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Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Anzeigesystem, ein Visualisierungsverfahren für ein Fahrzeug sowie ein computerlesbares Speichermedium.
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Es sind Anzeigesysteme für Fahrzeuge bekannt, bei denen eine virtuelle Kamera rund um ein virtuelles Modell des eigenen Fahrzeugs bewegt werden kann. Das Anzeigesystem liefert dann auf einer Anzeige Bilder des eigenen Fahrzeugs in Kombination mit gewonnenen Informationen bezüglich der Fahrzeugumgebung. Üblicherweise sind die Außenansichten, die sich der Nutzer entsprechender Systeme anzeigen lassen kann, stark beschränkt. Bei einem bekannten Anzeigesystem wird die virtuelle Kamera auf einer Kreisbahn um ein Fahrzeugzentrum herum bewegt. Die Blickrichtung der Kamera ist dabei stets so gewählt, dass sie in Richtung auf das Zentrum des Kreises gerichtet ist. Die Kamera bewegt sich insofern in einer Ebene. Bei dem bekannten Anzeigesystem kann eine Eingabeeinrichtung vorgesehen werden, die es ermöglicht, aus einer Start-Außenansicht jeweils um einen oder mehrere Grad weiter in eine nächste Außenansicht zu gelangen.
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In einer anderen Ausführungsform des Anzeigesystems bewegt sich die virtuelle Kamera entlang einer elliptischen Bahn ebenfalls um ein Zentrum des Fahrzeugs, wobei die Außenansicht in ähnlicher Weise generiert wird, wie dies bereits beschrieben wurde.
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Grundsätzlich stellt es sich bei entsprechenden Anzeigesystemen als Problem dar, deren Steuerung einfach zu gestalten. Der Benutzer, der meistens auch der Fahrer des Fahrzeugs ist, hat üblicherweise nur eine Hand zur Verfügung, um die Einstellung des Anzeigesystems vorzunehmen. Des Weiteren müssen die Anzeigesysteme derart ausgestaltet sein, dass sie schnell zu dem gewünschten Ergebnis führen, da der Fahrer seine Hauptaufmerksamkeit dem Führen des Fahrzeugs widmen muss.
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Für die Nutzung entsprechender Anzeigesysteme ergibt sich des Weiteren das Problem, dass der Fahrer eines Fahrzeugs seine eigene Wahrnehmung bezüglich der realen Welt nicht ohne weiteres mit der in der Anzeige angezeigten Außenansicht in Deckung bringen kann. Insofern erweist es sich für den Nutzer als schwierig, die ihm angezeigten Informationen sinnvoll zu verarbeiten.
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Häufig liefern bekannte Anzeigesysteme nicht die Ansichten, die ein Fahrer benötigen würde, um eine informierte Entscheidung bezüglich der Führung des Fahrzeugs in einer bestimmten Situation treffen zu können.
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Das Dokument
EP 2 234 399 A1 offenbart ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug zum Anzeigen einer Vielzahl von Außenansichten des Fahrzeugs, umfassend eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Vielzahl von Ansichtsdefinitionen, wobei jede Ansichtsdefinition Angaben bezüglich einer Ansichtsposition und einer Blickrichtung umfasst, mindestens eine Eingabeeinrichtung zur Auswahl einer Ansichtsdefinition aus der Vielzahl von Ansichtsdefinitionen, eine Recheneinrichtung zur Generierung einer Außenansicht gemäß der ausgewählten Ansichtsdefinition und eine Anzeige zur Anzeige der generierten Außenansicht.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Anzeigesystem für ein Fahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll die Bedienbarkeit des Anzeigesystems erhöht und/oder die gelieferten Ansichten verbessert werden. Des Weiteren soll ein entsprechendes Verfahren zur Visualisierung angegeben werden.
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Die Aufgabe wird durch ein Anzeigesystem gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Anspruch 11, sowie ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 14 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug zum Anzeigen einer Vielzahl von Außenansichten gelöst, wobei das System umfasst:
- - eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Vielzahl von Ansichtsdefinitionen, wobei jede Ansichtsdefinition Angaben bezüglich einer Ansichtsposition und einer Blickrichtung umfasst;
- - mindestens eine Eingabeeinrichtung zur Auswahl einer Ansichtsdefinition aus der Vielzahl von Ansichtsdefinitionen;
- - eine Recheneinrichtung zur Generierung einer Außenansicht gemäß der ausgewählten Ansichtsdefinition;
- - eine Anzeige zur Anzeige der generierten Außenansicht,
wobei das Anzeigesystem dazu ausgebildet ist, eine Übersichtsansicht anzuzeigen, die zumindest die Ansichtspositionen und das Fahrzeug zeigt.
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Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Fahrer/Benutzer des Anzeigesystems sich nicht frei im Raum bewegen kann, sondern auf für die Fahrsituation sinnvolle Ansichten beschränkt ist. Erfindungsgemäß gibt es eine Vielzahl von vordefinierten Ansichten, die in einer Speichereinrichtung abgelegt sind und über die Eingabeeinrichtung ausgewählt werden können. Hierdurch ist es möglich, die Anzahl der verfügbaren Außenansichten deutlich zu reduzieren, so dass eine Auswahl wesentlich schneller erfolgen kann. Beispielsweise ist es denkbar, den Seiten des Fahrzeugs wesentlich weniger Ansichten zu widmen als den Heck- und Frontbereichen. Die einzelnen Ansichten werden anhand von Ansichtsdefinitionen definiert, wobei jede der Ansichtsdefinitionen eine Angabe bezüglich einer Ansichtsposition und einer Blickrichtung umfasst. Die Ansichtspositionen können beispielsweise mittels absoluten Positionsangaben oder relativen Positionsangaben (beispielsweise bezüglich einer vorhergehenden Ansicht) erfolgen. Ebenso kann die Blickrichtung durch absolute Werte, beispielsweise einen Vektor, oder durch relative Werte (beispielsweise relativ zu einer vorhergehenden Ansicht) angegeben werden.
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Erfindungsgemäß sollen verschiedene Punkt, die vorzugsweise auf einer optimierten Bahn liegen, als Haltepunkte definiert werden. Diese Haltepunkte betrachten so genannte „Points of Interest“ (POI) oder „Hotspots“ des Fahrzeugs aus verschiedenen Winkeln bzw. Blickrichtungen. Für einen „Hotspot“ können mehrere die Haltepunkte oder Ansichtsdefinitionen nebeneinander gelegen, so dass zwischen diesen mit geringem Aufwand gewechselt werden kann.
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Nach der Auswahl einer Außenansicht generiert die Recheneinrichtung eine Außenansicht gemäß der ausgewählten Ansichtsdefinition. Das Generieren der Außenansicht kann darin bestehen, vorhandene Bildinformationen zu kombinieren oder auf diese Bildoperationen anzuwenden. Alternativ kann als Außenansicht eine Sicht auf eine generierte virtuelle Welt ausgegeben werden. Das erfindungsgemäße System ermöglicht es, so genannte „Points of Interest“ (POI) schnell zu erreichen und darzustellen.
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Die Speichereinrichtung kann eine Ordnung für mindestens eine Teilmenge der Vielzahl von Ansichtsdefinitionen speichern. Diese Ordnung kann beispielsweise darin bestehen, dass zu einer Vielzahl von Ansichtsdefinitionen eine vorhergehende und/oder eine nachfolgende Ansichtsdefinition existieren. Insofern ist es möglich, Ansichten, die ähnliche Bereiche des Fahrzeugs zeigen, so miteinander zu verknüpfen, dass der Benutzer des Anzeigesystems aus einer ersten Ansicht schnell die nächste relevante Ansicht erreichen kann. Vorzugsweise gibt es für jede Ansichtsdefinition (aus der Teilmenge) Daten, die eine vorhergehende und/oder eine nachfolgende Ansichtsdefinition angeben. Dem Benutzer ist es daher möglich, mit sehr geringem Aufwand, beispielsweise dem Betätigen eines Knopfes, von einer Ansicht zur nächsten relevanten Ansicht zu wechseln. Das „Durchforsten“ von langen Listen entfällt in diesem Fall.
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Die Daten geben also eine Art Nachbarschaftsverhältnis der einzelnen Ansichtsdefinitionen an. Theoretisch ist es denkbar, dieses Nachbarschaftsverhältnis auch durch ein Vergleichen der Ansichtspositionen zu ermitteln, wobei davon ausgegangen wird, dass zwei Ansichten dann benachbart zueinander sind, wenn es maximal eine weitere Ansicht gibt, die einen geringeren Abstand zur gegebenen Ansicht aufweist.
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Für die gespeicherten Ansichtsdefinitionen kann gelten, dass für mindestens ein erstes Paar und mindestens ein zweites Paar von benachbarten Ansichtsdefinitionen die Distanz zwischen den Ansichtsdefinitionen des ersten Paars deutlich, insbesondere um mindestens 10 oder 15 oder 20 oder 25 oder 30 oder 40 oder 50 Prozent, größer ist als die Distanz zwischen den Ansichtspositionen des zweiten Paars. Erfindungsgemäß werden die Ansichten mit unterschiedlichen Distanzen zueinander im Umfeld des Fahrzeugs verteilt, so dass nahe von relevanten Bereichen mehr Ansichten zur Verfügung stehen als in Bereichen, die weniger relevant sind. Insofern können sich die Distanzen zwischen den einzelnen benachbarten Ansichtspositionen deutlich voneinander unterscheiden.
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Die mindestens eine Eingabeeinrichtung kann ein Drehrad, vorzugsweise ein Drehrad mit Rastpositionen, umfassen. Mittels eines Drehrads ist es einfach möglich, von einer Ansicht zu einer benachbarten Ansicht zu wechseln. Hinzu kommt, dass ein Drehrad eine intuitive Steuerung für eine virtuelle Kamera, die sich rund um ein Fahrzeug bewegt, ist. Insofern lässt sich das erfindungsgemäße Anzeigesystem intuitiv bedienen. Die Rastpositionen ermöglichen eine definierte Bedienung des Drehrads. Sie können ggf. einzelnen Ansichten bzw. Ansichtsdefinitionen zugeordnet sein. Vorzugsweise gibt es die beschriebene Nachbarschaft von Ansichtsdefinitionen, wobei mehre Ansichtsdefinitionen auf denselben POI ausgerichtet sind. Relevante Sichten auf diesen POI können dann mit wenigen „Klicks“ am Drehrad oder einer anderen sequentiellen Eingabeeinreichtugn erreicht werden können.
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Die Recheneinrichtung kann zur Generierung der mindestens einen Außenansicht ein virtuelles Modell zumindest des Fahrzeugs und einer Fahrzeugumgebung erzeugen, wobei sich die Ansichtsdefinitionen zumindest teilweise auf das virtuelle Modell beziehen. Wie bereits erläutert, ist es denkbar, die Außenansichten ohne die Generierung eines virtuellen Modells zu errechnen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden sowohl das Fahrzeug wie auch Teilbereiche der Fahrzeugumgebung als virtuelle Welt modelliert, so dass sich geeignete Ansichten einfach errechnen können. In diesem Zusammenhang kann die Ansichtsposition der jeweiligen Ansichtsposition eine absolute oder relative Position innerhalb des virtuellen Modells sein. Ebenso kann die Blickrichtung beispielsweise ein Vektor sein, der bezüglich des virtuellen Modells definiert ist. Das virtuelle Modell hat den Vorteil, dass es möglich ist, sehr individuelle Sichten für den Fahrer zu generieren. Des Weiteren kann die Tatsache, dass die Generierung des Modells wesentlich mehr Rechenleistung erfordert als die Erzeugung einzelner Ansichten, dazu genutzt werden, um die Reaktionszeit des Anzeigesystems bei einem Wechsel zwischen verschiedenen Außenansichten zu verringern. Der Benutzer des Anzeigesystems muss also nur sehr kurze Zeit auf den Bildaufbau warten.
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Zumindest eine Teilmenge der Vielzahl von Ansichtsdefinitionen können Ansichtspositionen haben, die auf einer geschlossenen Kurve, die sich vorzugsweise um das Fahrzeug erstreckt, liegen. Insofern gibt es zu jeder Ansichtsdefinition eine nächste Ansichtsdefinition bzw. zu jeder Ansicht eine nächste Ansicht, so dass sich der Benutzer kontinuierlich durch die verfügbaren Ansichten arbeiten kann. Die geschlossene Kurve kann derart gewählt werden, dass sie abschnittsweise entlang des Fahrzeugs verläuft. So wird es dem Benutzer ermöglicht, sich nicht nur (in einer Rotationsbewegung) um sein Fahrzeug herum zu bewegen, sondern abschnittsweise auch entlang des Fahrzeugs, beispielsweise in einer reinen Translationsbewegung.
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Erfindungsgemäß können die Ansichtspositionen unregelmäßig auf der Kurve verteilt sein, um dem Benutzer lediglich eine Auswahl von relevanten Ansichten bereitzustellen. Beispielsweise kann die Kardinalität der Ansichtsdefinitionen, die das Heck oder die Front des Fahrzeugs zeigen, deutlich größer sein als die Kardinalität der Ansichtsdefinitionen, die weder Heck noch Front des Fahrzeugs zeigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzahl der Ansichtsdefinitionen überwiegen, die Ecken und/oder Kanten des Fahrzeugs zeigen. Beispielsweise können die Ansichten derart gewählt werden, dass die Anzahl der Ansichten überwiegt, die die linke und/oder die rechte Seite der vorderen und/oder hinteren Stoßstange zeigen. Anmeldungsgemäß kann eine deutlich größere Anzahl derart definiert sein, dass es sich hierbei um eine Anzahl handelt, die um mindestens 10 oder 15 oder 20 oder 25 oder 30 oder 40 oder 50 Prozent größer ist als die Anzahl der zu vergleichenden Elemente.
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Erfindungsgemäß kann die Anzahl der erfindungsgemäßen Ansichtspositionen auf 50, 40 oder 30 beschränkt sein, um ein schnelles Auswählen einer bestimmten Ansichtsposition zu ermöglichen.
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Es ist möglich, dass Anzeigesystem bei einem Übergang von einer Ansichtsdefinition in eine nächste eine Vielzahl von dynamisch generierten Zwischenansichten anzeigt. Diese Zwischenansichten können ausgehend von Ansichtspositionen generiert werden, die sich auf einen die Ansichtspunkte der Ansichtsdefinitionen verbindenden Kurve oder Bahn befinden. Ein Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass das Schema für die Außenansichten nicht auf einer einfachen Bahn wie Kreis oder Ellipse beruht, sondern auf einer Bahn, die durch eine mathematische Funktion vorgegeben wird oder durch Stützstellen mit einer Interpolation dazwischen. Die Stützstellen könnten die POIs sein.
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Das Anzeigesystem ist dazu ausgebildet, eine Übersichtsansicht anzuzeigen, die zumindest die Ansichtspositionen und das Fahrzeug zeigen. Eine entsprechende Übersichtsansicht kann die Auswahl einer bestimmten Ansichtsposition erleichtern. Des Weiteren hilft sie dem Benutzer des Anzeigesystems, eine gezeigte Außenansicht schneller zu verstehen, so dass die Fahrzeugsituation besser beurteilt werden kann.
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Die Eingabeeinrichtung kann mindestens einen Touchscreen umfassen. Das Vorsehen eines Touchscreens ist besonders vorteilhaft, wenn eine Übersichtsansicht gezeigt wird, da der Benutzer dann einzelne Ansichtspositionen schnell, beispielsweise per Fingerdruck, ansteuern kann. Theoretisch ist es denkbar, dass der Benutzer mit dem Finger einen bestimmten Bereich des Fahrzeugs auswählt und die Recheneinrichtung Ansichten ermittelt, die diesen Bereich zeigen. Insofern kann über den Touchscreen eine Vor-Selektion von Ansichten erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Benutzer über den Touchscreen eine bestimmte Position vorgeben und die Recheneinrichtung eine Ansicht auswählen, die eine Ansichtsposition hat, die zu der vorgegebenen Position einen geringen Abstand, vorzugsweise den geringsten Abstand, hat. Insofern kann per Touchscreen mit einem Fingerdruck eine bestimmte Ansicht ausgewählt und angezeigt werden.
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Das Anzeigesystem kann eine Detektionseinrichtung zur Detektion einer Fahrzeugsituation, beispielsweise einer Einparksituation, umfassen. Des Weiteren kann eine Filtereinrichtung zur Bestimmung einer Teilmenge der Vielzahl von Ansichtsdefinitionen in Abhängigkeit von der Fahrzeugsituation vorgesehen sein. Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann so eine bestimmte Fahrzeugsituation detektieren. Beispielsweise kann das Anzeigesystem feststellen, dass der Fahrer den Rückwärtsgang eingelegt hat. In diesem Fall sind für den Fahrer häufig nur die Ansichten relevant, die sich im Heckbereich des Fahrzeugs befinden. Die Filtereinrichtung kann also eine Vor-Selektion vornehmen, so dass lediglich die Ansichten zur Verfügung stehen, die sich im Heckbereich des Fahrzeugs befinden. Die Anzahl der verfügbaren Ansichten wird somit weiter reduziert, so dass das Auswählen einer bestimmten Ansicht noch schneller und mit noch weniger Handgriffen umgesetzt werden kann.
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Vorzugsweise ist das Anzeigesystem dazu ausgebildet, mindestens einen Auswahlmodus und einen Einstellmodus einzunehmen. Der Auswahlmodus kann dazu dienen, mittels der mindestens einen Eingabeeinrichtung eine Ansichtsdefinition auszuwählen. Vorzugsweise erfolgt diese Auswahl derart, wie dies bereits beschrieben wurde. In dem Einstellmodus kann die Ansichtsposition und/oder die Blickrichtung der ausgewählten Ansichtsdefinition verändert werden. Vorzugsweise erfolgt diese Veränderung mittels einer Eingabeeinrichtung. Theoretisch ist es denkbar, dieselbe Eingabeeinrichtung zu verwenden, die auch zur Auswahl der Ansichtsdefinition eingesetzt wird. Insofern kann der Benutzer mit einer einzigen Eingabeeinrichtung, beispielsweise dem genannten Drehrad, alle relevanten Einstellungen vornehmen. Das Vorsehen eines Einstellmodus ermöglicht es dem Benutzer, bestimmte vordefinierte Ansichten nachzujustieren. Die Feineinstellung bzw. Nachjustierung kann für individuelle Rangierprobleme angeboten werden.
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Es ist es auch möglich, mittels eines Touchscreens eine entsprechende Feinjustierung vorzunehmen.
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Die genannte Aufgabe wird des Weiteren durch ein Visualisierungsverfahren für ein Fahrzeug gemäß dem Anspruch 11 gelöst. Das Verfahren umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte:
- - Anzeigen einer Außenansicht des Fahrzeugs;
- - Empfangen mindestens einer Eingabe von einer Eingabeeinrichtung;
- - Identifizieren einer ersten Ansichtsdefinition in einer Speichereinrichtung, die der angezeigten Außenansicht zugeordnet ist;
- - Auswahl einer zweiten Ansichtsdefinition in der Speichereinrichtung in Abhängigkeit von der ersten Ansichtsdefinition und der Eingabe, wobei die erste Ansichtsdefinition eine Ansichtsposition und eine Blickrichtung umfasst;
- - Generieren einer nächsten Außenansicht gemäß der zweiten Ansichtsdefinition;
- - Anzeigen der nächsten Außenansicht.
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Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits in Verbindung mit der Vorrichtung beschrieben wurden.
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In einer Ausführungsform kann das Visualisierungsverfahren auf dem bereits beschriebenen Anzeigesystem ausgeführt werden. Einzelne oder alle der genannten Schritte können durch einzelne oder alle der bereits beschriebenen Komponenten des Anzeigesystems umgesetzt werden.
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Das Visualisierungsverfahren kann ein Modellieren des Fahrzeugs und einer Fahrzeugumgebung in einer virtuellen Welt umfassen, um die nächste Außenansicht zu generieren. Zur Modellierung des Fahrzeugs und/oder der Fahrzeugumgebung können Daten verwendet werden, die von Erfassungseinrichtungen geliefert werden. Hierbei kann es sich um eine oder mehrere Kameras handeln. Theoretisch ist es ebenfalls denkbar, Lidar- und/oder Radar- und/oder Ultraschall-Sensoren zu verwenden, um Informationen zu gewinnen, die bei der Modellierung der virtuellen Welt und/oder bei der Generierung der Außenansicht verwendet werden.
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In einem Ausführungsbeispiel wird bei dem Visualisierungsverfahren eine Übersichtsansicht angezeigt. Die Übersichtsansicht kann die Auswahl einer bestimmten Außenansicht erleichtern. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich anhand der Unteransprüche.
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Die Aufgabe wird ferner durch ein computerlesbares Speichermedium gemäß dem Anspruch 14 gelöst, das ausführbare Maschinenbefehle speichert, welche einen Computer dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 zu implementieren, wenn diese ausgeführt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung mittels mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit mehreren Kameras und einer Anzeigeeinrichtung;
- 2 ein Anzeigesystem, bei dem die Anzeigeeinrichtung kommunikativ mit den mehreren Kameras verbunden ist;
- 3 einzelne Komponenten der Anzeigeeinrichtung aus 2;
- 4 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs in Verbindung mit einer Vielzahl von Ansichtsdefinitionen für Außenansichten,
- 5 eine exemplarische Außenansicht;
- 6 eine exemplarische Darstellung der Außenansicht gemäß 5 in Verbindung mit einer Übersichtsansicht;
- 7 einen Auszug einer Tabelle zur Speicherung einer Vielzahl von Ansichtsdefinitionen; und
- 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Feineinstellung einer Außenansicht.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug 10 mit einer Fahrzeugfront 12, einer rechten Seite 13, einem Fahrzeugheck 16 und einer linken Seite 13' des Fahrzeugs 10. Ebenfalls dargestellt ist ein Fahrer 5 in einer Fahrgastzelle. Das Fahrzeug 10 ist im Wesentlichen derart mit Erfassungseinrichtungen 30 ausgerüstet, dass sich die gesamte Umgebung des Fahrzeugs in einem 360 Grad-Winkel erfassen lässt.
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Im Einzelnen handelt es sich hierbei um eine an den Seiten 13, 13' des Fahrzeugs angebrachte linke Seitenkamera 31 und eine rechte Seitenkamera 33, die beispielsweise als Monokameras oder Stereokameras, insbesondere als Mono-Weitwinkelkameras, ausgebildet sein können. Des Weiteren ist am Fahrzeugheck 16 eine weitere Kamera, nämlich eine Heckkamera 35 angebracht, die den Heckbereich des Fahrzeugs erfasst. Auch diese Heckkamera 35 kann als Monokamera oder als Stereokamera ausgeführt sein. Des Weiteren ist an der Fahrzeugfront 12 eine Frontkamera 37 angeordnet.
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Die Frontkamera 37 und die Heckkamera 35 erfassen jeweils ein Sichtfeld von ca. 90 Grad, wobei es sich hierbei um ein Frontkamera-Sichtfeld 38 bzw. ein Heckkamera-Sichtfeld 36 handelt. Seitensichtfelder umfassen ein linkes Sichtfeld 32 der linken Seitenkamera 31 und ein rechtes Sichtfeld 34 der rechten Seitenkamera 33. Die Seitenkameras 31, 33 sind vorzugsweise an den Außenspiegeln 20 des Fahrzeugs 10 angeordnet und erfassen den gesamten Seitenbereich. Im Ausführungsbeispiel haben sie einen sehr großen Blickwinkel (größer 180 Grad), beispielsweise 195 Grad. Gemäß der 1 überschneiden sich das Heckkamera-Sichtfeld 36 sowohl mit dem linken Sichtfeld 32 als auch mit dem rechten Sichtfeld 34. Ebenso überschneidet sich das Frontkamera-Sichtfeld 38 mit dem linken Sichtfeld 32 und dem rechten Sichtfeld 34. Insgesamt ist es also bei dem in 1 gezeigten Fahrzeug 10 möglich, ein Videobild der gesamten Fahrzeugumgebung zu erhalten. Je nach Ausführung der Kameras kann es sich hierbei um ein Stereo- oder Monobild handeln.
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Das Fahrzeug 10 hat eine erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung 40, die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel im Cockpit des Fahrzeugs 10 angeordnet ist.
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Die Anzeigeeinrichtung 40 ist kommunikativ mit den Erfassungseinrichtungen 30 verbunden (vgl. 2). Insbesondere gibt es einen Systembus 50, der die Anzeigeeinrichtung 40, die linke Seitenkamera 31, die rechte Seitenkamera 33, die Heckkamera 35 und die Frontkamera 37 kommunikativ verbindet.
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Die von den Erfassungseinrichtungen 30 bereitgestellten Informationen können dazu verwendet werden, um ein im Wesentlichen vollständiges, virtuelles Modell der Fahrzeugumgebung zu erstellen. Die Anzeigeeinrichtung 40 kann für die Erzeugung des virtuellen Modells/der virtuellen Welt ausgebildet sein.
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Die 3 zeigt einige wesentliche Komponenten der Anzeigeeinrichtung 40. Hierbei handelt es sich um einen Bildschirm 41, eine Recheneinrichtung 42, eine Speichereinrichtung 43 und eine Eingabeeinrichtung 45. Die Recheneinrichtung 42 kann dazu ausgebildet sein, das erfindungsgemäße Verfahren zu implementieren. Ebenso kann die Speichereinrichtung 43 dazu ausgebildet sein, die zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Daten, insbesondere die Ansichtsdefinitionen, zu speichern. Eine exemplarische Tabelle, die entsprechende Ansichtsdefinitionen speichert, geht aus der 7 hervor. Ebenso kann die Speichereinrichtung 43 dazu ausgebildet sein, Programmcode zu speichern, der bei einer Ausführung das erfindungsgemäße Verfahren umsetzt.
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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel speichert die Speichereinrichtung 43 Informationen, die es ermöglichen, ein virtuelles Modell des Fahrzeugs 5 zu erstellen. Des Weiteren sind eine Vielzahl von Ansichtsdefinitionen 81-84 gespeichert, die es ermöglichen, unterschiedliche Außenansichten 70 (vgl. 5) zu generieren.
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4 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeugs 10, wobei um dieses Fahrzeug 10 herum eine geschlossene Kurve, nämlich die Darstellungskurve 60 verläuft. Auf dieser Darstellungskurve 60 liegen eine Vielzahl von Ansichtspunkten, beispielsweise die Ansichtspunkte 61-69, die jeweils durch eine Ansichtsposition p1-p4 auf der Darstellungskurve 60 und eine Blickrichtung a1-a4 (vgl. die jeweiligen Pfeile) definiert sind. Die Darstellungskurve verläuft um das Fahrzeug herum und hat ungefähr mittig an der rechten Seite 13, der linken Seite 13', der Fahrzeugfront 12 und dem Fahrzeugheck die geringsten Abstände zu dem Fahrzeug 10. Die Maximalabstände befinden sich nahe der Ecken des Fahrzeugs 10, insbesondere in den Bereichen, wo üblicherweise die Blinker des Fahrzeugs 10 vorgesehen sind. Anders ausgedrückt hat die Darstellungskurve 60 an den Randbereichen der vorderen und hinteren Stoßstange jeweils den größten Abstand zu dem Fahrzeug 10. In diesen Bereichen der Darstellungskurve 60 befinden sich auch die meisten Ansichtspunkte 61-69. So ist beispielsweise lediglich ein Ansichtspunkt 61 vorgesehen, der eine Außenansicht 70 (vgl. 5) repräsentiert, die die linke Seite 13' des Fahrzeugs 10 zeigt. Demgegenüber gibt es fünf Ansichtspunkte 62-66, die auf die hintere linke Ecke des Fahrzeugs 10 ausgerichtet sind. Ebenso verhält es sich mit der rechten hinteren Ecke (vgl. Ansichtspunkte 67-69 und weitere). Der vorderen linken und der vorderen rechten Ecke des Fahrzeugs 10 sind jeweils drei Ansichtspunkte mit entsprechenden Außenansichten 70 zugeordnet.
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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Ansichtspunkte und somit die Positionen der möglichen Außenansichten 70 spiegelsymmetrisch zu einer in Längsrichtung des Fahrzeugs 10 verlaufenden Ebene angeordnet.
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Die 5 zeigt eine exemplarische Außenansicht 70, die dem Ansichtspunkt 61 und der Ansichtsdefinition 81 (vgl. 7) zugeordnet werden kann. Sie zeigt ein Abbild 73 des Fahrzeugs 10 sowie ein Abbild 71 eines Baumes. Sie ermöglicht es dem Fahrer 5 des Fahrzeugs, die Distanz zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Baum leichter einzuschätzen.
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6 zeigt eine exemplarische Darstellung, wie sie dem Fahrer 5 auf dem Bildschirm 41 angezeigt werden kann. Im Wesentlichen ist diese Darstellung zweigeteilt. Auf der linken Seite befindet sich die Übersichtsansicht 90, und auf der rechten Seite die Außenansicht, wie sie bereits anhand der 5 verdeutlicht wurde. Es wäre denkbar, die Außenansicht 70 links darzustellen und die Übersichtsansicht 90 rechts. Ebenso könnten die Ansichten zu einem Bild verschmolzen werden oder übereinander dargestellt werden.
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Die Übersichtsansicht 90 zeigt wiederum eine schematische Darstellung des Fahrzeugs 10 sowie die Darstellungskurve 60, die mit den Ansichtspunkten 61-69 und weiteren bestückt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind auch Pfeile vorgegeben, die die Blickrichtung der jeweiligen Ansicht visualisieren. Erfindungsgemäß kann auf diese Pfeile verzichtet werden.
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Ebenso ist es möglich, den Ansichtspunkt 61, der der Außenansicht 70 zugeordnet ist, die gerade auf dem Bildschirm 41 angezeigt wird, besonders hervorzuheben. Beispielsweise kann der entsprechende Punkt in einer besonderen Farbe eingefärbt werden oder blinken. Des Weiteren sind andere Kennzeichnungsmöglichkeiten (Umrandung etc.) denkbar. Ebenso ist es möglich, mehrere Bildschirme 41 vorzusehen und die Übersichtsansicht 90 und/oder Teile dieser und die Außenansicht 70 und/oder Teile dieser auf die Bildschirme 41 zu verteilen.
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Es ist möglich, zwischen den einzelnen Ansichtspunkten mittels der Betätigung von Tasten und/oder eines Drehrads hin und her zu springen. Alternativ oder zusätzlich kann der Bildschirm 41 als Touchscreen ausgebildet sein, so dass der Benutzer durch ein Antippen eines Ansichtspunkts 61-69 eine bestimmte Ansichtsdefinition 81-84 und somit eine bestimmte Außenansicht 70 auswählen kann. Ein entsprechendes Verfahren zur Bestimmung beispielsweise des nächsten Ansichtspunkts 61-69 zu dem angetippten Punkt kann durch die Recheneinrichtung 42 implementiert werden. Dies ist notwendig, da ein Benutzer nur selten bei Berührung des Touchscreen genau den gewünschten Ansichtspunkt 61-69 trifft.
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7 zeigt einen Ausschnitt einer Ansichtstabelle 80, wie sie beispielsweise in der Speichereinrichtung 63 gespeichert sein kann. In dieser Ansichtstabelle 80 sind Spalten für eine Identifikationsnummer ID, eine Position und eine Blickrichtung vorgesehen. Zusätzlich kann mindestens eine Spalte vorgesehen sein, die eine bestimmte Ansicht bzw. Ansichtsdefinitionen 81-84 mit einer anderen Ansichtsdefinition 81-84 in Relation setzt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeder Ansichtsdefinition über die Spalte mit dem Titel „nächste“ eine benachbarte nächste Ansichtsdefinition 81-84 zugeordnet.
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In dem gezeigten Beispiel hat die Ansichtstabelle 80 vier Zeilen, wobei die erste Zeile eine erste Ansichtsdefinition 81, die zweite Zeile eine zweite Ansichtsdefinition 82, die dritte Zeile eine dritte Ansichtsdefinition 83 und die vierte Zeile eine vierte Ansichtsdefinition 84 enthält.
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Die erste Ansichtsdefinition 81 ist dem Ansichtspunkt 61 zugeordnet. Demgemäß hat sie die Identifikationsnummer ID „61“. Die zugehörige Außenansicht 70 ist an der Ansichtsposition p1 angesiedelt und hat die Blickrichtung a1. Die der ersten Ansichtsdefinition 81 zugeordnete nächste Ansichtsdefinition ist die Ansichtsdefinition 82. Insofern enthält die Spalte mit dem Titel „Nächste“ die Identifikationsnummer ID „62“.
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Dementsprechend hat die zweite Ansichtsdefinition 82 die Identifikationsnummer ID „62“ und wird durch die Position p2 und die Blickrichtung a2 definiert. Als nächste Ansichtsdefinition wird die dritte Ansichtsdefinition 83 mit der Identifikationsnummer ID „63“ angegeben.
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Weiterhin hat die dritte Ansichtsdefinition 83 die Identifikationsnummer ID „63“ und wird durch die Position p3 und die Blickrichtung a3 definiert. Als nächste Ansichtsdefinition für die dritte Ansichtsdefinition 83 wird die vierte Ansichtsdefinition 84 mit der Identifikationsnummer ID „64“ angegeben.
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Weiterhin hat die vierte Ansichtsdefinition 84 die Identifikationsnummer ID „64“ und wird durch die Position p3 und die Blickrichtung a3 definiert. Die Spalte mit dem Titel „Nächste“ enthält die Identifikationsnummer ID „65“.
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Im Endeffekt ergibt sich anhand der Ansichtstabelle 80 eine einfach verkettete Liste von Ansichten, wobei ausgehend von einer bestimmten Ansicht jeweils die nächste Ansicht bestimmt werden kann. Die Ansichtstabelle 80 gibt also eine Ordnung für die einzelnen Ansichten bzw. Ansichtsdefinitionen 81-84 vor. Es ist möglich, die Ansichtstabelle 80 derart auszugestalten, dass sich eine doppelt verkettete Liste ergibt. Das dedizierte Speichern der Ansichtsdefinitionen 81 - 84 ermöglicht es dem Benutzer, nur Außenansichten 70 anzuzeigen, die für ihn wichtig sind. Des Weiteren kann er schnell die relevanten Gefahrenpunkte ansteuern.
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In einem Ausführungsbeispiel wird es ihm des Weiteren ermöglicht, eine Außenansicht 70 nachzujustieren. Die Feineinstellung (Nachjustierung) kann für individuelle oder standardisierte Rangierprobleme angeboten und durch die Anzeigeeinrichtung 40 implementiert werden. Beispielsweise kann der Benutzer, wie in 8 gezeigt, den Ansichtspunkt 64 in der Art und Weise auswählen, wie dies bereits beschrieben wurde. Danach ist es ihm möglich, die zugehörige Außenansicht 70 anzupassen. Hierfür kann die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung den Wechsel aus einem Auswahlmodus in einen Einstellmodus anbieten. Ein entsprechender Wechsel kann beispielsweise durch das Betätigen eines Druckknopfes erfolgen. Nachdem der Ansichtspunkt 64 und somit auch die zugehörige Ansichtsdefinition 84 ausgewählt wurde, kann der Benutzer die Feinjustierung vornehmen. So kann es ihm ermöglicht werden, die Ansichtsposition p4 und/oder die Blickrichtung a4 ausgehend von dem ausgewählten Ansichtspunkt 64 zu verändern.
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In einem Ausführungsbeispiel gibt die Ansichtsdefinition 84 des Ansichtspunkts 84 anhand der Blickrichtung a4 eine Ebene vor. Um das System nicht mit einstellbaren Parametern zu überfrachten, kann der Benutzer die Ansicht lediglich in dieser Ebene verändern. Insofern sind zahlreiche theoretisch veränderbare Parameter bereits vorgegeben.
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In dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel speichert die Speichereinrichtung 43, beispielsweise in der Tabelle 80, zumindest für die vierte Ansichtsdefinition 84 ein Einstellungszentrum 20. Auf Grund der der vierten Ansichtsdefinition zugeordneten Ausgangsposition (=Ansichtsposition p4) ergibt sich ein Einstellungskreis 21 auf dem die Ansichtsposition p4 verändert werden kann. Hierfür können Knöpfe oder das bereits genannte Drehrad verwendet werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind auch die Möglichkeiten die Blickrichtung a4 zu verändern beschränkt. So kann der Benutzer die Ansicht der vierten Ansichtsdefinition 84 jeweils lediglich derart verändern, dass die Ansichtsposition p4 auf der Kreisbahn des Einstellungskreises 21 liegt und die Blickrichtung a4, jeweils zu dem Einstellungszentrum 20 hin ausgerichtet ist. In der 8 ist ein exemplarisch veränderter Ansichtspunkt 64' gezeigt, der es ermöglicht entlang der linken Seite 13' des Fahrzeugs 10 zu blicken.
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Es ist möglich für jede Ansichtsdefinition Daten zu speichern, die die Einstellmöglichkeiten beschränken, insbesondere das Einstellzentrum 20 zur jeweiligen Ansicht vorgeben. Vorzugsweise wird das Einstellzentrum 20 in Abhängigkeit von der am Fahrzeug 10 zu betrachtenden Region, z.B. hintere linke Ecke, gewählt.
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In einer Ausführungsform des Anzeigesystems umfasst dieses eine Detektionseinrichtung zur Detektion einer Fahrzeugsituation, beispielsweise eines Einparkmanövers. Hierfür kann das Anzeigesystem Sensorsignale vom Getriebe empfangen und das Einlegen eines Rückwärtsgangs erfassen. In diesem Fall kann eine geeignete Ansichtsdefinition 81 - 84 automatisch ausgewählt, z.B. die Ansichtsdefinition 84, und/oder geeignete Ansichtsdefinitionen 81 - 84 vorgefiltert werden, z.B. die dritte und vierte Ansichtsdefinition 83, 84. In diesem Fall wäre es denkbar, dass eine Fahrsituation erkannt, der Rangierabschnitt kategorisiert und eine Menge von geeigneten Außenansichten 70 berechnet werden, die für die Situation aufgrund der vorherigen Analyse für geeignet gehalten werden. Zu diesem Ausführungsbeispiel und in anderen wäre es ebenfalls möglich, die Reihenfolge oder Ordnung der einzelnen Ansichtsdefinitionen 81 - 84 dynamisch, insbesondere situationsabhängig, festzulegen. Auch dies würde dazu führen, dass die Komplexität der Steuerung des Anzeigesystems mit der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung 40 durch den Benutzer weiter minimiert würde.
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Die einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich in verschiedener Weise erfindungsgemäß kombinieren. Ebenso lassen sich die einzelnen beschriebenen Komponenten erfindungsgemäß in verschiedener Weise kombinieren.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Fahrer
- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrzeugfront
- 13
- Rechte Seite
- 13'
- Linke Seite
- 16
- Fahrzeugheck
- 20
- Einstellungszentrum
- 21
- Einstellungskreis
- 30
- Erfassungseinrichtungen
- 31
- Linke Seitenkamera
- 32
- Linkes Sichtfeld
- 33
- Rechte Seitenkamera
- 34
- Rechtes Sichtfeld
- 35
- Heckkamera
- 36
- Heckkamera-Sichtfeld
- 37
- Frontkamera
- 38
- Frontkamera-Sichtfeld
- 40
- Anzeigeeinrichtung
- 41
- Bildschirm
- 42
- Recheneinrichtung
- 43
- Speichereinrichtung
- 45
- Eingabeeinrichtung
- 50
- Systembus
- 60
- Darstellungskurve/Flugbahn
- 61-69
- Ansichtspunkte
- 70
- Außenansicht
- 71
- Abbild eines Baumes
- 73
- Abbild eines Fahrzeugs
- 80
- Ansichtstabelle
- 81-84
- Ansichtsdefinition
- 90
- Übersichtsansicht
- a1-a4
- Blickrichtung
- p1-p4
- Ansichtsposition
- ID
- Identifikationsnummer
