DE102010025354A1

DE102010025354A1 - Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010025354A1
Application number: DE102010025354A
Authority: DE
Inventors: Markus Popken
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2011-12-29
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: DE102010025354B4

Abstract

Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Kameras zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs, einer Anzeige zum Darstellen jeweils eines von einer Kamera aufgenommenen Umgebungsbilds oder einer Draufsicht, sowie einer Bedieneinheit zum Eingeben von Bedienkommandos und zum Umschalten zwischen Umgebungsbildern und der Draufsicht, wobei die Bedieneinheit als Tastfeld (9) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Kameras zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs, eine Anzeige zum Darstellen jeweils eines von einer Kamera aufgenommenen Umgebungsbild oder einer Draufsicht, sowie einer Bedieneinheit zum Eingeben von Bedienkommandos und zum Umschalten zwischen Umgebungsbildern und der Draufsicht.
Es sind bereits Fahrerassistenzsysteme und Einparkhilfesysteme mit mehreren Kameras vorgeschlagen worden, um mehrere Seiten des Kraftfahrzeugs überwachen zu können. Beispielsweise kann die linke, rechte, vordere und hintere Seite des Kraftfahrzeugs mit den Kameras überwacht werden. Aus diesen erfassten Kamerabildern kann eine computergenerierte virtuelle Draufsicht auf das Fahrzeug erstellt werden, die alternativ zu den Umgebungsbildern auf einer Anzeige dargestellt wird.
Derartige Fahrerassistenzsysteme unterstützen den Fahrer in Situationen mit einem hohen Gefährdungspotential, beispielsweise beim Einparken, beim Rückwärtsfahren, beim Ziehen eines Anhängers und beim Rangieren des Anhängers.
In der DE 10 2009 025 205 A1 wird ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei dem mehrere Kameras vorgesehen sind, um die Umgebung des Kraftfahrzeugs auf verschiedenen Seiten zu erfassen. Das Fahrerassistenzsystem kann über ein Schaltelement bedient werden, das in der Bedienleiste des Armaturenbretts integriert ist. Während des Bedienvorgangs muss der Benutzer daher sowohl die Anzeige als auch die Bedieneinheit im Auge behalten, wodurch die Gefahr besteht, dass er abgelenkt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem anzugeben, dessen Bedienung vereinfacht ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Fahrerassistenzsystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bedieneinheit als Tastfeld ausgebildet ist. Mittels des erfindungsgemäß vorgesehenen Tastfelds, das auch als Touchpad bezeichnet wird, kann der Benutzer besonders leicht Bedienkommandos eingeben, wodurch er weniger von der Beobachtung des Verkehrsgeschehens abgelenkt wird.
Eine weitere Verbesserung des Komforts für den Benutzer lässt sich erzielen, wenn das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem eine Zoomfunktion aufweist, um ein Umgebungsbild oder die Draufsicht bei Eingabe eines Bedienkommandos in einem vergrößerten Maßstab darzustellen. Diese Zoomfunktion kann eingeschaltet werden, wenn ein bestimmter Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs in einem vergrößerten Maßstab dargestellt werden soll, beispielsweise beim Rangieren oder beim Rückwärtsfahren. Der Benutzer kann das entsprechende Bedienkommando mittels des Tastfelds eingeben.
Vorzugsweise kann die Zoomfunktion bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem durch Antippen des Tastfelds ein- oder ausschaltbar sein. Das Ein- und Ausschalten der Zoomfunktion kann vorzugsweise durch Antippen eines bestimmten Bereichs des Tastfelds bewirkt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Maßstab für die Darstellung eines Umgebungsbilds oder der Draufsicht bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem durch ein manuell eingebbares Bedienkommando einstellbar ist. Dementsprechend können bei eingeschalteter Zoomfunktion verschiedene Vergrößerungsstufen gewählt werden, die entweder fest vorgegeben sind oder stufenlos gewählt werden können. Der Benutzer kann in Abhängigkeit der aktuellen Anforderungen den jeweils passenden Maßstab wählen, der daraufhin für die Darstellung eines Umgebungsbilds oder der Draufsicht verwendet wird.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem die Größe eines auf der Anzeige dargestellten Umgebungsbilds oder der Draufsicht bei eingeschalteter Zoomfunktion durch eine manuelle Eingabe auf dem Tastfeld einstellbar ist. Dies bietet die Möglichkeit, weitere Informationen oder Auswahlmenus auf der Anzeige anzuzeigen, indem die Größe des dargestellten Umgebungsbilds oder der Draufsicht entsprechend angepasst wird. Vorzugsweise kann die Größe des Umgebungsbilds oder der Draufsicht durch Antippen eines Punkts auf dem Tastfeld und Ziehen mit dem Finger eingestellt werden. Nach den Berühren des Punkts wird mit dem Finger die gewünschte neue Position des Punkts ausgewählt, die daraufhin für die Darstellung verwendet wird. Vorzugsweise kann mit dem Finger ein Cursor als Positionsmarke gesteuert werden, ähnlich wie bei einer Maussteuerung.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem kann auch vorgesehen sein, dass es eine Ausschnittfunktion aufweist, um einen Ausschnitt eines Umgebungsbilds oder der Draufsicht darzustellen, wobei die Ausschnittfunktion durch Antippen des Tastfelds anwählbar ist. Der Benutzer kann die Ausschnittfunktion anwählen, wenn für ihn nur ein bestimmter Ausschnitt eines Umgebungsbilds oder der Draufsicht von Interesse ist. In diesem Fall kann er die Ausschnittfunktion durch Antippen des Tastfelds auswählen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Ausschnittfunktion durch ein bestimmtes Bedienkommando ausgewählt werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Ausschnitt eines Umgebungsbilds oder der Draufsicht bei eingeschalteter Ausschnittfunktion durch Antippen von zwei diagonal gegenüberliegenden Eckpunkten auf dem Tastfeld festlegbar ist. Auf diese Weise kann der Benutzer bei einem dargestellten Umgebungsbild oder der dargestellten Draufsicht die beiden gewünschten Eckpunkte des Ausschnitts auswählen, damit lediglich der Ausschnitt dargestellt wird. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass der Ausschnitt in einem vergrößerten Maßstab dargestellt wird, sodass der Ausschnitt gleich groß wie das zuvor dargestellte Umgebungsbild oder die zuvor dargestellte Draufsicht ist.
Ein noch höherer Bedienkomfort lässt sich erzielen, wenn das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem eine Verschiebefunktion aufweist, um das angezeigte Umgebungsbild oder die Draufsicht zu verschieben. Die Verschiebefunktion kann durch ein manuell eingebbares Bedienkommando ausgewählt werden, beispielsweise kann eine Kante des dargestellten Umgebungsbilds oder einer Draufsicht mittels einer manuellen Eingabe auf dem Tastfeld ausgewählt werden, um die Verschiebefunktion einzuschalten. Bei eingeschalteter Verschiebefunktion kann der Benutzer mit einer Fingerbewegung auf dem Tastfeld die neue gewünschte Position des Umgebungsbilds oder der Draufsicht festlegen, nach dem Loslassen wird das Umgebungsbild oder die Draufsicht an der neuen Position dargestellt.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist ein Fahrerassistenzsystem der beschriebenen Art auf.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen zu zeigen:
1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem;
2 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Kraftfahrzeugs;
3 eine Ansicht der Anzeige des Fahrerassistenzsystems;
4 eine weitere Ansicht der Anzeige;
5 eine weitere Ansicht der Anzeige; und
6 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Bedienung des Fahrerassistenzsystems.
Das in den 1 und 2 in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht gezeigte Kraftfahrzeug 1 weist mehrere Kameras 2–5 auf, mit denen die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden kann. Die Kameras 2, 4 erfassen die linke bzw. die rechte Seite des Kraftfahrzeugs 1, die Kameras 3, 5 erfassen die Umgebung vor und hinter dem Kraftfahrzeug 1. Die Kameras 2–5 sind mit einer Steuerungseinrichtung 6 verbunden, an die die von den Kameras 2–5 erfassten digitalen Bilder übertragen werden. Diese Umgebungsbilder werden von der Steuerungseinrichtung 6 verarbeitet und auf einer Anzeige (Bildschirm) 7, die sich im Blickfeld des Fahrers befindet, dargestellt. Daneben umfasst das Fahrerassistenzsystem ein Tastfeld (Touchpad) 9, um Bedienkommandos einzugeben. Das Tastfeld 9 ist mit der Steuerungseinrichtung 6 verbunden.
Die Steuerungseinrichtung 6 ist so ausgebildet, dass sie zusätzlich aus den einzelnen Umgebungsbildern, die mittels der Kameras 2–5 erfasst werden, eine virtuelle Draufsicht erzeugt, die wahlweise auf der Anzeige 7 darstellbar ist.
Durch die Eingabe eines Bedienkommandos auf dem Tastfeld 9 kann zwischen den verschiedenen Umgebungsbildern und der virtuellen, von der Steuerungseinrichtung 6 generierten Draufsicht umgeschaltet werden. Da sämtliche Bedieneingaben an dem Tastfeld 9 erfolgen, ist keine weitere Bedieneinheit, etwa in Form von Tasten oder Schaltern, erforderlich.
Das Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs 1 eignet sich besonders gut als Einparkhilfesystem, da es dem Fahrer ermöglicht, bestimmte Bereiche der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 auf der Anzeige 7 zu betrachten, die nicht im Blickfeld des Fahrers liegen. Beim Einparken oder Rückwärtsfahren kann der Benutzer das von der rückwärtigen Kamera 5 erzeugte Umgebungsbild auswählen, sodass dieses auf der Anzeige 7 dargestellt wird, um eine eventuelle Gefahrensituation besser zu erkennen. Neben dem von der Kamera erfassten Umgebungsbild können auf der Anzeige 7 weitere Informationen dargestellt werden, beispielsweise kann dem Fahrer ein optimaler Fahrweg angezeigt werden, ebenso ist es denkbar, den verbleibenden Abstand zu einem Hindernis automatisch durch ein Symbol anzuzeigen.
3 zeigt die Anzeige 7 des Fahrerassistenzsystems und das berührungssensitive Tastfeld 9. Bedienkommandos können durch Berühren des Tastfelds 9 eingegeben werden. Die Bedienung erfolgt durch „Antippen” des Tastfelds 9. Ähnlich wie bei einem PC kann ein Mauszeiger oder ein Cursor, der auf der Anzeige 7 dargestellt wird, verschoben werden, um den angezeigten Inhalt zu beeinflussen.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf der Anzeige 7 ein Umgebungsbild 8 angezeigt, es handelt sich dabei um das von der Kamera 3 aufgenommene Bild der Umgebung vor dem Kraftfahrzeug 1. Wie in 3 gezeigt ist, füllt das Umgebungsbild 8 lediglich einen Teil der Fläche der Anzeige 7 aus.
Durch Antippen der Anzeige 7 wird die Zoomfunktion eingeschaltet. Bei eingeschalteter Zoomfunktion kann der Benutzer den Maßstab für die Darstellung des Umgebungsbilds vergrößern oder verkleinern. Dazu tippt der Benutzer durch Berühren des Tastfelds einen Eckpunkt des Umgebungsbilds 8 an und verschiebt eine auf der Anzeige 7 dargestellte Positionsmarke (Cursor) durch Bewegen (Ziehen) des Fingers an die gewünschte neue Eckposition. Beim Loslassen des Tastfelds 9 werden durch die Steuerungseinrichtung 6 die neuen Koordinaten des Eckpunkts übernommen und das Umgebungsbild 8 wird in einem veränderten Maßstab angezeigt. Dieser Zustand ist in 4 dargestellt. Nach dem Loslassen des Tastfelds 9 wird die Anzeige neu aufgebaut und das Umgebungsbild 8 wird in einem vergrößerten Maßstab gezeigt. Damit eine Vergrößerung sowohl waagerecht als auch in senkrechter Richtung erfolgt, muss der Benutzer den Finger näherungsweise diagonal über die Oberfläche des Tastfelds 9 ziehen, wie in 3 dargestellt ist. Falls der Benutzer das Umgebungsbild lediglich einachsig strecken oder stauchen will, genügt es, eine Kante des Umgebungsbilds anzutippen und den Finger an die gewünschte neue Position zu verschieben. Bei der Eingabe dieses Bedienkommandos wird der Finger dementsprechend im Wesentlichen in waagerechter oder in senkrechter Richtung bewegt. Nach dem Loslassen wird das Bild mit den geänderten Eckpositionen neu dargestellt. Diese Zoomfunktion, die eine Vergrößerung oder Verkleinerung ermöglicht, kann sowohl für ein Umgebungsbild als auch für die Draufsicht vorgenommen werden. Eine Umschaltung zwischen den verschiedenen Umgebungsbildern und der Draufsicht kann durch Antippen eines Softkeys erfolgen, der auf der Anzeige dargestellt wird.
Neben der Zoomfunktion ermöglicht das Fahrerassistenzsystem eine Verschiebung eines angezeigten Bilds auf der Anzeige 7. Dazu wird das angezeigte Umgebungsbild oder die Draufsicht durch Berühren des Tastfelds 9 ausgewählt und anschließend durch eine Bewegung (Verschiebung) des Fingers an die gewünschte neue Position geschoben. Zum Einschalten der Verschiebefunktion genügt es, wenn das angezeigte Bild im Bereich seines Zentrums angetippt wird.
Durch diese verschiedenen Möglichkeiten der Anpassung des auf der Anzeige 7 dargestellten Inhalts kann der Benutzer das Fahrerassistenzsystem an seine persönlichen Vorlieben oder an die aktuelle Fahrsituation anpassen. Der Fahrer kann dabei zum Beispiel bei einem Einparkvorgang den rückwärtigen Bereich durch die Darstellung des von der Kamera 5 erfassten Umgebungsbilds anzeigen lassen, das angezeigte Umgebungsbild kann mittels der Zoomfunktion in einem vergrößerten Maßstab angezeigt und mittels der Verschiebefunktion an der gewünschten Stelle platziert werden. Nach dem Ausparken kann der Fahrer auf die virtuelle Draufsicht umschalten, die in einem voreingestellten Maßstab dargestellt wird.
Dieser Zustand ist in 5 gezeigt, auf der Anzeige 7 wird die Draufsicht 10 dargestellt, die von der Steuerungseinrichtung 6 durch die Verarbeitung der mehreren Umgebungsbilder erzeugt worden ist. Die Draufsicht 10 kann mittels der Zoomfunktion vergrößert oder verkleinert und mittels der Verschiebefunktion an eine gewünschte Position auf der Anzeige 7 verschoben werden.
Die Funktionsweise des Fahrerassistenzsystems wird schematisch anhand des Flussdiagramms von 6 erläutert. Durch Antippen 11 des Tastfelds 9 (Touchpad) kann entweder ein Umgebungsbild 12 oder die Draufsicht 13 ausgewählt werden. Nach der Auswahl eines Umgebungsbilds erfolgt eine Umschaltung 14, anschließend wird im Schritt 15 das Umgebungsbild auf der Anzeige 7 dargestellt. Wenn hingegen im Schritt 13 die Draufsicht ausgewählt worden ist, kann im Schritt 16 die Zoomfunktion aktiviert werden. Anschließend kann im Schritt 17 die Verschiebefunktion aktiviert werden, um die Draufsicht auf der Anzeige 7 zu verschieben. Im Anschluss daran wird die ausgewählte und gegebenenfalls mittels der Zoomfunktion und/oder der Verschiebefunktion bearbeitete Darstellung im Schritt 15 auf dem Touchpad angezeigt.
Obwohl in 6 eine Zoomfunktion und eine Verschiebefunktion lediglich bei der Auswahl der Draufsicht vorgesehen ist, sind andere Ausführungen des Fahrerassistenzsystems möglich, bei denen auch ein ausgewähltes Umgebungsbild mittels der Zoomfunktion und/oder der Verschiebefunktion bearbeitet und auf der Anzeige angezeigt werden kann. Darüber hinaus kann mittels einer Ausschnittfunktion ein bestimmter Ausschnitt des angezeigten Bilds ausgewählt und dargestellt werden.
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 102009025205 A1 [0004]

Claims

Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Kameras zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs, einer Anzeige zum Darstellen jeweils eines von einer Kamera aufgenommenen Umgebungsbilds oder einer Draufsicht, sowie einer Bedieneinheit zum Eingeben von Bedienkommandos und zum Umschalten zwischen Umgebungsbildern und der Draufsicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit als Tastfeld (9) ausgebildet ist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Zoomfunktion aufweist, um ein Umgebungsbild (8) oder die Draufsicht (10) bei Eingabe eines Bedienkommando auf der Anzeige (7) in einem vergrößerten Maßstab darzustellen.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zoomfunktion durch Antippen des Tastfelds (9), insbesondere eines bestimmten Bereichs des Tastfelds (9), ein- oder ausschaltbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab für die Darstellung eines Umgebungsbilds (8) oder der Draufsicht durch ein manuell eingebbares Bedienkommando einstellbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eines auf der Anzeige (7) dargestellten Umgebungsbilds (8) oder der Draufsicht (10) bei eingeschalteter Zoomfunktion durch eine manuelle Eingabe auf dem Tastfeld (9) einstellbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Umgebungsbilds (8) oder der Draufsicht (10) durch Antippen eines Punkts und Ziehen einstellbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Ausschnittfunktion aufweist, um einen Ausschnitt eines Umgebungsbilds (8) oder der Draufsicht (10) darzustellen, wobei die Ausschnittfunktion durch Antippen des Tastfelds (9) anwählbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschalteter Ausschnittfunktion ein Ausschnitt durch Antippen von zwei diagonal gegenüberliegenden Punkten des Tastfelds (9) festlegbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Verschiebefunktion aufweist, um die Position eines Umgebungsbilds (8) oder einer Draufsicht (10) durch eine Eingabe auf dem Tastfeld (9) auf der Anzeige (7) zu verschieben.
Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.