DE102014005834A1 - Driver assistance system for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (1), mit wenigstens einem optischen Sensor (3, 4, 6) zum Erfassen eines Bilds des Fahrzeugumfelds und einem Anzeigemittel (9, 10, 11) zum Anzeigen des Bilds, wobei das das Anzeigemittel (9, 10, 11) ein autostereoskopischer Monitor (12) ist, auf dem wenigstens zwei horizontal verschobene Bildsegmente des erfassten Bilds darstellbar sind.Driver assistance system for a motor vehicle (1), comprising at least one optical sensor (3, 4, 6) for acquiring an image of the vehicle surroundings and a display means (9, 10, 11) for displaying the image, wherein the display means (9, 10, 11) is an autostereoscopic monitor (12) on which at least two horizontally shifted image segments of the captured image can be displayed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem optischen Sensor zum Erfassen eines Bilds des Fahrzeugumfelds und einem Anzeigemittel zum Anzeigen des Bilds.The invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle, having at least one optical sensor for capturing an image of the vehicle surroundings and a display means for displaying the image.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, konventionelle Außenspiegel, die auch als Außenrückblickspiegel bezeichnet werden und an der Brüstung in der Nähe der A-Säule angeordnet sind, durch ein System zu ersetzen, das eine Kamera und ein Anzeigemittel umfasst. Dadurch ergäbe sich der Vorteil, dass der Luftwiderstand eines Kraftfahrzeugs erheblich reduziert werden könnte. Das Anzeigemittel, das zum Beispiel als LCD-Anzeige ausgebildet sein kann, kann dann im Fahrgastinnenraum in der Nähe der bisher üblichen Position der Außenrückblickspiegel platziert sein.It has already been proposed to replace conventional exterior mirrors, also referred to as exterior rear view mirrors, arranged on the parapet near the A-pillar, by a system comprising a camera and a display means. This would have the advantage that the air resistance of a motor vehicle could be significantly reduced. The display means, which may be formed for example as an LCD display, can then be placed in the passenger compartment in the vicinity of the usual position of the exterior rearview mirror.
Ein derartiges Fahrerassistenzsystem, das dort als elektronisches Rückspiegel-System bezeichnet wird, ist aus der
Eine ähnliche Vorrichtung schlägt auch die
Allerdings ist der Ersatz eines klassischen optischen Spiegels durch eine Darstellung eines von einer elektronischen Kamera erfassten Bilds auf einem Monitor mit Nachteilen verbunden. Ein Nachteil ist dabei, dass der auf der Anzeige oder dem Display angezeigte rückwärtige Bildausschnitt von der Ausrichtung und der Objektiveinstellung der Kamera abhängig ist. Die Augenposition des Fahrers hat jedoch keinen Einfluss auf das angezeigte Bild. Anders als bei einem herkömmlichen optischen Spiegel kann der Fahrer den sichtbaren oder angezeigten Bildausschnitt nicht durch eine Veränderung der Position seiner Augen steuern. Dadurch geht ein Teil der Qualität eines herkömmlichen optischen Rückblickspiegels verloren, die dem Fahrer eine höhere Plastizität und eine intuitiv steuerbare Perspektive vermittelt.However, the replacement of a classical optical mirror with a representation of an image captured by an electronic camera on a monitor is associated with disadvantages. One drawback is that the rear panel displayed on the display or on the display depends on the orientation and lens setting of the camera. However, the driver's eye position has no influence on the displayed image. Unlike a conventional optical mirror, the driver can not control the visible or displayed image section by changing the position of his eyes. As a result, part of the quality of a conventional optical rearview mirror is lost, giving the driver a higher plasticity and an intuitively controllable perspective.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem anzugeben, das in der Lage ist, ein Bild des Fahrzeugumfelds aus unterschiedlichen Perspektiven darzustellen.The invention is therefore based on the object of specifying a driver assistance system that is able to display an image of the vehicle environment from different perspectives.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Fahrerassistenzsystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Anzeigemittel ein autostereoskopischer Monitor ist, auf dem wenigstens zwei horizontal verschobene Bildsegmente des erfassten Bilds darstellbar sind.To solve this problem, it is provided according to the invention in a driver assistance system of the type mentioned in the introduction that the display means is an autostereoscopic monitor on which at least two horizontally displaced image segments of the captured image can be displayed.
Die Erfindung beruht auf der Idee, eine autostereoskopische Anzeige, die üblicherweise zum Erzielen eines dreidimensionalen Eindrucks verwendet wird, zur Darstellung unterschiedlicher Bildsegmente des von dem optischen Sensor erfassten Bilds des Fahrzeugumfelds zu nutzen. Bei einem herkömmlichen autostereoskopischen Display werden zum Beispiel zwei Bilder gleichzeitig dargestellt, die leicht horizontal zueinander verschoben aufgenommen worden sind. Das Maß der Verschiebung kann beispielsweise dem horizontalen Augenabstand eines Betrachters entsprechen. Derartige leicht verschobene Bilder können entweder durch zwei nebeneinander angeordnete Kameras oder durch Verschieben einer Kamera nach einer ersten Aufnahme erfolgen, woraufhin dann die zweite Aufnahme erstellt wird, die gleichzeitig mit der ersten Aufnahme dargestellt wird. Auf diese Weise entsteht beim Betrachten eine Tiefenwirkung, das heißt, dem Betrachter wird der Eindruck einer dreidimensionalen Darstellung vermittelt. Im vorliegenden Fall werden allerdings nicht zwei praktisch identische Aufnahmen, die lediglich aus einer geringfügig horizontal verschobenen Position erstellt wurden, dargestellt, stattdessen werden zwei oder mehr horizontal versetzte Bildsegmente des erfassten Bilds dargestellt. Durch eine spezielle Technik des autostereoskopischen Monitors entsteht beim Betrachten ein räumlicher, dreidimensionaler Eindruck.The invention is based on the idea of using an autostereoscopic display, which is usually used for obtaining a three-dimensional impression, for displaying different image segments of the image of the vehicle surroundings detected by the optical sensor. In a conventional autostereoscopic display, for example, two images are displayed simultaneously, which are slightly horizontally shifted relative to each other. The amount of displacement may correspond, for example, to the horizontal eye relief of an observer. Such slightly shifted images can be done either by two cameras arranged side by side or by moving a camera after a first recording, whereupon then the second recording is taken, which is displayed simultaneously with the first shot. In this way, when viewing creates a depth effect, that is, the viewer is given the impression of a three-dimensional representation. In the present case, however, not two practically identical images, which were created only from a slightly horizontally shifted position, are displayed, instead two or more horizontally offset image segments of the captured image are displayed. Through a special technique of the autostereoscopic monitor creates a spatial, three-dimensional impression when viewing.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem wird es bevorzugt, dass jedes der mehreren Bildsegmente aus einer bestimmten Blickrichtung betrachtbar ist. Der Begriff „Blickrichtung” bezeichnet dabei einen Bereich, der einen bestimmten spitzen Winkel umfasst, innerhalb dem ein bestimmtes Bildsegment betrachtet werden kann. Wenn der Betrachter die Position seiner Augen durch eine Kopfverschiebung stärker ändert, gelangt ein anderes Bildsegment in seine Blickrichtung, so dass er lediglich dieses andere Bildsegment sehen kann.In the driver assistance system according to the invention, it is preferred that each of the several image segments can be viewed from a specific viewing direction. The term "viewing direction" refers to an area that includes a certain acute angle within which a particular image segment can be viewed. If the observer changes the position of his eyes more strongly by moving the head, another picture segment gets in his line of sight so that he can only see this other picture segment.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem kann es vorgesehen sein, dass das erfasste Bild in zwei, drei oder vier Bildsegmente aufgeteilt ist. Grundsätzlich ist auch eine höhere Anzahl von Bildsegmenten möglich, dadurch verringert sich allerdings deren horizontale Auflösung. In the driver assistance system according to the invention it can be provided that the captured image is divided into two, three or four image segments. In principle, a higher number of image segments is possible, but this reduces their horizontal resolution.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem kann der autostereoskopische Monitor so ausgebildet sein, dass er eine Parallaxenbarriere aufweist. Dabei handelt es sich um voneinander beabstandete Streifenmasken oder parallel zueinander angeordnete Lamellen, die zwischen dem Bildschirm und dem Betrachter angeordnet sind. Dadurch ist sichergestellt, dass jedes Auge des Betrachters lediglich solche streifenförmigen Teile des Bildsegments sehen kann, die zu einem der wenigstens zwei Bildsegmente gehören. Das linke Auge sieht dabei zum Beispiel lediglich Teile des ersten Bildsegments, das zweite sieht lediglich Teile des zweiten Bildsegments. Da das erste Bildsegment und das zweite Bildsegment zueinander zumindest geringfügig horizontal verschoben sind, wird beim Betrachter der Eindruck eines perspektivischen Bilds erzeugt.In the driver assistance system according to the invention, the autostereoscopic monitor can be designed such that it has a parallax barrier. These are spaced stripe masks or mutually parallel slats, which are arranged between the screen and the viewer. This ensures that each eye of the observer can only see those strip-shaped parts of the image segment which belong to one of the at least two image segments. For example, the left eye sees only parts of the first image segment, the second only sees parts of the second image segment. Since the first image segment and the second image segment are shifted relative to one another at least slightly horizontally, the viewer is given the impression of a perspective image.
Vorzugsweise weist die Parallaxenbarriere des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems voneinander beabstandete Öffnungen auf, durch die aus einem bestimmten Blickwinkel Teile eines Bildsegments sichtbar sind. Vorzugsweise handelt es sich bei den Teilen des Bildsegments um Teilstreifen. Die mehreren Teilstreifen ergeben zusammengesetzt das Bildsegment. Das Bildsegment ist dabei durch gedachte vertikale Linien oder Schnitte geteilt, die aneinander gesetzt wieder das vollständige Bildsegment ergeben. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem sind die Teile der Bildsegmente vom Betrachter aus gesehen hinter der Parallaxenbarriere nebeneinander angeordnet. Die Größe, insbesondere die Breite der Teilstreifen, die Breite der Öffnungen der Parallaxenbarriere und der Abstand zwischen dem Bildsegment und der Parallaxenbarriere sind so aufeinander abgestimmt, dass ein Betrachter von einer bestimmten Position aus, das heißt unter einem bestimmten Blickwinkel, mit einem Auge ein bestimmtes Bildsegment betrachten kann. Dabei ist durch jede Öffnung der Parallaxenbarriere jeweils ein Teilstreifen eines Bildsegments sichtbar, die gleichzeitig sichtbaren Teilstreifen werden im Gehirn des Betrachters zu dem Bildsegment zusammengesetzt. Dem linken Auge eines Betrachters und dem rechten Auge eines Betrachters ist jeweils ein bestimmter Blickwinkel zugeordnet, so dass beide Augen unterschiedliche Teilstreifen sehen, insbesondere Teilstreifen, die verschiedenen Bildsegmenten zugeordnet sind. Somit kann das erste Auge ein erstes Bildsegment betrachten, das aus ersten Teilstreifen zusammengesetzt ist, während das zweite Auge gleichzeitig ein zweites Bildsegment betrachten kann, das aus zweiten Teilstreifen zusammengesetzt ist. Verändert der Betrachter seinen Blickpunkt durch Bewegen des Kopfes und damit der Augen, insbesondere durch eine parallele Verschiebung bezüglich des autostereoskopischen Monitors und somit auch parallel zur Parallaxenbarriere, kann er mit beiden Augen jeweils ein anders Bildsegment betrachten. Dieses andere Bildsegment ist so gewählt, dass dem Betrachter der Eindruck eines räumlichen Bilds vermittelt wird, ähnlich wie er es beim Betrachten eines Spiegels in einem Kraftfahrzeug gewohnt ist.The parallax barrier of the driver assistance system according to the invention preferably has openings spaced apart from one another, through which parts of an image segment can be seen from a certain angle. Preferably, the parts of the image segment are partial stripes. The several sub-strips together form the image segment. The image segment is divided by imaginary vertical lines or sections that, when placed against each other, again form the complete image segment. In the driver assistance system according to the invention, the parts of the image segments, viewed from the viewer, are arranged next to one another behind the parallax barrier. The size, in particular the width of the partial strips, the width of the openings of the parallax barrier and the distance between the image segment and the parallax barrier are coordinated so that a viewer from a certain position, that is from a certain angle, with a particular eye Can view image segment. In each case, a partial strip of a picture segment is visible through each opening of the parallax barrier, while the visible partial strips are combined in the brain of the viewer to form the image segment. The left eye of a viewer and the right eye of a viewer are each assigned a certain viewing angle, so that both eyes see different partial strips, in particular partial strips which are assigned to different image segments. Thus, the first eye may view a first image segment composed of first sub-strips, while the second eye may simultaneously view a second image segment composed of second sub-strips. If the observer changes his point of view by moving the head and thus the eyes, in particular by a parallel displacement with respect to the autostereoscopic monitor and thus also parallel to the parallax barrier, he can view a different image segment with both eyes. This other image segment is chosen so that the viewer is given the impression of a spatial image, similar to what he is used to looking at a mirror in a motor vehicle.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der autostereoskopische Monitor ein Linsenraster aufweist. Dabei handelt es sich um eine Anordnung spezieller Linsen, die bewirken, dass jedes Auge lediglich diesem Auge zugeordnete Bildsegmente sehen kann.Alternatively, it may be provided that the autostereoscopic monitor has a lenticular grid. This is an array of special lenses that cause each eye to see only image segments associated with that eye.
Vorzugsweise ist der autostereoskopische Monitor so ausgebildet, dass er mehr als zwei Bildsegmente darstellen kann, wobei jedem Bildsegment eine Blickrichtung bzw. der bereits zuvor erwähnte Blickwinkel zugeordnet ist.Preferably, the autostereoscopic monitor is designed so that it can display more than two image segments, wherein each image segment is assigned a viewing direction or the previously mentioned viewing angle.
Um den Eindruck einer plastischen, perspektivischen Ansicht zu erhöhen, kann es bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem vorgesehen sein, dass es zwei oder mehr zueinander versetzt angeordnete optische Sensoren aufweist. Die Sensoren können insbesondere horizontal versetzt zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei den optischen Sensoren um Kameras. Durch die zueinander versetzte Anordnung kann eine Tiefenwirkung beim Betrachten erzeugt werden.In order to increase the impression of a three-dimensional, perspective view, it may be provided in the driver assistance system according to the invention that it has two or more optical sensors arranged offset from each other. The sensors can in particular be arranged horizontally offset from one another. Preferably, the optical sensors are cameras. By staggered arrangement, a depth effect can be generated when viewing.
Für die Nutzung in einem Kraftfahrzeug wird es bevorzugt, dass der autostereoskopische Monitor als LCD-Monitor ausgebildet ist. Derartige Monitore können platzsparend in einem Kraftfahrzeug eingebaut werden und zeichnen sich durch einen geringen Stromverbrauch aus.For use in a motor vehicle, it is preferred that the autostereoscopic monitor is designed as an LCD monitor. Such monitors can be installed to save space in a motor vehicle and are characterized by a low power consumption.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst ein Fahrerassistenzsystem der beschriebenen Art mit einem im Fahrzeuginnenraum angeordneten Anzeigemittel.In addition, the invention relates to a motor vehicle. The motor vehicle according to the invention comprises a driver assistance system of the type described with a display means arranged in the vehicle interior.
Vorzugsweise kann bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug der wenigstens eine optische Sensor so angeordnet sein, dass er zum Erfassen eines Bilds des linken oder rechten oder rückwärtigen Fahrzeugumfelds ausgebildet ist.Preferably, in the motor vehicle according to the invention, the at least one optical sensor may be arranged such that it is designed to capture an image of the left or right or rear vehicle environment.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:Further advantages and details of the invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
Zusätzlich ist an der oberen Kante der Heckscheibe am hinteren Ende des Fahrzeugdachs
Die optischen Sensoren
Im Fahrzeuginnenraum
Die Anzeigemittel
Jedem der Blickpunkte
In ähnlicher Weise könnte der Monitor auch so ausgebildet sein, dass drei oder vier horizontal verschobene Bildsegmente darstellbar sind. In diesem Fall bilden jeweils alle dritten oder alle vierten Pixel gemeinsam ein Bildsegment. Die dazwischen liegenden Pixel sind hingegen aus einem bestimmten Blickpunkt nicht sichtbar. Auf diese Weise kann der Betrachter, das heißt der Fahrer des Kraftfahrzeugs
Einen derart ausgebildeten autostereoskopischen Monitor für ein Anzeigemittel eines Fahrerassistenzsystems zeigt
In
In der mittleren Position kann das linke Auge
Wenn der Betrachter
Wenn der Betrachter
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012203491 A1 [0003] DE 102012203491 A1 [0003]
- DE 102012200762 A1 [0004] DE 102012200762 A1 [0004]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R230 | Request for early publication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |