder des Kamera-Systems beruht, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Applikation des Fahrerassistenzsystems ein Parametersatz von Bildaufnahmeparametern zugeordnet ist, der zur Steuerung der Bildaufnahme des Kamera-Systems verwendet wird.Method for controlling a camera system of a motor vehicle, wherein at least one application of a driver assistance system based on the evaluation of the images of the camera system, characterized in that each application of the driver assistance system is assigned a parameter set of image acquisition parameters, which is used to control the image acquisition of the camera Systems is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parametersatz mindestens einen Bildaufnahmeparameter aufweist, wobei als Bildaufnahmeparameter die Belichtungszeit, der zu analysierende Bildausschnitt, die Abtastung des Bildes oder Bildausschnitts, die Reichweite und der Öffnungswinkel des Kamera-Systems verwendet werden.Method according to claim 1, characterized in that a parameter set has at least one image acquisition parameter, where the image acquisition parameter is the exposure time, the one to be analyzed Image section, the scan of the image or image section, the Range and the opening angle of the camera system used become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametersätze unterschiedlich sind.Method according to claim 1, characterized in that that the parameter sets are different. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeparameter eines Parametersatzes variabel und eine Funktion der Umgebungssituation sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the image acquisition parameters of a parameter set are variable and a function of the environmental situation. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Umgebungssituationen gegeben sind durch Umgebungslichtbedingungen, Spurwechselsituation, Kurvenfahrt, Art der Strasse, Spurmarkierungssituation und/oder Art des Verkehrs.Method according to claim 4, characterized in that that environmental situations are given by ambient light conditions, Lane change situation, cornering, type of road, lane marking situation and / or type of traffic. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Applikation durch eine Fahrerassistenzfunktionen realisiert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an application by a driver assistance functions is realized. Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Kamerasystem zur Bereitstellung von Bilddaten für einzelne Applikationen des Fahrerassistenzsystems, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Applikation, die auf einer Auswertung der Bilder des Kamerasystems beruht, ein Parametersatz von Bildaufnahmeparametern zugeordnet ist, die zur Steuerung der Bildaufnahme des Kamera-Systems dient.Driver assistance system for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a camera system for providing image data for individual applications the driver assistance system, characterized in that each application, which is based on an evaluation of the images of the camera system Parameter set of image acquisition parameters is assigned to the control the image recording of the camera system is used. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerasystem durch eine Einzelkamera oder eine Stereo-Kamera-Anordnung gebildet wird.Driver assistance system according to claim 7, characterized in that that the camera system by a single camera or a stereo camera arrangement is formed.
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