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Dokumentenidentifikation DE102004060677A1 22.06.2006
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit
Anmelder ADC Automotive Distance Control Systems GmbH, 88131 Lindau, DE
Erfinder Thiel, Robert, 01705 Freital, DE;
Krökel, Dieter, 88074 Meckenbeuren, DE
DE-Anmeldedatum 15.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004060677
Offenlegungstag 22.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.06.2006
IPC-Hauptklasse G01P 3/38(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01P 3/36(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01P 3/80(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60R 11/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (2), wobei eine Verschiebung zwischen zwei zeitlich nacheinander mittels einer Kamera (3) des Fahrzeugs (2) aufgenommenen Bildern eines Untergrundes (U) des Fahrzeugs (2) ermittelt wird und aus der Verschiebung eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (2) relativ zu dem Untergrund (U) ermittelt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs.

In Fahrzeugen wird normalerweise die Geschwindigkeit indirekt über die Raddrehzahl gemessen. Zur Drehzahlerfassung werden üblicherweise Induktivgeber oder Hallsensoren eingesetzt. Induktivgeber oder Drehzahlfühler nach dem Induktionsprinzip sind passive Fühler, die ein zur Drehzahl proportionales Spannungssignal liefern. Der Drehzahlfühler tastet eine Impulsscheibe ab. Da die Bewegung der Impulsscheibe Voraussetzung für die Spannungserzeugung des Sensors ist, lässt der passive Drehzahlfühler keine Nullgeschwindigkeitsmessung zu. Hallsensoren sind aktive Drehzahlfühler, die auf dem Hall-Effekt basieren oder das magnetoresistive Prinzip nutzen. Diese Sensoren können bereits ein Nullgeschwindigkeitssignal abgeben.

Beiden Sensoren ist gleich, dass in Grenzsituationen, wie zum Beispiel Schleudern, Bremsen oder Rutschen, die indirekt anhand der Raddrehzahl gemessene Geschwindigkeit nicht mit der wahren Geschwindigkeit über Grund übereinstimmt. Der wahre Geschwindigkeitsvektor kann nur unzureichend über die Raddrehzahl bestimmt werden. Auch bei sehr langsamer Fahrt wie „Stop and Go" wird die Geschwindigkeit über die Raddrehzahl zu ungenau gemessen. Für Fahrerassistenzsysteme wie einen Stauassistenten ist aber die genaue Geschwindigkeit unbedingt erforderlich, um die Aktuatorik richtig anzusteuern.

Auf optischer Basis existiert ein System der Firma CORRSYS-DATRON, das über gekreuzte Gitter den Untergrund abtastet und durch Korrelationsauswertung sehr genau den wahren Geschwindigkeitsvektor bestimmen kann (VDI-Berichte 1731, 2003, S.25ff, „Gitteroptische Sensorik zur berührungslosen Längs- und Quergeschwindigkeitsmessung", J. Haus, R. Schäfer). Dies System ist zur Referenzmessung am Markt etabliert, findet aber wegen des hohen Kostenaufwands keine Anwendung für die Geschwindigkeitsmessung während des regulären Fahrbetriebs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die mit geringem Aufwand eine genaue Ermittlung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch eine Vorrichtung, welche die in Anspruch 9 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden mittels einer Kamera des Fahrzeugs Bilder eines Untergrundes des Fahrzeugs aufgenommen, wobei zeitlich aufeinander folgende Bilder miteinander verglichen werden und anhand des Vergleichs zwischen mindestens zwei Bildern eine Verschiebung ermittelt wird, anhand der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ zum Untergrund bestimmt wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine weitgehend genaue Messung der Geschwindigkeit über Grund mit geringem Aufwand. Als Untergrund wird insbesondere der Fahrbahnbelag verstanden, von dem eine Bildfolge aufgenommen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Bestimmung der Verschiebung eine Korrelation zwischen den beiden Bildern ermittelt. Dabei werden Übereinstimmungen zwischen den beiden Bildern oder Bildfragmenten identifiziert. Hierbei werden in den beiden Bildern oder in Bildfragmenten oder Bildzonen ähnliche Gebiete oder Strukturen, z. B. Licht- und/oder Schattenbereiche, Objekte, bestimmt und deren Übereinstimmung identifiziert. Mit anderen Worten: Das eine Bild wird als ein Korrelationsbild aufgenommen und das andere Bild wird darauf hin überprüft, ob es diese Korrelationsmaske enthält. Die Genauigkeit der Suche wird durch den Korrelationskoeffizient bestimmt. Zur Ermittlung der Verschiebung wird das erste Bild oder ein Bildfragment über dem zweiten Bild verschoben, bis die maximale Übereinstimmung gefunden ist. Die Messung der Verschiebung als Verschiebungsvektor und die Bestimmung der maximalen Übereinstimmung zwischen den Bildern bildet die Korrelation. Die Normierung der Messergebnisse ist sinnvoll, damit die Maxima der Übereinstimmungen besser identifiziert werden können. Ein derartiges Korrelationsverfahren ermöglicht eine schnelle Ermittlung der Verschiebung.

Anhand der ermittelten Verschiebung in Form des Verschiebungsvektors und der abgelaufenen Zeit zwischen den betreffenden aufgenommenen Bildern wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, vorzugsweise dessen Längs- und/oder Quergeschwindigkeit ermittelt. Die Quergeschwindigkeit ist in der Regel wesentlich kleiner als die Längsgeschwindigkeit. Im allgemeinen wird die Längsgeschwindigkeit ermittelt. In Grenzsituationen, wie zum Beispiel beim Schleudern des Fahrzeugs ist eine möglichst genaue Erfassung der Quergeschwindigkeit erforderlich. Hierzu wird die Quergeschwindigkeit anhand der Verschiebung der Bilder mit hoher Auflösung in besonders einfacher Form ermittelt. Die ermittelten Geschwindigkeiten werden vorteilhafterweise an verschiedene Fahrzeugsystemen zur Steuerung und/oder Regelung dieser übermittelt.

Zweckmäßigerweise wird der Untergrund unter einem vorgebbaren Winkel beleuchtet. Hierdurch erfolgt die Messung der Geschwindigkeit unabhängig von externen Lichtquellen, die insbesondere stark schwankend sein können. Durch eine schräge Beleuchtung ist der Untergrund zudem kontrastreich abbildbar, was eine hohe Genauigkeit bei der Ermittlung der Verschiebung sicherstellt.

Für die Korrelation werden vorzugsweise Licht- und Schattenbereiche des Untergrunds verwendet. Dies wiederum dient der Erhöhung der Kontraste und somit der Genauigkeit bei der Bestimmung der Geschwindigkeit anhand der Verschiebung der aufgenommenen Bilder.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass ein Abstand zwischen der Kamera und dem Untergrund ermittelt wird.

Ferner werden fortlaufend Bilder als eine Bildfolge aufgenommen und daraus Verschiebungen ermittelt. Dabei können Verschiebungen zwischen zwei unmittelbar aufgenommenen Bildern oder zwischen mehreren zeitlich aufeinander folgenden Bildern bestimmt werden. Hierdurch ist eine fortlaufende Bestimmung und somit Überwachung der Geschwindigkeit ermöglicht.

Eine hohe Genauigkeit der ermittelten Verschiebungen und Geschwindigkeiten ist möglich, indem die Verschiebungen aus jeweils zwei unmittelbar aufeinander folgenden Bildern ermittelt werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht die höchste zeitliche Auflösung.

Bedingt durch die einen Fahrbahnbelag charakterisierende Strukturgröße von ca. 0,5 cm wird eine entsprechend angepasste Kamera, bevorzugt eine optische Kamera mit geringer Pixelanzahl und hoher Bildrate eingesetzt, wie sie beispielsweise bei einer Computermaus verwendet werden. Die optische Kamera weist dazu einen Pixelbereich von 30 × 30 mit einer Pixelgröße von ca. 60 &mgr;m und einer Bildrate von 6500 Bildern/Sekunde (auch frames/sec genannt) auf. Dabei beträgt eine Maximalverschiebung von zwei aufeinander folgenden Bildern 10 bis 15 Pixel. Die Kamera ermöglicht eine Objektgröße von maximal 10 cm.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht eine durch eine Kamera an einem Fahrzeug und eine mit der Kamera verbundene Auswerteeinheit vor, wobei die Kamera im wesentlichen auf einen Untergrund des Fahrzeugs ausgerichtet ist und mittels der Auswerteeinheit eine Verschiebung zwischen zwei mittels der Kamera aufgenommenen Bildern des Untergrundes ermittelbar ist, wobei aus der Verschiebung eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ zu dem Untergrund ermittelbar ist.

Vorzugsweise ist die Kamera an einer Unterseite des Fahrzeugs angeordnet. Der Untergrund kann so mit geringstmöglichen Störungen abgebildet werden. Dabei ist eine Beleuchtungseinheit vorgesehen, mittels derer der Untergrund unter einem vorgebbaren Winkel beleuchtbar ist. Der Kontrast der aufgenommenen Bilder ist damit hoch.

In einer kompakten Ausgestaltung weist die Auswerteeinheit einen integrierten Schaltkreis zur Ermittlung der Verschiebung auf. Vorzugsweise ist der integrierte Schaltkreis als Chip einer optischen Computermaus ausgebildet. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung der Vorrichtung. In einer bevorzugten Ausführungsform ermittelt der integrierte Schaltkreis eine Korrelation zwischen den beiden Bildern, anhand der die Verschiebung und daraus resultierend die Geschwindigkeit bestimmt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht eine Abstandsmessvorrichtung vor, mittels derer ein Abstand zwischen der Kamera und dem Untergrund ermittelbar ist.

Vorteilhafterweise ist eine Abbildungsoptik der Kamera asphärisch ausgebildet, wobei die Abbildungsoptik quer zur Längsachse des Fahrzeugs einen größeren Abbildungsmaßstab aufweist als längs dazu. Gerade in Grenzsituationen wie beim Schleudern ist es wichtig, die Quergeschwindigkeit möglichst genau mit hoher Auflösung zu erhalten. Die Vergrößerung des Abbildungsmaßstabes erhöht proportional die Geschwindigkeitsauflösung in Querrichtung und verringert umgekehrt proportional die maximal messbare Geschwindigkeit in Querrichtung.

In einer speziellen Ausführungsform ist eine Kante eines Bildsensors der Kamera in einer vertikalen Projektion parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet. Dies ermöglicht eine schnelle Bestimmung der Geschwindigkeit anhand des ermittelten Verschiebungsvektors.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass eine Kante eines Bildsensors mit einer Längsachse des Fahrzeugs in einer vertikalen Projektion einen festen Winkel größer als 0° und kleiner als 90° bildet, wobei dieser Bildsensor um eine wenigstens teilweise vertikale Achse verdreht angeordnet ist. Dies ermöglicht auch die Erfassung niedriger Quergeschwindigkeiten, ohne dass eine asphärische Abbildungsoptik erforderlich ist.

Vorzugsweise beträgt der feste Winkel dabei 45°. Hierdurch wird die Quergeschwindigkeit einfach und schnell ermittelt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Bildsensoren gegeneinander um eine wenigstens teilweise vertikale Achse verdreht angeordnet. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine genaue Bestimmung sowohl der Längsgeschwindigkeit als auch der Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Ermittlung der Geschwindigkeit anhand der Verschiebung von aufeinander folgenden Bildern vom Fahruntergrund eine besonderes genaue Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, insbesondere der Längs- und/oder Quergeschwindigkeit mit geringem Aufwand möglich ist. Anstelle der konventionellen Front- oder Umgebungskamera kann hierdurch eine optische Kamera in Art einer optischen Computermaus mit integriertem Schaltkreis verwendet werden. Ein derartiger Schaltkreis hat den Vorteil einer geringen Pixelauflösung und somit einer schnellen Bildverarbeitung und schnellen Auslesbarkeit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1a eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Betrieb,

1b einen vergrößerten Ausschnitt und

2 schematisch eine Vorrichtung mit zwei Sensoren.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In 1a ist eine erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 an einem Fahrzeug 2 angeordnet. 1b zeigt zur besseren Erkennbarkeit einen vergrößerten Ausschnitt der 1a im Bereich der Vorrichtung 1.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine an der Unterseite des Fahrzeugs 2 befestigte Kamera 3, welche mit einer Abbildungsoptik 4 versehen ist. Die Kamera 3 ist mit einer Auswerteeinheit 5 verbunden, die im Fahrzeug 2 angeordnet ist. Die Auswerteeinheit 5 kann beispielsweise integraler Bestandteil eines Steuergeräts sein.

Die Kamera 3 bildet fortlaufend den Untergrund U, insbesondere den Fahrbahnbelag unter dem Fahrzeug 2 ab und übermittelt die aufgenommenen Bilder an die Auswerteeinheit 5. Eine Beleuchtungseinheit 6 ist an der Unterseite des Fahrzeugs 2 angeordnet und beleuchtet den Untergrund U in dem Bereich, der von der Kamera 3 abgebildet wird, mit nahezu parallelem Licht unter einem Winkel von etwa 60°. Alternativ kann der Winkel für die Bodenausleuchtung in einem Bereich von etwa 40° bis etwa 85° liegen.

Mittels der Auswerteeinheit 5 wird eine Verschiebung zwischen zwei zeitlich unmittelbar nacheinander aufgenommenen Bildern des Untergrundes U ermittelt, indem eine Korrelation zwischen den beiden Bildern und daraus ein Verschiebungsvektor als Verschiebung ermittelt wird. Die Auswerteeinheit 5 weist dazu einen integrierten Schaltkreis auf. In einer besonders einfachen Ausführungsform wird als integrierter Schaltkreis, der einer optischen Computermaus verwendet. Einen signifikanten Beitrag für die Korrelation liefern dabei die von den Bildern aufgenommenen Licht- und Schattenbereiche des Untergrunds U, die insbesondere durch das Licht der Beleuchtungseinheit 6 entstehen.

Der Verschiebungsvektor beschreibt die Bewegung des Fahrzeugs 2 relativ zum Untergrund U. Aus dem Verschiebungsvektor wird anhand der Zeitspanne zwischen der Aufnahme der beiden Bilder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 relativ zum Untergrund U berechnet.

Anhand des Verschiebungsvektors wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 ermittelt. Als Fahrzeuggeschwindigkeit wird dabei zweckmäßigerweise die Längs- und/oder eine Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs 2 ermittelt. Dabei wird beispielsweise bei bekannter Ausrichtung der Kamera 3 durch Orthogonalprojektionen auf längs und/oder quer zur Fahrzeugachse verlaufende Vektoren die Längs- bzw. die Quergeschwindigkeit bestimmt.

Die Quergeschwindigkeit ist in der Regel wesentlich kleiner als die Längsgeschwindigkeit. Gerade in Grenzsituationen wie dem Schleudern ist es wichtig, die Quergeschwindigkeit möglichst genau mit hoher Auflösung zu erhalten. Hierzu ist die Abbildungsoptik 4 der Kamera 3 beispielsweise asphärisch ausgebildet, beispielsweise durch eine Zylinderlinse oder eine ähnlich geformte Freiformlinse. Sie weist quer zur Längsachse des Fahrzeugs 2 einen größeren Abbildungsmaßstab auf als längs dazu. Dies bewirkt eine verbesserte Auflösung in Querrichtung. Die Vergrößerung des Abbildungsmaßstabes erhöht proportional die Geschwindigkeitsauflösung in Querrichtung und verringert umgekehrt proportional die maximal messbare Geschwindigkeit in Querrichtung.

Auf Basis des optischen Computermausprinzips kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung auch in einem Fahrzeug 2 die wahre Geschwindigkeit über Grund gemessen werden. Optische Mäuse sind für Distanzen von nur wenigen Millimetern und geringen Geschwindigkeiten bis 0,5 m/s ausgelegt.

Für die Vorrichtung im Fahrzeug 2 wird die Abbildungsoptik 4 derart angepasst, dass typische Strukturgrößen im Fahrbahnbelag von etwa 0,5 cm noch aufgelöst werden. Hierzu wird die Pixelanzahl, die Bildaufnahmefrequenz, die Größe des Bildsensors der Kamera 3 und die Größe des auf den Untergrund U abgebildeten Sensors entsprechend vorgegeben, anhand derer die für die Abbildung erforderliche Brennweite und die maximal messbare Geschwindigkeit ermittelt werden. Für einen herkömmlichen Chip einer optischen Computer-Maus mit beispielsweise 30 × 30 Pixel, einer Pixelgröße von etwa 60 &mgr;m, einer Bildrate von 6500 Bildern/Sekunde, einer Maximalverschiebung von 15 Pixeln für aufeinander folgende Bilder und einer Objektgröße von 10 cm ergibt sich eine messbare Maximalgeschwindigkeit von etwa 300 km/h. Wird außerdem die Höhe des Sensors über dem Untergrund U vorgegeben, ergibt sich daraus die erforderliche Brennweite für die Abbildungsoptik 4. Beispielsweise ergibt sich bei einer Höhe von 20 cm eine erforderliche Brennweite von f = 3,6 mm.

2 zeigt schematisch eine Vorrichtung in einer weiteren Ausgestaltung, die zum genauen Erfassen niedriger Quergeschwindigkeiten auch bei hohen Längsgeschwindigkeiten geeignet ist. Sie weist zwei Bildsensoren 7.1, 7.2 auf, wobei die Kanten des ersten Bildsensors 7.1 parallel zur Längsachse 8 des verkleinert angedeuteten Fahrzeugs 2 ausgerichtet sind. Darüber hinaus ist der zweite Bildsensor 7.2 gegenüber dem ersten Bildsensor 7.1 um 45° verdreht angeordnet. Anstelle einer Verdrehung von 45° sind beispielsweise Winkel von 30° bis 60° möglich. Der Verschiebungsvektor v ist für beide Bildsensoren 7.1 und 7.2 im Vergleich zu jeweils einem Pixel 9 des betreffenden Bildsensors 7.1, 7.2 schematisch in jeweils kantenparallele Verschiebungskomponenten vx, vy beziehungsweise vx', vy' zerlegt abgebildet.

Bei einer beispielhaft um 45° versetzten Anordnung der beiden Bildsensoren 7.1, 7.2 liefert einer der beiden bei einer Bewegung des Fahrzeugs 2 sowohl eine X-Komponente vx, als auch eine Y-Komponente vy des Verschiebungsvektors v. Bei nahezu gerader Vorwärtsbewegung kann so die Quergeschwindigkeit über den zweiten Bildsensor 7.2 sehr genau ermittelt werden, selbst wenn die Auswertung des ersten Bildsensors 7.1 keine Quergeschwindigkeit ergibt. Der Vorteil gegenüber der Variante mit asphärischer Linse besteht darin, dass auch sehr hohe Quergeschwindigkeiten messbar sind und die minimal messbare Quergeschwindigkeit nicht begrenzt ist.

In der in 2 dargestellten Situation ist bei dem ersten Bildsensor 7.1 die X-Komponente vx des Verschiebungsvektors v bei einer hohen Vorwärtsgeschwindigkeit kleiner als ein Pixel 9. Die Auswertung führt daher zu einer Quergeschwindigkeit von 0. Beim zweiten Bildsensor 7.2 sind beide Verschiebungskomponenten vx', vy' in ausreichender Größe vorhanden, so dass beispielsweise über mehrere Bilder hinweg ein sehr genauer Winkel der aktuellen Fahrzeugbewegung in Bezug auf die Längsachse 8 bestimmt werden kann.

Zweckmäßigerweise sind die Bildsensoren 7.1, 7.2 separat in zwei verschiedenen Kameras 3 angeordnet. Beide Kameras 3 können dabei denselben Bereich des Untergrunds U abbilden oder unterschiedliche Bereiche. Im Falle unterschiedlich abgebildeter Bereiche des Untergrunds U sind die beiden Kameras 3 beispielsweise parallel zumindest teilweise nach unten ausgerichtet, wobei eine oder mehrere Beleuchtungseinheiten 6 die Bereiche ausleuchten.

Es ist möglich, nur einen einzelnen Bildsensor in der gegenüber der Längsachse 8 rotierten Anordnung des zweiten Bildsensors 7.2 am Fahrzeug 2 anzubringen. Hierbei ist die Auflösung in Richtung der Längsachse 8 beispielsweise im Fall eines Rotationswinkels von 45° um einen Faktor √2 gegenüber einer zur Längsachse 8 parallelen Anordnung verschlechtert. Dies bewirkt jedoch bei einer großen Anzahl von Bildern und nachfolgender Mittelung der ermittelten Verschiebungsvektoren v oder Geschwindigkeiten nur eine geringe Ungenauigkeit. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, bei denen Verschiebungen von nur einem oder wenigen Pixeln pro Bild auftreten, können dabei Schwankungen der Bewegungsrichtung auftreten. Zweckmäßigerweise wird ein solcher einzelner Bildsensor im Bereich sehr niedriger Geschwindigkeiten daher nicht verwendet oder zumindest nicht ausgewertet.

1Vorrichtung 2Fahrzeug 3Kamera 4Abbildungsoptik 5Steuereinheit 6Beleuchtungseinheit 7.1Erster Bildsensor 7.2Zweiter Bildsensor 8Längsachse 9Pixel UUntergrund vGeschwindigkeitsvektor vx,vyGeschwindigkeitskomponenten vx',vy'Geschwindigkeitskomponenten

Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Ermittlung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (2), bei dem mittels einer Kamera (3) des Fahrzeugs (2) Bilder eines Untergrundes (U) des Fahrzeugs (2) aufgenommen und zeitlich aufeinander folgende Bilder miteinander verglichen werden, wobei anhand des Vergleichs zwischen mindestens zwei Bildern eine Verschiebung ermittelt wird, anhand der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (2) relativ zum Untergrund (U) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Verschiebung eine Korrelation zwischen den beiden Bildern ermittelt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längs- und/oder eine Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs (2) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund (U) unter einem vorgebbaren Winkel beleuchtet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Korrelation Licht- und Schattenbereiche des Untergrunds (U) verwendet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen der Kamera (3) und dem Untergrund (U) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fortlaufend Bilder aufgenommen und daraus Verschiebungen ermittelt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebungen aus jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Bildern ermittelt werden.
  9. Vorrichtung (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine an einem Fahrzeug (2) angeordnete Kamera (3) und eine mit der Kamera (3) verbundene Auswerteeinheit (5), wobei die Kamera (3) im wesentlichen auf einen Untergrund (U) des Fahrzeugs (2) ausgerichtet ist und mittels der Auswerteeinheit (5) eine Verschiebung zwischen zwei mittels der Kamera (3) aufgenommenen Bildern des Untergrundes (U) bestimmbar ist, wobei anhand der Verschiebung eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (2) relativ zum Untergrund (U) ermittelbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (3) an einer Unterseite des Fahrzeugs (2) angeordnet und senkrecht zum Untergrund (U) ausgerichtet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungseinheit (6), mittels derer der Untergrund (U) unter einem vorgebbaren Winkel beleuchtbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) einen integrierten Schaltkreis zur Ermittlung der Verschiebung aufweist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Schaltkreis als Chip einer optischen Computermaus ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dass der integrierte Schaltkreis zur Ermittlung der Verschiebung eine Korrelation zwischen den beiden Bildern ermittelt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, gekennzeichnet durch eine Abstandsmessvorrichtung, mittels derer ein Abstand zwischen der Kamera (3) und dem Untergrund (U) ermittelbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abbildungsoptik (4) der Kamera (3) asphärisch ausgebildet ist, wobei die Abbildungsoptik (4) quer zur Längsachse des Fahrzeugs (2) einen größeren Abbildungsmaßstab aufweist als längs dazu.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kante eines Bildsensors (7.1) der Kamera (3) in einer vertikalen Projektion parallel zu einer Längsachse (8) des Fahrzeugs (2) ausgerichtet ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kante eines Bildsensors (7.2) mit einer Längsachse (8) des Fahrzeugs (2) in einer vertikalen Projektion einen vorgegebenen Winkel größer als 0° und kleiner als 90° bildet, wobei dieser Bildsensor (7.2) um eine wenigstens teilweise vertikale Achse verdreht angeordnet ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Winkel 45° beträgt.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bildsensoren (7.1, 7.2) gegeneinander um eine wenigstens teilweise vertikale Achse verdreht angeordnet sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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