DE102010036140A1

DE102010036140A1 - Verfahren zum Darstellen von Hilfslinien in einem kamerabasierten Fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: DE102010036140A1
Application number: DE102010036140A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Inf. Glaser Markus; Dr. rer. nat. Hauth Michael; Dipl.-Ing. Missel Joachim; Matthias Dipl.-Ing. Reichmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-03-08
Also published as: WO2012028230A1

Abstract

Das intuitive Darstellen von Hilfslinien (3) durch ein kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem soll verbessert werden. Dazu wird ein Verfahren zum Darstellen von einen Fahrer beim Führen eines Fahrzeugs unterstützenden Hilfslinien (3) geschaffen. Ein Umgebungsbild (1) des Fahrzeugs einschließlich des Bodens (5), auf dem sich das Fahrzeug bewegt, wird auf einem Bildschirm dargestellt. Das Umgebungsbild (1) wird mit einer Hilfslinie (3, 4) überlagert. Außerdem wird ein Schatten (6, 7) der Hilfslinie (3, 4) auf dem Boden (5) dargestellt. Dadurch wirkt die Hilfslinie plastischer und als Teil der Umgebung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen von einen Fahrer beim Führen eines Fahrzeugs unterstützenden Hilfslinien in einem Fahrerassistenzsystem für das Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fahrer von Fahrzeugen werden häufig beim Führen des Fahrzeugs durch eines oder mehrere Fahrerassistenzsysteme unterstützt. Zum Beispiel werden Fahrer durch kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme unterstützt, mit denen Bilder aus der Umgebung des Fahrzeugs auf einem Bildschirm dargestellt werden. Dies ist für den Fahrer insbesondere beim Rückwärtsfahren hilfreich.
Um den Fahrer, der ein kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem verwendet, weiter zu unterstützen, werden Hilfslinien in das Umgebungsbild eingeblendet, die dem Fahrer zum Beispiel eine Fahrbahn andeuten, entlang der sich das Fahrzeug bei der Weiterfahrt bewegt. Zum Beispiel wird in einem Rückwärtseinparkmodus (Back-in-Modus) des Fahrzeugs eine Hilfslinie eingeblendet oder wird in einem Anhänger-Ankoppel-Modus des Fahrzeugs eine andere Hilfslinie eingeblendet.
Die Umgebungsbilder des Fahrzeugs werden typischerweise von einem Surround-View-System oder einer Rückfahrkamera gewonnen. Diese Umgebungsbilder sind zweidimensional, weisen jedoch einen dreidimensionalen oder perspektivischen Eindruck auf. Auf diese Umgebungsbilder wird eine zweidimensionale Hilfslinie eingeblendet. Daher wirkt die eingeblendete Hilfslinie aufgesetzt und unnatürlich.
Aus der Druckschrift DE 10 2009 025 205 A1 ist eine Anzeigeoberfläche für eine Umgebungsdarstellung eines Surround-View-Systems auf einem Bildschirm in einem Kraftfahrzeug bekannt. Das Surround-View-System umfasst mehrere Kameras, die jeweils an einer rechten, linken, vorderen und hinteren Seite des Fahrzeugs angeordnet sind, und die über zumindest eine elektronische Steuereinheit mit einer Fahrzeugrechnereinheit operativ gekoppelt sind, die mit dem Bildschirm und einer Bedieneinheit verbunden ist. Bildinformationen der Umgebung werden durch jede der mehreren Kameras aufgenommen und durch die elektronische Steuereinheit zu Bilddaten gewandelt, die durch die Fahrzeugrechnereinheit verarbeitet werden. Die Anzeigeoberfläche umfasst drei Felder, wobei ein erstes Feld zumindest die Bildinformation von einer der mehreren Kameras zeigt, ein zweites Feld eine Mehrzahl von Bedienoptionen zeigt, die mit der Bedieneinheit anwählbar sind, und ein drittes Feld zumindest eine Draufsicht auf das Fahrzeug und die Umgebung zeigt. Die Draufsicht ist aus von der Fahrzeugrechnereinheit berechneten Bilddaten der mehreren Kameras bereitgestellt und zumindest eines der drei Felder zeigt einen Blickwinkelindikator zur Anzeige eines Umgebungsbereichs an, der in dem ersten Feld dargestellt ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem zu schaffen, die ein intuitives Bedienen des Fahrzeugs durch den Fahrer zulassen.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Fahrerassistenzsystems durch die in Anspruch 8 angegebeben Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Genauer gesagt weist ein Verfahren zum Darstellen von einen Fahrer beim Führen eines Fahrzeugs unterstützenden Hilfslinien in einem Fahrerassistenzsystem für das Fahrzeug ein Darstellen eines Umgebungsbilds des Fahrzeugs einschließlich des Bodens, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, ein Überlagern einer Hilfslinie auf das Umgebungsbild und ein Darstellen eines Schattens der Hilfslinie auf dem Boden auf.
Durch das Darstellen von Hilfslinien mit einem Schatten wirken die Hilfslinien für den Fahrer intuitiv räumlich dargestellt und sind demgemäß für den Fahrer verschiedene Projektionsebenen von verschiedenen Hilfslinien einfacher zuordenbar.
Gemäß einer Ausgestaltung wird eine Umgebung des Fahrzeugs mittels mindestens einer Kamera erfasst.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden eine erfasste Umgebung des Fahrzeugs darstellende Signale zum Erzielen des Umgebungsbilds des Fahrzeugs einschließlich des Bodens, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, verarbeitet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird eine erste Hilfslinie in einer ersten vorbestimmten Höhe über dem Boden dargestellt, wobei die erste vorbestimmte Höhe einem Abstand einer Anhängerkupplung des Fahrzeugs zu dem Boden entspricht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird eine zweite Hilfslinie in einer zweiten vorbestimmten Höhe über dem Boden dargestellt, wobei die zweite vorbestimmte Höhe nahe oder gleich null ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird eine Höhe von Hilfslinien über dem Boden automatisch in Abhängigkeit von einem Fahrmodus des Fahrzeugs geändert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird eine reale Beleuchtungssituation aus dem Umgebungsbild ermittelt, wobei der Schatten in Abhängigkeit von der realen Beleuchtungssituation dargestellt wird.
Weiterhin wird ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug geschaffen, das Einrichtungen aufweist, die dazu ausgelegt sind, da zuvor genannte Verfahren oder seiner Ausgestaltungen auszuführen.
Das Fahrerassistenzsystem erzielt die gleichen Vorteile, wie sie zuvor bezüglich des Verfahrens oder seiner Ausgestaltungen beschrieben worden sind.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
1 ein Umgebungsbild eines Einparkassistenten mit Hilfslinie ohne Schatten;
2 das Umgebungsbild von 1 mit Hilfslinie und Schatten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ein Umgebungsbild eines Anhänger-Ankoppel-Assistenten mit eingeblendeter Hilfslinie und
4 das Umgebungsbild von 3 mit Hilfslinie und Schatten gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Es folgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Ein Fahrzeug weist eine Rückfahrkamera auf, mit der ein Umgebungsbild 1 gemäß einem Rückwärtsblick von einem Fahrzeug aus aufgenommen wird. Das Fahrzeug befindet sich in einem Rückwärts-Einpark-Modus. Dies ist auf dem Bildschirm durch eine Parkmodus-Anzeige 2 dargestellt. In dem Umgebungsbild 1 ist hier eine erste Hilfslinie 3, d. h. ein Linienkomplex aus mehreren Einzellinien, dargestellt, die die Fahrbahn des Fahrzeugs bei gerader Rückwärtsfahrt andeutet. Außerdem ist gestrichelt eine zweite Hilfslinie 4 dargestellt, die die Fahrbahn des Fahrzeugs bei vollem Lenkeinschlag darstellt. Das Umgebungsbild 1 selbst wirkt dreidimensional bzw. perspektivisch, während die Hilfslinien 3, 4 zweidimensionale Objekte sind und somit in dem Umgebungsbild fremd wirken.
In 2 ist ebenfalls das Umgebungsbild 1 von 1 dargestellt. Das Fahrzeug befindet sich unverändert in dem Parkmodus, was die Parkmodusanzeige 2 bekräftigt. Ebenso sind die beiden Hilfslinien 3 und 4 dargestellt. Zusätzlich ist in dem Bild von 2 jedoch zu jeder der Hilfslinien 3, 4 jeweils ein Schatten 6, 7 dargestellt. Die Hilfslinien 3, 4 wirken daher so, als wären sie etwas von dem Boden 5 abgehoben. Sie bekommen dadurch einen dreidimensionalen Charakter. Folglich werden sie von dem Fahrer eher als Bestandteil des dreidimensionalen Umgebungsbilds 1 wahrgenommen.
Es folgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Im Zusammenhang mit 3 und 4 wird nun das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Auf dem Bildschirm ist ein Umgebungsbild 10 dargestellt, das von einer Rückfahrkamera des Fahrzeugs aufgenommen ist. Das Umgebungsbild 10 zeigt auch den Boden 15, auf dem sich das Fahrzeug bewegt. Darüber hinaus ist wie in 1 auch eine Hilfslinie 13 in das Bild eingeblendet. Die Hilfslinie 13 dient zur Unterstützung des Fahrers bei einem Ankoppelvorgang eines Anhängers. Diese Hilfslinie 13 erscheint automatisch, wenn der Fahrer das Fahrzeug in den Anhänger-Ankoppel-Modus versetzt. Auf dem Bildschirm leuchtet ein entsprechendes Ankoppelsymbol 12 auf.
Die Hilfslinie 13 ist als zweidimensionales Objekt in das dreidimensionale Umgebungsbild 10 eingeblendet. Sie wirkt damit in dem Bild fremd und nicht als Teil der Umgebung. Erfindungsgemäß wird daher, wie dies in 4 dargestellt ist, zusätzlich zu der Hilfslinie 13 deren Schatten 16 in das Umgebungsbild 10 eingeblendet. Damit wirkt die Hilfslinie 13 dreidimensional, und der Fahrer nimmt die Hilfslinie 13 dann als Bestandteil der realen dreidimensionalen Umgebung wahr.
Es folgt die Beschreibung von Ausgestaltungen der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Die Darstellung der Hilfslinien 3, 4, 13 kann in einer vorbestimmten virtuellen Höhe mit dem jeweiligen Schatten 6, 7, 16 auf Bodenhöhe erfolgen. Im Anhänger-Ankoppel-Modus sollte die vorbestimmte Höhe einem Abstand vom Boden zu einer Anhängerkupplung entsprechen. Dagegen können die Hilfslinien 3, 4 beim Rückwärts-Einpark-Modus sehr nahe am Boden dargestellt werden. Gegebenenfalls werden die Hilfslinien dann so nahe am Boden 5 dargestellt, dass der Schattenwurf nicht mehr oder nur gering sichtbar ist. Die virtuelle Höhe der Hilfslinie ändert sich vorzugsweise mit der Wahl des Fahrmodus automatisch.
Optional kann ein Anpassen der Schatten der Hilfslinien an eine tatsächliche Beleuchtungssituation erfolgen. Dies kann zum Beispiel durch Auswerten einer Belichtungssteuerung bei einem Mehrkamerasystem oder durch Analysieren eines Bilds bei einem Einkamerasystem realisiert werden. Es wird dann also der Schatten der Hilfslinien an den realen Schatten eines Gegenstands in der Umgebung angepasst. Gegebenenfalls kann der Schatten auch seine Position ändern, wenn sich das Fahrzeug dreht und sich dadurch die tatsächliche Beleuchtungssituation ändert.
Aufgrund des räumlichen Darstellens der Hilfslinien werden die Hilfslinien für den Fahrer intuitiv den verschiedenen Projektionsebenen der Hilfslinien in dem dreidimensionalen Umgebungsbild zuordenbar. Die Hilfslinien wirken daher nicht auf das dreidimensionale Umgebungsbild aufgesetzt, sondern vielmehr als darin integrierte Elemente. Dadurch wird der Fahrer bei einem Durchführen eines Fahrvorgangs unter Verwendung eines Surround-View-Systems oder eines anderen kamerabasierten Fahrerassistenzsystems unterstützt.
Das räumliche Darstellen der Hilfslinien mit Schatten ist nicht auf zuvor beschriebenen spezifischen Anwendungen der Hilfslinien in dem Rückwärts-Einpark-Modus und dem Anhänger-Ankoppel-Modus beschränkt. Vielmehr können die räumlich dargestellten Hilfslinien z. B. im Surround-View-System auch für andere Zwecke verwendet werden. So kann zum Beispiel der maximal mögliche Lenkeinschlagwinkel durch eine Hilfslinie mit Schattenwurf angezeigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Umgebungsbild
2: Parkmodus-Anzeige
3, 4, 13: Hilfslinie
5, 15: Boden
6, 7, 16: Schatten
10: Umgebungsbild
12: Ankoppelsymbol

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009025205 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Darstellen von einen Fahrer beim Führen eines Fahrzeugs unterstützenden Hilfslinien (3, 4, 13) in einem Fahrerassistenzsystem für das Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist: Darstellen eines Umgebungsbilds (1, 10) des Fahrzeugs einschließlich des Bodens (5, 15), auf dem sich das Fahrzeug bewegt, und Überlagern einer Hilfslinie (3, 4, 13) auf das Umgebungsbild (1, 10), gekennzeichnet durch Darstellen eines Schattens (6, 7, 16) der Hilfslinie (3, 4, 13) auf dem Boden (5, 15).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Erfassen einer Umgebung des Fahrzeugs mittels mindestens einer Kamera.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Verarbeiten von eine erfasste Umgebung des Fahrzeugs darstellenden Signalen zum Erzielen des Umgebungsbilds des Fahrzeugs einschließlich des Bodens, auf dem sich das Fahrzeug bewegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Darstellen einer ersten Hilfslinie (13) in einer ersten vorbestimmten Höhe über dem Boden (15), wobei die erste vorbestimmte Höhe einem Abstand einer Anhängerkupplung des Fahrzeugs zu dem Boden (15) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Darstellen einer zweiten Hilfslinie (3) in einer zweiten vorbestimmten Höhe über dem Boden (5), wobei die zweite vorbestimmte Höhe nahe oder gleich null ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ändern einer Höhe von Hilfslinien (3, 4, 13) über dem Boden (5, 15) automatisch in Abhängigkeit von einem Fahrmodus des Fahrzeugs.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ermitteln einer realen Beleuchtungssituation aus dem Umgebungsbild (5, 15), wobei der Schatten (6, 7, 16) in Abhängigkeit von der realen Beleuchtungssituation dargestellt wird.
Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug gekennzeichnet durch Einrichtungen, die dazu ausgelegt sind, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.