DE102008057671A1

DE102008057671A1 - Verfahren zur Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102008057671A1
Application number: DE102008057671A
Authority: DE
Inventors: Markus Dipl.-Ing. Glaser; Michael Dr.rer.nat. Hauth; Matthias Dipl.-Ing. Reichmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Glaser Markus Dipl-Ing De; Hauth Michael Dr Rer Nat De
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2009-07-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeuges (1), bei dem die Umgebung mittels zumindest einer Bilderfassungseinheit (2, 3) erfasst wird, wobei aus mittels der Bilderfassungseinheit (2, 3) erfassten Einzelbildern (E) ein Gesamtbild (G) erzeugt und mittels einer Anzeigeeinheit (5) ausgegeben wird, wobei das Gesamtbild (G) das Fahrzeug (1) und dessen Umgebung aus einer Vogelperspektive zeigt. Das Fahrzeug (1) und/oder dessen Umgebung werden in Abhängigkeit von einer erfassten realen Beleuchtung im Gesamtbild (G) entsprechend beleuchtet dargestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeuges, bei dem die Umgebung mittels zumindest einer Bilderfassungseinheit erfasst wird, wobei aus mittels der Bilderfassungseinheit erfassten Einzelbildern ein Gesamtbild erzeugt und mittels einer Anzeigeeinheit ausgegeben wird, wobei das Gesamtbild das Fahrzeug und dessen Umgebung aus einer Vogelperspektive zeigt.
Nutzfahrzeuge zum Güter- oder Personentransport sind häufig durch große Fahrzeugabmessungen und eine geringe Übersichtlichkeit gekennzeichnet. Auch moderne Personenkraftwagen weisen aufgrund ihrer äußeren Gestalt häufig eine sehr geringe Übersichtlichkeit auf. Daraus resultiert, dass insbesondere ein Rangieren mit diesen Fahrzeugen für einen Fahrer sehr schwierig ist. Deshalb ist es vorteilhaft, Fahrzeuge und deren Umgebung aus einer Vogelperspektive auf einem Bildschirm darzustellen, so dass das Fahrzeug und dessen gesamte Umgebung für den Fahrer sichtbar sind.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zu einer derartigen Überwachung und Darstellung einer Umgebung eines Fahrzeuges bekannt, wobei einem Fahrer des Fahrzeuges insbesondere ein Bild des Fahrzeuges und dessen Umgebung aus einer Vogelperspektive ausgegeben wird. Dadurch wird für den Fahrer eine verbesserte Rundumsicht geschaffen, die diesem als Assistenzfunktion bzw. Unterstützung während des Fahrbetriebes, beispielsweise bei einem Rangieren des Fahrzeuges, dient. Weiterhin können Unfälle vermieden werden, welche sich häufig aufgrund einer schlechten Rundumsicht, insbesondere bei großen und schwer überschaubaren Fahrzeugen, ereignen.
Aus der DE 10 2006 037 600 A1 ist ein Verfahren zur auflösungsabhängigen Darstellung einer Umgebung eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei Umgebungsinformationen aus der Umgebung des Kraftfahrzeuges mittels wenigstens eines Bildsensors erfasst und sodann in Bilddaten umgesetzt wird. Innerhalb der Bilddaten wird die Auflösung einzelner Bildbereiche bestimmt, wobei in denjenigen Bildbereichen eine Maskierung der Bilddaten stattfindet, in denen sich die Auflösung unterhalb wenigstens eines festgelegten Schwellwertes befindet. Das darzustellende Fahrzeug wird dabei insbesondere in eine Darstellung der Umgebung projiziert und aus einer Vogelperspektive dargestellt, wobei das Fahrzeug sowohl in Form eines synthetischen Bildes z. B. anhand von Modelldaten oder aber auch in der Form von reellen Bilddaten, welche beispielsweise mittels einer omnidirektionalen Kamera erfasst werden, projiziert und dargestellt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeuges anzugeben, mittels welchem insbesondere eine realistische Darstellung des Fahrzeuges möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeuges wird die Umgebung mittels zumindest einer Bilderfassungseinheit erfasst, wobei aus mittels der Bilderfassungseinheit erfassten Einzelbildern ein Gesamtbild erzeugt und mittels einer Anzeigeeinheit ausgegeben wird, wobei das Gesamtbild das Fahrzeug und dessen Umgebung aus einer Vogelperspektive zeigt. Erfindungsgemäß werden das Fahrzeug und/oder dessen Umgebung in Abhängigkeit von einer erfassten realen Beleuchtung im Gesamtbild entsprechend beleuchtet dargestellt.
Aus dieser Beleuchtung des Fahrzeuges und/oder dessen Umgebung resultiert in vorteilhafter Weise eine sehr realistische Darstellung in dem Gesamtbild. Somit kann eine vereinfachte und verbesserte Orientierung eines Fahrers des Fahrzeuges im Gesamtbild realisiert werden, wobei dieser die Position des Fahrzeuges in der aktuellen Umgebung in einfacher Art und Weise sowie in kurzer Zeit erfassen kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch ein Fahrzeug mit Bilderfassungseinheiten zur Überwachung einer Umgebung des Fahrzeuges, und
2 schematisch ein Gesamtbild eines Fahrzeuges aus einer Vogelperspektive.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit zwei Bilderfassungseinheiten 2, 3 zur Überwachung einer Umgebung des Fahrzeuges 1 dargestellt. Dabei ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Bilderfassungseinheit 2 am vorderen Ende des Fahrzeuges 1 und eine weitere Bilderfassungseinheit 3 am hinteren Ende des Fahrzeuges 1 angeordnet, wobei mittels der Bilderfassungseinheiten 2 und 3 das Fahrzeug 1 und dessen Umgebung erfassbar sind.
Bei den Bilderfassungseinheiten 2 und 3 handelt es sich vorzugsweise um Kameras, welche einen großen Erfassungsbereich aufweisen. Dabei kann es sich neben herkömmlichen Kameras insbesondere um omnidirektionale Kameras handeln. Diese können beispielsweise mosaikbasierte Kameras, rotierende Kameras, Kameras mit speziellen Weitwinkellinsen, so genannten Fischaugen-Linsen, sein oder auf einem katadioptrischen System basieren.
Die Bilderfassungseinheiten 2 und 3 erfassen das Fahrzeug 1 und dessen Umgebung in Einzelbildern E, welche mittels einer Bildverarbeitungseinheit 4 in ein in 2 näher dargestelltes Gesamtbild G umgewandelt werden. Das Gesamtbild G zeigt das Fahrzeug 1 und dessen Umgebung aus der Vogelperspektive und wird mittels einer Anzeigeeinheit 5, beispielsweise einem Betätigungsbildschirm, ausgegeben. Dies führt insbesondere zu einer verbesserten Übersicht über das Fahrzeug 1 und somit beispielsweise zu einem vereinfachten Rangieren des Fahrzeuges 1 für den Fahrer.
Um eine für den Fahrer realistische Darstellung des Fahrzeuges 1 und dessen Umgebung in dem Gesamtbild G zu erzeugen, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass das Fahrzeug 1 und/oder dessen Umgebung in Abhängigkeit von einer erfassten realen Beleuchtung im Gesamtbild G entsprechend beleuchtet dargestellt werden.
Ein derart in dem Gesamtbild G beleuchtet dargestelltes Fahrzeug 1 zeigt 2, wobei das Fahrzeug 1 von einer nicht näher dargestellten Lichtquelle, beispielsweise von der Sonne oder einer künstlichen Lichtquelle, aus einer dargestellten Beleuchtungsrichtung R von vorn links beleuchtet wird. Zur Erzeugung der Beleuchtung des Fahrzeuges 1 im Gesamtbild G ist das Fahrzeug 1 im nicht schraffierten Bereich B1 heller dargestellt als im schraffierten Bereich B2. Dadurch ist bei dem Betrachter des Gesamtbildes G, insbesondere beim Fahrer des Fahrzeuges 1, eine realistische Wahrnehmung erzielbar.
Um die reale Beleuchtung des Fahrzeuges 1, d. h. die Beleuchtungsrichtung R und eine Beleuchtungsstärke, zu erfassen, werden vorzugsweise Belichtungseinstellungen, so genannte Exposure-Werte, der Bilderfassungseinheiten 2 und 3 mittels der Bildverarbeitungseinheit 4 ausgewertet, wobei in Abhängigkeit dieser Belichtungseinstellungen das Fahrzeug 1 und/oder dessen Umgebung beleuchtet werden. Der Eindruck der Beleuchtung wird dabei insbesondere durch eine Aufhellung und/oder Abdunklung verschiedener Bereiche des Gesamtbildes G, insbesondere des darauf dargestellten Fahrzeuges 1 erzielt.
Zur Erzeugung der Beleuchtung des Fahrzeuges 1 und/oder dessen Umgebung in dem Gesamtbild G werden die Einzelbilder E in einem so genannten Renderverfahren oder Renderingverfahren in das Gesamtbild G umgewandelt und die Lichtverhältnisse und somit die Beleuchtung des Fahrzeuges 1 und/oder dessen Umgebung berechnet. Die Einzelbilder E werden dabei derart bearbeitet und umgewandelt, dass in dem Gesamtbild G das Fahrzeug 1 und/oder dessen Umgebung gemäß der realen Lichtverhältnisse bzw. der realen Beleuchtung, beispielsweise wie im dargestellten Ausführungsbeispiel von vorn links, aber auch von hinten oder seitlich beleuchtet dargestellt werden.
Alternativ ist es ebenfalls möglich, dass mehrere Fahrzeugmodelle, d. h. Darstellungen des Fahrzeuges 1, in unterschiedlichen Beleuchtungssituationen mit unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung R, beispielsweise von vorn, von der Seite oder von hinten, in einem nicht näher dargestellten Speicher hinterlegt sind und eines dieser Fahrzeugmodelle in Abhängigkeit von den erfassten Lichtverhältnisse und der Beleuchtung zur Darstellung des Fahrzeuges 1 in dem Gesamtbild G verwendet wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein Verarbeitungsaufwand zur Erzeugung des Gesamtbildes G reduziert, was weiterhin zu einer geringen Verarbeitungszeit und zu einem verringerten technischen Aufwand bei der Herstellung der Bildverarbeitungseinheit 4 führt.

1: Fahrzeug
2: Bilderfassungseinheit
3: Bilderfassungseinheit
4: Bildverarbeitungseinheit
5: Anzeigeeinheit
B1: Bereich
B2: Bereich
E: Einzelbild
G: Gesamtbild
R: Beleuchtungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006037600 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeuges (1), bei dem die Umgebung mittels zumindest einer Bilderfassungseinheit (2, 3) erfasst wird, wobei aus mittels der Bilderfassungseinheit (2, 3) erfassten Einzelbildern (E) ein Gesamtbild (G) erzeugt und mittels einer Anzeigeeinheit (5) ausgegeben wird, wobei das Gesamtbild (G) das Fahrzeug (1) und dessen Umgebung aus einer Vogelperspektive zeigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) und/oder dessen Umgebung in Abhängigkeit von einer erfassten realen Beleuchtung im Gesamtbild (G) entsprechend beleuchtet dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reale Beleuchtung anhand von Belichtungseinstellungen der zumindest einen Bilderfassungseinheit (2, 3) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Beleuchtung des Fahrzeuges (1) im Gesamtbild (G) aus der erfassten realen Beleuchtung gerendert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuell beleuchtete Fahrzeug (1) mittels eines Fahrzeugmodells dargestellt wird, wobei in Abhängigkeit von der erfassten realen Beleuchtung ein entsprechend beleuchtetes Fahrzeugmodell aus mehreren gespeicherten, aus jeweils unterschiedlichen Richtungen beleuchteten Fahrzeugmodellen gewählt wird.