JP6704447B2 - 運転者支援システムの機能正常性検査 - Google Patents

Description

本発明は車両、特に自動車の運転者支援システムの機能正常性を決定するための方法に関し、この場合、運転者支援システムが少なくとも１つの光センサと少なくとも１つのカメラセンサとを有しており、これらの光センサおよびカメラセンサは、少なくとも概ね同じ周囲の状況を検出するために車両に形成されかつ／または調整されている。

また本発明は、この方法を実施するための装置、並びにこのような形式の装置を備えた運転者支援システムおよび自動車に関する。

今日の自動車にはますます、外側または内側の周囲の状況の検出に役立つ複数の光センサおよび複数のカメラセンサが装備される。従って、光センサは、例えば車両の外側の周囲の光の状態を検査するために、大抵は車両の前部領域、特にフロントガラスの上部の後ろ側に固定される。光センサまたはカメラセンサが提供するデータを特に制御装置で検査および評価することにより、次いで例えば車両、特に前照灯の照明装置が作動される。例えば先行する車両に対する間隔を検出するカメラセンサは、同様に車両の前部領域に取り付けられる。それによって、外側および／または内側の周囲の状況を検出することにより、運転者支援システムに、例えば交通状況において危険が迫っているかどうか、前照灯を作動させる必要があるかどうか、または運転者が注意力散漫であるか若しくは眠いかどうかの情報を提供する。車両乗員の安全性が対象となる使用時においては、光センサおよびカメラセンサの機能正常性およびひいては運転者支援システムの機能正常性が重要となる。

本発明によれば、光センサによって算出された少なくとも１つの第１の輝度値がカメラセンサによって算出された少なくとも１つの第２の輝度値と比較され、これらの輝度値の比較によって、運転者支援システムの機能正常性が決定されるようになっている。請求項１の特徴を有する本発明による方法は、運転者支援システムの機能正常性の決定が、車両に既に設けられている既存の手段に基づいている、という利点を有している。従って、光センサおよび／またはカメラセンサのための追加的な検査装置を使用する必要はない。光センサおよび／またはカメラセンサは、これが同じ周囲の状況、特に同じ周囲の状況の範囲を検出するために配置されかつ／または調整されている場合に、同じまたは類似の輝度値を算出し、かつセンサの支障のない運転が得られる、ことが前提とされる。従って、輝度値の偏差は特に、支障のない運転がもはや得られないときに発生する。この方法を実施するために、好適には光センサがカメラセンサと比較され、第１の輝度値が基準値として選択される。選択的に、カメラセンサが光センサと比較され、この場合、第２の輝度値が基準値として選択されてもよい。好適には、外側の周囲の状況に依存して、妥当な輝度値が基準値として決定される。例えばよく晴れた日のトンネル侵入走行時に光センサが第１の輝度値の低下を感知し、これに対してカメラセンサの第２の輝度値が変わらない場合、カメラセンサの機能不良を推論する。

本発明の好適な実施態様によれば、光センサの、時間的に相前後して検出された第１の輝度値の第１の特性曲線と、カメラセンサの、相前後して検出された第２の輝度値の第２の特性曲線とが、運転者支援システムの機能正常性を決定するために算出され、かつ互いに比較されるようになっている。この実施例の利点は、第１の特性曲線と第２の特性曲線とが同じであるかまたは類似する限りは、運転者支援システムの機能正常性が推論される、という点にある。従って、例えばよく晴れた日のトンネル侵入走行時または退出走行時に、光センサおよびカメラセンサは、明から暗へのまたは暗から明への変化に対して、第１の特性曲線および第２の特性曲線が特に類似の勾配または少なくとも同じ勾配方向を有するように、反応することが前提とされる。この場合、特性曲線間の本質的な偏差は、光センサまたはカメラセンサの機能不良を示す。この場合、好適には、外側の周囲の状況に依存してより妥当な特性曲線が基準特性曲線として決定される。

好適な形式で、複数の特性曲線の比較時に、特性曲線が少なくとも概ね同時に少なくとも概ね同じ勾配変化を有するときにのみ、運転者支援システムの機能正常性が検知されるようになっている。この実施例の利点は、特に、特性曲線の勾配変化が同じ方向に向かっていて、同じまたはほぼ同じ勾配を有するときに、機能正常性が推論される、という点にある。２つのセンサの輝度変化が異なって解釈される場合、例えば光センサの側から見て例えば基準勾配に相当する第１の勾配がカメラセンサの第２の勾配とは異なる決定がなされると、カメラセンサが機能不良を有することが検知される。

特に好適には、少なくとも２つの光センサおよび／または少なくとも２つのカメラセンサの、検出された輝度値がそれぞれ互いに比較され、この比較時に、検出された輝度値の互いの偏差が、プリセット可能な限界値よりも大きいことが検知されると、機能不良が検知されるようになっている。この方法の実施例の利点は、光センサが特にカメラセンサとは無関係に比較され、その逆でもある、という点にある。例えば２つの光センサの２つの第１の輝度値が提供されていて、その互いの偏差が限界値を下回っている場合、光センサの機能正常性が推論される。そうではなく、偏差が限界値を上回っている場合、好適には３つ目の第１の輝度値が比較のために引き合いに出される。この３つ目の第１の輝度値が２つの第１の輝度値の一方と概ね一致している場合、互いの偏差は限界値を下回っており、従って検出された輝度値が他の２つの輝度値と一致していない光センサに機能不良が存在すると推論される。この方法の別の好適な実施例によれば、２つの第１の輝度値および２つの第２の輝度値も互いに比較されてよい。２つの第１の輝度値と２つの第２の輝度値の一方との偏差が限界値を下回っている場合、このことから、他の３つの輝度値とは異なる第２の輝度値が、機能不良を有するセンサによって算出されることが推論され得る。別の好適な実施例は、少なくとも２つの第１の輝度値と少なくとも１つの第２の輝度値との比較、または少なくとも１つの第１の輝度値と少なくとも２つの第２の輝度値との比較に関する。限界値によって、例えば感度または応答時間等のセンサ特有の特性値の形の、２つの同じセンサ間の、特に製造に基づく僅かな偏差は、機能不良として検知されないことが考慮される。

本発明の好適な実施態様によれば、同じ周囲の状況を検出するために調整された少なくとも２つのレンズセンサによって同時に検出された複数の第１の輝度値から、第１の輝度値が決定されるようになっている。この実施例の利点は、第１の輝度値が特に第１の平均値として決定されることによって、少なくとも２つの個別の第１の輝度値の間で発生する、特に製造に基づく僅かな偏差が補正される、という点にある。好適には、第１の平均値がカメラセンサの第２の輝度値と比較されるか、または少なくとも２つのカメラセンサによって形成される第２の輝度値と比較される。

特に好適には、少なくとも概ね同じ周囲の状況を検出するために調整された少なくとも２つのカメラセンサによって同時に検出された複数の前記第２の輝度値から、第２の輝度値が決定されるようになっている。この実施例の利点は、第２の輝度値、特に第２の平均値を決定することによって、少なくとも２つの個別の第２の輝度値の間に発生する、特に製造に基づく僅かな偏差が補正される、という点にある。好適には、第２の平均値が、光センサの第１の輝度値と比較されるか、または少なくとも２つの光センサによって形成される第１の輝度値と比較される。好適には、第１の平均値と第２の平均値とが互いに比較される。

本発明の好適な実施態様によれば、衛星支援されたナビゲーションシステムのデータおよび／または実際の時刻に依存して目標輝度値が算出され、運転者支援システムの機能正常性を決定するために、第１の輝度値および／または第２の輝度値が目標輝度値と比較される。この実施例の利点は、これによって、測定された第１および第２の輝度値と比較される追加的な輝度値が提供される、という点にある。この場合、目標輝度値を用いて、妥当な第１および第２の輝度値が決定される。この目標輝度値は基準値である。例えば夜間走行時に第１の輝度値と目標輝度値とが互いに一致するが、第２の輝度値は一致しない場合、第２の輝度値の偏差に基づいてカメラセンサに機能不良が存在することが推論される。

請求項８の特徴を有する本発明による装置は、規定通りの使用時に請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施する、特別に整えられた制御装置が設けられていることを特徴とする。その他の利点および好適な特徴は、上記説明並びに請求項に記載されている。

請求項９の特徴を有する本発明による運転者支援システムは、規定通りの使用時に請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施する特別に整えられた装置を有することを特徴とする。

請求項１０の特徴を有する、本発明による車両、特に自動車は、本発明による運転者支援システムを有することを特徴とする。

１実施例による運転者支援システムを有する車両の概略図である。 光センサおよび／またはカメラセンサの機能正常性を決定するためのフローチャートである。

本発明を以下に１実施例を用いて詳しく説明する。

図１は、運転者支援システム２を有する車両１の概略図を示す。車両１に設置された運転者支援システム２は、光センサ３とカメラセンサ４と制御装置５とを有している。制御装置５は警告装置６に接続されている。光センサ３およびカメラセンサ４は、前進走行方向で前方に向けて車両１のフロントガラス７の内側に取り付けられている。この場合、光センサ３およびカメラセンサ４は車両１内で、破線８で示されているように、車両１の同じまたはほぼ同じ外側の周囲の状況を検出するように調整されている。オプション的に、追加の光センサ９および追加のカメラセンサ１０が、車両１の同じまたはほぼ同じ外側の周囲の状況を検出するように、フロントガラス７の内側に取り付けられている。選択的に、光センサ３，９およびカメラセンサ４，１０は、内方に向いていてよく、それによって車両１の内側の周囲の状況を検出することができる。光センサ３，９およびカメラセンサ４，１０は、ハウジング１２，１３，１４，１５内に固定されている。この制御装置５は、コントロールユニット１６および特に不揮発性メモリ１７を有している。照明装置１８が制御装置５に接続されている。

車両１の外側の周囲の状況に依存して、光センサ３が第１の輝度値を検出し、カメラセンサ４が第２の輝度値を検出する。第１の輝度値および第２の輝度値は、制御装置５に伝送される。制御装置５が、第１の輝度値または第２の輝度値の低下を検出すると、通常は、運転者支援システム２の制御介入が、例えば照明装置１８の作動によって行われる。カメラセンサ４は、図示の実施例ではＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラまたはその他の公知の手段であってもよい。

ここでは、この方法を実施するために、第１の輝度値および第２の輝度値が制御装置５に伝送され、そこで互いに比較される。このために、少なくとも１回の計算過程および１回の比較過程が制御装置５によって実施される。この比較過程によって、第１の輝度値と第２の輝度値との間の偏差が算出されると、例えば警告装置６によって警告信号のアウトプットが行われる。

図２に１例をあげて示された、車両１の運転者支援システム２の機能正常性を決定するためのプロセスにおいて、光センサ３およびカメラセンサ４は、第１のステップＳ１で同じ外側の周囲の状況を検出する。この場合、第２のステップＳ２で、光センサ３が第１の輝度値を算出し、カメラセンサ４が第２の輝度値を算出する。算出された第１の輝度値および算出された第２の輝度値は、第３のステップＳ３で制御装置５に伝送され、この制御装置５で例えばソフトウエアアルゴリズムによって互いに比較される。

第４のステップＳ４で、制御装置５は、第１の輝度値と第２の輝度値との間の偏差をプリセット可能な限界値と比較する。

第１の輝度値と第２の輝度値との間の偏差が限界値よりも小さい場合（ｊ）、運転者支援システム２は第５のステップＳ５で、光センサ３およびカメラセンサ４が支障なく作動していることを検知する。

偏差が限界値よりも大きい場合（ｎ）、運転者支援システム２は、第６のステップＳ６で、センサのうちの１つが機能不良を有していることを検知する。

どのセンサが機能不良を有しているかを突き止めるために、制御装置５は妥当性検査を実施する。この場合、車両１の外側の周囲の光の状態をより精確に表していて従ってより信頼できる第１の輝度値または第２の輝度値が、基準値として決定される。

第１および第２の輝度値だけが提供される場合、この実施例では、第７のステップＳ７で、第１および／または第２の輝度値が目標輝度値と比較される。目標輝度値は、この実施例では、位置、時刻および／または気象データを検出する衛星支援ナビゲーションシステムのデータに依存して算出される。

例えば、所定の時刻または所定の場所において支配している光の状態に関するデータが、制御装置５に記憶されたデータバンクまたは一覧表から取り出され、これらのデータに制御装置５がアクセスすることができる。

例えば光センサ３の第１の輝度値と目標輝度値とが互いに一致しているが、カメラセンサ４の第２の輝度値と目標輝度値とが一致していない場合、第１の輝度値が基準値であるのに対して、カメラセンサ４が機能不良を有していることが検知される。

他方では、例えばカメラセンサ４の第２の輝度値と目標輝度値とが互いに一致しているが、光センサ３の第１の輝度値と目標輝度値とが一致していない場合、第２の輝度値が基準値であるのに対して、光センサ３が機能不良を有していることが検知される。

光センサ３の第１の輝度値および／またはカメラセンサ４の第２の輝度値だけよりも多くの輝度値が提供される場合、制御装置５は好適には妥当性検査を第８のステップＳ８で実施する。

このために、追加的な光センサ９および／または追加的なカメラセンサ１０によって、追加的な第１および／または追加的な第２の輝度値が第９のステップＳ９で検出される。この場合、追加的な光センサ９および追加的なカメラセンサ１０は、車両１の概ね同じ外側の周囲の状況８に割り当てられていて、好適には光センサ３およびカメラセンサ４と重複して作業する。

追加的に算出された第１の輝度値および／または追加的に算出された第２の輝度値は、第１０のステップＳ１０で制御装置５に伝送され、評価される。

次いで、これらの輝度値がステップ８で妥当性検査される。

妥当性検査は、第１１のステップＳ１１で、第１および／または第２の輝度値を追加的な第１の輝度値および／または追加的な第２の輝度値と比較する。好適には、支障なく作動するセンサによる輝度値は、限界値よりも小さい偏差を有している（ｊ）。

第２の輝度値間の偏差が限界値よりも大きい場合、第１２のステップＳ１２で、輝度値がそれぞれ他の輝度値とは異なるセンサにおいて機能不良が検知される（ｎ）。

例えば追加的な第１の輝度値が第１の輝度値に相当している場合、追加的な光センサ９と光センサ３とが支障なく作動していることが検知される。それと同時に、これによって運転者支援システム２がカメラセンサ４の機能不良を検知する。

例えば追加的な第２の輝度値が第２の輝度値に相当している場合、追加的なカメラセンサ１０とカメラセンサ４とが支障なく作動していることが検知される。それと同時に、運転者支援システム２は、これによって光センサ３の機能不良を検知する。

例えば追加的な第２の輝度値が第１の輝度値に相当している場合、追加的な第２のカメラセンサ１０と第１の光センサ３とが支障なく作動していることが検知される。それと同時に、運転者支援システム２は、これによってカメラセンサ４の機能不良を検知する。

これと同じことが、追加的な第１の輝度値が第２の輝度値に相当する場合に当てはまる。

オプション的に、第１の輝度値を第２の輝度値と比較するために、ステップＳ３で制御装置５は、第１の輝度値から第１の特性曲線を形成し、第２の輝度値から第２の特性曲線を形成し、第１の特性曲線と第２の特性曲線とを比較し、特に第１の特性曲線の第１の勾配を第２の特性曲線の第２の勾配と比較する。

運転者支援システム２が、比較時に、特性曲線間の著しい偏差を検知すると、例えばプリセット可能な限界値と相違する偏差を検知すると、この場合、運転者支援システム２はこれのセンサのうちの１つの機能不良を推定する。

この場合、欠陥のあるセンサを決定するために、目標輝度値から成る特性曲線を比較のために考慮するか、またはステップ９およびステップ１０に従って第１および／または第２の輝度値から追加的な特性曲線が検出され、制御装置５によって形成され、比較のために考慮される。

以下に破線で示された別の実施例に従って、Ｓ２およびＳ９で決定された第１および／または第２の輝度値、並びに追加的な第１および／または追加的な第２の輝度値が共に、ステップＳ１３で制御装置５により評価される。特に、制御装置５は好適には、少なくとも２つの第１の輝度値から第１の平均値、および／または少なくとも２つの第２の輝度値から第２の平均値を決定する。

第１および第２の平均値が提供されると、制御装置５はステップＳ１４で第１の平均値を第２の平均値と比較する。２つの平均値間の偏差が限界値より小さい場合（ｊ）、ステップＳ１５で、例えば光センサ３，９およびカメラセンサ４，１０が支障なく作動していることが検知される。

偏差が限界値より大きい場合（ｎ）、運転者支援システム２はステップＳ１６で、センサのうちの少なくとも１つが機能不良を有していることを検知する。

すると、欠陥のあるセンサを確定するために、好適には、第１の平均値が第２の輝度値と比較されるか、または第２の平均値が第１の輝度値と比較される。

この方法を、１例をあげて説明するために、ここでは第１の平均値が個別の第１の輝度値ＡおよびＢより成っていて、第２の平均値が個別の第２の輝度値ＣおよびＤより成っている。この場合、ＡおよびＢは欠陥のない光センサ３，９によって検出されなければならない。

第１の平均値が第２の平均値と相違している場合、この例に従って、少なくとも１つの個別の第２の輝度値ＣまたはＤ、好適にはそれぞれ個別の第２の輝度値Ｃ，Ｄが第１の平均値と比較される。

もちろん、第２の平均値と少なくとも１つの第１の輝度値Ａ，Ｂとの比較も可能である。

第１の平均値が第２の輝度値の一つと同じであれば、例えば第１の平均値がＣと同じであれば、光センサ３，９も、また第２の輝度値Ｃを検出する個別のカメラセンサ４も、支承なく作動することが検知される。

第２の輝度値の１つに対する第１の平均値の偏差が限界値より大きい場合、例えばＤに対する第１の平均値の偏差が限界値より大きい場合、第２の輝度値Ｄを検出するカメラセンサ１０が機能不良を有していることが検知される。

個別の第２の輝度値ＣおよびＤから形成され、この場合、Ｄが欠陥のあるカメラセンサ１０によって検出される、第２の平均値が、それぞれ個別の第１の輝度値Ａ，Ｂと比較されると、それぞれの比較の際に、限界値より大きい偏差が検知される。

これにより、この実施例に従って欠陥のあるセンサは検知されないので、制御装置５は、ステップＳ１７で好適には２つの比較方向を実施する。この場合、第１の平均値と個別の第２の輝度値との比較も、また第２の平均値と個別の第１の輝度値との比較も行われ、それによって、機能不能を有するセンサが検知される。

この場合、欠陥のあるカメラセンサ４は、図示の実施例によれば、好適には第１の平均値と個別の第２の輝度値Ｃ，Ｄとの前記比較によって検知される。

オプション的に、欠陥のあるカメラセンサ４を、ステップＳ７に従って第２の輝度値Ｃ，Ｄと目標輝度値との比較によって検知することも可能である。

第２の輝度値Ｃ，Ｄが、個別の追加的な第１または第２の輝度値と比較されるべき場合、上記のステップＳ８に従って、欠陥のあるセンサの確定が行われる。次いで、平均値の比較から、個別の輝度値の比較が再び行われる。

１ 車両
２ 運転者支援システム
３ 光センサ
４ カメラセンサ
５ 制御装置
６ 警告装置
７ フロントガラス
９ 追加の光センサ
１０ 追加のカメラセンサ
１６ コントロールユニット
１７ 不揮発性メモリ
１８ 照明装置
Ｓ１ 第１のステップ
Ｓ２ 第２のステップ
Ｓ３ 第３のステップ
Ｓ４ 第４のステップ
Ｓ５ 第５のステップ
Ｓ６ 第６のステップ
Ｓ７ 第７のステップ
Ｓ８ 第８のステップ
Ｓ９ 第９のステップ
Ｓ１０ 第１０のステップ

Claims (8)

1. 車両（１）の運転者支援システム（２）の機能正常性を決定するための方法であって、前記運転者支援システム（２）が少なくとも１つの光センサ（３，９）と少なくとも１つのカメラセンサ（４，１０）とを有しており、これらの光センサおよびカメラセンサが、少なくとも概ね同じ周囲の状況を検出するために前記車両（１）に形成されかつ／または調整されている方法において、
   前記光センサ（３，９）によって算出された少なくとも１つの第１の輝度値を、前記カメラセンサ（４，１０）によって算出された少なくとも１つの第２の輝度値と比較し、これらの輝度値の比較によって、前記運転者支援システム（２）の機能正常性を決定し、
   前記光センサ（３，９）の、時間的に相前後して検出された第１の輝度値の第１の特性曲線と、前記カメラセンサ（４，１０）の、時間的に相前後して検出された第２の輝度値の第２の特性曲線とを、前記運転者支援システム（２）の機能正常性を決定するために算出し、かつ互いに比較し、
   衛星支援されたナビゲーションシステムのデータに依存して目標輝度値の特性曲線を算出し、前記運転者支援システム（２）の機能正常性を決定するために、前記第１の輝度値の第１の特性曲線および／または前記第２の輝度値の第２の特性曲線を前記目標輝度値の特性曲線と比較することを特徴とする、運転者支援システム（２）の機能正常性を決定するための方法。
2. 複数の前記特性曲線の比較時に、前記特性曲線が同時に同じ勾配変化を有するときにのみ、前記運転者支援システム（２）の機能正常性が検知されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 少なくとも２つの光センサ（３，９）および／または少なくとも２つのカメラセンサ（４，１０）によって検出された前記輝度値をそれぞれ互いに比較し、この比較時に、検出された輝度値の互いの偏差が、プリセット可能な限界値よりも小さいことが確認されると、前記運転者支援システム（２）の機能正常性が検知されることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
4. 少なくとも概ね同じ周囲の状況を検出するために調整された少なくとも２つの光センサ（３，９）によって同時に検出された複数の前記第１の輝度値から、前記第１の輝度値を決定することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
5. 同じ周囲の状況を検出するために調整された少なくとも２つのカメラセンサ（４，１０）によって同時に検出された複数の前記第２の輝度値から、前記第２の輝度値を決定することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
6. 車両（１）の運転者支援システム（２）を運転するための装置であって、前記運転者支援システム（２）が少なくとも１つの光センサ（３，９）と少なくとも１つのカメラセンサ（４，１０）とを有しており、これらの光センサおよびカメラセンサが、同じ周囲の状況を検出するために前記車両（１）に形成されかつ／または調整されている形式のものにおいて、
   規定通りの使用時に請求項１から５までのいずれか１項記載の方法を実施する、特別に整えられた制御装置（５）が設けられていることを特徴とする、運転者支援システム（２）を運転するための装置。
7. 請求項６記載の装置を有する、車両（１）のための運転者支援システム（２）。
8. 請求項７記載の運転者支援システム（２）を有する、車両（１）。

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