DE10354035A1 - Car safety system incorporates optical detectors for objects in areas in front of car which feed signals to computer which calculates size and mass of object and activates brakes or airbag - Google Patents

Car safety system incorporates optical detectors for objects in areas in front of car which feed signals to computer which calculates size and mass of object and activates brakes or airbag Download PDF

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Abstract

The car safety system incorporates optical detectors (10, 12) for objects (22) in areas (14, 16) in front of the car. These feed signals (26, 28) to a computer (20) which calculates the size and mass of the object and activates the brakes or an airbag. An independent claim is included for a method for detecting objects in front of a car using the system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Objekterkennung für eine Kraftfahrzeug-Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren nach Anspruch 10.The The invention relates to a device for object recognition for a motor vehicle safety device according to claim 1 and a corresponding method according to claim 10.

Um die Sicherheit im Straßenverkehr zu verbessern, werden verstärkt Hindernswarnsysteme in Fahrzeuge eingebaut. Derartige Systeme sollen einen Kraftfahrzeugführer vor allem darin unterstützen, die unmittelbare Umgebung vor seinem Fahrzeug zu erfassen, und um ihn auf Gefahrenquellen aufmerksam zu machen, wie beispielsweise auf stehende oder sich bewegende Hindernisse auf der Fahrbahn. Einige Systeme können im Gefahrenfall das Fahrzeug automatisch abbremsen oder Auslöseschwellen von im Fahrzeug eingebauten Insassenschutzeinrichtungen beeinflussen.Around safety in traffic to improve are reinforced Obstacle warning systems installed in vehicles. Such systems should a motor vehicle driver especially in supporting to capture the immediate environment in front of his vehicle, and around to alert him to hazards, such as standing or moving obstacles on the road. Some Systems can in case of danger the vehicle will brake automatically or triggering thresholds of vehicle-mounted occupant protection devices.

Zur Überwachung der Umgebung vor einem Fahrzeug sind Hinderniswarnsysteme auf Laser- oder Radar-Basis in Erprobung und teilweise bereits im Einsatz. Mit diesen Systemen wird über die Laufzeit von ausgesendeten und reflektierten elektromagnetischen Wellen die Entfernung zu Hindernissen gemessen. Systeme auf Laser- und Radar-Basis weisen jedoch den Nachteil auf, dass außer der Entfernung und – bei Berücksichtigung der Eigengeschwindigkeit – der Relativgeschwindigkeit eines Hindernisses keine weiteren Informationen zur Identifizierung des Hindernisses erzeugt werden können.For monitoring In front of a vehicle, obstacle warning systems on laser or radar base in testing and partly already in use. With these systems will be over the duration of emitted and reflected electromagnetic Waves measured the distance to obstacles. Systems on laser However, radar base have the disadvantage that except the Distance and - at consideration the own speed - the Relative speed of an obstacle no further information can be generated to identify the obstacle.

Aus der DE 101 32 681 C1 ist ein Verfahren zur Klassifizierung eines Hindernisses anhand von Precrash-Sensorsignalen bekannt, bei dem aus der Hindernisgeschwindigkeit eine Beschleunigung und eine Beschleunigungsänderung bestimmt wird und anhand dieser Parameter das Hindernis klassifiziert wird. In Abhängigkeit von der Klassifizierung werden Kriterien zum Auslösen einer Insassenschutzeinrichtung verschärft oder es werden Rückhaltemittel frühzeitig ausgelöst und gegebenenfalls ein automatischer Brems- und/oder Lenkeingriff vorgenommen. Dieses bekannte Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass in den meisten Fällen die Geschwindigkeit eines Hindernisses die Unfallschwere eines Aufpralls bestimmt. Beispielsweise klassifiziert dieses Verfahren ein langsames Hindernis mit einer geringen Beschleunigung als Fußgänger und leitet entsprechende Maßnahmen wie ein Lenkmanöver zum Ausweichen ein oder zündet bei nur noch geringer Entfernung zum Hindernis Fußgänger-Airbags. Problematisch wird allerdings die Klassifizierung insbesondere bei einem sehr langsamen oder stehenden Hindernis. Eine sichere Klassifikation kann dann nicht mehr gewährleistet werden, da es sich um ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger, eine Mauer oder auch einen Baum handeln kann. Derartig unterschiedliche Hindernisse erfordern jedoch vollkommen unterschiedliche Maßnahmen zum Insassen- oder Personenschutz. Eine genauere Klassifizierung wäre demnach in manchen Fällen wünschenswert.From the DE 101 32 681 C1 A method for classifying an obstacle by means of precrash sensor signals is known in which an acceleration and an acceleration change are determined from the obstacle speed and the obstacle is classified on the basis of these parameters. Depending on the classification, criteria for triggering an occupant protection device are tightened or restraining means are triggered at an early stage and optionally an automatic braking and / or steering intervention is undertaken. This known method is based on the recognition that in most cases the speed of an obstacle determines the accident severity of an impact. For example, this method classifies a slow obstacle with a low acceleration as a pedestrian and initiates appropriate measures such as a steering maneuver to avoid or ignites at only a small distance to the obstacle pedestrian airbags. However, the classification becomes problematic, especially with a very slow or stationary obstacle. A safe classification can then no longer be guaranteed, since it can be another vehicle, a pedestrian, a wall or even a tree. However, such different obstacles require completely different measures for occupant or personal protection. A more precise classification would therefore be desirable in some cases.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Objekterkennung für eine Kraftfahrzeug-Sicherheitseinrichtung vorzuschlagen, welche zumindest eine weitere Information zusätzlich zur Relativgeschwindigkeit erzeugen, die eine genauere Klassifizierung als eingangs erläutert ermöglicht.task The present invention is therefore an apparatus and a Method for object recognition for to propose a motor vehicle safety device, which at least one additional piece of information in addition to the relative speed generate, which allows a more accurate classification as explained above.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Objekterkennung für eine Kraftfahrzeug-Sicherheitseinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bzw. 10 gelöst. Weitergehende Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These The object is achieved by a device and a method for object recognition for one Motor vehicle safety device with the features of claim 1 or 10 solved. Further developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung basiert darauf, dass eine Analyse und/oder Vorherbestimmung der Masse eines potentiellen Hindernisses im Straßenverkehr eine genauere Klassifikation des Hindernisses ermöglicht. Insbesondere kann mittels der analysierten "Masseninformation" des Hindernisses bzw. Unfallgegners eine Steuerung und/oder Unterstützung einer Insassenschutzeinrichtung erfolgen, wodurch diese im Bedarfsfall möglichst effizient zum Einsatz gebracht werden kann. Erfindungsgemäß wird nun die Masse eines Hindernisses im Straßenverkehr dadurch bestimmt, dass eine Objektidentifikation des Hindernisses vorgenommen und daraus die Masse abgeleitet wird.One The essential idea of the invention is based on an analysis and / or predetermining the mass of a potential obstacle in traffic allows a more precise classification of the obstacle. In particular, by means of the analyzed "mass information" of the obstacle or accident opponent a controller and / or support an occupant protection device, whereby these if necessary preferably can be used efficiently. According to the invention will now determines the mass of an obstacle in traffic, that an object identification of the obstacle is made and from this the mass is derived.

Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zur Objekterkennung für ein Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem mit mindestens einem optischen Erfassungssystem zum Erfassen mindestens eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs, und einer Auswerteeinheit, die zum Analysieren mindestens eines Objekts im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich anhand von Signalen des mindestens einen optischen Erfassungssystems und zum Ermitteln einer dem mindestens einen Objekt zugeordneten Masse und zum Erzeugen mindestens eines von der ermittelten Masse abhängigen Steuersignals für das Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem ausgebildet ist.The invention now relates to a device for object recognition for a motor vehicle occupant protection system having at least one optical detection system for detecting at least one surrounding area of a motor vehicle, and an evaluation unit for analyzing at least one object in at least one detected surrounding area based on signals of the at least one optical detection system and for determining a mass assigned to the at least one object and for generating at least one control signal for the motor vehicle occupant protection which is dependent on the determined mass system is formed.

Insbesondere ist die Auswerteeinheit ausgebildet, um Konturen des mindestens einen Objekts im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich zu analysieren und anhand der analysierten Konturen Abmessungen des Objekts wie Breite und Höhe zu ermitteln.Especially is the evaluation unit formed to contours of the at least an object in at least one detected environment area analyze and, based on the analyzed contours dimensions of the Objects like width and height to investigate.

Die Auswerteeinheit kann hierzu ausgebildet sein, um anhand der ermittelten Abmessungen die Masse des mindestens einen Objekts zu schätzen.The Evaluation unit can be designed for this purpose in order to determine on the basis of the determined Dimensions estimate the mass of the at least one object.

Insbesondere kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, um die Masse anhand einer Entscheidungstabelle zu schätzen. Dadurch kann eine schnelle Abschätzung der Masse erfolgen, wenn z.B. nur noch wenig Zeit für Entscheidungen wie dem Auslösen einer Insassenschutzeinrichtung zur Verfügung steht.Especially the evaluation unit can be designed to measure the mass on the basis of a Estimate decision table. This can be a quick estimate of the mass when e.g. little time left for decisions like the triggering an occupant protection device is available.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit derart ausgebildet, dass sie aufgrund der ermittelten Abmessungen einen passenden Datensatz aus einer Datenbank mit Kraftfahrzeugtypen lädt, der eine den ermittelten Abmessungen zugeordnete Masse aufweist. Hierdurch kann eine sehr genaue Feststellung der Masse des potentiellen Unfallgegners erfolgen.In a preferred embodiment the evaluation unit is designed such that it due to the determined dimensions a suitable record from a database with motor vehicle types loading, the having a mass associated with the determined dimensions. hereby can be a very accurate statement of the mass of the potential accident opponent respectively.

Alternativ oder auch zusätzlich kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, um Identifikationsdaten des mindestens einen Objekts zu ermitteln, die beispielsweise ein Kennzeichen- und/oder ein Typenschild eines Kraftfahrzeugs umfassen. Anhand derartiger Identifikationsdaten kann die Ermittlung der Masse des Objekts unter Umständen erleichtert werden. Insbesondere wenn das Objekt ein amtlich registriertes Kraftfahrzeug ist, kann diese Ausführungsform vorteilhaft zum Ermitteln der Masse eingesetzt werden.alternative or in addition the evaluation unit can be designed to provide identification data determine the at least one object, for example, a License plate and / or include a nameplate of a motor vehicle. On the basis of such Identification data can be used to determine the mass of the object below circumstances be relieved. Especially if the object is an officially registered Motor vehicle, this embodiment can be advantageous for Determining the mass to be used.

Die Auswerteeinheit ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform derart ausgebildet ist, dass sie zu ermittelten Identifikationsdaten mindestens einen Datensatz aus einer Datenbank lädt, der eine den ermittelten Identifikationsdaten zugeordnete Masse des mindestens einen Objekts aufweist.The Evaluation unit is in a further preferred embodiment is designed such that it to identified identification data loads at least one record from a database that contains one Mass assigned to identification data of the at least one object having.

Die Auswerteeinheit kann auch mit einer Funkeinheit verbunden und derart ausgebildet sein, dass sie einen Zugriff auf die Datenbank erhalten und aus dieser mindestens einen Datensatz laden kann. Damit wird der Zugriff auf eine globale Datenbank beispielsweise einer Behörde ermöglicht, welche die amtlichen Kennzeichendaten und zugeordneten Fahrzeugtypen umfasst.The Evaluation unit can also be connected to a radio unit and such be trained to get access to the database and from this at least one record can load. This will be the Access to a global database such as an authority allows which the official license plate data and assigned vehicle types includes.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Objekterkennung für ein Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem, bei dem mindestens ein Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs optisch erfasst, mindestens ein Objekt im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich analysiert, eine dem mindestens einen Objekt zugeordnete Masse ermittelt und mindestens ein von der ermittelten Masse abhängiges Steuersignal für das Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem erzeugt wird.The The invention further relates to a method for object recognition for a motor vehicle occupant protection system, in the at least one surrounding area of a motor vehicle optically detects at least one object in at least one detected environment area analyzed, determines a mass associated with the at least one object and at least one of the determined mass-dependent control signal for the motor vehicle occupant protection system is produced.

Insbesondere werden Konturen des mindestens einen Objekts im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich analysiert und anhand der analysierten Konturen Abmessungen des Objekts wie Breite und Höhe ermittelt.Especially be contours of at least one object in at least one analyzed environmental area and analyzed by the analyzed Contours dimensions of the object such as width and height determined.

Vorzugsweise wird anhand der ermittelten Abmessungen die Masse des mindestens einen Objekts geschätzt, insbesondere anhand einer Entscheidungstabelle.Preferably is determined by the dimensions determined the mass of at least an object appreciated, in particular on the basis of a decision table.

Alternativ oder auch zusätzlich kann aufgrund der ermittelten Abmessungen ein passender Datensatz aus einer Datenbank mit Kraftfahrzeugtypen geladen werden, der eine den ermittelten Abmessungen zugeordnete Masse aufweist.alternative or in addition may be due to the dimensions determined a suitable record a database of vehicle types are loaded, the one having the dimensions determined associated mass.

Ferner können Identifikationsdaten des mindestens einen Objekts ermittelt werden, die beispielsweise ein Kennzeichen- und/oder ein Typenschild eines Kraftfahrzeugs umfassen.Further can Identification data of the at least one object can be determined for example, a license plate and / or a nameplate of a motor vehicle include.

Vorzugsweise wird zu ermittelten Identifikationsdaten mindestens ein Datensatz aus einer Datenbank geladen, der eine den ermittelten Identifikationsdaten zugeordnete Masse des mindestens einen Objekts aufweist.Preferably At least one data record is determined for identified identification data loaded from a database containing the identified identification data having assigned mass of the at least one object.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further Advantages and applications The present invention will become apparent from the following description in connection with the embodiment shown in the single drawing.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. Im folgenden können gleiche und/oder funktional gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawings are those in the listed below List of reference numbers used terms and associated reference numerals used. In the following can identical and / or functionally identical elements with the same reference numerals be provided.

Die einzige Fig. zeigt eine typische Fahrsituation im Straßenverkehr, bei der ein erster Personenkraftwagen (PKW) 18 hinter einem zweiten PKW 22 fährt. Der erste PKW 18 weist zwei optische Erfassungssysteme zum Erfassen von zwei unterschiedlichen Umgebungsbereichen in Fahrtrichtung auf. Diese Erfassungssysteme dienen zur vorrausschauenden Analyse und Vorherbestimmung der Masse des zweiten Pkws 22 auf Basis einer Objektidentifikation des potentiellen Hindernisses mittels einer Konturenerfassung, wie im Folgenden noch ausführlich erläutert wird.The only Fig. Shows a typical driving situation in traffic, in which a first passenger car (PKW) 18 behind a second car 22 moves. The first car 18 has two optical detection systems for detecting two different surrounding areas in the direction of travel. These detection systems are used to anticipate and predict the mass of the second car 22 based on an object identification of the potential obstacle by means of contour detection, as will be explained in detail below.

Ein erstes optisches Erfassungssystem weist eine Kamera 10 auf, die im Bereich des Rückspiegels an der Frontscheibe des PKW 18 angebracht ist. Die Kamera 10 erfasst einen ersten Umgebungsbereich 14, der etwa dem Sichtbereich eines Kraftfahrzeugführers des ersten Pkws 18 entspricht.A first optical detection system has a camera 10 on, in the area of the rearview mirror on the windscreen of the car 18 is appropriate. The camera 10 detects a first surrounding area 14 , which is about the field of vision of a motor vehicle driver of the first car 18 equivalent.

Das zweite optische Erfassungssystem weist ein Photomischdetektor (PMD)-Systems 12 auf (3D-Kamerasystem), das im Frontbereich des Kraftzeugs, genauer gesagt im vorderen Bereich der Motorhaube, beispielsweise im Kühlergrill, in der Nähe des Kennzeichenschilds des ersten Pkws 18 oder im Bereich der Frontscheinwerfer angeordnet sein kann. Das PMD-System 12 erfasst einen zweiten Umgebungsbereich 16, der insbesondere den Heckbereich von vor dem ersten PKW 18 vorausfahrenden Pkws enthält, um so Typen- und Kennzeichenschilder vorausfahrender Pkws optimal zu erfassen. Die optische Erfassung der Umgebung erfolgt durch Laserstrahlen, die von einem Laser des PMD-Systems 12 ausgesendet werden. Am Hindernis, also am PKW 22 reflektierte Laserstrahlen werden von einem PMD-Sensor des PMD-Systems 12 erfasst und in elektronische Signale zur weiteren Verarbeitung durch ein Bildverarbeitungssystem umgewandelt.The second optical detection system includes a photonic mixer (PMD) system 12 on (3D camera system), the front of the vehicle, more precisely in the front of the hood, for example in the radiator grille, near the license plate of the first car 18 or can be arranged in the field of headlights. The PMD system 12 detects a second surrounding area 16 in particular, the rear area of before the first car 18 vehicles in front of the vehicle in order to optimally record the type and registration plates of preceding cars. The optical detection of the environment is done by laser beams coming from a laser of the PMD system 12 to be sent out. At the obstacle, so at the car 22 Reflected laser beams are emitted by a PMD sensor of the PMD system 12 recorded and converted into electronic signals for further processing by an image processing system.

Die optischen Erfassungssysteme 10 und 12 tasten das potentielle Hindernis, hier den PKW 22 ab, um die Konturen des PKW 22 zu erhalten. Mit Hilfe der Konturen wird der PKW 22 dann vermessen. Genauer gesagt werden aus den Konturen die Breite und die Höhe sowie weitere Erkennungsmerkmale des PKW 22 extrahiert. Anhand der so extrahierten Informationen wird eine Klassifikation des Hindernisses vorgenommen, im vorliegenden Fall eine Zuordnung des Fahrzeugtyps anhand einer Datenbank mit Kraftfahrzeugen und deren Breite und Höhe sowie Erkennungsmerkmale.The optical detection systems 10 and 12 grope the potential obstacle, here the car 22 off to the contours of the car 22 to obtain. With the help of contours becomes the car 22 then measure. More specifically, the contours of the width and the height and other identifying features of the car 22 extracted. Based on the information thus extracted, a classification of the obstacle is made, in the present case an association of the vehicle type with a database of motor vehicles and their width and height as well as identification features.

Die eindeutige Fahrzeugzuordnung oder Typzuordnung erfolgt durch einen Vergleich der erfassten Konturen, also der Breite und Höhe des potentiellen Hindernisses mit einer Vielzahl von bekannten gespeicherten Konturen bzw. Abmessungen, die in der Datenbank abgelegt sind. Aufgrund einer derartigen Fahrzeugzuordnung oder Typenzuordnung kann eine ungefähre Massenermittlung des potentiellen Hindernisses erfolgen. Die Massenermittlung (Gewichtsermittlung) kann nur annähernd erfolgen, da beispielsweise die Anzahl und das Gewicht der Fahrzeuginsassen, der Füllstand des Kraftstofftankes oder dergleichen das Gewicht beeinflussende Parameter nicht exakt berücksichtigt werden können. Für die Praxis hat sich allerdings die „grobe" Massenbestimmung gemäss der Erfindung als vollkommen ausreichend erwiesen.The unique vehicle assignment or type assignment is done by a Comparison of the detected contours, ie the width and height of the potential Obstacle with a variety of known stored contours or dimensions stored in the database. Because of a such vehicle assignment or type assignment may be approximate mass determination the potential obstacle. The mass determination (weight determination) can only approximate be done because, for example, the number and weight of the vehicle occupants, the level the fuel tank or the like affecting the weight Parameter not exactly considered can be. For the Practice, however, has the "rough" mass determination according to the invention proved to be perfectly adequate.

Wenn die erfassten Konturen keinem in der Datenbank gespeicherten Fahrzeug zugeordnet werden können, kann auch direkt anhand der aus den erfassten Konturen extrahierten Abmessungen eine Gewichtsabschätzung und Massenbestimmung durchgeführt werden.If the captured contours no vehicle stored in the database can be assigned can also be directly extracted from the extracted contours Dimensions a weight estimate and mass determination performed become.

Anhand der oben erwähnten Klassifizierung kann beispielsweise die Auslöseschwelle einer Insassenschutzeinrichtung angepasst werden, insbesondere abhängig von der ermittelten Masse eingestellt werden. Bei einem Hindernis mit einer großen Masse kann beispielsweise die Auslöseschwelle abgesenkt werden. Die Auslöseschwelle kann aufgrund der ermittelten Masse des potentiellen Hindernisses derart gewählt werden, dass aufgrund der vorherrschenden Masseverhältnisse bei einem möglichen Unfall oder einer Kollision ein optimaler Schutz für die Fahrzeuginsassen sichergestellt ist oder damit die Insassenschutzeinrichtung im Bedarfsfall möglichst effizient zum Einsatz gebracht wird. Insbesondere beeinflusst die erfindungsgemäße Massenbestimmung die Wahl des richtigen Triggerzeitpunkts (Zündzeitpunkt der Insassenschutzeinrichtung), der wiederum aufgrund der Anpassung der Auslöseschwelle gesteuert wird.Based the above mentioned Classification may, for example, the trigger threshold of an occupant protection device be adapted, in particular depending on the determined mass be set. At an obstacle with a large mass For example, the triggering threshold be lowered. The triggering threshold may be due to the determined mass of the potential obstacle chosen like that be that due to the prevailing mass ratios at a possible Accident or collision optimal protection for the vehicle occupants is ensured or so that the occupant protection device when needed preferably used efficiently. In particular, the influence Inventive mass determination the choice of the correct trigger point (ignition time of the occupant protection device), which in turn is controlled due to the adjustment of the triggering threshold.

Im Folgenden wird nun eine typische technische Realisierung der Erfindung genauer erläutert.in the Following is a typical technical realization of the invention explained in more detail.

Ein Ausgangssignal 28 der Kamera 10 und ein Ausgangssignal 26 des PMD-Systems 12 werden einer Auswerteeinheit 20 im ersten PKW 18 zugeführt. Die Auswerteeinheit 20 umfasst einen Mikrocomputer, der zur Verarbeitung der optischen Informationen ausgebildet ist, die von der Kamera 10 und dem PMD-System 12 erzeugt werden. Hierzu führt der Mikrocomputer der Auswerteeinheit 20 Bildverarbeitungsalgorithmen aus, die zum Extrahieren von charakteristischen Eigenschaften aus den erfassten optischen Informationen ausgebildet sind.An output signal 28 the camera 10 and an output signal 26 of the PMD system 12 become an evaluation unit 20 in the first car 18 fed. The evaluation unit 20 comprises a microcomputer adapted to process the optical information provided by the camera 10 and the PMD system 12 be generated. For this purpose, the microcomputer leads to the evaluation unit 20 Image processing algorithms adapted to extract characteristic features from the acquired optical information.

Aus den Bildinformationen der Kamera 10 extrahiert einer der Bildverarbeitungsalgorithmen Konturen von Objekten im erfassten Umgebungsbereich 14, im vorliegenden Fall die Konturen des zweiten Pkws 22. Aus diesen so extrahierten Konturen ermittelt dieser Bildverarbeitungsalgorithmus ferner charakteristische Maße, wie die Breite und die Höhe des zweiten Pkws 22. In die Berechnung der Breite und Höhe kann insbesondere der Abstand zwischen ersten und zweiten PKW 18 bzw. 22 einfließen, der beispielsweise mittels eines Abstandssensors gemessen wird.From the picture information of the camera 10 One of the image processing algorithms extracts contours of objects in the captured environment area 14 , in the present case, the contours of the second car 22 , From these contours thus extracted, this image processing algorithm also determines characteristic dimensions, such as the width and height of the second car 22 , In the calculation of the width and height, in particular the distance between the first and second car 18 respectively. 22 inflow, which is measured for example by means of a distance sensor.

Nach Berechnung der Höhe und Breite des zweiten Pkws 22 im ersten erfassten Umgebungsbereich 14 vergleicht die Auswerteeinheit diese Daten mit Daten aus einer lokalen Datenbank 34, die Kraftfahrzeugtypen sowie deren charakteristische Abmessungen wie Breite und Höhe sowie das zugeordnete Gewicht der Kraftfahrzeuge aufweist. Die folgende Tabelle ist ein Beispiel für eine derartige Tabelle der Datenbank 34:

Figure 00090001
Figure 00100001
After calculating the height and width of the second car 22 in the first detected environment area 14 the evaluation unit compares this data with data from a local database 34 having motor vehicle types and their characteristic dimensions such as width and height and the associated weight of the motor vehicles. The following table is an example of such a table of the database 34 :
Figure 00090001
Figure 00100001

Anhand den von der Auswerteeinheit 20 ermittelten typischen Kenngrößen wie Fahrzeugbreite, Fahrzeughöhe sowie sonstigen fahrzeugspezifischen Merkmalen, verglichen mit einer Vielzahl von unterschiedlichen gespeicherten Fahrzeugkonturen, kann anhand der obigen Tabelle auf eine bestimmte Fahrzeugmarke oder noch genauer einen bestimmten Fahrzeugtyp als potentielles Hindernis rückgeschlossen werden. Dies ermöglicht eine relativ präzise Massenbestimmung. Diese Art der Massenbestimmung wird anhand der Spalte „120–180 cm" vorgenommen.On the basis of the evaluation unit 20 determined typical characteristics such as vehicle width, vehicle height and other vehicle-specific characteristics, compared with a variety of different stored vehicle contours, can be inferred from the above table on a particular vehicle brand or more specifically a specific type of vehicle as a potential obstacle. This allows a relatively precise mass determination. This type of mass determination is based on the column "120-180 cm" made.

Sofern anhand der von der Auswerteeinheit 20 ermittelten Konturen, beispielsweise aufgrund nicht übereinstimmender Konturendaten keine eindeutige Fahrzeugzuordnung oder Typzuordnung getroffen werden kann, kann auch direkt anhand der erfassten Abmessungen eine Massenbestimmung, genauer gesagt eine Gewichtabschätzung durchgeführt werden, wie dies in den Spalten „< 120 cm" und „> 180 cm" der obigen Tabelle dargestellt ist.If so on the basis of the evaluation unit 20 ascertained contours, for example, due to mismatched contour data no clear vehicle assignment or type assignment can be made, also directly on the basis of the detected dimensions, a mass determination, more precisely a weight estimate can be performed, as in the columns "<120 cm" and "> 180 cm" the table above is shown.

Die derart ermittelte Masse kann nun zusammen mit weiteren Mess- und Berechnungsergebnissen wie beispielsweise dem Abstand zum vorausfahrenden PKW 22, der Geschwindigkeit des ersten Pkws 18 oder dergleichen sicherheitsrelevanten Parameter in ein Sicherheitskonzept des ersten Pkws 18 einfließen. Genauer gesagt können diese Informationen Auslöseschwellen für Insassenschutzeinrichtungen wie beispielsweise für einen Airbag oder ein Gurtstraffersystem des ersten Pkws 18 beeinflussen.The thus determined mass can now together with other measurement and calculation results such as the distance to the car in front 22 , the speed of the first car 18 or similar safety-related parameters in a safety concept of the first car 18 incorporated. More specifically, this information may provide trigger thresholds for occupant protection devices such as an airbag or a belt tensioner system of the first car 18 influence.

Dementsprechend überträgt die Auswerteeinheit 20 ein Steuersignal 30 an ein Steuergerät 32, eines Kraftfahrzeug-Schutzsystems des ersten PKW'S 18. Im Steuergerät 32 sind eine oder mehrere Auslöseschwellen zum Auslösen der erwähnten Insassenschutzeinrichtungen eingestellt. Das Steuergerät 32 weist einen Mikrocomputer auf, der speziell angepasste Algorithmen zur Bearbeitung von Sensorsignalen und zum Erzeugen von Steuersignalen ausführt, insbesondere von Zündsignalen zum Zünden von pyrotechnischen Aktuatoren der Insassenschutzeinrichtung wie z.B. von Rückhaltemitteln. Diese Algorithmen implementieren in der Regel auch die erwähnten Auslöseschwellen.Accordingly, the evaluation unit transmits 20 a control signal 30 to a control unit 32 , a motor vehicle protection system of the first car 18 , In the control unit 32 one or more tripping thresholds are set to trip the mentioned occupant protection devices. The control unit 32 has a microcomputer that executes specially adapted algorithms for processing sensor signals and for generating control signals, in particular ignition signals for igniting pyrotechnic actuators of the occupant protection device, such as restraining devices. These algorithms usually also implement the mentioned triggering thresholds.

Die Auswerteeinheit 20 verarbeitet nicht nur Signale der Kamera 10, sondern auch wie bereits erwähnt ein Ausgangssignal 26 des PMD-Systems 12, das ebenfalls zum Ermitteln von Informationen über Objekte im zweiten erfassten Umgebungsbereich 16 dient. Wie in der einzigen Fig. dargestellt, wird durch das PMD-System 12 der Heckbereich des vorausfahrenden Pkws 22 erfasst, genauer gesagt dessen Kennzeichenschild 24 und Typenschild 25.The evaluation unit 20 not only processes signals from the camera 10 but also, as already mentioned, an output signal 26 of the PMD system 12 also used to obtain information about objects in the second captured environment area 16 serves. As shown in the single figure, the PMD system 12 the rear of the car ahead 22 recorded, more precisely its license plate 24 and nameplate 25 ,

Die vom PMD-System 12 erzeugten Bildinformationen werden von der Auswerteeinheit 20 dahingehend verarbeitet, dass nicht nur Konturen von Objekten im erfassten Umgebungsbereich 16, sondern speziell Schriftinformationen extrahiert werden, wie die auf dem Kennzeichenschild 24 enthaltene amtliche Zulassungsnummer des vorausfahrenden Pkws 22 und den im Typenschild 25 enthaltenen Fahrzeugtypen. Die extrahierten Schriftinformationen werden mit Datenbeständen abgeglichen. Um einen schnellen Zugriff auf die erforderlichen Daten zu gewährleisten, kann zumindest ein bestimmter Datenbestand direkt in der lokalen Datenbank 34 gespeichert werden. Der Datenbestand der lokalen Datenbank 34 kann auch über selbstaktualisierende Eigenschaften verfügen, d.h. die Auswerteinheit 20 kann von Zeit zu Zeit automatisch Daten einer globalen Datenbank abfragen, um die Daten der lokalen Datenbank 34 zu aktualisieren. Beispielsweise können von einer globalen Datenbank der Datenbestand einer Region in die lokale Datenbank 34 geladen werden, in der sich der PKW 18 befindet. Eine Aktualisierung kann beispielsweise per Fernabfrage bei einer übergeordneten Datenbank auch immer dann erfolgen, wenn ein bislang unbekanntes Kennzeichen beispielsweise öfter als zweimal innerhalb eines bestimmten Zeitraumes erkannt wurde.The from the PMD system 12 The image information generated by the evaluation unit 20 processed to not only contours of objects in the captured environment area 16 but specifically font information is extracted, such as the one on the license plate 24 included official registration number of the preceding car 22 and the nameplate 25 included vehicle types. The extracted font information is compared with data stocks. To ensure fast access to the required data, at least one particular database can be stored directly in the local database 34 get saved. The database of the local database 34 may also have self-updating properties, ie the evaluation unit 20 may from time to time automatically retrieve data from a global database to the data of the local database 34 to update. For example, from a global database, the data of a region in the local database 34 be loaded, in which the car 18 located. An update, for example, by remote access to a parent database also always take place when a previously unknown indicator, for example, more than twice within a certain period was detected.

Im Detail kann die Ermittlung der Masse des Pkws 22 beispielsweise wie folgt erfolgen: Die Auswerteeinheit 20 weist speziell ausgebildete Bildverarbeitungsalgorithmen auf, die aus den durch das PMD-System 12 erfassten Bildinformationen die entsprechenden Daten extrahieren. Die derart extrahierten Daten werden anschließend von der Auswerteeinheit 20 mit einer globalen Datenbank mit Identifikationsdaten für Kraftfahrzeuge abgeglichen. Die Auswerteeinheit 20 steuert hierzu eine Funkeinheit 36 im ersten PKW 18 an, die beispielsweise ein Mobilfunk-Modul zum Aufbauen einer Kommunikationsverbindung über ein herkömmliches Mobilfunknetz aufweisen kann.In detail, the determination of the mass of the car 22 for example, as follows: The evaluation unit 20 has specially trained image processing algorithms extracted from those by the PMD system 12 captured image information extract the corresponding data. The data thus extracted are then from the evaluation unit 20 compared with a global database of vehicle identification data. The evaluation unit 20 controls a radio unit 36 in the first car 18 to, for example, may have a mobile module for establishing a communication connection over a conventional mobile network.

Über die Funkeinheit 36 wird eine Funkverbindung mit einer Funkeinheit 38 einer zentralen Datenstelle 42 aufgebaut, die beispielsweise eine amtliche Datenbank mit Zulassungsnummern von Kraftfahrzeugen sein kann. In der zentralen Datenstelle 42 befindet sich die globale Datenbank 40 mit Identifikationsdaten der Kraftfahrzeuge, beispielsweise den erwähnten Zulassungsdaten. Die Auswerteeinheit 20 übermittelt über die Funkstrecke an die zentrale Datenstelle 42 das amtliche Kennzeichen des zweiten Pkws 22. In der zentralen Datenstelle 42 wird automatisch aus der Datenbank 40 – sofern vorhanden – ein dazu passender Datensatz geladen und wiederum über die Funkstrecke und die Funkeinheit 36 im ersten PKW 18 zurück an die Auswerteeinheit 20 übertagen.About the radio unit 36 becomes a radio connection with a radio unit 38 a central data point 42 built, which may be, for example, an official database with registration numbers of motor vehicles. In the central data point 42 is the global database 40 with identification data of the motor vehicles, for example the mentioned registration data. The evaluation unit 20 transmitted via the radio link to the central data point 42 the license plate number of the second car 22 , In the central data point 42 is automatically removed from the database 40 - if available - a matching record loaded and again via the radio link and the radio unit 36 in the first car 18 back to the evaluation unit 20 over days.

Weiterhin kann die Auswerteeinheit 20 auf die lokale Datenbank 34 mit Kraftfahrzeugtypenidentifikationsdaten zugreifen, um aus dieser einen Datensatz zu laden, der zu den aus dem Typenschild 25 extrahierten Informationen passt. Hierzu sind in der Datenbank 34 eine Vielzahl von Kraftfahrzeugtypen verschiedenster Hersteller und deren relevanten Informationen, wie insbesondere das Leergewicht, abgelegt.Furthermore, the evaluation unit 20 to the local database 34 access with vehicle type identification data to load therefrom a record similar to that of the nameplate 25 extracted information fits. These are in the database 34 a variety of types of vehicles of different manufacturers and their relevant information, in particular the curb weight stored.

Die über das PMD-System 12 ermittelten Informationen kann die Auswerteeinheit 20 genauso wie die über die Kamera 10 ermittelten Informationen in die Sicherheitsstrategie des ersten PKW'S 18 einfließen lassen, genauer gesagt das Steuersignal 30 beeinflussen, das dem Steuergerät 32 zugeführt wird, welches zum Auslösen von Insassenschutzeinrichtungen dient.The over the PMD system 12 Information determined by the evaluation unit 20 as well as the camera 10 determined information in the security strategy of the first car 18 let in, more precisely the control signal 30 affect the control unit 32 is supplied, which serves to trigger occupant protection devices.

Wie oben erläutert dient die erfindungsgemäße Vorrichtung und das entsprechende Verfahren vorzugsweise zum Ermitteln von Informationen über Kraftfahrzeuge, insbesondere deren Gewicht, da derartige Informationen im Falle eines Zusammenstoßes eine wesentliche Rolle spielen. An dieser Stelle sei erwähnt, dass mit den optischen Erfassungssystemen gemäß der Erfindung eine Vielzahl von für Insassenschutzeinrichtungen relevanten Informationen über Objekte ermittelt werden können, die sich als potentielle Hindernisse bzw. Unfallgegner herausstellen.As explained above serves the device of the invention and the corresponding method preferably for determining information about motor vehicles, in particular their weight, since such information in case a collision play an essential role. At this point it should be mentioned that with the optical detection systems according to the invention a plurality from for Occupant protection devices relevant information about objects can be determined which turn out to be potential obstacles or accident opponents.

1010
Kameracamera
1212
Photomischdetektor-SystemPhotonic mixer device system
1414
erster erfasster Umgebungsbereichfirst detected environment area
1616
zweiter erfasster Umgebungsbereichsecond detected environment area
1818
erster PKWfirst car
2020
Auswerteeinheitevaluation
2222
zweiter PKWsecond car
2424
Kennzeichenschildlicense plate
2525
Typenschildtype label
2626
Ausgangssignal des PMD-Systems 12 Output signal of the PMD system 12
2828
Ausgangssignal der Kamera 10 Output signal of the camera 10
3030
Steuersignal der Auswerteeinheit 20 Control signal of the evaluation unit 20
3232
Steuergerät eines Kraftfahrzeug-Control unit one automotive
InsassenschutzsystemsOccupant protection system
3434
lokale Datenbank mit Kraftfahrzeugtypen undlocal Database with types of vehicles and
Identifikationsdatenidentification data
3636
Funkeinheit im ersten PKW 18 Radio unit in the first car 18
3838
Funkeinheit der zentralen Datenstelle 42 Radio unit of the central data point 42
4040
globale Datenbank mit Identifikationsdatenglobal Database with identification data
4242
zentrale Datenstellecentral data location

Claims (17)

Vorrichtung zur Objekterkennung für ein Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem mit mindestens einem optischen Erfassungssystem (10, 12) zum Erfassen mindestens eines Umgebungsbereichs (14, 16) eines Kraftfahrzeugs (18), und einer Auswerteeinheit (20), die zum Analysieren mindestens eines Objekts (22, 24, 25) im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich (14, 16) anhand von Signalen (26, 28) des mindestens einen optischen Erfassungssystems (10, 12) und zum Ermitteln einer dem mindestens einen Objekt (22, 24, 25) zugeordneten Masse und zum Erzeugen mindestens eines von der ermittelten Masse abhängigen Steuersignals (30) für das Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem (32) ausgebildet ist.Device for object recognition for a motor vehicle occupant protection system with at least one optical detection system ( 10 . 12 ) for detecting at least one surrounding area ( 14 . 16 ) of a motor vehicle ( 18 ), and an evaluation unit ( 20 ) for analyzing at least one object ( 22 . 24 . 25 ) in at least one detected environment area ( 14 . 16 ) based on signals ( 26 . 28 ) of the at least one optical detection system ( 10 . 12 ) and for determining the at least one object ( 22 . 24 . 25 ) and for generating at least one of the determined mass-dependent control signal ( 30 ) for the motor vehicle occupant protection system ( 32 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) ausgebildet ist, um Konturen des mindestens einen Objekts (22) im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich (14) zu analysieren und anhand der analysierten Konturen Abmessungen des Objekts wie Breite und Höhe zu ermitteln.Apparatus according to claim 1, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) is formed to contours of the at least one object ( 22 ) in at least one detected environment area ( 14 ) and to determine dimensions of the object such as width and height based on the analyzed contours. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) ausgebildet ist, um anhand der ermittelten Abmessungen die Masse des mindestens einen Objekts (22) zu schätzen.Apparatus according to claim 2, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) is designed in order to determine the mass of the at least one object based on the determined dimensions ( 22 ) appreciate. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) ausgebildet ist, um die Masse anhand einer Entscheidungstabelle zu schätzen.Apparatus according to claim 3, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) is designed to estimate the mass based on a decision table. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) derart ausgebildet ist, dass sie aufgrund der ermittelten Abmessungen einen passenden Datensatz aus einer Datenbank (34) mit Kraftfahrzeugtypen lädt, der eine den ermittelten Abmessungen zugeordnete Masse aufweist.Device according to one of claims 2-4, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) is designed in such a way that, on the basis of the dimensions determined, it obtains a suitable data record from a database ( 34 ) loads with motor vehicle types having a mass assigned to the determined dimensions. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) ausgebildet ist, um Identifikationsdaten (24, 25) des mindestens einen Objekts (22) zu ermitteln.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) is designed to provide identification data ( 24 . 25 ) of the at least one object ( 22 ) to investigate. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationsdaten ein Kennzeichen- und/oder ein Typenschild (24, 25) eines Kraftfahrzeugs (22) umfassen.Apparatus according to claim 6, characterized in that the identification data a license plate and / or a nameplate ( 24 . 25 ) of a motor vehicle ( 22 ). Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) derart ausgebildet ist, dass sie zu ermittelten Identifikationsdaten (24, 25) mindestens einen Datensatz aus einer Datenbank (34, 40) lädt, der eine den ermittelten Identifikationsdaten (24, 25) zugeordnete Masse des mindestens einen Objekts (22) aufweist.Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) is designed such that it leads to identification data ( 24 . 25 ) at least one record from a database ( 34 . 40 ), one of the identified identification data ( 24 . 25 ) associated mass of the at least one object ( 22 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) mit einer Funkeinheit (36) verbunden und derart ausgebildet ist, dass sie einen Zugriff auf die Datenbank (40) erhalten und aus dieser mindestens einen Datensatz laden kann.Apparatus according to claim 8, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) with a radio unit ( 36 ) and configured to provide access to the database ( 40 ) and can load from this at least one record. Verfahren zur Objekterkennung für ein Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem, bei dem mindestens ein Umgebungsbereich (14, 16) eines Kraftfahrzeugs (18) optisch erfasst, mindestens ein Objekt (22, 24, 25) im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich (14, 16) analysiert, eine dem mindestens einen Objekt (22, 24, 25) zugeordnete Masse ermittelt und mindestens ein von der ermittelten Masse abhängiges Steuersignal (30) für das Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem (32) erzeugt wird.Method for object recognition for a motor vehicle occupant protection system, in which at least one surrounding area ( 14 . 16 ) of a motor vehicle ( 18 ), at least one object ( 22 . 24 . 25 ) in at least one detected environment area ( 14 . 16 ), the at least one object ( 22 . 24 . 25 ) and at least one of the determined mass-dependent control signal ( 30 ) for the motor vehicle occupant protection system ( 32 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Konturen des mindestens einen Objekts (22) im mindestens einen erfassten Umgebungsbereich (14) analysiert und anhand der analysierten Konturen Abmessungen des Objekts wie Breite und Höhe ermittelt werden.Method according to claim 10, characterized in that contours of the at least one object ( 22 ) in at least one detected environment area ( 14 ) and, based on the analyzed contours, dimensions of the object such as width and height are determined. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der ermittelten Abmessungen die Masse des mindestens einen Objekts (22) geschätzt wird.A method according to claim 11, characterized in that based on the determined dimensions, the mass of the at least one object ( 22 ) is estimated. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse anhand einer Entscheidungstabelle geschätzt wird.Method according to claim 12, characterized in that that the mass is estimated by a decision table. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der ermittelten Abmessungen ein passender Datensatz aus einer Datenbank (34) mit Kraftfahrzeugtypen geladen wird, der eine den ermittelten Abmessungen zugeordnete Masse aufweist.Method according to one of claims 11-13, characterized in that on the basis of the determined dimensions a suitable data record from a database ( 34 ) is loaded with motor vehicle types having a mass associated with the determined dimensions. Verfahren nach einem der Ansprüche 10–14, dadurch gekennzeichnet, dass Identifikationsdaten (24, 25) des mindestens einen Objekts (22) ermittelt werden.Method according to one of claims 10-14, characterized in that identification data ( 24 . 25 ) of the at least one object ( 22 ) be determined. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationsdaten ein Kennzeichen- und/oder ein Typenschild (24, 25) eines Kraftfahrzeugs (22) umfassen.A method according to claim 15, characterized in that the identification data is a license plate and / or nameplate ( 24 . 25 ) of a motor vehicle ( 22 ). Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zu ermittelten Identifikationsdaten (24, 25) mindestens ein Datensatz aus einer Datenbank (34, 40) geladen wird, der eine den ermittelten Identifikationsdaten (24, 25) zugeordnete Masse des mindestens einen Objekts (22) aufweist.Method according to claim 15 or 16, characterized in that identification data ( 24 . 25 ) at least one record from a database ( 34 . 40 ), one of the identified identification data ( 24 . 25 ) associated mass of the at least one object ( 22 ) having.
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