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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung und Anzeige seitlich neben und seitlich hinter einem Fahrzeug befindlicher Bereiche, bei dem mittels mehrerer Bilderfassungseinheiten erfasste Bilder der Bereiche mittels einer oder mehreren den Bilderfassungseinheiten zugeordneten Anzeigeeinheit(en) ausgegeben werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit mehreren Bilderfassungseinheiten zur Erfassung seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlicher Bereiche, wobei jeder Bilderfassungseinheit zumindest eine Anzeigeeinheit zugeordnet ist, anhand welcher mittels der zugehörigen Bilderfassungseinheit erfasste Bilder anzeigbar sind.
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Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, Außenspiegel eines Fahrzeugs durch Kameras und zugehörige Anzeigeeinheiten zu ersetzen oder die Funktion der Außenspiegel durch Kameras und zugehörige Anzeigeeinheiten zu unterstützen.
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Die
DE 199 51 376 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit mehreren als Kameras ausgebildeten Bilderfassungseinheiten zur Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereichs, welche beidseitig im vorderen Bereich des Fahrzeugs an diesem angeordnet sind. Weiterhin weist das Fahrzeug Anzeigeeinheiten auf, wobei jede Anzeigeeinheit einer der Kameras zugeordnet ist und zur Anzeige der mittels der jeweiligen Kamera erfassten Bilder vorgesehen ist, so dass eine Außenspiegelfunktion mittels jeweils einer Kamera und einer Anzeigeeinheit realisierbar ist. Das Fahrzeug umfasst zumindest eine weitere Kamera, welche im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und welche zur Erfassung eines rückwärtigen Bereichs des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Kamera ist mit einer weiteren Anzeigeeinheit gekoppelt, welche zur Anzeige der mittels der weiteren Kamera erfassten Bilder vorgesehen ist.
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Aus der
DE 10 2008 034 594 A1 sind ein Informationssystem zur Information eines Insassen eines Fahrzeugs und ein Verfahren zur Information eines Insassen eines Fahrzeugs bekannt. In dem Verfahren werden durch Aufnahmemittel des Fahrzeugs wenigstens zwei Bilder erzeugt, die unterschiedliche Fahrbahnabschnitte der Fahrbahnebene in der Umgebung des Fahrzeugs enthalten. Die wenigstens zwei Bilder werden mittels einer Bildverarbeitungseinheit verarbeitet und auf einer Anzeigeeinheit im Fahrzeuginnenraum wiedergegeben. Dabei wird eine Darstellung generiert, in welcher die wenigstens zwei Bilder auf eine virtuelle Fahrbahnebene abgebildet werden, wobei die virtuelle Fahrbahnebene perspektivisch wiedergegeben wird. Die virtuelle Fahrbahnebene wird als eine perspektivisch geneigte Ebene dargestellt, deren Perspektive nicht der Perspektive der Aufnahmemittel entspricht.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2004 060 776 A1 eine Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe einer Bilddarstellung eines neben oder hinter einem Fahrzeug liegenden Verkehrsraums bekannt. Die Vorrichtung umfasst wenigstens ein Erfassungsmittel zur Verkehrsraumaufnahme mit zugeordneter Bildverarbeitungseinrichtung sowie wenigstens eine Bildwiedergabeeinrichtung, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung zur automatischen Reduzierung eines Detaillierungsgrads der aus den mit dem Erfassungsmittel aufgenommenen Daten erzeugbaren Bilddarstellung ausgebildet ist.
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Die
DE 102 03 413 A1 beschreibt ein automobiles Infrarot-Nachtsichtgerät mit einer Infrarot-Kamera zur Aufnahme von Bilddaten, die die Umgebung des Automobils repräsentieren. Darüber hinaus zeigt es eine Bildverarbeitungseinheit, welche mit der Infrarot-Kamera verbunden ist und welche die von dieser zugeführten Bilddaten dahingehend verarbeitet, dass ein zusammenhängender Bildausschnitt aus den zugeführten Bilddaten selektiert wird und diese selektierten Daten an ein Display weitergegeben werden. Dieses Display gibt dann die selektierten Daten vollständig oder nahezu vollständig wieder, wobei auf eine weitere Darstellung von Bilddaten verzichtet wird. Dabei wird die Selektion der Bilddaten in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit von Umgebungsinformationen oder des Fahrers gewählt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Erfassung und Anzeige seitlich neben und seitlich hinter einem Fahrzeug befindlicher Bereiche und ein Fahrzeug mit mehreren Bilderfassungseinheiten zur Erfassung seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlicher Bereiche anzugeben.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Fahrzeugs durch die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einem Verfahren zur Erfassung und Anzeige seitlich neben und seitlich hinter einem Fahrzeug befindlicher Bereiche werden mittels Bilderfassungseinheiten erfasste Bilder der Bereiche mittels wenigstens einer den Bilderfassungseinheiten zugeordneten Anzeigeeinheit ausgegeben.
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Erfindungsgemäß wird die Ausgabe der erfassten Bilder in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation und/oder Benutzervorgaben dynamisch angepasst.
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Die Bilderfassungseinheiten und die wenigstens eine Anzeigeeinheit sind dabei zum Ersatz herkömmlicher Außenspiegel vorgesehen. Die Erfassungsbereiche der Bilderfassungseinheiten sind in besonders vorteilhafter Weise größer als die der herkömmlichen Außenspiegel, was zu einer Verbesserung der Sicht des Fahrers des Fahrzeugs führt. Aus der dynamischen Anpassung der Anzeige folgt eine Optimierung der Sichtbereiche des Fahrers in verschiedenen Fahrsituationen, so dass eine Sicherheit für Insassen des Fahrzeugs und andere Verkehrsteilnehmer erhöht ist. Auch erhöht sich der Bedienkomfort für den Fahrer.
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Aufgrund des Ersatzes der herkömmlichen Außenspiegel durch die Kombination aus Bilderfassungseinheiten und Anzeigeeinheit(en) ist ein Luftwiderstand bzw. Cw-Wert des Fahrzeugs verringert, woraus eine Verringerung eines Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs und somit eines Schadstoffausstoßes folgt. Auch die Verringerung des Fahrzeuggewichts infolge des Wegfalls der Außenspiegel trägt zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und somit zu einer Verringerung des Schadstoffausstoßes bei. Zusätzlich zeichnet sich das Fahrzeug aufgrund der verbesserten Aerodynamik durch eine verbesserte Aeroakustik aus. Als besonderer Vorteil ergibt sich aus den geringen Abmessungen der Bilderfassungseinheiten gegenüber den herkömmlichen Außenspiegeln die Möglichkeit der Verringerung der Fahrzeugbreite oder die Möglichkeit, bei gleich bleibender Fahrzeugbreite einen Innenraum des Fahrzeugs zu vergrößern.
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Weiterhin können die aus den Bilderfassungseinheiten und der/den zugehörigen Anzeigeeinheit(en) gebildeten Einheiten auch zusätzlich zu den herkömmlichen Außenspiegeln vorgesehen sein. Dabei wird die Funktion der Außenspiegel durch die bildliche Darstellung der Bereiche unterstützt.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation und/oder Benutzervorgaben jeweils zumindest ein Bildausschnitt eines Bilds ausgewählt und anschließend angezeigt. Die Position der Bildausschnitte ist dabei schnell veränderbar, so dass stets an die aktuelle Fahrsituation angepasste Informationen aus der Umgebung des Fahrzeugs angezeigt werden können.
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Weiterhin wird der Bildausschnitt vor der Ausgabe vorzugsweise skaliert, entzerrt und/oder rektifiziert, so dass die Umgebungsinformationen für den Fahrer des Fahrzeugs leicht erkennbar und diesem richtig angezeigt werden. Auch wird durch die Skalierung, Entzerrung und/oder Rektifizierung erreicht, dass der Bildausschnitt in einfacher Weise kurzfristig an sich ändernde Fahrsituationen angepasst werden kann, so dass von der Fahrsituation abhängige Gefahrenbereiche sehr zeitnah nach ihrer Erfassung angezeigt werden können.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die Benutzervorgaben bei einer Überschreitung oder Unterschreitung von vorgegebenen Grenzwerten einer Größe und/oder Position des gewählten Bildausschnitts automatisch auf die Grenzwerte begrenzt. Somit können Präferenzen des Fahrers bei der Anzeige der Umgebungsinformationen berücksichtigt werden und gleichzeitig werden vorgeschriebene Grenzwerte, insbesondere gesetzliche Vorschriften, eingehalten.
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Die Fahrsituation wird insbesondere in Abhängigkeit von aktuellen Fahrzeugparametern und/oder Umgebungsparametern des Fahrzeugs ermittelt. Diese Parameter ermöglichen eine sehr schnelle und genaue Ermittlung der Fahrsituation und somit die richtige Anpassung der optischen Ausgabe der Umgebungsinformationen.
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Um eine weitere Erhöhung der Sicherheit der Fahrzeugsinsassen und anderer Verkehrsteilnehmer zu erreichen, wird der ausgewählte Bildausschnitt ferner in zweckmäßiger Weise an eine Steuervorrichtung einer Fahrerassistenzvorrichtung und/oder einer Fahrzeugsicherheitsvorrichtung übermittelt. Somit kann aufgrund gegebenenfalls zusätzlich erfasster Umgebungsinformationen auf Gefahren reagiert werden, welche allein anhand von Erfassungseinheiten der Fahrerassistenzvorrichtung und/oder der Fahrzeugsicherheitsvorrichtung nicht oder erst später erfassbar sind.
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Bei einem Fahrzeug mit mehreren Bilderfassungseinheiten zur Erfassung seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlicher Bereiche ist jeder Bilderfassungseinheit zumindest eine Anzeigeeinheit zugeordnet, anhand welcher mittels der zugehörigen Bilderfassungseinheit erfasste Bilder anzeigbar sind.
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Erfindungsgemäß ist zumindest eine Bildverarbeitungseinheit zu einer dynamischen Anpassung der Ausgabe der erfassten Bilder auf der/den Anzeigeeinheit(en) in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrsituation und/oder Benutzervorgaben vorgesehen.
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In besonders vorteilhafter Weise sind die Bilderfassungseinheiten Weitwinkel-Kameras. Hierdurch ist es einerseits möglich, einen großen Bereich zu erfassen, aus welchem der Bildausschnitt wählbar ist. Andererseits sind keine aufwendigen und schwenkbaren Haltevorrichtungen zur Befestigung der Bilderfassungseinheiten am Fahrzeug sowie Stellhebel, Stellmotoren und Kabelverbindungen erforderlich, um ein großes Sichtfeld zu erzielen. Daraus resultieren eine große Kosteneinsparung und gleichzeitig eine Verringerung des Wartungsaufwands. Die fest installierten Weitwinkel-Kameras bieten zusätzlich den Vorteil, dass keine zusätzlichen sowie zeit- und kostenintensiven Kalibriervorgänge erforderlich sind, um veränderte Blickwinkel der Weitwinkel-Kamera zu bestimmen. Werden die erfassten Bilddaten von weiteren Systemen beispielsweise im Zusammenhang mit einem Surround-View-System zu einer Objektdetektion genutzt, ist lediglich eine Kalibrierung basierend auf dem Auslieferungszustand des Fahrzeugs erforderlich. Weiterhin besteht aufgrund der Ausbildung der Bilderfassungseinheiten als Weitwinkel-Kameras die Möglichkeit, eine Anzeige von Gefahrenbereichen, wie beispielsweise von Tote-Winkel-Bereichen, zu realisieren, welche mit herkömmlichen Außenspiegeln nur unzureichend darstellbar sind.
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Weiterhin kann zusätzlich wenigstens eine Kamera an der Fahrzeugfront bzw. am Fahrzeugheck angeordnet sein und derart in die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert sein, dass sich damit beispielsweise der komplette Umgebungsbereich um das Fahrzeug erfassen lässt, als Teil eines sogenannten Surround-View-Systems.
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Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist jeweils einer Bilderfassungseinheit eine Bildverarbeitungseinheit zugeordnet. Daraus resultiert eine sehr schnelle und genaue Verarbeitung der erfassten Umgebungsinformationen.
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Weiterhin ist die Bildverarbeitungseinheit mit zumindest einer Eingabeeinheit zur Eingabe der Benutzervorgaben und/oder mit Vorrichtungen zur Erfassung und/oder Auswertung von Fahrzeugparametern und/oder Umgebungsparametern und/oder mit einer Steuervorrichtung einer Fahrerassistenzvorrichtung und/oder einer Fahrzeugsicherheitsvorrichtung gekoppelt. Die Eingabeeinheit ermöglicht dem Nutzer eine einfache Eingabe seiner Präferenzen zur Anzeige der von den Bilderfassungseinheiten erfassten Umgebungsinformationen. Durch die direkte Kopplung mit Vorrichtungen zur Erfassung und/oder Auswertung von Fahrzeugparametern und/oder Umgebungsparametern sind eine schnelle Ermittlung der Fahrsituation und daraus folgend eine schnelle Anpassung der Anzeige an die Fahrsituation möglich. Aus der Kopplung mit der Steuervorrichtung der Fahrerassistenzvorrichtung und/oder Fahrzeugsicherheitsvorrichtung folgt die Möglichkeit der Nutzung der erfassten Bilddaten zum Betrieb der Fahrerassistenzvorrichtung und/oder Fahrzeugsicherheitsvorrichtung.
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Zusammenfassend ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sowie deren Ausgestaltungen möglich, für den Fahrer des Fahrzeugs und/oder weitere gekoppelte signalverarbeitende Systeme einen optimierten und der Fahrsituation angepassten Sichtbereich zu generieren. Weiterhin sind eine automatische Bestimmung der optimierten Sichtbereiche und gleichzeitig die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte, insbesondere einer vorgegebenen Objektgrößenabbildung, realisierbar. Auch ist die Ausgabe der erfassten Bilder in der Art optimierbar, dass Abbiege- und Überholvorgänge für den Fahrer durch die Anzeige relevanter Umgebungsinformationen einfacher ausführbar sind. Hierbei ist es insbesondere möglich, in Gefahrensituationen einen erweiterten Sichtbereich mit der Gefahrenquelle darzustellen. Ferner resultiert aus der Erfindung besonders eine Unterstützung des Fahrers beim Rangieren des Fahrzeugs, da anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens und mittels der Einheit aus Bilderfassungseinheiten, Bildverarbeitungseinheit und Anzeigeeinheit(en) die Generierung und optische Ausgabe eines stark erweiterten Sichtfelds im Nahbereich realisierbar ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik in einer Draufsicht und ein Sichtfeld von Außenspiegeln des Fahrzeugs,
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2 schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer Draufsicht,
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3 schematisch das Fahrzeug gemäß 2 und Erfassungsbereiche von Bilderfassungseinheiten,
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4 schematisch ein von einer Bilderfassungseinheit erfasstes Bild und mehrere Bildausschnitte und
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5 schematisch das von der Bilderfassungseinheit erfasste Bild gemäß 3 mit einem Bildausschnitt.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Fahrzeug 1 nach dem Stand der Technik dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst zwei Außenspiegel 1.1, 1.2, welche sich jeweils durch einen in einer Draufsicht dargestellten Erfassungsbereich E1, E2 auszeichnen, der sich seitlich neben dem Fahrzeug 1 und seitlich hinter diesem erstreckt und ein Sichtfeld der Außenspiegel 1.1, 1.2 bildet.
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Ausgehend von einem Blickpunkt P eines Fahrers des Fahrzeugs 1 weisen die Erfassungsbereiche E1, E2 in einem vorgegebenen minimalen Abstand A zu dem Blickpunkt P auf einer Höhe der Oberfläche, auf welchem sich das Fahrzeug 1 bewegt, eine vorgeschriebene minimale Breite B auf. Der Abstand A beträgt dabei insbesondere 4 m und die Breite B 1 m. Mit anderen Worten: Auf Bodenniveau weisen die Erfassungsbereiche E1, E2 in einem zum Heckbereich des Fahrzeugs 1 gerichteten Abstand A vom Blickpunkt P des Fahrers eine Breite B auf.
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Die Breite B vergrößert sich mit wachsender Entfernung vom Blickpunkt P des Fahrers in der Art, dass die Erfassungsbereiche E1, E2 auf Bodenniveau bei Erreichen eines vorgegebenen weiteren Abstands C eine minimale Breite D aufweisen. Der Abstand C beträgt dabei insbesondere 20 m und die Breite D 4 m. Dabei sind/ist eine Ausrichtung und/oder Position der Außenspiegel 1.1, 1.2 des Fahrzeugs 1 derart an unterschiedliche Sitzpositionen des Fahrers und daraus resultierende unterschiedliche Blickpunkte P anpassbar, dass die Erfassungsbereiche E1, E2 an den dargestellten Abständen A, C zumindest die Breiten B, D aufweisen.
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Die 2 und 3 zeigen ein Fahrzeug 2, wobei im vorderen Bereich der Längsseiten des Fahrzeugs 2, insbesondere im Bereich der A-Säulen des Fahrzeugs 2, jeweils eine in Richtung des Fahrzeughecks gerichtete Bilderfassungseinheit 3, 4 angeordnet ist. Die Bilderfassungseinheiten 3, 4 sind als Weitwinkel-Kameras ausgebildet und zur Erfassung jeweils eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E3, E4 vorgesehen. Die Bereiche E3, E4 sind aufgrund der optischen Eigenschaften der Weitwinkel-Kameras größer als die in 1 dargestellten Erfassungsbereiche E1, E2 der herkömmlichen Außenspiegel 1.1, 1.2 ausgebildet, was zu einer Verbesserung der Sicht des Fahrers des Fahrzeugs 2 führt.
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In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Bilderfassungseinheiten 3, 4 an anderen Positionen am Fahrzeug 2, beispielsweise im Heckbereich des Fahrzeugs 2 und/oder auf dessen Dach, angeordnet, so dass eine weitere Vergrößerung der erfassten Bereiche E3, E4 möglich ist.
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Die Bilderfassungseinheiten 3, 4 sind zum Ersatz der Außenspiegel 1.1, 1.2 vorgesehen. Hierzu sind die Bilderfassungseinheiten 3, 4 jeweils mit einer Anzeigeeinheit 5, 6 gekoppelt, welche im Innenraum des Fahrzeugs 2 angeordnet sind und dem Fahrer des Fahrzeugs 2 mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 in den Bereichen E3, E4 erfasste und in den 4 und 5 näher dargestellte Bilder BI oder Bildausschnitte BA1 bis BA4 aus einer Außenspiegelperspektive ausgeben. Die Anzeigeeinheiten 5, 6 sind im Sichtbereich der herkömmlichen Außenspiegel 1.1, 1.2 angeordnet. In alternativen nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen können die Anzeigeeinheiten 5, 6 abweichend auch an anderen Positionen im Innenraum des Fahrzeugs 2 angeordnet sein, wobei die Anzeigeeinheiten 5, 6 beispielsweise in einen Armaturenträger integriert oder auf diesem angeordnet sind. Es ist aber auch die Verwendung einer einzigen Anzeigeneinheit 5, 6 möglich, wobei diese vorzugsweise in mehrere Teilbereiche für unterschiedliche Kameras bzw. Kameraperspektiven unterteilt ist.
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Unter der optischen Ausgabe aus der Außenspiegelperspektive wird im Rahmen dieser Erfindung dabei verstanden, dass dem Fahrer des Fahrzeugs 2 die mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereiche E3, E4 auf den Anzeigevorrichtungen 5, 6 aus der Perspektive ausgegeben werden, aus welcher der Fahrer des Fahrzeugs 2 die Umgebungsbereiche durch die herkömmlichen Außenspiegel 1.1, 1.2 des Fahrzeugs 1 gemäß 1 betrachten würde.
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Weiterhin können die aus den Bilderfassungseinheiten 3, 4 und den zugehörigen Anzeigeeinheiten 5, 6 gebildeten Einheiten auch zusätzlich zu den herkömmlichen Außenspiegeln 1.1, 1.2 vorgesehen sein. Dabei wird die Funktion der Außenspiegel 1.1, 1.2 durch die bildliche Darstellung der Bereiche E3, E4 unterstützt.
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Mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 erfasste Bilddaten werden jeweils einer zugeordneten Bildverarbeitungseinheit 7.1, 8.1 zugeführt. Mittels der Bildverarbeitungseinheiten 7.1, 8.1 werden die Bilddaten derart verarbeitet, dass sie dem Fahrer mittels der Anzeigeeinheiten 5, 6 als Bild BI ausgebbar sind. In nicht dargestellten Weiterbildungen können die erfassten Bilddaten alternativ einer zentralen Bildverarbeitungseinheit zugeführt werden.
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Die Bildverarbeitungseinheiten 7.1, 8.1 sind jeweils in eine Steuervorrichtung 7, 8 integriert, welche zur Steuerung der Bilderfassungseinheiten 3, 4 und der Anzeigeeinheiten 5, 6 vorgesehen sind.
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Die Steuervorrichtungen 7, 8 sind zur Übertragung von Daten mit einem nicht dargestellten Datenbus-System des Fahrzeugs 2 gekoppelt. Über das Datenbus-System empfangen die Steuervorrichtungen 7, 8 insbesondere Helligkeitsinformationen der Umgebung des Fahrzeugs 2, Geschwindigkeitsinformationen und Lenkwinkelinformationen von einem oder mehreren am oder im Fahrzeug 2 angeordneten nicht dargestellten Helligkeitssensoren, Geschwindigkeitssensoren und Lenkwinkelsensoren, so dass eine Steuerung der Bilderfassungseinheiten 3, 4 möglich ist.
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In einer nicht gezeigten alternativen Lösung ist auch eine direkte Übertragung der Bilddaten von den Bilderfassungseinheiten 3, 4 zu den Anzeigeeinheiten 5, 6 möglich.
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In 4 ist ein auf der Anzeigeeinheit 6 angezeigtes Bild BI eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E4 dargestellt, welches mittels der Bilderfassungseinheit 4 erfasst wurde. Das Bild BI wird dabei aus einer Außenspiegelperspektive dargestellt, aus welcher der Fahrer des Fahrzeugs 2 den Bereich E4 im herkömmlichen Außenspiegel 1.2 gemäß 1 sieht.
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Die gesetzlich vorgeschriebenen Erfassungsbereiche E1, E2 bzw. Sichtbereiche der Außenspiegel 1.1, 1.2 gemäß 1 bieten nicht für jede Fahrsituation einen optimalen Sichtbereich für den Fahrer des Fahrzeugs 1. Beispielsweise ist für Fahrten auf Autobahnen eine vorgeschriebene Abbildungsgröße von dargestellten Objekten einzuhalten. Auch ist eine Minimierung des toten Winkels erforderlich. Beim Rangieren ist dagegen ein möglichst großer weitwinkliger Sichtbereich nahe am Fahrzeug 1 notwendig. Diese Kombination ist mittels der herkömmlichen Außenspiegel 1.1, 1.2 nicht oder nur unzureichend umsetzbar.
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Deshalb sind die Bilderfassungseinheiten 3, 4 als Weitwinkel-Kameras ausgebildet, deren Erfassungsbereiche, d. h die Bereiche E3, E4, größer ausgebildet sind als die gesetzlich vorgeschriebenen Erfassungsbereiche E1, E2 der herkömmlichen Außenspiegel 1.1, 1.2.
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Aus mittels der Weitwinkel-Kameras erfassten Bildern BI der Bereiche E3, E4 werden in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit von Benutzervorgaben Bildausschnitte BA1 bis BA3 ausgewählt.
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Die Fahrsituation wird in Abhängigkeit von Fahrzeugparametern und Umgebungsparametern des Fahrzeugs 2 ermittelt.
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Hierbei werden als Fahrzeugparameter insbesondere die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2, der aktuelle Lenkwinkel und die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 2 mittels geeigneter Vorrichtungen erfasst und über das Datenbus-System des Fahrzeugs 2 an die Steuervorrichtungen 7, 8 und die Bildverarbeitungseinheiten 7.1, 8.1 übertragen. Alternativ ist auch eine Auswertung der Fahrzeugparameter vor der Übertragung an die Bildverarbeitungseinheiten 7.1, 8.1 möglich.
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Als Umgebungsparameter werden die Helligkeit, andere Verkehrsteilnehmer, Bauwerke, Pflanzen, Hindernisse sowie andere Objekte mittels geeigneter Vorrichtungen erfasst und an die Bildverarbeitungseinheiten 7.1, 8.1 übertragen. Auch werden zusätzlich Umgebungsdaten einer nicht dargestellten Navigationsvorrichtung des Fahrzeugs 2 verwendet, um die aktuelle Fahrsituation zu ermitteln. Die Auswertung der Umgebungsdaten kann gemäß einer Weiterbildung vor der Übertragung an die Bildverarbeitungseinheiten 7.1, 8.1 erfolgen.
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Als Fahrsituationen werden aus den Fahrzeugparametern und den Umgebungsparametern unter anderem Fahrten innerhalb und außerhalb geschlossener Ortschaften, Fahrten auf Autobahnen und Kraftfahrtstraßen, Rangier- und Einparkvorgänge und Fahrten in abgeschlossenen Bereichen, wie z. B. Betriebsgeländen, ermittelt.
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Nach der Ermittlung der aktuellen Fahrsituation wird aus dem erfassten Bild BI ein auf die aktuelle Fahrsituation und vorzugsweise an gesetzliche Vorschriften angepasster Sichtbereich als Bildausschnitt BA1 bis BA3 aus dem Bild BI ausgewählt. Anschließend wird der jeweilige Bildausschnitt BA1 bis BA3 mittels der Bilderverarbeitungseinheit 8.1 in Abhängigkeit der Fahrsituation und insbesondere in Abhängigkeit von intrinsischen und extrinsischen Parametern der Weitwinkel-Kameras skaliert, entzerrt und rektifiziert und auf der Anzeigeeinheit 6 ausgegeben.
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Die im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigten Bildausschnitte BA1 bis BA3 werden je nach ermittelter Fahrsituation einzeln oder in Kombination angezeigt.
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Bei einer Fahrt des Fahrzeugs 2 außerhalb oder innerhalb geschlossener Ortschaften wird dem Fahrer der Bildausschnitt BA1 auf der Anzeigeeinheit 6 ausgegeben. Dieser Bildausschnitt BA1 zeigt insbesondere einen gesetzlich vorgeschriebenen Sichtbereich.
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Bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 2, beispielsweise bei einem Einparkvorgang, werden die Bildausschnitte BA1 und BA3 gemeinsam auf der Anzeigeeinheit 6 ausgegeben, so dass der Fahrer des Fahrzeugs 2 eine optimierte Sicht auf die relevanten Bereiche in der Fahrzeugumgebung hat. Das Umschalten auf diese optische Ausgabe erfolgt insbesondere durch Einlegen des Rückwärtsganges.
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Weiterhin wird bei Überhol- und Abbiegevorgängen kurzfristig ein vergrößerter seitlicher Bereich dargestellt, welcher aus den Bildausschnitten BA1 und BA2 gebildet wird. Hierdurch werden Tote-Winkel-Bereiche auf ein Minimum reduziert und die Aufmerksamkeit des Fahrers auf Gefahrenbereiche wird maximiert. Die Umschaltung auf diese optische Ausgabe erfolgt vorzugsweise bei Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs 2 durch den Fahrer und durch Einbeziehen des erfassten Lenkwinkels.
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Des Weiteren ist es aufgrund der Verbindung der Steuervorrichtungen 7, 8 und der Bilderverarbeitungseinheiten 7.1, 8.1 mit dem Datenbus-System des Fahrzeugs 2 möglich, aufgrund von mittels weiterer Vorrichtungen, insbesondere von Fahrerassistenzvorrichtungen und Fahrzeugsicherheitsvorrichtungen, erfasster und/oder ausgewerteter Umgebungsinformationen Signale zu empfangen und den Bildausschnitt BA1 bis BA3 in Abhängigkeit der zusätzlichen Signale zu wählen und zu bearbeiten. Wird beispielsweise hinter dem Fahrzeug 2 ein weiteres Fahrzeug durch eine im Heckbereich angeordnete Bilderfassungseinheit erfasst, welches nicht oder nicht vollständig mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 erfassbar ist, wird der angezeigte Bildausschnitt BA1 bis BA3 derart angepasst, dass eine optimierte Sicht auf das Fahrzeug möglich ist. Zusätzlich werden die mittels der im Heckbereich angeordneten Bilderfassungseinheit erfassten Bilder in einer oder beiden Anzeigeeinheiten 5, 6 angezeigt. Die Anzeige erfolgt dabei vollständig oder die mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 erfassten Bilder werden mit den Bilddaten der mittels der im Heckbereich angeordneten Bilderfassungseinheit ergänzt. Somit können dem Fahrer potenzielle Gefahrensituationen, beispielsweise hinter dem Fahrzeug 2 befindliche weitere Fahrzeuge bei einem Überholvorgang, kurzfristig anhand des erweiterten Sichtbereichs mittels der Anzeigeeinheiten 5, 6 präsentiert werden, so dass dieser entsprechende Maßnahmen einleiten kann, um Unfälle zu vermeiden.
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Weiterhin werden auch die mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 erfassten Bilddaten an nicht näher dargestellte Steuervorrichtungen der Fahrerassistenzvorrichtungen und Fahrzeugsicherheitsvorrichtungen übermittelt, so dass die optimierten Sichtbereiche auch von diesen Vorrichtungen nutzbar sind.
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5 zeigt das Bild gemäß 4 mit einem Bildausschnitt BA4. Wie bereits erläutert, ist es aufgrund der Verwendung der Weitwinkel-Kameras mit einem gegenüber der gesetzlichen Vorschrift der Außenspiegel 1.1, 1.2 gemäß 1 erweiterten Sichtfeld möglich, den vorgeschriebenen Sichtbereich auf dem Monitor als Bildausschnitt BA1 bis BA4 aus dem größeren Sichtfeld, das heißt dem gesamten Bild BI, zu generieren.
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Zusätzlich zu der beschriebenen dynamischen Anpassung der Ausgabe der erfassten Bilder BI in Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation wird die dynamische Anpassung in Abhängigkeit von Benutzervorgaben durchgeführt. Somit wird der Bildausschnitt BA4 durch den Benutzer selektiert und angepasst. Durch Verschieben des Bildausschnitts BA4 durch den Benutzer auf dem Bild BI kann die vom Benutzer gewohnte persönliche Einstellung des Sichtbereiches der herkömmlichen Außenspiegel 1.1, 1.2 nachempfunden werden.
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Zur Eingabe der Benutzervorgaben sind die Steuervorrichtungen 7, 8 in nicht näher dargestellter Weise mit Eingabeeinheiten gekoppelt, anhand welcher der Benutzer, d. h. insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs 2, die Größe, eine Vergrößerung und eine Position des Bildausschnitts BA4 manuell einstellen kann. Auch ist die Steuervorrichtung 7, 8 mit Bedieneinheiten gekoppelt, mittels welcher der Fahrer eine Ausrichtung und Parameter der Anzeigeeinheiten 5, 6 derart vorgeben kann, dass eine optimierte Anzeige und ein optimiertes Sichtfeld realisierbar sind.
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Anhand der Benutzervorgaben in Verbindung mit den Weitwinkel-Kameras und den zugehörigen Anzeigeeinheiten 5, 6 als Außenspiegelersatz ist es möglich, dass der Fahrer seine präferierte optische Ausgabe und die anzuzeigenden Bereiche wählt. Auch wird eine Einsparung von beweglichen Haltern, Stellhebeln sowie Stellmotoren und Verkabelungen durch Selektion und Anpassung der Bildausschnitte BA1 bis BA4 des Datenstroms der fixierten Bilderfassungseinheiten 3, 4 ermöglicht.
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Werden bei der Benutzervorgabe Mindestanforderungen über- oder unterschritten, das heißt werden vorgegebene Grenzwerte, insbesondere gesetzliche Grenzwerte, über oder unterschritten, wird der Bildausschnitt BA4 von der Steuervorrichtung 8 und/oder der Bildverarbeitungseinheit 8.1 derart eingestellt, dass die Mindestanforderungen eingehalten werden. Wird beispielsweise bei einer bestimmten Fahrsituation eine gesetzliche Mindestgröße des im Bildausschnitt BA4 dargestellten Sichtbereichs unterschritten, werden die Abmessungen des Bildausschnitts BA4 automatisch vergrößert, bis die gesetzliche Mindestgröße erreicht ist.
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In einer besonderen Ausführung hat der Fahrer die Möglichkeit, diese automatische Begrenzung des Bildausschnitts BA4 auf die vorgegebenen Grenzwerte zu deaktivieren.
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Die Deaktivierung ist vorzugsweise nur dann möglich, wenn gesetzliche Vorgaben keine Gültigkeit besitzen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem Bereich befindet, in welchem die Straßenverkehrsordnung keine Gültigkeit besitzt. Derartige Bereiche sind beispielsweise Betriebsgelände und private Gelände. Somit ist es dem Fahrer in diesen Bereichen möglich, die präferierten Einstellungen der Anzeige auch dann zu wählen, wenn dabei die vorgegebenen Grenzwerte unter- oder überschritten werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 1.1
- Außenspiegel
- 1.2
- Außenspiegel
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Bilderfassungseinheit
- 4
- Bilderfassungseinheit
- 5
- Anzeigeeinheit
- 6
- Anzeigeeinheit
- 7
- Steuervorrichtung
- 7.1
- Bildverarbeitungseinheit
- 8
- Steuervorrichtung
- 8.1
- Bildverarbeitungseinheit
- A
- Abstand
- B
- Breite
- BA1 bis BA4
- Bildausschnitt
- BI
- Bild
- C
- Abstand
- D
- Breite
- E1
- Erfassungsbereich
- E2
- Erfassungsbereich
- E3
- Bereich
- E4
- Bereich
- P
- Blickpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19951376 A1 [0004]
- DE 102008034594 A1 [0005]
- DE 102004060776 A1 [0006]
- DE 10203413 A1 [0007]