DE102015114536A1

DE102015114536A1 - Warnung vor dem Verblassen einer Anhängerwinkeldetektionszielmarkierung

Info

Publication number: DE102015114536A1
Application number: DE102015114536.7A
Authority: DE
Inventors: Erick Michael Lavoie
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2016-03-03
Also published as: US10112537B2; US20160059780A1; GB2531897A; GB201515624D0

Abstract

Ein Verfahren zum Detektieren einer Verschlechterung einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger. Das Verfahren enthält das Erzeugen eines ersten Datensatzes, der optischen Eigenschaften einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger entspricht. Außerdem enthält das Verfahren das Erzeugen eines zweiten Datensatzes, der optische Eigenschaften einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger enthält, nach Erzeugen des ersten Datensatzes. Ferner enthält das Verfahren das Bereitstellen eines Alarms, falls Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Datensatz vordefinierte Kriterien, die angeben, dass sich die Zielmarkierung verschlechtert hat, übersteigen. Die vordefinierten Kriterien können ein Verblassen oder eine andere geeignete optische Eigenschaft der Zielmarkierung umfassen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Anhängerrückfahrhilfesysteme für Fahrzeuge und insbesondere auf ein Verfahren und auf ein System zum Detektieren des Verblassens oder einer anderen Verschlechterung einer Zielmarkierung an einem Anhänger.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Rückwärtsfahrt eines Fahrzeugs, während es einen Anhänger zieht, kann für viele Fahrer eine Herausforderung darstellen. Es sind verschiedene Anhängerrückfahrhilfesysteme und Anhängerrückfahrhilfeverfahren entwickelt worden, um Fahrern zu assistieren. Solche Systeme können eine Zielmarkierung, die an einem Anhänger angeordnet ist, und eine Kamera, die Bilddaten der Zielmarkierung nutzt, um eine Position eines Anhängers relativ zu einem Fahrzeug zu bestimmen, enthalten. Beispiele für Systeme, die eine Zielmarkierung an einem Anhänger nutzen, sind in den US-Patentveröffentlichungen Nr. 2014/0058614 , 2014/0058622 , 2014/0058655 , 2014/0058668 , in der US-Patentanmeldung Nr. 14/198.753, eingereicht am 6. März 2014, in der US-Patentanmeldung Nr. 14/249.781, eingereicht am 10. April 2014, in der US-Patentanmeldung Nr. 14/290.243, eingereicht am 29. Mai 2014, und in der US-Patentanmeldung Nr. 14/313.310, eingereicht am 24. Juni 2014, offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Detektieren einer Verschlechterung einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger. Das Verfahren enthält das Erzeugen eines ersten Datensatzes entsprechend optischer Eigenschaften einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger. Außerdem enthält das Verfahren das Erzeugen eines zweiten Datensatzes entsprechend optischer Eigenschaften einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger. Der zweite Datensatz wird erzeugt, nachdem der erste Datensatz erzeugt worden ist. Ferner enthält das Verfahren das Bereitstellen einer Warnung, falls Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Datensatz vordefinierte Kriterien, die angeben, dass sich die Zielmarkierung verschlechtert hat, überschreiten. Die vordefinierten Kriterien können ein Verblassen oder eine andere geeignete optische Eigenschaft der Zielmarkierung umfassen.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Detektieren des Verblassens einer Zielmarkierung an einem Anhänger. Das Verfahren enthält das Erzeugen eines ersten und eines zweiten Bilds einer Zielmarkierung an einem Anhänger unter Nutzung einer an einem Fahrzeug angebrachten Kamera zu chronologisch voneinander beabstandeten Zeitpunkten. Es werden ein erster und ein zweiter Satz von Bildhistogrammdaten entsprechend dem ersten und dem zweiten Bild erzeugt. Falls Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Bildhistogrammdaten vordefinierten Kriterien genügen, die angeben, dass die Zielmarkierung verblasst ist, wird ein Alarm erzeugt.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Detektieren einer Verschlechterung einer Zielmarkierung an einem Anhänger. Das System enthält eine Zielmarkierung, die optische Eigenschaften definiert, wobei die Zielmarkierung dafür konfiguriert ist, an einem Anhänger angebracht zu werden. Das System enthält eine Kamera, die dafür konfiguriert ist, Bilddaten der Zielmarkierung zu erzeugen, um eine Eingabe in ein Anhängerrückfahrhilfesystem bereitzustellen. Ein Controller ist dafür konfiguriert, Bilddaten von der Kamera, die zu einem ersten und zu einem zweiten Zeitpunkt, die chronologisch beabstandet sind, erzeugt werden, zu nutzen, um zu bestimmen, ob sich wenigstens eine der optischen Eigenschaften der Zielmarkierung in Übereinstimmung mit vordefinierten Kriterien ausreichend verschlechtert hat. Das System ist dafür konfiguriert, eine Warnung zu erzeugen, falls sich wenigstens eine der optischen Eigenschaften der Zielmarkierung ausreichend verschlechtert hat.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann auf dem Gebiet beim Studium der folgenden Beschreibung, Ansprüche und Zeichnungen verständlich und klar werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen ist:
1 eine isometrische Ansicht eines Fahrzeugs und eines Anhängers in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
2 eine isometrische Teilausschnittsansicht eines Abschnitts des Anhängers aus 1;
3 eine Draufsicht einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, die einen Anzeigebildschirm enthält;
4 eine isometrische Teilausschnittsansicht eines Abschnitts eines Fahrzeuginnenraums, die eine Mensch-Maschine-Schnittstelle zeigt;
5 ist ein Bildhistogramm, das die Helligkeit eines Bilds der Zielmarkierung zeigt;
6 ein RGB-Histogramm;
7 ist eine Zeichnung einer Farb-Zielmarkierung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Histogramm, das die Anzahl von Pixeln bei verschiedenen Lichtwellenlängen für das Bild aus 7 zeigt;
9 ist eine Zeichnung der Zielmarkierung aus 7, nachdem die Zielmarkierung verblasst ist;
10 ist ein Histogramm, das die Anzahl von Pixeln bei verschiedenen Lichtwellenlängen für das Bild aus 9 zeigt;
11 ist eine Zeichnung einer Schwarzweiß-Zielmarkierung in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung;
12 ist ein Histogramm, das die Anzahl der Pixel verschiedener Graustufen der Zielmarkierung aus 11 zeigt;
13 ist eine Zeichnung der Schwarzweiß-Zielmarkierung aus 11, nachdem die Zielmarkierung verblasst ist;
14 ist ein Histogramm der Zielmarkierung aus 13, das die Anzahl der Pixel bei verschiedenen Graustufen zeigt; und
15 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren oder einen Prozess in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung sollen sich die Begriffe ”oberes”, ”unteres”, ”rechtes”, ”linkes”, ”hinteres”, ”vorderes”, ”vertikales”, ”horizontales” und Ableitungen davon auf die Erfindung beziehen, wie sie in 1 orientiert ist. Allerdings kann die Erfindung, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, selbstverständlich verschiedene alternative Orientierungen annehmen. Selbstverständlich sind die spezifischen Vorrichtungen und Prozesse, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und die in der folgenden Beschreibung beschrieben sind, einfach beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Ansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte. Somit sind spezifische Dimensionen und andere physikalische Eigenschaften, die sich auf die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen, sofern die Ausdrücke nicht explizit etwas anderes angeben, nicht als Beschränkung zu verstehen.
Anhand von 1 ist ein Fahrzeug 100 durch eine herkömmliche Anhängerkupplung 15 mit einem Anhänger 110 verbunden. Das Fahrzeug 100 kann eine Kamera 20 enthalten, die dafür konfiguriert ist, eines oder mehrere Bilder einer Zielmarkierung 30 (siehe auch 2) zu erzeugen, das durch einen Nutzer 2 auf einer oberen Oberfläche 112 des Anhängers 110 positioniert werden kann. Wie ausführlicher in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2014/0058622 offenbart ist, enthält das Fahrzeug 100 ein Anhängerrückfahrhilfesystem, das Bilddaten entsprechend der Zielmarkierung 30 nutzt, um den Winkel und die Position des Anhängers 110 relativ zu dem Fahrzeug 100 zu bestimmen.
Anhand von 2 kann die Zielmarkierung 30 einen oder mehrere erste Bereiche 32 und einen oder mehrere zweite Bereiche 34 enthalten. Die ersten Bereiche 32 können eine erste Farbe umfassen und die zweiten Bereiche 34 können eine zweite Farbe umfassen. Zum Beispiel können die ersten Bereiche 32 schwarze, graue, blaue, grüne oder rote Farbe umfassen und können die zweiten Bereiche 34 die Farbe weiß umfassen. Wie es für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist, kann die Zielmarkierung 30 zwei Farben, drei Farben oder mehr Farben umfassen. Wie im Folgenden ausführlicher diskutiert ist, kann die Kamera 20 eine Farbkamera umfassen, die Bilddaten entsprechend den Farben der ersten Bereiche 32 und der zweiten Bereiche 34 erzeugt. Die Kamera 20 kann funktional mit einem Controller wie etwa mit dem Anhängerrückfahrhilfe-Steuermodul 120, das ausführlicher in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2014/0058622 beschrieben ist, oder mit einem anderen geeigneten Controller verbunden sein. Der Controller kann dafür konfiguriert sein, den Umfang oder den Rand 36 der Zielmarkierung 30 zu erfassen oder zu bestimmen und Bilddaten, die außerhalb des Umfangs 36 liegen, zu entfernen, um dadurch der Zielmarkierung 30 entsprechende Bilddaten zu erzeugen. Wie im Folgenden ausführlicher diskutiert ist, können die Kamera 20 und/oder der Controller 120 dafür konfiguriert sein, Bilddaten entsprechend der Bildhistogramme zu erzeugen, die genutzt werden können, um zu bestimmen, ob die Farben der Zielmarkierung 30 verblasst sind oder sich auf andere Weise verschlechtert hat.
Weiter anhand von 3 kann außerdem eine tragbare elektronische Handvorrichtung wie etwa ein Mobiltelephon 26 mit einem Anzeigebildschirm 28 und einer Kamera genutzt werden, um ein Bild 110A des Anhängers 110, das ein Bild 30A der Zielmarkierung 30 enthält, zu erzeugen. Das Fahrzeug 100 kann eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 38 enthalten, die das Senden und Empfangen von Signalen zu und von der tragbaren Vorrichtung 26 vorsieht. Der Sender/Empfänger 38 ist mit dem Controller 120 funktional verbunden. Im Gebrauch kann ein Nutzer 2 unter Verwendung der tragbaren Vorrichtung 26 ein Foto der Zielmarkierung 30 aufnehmen und können die Bilddaten an den Sender/Empfänger 38 gesendet werden und können die Bilddaten daraufhin von dem Controller 120 genutzt werden, um zu bestimmen, ob die Zielmarkierung 30 verblasst ist oder sich auf andere Weise verschlechtert hat. Im Allgemeinen kann das System dafür konfiguriert sein, Bilddaten von der Kamera 20 und/oder von dem Mobiltelephon 26 und/oder von anderen Vorrichtungen, die der Zielmarkierung 30 entsprechende Bilddaten erzeugen können, zu verarbeiten. Selbstverständlich könnten verschiedene Kameras oder dergleichen genutzt werden, um Bilddaten für die Zielmarkierung 30 zu erzeugen, und könnten die Bilddaten durch den Controller 120, durch die tragbare Vorrichtung 26 und/oder durch andere geeignete Prozessoren/Controller, die an Bord des Fahrzeugs 100 oder fern von dem Fahrzeug 100 sein könnten, verarbeitet werden.
Weiter anhand von 4 kann das Fahrzeug 100 eine Mensch-Maschine-Schnittstellen-Vorrichtung (HMI-Vorrichtung) 102, die sich in einem Fahrzeuginnenraum befindet, enthalten. Die HMI-Vorrichtung 102 kann z. B. in einem zentralen Abschnitt des Armaturenbretts über einer Mittelkonsole positioniert sein. Die HMI-Vorrichtung 102 kann mehrere Anzeigen wie etwa ein Menü 104 enthalten, die auf einem Anzeigebildschirm 104A angezeigt werden. Der Anzeigebildschirm 104A kann einen Touchscreen umfassen, der eine Nutzereingabe zulässt und außerdem Nachrichten anzeigt, die von einem in dem Fahrzeug 100 sitzenden Nutzer 2 beobachtet werden können. Falls die Kamera 20 und/oder der Controller 120 bestimmen, dass die Zielmarkierung 30 um einen Betrag, der vordefinierte Kriterien erfüllt oder übersteigt, verblichen ist oder sich auf andere Weise verschlechtert hat, kann der Controller 120 dafür konfiguriert sein zu veranlassen, dass der Anzeigebildschirm 104A einen Alarm oder Warnung anzeigt. Die Warnung kann an den Fahrer übermitteln, dass die Zielmarkierung sofortigen Ersatz erfordert, und/oder die erwartete Lebensdauer der Zielmarkierung (z. B. die vorhergesagte Anzahl von Tagen, die verbleiben, bis die Zielmarkierung ersetzt werden müsste) übermitteln. Die Warnung könnte als eine Zahl, als ein abgestufter Farbbalken oder als ein Anzeigeinstrument angezeigt werden. Außerdem könnte der Alarm eine Textnachricht wie etwa ”Zielmarkierung am Anhänger ersetzen” umfassen. Außerdem kann der Controller 120 dafür konfiguriert sein, andere Typen von Alarmen wie etwa eine farbige Überlagerung auf einem Bild der Zielmarkierung, eines oder mehrere Blinklichter, eines oder mehrere Audiosignale oder ein Signal an einem fernen Computer oder an einer Anzeigevorrichtung 26 zu umfassen, um dadurch einen Nutzer 2 zu warnen, dass die Zielmarkierung 30 ersetzt werden muss. Der Anzeigebildschirm 104A kann z. B. ein Bild der Zielmarkierung bereitstellen und das Bild kann gelb leuchten, wenn die Zielmarkierung innerhalb von zwei Monaten ersetzt werden muss, und kann rot leuchten, wenn die Zielmarkierung so schnell wie möglich ersetzt werden muss.
Im Gebrauch wird anfangs ein Referenzbild und/oder werden zunächst Referenzbilddaten (z. B. ein Bildhistogramm) für die Zielmarkierung 30 erzeugt und werden die Referenzdaten gespeichert. Zu einem späteren Zeitpunkt werden zusätzliche Referenzbilddaten erzeugt und werden die zusätzlichen Bilddaten mit den Referenzbilddaten verglichen, um zu bestimmen, ob die Zielmarkierung 30 verblasst ist oder sich auf andere Weise verschlechtert hat. Falls die Zielmarkierung um einen Betrag, der einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt, verblasst ist, erzeugt der Controller 120 unter Nutzung einer HMI-Vorrichtung 102 oder einer anderen geeigneten Kommunikationsvorrichtung einen Alarm.
Die Kamera 20 (2) kann eine Digitalkamera umfassen, die Bilddaten in Form von Pixeln erzeugt. Die Bilddaten können genutzt werden, um ein geeignetes Bildhistogramm zu erzeugen. Die Daten können z. B. genutzt werden, um ein Bildhistogramm 40 (5) zu erzeugen, wobei die Linie 42 der Helligkeit des Bilds der Zielmarkierung 30 über einen Tonwertumfang entspricht. Die vertikale Achse des Bildhistogramms 40 umfasst die Anzahl von Pixeln (d. h. den Pixelzählwert) und die horizontale Achse repräsentiert den Tonwertumfang. In dem dargestellten Beispiel teilen die vertikalen Linien 44 und 46 das Bildhistogramm 40 in ein Gebiet 48 entsprechend der Schatten, in ein Gebiet 50 entsprechend der Mitteltöne, und in ein Gebiet 52 entsprechend der Helltöne. Die Linie 42 kann eine gewichtete Summation mehrerer Farben umfassen. Falls z. B. Rot, Grün und Blau (RGB) genutzt werden, um das Bildhistogramm 40 zu bilden, können Rot und Grün mit 40 Prozent gewichtet werden und kann Blau mit 20 Prozent gewichtet werden, so dass die Linie 40 die Summe von (r·0,4) + (g·0,40) + (b·0,20) ist. Die Gewichtung jeder Farbe kann danach je nachdem ausgewählt werden, wie es in Abhängigkeit von den Farben der ersten und zweiten Bereiche 32 und 34 (2) der Zielmarkierung 30 erforderlich ist. Außerdem könnten die zum Bilden des Bildhistogramms 40 genutzten Farben andere Farben oder eine einzelne Farbe umfassen. Zum Beispiel kann die Zielmarkierung 30 erste Bereiche 32, die schwarz oder grau sind, und zweite Bereiche 34, die weiß sind, umfassen. Andere Farbräume wie etwa CMYK-Farbräume können ebenfalls genutzt werden.
Ein Histogramm 54 (6) enthält eine erste Linie 60, die Referenzbilddaten umfasst, und eine zweite Linie 60A, die durch die Kamera 20 zu einem späteren Zeitpunkt erhaltene Bilddaten repräsentiert. Die Unterschiede zwischen den Linien 60 und 60A können genutzt werden, um Änderungen der Farben der Zielmarkierung 30 zu bestimmen. Zum Beispiel kann die vertikale Entfernung ”V” zwischen den Linien 60 und 60A in einem bestimmten Punkt ”A” in dem Tonwertumfang (horizontale Achse) als ein Kriterium genutzt werden, um zu bestimmen, ob ein vordefinierter maximal zulässiger Betrag des Verblassens aufgetreten ist. Falls die Zielmarkierung 30 z. B. in den ersten Bereichen 32 rote Farben enthält, kann der Punkt ”A” der Farbe rot entsprechend gewählt werden. Falls die Änderung der Helligkeit ”V” in dem Punkt A einen vordefinierten Zahlenbetrag (z. B. 100 Lux) übersteigt, kann durch den Controller 120 ein Alarm erzeugt werden. Alternativ kann die Änderung der Helligkeit ”V” mit der Helligkeit der Referenzbilddaten verglichen werden und kann eine prozentuale Änderung der Helligkeit als die vordefinierten Kriterien hinsichtlich des Verblassens genutzt werden. Zum Beispiel kann der Controller 120 dafür konfiguriert sein, einen Alarm zu erzeugen, falls sich die Helligkeit bei einer bestimmten Wellenlänge (Farbe) um mehr als einen ausgewählten Betrag (z. B. 25%) verringert.
Weiter anhand von 7 enthält eine Zielmarkierung 90 in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung mehrere grüne Quadrate/Bereiche 92, mehrere rote Quadrate/Bereiche 94 und mehrere Bereiche 96, die kleinere schwarze Quadrate/Bereiche 97 und kleinere graue Quadrate/Bereiche 98 umfassen. Anhand von 8 kann unter Nutzung von Bilddaten von der Kamera 20 ein Bildhistogramm 120 erzeugt werden. Das Bildhistogramm 120 enthält mehrere vertikale Linien oder Balken 112, 114, 116 und 118, die in dieser Reihenfolge den schwarzen Bereichen 97, den grauen Bereichen 98, den grünen Bereichen 92 und den roten Bereichen 94 der Zielmarkierung 90 aus 7 entsprechen. Im Allgemeinen können die vertikalen Linien 112, 114, 116 und 118 eine vertikale Höhe aufweisen, die in dieser Reihenfolge linear proportional zu der Anzahl der Pixel bei jeder der Wellenlängen der Bereiche/Quadrate 97, 98, 92 und 94 ist. Es können getrennte Graustufen-, Rot- und Grün-Bildhistogramme genutzt werden oder die Bildhistogramme können wie in 8 gezeigt zu einem einzelnen Bildhistogramm kombiniert werden. Es sind verschiedene Arten von Bildhistogrammen bekannt und das Bildhistogramm aus 8 ist lediglich ein Beispiel eines möglichen Bildhistogramms.
Weiter anhand von 9 verblasst die Zielmarkierung 90, um eine verblasste Zielmarkierung 90A zu bilden, nachdem die Zielmarkierung 90 für eine Zeitdauer Umweltbedingungen ausgesetzt gewesen ist. Die verblasste Zielmarkierung 90A enthält verblasste grüne Bereiche 92A, verblasste rote Bereiche 94A und verblasste graue Bereiche 97A und 98A jeweils entsprechend den Bereichen 92, 94, 97 und 98 aus 7. Wie in 10 gezeigt ist, kann unter Nutzung von Bilddaten von der Kamera 20 ein Bildhistogramm 120A erzeugt werden entsprechend der verblassten Zielmarkierung 90A. Wie in 10 durch die Balken oder Linien 112A, 114A, 116A und 118A gezeigt ist, können sich die vertikalen Linien 112, 114, 116 und 118 aus 8 in dieser Reihenfolge im Ergebnis des Verblassens nach rechts verschieben.
Das Steuermodul 120 oder ein anderer geeigneter Controller kann genutzt werden, um die den Bildhistogrammen 120 und 120A entsprechenden Daten auszuwerten, um zu bestimmen, ob ein Alarm an den Nutzer erforderlich ist. Zum Beispiel kann eine vertikale Linie 122 (10) als ein Kriterium genutzt werden, um zu bestimmen, ob ein Verblassen aufgetreten ist, und kann ein Alarm/eine Warnung erzeugt werden, falls ein vordefinierter Prozentsatz der Pixel rechts von der Linie 122 erscheint. Falls ein vordefinierter Prozentsatz (z. B. 50%, 80% oder 90%) der Gesamtanzahl von Pixeln rechts von der Linie 122 sind, kann ein Alarm/eine Warnung erzeugt werden. Es können Tests durchgeführt werden, um einen Betrag des Verblassens zu bestimmen, der wahrscheinlich zu einem unzuverlässigen Betrieb des Anhängerrückfahrhilfesystems führt, wobei die zum Erzeugen eines Alarms/einer Warnung genutzten Kriterien (z. B. die Position der Linie 122) dafür gewählt werden können sicherzustellen, dass ein Alarm/eine Warnung erzeugt wird, bevor das Verblassen der Zielmarkierung 90 ausreicht, um den zuverlässigen Betrieb des Anhängerrückfahrhilfesystems zu stören. Es ist zu verstehen, dass der Controller keine tatsächlichen Bildhistogramme 120 und/oder 120A zu erzeugen braucht und dass der Controller nicht notwendig eine tatsächliche vertikale Linie 122 zu erzeugen braucht. Es ist zu verstehen, dass die Bildhistogramme aus 8 und 10 als eine Darstellung der Konzepte gegeben werden, die genutzt werden, um zu bestimmen, ob eine Warnung hinsichtlich des Verblassens erforderlich ist, wobei die vorliegende Erfindung aber nicht auf die hier beschriebenen spezifischen Histogramme oder Kriterien beschränkt ist. Wie im Folgenden diskutiert ist, können außerdem in regelmäßigen Zeitintervallen (z. B. einmal pro Woche oder einmal pro Monat) eine Reihe von Bilddatensätzen (z. B. Bildhistogrammen) erzeugt werden und können die Bilddatensätze gespeichert und ausgewertet werden, um Trends beim Verblassen der Zielmarkierung zu bestimmen. Jedes Mal, wenn das Fahrzeug 100 gestartet wird, (d. h. jedes Mal, wenn der Zündschlüssel ”eingeschaltet” wird) können neue Bilddatensätze erzeugt werden. Schwankungen der Bilddaten können dadurch berücksichtigt werden, dass Fehlerindikatoren oder Vertrauensintervalle erzeugt werden, wobei einer oder mehrere Alarme/eine oder mehrere Warnungen erzeugt werden können, falls die Bilddaten nachweisen, dass es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass die Zielmarkierung ausreichend verblichen ist, um zu einem unzuverlässigen Betrieb des Anhängerrückfahrhilfesystems zu führen.
Außerdem kann der Controller dafür konfiguriert sein, einen Alarm/eine Warnung zu erzeugen, bevor die Zielmarkierung ausreichend verblasst ist, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Kamera 20 und des Anhängerrückfahrhilfesystems zu verhindern. Zum Beispiel können die Position der Linie 122 und/oder die Kriterien, die genutzt werden, um eine Zielmarkierung-verblasst-Warnung zu erzeugen, so gewählt werden, dass ein Zielmarkierung-verblasst-Alarm/eine Zielmarkierung-verblasst-Warnung erzeugt wird, bevor die Zielmarkierung 90 ausreichend verblasst ist, um den ordnungsgemäßen Betrieb des Anhängerrückfahrhilfesystems zu verhindern. Auf der Grundlage der geschätzten Zeitdauer, bis die Zielmarkierung 90 keinen ordnungsgemäßen/zuverlässigen Betrieb des Rückfahrhilfesystems mehr zulässt, können empirische Daten entwickelt werden, die die Rate des Verblassens der Zielmarkierung 90 betreffen, und können einer oder mehrere Alarme/Warnungen erzeugt werden.
Zum Beispiel können erste Warnkriterien einem Verblassen der Zielmarkierung entsprechen, bei dem die Zielmarkierung eine geschätzte verbleibende Lebensdauer von 6 Monaten aufweist. Wenn die ersten Kriterien erfüllt sind, kann ein Alarm/eine Warnung erzeugt werden. Die Warnung kann z. B. eine Audionachricht und/oder eine visuelle Nachricht wie etwa ”Warnung, ersetzen Sie die Zielmarkierung innerhalb von 6 Monaten” umfassen. Außerdem können zweite Kriterien für einen Verblasst-Alarm/eine Verblasst-Warnung genutzt werden entsprechend einer kürzeren geschätzten Lebensdauer der Zielmarkierung 90. Zum Beispiel können Kriterien für das Bildverblassen entwickelt werden entsprechend geschätzten drei Monaten Lebensdauer der Zielmarkierung, und kann ein zweites Alarmsignal/ein zweites Warnsignal erzeugt werden, falls die zweiten Kriterien erfüllt sind. Wieder anhand von 10 können die ersten Verblasskriterien eine vertikale Linie 122A umfassen und können die zweiten Kriterien eine zweite vertikale Linie 122B umfassen.
Darüber hinaus kann eine geschätzte Zielmarkierung-Verblassungsrate genutzt werden, um Verblasst-Alarme/Verblasst-Warnungen selbst dann zu erzeugen, wenn keine aktualisierten Bilddaten verfügbar sind. Zum Beispiel kann eine geschätzte Zielmarkierung-Verblassungsrate zusammen mit den letzten verfügbaren Zielmarkierungsdaten genutzt werden, um einen Verblasst-Alarm/eine Verblasst-Warnung selbst dann zu erzeugen, wenn der Anhänger aktuell nicht an das Fahrzeug 100 angehängt ist, falls der Anhänger 110 mit einer Zielmarkierung 90 für eine Zeitdauer (z. B. 3 Monate, 6 Monate usw.) von dem Fahrzeug 100 getrennt wird. Zum Beispiel kann auf der Grundlage von Tests eine Basislinien-Zielmarkierung-Verblassungsrate entwickelt werden und kann diese Verblassungsrate genutzt werden, um eine Standardverblassungsrate zum Schätzen der verbleibenden Zielmarkierungslebensdauer bereitzustellen. Die Standardverblassungsrate kann eine durchschnittliche Verblassungsrate für mehrere Zielmarkierungen unter verschiedenen Verwendungsbedingungen umfassen oder kann eine Verblassungsrate ”des ungünstigsten Falls” umfassen entsprechend der höchsten während der Tests beobachteten Verblassungsrate.
Die Standardverblassungsrate kann genutzt werden, um 3 Monate und/oder 6 Monate vor dem geschätzten kritischen Datum, zu dem die Zielmarkierung 30 ausreichend verblasst ist, um zu einem unzuverlässigen Betrieb des Rückfahrhilfesystems zu führen, einen oder mehrere Alarme/eine oder mehrere Warnungen zu erzeugen. Unter Verwendung der Standardverblassungsrate kann zu dem geschätzten kritischen Datum ebenfalls ein Alarm/eine Warnung erzeugt werden.
Außerdem können die Kamera 20 und/oder andere Komponenten des Rückfahrhilfesystems zur Verwendung mit mehreren Zielmarkierungen 30 an mehreren Anhängern konfiguriert werden. Jede Zielmarkierung 30 kann einen eindeutigen Strichcode oder ein anderes geeignetes Identifizierungsmerkmal aufweisen, der bzw. das von der Kamera 20 und/oder von anderen Komponenten erkannt werden kann. Ein Nutzer kann an jedem Anhänger, der mit einem Fahrzeug 100 verwendet wird, eine eindeutige Zielmarkierung 30 positionieren. Das System kann dafür konfiguriert sein, jeder eindeutigen Zielmarkierung 30 die Sätze von Bilddaten zuzuordnen und für jede Zielmarkierung 30 Alarme/Warnungen zu erzeugen. Die HMI-Vorrichtung 102 (4) kann dafür konfiguriert sein zu ermöglichen, dass ein Nutzer Identifizierungsinformationen eingibt, die jeder Zielmarkierung 30 zugeordnet sind. Falls ein Nutzer z. B. eine erste Zielmarkierung 30 an einem Bootsanhänger und eine zweite Zielmarkierung an einem Wohnmobilanhänger anbringt, können diese Informationen unter Nutzung der HMI-Vorrichtung 102 eingegeben werden. Es können Alarme/Warnungen, die für jede Zielmarkierung 30 spezifisch sind (z. B. ”Ersetze Zielmarkierung am Wohnmobilanhänger”), erzeugt werden.
Außerdem können zusätzliche Kriterien genutzt werden, um einen Nutzer zu alarmieren/zu warnen, dass das Bild 90 in einem Umfang verblasst ist, dass es wahrscheinlich den ordnungsgemäßen Betrieb des Rückfahrhilfesystems stört, so dass sofortiger Ersatz notwendig ist. Diese Kriterien könnten eine dritte vertikale Linie 122C umfassen, wie sie in 10 gezeigt ist.
Die Kamera 20 und/oder der Controller können dafür konfiguriert sein, die Farbe und/oder die Intensität des auf die Zielmarkierung 90 auffallenden Lichts zu kompensieren. Dieser Prozess ist allgemein als ein ”Weißabgleich” bekannt. Ein Beispiel dieses Prozesses ist in der US-Patentanmeldung Nr. 14/290.243 offenbart. Die Bildhistogramme 120 und 120A können auf der Anzahl von Pixeln bei verschiedenen Wellenlängen beruhen, nachdem die Bilder unter Nutzung des Weißabgleichs verarbeitet worden sind.
Darüber hinaus können die Kamera 20 und/oder der Controller dafür konfiguriert sein, nur dann einen Alarm/eine Warnung zu erzeugen, wenn ein beständiger Trend detektiert wird, der ein Verblassen angibt. Zum Beispiel können wieder anhand von 10 die Kamera 20 und/oder der Controller dafür konfiguriert sein, einen ersten Alarm/eine erste Warnung zu erzeugen, falls ein vordefinierter Prozentsatz von Pixeln rechts von der vertikalen Linie 122A sind. Allerdings können die Kamera 20 und/oder der Controller dafür konfiguriert sein, außerdem zu erfordern, dass sich eine ”Zeit”-Linie 124 entsprechend zum Beispiel einer Position, bei der 90% der Pixel rechts der Linie 124 sind, beständig nach rechts verschiebt, bis sie die Alarm/Warnkriterien-Linie 122A erreicht.
Weiter anhand von 11 enthält eine Zielmarkierung 130 in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weiße Bereiche 132 und schwarz-graue Bereiche 134. Die schwarz-grauen Bereiche 134 enthalten mehrere kleinere schwarze Bereiche 135 und kleinere graue Bereiche 136. Weiter anhand von 12 enthält ein Bildhistogramm 140 mehrere vertikale Linien oder Balken 142, 144 und 146. Die Balken oder Linien 142, 144 und 146 entsprechen in dieser Reihenfolge der Anzahl schwarzer, grauer und weißer Pixel in dem Bild der Zielmarkierung 130.
Weiter anhand von 13. Nach einer Zeitdauer verblasst die Zielmarkierung 130 und bildet eine verblasste Zielmarkierung 130A. Die verblasste Zielmarkierung 130A enthält dunkelgraue Bereiche 135A entsprechend der schwarzen Bereiche 135 (11), und hellgraue Bereiche 136A entsprechend der grauen Bereiche 136 (11). Ein Bildhistogramm 140A (14) entsprechend der verblassten Zielmarkierung 130A enthält einen vertikalen Balken oder eine vertikale Linie 142A entsprechend der dunkelgrauen Bereiche 135A (13). Allgemein verschiebt sich die Linie 142 (12) an die Position 142A (14) nach rechts, während die schwarzen Bereiche 135 (11) nach Dunkelgrau verblassen (13). Ähnlich verschiebt sich die den grauen Bereichen 136 und 136A aus 11 bzw. 13 entsprechende Linie 144 nach rechts, während die grauen Bereiche 136A verblassen, um die hellgrauen Bereiche 136A zu bilden. Weiße Bereiche 132 verblassen nicht, so dass sich der vertikale Balken oder die vertikale Linie 146 nicht ändert, während die Zielmarkierung verblasst.
Um das Verblassen einer schwarzweißen Zielmarkierung 130 (11) auszuwerten, können verschiedene Kriterien genutzt werden. Die Kriterien können ähnlich den oben in Verbindung mit 7–11 diskutierten Kriterien sein. Zum Beispiel können die Anzahl von Pixeln oder der Prozentsatz von Pixeln, die rechts von einer vertikalen Linie 148 (14) angeordnet sind, als die Kriterien genutzt werden, um für einen Nutzer eine Warnung zu erzeugen, dass die Zielmarkierung 130 ersetzt werden muss.
Es ist zu verstehen, dass die Zielmarkierungen und/oder Bildhistogramme aus 5–14 lediglich Beispiele für Bilddaten und Verblasskriterien sind, die zum Erzeugen eines Alarms/einer Warnung genutzt werden können. Um zu bestimmen, ob ein vordefinierter Betrag des Verblassens aufgetreten ist, durch die der Controller 120 einen Alarm/eine Warnung für einen Nutzer 2 erzeugt, können verschiedene Bilddaten und Kriterien genutzt werden.
Weiter anhand von 15 beginnt ein Verfahren oder Prozess in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wie in Schritt 74 angegeben. Falls keine Zielmarkierung 30 an dem Anhänger 110 positioniert ist, wird in Schritt 76 eine Zielmarkierung 30 an dem Anhänger 110 positioniert. Daraufhin werden in Schritt 78 unter Nutzung einer Digitalkamera 20 oder einer anderen geeigneten Vorrichtung digitale Referenzbilddaten erzeugt. Daraufhin werden die digitalen Referenzbilddaten wie in Schritt 80 gezeigt gespeichert. Daraufhin werden unter Nutzung der Kamera 20 wie in Schritt 82 gezeigt neue digitale Bilddaten erzeugt. Daraufhin werden die neuen digitalen Bilddaten wie in Schritt 84 gezeigt mit den Referenzdaten verglichen. Falls die Zielmarkierung verblasst ist (Schritt 86), wird wie in Schritt 88 gezeigt ein Alarm erzeugt. Falls die Zielmarkierung nicht verblasst ist (d. h., falls die Unterschiede zwischen den neuen digitalen Bilddaten und den Referenzdaten die vordefinierten Kriterien nicht überschreiten), werden in Schritt 82 wieder neue digitale Bilddaten erzeugt, wobei die neuen digitalen Bilddaten in Schritt 84 wieder mit den Referenzdaten verglichen werden.
Selbstverständlich können an der obenerwähnten Struktur Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und ferner sollen diese Konzepte selbstverständlich in den folgenden Ansprüchen enthalten sein, sofern diese Ansprüche nicht durch ihre Formulierung ausdrücklich etwas anderes aussagen.
Zeichenerklärung

Fig. 4

MENU	MENÜ
8:49am	8:49
T3	Anzeige
T4	Uhr
T5	Rückkopplungseinstellungen
T6	Systemeinstellungen
T7	Valet-Betriebsart
T8	Sprachsteuerung

T10	Mitfahrernutzer
T11	Eingang
T12	Touchscreen-Schaltflächen-Piepton
T13	Sprachlautstärke
T14	Satellitenradiokarten-Name
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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

US 2014/0058614 [0002]
US 2014/0058622 [0002, 0024, 0025]
US 2014/0058655 [0002]
US 2014/0058668 [0002]

Claims

Verfahren zum Detektieren einer Verschlechterung einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen eines ersten Datensatzes entsprechend optischer Eigenschaften einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger; Erzeugen eines zweiten Datensatzes entsprechend optischer Eigenschaften einer optischen Zielmarkierung an einem Anhänger, nach Erzeugen des ersten Datensatzes; Bereitstellen eines Alarms, falls Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Datensatz vordefinierte Kriterien übersteigen, die angeben, dass sich die Zielmarkierung verschlechtert hat oder innerhalb einer vordefinierten Zeitdauer wahrscheinlich verschlechtern wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der erste und der zweite Datensatz digitale Bilddaten umfassen, die unter Nutzung einer Digitalkamera, die an einem Fahrzeug angebracht ist, erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der erste und der zweite Datensatz unter Nutzung einer tragbaren elektronischen Handvorrichtung erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der erste und der zweite Datensatz Lichtintensitätsdaten umfassen; die vordefinierten Kriterien einen Unterschied der Lichtintensität zwischen dem ersten und dem zweiten Datensatz umfassen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei: die vordefinierten Kriterien innerhalb eines vordefinierten Lichtwellenlängenbereichs einen Unterschied der Intensität des Lichts umfassen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei: die Zielmarkierung wenigstens ein Gebiet enthält, das in der Farbe Rot ist; und der vordefinierte Lichtwellenlängenbereich rotem Licht entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei: die Zielmarkierung wenigstens ein Gebiet enthält, das in der Farbe Grün ist; und der vordefinierte Lichtwellenlängenbereich grünem Licht entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der erste und der zweite Datensatz Graustufenpixel umfassen; jedem Pixel Intensitätsinformationen zugeordnet sind; die Zielmarkierung wenigstens ein Gebiet enthält, das anfangs schwarze Farbe aufweist; und die vordefinierten Kriterien umfassen, dass ein vordefinierter Prozentsatz der Pixel eine Intensität unter einem vordefinierten Pegel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Zielmarkierung wenigstens ein Gebiet umfasst, das eine Farbe definiert, die im Zeitverlauf verblasst; und die vordefinierten Kriterien einen Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Datensatz umfassen, der angibt, dass das wenigstens eine Gebiet wenigstens um einen vordefinierten Betrag verblasst ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das Folgendes enthält: Bereitstellen einer ersten und einer zweiten optischen Zielmarkierung an einem ersten und an einem zweiten Anhänger, wobei die erste und die zweite optische Zielmarkierung ein erstes bzw. ein zweites Identifizierungsmerkmal aufweisen; und Nutzen des ersten und des zweiten Identifizierungsmerkmals zum Identifizieren der ersten und der zweiten optischen Zielmarkierung, wodurch das Verblassen der ersten und der zweiten optischen Zielmarkierung bestimmt werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste und der zweite Datensatz genutzt werden, um ein Ersatzdatum vorherzusagen, wenn sich die optische Zielmarkierung ausreichend verschlechtert hat, um einen Ersatz zu erfordern; und Bereitstellen eines Alarms bei dem vorhergesagten Ersatzdatum und/oder vor dem vorhergesagten Ersatzdatum.
Verfahren zum Detektieren des Verblassens einer Zielmarkierung an einem Anhänger, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen eines ersten und eines zweiten Bilds einer Zielmarkierung an einem Anhänger zu chronologisch voneinander beabstandeten Zeitpunkten unter Nutzung einer an einem Fahrzeug angebrachten Kamera; Erzeugen eines ersten und eines zweiten Satzes von Bildhistogrammdaten entsprechend dem ersten und dem zweiten Bild; und Erzeugen eines Alarms, falls die Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Bildhistogrammdaten vordefinierten Kriterien genügen, die angeben, dass die Zielmarkierung verblasst ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei: die Zielmarkierung ein erstes Gebiet, das eine erste Farbe aufweist, und ein zweites Gebiet, das eine zweite Farbe aufweist, die einen stark sichtbaren Kontrast relativ zu der ersten Farbe aufweist, enthält; zumindest eine von der ersten und zweiten Farbe dazu neigt, im Zeitverlauf zu verblassen; der erste und der zweite Bildhistogrammdatensatz farbspezifische Daten enthalten entsprechend wenigstens einer der ersten und der zweiten Farbe; und: die vordefinierten Kriterien einen Unterschied in zumindest eine von einer Helligkeit der farbspezifischen Daten und einer Sättigung der farbspezifischen Daten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 12, das Folgendes enthält: Bestimmen eines Kontrasts wenigstens für den zweiten Bildhistogrammdatensatz; Erzeugen eines Alarms, falls der Kontrast vordefinierte Kriterien nicht erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 12, das Folgendes enthält: Bestimmen eines ersten und eines zweiten Kontrasts für den ersten bzw. für den zweiten Bildhistogrammdatensatz; und Erzeugen eines Alarms, falls ein Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Kontrast einen vordefinierten Betrag übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei: der erste und der zweite Bildhistogrammdatensatz Daten enthalten, die zumindest eins von rotem, grünem und blauem Licht betreffen.
Verfahren nach Anspruch 12, das Folgendes enthält: Erzeugen wenigstens eines Bildhistogramms unter Nutzung eines Ausgewählten des ersten oder des zweiten Bildhistogrammdatensatzes.
System zum Detektieren einer Verschlechterung einer Zielmarkierung an einem Anhänger, wobei das System Folgendes umfasst: eine Zielmarkierung, das mehrere optische Eigenschaften definiert, wobei die Zielmarkierung dafür konfiguriert ist, an einem Anhänger angebracht zu sein; eine Kamera, die dafür konfiguriert ist, Bilddaten der Zielmarkierung zu erzeugen, um eine Eingabe in ein Anhängerrückfahrhilfesystem bereitzustellen; einen Controller, der dafür konfiguriert ist, Bilddaten von der Kamera zu nutzen, die zu einem ersten und zu einem zweiten Zeitpunkt, die chronologisch beabstandet sind, erzeugt werden, um zu bestimmen, ob sich wenigstens eine der ausgewählten optischen Eigenschaften der Zielmarkierung in Übereinstimmung mit vordefinierten Kriterien verschlechtert hat; und wobei: das System dafür konfiguriert ist, einen Alarm zu erzeugen, falls sich die Ausgewählte der optischen Eigenschaften der Zielmarkierung verschlechtert hat in Übereinstimmung mit den vordefinierten Kriterien.
System zum Detektieren einer Verschlechterung einer Zielmarkierung an einem Anhänger nach Anspruch 18, wobei: der Controller dafür konfiguriert ist, unter Nutzung der Bilddaten von dem ersten und von dem zweiten Zeitpunkt wenigstens erste und zweite Bildhistogramme zu erzeugen, und wobei der Controller dafür konfiguriert ist, Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Bildhistogramm zu nutzen, um zu bestimmen, ob sich wenigstens eine Ausgewählte der optischen Eigenschaften der Zielmarkierung verschlechtert hat in Übereinstimmung mit den vordefinierten Kriterien.
System zum Detektieren einer Verschlechterung einer Zielmarkierung an einem Anhänger nach Anspruch 19, wobei: die Zielmarkierung ein erstes Gebiet, das eine erste Farbe aufweist, und ein zweites Gebiet, das eine zweite Farbe aufweist, die zu der ersten Farbe in Kontrast steht, enthält; und der Controller dafür konfiguriert ist, einen Alarm zu erzeugen, falls zumindest ein von der ersten und zweiten Farbe in Übereinstimmung mit den vordefinierten Kriterien verblasst ist.