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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warnen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs vor einer drohenden Kollision mit einem in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindlichen und sich dem Kraftfahrzeug nähernden Zielobjekt, wobei mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs eine zeitliche Sequenz von Bildern des Umgebungsbereichs bereitgestellt wird, wobei aus zumindest einer Untermenge der Bilder jeweils ein Messwert für einen Gefahrengrad bezüglich der Kollision anhand des jeweiligen Bilds mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung bestimmt wird, und wobei das Warnen des Fahrers abhängig von den Messwerten erfolgt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kamerasystem zum Durchführen eines solchen Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kamerasystem.
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Kamerabasierte Kollisionswarnungssysteme sind bereits Stand der Technik. Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf ein so genanntes „Cross-Traffic-Alert”-System, welches zum Warnen vor einem möglichen Querverkehr anhand von Bildern dient, die mittels einer Kamera bereitgestellt werden. Solche Kamerasysteme können beispielsweise bei Garagenausfahrten, beim Ausparken aus einer Parklücke oder aber auf Kreuzungen besonders vorteilhaft genutzt werden, d. h. insgesamt in Straßensituationen, in denen der Fahrer eine eingeschränkte Sicht auf den Querverkehr hat. Üblicherweise wird dabei eine Kamera an einem vorderen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs und/oder eine Kamera im Heckbereich des Kraftfahrzeugs (beispielsweise am hinteren Stoßfänger oder an der Heckklappe) angebracht. Diese Kamera weist einen relativ breiten Öffnungswinkel in einem Wertebereich von 160° bis 200° auf und kann daher Bilder bereitstellen, in denen der Querverkehr abgebildet ist. Diese Bilder werden an eine elektronische Bildverarbeitungseinrichtung übermittelt, die die Bilder verarbeitet. Die Bildverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise Zielobjekte – zum Beispiel andere Fahrzeuge, Fußgänger, Radfahrer und dergleichen – identifizieren und über die Sequenz von Bildern hinweg verfolgen. Die Bilder können auch auf einem Display angezeigt werden.
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In diesem Zusammenhang ist es bereits Stand der Technik, anhand der Sequenz von Bildern einer Kamera die so genannte Zeit bis zur Kollision (time to collision) zu berechnen, d. h. diejenige Zeit, die das Zielobjekt zum Erreichen des Kraftfahrzeugs benötigt. Diese Zeit bis zur Kollision stellt einen Gefahrengrad dar, welcher proportional zur bestehenden Kollisionsgefahr ist.
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Zu jedem Bild oder zu jedem n-ten Bild (n > 1) kann dabei jeweils ein Messwert für die Zeit bis zur Kollision ermittelt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Messwerte eine relativ große Schwankung über die Zeit aufweisen, sodass eine zusätzliche Filterung der Messwerte erforderlich ist.
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Die Bestimmung der Zeit bis zur Kollision anhand von Bildern einer Kamera ist beispielsweise bereits aus dem Dokument
US 2009/0143986 A1 bekannt.
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Wie bereits ausgeführt, müssen die Messwerte im Stand der Technik einer zusätzlichen Filterung unterzogen werden, um brauchbare Ergebnisse für die Zeit bis zur Kollision bereitzustellen zu können. Üblicherweise wird dabei das so genannte Kalman-Filter verwendet, wie dies beispielsweise in dem Dokument
US 2010/0191391 A1 beschrieben ist. Ein Kalman-Filter ist jedoch mit relativ großen Nachteilen verbunden. So wird für die Implementierung eines Kalman-Filters eine relativ hohe Rechenleistung benötigt, die jedoch insbesondere bei Kraftfahrzeugen nur beschränkt zur Verfügung steht. Die Rechenleistung ist insbesondere bei so genannten eingebetteten Systemen (embedded systems) nicht vorhanden. Ein Kalman-Filter stellt außerdem einen für die vorliegende Anwendung unverhältnismäßig komplexen Algorithmus dar, der gegebenenfalls auch eine Verzögerung bei der Berechnung der aktuellen Zeit bis zur Kollision verursachen kann.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren, ein Kamerasystem sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei denen Maßnahmen getroffen sind, die gewährleisten, dass der aktuelle Gefahrengrad bezüglich der Kollision besonders präzise und mit geringstem Rechenaufwand bestimmt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Kamerasystem mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Warnen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs vor einer drohenden (möglichen) Kollision mit einem Zielobjekt, das sich in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindet und sich dem Kraftfahrzeug nähert. Mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs wird eine zeitliche Sequenz von Bildern des Umgebungsbereichs bereitgestellt. Zu zumindest einer Untermenge der Bilder – beispielsweise zu jedem Bild oder zu jedem n-ten Bild (n > 1) – wird jeweils ein Messwert für einen Gefahrengrad bezüglich der Kollision anhand des jeweiligen Bilds ermittelt. Diese Bestimmung erfolgt mittels einer elektronischen Bildverarbeitungseinrichtung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass anhand des jeweils aktuellen Messwerts sowie anhand einer Vielzahl von vorherigen Messwerten (beispielsweise einer vorbestimmten Anzahl von vorherigen Messwerten) eine Ausgleichsfunktion (fitting function) bestimmt wird, welche in Bezug auf die Messwerte ein vorbestimmtes Optimierungskriterium (beispielsweise „least squares”) erfüllt, und dass zum Warnen des Fahrers der aktuelle Gefahrengrad anhand der Ausgleichsfunktion bestimmt wird.
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Unter Verzicht auf die Implementierung eines Kalman-Filters kann der Gefahrengrad somit besonders präzise und mit geringstem Rechenaufwand ermittelt werden, indem zusätzlich zu dem aktuellen Messwert auch die vorherigen Messwerte und somit die Messhistorie genutzt werden, um eine Ausgleichsfunktion beziehungsweise Ausgleichskurve zu ermitteln. Diese Ausgleichsfunktion berücksichtigt also eine Vielzahl von Messwerten und wird vorzugsweise mit dem jeweils neuen aktuellen Messwert fortlaufend angepasst und aktualisiert. Durch die Implementierung einer derartigen Ausgleichsfunktion kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in einem eingebetteten System implementiert werden, welches bekanntlich lediglich über eingeschränkte Rechenleistung verfügt. Dies erweist sich insbesondere bei Kraftfahrzeugen als besonders vorteilhaft.
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Als Gefahrengrad kann beispielsweise die oben genannte Zeit bis zur Kollision (TTC, oder Zeit bis zur Durchquerung) und/oder eine Wegstrecke bis zur möglichen Kollision anhand der Bilder bestimmt werden. Sowohl die TTC als auch die Wegstrecke bis zur Kollision stellt ein zuverlässiges Maß für den Gefahrengrad dar. Zur Bestimmung des Gefahrengrads kann dabei ein Abstand des Zielobjekts von dem Kraftfahrzeug anhand des jeweiligen Bilds ermittelt werden. Ergänzend oder alternativ kann der Gefahrengrad jedoch auch eine Position des Zielobjekts in dem Bild und/oder in der dreidimensionalen Welt und/oder einen Zielwinkel relativ zum Kraftfahrzeug umfassen.
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Bezüglich des oben genannten Optimierungskriteriums kann die Ausgleichsfunktion vorzugsweise mittels einer Methode der Regressionsanalyse bestimmt werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die lineare oder quadratische Regression verwendet wird. Auf diese Art und Weise kann der Rechenaufwand weiterhin reduziert werden.
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In einer Ausführungsform kann zum Bestimmen der Ausgleichsfunktion angenommen werden, dass sich das Zielobjekt mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zum Kraftfahrzeug bewegt, sodass als Ausgleichsfunktion eine lineare Funktion bestimmt wird. Diese Annahme erweist sich insbesondere bei dem oben genannten „Cross-Traffic-Alert”-System, welches zur Detektion des Querverkehrs dient, als vorteilhaft. Bei diesem System kann nämlich mit hoher Wahrscheinlichkeit angenommen werden, dass sich der Querverkehr im Wesentlichen mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zum Kraftfahrzeug bewegt. Diese Annahme reduziert den Rechenaufwand auf ein Minimum.
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Alternativ kann jedoch auch eine nicht-lineare Ausgleichsfunktion bestimmt werden, bei welcher auch eine Änderung der relativen Geschwindigkeit berücksichtigt wird.
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Zur Bestimmung der Ausgleichsfunktion werden die Messwerte vorzugsweise jeweils mit einem zugeordneten Gewichtungsfaktor gewichtet. Die Ausgleichsfunktion wird dann anhand der gewichteten Messwerte bestimmt. Auf diese Art und Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren an verschiedenste Applikationen und unterschiedliche Straßensituationen jeweils optimal angepasst werden, indem die Gewichtungsfaktoren entsprechend eingestellt werden. Das Verfahren kann somit universell für verschiedene Fahrerassistenzsysteme verwendet werden.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gewichtungsfaktoren abhängig von einer Position des Zielobjekts in dem jeweiligen Bild bestimmt werden. Diese Ausführungsform basiert auf der Erkenntnis, dass die Genauigkeit der Messwerte von der Position des Zielobjekts in dem Bildrahmen abhängt. Die präziseren Messwerte können daher mit größeren Gewichtungsfaktoren als die weniger genauen Messwerte gewichtet werden, um insgesamt eine sehr präzise Ausgleichsfunktion bestimmen zu können.
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Die Messwerte bilden bevorzugt eine Messfolge von Messwerten, in welcher die Messwerte entsprechend einer Reihenfolge der Bilder innerhalb der Sequenz geordnet werden. Die Messfolge beginnt also mit dem jeweils aktuellen Messwert und endet bei einem ältesten Messwert. Die Gewichtungsfaktoren werden vorzugsweise abhängig von der Position des jeweiligen Messwerts innerhalb der Messfolge bestimmt. Mit anderen Worten sind die Gewichtungsfaktoren von dem „Alter” des jeweiligen Messwerts abhängig. Diese Ausführungsform beruht darauf, dass die neueren Messwerte deutlich wichtiger als die älteren Messwerte sind und daher gegenüber den älteren Messwerten priorisiert werden sollen. Somit kann eine Ausgleichsfunktion bereitgestellt werden, welche eine präzise Einschätzung des Gefahrengrads in der jeweils augenblicklichen Straßensituation ermöglicht.
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Die Gewichtungsfaktoren können jeweils aus zumindest einem Teilgewichtungsfaktor berechnet werden, welcher anhand einer Gewichtungsfunktion bestimmt wird, die für den aktuellen Messwert ein (globales) Maximum und für einen ältesten Messwert ein (globales) Minimum aufweist. Diese Gewichtungsfunktion kann beispielsweise eine exponentielle Funktion, zum Beispiel die e–t-Funktion, sein. Diese Ausführungsform sorgt also dafür, dass die aktuellen Messwerte mit größeren Gewichtungsfaktoren als die älteren Messwerte gewichtet werden. Wie bereits ausgeführt, kann dadurch eine Ausgleichsfunktion geschaffen werden, welche für die augenblickliche Straßensituation eine sehr präzise Bestimmung des aktuellen Gefahrengrads ermöglicht.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Gewichtungsfaktoren, mit denen die jeweiligen Messwerte gewichtet werden, jeweils aus zumindest einem ersten und einem zweiten Teilgewichtungsfaktor berechnet werden, beispielsweise durch eine Multiplikation des ersten Teilgewichtungsfaktors mit dem zweiten Teilgewichtungsfaktor. Der erste Teilgewichtungsfaktor kann abhängig von einer Position des Zielobjekts in dem jeweiligen Bild bestimmt werden. Der zweite Teilgewichtungsfaktor wiederum wird vorzugsweise abhängig von der Position des jeweiligen Messwerts innerhalb der Messfolge und somit abhängig von dem „Alter” des jeweiligen Messwerts bestimmt. Durch das Vorsehen von zwei verschiedenen Teilgewichtungsfaktoren kann somit einerseits die Position des Zielobjekts in dem jeweiligen Bild sowie andererseits auch die Position des jeweiligen Messwerts innerhalb der Messfolge berücksichtigt werden. Die Vorteile dieser beiden Ausführungsformen können daher in vorteilhafter Weise vereint werden.
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Es hat sich herausgestellt, dass die Genauigkeit der Ausgleichsfunktion durch so genannte Ausreißer (outliers) negativ beeinflusst werden kann. Um eine derartige negative Beeinflussung der Genauigkeit der Ausgleichsfunktion zu verhindern, werden folgende Ausführungsformen vorgeschlagen:
Bevor die aktuelle Ausgleichsfunktion anhand eines neuen Messwerts aktualisiert wird, kann überprüft werden, ob eine Abweichung dieses neuen Messwerts von der aktuellen Ausgleichsfunktion kleiner oder größer als ein vorgegebener Schwellwert ist. Die Aktualisierung der Ausgleichsfunktion anhand dieses neuen Messwerts kann nur dann durchgeführt werden, wenn die Abweichung kleiner als der Schwellwert ist. Mit anderen Worten wird der jeweils neue Messwert bei der Bestimmung der Ausgleichsfunktion dann ignoriert, wenn dessen Abweichung von der aktuellen Ausgleichsfunktion größer als der Schwellwert ist. Die Ausreißer können somit frühzeitig detektiert und herausgefiltert werden, sodass die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit bei der Ermittlung des Gefahrengrads erhöht werden können.
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Ergänzend oder alternativ kann auch folgende Methode durchgeführt werden: Nach einer Aktualisierung der Ausgleichsfunktion anhand eines neuen Messwerts können die für die Ausgleichsfunktion genutzten Messwerte (beispielsweise alle Messwerte, die bei der aktuellen Ausgleichsfunktion berücksichtigt wurden) daraufhin überprüft werden, ob eine Abweichung der jeweiligen Messwerte von der aktuellen Ausgleichsfunktion kleiner oder größer als ein vorgegebener Schwellwert ist. Dieser Schwellwert kann der oben genannte Schwellwert oder ein anderer Schwellwert sein. Eine neue Ausgleichsfunktion kann dann ausschließlich anhand derjenigen Messwerte bestimmt werden, deren Abweichung kleiner als der Schwellwert ist. Bei dieser Ausführungsform können also auch frühere Messwerte als Ausreißer herausgefiltert werden, sodass die Genauigkeit der Ausgleichsfunktion weiterhin verbessert werden kann.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Kamerasystem, welches zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, umfasst ein erfindungsgemäßes Kamerasystem.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kamerasystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einem Kamerasystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 einen beispielhaften Verlauf einer Ausgleichsfunktion;
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3 einen beispielhaften Verlauf einer ersten Gewichtungsfunktion;
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4 einen beispielhaften Verlauf einer zweiten Gewichtungsfunktion; und
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5 in schematischer Darstellung eine mögliche Straßensituation zur Erläuterung des Kamerasystems.
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Ein in 1 dargestelltes Kraftfahrzeug 1 ist beispielsweise ein Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 1 beinhaltet ein Kamerasystem 2, welches im Ausführungsbeispiel als Cross-Traffic-Alert-System und somit als Kollisionswarnungssystem ausgebildet ist, welches den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 vor einem Querverkehr warnt.
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Das Kamerasystem 2 beinhaltet zumindest eine Kamera 3, 4, welche an dem Kraftfahrzeug 1 angebracht ist. Beispielsweise können zwei Kameras 3, 4 vorgesehen sein, wobei die Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl von Kameras 3, 4 beschränkt ist und die Anzahl der Kameras 3, 4 beliebig sein kann. Im Ausführungsbeispiel ist eine erste Kamera 3 am vorderen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Eine zweite Kamera 4 ist im Heckbereich angeordnet, beispielsweise am hinteren Stoßfänger oder an einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs 1. Die Kameras 3, 4 stellen jeweils eine zeitliche Sequenz von Bildern bereit und übermitteln diese Bilder an eine zentrale elektronische Bildverarbeitungseinrichtung 5, welche die empfangenen Bilder verarbeitet und auf der Grundlage der Bilder verschiedenste Funktionalitäten im Kraftfahrzeug 1 bereitstellen kann. Bei dem Kollisionswarnungssystem 2 ist vorgesehen, dass anhand der Bilder der Fahrer vor dem Querverkehr gewarnt wird, nämlich mittels einer Warneinrichtung 6, die beispielsweise ein Display und/oder einen Lautsprecher beinhalten kann.
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In 5 ist eine mögliche Straßensituation gezeigt, in welcher der Fahrer durch das Kamerasystem 2 des Fahrzeugs 1 unterstützt werden kann. Das Kraftfahrzeug 1 befindet sich in einer Garagenausfahrt 7, welche beidseitig durch jeweilige Wände 8, 9 begrenzt ist. Die Garagenausfahrt 7 führt auf eine Straße 10, welche sich senkrecht zum Kraftfahrzeug 1 erstreckt. Auf der Straße 10 fährt ein weiteres Fahrzeug 11 (Zielobjekt), das sich in Richtung zum Kraftfahrzeug 1 gemäß der Pfeildarstellung 12 bewegt. Das Fahrzeug 11 bewegt sich dann an der Garagenausfahrt 7 vorbei und passiert somit die Garagenausfahrt 7.
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Aufgrund der Wände 8, 9 hat der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 eine eingeschränkte Sicht auf die Straße 10. Der Fahrer kann somit das weitere Fahrzeug 11 selbst nicht sehen, sodass hier das Kamerasystem 2 eingreifen muss. Anhand der Bilder der Kamera 3 ermittelt die Bildverarbeitungseinrichtung 5 Messwerte für die Zeit bis zur Kollision (TTC), welche einen Gefahrengrad darstellt. Die TTC bedeutet dabei eine Zeitdauer, welche das Fahrzeug 11 zum Erreichen des Kraftfahrzeugs 1 bzw. zum Passieren der Garagenausfahrt 7 benötigt. Die TTC beschreibt somit eine Zeitdauer bis zu einer möglichen Kollision, welche dann auftreten würde, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 auf einer Kollisionstrajektorie des Fahrzeugs 11 befinden würde. Noch mit anderen Worten beschreibt die TTC eine Zeitdauer, welche das Fahrzeug 11 zum Erreichen einer Linie 13 benötigt, die eine Verlängerung der Seitenflanke des Kraftfahrzeugs 1 darstellt und sich senkrecht zur Fahrtrichtung 12 des Fahrzeugs 11 erstreckt. Die TTC kann also auch dann berechnet werden, wenn das Fahrzeug 11 das Kraftfahrzeug 1 voraussichtlich passieren wird und es somit voraussichtlich zu keiner Kollision kommt.
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Zu jedem oder zu jedem n-ten Bild (n > 1) berechnet die Bildverarbeitungseinrichtung 5 also einen Messwert für die TTC. Über die Sequenz von Bildern hinweg wird somit eine Messfolge von Messwerten gebildet:
TTC1, TTC2, TTC3, ... TTCx,
wobei TTC1 den jeweils aktuellen Messwert bezeichnet, welcher anhand des aktuellen Bilds bestimmt wird. Die Anzahl x der Messwerte TTC1 bis TTCx kann dabei eine vorgegebene Anzahl sein, sodass die Messfolge insgesamt stets eine vorgegebene und feste Anzahl von Messwerten TTC1 bis TTCx beinhaltet. Nach Erfassen eines neuen Messwerts TTC1 wird somit der jeweils älteste Messwert TTCx aus der Messfolge entfernt – ähnlich wie bei einem Register. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Anzahl x der Messwerte TTC1 bis TTCx stets vergrößert wird, sodass die Messfolge alle Messwerte TTC1 bis TTCx beinhaltet, die bezüglich ein und desselben Zielobjekts 11 bestimmt wurden.
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Zur Bestimmung der Messwerte TTC1 bis TTCx wird das Zielobjekt 11 in dem jeweiligen Bild identifiziert, und es wird dessen Position in dem jeweiligen Bild ermittelt. Anhand der Position und der relativen Geschwindigkeit kann dann die TTC bestimmt werden.
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In 2 ist ein beispielhafter Verlauf der Messwerte TTC1 bis TTCx (in Sekunden) in Abhängigkeit von der Zeit t und somit über die Sequenz von Bildern hinweg gezeigt. Der Verlauf der ermittelten Messwerte TTC1 bis TTCx ist in 2 mit 14 bezeichnet. Wie aus 2 hervorgeht, weisen die Messwerte TTC1 bis TTCx eine relativ große Standardabweichung und somit eine relativ große Schwankung auf. Um anhand der Messwerte TTC1 bis TTCx eine genaue Einschätzung der tatsächlichen aktuellen TTC zu ermöglichen, wird eine Ausgleichsfunktion bestimmt, die beispielhaft in 2 gezeigt und mit 15 bezeichnet ist. Im Ausführungsbeispiel wird eine lineare Ausgleichsfunktion 15 genutzt; die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche lineare Funktion beschränkt.
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Zur Bestimmung der Ausgleichsfunktion 15 wird vorzugsweise eine Methode der Regressionsanalyse verwendet, wie insbesondere die lineare oder quadratische Regression. Es kann beispielsweise auch die „Least Squares”-Methode genutzt werden.
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Bei der Bestimmung der Ausgleichsfunktion 15 werden die Messwerte TTC1 bis TTCx jeweils mit einem Gewichtungsfaktor gewichtet. Jeder Gewichtungsfaktor setzt sich dabei aus zwei Teilgewichtungsfaktoren zusammen, beispielsweise durch eine Multiplikation: Wtotal = W1·W2, wobei Wtotal den jeweiligen Gewichtungsfaktor, mit welchem die Messwerte TTC1 bis TTCx gewichtet werden, W1 einen ersten Teilgewichtungsfaktor und W2 einen zweiten Teilgewichtungsfaktor bezeichnen.
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Der erste Teilgewichtungsfaktor W1 ist dabei abhängig von der Position des Zielobjekts 11 in dem jeweiligen Bild. Gemäß 3 kann hier eine erste heuristische Gewichtungsfunktion 16 definiert werden, welche die Abhängigkeit des Teilgewichtungsfaktors W1 von einer Position P des Zielobjekts 11 in dem Bild repräsentiert. In 3 ist dabei lediglich die Abhängigkeit von der Position P in einer einzigen Richtung des Bildrahmens gezeigt, beispielsweise in horizontaler Richtung. Diese erste Gewichtungsfunktion 16 kann aber auch eine dreidimensionale Funktion sein, welche beide Bildrichtungen berücksichtigt. Die Genauigkeit der TTC ist nämlich korreliert mit der Position P, sodass durch entsprechende Gewichtung die präziseren Messwerte TTC1 bis TTCx priorisiert werden können.
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Der jeweilige zweite Teilgewichtungsfaktor W2 ist wiederum abhängig von der Position des jeweiligen Messwerts innerhalb der Messfolge TTC1 bis TTCx. Für die Bestimmung des zweiten Teilgewichtungsfaktors W2 wird eine zweite Gewichtungsfunktion 17 definiert, welche vorzugsweise eine heuristische Funktion ist und in 4 beispielhaft dargestellt ist. Wie aus 4 hervorgeht, gilt die Beziehung, dass der zweite Teilgewichtungsfaktor W2 höher bei den „jüngeren” Messwerten als bei den „älteren” Messwerten ist. Die zweite Gewichtungsfunktion 17 kann eine lineare, eine polynomische oder eine exponentiale Funktion sein. In 4 ist dabei eine exponentiale Funktion gezeigt, nämlich: W2 = e–t. Hier bezeichnet t die Zeit seit der Messung des jeweiligen Werts TTC1 bis TTCx und somit das Alter des Messwerts TTC1 bis TTCx. Bei sämtlichen Ausführungsformen ist jedoch vorgesehen, dass die zweite Gewichtungsfunktion 17 ein globales Maximum 18 für den jeweils aktuellen Messwert TTC1 und ein globales Minimum 19 für den ältesten Messwert TTCx aufweist.
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Allgemein gesagt, kann die erste und/oder die zweite Gewichtungsfunktion 16, 17 eine heuristische Funktion sein.
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Falls die genutzte Methode der Regressionsanalyse dies erfordert, können die Gewichtungsfaktoren Wtotal optional auch normalisiert werden, beispielsweise derart, dass die Summe aller Gewichtungsfaktoren gleich „1” ist.
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Optional kann auch eine Filterung von Ausreißern vorgenommen werden, um eine negative Beeinflussung der Ausgleichsfunktion 15 zu verhindern. Zum Beispiel kann der jeweils neue Messwert TTC1 daraufhin überprüft werden, ob dessen Abweichung von der aktuellen (noch nicht angepassten) Ausgleichsfunktion 15 kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist. Wird detektiert, dass der aktuelle Messwert TTC1 größer als der Schwellwert ist, so kann dieser Messwert TTC1 ignoriert werden, sodass keine Anpassung der Ausgleichsfunktion 15 anhand dieses neuen Messwerts TTC1 erfolgt. Ergänzend oder alternativ können nach Erfassung jedes neuen Messwerts TTC1 auch alle bisherigen Messwerte TTC1 bis TTCx daraufhin überprüft werden, ob deren Abweichung von der neu angepassten Ausgleichsfunktion 15 kleiner oder größer als ein vorgegebener Schwellwert ist. Werden Messwerte TTC1 bis TTCx detektiert, deren Abweichung größer als der Schwellwert ist, so können diese Messwerte TTC1 bis TTCx herausgefiltert werden, und es kann eine neue Ausgleichsfunktion 15 ausschließlich anhand derjenigen Messwerte TTC1 bis TTCx bestimmt werden, deren Abweichung kleiner als der Schwellwert ist. Diese neue Ausgleichsfunktion 15 kann dann für die Bestimmung der aktuellen TTC genutzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0143986 A1 [0005]
- US 2010/0191391 A1 [0006]
