GLOGER, Joachim (Ziegeleiweg 10, Bibertal, 89346, DE)
GRESSMANN, Markus (Zinglerstrasse 22, Ulm, 89077, DE)
HAHN, Stefan (Ochsensteige 69, Ulm, 89075, DE)
RULAND, Thomas (Ludwigstraße 46, Neu-Ulm, 89231, DE)
TERZIS, Anestis (Hainenbachstrasse 9, Heidenheim, 89522, DE)
FRANZ, Stefan (Karlsplatz 7/2, Ulm, 89073, DE)
GLOGER, Joachim (Ziegeleiweg 10, Bibertal, 89346, DE)
GRESSMANN, Markus (Zinglerstrasse 22, Ulm, 89077, DE)
HAHN, Stefan (Ochsensteige 69, Ulm, 89075, DE)
RULAND, Thomas (Ludwigstraße 46, Neu-Ulm, 89231, DE)
TERZIS, Anestis (Hainenbachstrasse 9, Heidenheim, 89522, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zur Erfassung eines seitlichen Umfeldes eines Fahrzeuges (1), wobei mittels zumindest einer an jeweils einer Fahrzeugseite (1.1 , 1.2) angeordneten Bilderfassungseinheit (B1 , B2) fortlaufend Bilddaten erfasst und auf einer der jeweiligen Bilderfassungseinheit (B1 , B2) zugeordneten Anzeigeeinheit (A1 , A2) ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der erfassten Bilddaten ein seitlicher Abstand des Fahrzeuges (1) zu wenigstens einem seitlich zu dem Fahrzeug (1 ) befindlichen Objekt ermittelt wird und dass bei Unterschreitung eines ersten Grenzwertes des seitlichen Abstandes auf der Anzeigeeinheit (A1 , A2) eine Abstandsinformation (I) angezeigt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsinformation (I) die angezeigten Bilddaten überlagernd perspektivisch positioniert angezeigt wird. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreitung eines zweiten Grenzwertes des seitlichen Abstandes zu dem Objekt ein akustisches Warnsignal ausgegeben wird. 4. Verfahren Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreitung des zweiten Grenzwertes des Abstandes auf der Anzeigeeinheit (A1 , A2) ein optisches Warnelement ausgegeben wird. Vorrichtung zur Erfassung eines seitlichen Umfeldes eines Fahrzeuges (1), umfassend zumindest jeweils eine an einer Fahrzeugseite (1.1 , 1.2) angeordnete Bilderfassungseinheit (B1 , B2), wobei jeweils eine Bilderfassungseinheit (B1 , B2) mit jeweils einer im Fahrzeuginnenraum (1.3) angeordneten Anzeigeeinheit (A1 , A2) verbunden ist, welche fortlaufend erfasste Bilddaten anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinheiten (B1 , B2) mit zumindest einer Steuereinheit (S1 , S2) gekoppelt sind, mittels welcher ein seitlicher Abstand des Fahrzeuges (1) zu wenigstens einem seitlich zu dem Fahrzeug (1) befindlichen Objekt ermittelbar ist und dass bei Unterschreitung eines ersten Grenzwertes des seitlichen Abstandes auf der Anzeigeeinheit (A1 , A2) eine Abstandsinformation (I) anzeigbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinheit (B1 , B2) in einem Bereich angeordnet sind, in welchem üblicherweise ein Fahrzeugaußenspiegel angeordnet ist. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines seitlichen Umfeldes eines Fahrzeuges, wobei mittels zumindest einer an jeweils einer
Fahrzeugseite angeordneten Bilderfassungseinheit fortlaufend Bilddaten erfasst und auf einer der jeweiligen Bilderfassungseinheit zugeordneten Anzeigeeinheit ausgegeben werden.
In heutigen Fahrzeugen sind verschiedene Fahrerassistenzsysteme zur Unterstützung eines Fahrzeugführers in bestimmten Fahrsituationen angeordnet. Bei den
Fahrerassistenzvorrichtungen handelt es sich üblicherweise um elektronische
Zusatzeinrichtungen.
Aus der DE 199 51 376 A1 ist ein Spiegelersatz an einem Fahrzeug bekannt, wobei herkömmliche optische Spiegel durch Kombinationen von Kameras und Monitoren ersetzt werden. Dazu übertragen je eine an einer rechten und einer linken Fahrzeugseite angebrachte, nach hinten gerichtete Kamera lückenlos Bilder auf jeweils einen von zwei sich im Sichtbereich eines Fahrers des Fahrzeuges angebrachten Monitor. Optional ist ein dritter Monitor im Sichtbereich des Fahrers angeordnet, welcher wahlweise ein Bild einer am Fahrzeugheck oder an einer Fahrzeugfront oder im Fahrzeug selbst
angebrachten Kamera anzeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Erfassung eines seitlichen Umfeldes eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Verfahren zur Erfassung eines seitlichen Umfeldes eines Fahrzeuges werden mittels zumindest einer an jeweils einer Fahrzeugseite angeordneten
Bilderfassungseinheit fortlaufend Bilddaten erfasst und auf einer der jeweiligen
Bilderfassungseinheit zugeordneten Anzeigeeinheit ausgegeben. Erfindungsgemäß wird mittels der erfassten Bilddaten ein seitlicher Abstand des Fahrzeuges zu wenigstens einem seitlich zu dem Fahrzeug befindlichen Objekt ermittelt und bei Unterschreitung eines ersten Grenzwertes des seitlichen Abstandes wird auf der Anzeigeeinheit eine Abstandsinformation angezeigt.
Durch das Anzeigen einer Abstandsinformation wird ein Fahrzeugführer im Betrieb des Fahrzeuges in besonders vorteilhafter Weise beispielsweise in Baustellenbereichen auf Autobahnen, bei Park- und/oder Manövriersituationen unterstützt.
Dabei sind die Bilderfassungseinheiten anstelle von am Fahrzeug angeordneten
Seitenspiegeln bevorzugt an der A-Säule des Fahrzeuges angeordnet, wobei die
Bilderfassungseinheiten im Vergleich zu herkömmlichen Außenspiegeln geringere Abmessungen und auch ein geringeres Gewicht aufweisen.
Vorzugsweise sind die Bilderfassungseinheiten im Bereich von so genannten
Regenmulden am Fahrzeug angeordnet, wodurch die Bilderfassungseinheiten gegenüber Verschmutzungen und/oder Witterungseinflüssen weitgehend geschützt angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
Fahrdynamikdaten, wie beispielsweise ein Lenkwinkel und/oder eine momentane
Fahrgeschwindigkeit zur Plausibilisierung der Abstandsinformationen einbezogen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen: Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Seitenabstandswarnung für ein Fahrzeug,
Fig. 2a schematisch auf einer Anzeigeeinheit dargestellte Bilddaten mit einer diese bereichsweise überlagernden Abstandsinformation,
Fig. 2b schematisch auf einer Anzeigeeinheit dargestellte Bilddaten mit einer diese bereichsweise überlagernden kritischen Abstandsinformation,
Fig. 2c schematisch auf einer Anzeigeeinheit dargestellte Bilddaten mit einer diese bereichsweise überlagernden sehr kritischen Abstandsinformation,
Fig. 3a schematisch auf einer Anzeigeeinheit dargestellte Bilddaten mit einer diese überlagernden Abstands- und Höheninformation,
Fig. 3b schematisch auf einer Anzeigeeinheit dargestellte Bilddaten mit einer diese überlagernden Abstands- und Höheninformation und einem frei werdenden Seitenabstand und
Fig. 3c schematisch auf einer Anzeigeeinheit dargestellte Bilddaten mit einer diese überlagernden Abstands- und Höheninformation und einem zunehmenden frei werdenden Seitenabstand.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung eines seitlichen Umfeldes des Fahrzeuges 1 dargestellt.
Die Vorrichtung umfasst zwei Bilderfassungseinheiten B1 , B2 in Form von Kameras, wobei jeweils eine Bilderfassungseinheit B1 , B2 mit einer Steuereinheit S1 , S2 verbunden ist, sowie zwei Anzeigeeinheiten A1 , A2.
Die Steuereinheiten S1 , S2 sind zusätzlich mit einem im Fahrzeug 1 angeordneten nicht näher dargestellten Fahrzeug-Bus zur Datenübertragung verbunden. Eine erste Bilderfassungseinheit B1 ist an einer linken Fahrzeugseite 1.1 an der A-Säule, an welcher üblicherweise ein Außenspiegel am Fahrzeug 1 befestigt ist, angeordnet. Eine zweite Bilderfassungseinheit B2 ist analog an einer rechten Fahrzeugseite 1.2
angeordnet. Die Bilderfassungseinheiten B1 , B2 sind in Bezug auf das Fahrzeug 1 nach hinten ausgerichtet und erfassen wenigstens einen Bereich, welcher mit einem
herkömmlichen Außenspiegel erfassbar ist.
Die erste Bilderfassungseinheit B1 ist drahtlos oder drahtgebunden mit einer ersten Steuereinheit S1 verbunden, welcher erfasste Bilddaten der ersten
Bilderfassungseinheit B1 zugeführt werden.
Die zweite Bilderfassungseinheit B2 ist mit einer zweiten Steuereinheit S2 verbunden, welcher erfasste Bilddaten der zweiten Bilderfassungseinheit B2 zugeführt werden.
Die von den Bilderfassungseinheiten B1 , B2 erfassten Bilddaten werden in der jeweiligen Steuereinheit S1 , S2 ausgewertet und verarbeitet, wobei die erfassten Bilddaten der ersten Bilderfassungseinheit B1 an eine erste Anzeigeeinheit A1 und die erfassten Bilddaten der zweiten Bilderfassungseinheit B2 an eine zweite Anzeigeeinheit A2 übertragen werden.
Die erste Anzeigeeinheit A1 ist der linken Fahrzeugseite 1.1 zugeordnet und
vorzugsweise linksseitig im Fahrzeuginnenraum 1.3 im Sichtfeld eines Fahrzeugführers angeordnet. Die zweite Anzeigeeinheit A2 ist der rechten Fahrzeugseite 1.2 zugeordnet und rechtsseitig im Sichtfeld des Fahrzeugführers angeordnet.
Im Betrieb des Fahrzeuges 1 sind die Bilderfassungseinheiten B1 , B2 aktiviert und erfassen fortlaufend Bilddaten, die entsprechend der Fahrzeugseite 1.1 , 1.2 auf der jeweiligen Anzeigeeinheit A1 , A2 fortlaufend ausgegeben werden. Dabei schaut der Fahrzeugführer auf die jeweilige Anzeigeeinheit A1 , A2, um sich über ein Geschehen seitlich des Fahrzeuges 1 zu informieren.
Die Bilddaten der entsprechenden Fahrzeugseite 1.1 , 1.2 werden erfindungsgemäß mittels der Steuereinheiten S1 , S2 fortlaufend auf sich zu dem Fahrzeug 1 seitlich befindlichen Objekten überprüft, wobei ein seitlicher Abstand bei erfasstem Objekt mittels geeigneter Bildverarbeitungs-Algorithmen ermittelt wird. Der seitliche Abstand wird bevorzugt in vergleichsweise engen Fahrsituationen und unabhängig einer momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 ermittelt.
Dabei werden bzw. wird als Objekt beispielsweise in engen Baustellenbereichen auf Autobahnen der seitliche Abstand zu anderen Fahrzeugen und zu
Baustellenbegrenzungen, die oftmals am Boden angeordnet sind, ermittelt. In Park- und/oder Manövriersituationen wird der seitliche Abstand zu einem in den Figuren 2a bis 2c dargestellten Bordstein 2 sowie zu wenigstens einem weiteren Fahrzeug, gemäß den Figuren 3a bis 3c ermittelt.
Der ermittelte seitliche Abstand wird ab Unterschreiten eines ersten Grenzwertes die Bilddaten auf der entsprechenden Anzeigeeinheit A1 , A2 überlagernd, dynamisch in Echtzeit angezeigt, wie es in den Figuren 2a bis 3c näher dargestellt ist.
Figur 2a zeigt das Fahrzeug 1 im Betrieb, wobei die Vorrichtung zur Erfassung eines seitlichen Umfeldes des Fahrzeuges 1 aktiviert ist.
Dabei ist auf der ersten Anzeigeeinheit A1 , die mittels der ersten
Bilderfassungseinheit B1 erfasste Umgebung linksseitig des Fahrzeuges 1 als Bilddaten dargestellt. Die linke Fahrzeugseite 1.1 ist teilweise von der ersten
Bilderfassungseinheit B1 erfasst und ebenfalls auf der ersten Anzeigeeinheit A1 angezeigt. Das Fahrzeug 1 fährt auf einer von dem Bordstein 2 begrenzten Fahrspur 3, wobei weiterhin Gebäude 4 der Umgebung sowie ein Baum 5 von der ersten
Bilderfassungseinheit B1 erfasst und mittels der ersten Anzeigeeinheit A1 dargestellt werden.
Mittels der ersten Steuereinheit S1 werden die erfassten Bilddaten der ersten
Bilderfassungseinheit B1 verarbeitet, wobei der Bordstein 2 als ein zur linken
Fahrzeugseite 1.1 befindliches Objekt erfasst wurde. Der seitliche Abstand zu dem Bordstein 2 unterschreitet den ersten Grenzwert, so dass der seitliche Abstand als Abstandsinformation I die Bilddaten der ersten Bilderfassungseinheit B1 bereichsweise überlagernd auf der ersten Anzeigeeinheit A1 angezeigt wird. Der von der ersten Steuereinheit S1 ermittelte seitliche Abstand zu dem Bordstein 2 ist als unkritisch eingestuft, d. h., dass sich das Fahrzeug 1 im Fahrbetrieb verhältnismäßig weit von dem Bordstein 2 entfernt bewegt. Dabei wird die als unkritisch eingestufte Abstandsinformation I als grüne trapezförmige Fläche angezeigt, die sich auf der ersten Anzeigeeinheit A1 zwischen der linken
Fahrzeugseite 1.1 und dem Bordstein 2 erstreckt. Durch die rechteckige Fläche als Abstandsinformation I wird angezeigt, dass sich das Fahrzeug 1 nahezu parallel zu dem Bordstein 2 bewegt.
Die Fläche der Abstandsinformation I erstreckt sich dabei perspektivisch bis zum hinteren Ende des Fahrzeuges 1 , d. h. bis zum hinteren Ende der linken Fahrzeugseite 1.1.
Die die Bilddaten überlagernde Abstandsinformation I wird mittels geeigneter
Bildverarbeitungs-Algorithmen in der ersten Steuereinheit S1 in Echtzeit ermittelt und auf der ersten Anzeigeeinheit A1 optisch ausgegeben.
In Figur 2b nähert sich das Fahrzeug 1 in dessen Fahrbewegung dem Bordstein 2 seitlich an, wodurch der seitliche Abstand verringert wird. Der ermittelte seitliche Abstand wird mittels der ersten Steuereinheit S1 als kritisch eingestuft und als dreieckige Fläche als Abstandsinformation I zwischen der linken Fahrzeugseite 1.1 und dem Bordstein 2 entsprechend der Fahrbewegung des Fahrzeuges 1 auf der ersten Anzeigeeinheit A1 angezeigt. Dabei ist die dreieckige Fläche als kritisch eingestufte Abstandsinformation I bevorzugt gelb eingefärbt, so dass der Fahrzeugführer aufgrund der Lenkradstellung auf das seitliche Annähern zu dem Bordstein 2 aufmerksam gemacht wird.
Figur 2c zeigt das Fahrzeug 1 , welches sich aufgrund der Lenkradstellung in dessen Fahrbewegung kurz vor einem Anstoß an den Bordstein 2 befindet. Der sich zunehmend verringernde seitliche Abstand zu dem Bordstein 2 ist entsprechend des Fahrverlaufes des Fahrzeuges 1 als Abstandsinformation I in Form einer weiteren dreieckigen Fläche auf der ersten Anzeigeeinheit A1 dargestellt. Der ermittelte seitliche Abstand
unterschreitet einen zweiten Grenzwert, so dass die Abstandsinformation I zur
Signalisierung eines bevorstehenden Anstoßes des Fahrzeuges 1 an den Bordstein 2 bevorzugt rot eingefärbt ist, wobei zusätzlich ein akustisches Warnsignal an den
Fahrzeugführer ausgegeben werden kann.
Zudem ist vorgesehen, den kritischen seitlichen Abstand, welcher den zweiten Grenzwert unterschreitet, mittels eines Pfeils P als optisches Warnelement, welches ebenfalls rot eingefärbt ist, zu markieren. Ferner werden zur Ermittlung des seitlichen Abstandes zu Objekten Fahrdynamikdaten des Fahrzeuges 1 , wie beispielsweise ein Lenkwinkel und/oder eine momentane
Fahrgeschwindigkeit, berücksichtigt, so dass der von der ersten Steuereinheit S1 ermittelte seitliche Abstand plausibilisiert wird.
In den Figuren 3a bis 3c ist ein weiteres Szenario des Fahrzeuges 1 bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Fahrzeug 1 überholt einen
Lastkraftwagen 6, wobei das Fahrzeug 1 in Fahrtrichtung dessen rechts zu dem
Lastkraftwagen 6 fährt und somit der Überholvorgang mittels der ersten
Bilderfassungseinheit B1 erfasst wird. Dargestellt sind mittels der ersten
Bilderfassungseinheit B1 erfasste Bilddaten, wobei die linke Fahrzeugseite 1.1 und der Lastkraftwagen 6 teilweise auf der ersten Anzeigeeinheit A1 angezeigt werden.
Der seitliche Abstand zu dem Lastkraftwagen 6 wird mittels der ersten Steuereinheit S1 mittels geeigneter Bildverarbeitungs-Algorithmen erfasst und als unkritisch eingestuft, wodurch die Abstandsinformation I bevorzugt als grün eingefärbte Fläche auf der ersten Anzeigeeinheit A1 dargestellt wird.
Zusätzlich wird für das Fahrzeug, d. h. die linke Fahrzeugseite 1.1 betreffend, eine relevante Höheninformation Hl angezeigt. D. h., dass die Höheninformation Hl an dem Lastkraftwagen 6 für Bereiche der linken Fahrzeugseite 1.1 , auf die sich die
Abstandsinformation I bezieht, hervorgehoben dargestellt wird.
Sofern das Fahrzeug 1 zu dem Lastkraftwagen 6 während des Überholvorganges einen kritischen seitlichen Abstand aufweist, also der zweite Grenzwert unterschritten wird, wird die auf der ersten Anzeigeeinheit A1 dargestellte Abstandsinformation I entsprechend eingefärbt angezeigt.
In den Figuren 2b und 2c ist das Fahrzeug 1 teilweise an dem Lastkraftwagen 6 vorbeigefahren, wobei ein zusätzlich frei werdender seitlicher Abstand zu dem
Lastkraftwagen 6 durch die überlagernde Flächen als Abstandsinformation I und auch in Bezug auf die Höheninformation Hl auf der ersten Anzeigeeinheit A1 dargestellt wird. Somit kann der Fahrzeugführer durch Blick auf die erste Anzeigeeinheit A1 den frei werdenden Raum erkennen, wobei die Anzeige dynamisch in Echtzeit an den
Fahrzeugführer ausgegeben wird. Alternativ zu der überlagernden Ausgabe der Abstandsinformation I auf der jeweiligen Anzeigeeinheit A1 , A2 kann auch ein "Bild im Bild Modus" verwendet werden. Dabei wird in dem momentanen Bild der entsprechenden Anzeigeeinheit A1 , A2 ein im Vergleich kleineres Bild, beispielsweise in einem Eckbereich der Anzeigeeinheit A1 , A2, angezeigt. Dadurch wird das von der entsprechenden Bilderfassungseinheit B1 , B2 erfasste seitlich zu dem Fahrzeug 1 befindliche Objekt nicht durch die Abstandsinformation I und durch die Höheninformation Hl überlagert angezeigt.
Weiterhin können die erfassten Bilddaten z. B. über den im Fahrzeug 1 angeordneten Fahrzeug-Bus, der mit den Steuereinheiten S1 , S2 verbunden ist, an eine nicht näher dargestellte weitere im Fahrzeuginnenraum 1.3 angeordnete Anzeigeeinheit übertragen und angezeigt werden, wobei auf den im Sichtfeld des Fahrzeugführers angeordneten Anzeigeeinheiten A1 , A2 die Abstandsinformation I dargestellt ist.
Denkbar ist auch, zur Bilderfassung 3D-Kameras einzusetzen, so dass dreidimensionale Bilddaten auf den Anzeigeeinheiten A1 , A2 ausgegeben werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, den Fahrzeugführer des Fahrzeuges 1 beim Abschätzen von seitlichen Abständen zu unterstützen, indem für die dem Fahrzeugführer vorliegenden Fahrsituation hilfreiche Zusatzinformationen auf der der Fahrzeugseite 1.1 , 1.2 zugeordneten Anzeigeeinheit A1 , A2 eingeblendet werden.
Die die Fahrzeugseiten 1.1 , 1.2 betreffende Abstandsinformation I kann über den Fahrzeug-Bus an weitere Erfassungseinheiten des Fahrzeuges 1 übermittelt werden, wodurch eine Detektion von beispielsweise am Fahrzeug 1 angeordneten radarbasierten Vorrichtungen für einen entsprechenden Seitenbereich des Fahrzeuges 1 , beispielsweise eine Tot-Winkel-Überwachung, verbessert werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
1.1 linke Fahrzeugseite
1.2 rechte Fahrzeugseite
1.3 Fahrzeuginnenraum
2 Bordstein
3 Fahrspur
4 Gebäude
5 Baum
6 Lastkraftwagen
A1 erste Anzeigeeinheit
A2 zweite Anzeigeeinheit
B1 erste Bilderfassungseinheit
B2 zweite Bilderfassungseinheit
Hl Höheninformation
I Abstandsinformation
P Pfeil
51 erste Steuereinheit
52 zweite Steuereinheit