Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, zur Bestimmung einer Stellung eines oder mehrerer Bauelemente eines Fahrzeugs, die in ihrer Stellung verändert werden können und bei denen eine Veränderung der Stellung eine Änderung von äußeren Abmessungen des Fahrzeugs bewirkt.

Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung der Stellung von Fahrzeugbauelementen, insbesondere von äußeren Anbauelementen wie Fahrzeugtüren, Abdeckungen und Seitenrückspiegeln, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Stellung von Fahrzeugtüren, insbesondere ob diese geöffnet oder geschlossen sind, wird beispielsweise mittels spezieller

Sensoreinrichtungen im Bereich der jeweiligen Fahrzeugtür bestimmt, z.B. mittels Kontaktschalter. Ähnliche Ansätze existieren für die Bestimmung der Stellung von Tankdeckeln, Kofferraumabdeckungen und Seitenspiegeln.

Ist die Stellung des jeweiligen Bauelements bestimmt, können, sofern dies erforderlich ist, Hinweise an Fahrzeuginsassen ausgegeben werden. Bekannt ist beispielsweise die Ausgabe von Hinweisen, dass eine oder mehrere Fahrzeugtüren nicht richtig bzw. nicht vollständig geschlossen sind, insbesondere wenn der Fahrzeugführer das Fahrzeug trotzdem in Bewegung setzt. Weiterhin können verschiedene Fahrerassistenzsysteme

Informationen über die Stellung der Bauelemente für bestimmte Funktionen weiterverarbeiten. Dies erfolgt beispielsweise im Hinblick auf eine Veränderung der äußeren Abmessungen des Fahrzeugs je nach Stellung der Bauelemente. So kann bei der Ermittlung der Durchfahrtsbreite und/oder der Durchfahrtshöhe des Fahrzeugs, z.B. für die Umsetzung von autonomen oder teilautonomen Fahrmanövern oder beispielsweise zur Ausgabe von Hinweisen beim Durchfahren eines Tunnels und von Engstellenbereichen, die Stellung der Bauelemente und deren Einfluss auf die äußeren Abmessungen des Fahrzeugs berücksichtigt werden.

Ein wesentlicher Nachteil bei den bekannten Vorrichtung und Verfahren ist die Tatsache, dass jedes Mal separate Sensoreinrichtungen im Bereich des jeweiligen Bauelements des Fahrzeugs angeordnet sein müssen, mittels derer die Stellung bestimmt wird. Das ist mit entsprechenden Kosten verbunden und benötigt zusätzlichen Bauraum. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass derartige Sensoreinrichtungen häufig anfällig sind, beispielsweise für Feuchtigkeit oder Stoßbelastungen, und mit der Zeit Defekte aufweisen können. In dem Fall kann die Stellung der Bauelemente falsch oder gar nicht mehr bestimmt werden.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, mit welcher die Stellung von Bauelementen eines Fahrzeugs bestimmt werden kann, wobei die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen möglichst vermieden werden .

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, die Stellung von Bauelementen eines Fahrzeugs, insbesondere von Bauelementen, bei denen eine Veränderungen der Stellung eine Veränderung der äußeren Abmessungen des Fahrzeugs bewirkt, mittels wenigstens einer Kamera, die am oder im Fahrzeug angeordnet ist, zu bestimmen. Kameras werden heutzutage bereits vielfach in Fahrzeugen verbaut und im Zusammenhang mit unterschiedlichen Fahrerassistenzsystem bzw. -funktionen eingesetzt. Bekannt sind beispielsweise Kameras im Fahrzeuginnenraum hinter der Windschutzscheibe und mit Blickrichtung nach vorn zur Erfassung des Vorausbereichs vor dem Fahrzeug, Kameras im Seitenbereich zur Seitenraumerfassung sowie Kameras im Heckbereich des Fahrzeugs zur Rückraumbeobachtung. Weiterhin sind bereits Systeme bekannt, die denen mittels mehrerer Kameras das gesamte Umfeld des Fahrzeug erfasst wird und insbesondere aus den mittels der Kameras erfassten Einzelbildern ein Gesamtbild der Fahrzeugumgebung generiert und den Fahrzeuginsassen zur Anzeige gebracht wird. Derartige Kamerasysteme werden auch als TopView-Systeme bezeichnet, bzw. als Rundumsicht-, Surround- View oder 360 ° -Sicht-System.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens können somit insbesondere bereits im Fahrzeug vorhandene Kameras und

Bildverarbeitungseinrichtungen verwendet werden bzw. geeignet weitergebildet sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren kommen bevorzugt in einem Fahrzeug zum Einsatz und dienen zur Bestimmung einer Stellung eines oder mehrerer Bauelemente des Fahrzeugs. Bei dem einen bzw. den mehreren Bauelementen des Fahrzeugs handelt es sich insbesondere um Bauelemente, die in ihrer Stellung verändert werden können und bei denen eine Veränderung der Stellung eine Änderung von äußeren Abmessungen des Fahrzeugs bewirkt. Die Bauelemente können beispielsweise im Außenbereich Fahrzeugs angeordnet sein und mechanisch oder elektromechanischen in ihrer Stellung verändert werden. Bei den Bauelementen handelt es sich somit insbesondere um bewegliche Fahrzeugteile. Darunter fallen beispielsweise ausfahrbare Bauelemente, wie Antennen, oder auch Bauelemente, die um eine Drehachse bewegbar sind, wie z.B. Fahrzeugtüren, Seitenspiegel und Kofferraum-/

Motorraumabdeckungen. Unter der Änderung der äußeren Abmessungen des Fahrzeugs ist insbesondere eine Änderung der äußeren Geometrie des Fahrzeugs, je nach Stellung des einen oder der mehreren Bauelemente, zu verstehen, beispielsweise der Breite, Länge und/oder Höhe des Fahrzeugs. Dabei kann es sich sowohl um eine Änderung der Gesamthöhe, der Gesamtlänge oder Gesamtbreite des Fahrzeugs handeln, d.h. der absoluten Abmessungen, oder auch um ein Änderung der relativen Abmessungen, d.h. bezogen auf einen bestimmten Bereich des Fahrzeugs, z.B. die Höhe im Bereich der Motorhaube oder die Breite im Bereich einer Fahrzeugtür. Unter der Änderung der äußeren Abmessungen des Fahrzeugs kann insbesondere auch allgemein eine Änderung der äußeren Fahrzeugkonturen verstanden werden. Beispielsweise führt eine Veränderung der Stellung einer Fahrzeugtür zu einer Veränderung der Fahrzeugbreite sowie zu einer Veränderung der seitlichen Fahrzeugkontur im entsprechenden Bereich.

Erfindungsgemäß werden mittels wenigstens einer Kamera Bilder aus wenigstens einem Bereich der Fahrzeugumgebung erfasst, wobei die wenigstens eine Kamera bevorzugt derart am Fahrzeug oder im Fahrzeug angeordnet ist, dass sich die einen oder mehreren Bauelemente im Blickfeld der Kamera befinden. Die wenigstens eine Kamera kann beispielsweise derart angeordnet und/oder ausgerichtet sein, dass sich das eine oder die mehreren Bauelemente in zumindest einer ihrer möglichen Stellungen im Blickfeld der Kamera befinden. Bei der wenigstens einen Kamera kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln, wie im Fahrzeuginnenraum hinter der Windschutzscheibe angeordnet ist, mit Blickrichtung durch die Fahrzeugscheibe hindurch, zur Erfassung des in Fahrtrichtung liegenden Fahrzeugumfelds. Bei der wenigstens einen Kamera kann es sich insbesondere auch um eine Seitenkamera handeln, die im linken bzw. rechten Außenbereich des Fahrzeugs angeordnet ist. Typische Verbauorte von Seitenkameras sind beispielweise die Außenspiegel oder die vorderen Radhäuser. Grundsätzlich kann auch jede andere Kamera in einem Fahrzeug verwendet werden, insbesondere Kameras, die bereits für andere Fahrerassistenzfunktionen bzw. Fahrerassistenzsystem im Fahrzeug vorhanden sind. Wichtig ist hierbei, dass die Kameras derart angeordnet bzw. ausgerichtet sind und/oder über spezielle Optik verfügen, beispielsweise mit einer Fischaugenoptik bzw. mit einem Fischaugenobjektiv (fisheye bzw. fisheye lens) , so dass die eine oder mehreren Bauelemente in zumindest eine ihrer möglichen Stellungen im Blickfeld der jeweiligen Kamera liegen.

Erfindungsgemäß sind weiterhin Bildverarbeitungseinrichtungen vorgesehen, die derart ausgebildet sind, dass die von der wenigstens einen Kamera erfassten Bilder mittels der Bildverarbeitungseinrichtungen verarbeitet werden und aus der Verarbeitung der Bilder die Stellung des einen oder der mehreren Bauelemente des Fahrzeugs bestimmt wird. Die Bestimmung der Stellung des einen oder der mehreren Bauelemente des Fahrzeugs erfolgt somit im Rahmen der Erfindung mittels Bildverarbeitung der Kamerabilder und vorzugsweise ohne weitere Sensoreinrichtungen. Hierbei können verschiedene Bildverarbeitungsverfahren zum Einsatz kommen, zum Beispiel Mustererkennungs- und/oder

Mustervergleichsverfahren. Es können weiterhin, d.h. alternativ oder zusätzlich, Referenzbilder für verschiedene Stellungen des einen bzw. der mehreren Bauelemente, beispielsweise in einem Speicher, hinterlegt sein und im Rahmen der Bilderverarbeitung mit den erfassten Bildern verglichen werden. Handelt es sich bei der wenigstens einen Kamera um eine Stereokamera bzw. um eine Kamera, mittels derer Tiefeninformationen gewonnen werden können, dann kann die Bestimmung der Stellung insbesondere auch anhand einer Ermittlung einer Veränderung des Abstandes bzw. anhand der Veränderung der Tiefeninformationen, betreffend das jeweilige Bauelement bzw. den Bereich in dem das jeweilige Bauelement befindet, erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, wird die Stellung wenigstens eines der folgenden Bauelemente bestimmt:

- Fahrzeugtür

- Tankdeckel

- Seitenspiegel

- Motorraumabdeckung

- Kofferraumabdeckung

- Antenne

- Schiebedach

Hierzu können insbesondere die wenigstens eine Kamera geeignet angeordnet und/oder ausgerichtet und die

Bildverarbeitungseinrichtungen geeignet ausgebildet sein, dass sich die entsprechenden Bauelemente im Blickfeld der wenigstens einen Kamera befinden und mittels der Bildverarbeitung die Stellung der Bauelemente bestimmbar ist, beispielsweise indem die entsprechenden Referenzbilder für das jeweilige Bauelement in einem Speicher hinterlegt sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, wird bei der Bestimmung der Stellung des einen bzw. der mehreren Bauelemente bestimmt, ob sich das jeweilige Bauelement in einem geöffneten oder geschlossenen Zustand befindet. Mittels der erfindungsgemäßen Lösung kann somit beispielsweise bestimmt werden, ob Fahrzeugtüren, Tankdeckel, etc. geöffnet oder geschlossen sind. Gemäß dieser Ausgestaltung wird somit insbesondere ausschließlich zwischen zwei Ausprägungen der Stellungen des jeweiligen Bauelements unterschieden, nämlich Zustand "offen" oder Zustand "geschlossen" .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, wird bei der Bestimmung der Stellung des einen bzw. der mehreren Bauelemente bestimmt, in welcher Stellung sich das jeweilige Bauelement zwischen zwei maximalen Stellungen befindet. Bei den zwei maximalen Stellungen handelt es sich insbesondere um zwei maximal erreichbare Ausprägungen der Stellung des Bauelements, die bei der Veränderung der Stellung des jeweiligen Bauelements erreichbar sind. Bei den maximalen Stellungen handelt es sich insbesondere um die Ausprägungen "geschlossen" und "vollständig geöffnet". Zwischen den maximalen Stellungen kann die Stellung des jeweiligen Bauelements beispielsweise als Grad des Öffnungszustandes bestimmt werden, beispielsweise stufenlos in prozentualer Gradangabe (z.B. von 0% (=geschlossen) bis 100% (=vollständig geöffnet)) oder beispielweise stufenweise (z.B. mit den Stufen: "geschlossen"; "zu einem Viertel geöffnet"; "zur Hälfte geöffnet"; "zu drei Vierteln geöffnet"; "vollständig geöffnet"). Vom Grad des Öffnungszustandes des jeweiligen Bauelements hängt insbesondere auch die Ausprägungen der Veränderung der äußeren Abmessungen des Fahrzeugs ab. Beispielsweise führt eine nur zur Hälfte geöffnete Fahrzeugtür zu einer geringeren Vergrößerung der Fahrzeugbreite, als eine vollständig geöffnete Fahrzeugtür. Dies kann wiederum Einfluss haben auf bestimmte Fahrerassistenzfunktionen, beispielsweise bei einer Durchfahrtsbestimmung für Engstellenbereiche. Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Tatsache, dass eine differenziertere Bestimmung der Stellung der Bauelemente möglich ist, als mit den bekannten Lösungen wie beispielsweise mit Kontaktschaltern. Damit ist auch eine differenziertere Bestimmung der Abmessungen des Fahrzeugs möglich, insbesondere für verschiedene

Fahrerassistenzsysteme bzw. -funktionen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden mittels mehrerer Kameras Bilder aus der Fahrzeugumgebung erfasst. Bei den mehreren Kameras handelt es sich dabei insbesondere um Kameras eines Kamerasystems, bei dem mittels der mehreren Kameras Einzelbilder aus verschiedenen Bereichen der Fahrzeugumgebung erfasst und mittels

Bildverarbeitungsmitteln geeignet transformiert werden, um hierdurch ein Gesamtbild der Fahrzeugumgebung zu generieren. Bei dem Kamerasystem, das im Rahmen der Erfindung und zur Bestimmung der Stellung von Bauelementen des Fahrzeugs zum Einsatz kommt, kann es sich somit um ein so genanntes TopView- System handeln. Bei der Bestimmung der Stellung des einen oder der mehreren Bauelemente wird dabei vorzugsweise das Gesamtbild der Fahrzeugumgebung mittels der

Bildverarbeitungseinrichtungen verarbeitet. Ein wesentlicher Vorteil in der Verwendung eines TopView-Systems und in der Verarbeitung des Gesamtbildes der Fahrzeugumgebung besteht darin, dass bei derartigen Systemen häufig ein Gesamtbild erzeugt wird, mittels welchem das Fahrzeug aus einer Draufsicht bzw. aus der Vogelperspektive darstellbar ist. Dabei wird aus den Bildern von realen Einzelkameras ein Gesamtbild aus der Perspektive einer virtuellen Kamera, die sich oberhalb des Fahrzeugs befindet, generiert. Die Stellung von Bauelementen, wie Fahrzeugtüren und Seitenspiegeln, ist in einem solchen Gesamtbild besonders gut und insbesondere jederzeit erkennbar. Darüber hinaus kann aus einem solchen Gesamtbild besonders leicht die genaue Ausprägung der Stellung, z.B. der Grad des Öffnungszustandes einer Fahrzeugtür, bestimmt werden. Erfindungsgemäß können, in Abhängigkeit der bestimmten Stellung des einen oder der mehreren Bauelemente des Fahrzeugs, Hinweisen an Fahrzeuginsassen ausgegeben werden. Beispielsweise kann den Fahrzeuginsassen über geeignete Mittel ausgegeben werden, wenn Fahrzeugtüren, Tankdeckel,

Motorraumabdeckungen und/oder Kofferraumabdeckungen geöffnet sind. Die Ausgabe kann insbesondere dann erfolgen, wenn der Fahrzeugführer das Fahrzeug in Bewegung setzt, obwohl sich das jeweilige Bauelement im geöffneten Zustand befindet. Die Ausgabe kann beispielweise akustisch, optisch und/oder haptisch erfolgen.

Erfindungsgemäß können weiterhin die Informationen über die mittels der Vorrichtung bzw. mittels des Verfahrens bestimmte Stellung des einen oder der mehreren Bauelemente im Rahmen von Fahrerassistenzfunktionen weiterverarbeitet werden.

Beispielweise von Fahrerassistenzsystemen bei denen die Stellung des einen oder der mehreren Bauelemente bzw. die Veränderung der äußeren Fahrzeugkonturen relevant ist. Die Information über eine geöffnete Fahrzeugtür kann beispielsweise weiterhin verwendet werden, um zu erkennen, wenn Personen das Fahrzeug verlassen und dies über entsprechende Funktionen zu melden, beispielsweise wenn dies während der Fahrt erfolgt.

Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehenden darin, dass spezielle Sensoren, wie zum Beispiel Kontaktschalter am Tankstutzen und an Fahrzeugtüren, entfallen können. Die erfindungsgemäße Bestimmung der Stellung der Bauelementen kann insbesondere auch zur Erzeugung von Redundanz herangezogen werden, d.h. die Bestimmung kann als unabhängige Instanz erfolgen, um die Funktion beispielsweise von Kontaktschaltern zu überprüfen. Das kann zum Beispiel für sicherheitskritische Fahrzeugfunktionen angewendet werden.