Die Erfindung betrifft Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugaufbaubewegung eines Fahrzeugaufbaus und zur Bestimmung einer Einfederbewegung wenigstens eines federnd gelagerten Rades eines Fahrzeuges.

Viele moderne Fahrzeuge verfügen über Fahrzeugfunktionen, die durch eine Auswertung einer Fahrzeugaufbaubewegung oder einer Einfederbewegung von Rädern des

Fahrzeuges gesteuert werden. Derartige Fahrzeugfunktionen sind beispielsweise eine Dämpferregulierung für Stoßdämpfer oder eine Leuchtweitenregulierung für Scheinwerfer des Fahrzeuges. Dabei werden die Fahrzeugaufbaubewegung und die

Einfederbewegung in der Regel mittels Federwegsensoren, die an Rädern oder

Radachsen des Fahrzeuges angeordnet sind, bestimmt.

Aus der US 2005/0102083 A1 ist ein Rollstabilitäts-Steuersystem für ein Fahrzeug bekannt, das ein Umgebungssensorsystem und ein daran gekoppeltes Steuergerät umfasst. Das Steuergerät erzeugt dynamische fahrzeugcharakteristische Steuersignale in Abhängigkeit von Signalen des Umgebungssensorsystems und steuert ein

Überschlagssteuersystem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugaufbaubewegung eines Fahrzeugaufbaus oder zur Bestimmung einer

Einfederbewegung wenigstens eines federnd gelagerten Rades eines Fahrzeuges anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Bestimmung einer

Fahrzeugaufbaubewegung durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen

BESTÄTIGUNGSKOPIE Merkmalen und hinsichtlich der Bestimmung einer Einfederbewegung durch ein Verfahren mit den in Anspruch 2 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Verwendungen der Erfindung und deren Ausgestaltungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugaufbaubewegung eines Fahrzeugaufbaus eines Fahrzeuges werden mittels einer am Fahrzeug

angeordneten Kamera fortlaufend Kamerabilder von Fahrzeugumgebungen

aufgenommen. In zu verschiedenen Zeiten aufgenommenen Kamerabildern werden jeweils Bildpositionsdaten wenigstens eines statischen Objektes ermittelt und anhand der zeitlichen Abfolge der ermittelten Bildpositionsdaten wird die Fahrzeugaufbaubewegung bestimmt.

Dabei werden unter Bildpositionsdaten eines Objektes Daten verstanden, die eine Position eines Bildes des Objektes oder Positionen von Bildern von Teilen des Objektes innerhalb eines Kamerabildes beschreiben.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht somit vor, die Fahrzeugaufbaubewegung durch eine Auswertung von Kamerabildern zu bestimmen, die von einer am Fahrzeug angeordneten Kamera aufgenommen werden. Dadurch werden andere Sensoren wie Federwegsensoren überflüssig, die üblicherweise zur Bestimmung einer

Fahrzeugaufbaubewegung verwendet werden. Dies ermöglicht vorteilhaft eine

Bauteilreduzierung und damit eine Kosteneinsparung bei der Ausstattung von

Fahrzeugen, die über Mittel zur Bestimmung der Fahrzeugaufbaubewegung und außerdem über eine auch für andere Zwecke geeignete Kamera verfügen sollen. So kann dieselbe Kamera beispielsweise zur Bestimmung der Fahrzeugaufbaubewegung und für Fahrerassistenzsysteme, z.B. für Fahrerassistenzsysteme mit einer kamerabasierten Fahrspurerkennung oder einer Einparkunterstützung, genutzt werden. Die

Bauteilreduzierung vereinfacht und verbilligt außerdem die Wartung derartiger

Fahrzeuge.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung einer Einfederbewegung wenigstens eines federnd gelagerten Rades eines Fahrzeuges werden mittels einer am Fahrzeug angeordneten Kamera fortlaufend Kamerabilder von dem Fahrzeug vorausliegenden Fahrzeugumgebungen aufgenommen. In zu verschiedenen Zeiten aufgenommenen Kamerabildern werden jeweils Bildpositionsdaten wenigstens eines statischen Objektes sowie dem Fahrzeug vorausliegender Fahrbahnabschnitte ermittelt. Anhand der zeitlichen Abfolge der ermittelten Bildpositionsdaten werden eine

Fahrzeugaufbaubewegung eines Fahrzeugaufbaus des Fahrzeugs und ein

Fahrbahnhöhenprofil einer dem Fahrzeug vorausliegenden Fahrbahn ermittelt. Aus der ermittelten Fahrzeugaufbaubewegung und dem ermittelten Fahrbahnhöhenprofil wird die Einfederbewegung wenigstens eines federnd gelagerten Rades des Fahrzeuges bestimmt.

Dieses Verfahren hat ähnliche Vorteile wie das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugaufbaubewegung, da auch in diesem Fall die Kamera neben der Bestimmung der Einfederbewegung zu weiteren Zwecken genutzt werden kann und keine weiteren Sensoren zur Bestimmung der Einfederbewegung benötigt werden.

Die erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere vorteilhaft zur Steuerung von Fahrzeugfunktionen wie einer Dämpferregulierung für Stoßdämpfer, einer

Beladungserkennung oder einer Leuchtweitenregulierung für Scheinwerfer eines Fahrzeuges verwendet werden, wobei die verfahrensgemäß ermittelten

Fahrzeugaufbaubewegungen und/oder Einfederbewegungen zur Steuerung der jeweiligen Fahrzeugfunktion ausgewertet werden.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Kamera, die auf eine dem Fahrzeug vorausliegende Fahrzeugumgebung gerichtet ist, zu einem ersten Zeitpunkt, und

Fig. 2 schematisch das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug zu einem zweiten Zeitpunkt.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 1 und eine Fahrbahn 2, auf der sich das Fahrzeug 1 bewegt, zu einem ersten Zeitpunkt. An einem Frontbereich der Karosserie des Fahrzeuges 1 ist eine Kamera 3 starr angeordnet, wobei die Kamera 3 vorzugsweise eine Stereokamera ist. Mittels der Kamera 3 werden fortlaufend Kamerabilder einer dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Fahrzeugumgebung in einem Erfassungsbereich 4 der Kamera 3 aufgenommen.

Das Fahrzeug 1 weist ferner eine Steuereinheit 5 zur Auswertung der von der Kamera 3 aufgenommenen Kamerabilder auf. Insbesondere wertet die Steuereinheit 5 die aufgenommenen Kamerabilder zur Bestimmung von Fahrzeugaufbaubewegungen eines Fahrzeugaufbaus des Fahrzeuges 1 und/oder von Einfederbewegungen der Räder 7 des Fahrzeuges 1 und beispielsweise zur Erzeugung von Steuersignalen zur

Dämpferregulierung von Stoßdämpfern 6 für Räder 7 des Fahrzeuges 1 aus.

Figur 2 zeigt das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug 1 zu einem zweiten, etwas späteren Zeitpunkt, zu dem es sich gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Situation auf der Fahrbahn 2 vorwärts bewegt hat.

Die von der Kamera 3 aufgenommenen Kamerabilder werden der Steuereinheit 5 zugeführt und von dieser zur Bestimmung von Fahrzeugaufbaubewegungen eines Fahrzeugaufbaus des Fahrzeuges 1 und/oder von Einfederbewegungen der Räder 7 des Fahrzeuges 1 ausgewertet.

Dazu werden mittels der Steuereinheit 5 in den Kamerabildern wenigstens ein statisches, d.h. unbewegliches, Objekt 8 sowie Fahrbahnabschnitte im Erfassungsbereich 4 der Kamera 3 durch bekannte Objekterkennungsmethoden identifiziert und Bildpositionsdaten des Objektes 8 und der Fahrbahnabschnitte ermittelt. Aus Bildpositionsdaten, die in zu verschiedenen benachbarten Zeitpunkten aufgenommenen Kamerabildern ermittelt werden, wird die Bewegung der Kamera 3 relativ zu dem Objekt 8 und den

Fahrbahnabschnitten ermittelt.

Beispielsweise befindet sich das Objekt 8 in der in Fig. 1 dargestellten Situation des ersten Zeitpunktes in einem mittleren Teil des Erfassungsbereiches 4 der Kamera 3, während es sich in der in Fig. 2 dargestellten Situation des zweiten Zeitpunktes in einem oberen Teil des Erfassungsbereiches 4 befindet. Daher erscheint das Objekt 8 in einem zu dem ersten Zeitpunkt aufgenommenen Kamerabild in einem mittleren Bildbereich und in einem zu dem zweiten Zeitpunkt aufgenommen Kamerabild in einem oberen

Bildbereich. Aus der zeitlichen Änderung des Bildbereiches, in dem das Objekt 8 in den Kamerabildern erscheint, lässt sich eine Änderung der Richtung bestimmen, in der sich das Objekt 8 bezogen auf ein kamerafestes Bezugssystem, in dem die Kamera 3 ruht, befindet. Das kamerafeste Bezugssystem ist in den Figuren 1 und 2 durch kartesische Koordinatenachsen x", y", z' angedeutet.

Da die Kamera 3 fest mit der Karosserie des Fahrzeuges 1 verbunden ist, ist das kamerafeste Bezugssystem auch ein Ruhsystem der Fahrzeugkarosserie, d.h. ein Bezugssystem, in dem die Fahrzeugkarosserie ruht. Daher lässt sich aus der eben beschriebenen Auswertung der Kamerabilder auch die zeitliche Änderung der Verkippung des kamerafesten Bezugssystems und damit der Fahrzeugkarosserie in einem

Ruhsystem des Objektes 8 und der Fahrbahn 2 ermitteln. Das Ruhsystem des Objektes 8 und der Fahrbahn 2 ist in den Figuren 1 und 2 durch kartesische Koordinatenachsen x, y, z angedeutet. Somit ermöglicht die Auswertung der Kamerabilder die Ermittelung der Fahrzeugaufbaubewegung, d.h. insbesondere den zeitlichen Verlauf eines Nickwinkels und/oder eines Wankwinkels des Fahrzeugaufbaus und der entsprechenden

Winkelgeschwindigkeiten und/oder -beschleunigungen.

Die Verwendung einer als Stereokamera ausgebildeten Kamera 3 erlaubt vorteilhaft eine präzisere Ermittelung der Fahrzeugaufbaubewegung und durch bekannte

stereoskopische Auswertungsmethoden der Kamerabilder außerdem die Bestimmung der Entfernung der Kamera 3 zu dem Objekt 8 und deren zeitliche Änderung und somit insbesondere auch eine relative Geschwindigkeit der Kamera 3 und des Objektes 8.

Indem zusätzlich in entsprechender Weise Bildpositionsdaten von Fahrbahnabschnitten in dem Erfassungsbereich 4 ausgewertet werden, wird außerdem ein Fahrbahnhöhenprofil ermittelt. Aus dem ermittelten Fahrbahnhöhenprofil und den ermittelten

Fahrzeugaufbaubewegungen werden Einfederbewegungen der Räder 7 des

Fahrzeuges 1 ermittelt. Dazu werden beispielsweise aus den ermittelten

Fahrzeugaufbaubewegungen und einem zeitlichen Verlauf der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 Bewegungstrajektorien von über den Rädern 7 befindlichen Punkten der Fahrzeugkarosserie ermittelt und mit dem ermittelten Fahrbahnhöhenprofil verglichen.

Die ermittelten Daten der Fahrzeugaufbau- und Einfederbewegungen werden in aus dem Stand der Technik bekannter Weise verwendet, um mittels der Steuereinheit 5 Steuersignale zur Dämpferregulierung von Stoßdämpfern 6 von Rädern 7 des

Fahrzeuges 1 zu erzeugen.

Die ermittelten Daten der Fahrzeugaufbaubewegungen können außerdem vorteilhaft zur dynamischen Leuchtweitenregulierung von Scheinwerfern des Fahrzeuges 1 verwendet werden, beispielsweise um die Leuchtweite der Scheinwerfer bei Brems- und

Beschleunigungsvorgängen konstant zu halten. Auch für diese Anwendung kann auf aus dem Stand der Technik bereits bekannte Methoden zur Leuchtweitenregulierung anhand von Daten der Fahrzeugaufbaubewegung zurückgegriffen werden, wobei

erfindungsgemäß jedoch keine Federwegsensoren zur Ermittelung dieser Daten erforderlich sind.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung der ermittelten Daten der Fahrzeugaufbau- und/oder Einfederbewegungen ist deren Verwendung zur Erkennung einer Beladung des

Fahrzeuges 1 , beispielsweise durch eine Auswertung der ermittelten Daten anhand gespeicherter Daten zu Fahrzeugaufbau- und/oder Einfederbewegungen im unbeladenen Zustand des Fahrzeuges 1 in Abhängigkeit von einem Fahrbahnhöhenprofil.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner vor, mittels einer geeigneten am Fahrzeug 1 angeordneten Projektionsvorrichtung bei schlechten Sichtbedingungen ein Gitter aus von der Kamera 3 erfassbaren und für das menschliche Auge

erforderlichenfalls nicht sichtbaren Lichtbündeln in den Erfassungsbereich 4 zu

projizieren. Dadurch können die erfindungsgemäßen Verfahren auch bei schlechten Sichtverhältnissen, beispielsweise bei Nacht, verwendet werden.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeug

2 Fahrbahn

3 Kamera

4 Erfassungsbereich

5 Steuereinheit

6 Stoßdämpfer

7 Rad

8 Objekt

x', y', z' kartesische Koordinatenachsen eines kamerafesten Bezugssystems x, y, z kartesische Koordinatenachsen eines Ruhsystems des Objektes