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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Rangieren des Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger, wobei mittels einer rücklings blickenden fahrzeugseitigen Kamera ein Bild eines rückseitigen Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs erfasst wird, zumindest eine, eine Bewegung eines Rades des Anhängers beim Rangieren beschreibende Orientierungslinie vorhergesagt wird und die zumindest eine Orientierungslinie in dem Bild auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.
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Es ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs beim Rangieren, insbesondere beim Rückwärtsfahren, mit einem Anhänger zu unterstützen. Dazu ist in der
US 2008/0231701 A1 eine Vorrichtung beschrieben, welche eine vorhergesagte Bewegungsbahn beziehungsweise Orientierungslinie des Anhängers anzeigen kann. Dabei wird ein Bild von einer rücklings blickenden Kamera des Kraftfahrzeugs erfasst, die Bewegungsbahn in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs vorhergesagt und das Bild gemeinsam mit der Bewegungsbahn angezeigt. Die Bewegungsbahn beschreibt eine voraussichtliche Bewegung eines Rades des Anhängers bei dem aktuellen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs und soll dabei ausgehend von dem Rad des Anhängers angezeigt werden.
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Zur Bestimmung einer Startposition, ausgehend von welcher die Orientierungslinie auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird und welche idealerweise mit der Position des Rades in dem Bild übereinstimmen soll, werden üblicherweise geometrische Abmessungen des Anhängers verwendet. Diese geometrischen Abmessungen werden beispielsweise manuell durch einen Nutzer beziehungsweise einen Fahrer des Kraftfahrzeugs eingegeben. Solche geometrischen Abmessungen können beispielsweise eine Breite des Anhängers, ein Abstand der Anhängerkupplung zu einem Mittelpunkt der Anhängerachse oder eine Länge des Anhängers sein. Bei dieser manuellen Eingabe der geometrischen Abmessungen kann es aber vorkommen, dass diese geometrischen Daten beziehungsweise Informationen nicht exakt genug bekannt sind und somit in einer fehlerhaften Positionierung der Orientierungslinie in dem Bild resultieren. Auch existiert in der Regel kein Kontrollmechanismus, durch welchen der Fahrer an einer Falscheingabe von Werten gehindert wird. Dadurch, dass der Fahrer die Eingabe der Daten aktiv vornehmen muss, können sich außerdem Problemen bei der Akzeptanz des Fahrerassistenzsystems bei dem Fahrer ergeben.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie ein Fahrer des Kraftfahrzeugs besonders einfach und aufwandsarm beim Rangieren des Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger unterstützt werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
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Bei einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Rangieren des Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger wird mittels einer rücklings blickenden fahrzeugseitigen Kamera ein Bild eines rückseitigen Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs erfasst. Insbesondere wird dann zumindest eine, eine Bewegung eines Rades des Anhängers beim Rangieren beschreibende Orientierungslinie vorhergesagt und die zumindest eine Orientierungslinie in dem Bild auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung dargestellt. Darüber hinaus kann in dem Bild zumindest ein vorbestimmtes Merkmal des Anhängers erkannt werden und anhand des zumindest einen Merkmals eine Startposition für die zumindest eine Orientierungslinie in dem Bild derart bestimmt werden, dass die Startposition der Orientierungslinie mit einer Position des Rades des Anhängers in dem Bild übereinstimmt.
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Bevorzugt wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Rangieren des Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger mittels einer rücklings blickenden fahrzeugseitigen Kamera ein Bild eines rückseitigen Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs erfasst, zumindest eine, eine Bewegung eines Rades des Anhängers beim Rangieren beschreibende Orientierungslinie vorhergesagt und die zumindest eine Orientierungslinie in dem Bild auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung dargestellt. Darüber hinaus wird in dem Bild zumindest ein vorbestimmtes Merkmal des Anhängers erkannt und anhand des zumindest einen Merkmals eine Startposition für die zumindest eine Orientierungslinie in dem Bild derart bestimmt, dass die Startposition der Orientierungslinie mit einer Position des Rades des Anhängers in dem Bild übereinstimmt.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Fahrer eines Gespanns aufweisend das Kraftfahrzeug und den Anhänger beim Rangieren des Gespanns, insbesondere beim Rückwärtsfahren mit dem Gespann, unterstützt. Der Anhänger kann beispielsweise ein Wohnanhänger oder ein Pferdeanhänger sein. Dazu wird von zumindest einer rücklings blickenden Kamera zumindest ein Bild erfasst, welches den Umgebungsbereich hinter dem Kraftfahrzeug sowie bereichsweise den Anhänger zeigt. Dieses von der Kamera erfasste Bild wird auf der fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung angezeigt, sodass der Fahrer den Bereich hinter dem Kraftfahrzeug auf der Anzeigeeinrichtung erkennen kann. Insbesondere werden dabei mehrere Bilder, insbesondere eine Videosequenz, von der zumindest einen Kamera erfasst und auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt.
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Dabei wird das Bild insbesondere aus einer Perspektive aufgenommen, durch welche in dem Bild und damit auf der Anzeigeeinrichtung bereichsweise der Anhänger zu sehen ist. Vorzugsweise wird der rückwärtige Umgebungsbereich mittels einer Heckkamera beziehungsweise einer Rückfahrkamera und/oder mittels zumindest einer Seitenspiegelkamera erfasst. Das Bild der Rückfahrkamera kann insbesondere dann verwendet werden, wenn der Anhänger eine geringe Höhe aufweist und somit die Heckkamera nicht verdeckt. Insbesondere werden die Bilder der Seitenspiegelkameras verwendet, in welchem üblicherweise zusätzlich ein sich entlang einer Längsachse des Anhängers erstreckender Seitenbereich des Anhängers zu sehen ist.
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Dabei werden auf der Anzeigeeinrichtung insbesondere zusätzlich zu dem Bild des rückwärtigen Umgebungsbereiches und des Anhängers Orientierungslinien dargestellt. Die Orientierungslinien beschreiben eine Bewegung des Anhängers, insbesondere der Räder des Anhängers. Üblicherweise werden zwei, parallel verlaufende Orientierungslinien bestimmt, welche die Bewegung beider Räder des Anhängers (bei einem einachsigen Anhänger) oder die Bewegung beider Hinterräder des Anhängers (bei einem mehrachsigen Anhänger) visualisieren. Die Orientierungslinien sind also Trajektorien beziehungsweise Bewegungsbahnen, entlang welcher sich die Räder des Anhängers voraussichtlich bewegen werden. Diese Orientierungslinien werden üblicherweise in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs bestimmt. Auch kann ein Schwenkwinkel des Anhängers, welcher einen Winkel zwischen einer Längsachse des Anhängers und einer Fahrzeuglängsachse beschreibt, bei der Bestimmung der Orientierungslinie berücksichtigt werden. Die Orientierungslinien können beispielsweise als farbige Linien auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt und dem dort ebenfalls angezeigten Bild überlagert sein. Der Verlauf der Orientierungslinie wird dabei insbesondere kontinuierlich aktualisiert, beispielsweise wenn sich der Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs und/oder der Schwenkwinkel des Anhängers verändert.
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Um nun zu gewährleisten, dass die jeweilige Orientierungslinie korrekterweise ausgehend von demjenigen Rad des Anhängers angezeigt wird, dessen Bewegung die Orientierungslinie visualisiert, wird die Startposition der Orientierungslinie anhand des Bildes bestimmt. Dazu wird in dem Bild, welches bereichsweise den Anhänger zeigt, das zumindest eine Merkmal des Anhängers erkannt. Beispielsweise wird das Bild einer Mustererkennung unterzogen und dadurch das zumindest eine Merkmal identifiziert. Durch dieses vorbestimmte Merkmal ist insbesondere die Position der Räder in dem Bild definiert. Anhand des zumindest einen Merkmals kann dann die Startposition der Orientierungslinie bestimmt werden, beispielsweise indem anhand des zumindest einen Merkmals die Position des Rades in dem Bild bestimmt wird und diese bestimmte Position des Rades als die Startposition festgelegt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also nicht notwendig, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs aktiv werden muss und geometrische Daten des Anhängers eingeben muss. Somit kann auch verhindert werden, dass beispielsweise aufgrund von einer falschen Eingabe und/oder aufgrund von Ungenauigkeiten der geometrischen Daten die Orientierungslinie an einer falschen Startposition, beispielsweise beabstandet zu dem Rad des Anhängers, in dem Bild auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Mittels des Verfahrens kann also in vorteilhafter Weise die Startposition der Orientierungslinie besonders genau und zuverlässig bestimmt werden, insbesondere ohne dass der Fahrer dazu aktiv werden muss.
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Besonders bevorzugt wird als das zumindest eine Merkmal das Rad des Anhängers selbst in dem Bild der Kamera erkannt, die Position des Rades des Anhängers in dem Bild bestimmt und die Startposition der Orientierungslinie als die Position des Rades bestimmt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass das zumindest eine von der fahrzeugseitigen Kamera erfasste Bild nach dem zumindest einen Rad durchsucht wird und nach Erkennen des Rades die Position des Rades bestimmt wird. In Abhängigkeit von der Position des Rades kann dann die Startposition für die Orientierungslinie, welche die Bewegung dieses Rades beschreibt, besonders einfach bestimmt werden. Insbesondere wird zur Erkennung des zumindest einen Rades des Anhängers das zumindest eine Bild einer Mustererkennung hinsichtlich eines Rades unterzogen. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass die Räder eine spezifische Form und Farbe aufweisen und somit mittels Mustererkennung ohne viel Aufwand identifiziert werden können. Vorzugsweise wird bei der Mustererkennung das zumindest eine Bild nach einer Ellipse, insbesondere einer schwarzen Ellipse, durchsucht. Aufgrund der Aufnahme des Bildes aus der Perspektive des Kraftfahrzeugs sind die Räder des Anhängers nämlich als Ellipsen in dem Bild der Kamera dargestellt. Das Rad des Anhängers kann beispielsweise mittels einer Hough-Transformation in dem Bild erkannt werden. Dazu können Kanten in dem Bild, beispielsweise anhand der Erfassung von Farbübergängen in dem Bild, erfasst werden und das Bild nach der Kantenerkennung mittels der Hough-Transformation nach parametrisierbare geometrische Figuren, beispielsweise Ellipsen, durchsucht werden.
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Nach der Erkennung des Rades des Anhängers kann die Position des Rades in dem Bild, insbesondere die Position des Rades relativ zum Kraftfahrzeug, bestimmt werden. Dies bedeutet, dass eine Lage des Rades des Anhängers zum Kraftfahrzeug anhand des zumindest einen Bilds bestimmt werden kann. In Abhängigkeit von dieser Position des Rades kann dann die Startposition für die zumindest eine Orientierungslinie in dem zumindest einen Bild bestimmt werden, ausgehend von welcher dann die Orientierungslinie gemeinsam mit dem Bild auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
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Falls es sich bei dem Anhänger um einen mehrachsigen Anhänger handelt, also der Anhänger auf jeder Seite mehr als ein Rad aufweist, so kann für jedes, anhand des Bildes erfasste Rad ein Abstand des Rades relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt werden und anhand des Abstands das Hinterrad des Anhängers identifiziert werden. Ausgehend von der Position des Hinterrades in dem Bild kann dann die Orientierungslinie bestimmt werden.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn eine Identität des Rades dadurch plausibilisiert wird, dass in dem Bild zusätzlich eine Fahrbahnebene für das Kraftfahrzeug erfasst wird und anhand des Bildes geprüft wird, ob das Rad die Fahrbahnebene berührt. Mittels dieses Schritts kann plausibilisiert werden, ob es sich bei dem erfassten Rad tatsächlich um ein Rad des Anhängers handelt, welches beim Rangieren des Gespanns bewegt beziehungsweise abgerollt wird. Ein Rad, welches beim Rangieren nicht abgerollt wird, ist beispielsweise ein Ersatzrad, welches an einer Außenseite des Anhängers angeordnet sein kann und dadurch ebenfalls durch die Kamera erfasst werden kann. Es soll also verhindert werden, dass die Startposition für die Orientierungslinie als die Position des Ersatzreifens in dem Bild bestimmt wird. Dazu wird zusätzlich die Fahrbahnebene des Kraftfahrzeugs erfasst und beispielsweise ein Abstand zwischen der Fahrbahnebene und dem erfassten Rad bestimmt. Falls dieser Abstand einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet, so wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem erfassten Rad um ein aktives, abrollendes Rad des Anhängers handelt. Falls dieser Abstand den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, so wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem erfassten Rad um ein Ersatzrad des Anhängers handelt. Somit kann verhindert werden, dass die Orientierungslinie ausgehend von einer falschen, nicht plausiblen Position bestimmt wird und an einem für den Fahrer nicht nachvollziehbaren Ort auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
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Auch kann vorgesehen sein, dass in dem Bild ein Bildbereich bestimmt wird, innerhalb welchem das zumindest eine Merkmal zu erwarten ist, und der Bildbereich nach dem zumindest einen Merkmal durchsucht wird. Dies bedeutet, dass in dem zumindest einen Bild ein sogenannter Bereich von Interesse (ROI – Region of Interest) bestimmt wird, welcher nach dem zumindest einen Merkmal, beispielsweise mittels Mustererkennung, durchsucht wird. Der Bildbereich kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Orientierung der Kamera und/oder dem Schwenkwinkel des Anhängers bestimmt werden. Somit können ein Rechenaufwand sowie eine Rechenzeit bei der Erkennung des zumindest einen Merkmals in dem zumindest einen Bild reduziert werden.
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Vorzugsweise wird das Bild nur nach dem zumindest einen Merkmal des Anhängers durchsucht, falls erfasst wird, dass ein Schwenkwinkel zwischen einer Längsachse des Anhängers und einer Fahrzeuglängsachse einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Der Schwenkwinkel kann beispielsweise von einer Sensoreinrichtung in einer Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Bei einem Schwenkwinkel von in etwa 0° befindet sich der Anhänger in einem unausgeschwenkten Zustand, sodass die Längsachse des Anhängers entlang der Fahrzeuglängsachse orientiert ist. In diesem unausgeschwenkten Zustand ist das zumindest eine Merkmal des Anhängers, beispielsweise das Rad des Anhängers, in dem Kamerabild nicht oder nur schlecht erkennbar. In einem ausgeschwenkten Zustand des Anhängers ist der Schwenkwinkel von 0° verschieden und die Längsachse des Anhängers ausgehend von der Anhängerkupplung schräg zur Fahrzeuglängsachse angeordnet. In dem ausgeschwenkten Zustand des Anhängers befindet sich das zumindest eine Merkmal in einem Blickfeld beziehungsweise Erfassungsbereich der Kamera und kann in dem Bild erkannt beziehungsweise identifiziert werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest eine geometrische Abmessung des Anhängers, insbesondere eine Breite des Anhängers, bestimmt und die anhand des Bildes bestimmte Startposition der zumindest einen Orientierungslinie anhand der geometrischen Abmessung plausibilisiert. Insbesondere wird zur Bestimmung der geometrischen Abmessung von einer fahrzeugseitigen Eingabeeinrichtung eine Nutzereingabe eines Nutzers des Kraftfahrzeugs erfasst. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Nutzer des Kraftfahrzeugs Werte für die zumindest eine geometrische Abmessung, insbesondere die Breite des Anhängers, in die fahrzeugseitige Eingabeeinrichtung eingibt. Durch die Breite des Anhängers und den aktuellen Schwenkwinkel des Anhängers kann insbesondere überprüft werden, ob die anhand des Bildes bestimmte Position des Rades des Anhängers plausibel ist. Damit kann auch überprüft werden, ob die Startposition für die Orientierungslinie korrekt bestimmt und angezeigt ist. Das Verfahren ist somit besonders zuverlässig gestaltet.
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Alternativ oder zusätzlich kann als das zumindest eine Merkmal eine Achsanzahl des Anhängers bestimmt werden, anhand der Achsanzahl ein Schwerpunkt des Anhängers bestimmt werden und anhand des Schwerpunktes die Startposition der zumindest einen Orientierungslinie bestimmt werden. Durch die Achsanzahl kann bestimmt werden, ob es sich bei dem Anhänger um einen einachsigen Anhänger, beispielsweise um einen Wohnanhänger mit Tandemachse, oder um einen mehrachsigen Anhänger, beispielsweise um einen Pferdeanhänger mit Doppelachse, handelt. Basierend auf der Information über die Achsanzahl können dann der Schwerpunkt des Anhängers und damit die Startposition der zumindest einen Orientierungslinie auf besonders einfache Weise bestimmt oder plausibilisiert werden.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Rangieren des Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger, welches in einer Ausführungsform eine rücklings blickende Kamera zum Erfassen eines Bildes eines rückseitigen Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs, eine Auswerteeinrichtung zum Vorhersagen zumindest einer eine Bewegung eines Rades des Anhängers beim Rangieren beschreibende Orientierungslinie und eine Anzeigeeinrichtung zum Darstellen der zumindest einen Orientierungslinie in dem Bild aufweist. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, in dem Bild zumindest ein vorbestimmtes Merkmal des Anhängers zu erkennen und anhand des zumindest einen Merkmals eine Startposition für die zumindest eine Orientierungslinie in dem Bild derart zu bestimmen, dass die Startposition der Orientierungslinie mit einer Position des Rades des Anhängers in dem Bild übereinstimmt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Rangieren des Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger umfasst dieses eine rücklings blickende Kamera zum Erfassen eines Bildes eines rückseitigen Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs, eine Auswerteeinrichtung zum Vorhersagen zumindest einer eine Bewegung eines Rades des Anhängers beim Rangieren beschreibende Orientierungslinie und eine Anzeigeeinrichtung zum Darstellen der zumindest einen Orientierungslinie in dem Bild. Darüber hinaus ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, in dem Bild zumindest ein vorbestimmtes Merkmal des Anhängers zu erkennen und anhand des zumindest einen Merkmals eine Startposition für die zumindest eine Orientierungslinie in dem Bild derart zu bestimmen, dass die Startposition der Orientierungslinie mit einer Position des Rades des Anhängers in dem Bild übereinstimmt.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet, welches eine Anhängerkupplung zum Ankoppeln eines Anhängers an das Kraftfahrzeug aufweist.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Mit Angaben „hinter“, „rücklings“, „Fahrzeuglängsachse“, „seitlich“, etc. sind bei einem in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs sitzenden und in Richtung einer Fahrzeuglängsachse blickenden Beobachter gegebene Positionen und Orientierungen angegeben.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger in einer Draufsicht;
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2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger in einer Frontansicht;
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3 eine schematische Darstellung einer auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigten Darstellung, welche mittels eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik erzeugt wurde; und
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4 eine schematische Darstellung einer auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigten Darstellung, welche mittels einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt wurde.
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In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht mit einem an einer Anhängerkupplung 2 des Kraftfahrzeugs 1 angehängten Anhänger 3. In 2 ist das Kraftfahrzeug 1 mit dem angehängten Anhänger 3 in einer Frontansicht gezeigt. Der Anhänger 3 kann beispielsweise als ein Wohnanhänger oder ein Pferdeanhänger ausgebildet sein. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 4, welches dazu ausgelegt ist, einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 beim Rangieren des Kraftfahrzeugs 1 mit dem daran angehängten Anhänger 3 zu unterstützen. Insbesondere kann der Fahrer beim Rückwärtsfahren mit dem Anhänger 3 unterstützt werden.
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Dazu weist das Fahrerassistenzsystem 4 zumindest eine rücklings blickende Kamera 5 auf. Im vorliegenden Fall weist das Fahrerassistenzsystem 4 drei rücklings blickende Kameras 5 auf, wobei eine erste Kamera 5, eine sogenannte Heckkamera, an einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angebracht ist, eine zweite Kamera 5 an einer Fahrerseite 7 des Kraftfahrzeugs 1 angebracht ist und eine dritte Kamera 5 an einer Beifahrerseite 8 des Kraftfahrzeugs 1 angebracht ist. Die zweite und die dritte Kamera 5 sind sogenannte Seitenspiegelkameras und können an einem jeweiligen Seitenspiegel oder anstelle eines jeweiligen Seitenspiegels am Kraftfahrzeug 1 angeordnet sein. Die Kameras 5 sind nach hinten, also entlang einer Rückwärtsrichtung R blickende Kameras 5, welche einen Umgebungsbereich 9 des Kraftfahrzeugs 1 hinter dem Kraftfahrzeug 1 in Bildern 13 (siehe 3 und 4) erfassen können. Dabei zeigen die von den nach hinten blickenden Kameras 5 erfassten Bilder 13 insbesondere bereichsweise auch den Anhänger 3.
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Außerdem weist das Fahrerassistenzsystem 4 eine Auswerteeinrichtung 10 auf, welche beispielsweise durch ein fahrzeugseitiges Steuergerät ausgebildet sein kann. Die Auswerteeinrichtung 10 dient dazu, die von den Kameras 5 erfassten Bilder 13 des Umgebungsbereiches 9 zu verarbeiten und beispielsweise einer Anzeigeeinrichtung 11 des Fahrerassistenzsystems 4 bereitzustellen. Die Anzeigeeinrichtung 11 kann beispielsweise in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Die Anzeigeeinrichtung 11 kann beispielsweise als ein Bildschirm in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 1 und/oder als ein Head-Up-Display ausgebildet sein. Auf der Anzeigeeinrichtung 11 können die von den Kameras 5 erfassten Bilder 13 des rückseitigen Umgebungsbereiches 9 dargestellt werden, wobei insbesondere auch der sich in den Bildern 13 befindliche Bereich des Anhängers 3 auf der Anzeigeeinrichtung 11 angezeigt wird.
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Um nun den Fahrer beim Rangieren des Kraftfahrzeugs 1 mit dem Anhänger 3 zu unterstützen, können auf der Anzeigeeinrichtung 11 zusätzlich zu den Bildern 13 der Kamera 5 sogenannte Orientierungslinien 12 (siehe 3 und 4) angezeigt werden, welche den von der Kamera 5 erfassten Bilder 13 überlagert werden. Die Orientierungslinien 12 sollen dabei eine Bewegungsbahn des eines Rades 16 des Anhängers 3 visualisieren, entlang welcher sich das Rad 16 des Anhängers 3 in Abhängigkeit von einem aktuellen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs 1 bewegen wird. Dazu sollen die Orientierungslinien 12 idealerweise von dem Rad 16 des Anhängers 3, beispielsweise einem Hinterrad eines mehrachsigen Anhängers 3, ausgehen.
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In 3 ist dabei eine durch die Anzeigeeinrichtung 11 ausgegebene Darstellung 14 gezeigt, welche das von der Kamera 5 erfasst Bild 13 sowie eine dem Bild 13 überlagerte Orientierungslinie 12 umfasst. Dabei wurde eine Startposition S1 der Orientierungslinie 12 mittels eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik bestimmt. Hierbei ist zu sehen, dass die Orientierungslinie 12 nicht von dem Rad 16 des Anhängers 3 ausgeht, sondern beabstandet zu dem Rad 16 des Anhängers 3 positioniert ist. Die Startposition S1 der Orientierungslinie 12 ist also von einer Position des Rades 16 in dem Bild 13 verschieden. Dies kann beispielsweise daraus resultieren, dass die Startposition S1 der Orientierungslinie 12 in Abhängigkeit von zumindest einer geometrischen Abmessung des Anhängers 3 bestimmt wurde, deren Wert jedoch fehlerhaft oder ungenau ist. Diese geometrische Abmessung, beispielsweise eine Breite 17 des Anhängers 3 oder eine Länge einer Deichsel 18 des Anhängers 3, kann beispielsweise von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 in eine fahrzeugseitige Eingabeeinrichtung falsch oder ungenau eingegeben worden sein.
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Um nun eine solche fehlerhafte Darstellung 14, wie sie in 3 gezeigt ist, zu verhindern, ist die Auswerteeinrichtung 10 des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems 4 dazu ausgelegt, eine Startposition S2 der Orientierungslinie 12 korrekt zu bestimmen. Eine korrekte Darstellung 15 mit dem Bild 13 sowie mit der dem Bild 13 überlagerten Orientierungslinie 12 ist in 4 gezeigt. Dazu erkennt die Auswerteeinrichtung 10 in dem von zumindest einer der Kameras 5 erfassten Bild 13 zumindest ein vorbestimmtes Merkmal M des Anhängers 3, anhand welches die Auswerteeinrichtung 10 die Startposition S2 der Orientierungslinie 12 in dem Bild 13 bestimmen kann. Anhand dieses Merkmals M kann die Auswerteeinrichtung 10 beispielsweise die Position des Rades 16 in dem Bild 13 bestimmen. Insbesondere wird als das Merkmal M des Anhängers 3 das Rad 16 selbst erkannt, ausgehend von welchem die Orientierungslinie 12 auf der Anzeigeeinrichtung 11 in dem Bild 13 angezeigt werden soll. In Abhängigkeit von dieser Position des Rades 16 des Anhängers 3 wird dann die Startposition S2 für die Orientierungslinie 12 bestimmt. Die Startposition S2 kann beispielsweise an einer Hinterkante des Rades 16, welche angrenzend an den rückseitigen Umgebungsbereich 9 des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist, bestimmt werden. An dieser Startposition S2 wird dann die Orientierungslinie 12 positioniert.
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Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das zumindest eine Bild 13 nur nach dem Merkmal M durchsucht wird, falls ein Schwenkwinkel zwischen einer Längsachse 19 des Anhängers 3 und einer Fahrzeuglängsachse 20 (siehe 1) einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Gemäß 1 ist der Anhänger 3 in einem unausgeschwenkten Zustand gezeigt, sodass der Schwenkwinkel in etwa 0° beträgt. In diesem unausgelenkten Zustand ist das Merkmal M, insbesondere das Rad 16, des Anhängers 3 in dem Bild 13 nicht oder nur schlecht erkennbar. In 2 ist der Anhänger 3 in einem ausgeschwenkten Zustand gezeigt, sodass der Schwenkwinkel größer als 0° ist. Beispielsweise ist in dem von der beifahrerseitigen Kamera 5 erfassten Bild 13 eines der Räder 16, hier das beifahrerseitige Hinterrad 16 des Anhängers 3, dargestellt und kann durch die Auswerteeinrichtung 10 in dem Bild 13 erkannt beziehungsweise identifiziert werden.
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Das Merkmal M kann beispielsweise mittels Mustererkennung in dem Bild 13 erkannt werden. Dazu kann in dem Bild 13 insbesondere ein Bildbereich 21 bestimmt werden, in welchem das Merkmal M zu erwarten ist. Dieser Bildbereich 21, ein sogenannter Bereich von Interesse beziehungsweise ROI (Region of Interest), wird dann nach dem zumindest einen Merkmal M, also hier nach dem zumindest einen Rad 16, durchsucht. Insbesondere wird der Bildbereich 21 zum Erkennen des Rades 16 nach einer Ellipse durchsucht. Dazu werden zunächst Kanten, insbesondere Farbübergänge, in dem Bild 13 erkannt und das Bild 13 dann beispielsweise nach der Ellipse durchsucht. Dies kann beispielsweise über eine Hough-Transformation erfolgen, mittels welcher parametrisierbare geometrische Formen wie Ellipsen oder Kreise in Bildern 13 erkannt werden können.
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Außerdem kann die Identität des Rades 16 plausibilisiert werden. Dies bedeutet, dass überprüft wird, ob das erkannte Rad 16 tatsächlich dasjenige, aktive Rad des Anhängers 3 ist, welches sich entlang der vorhergesagten Orientierungslinie 12 bewegen wird. Zur Plausibilisierung wird in dem Bild 13 zusätzlich eine Fahrbahnebene 22 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst, und überprüft, ob das erfasste Rad 16 die Fahrbahnebene 22 berührt. So kann nämlich verhindert werden, dass in dem Bild 13 ein Ersatzreifen für den Anhänger 3, welcher beispielsweise seitlich am Anhänger 3 angeordnet sein kann und daher ebenfalls von der Kamera 5 erfasst wird, fälschlicherweise als das Merkmal M identifiziert wird und somit die Orientierungslinie 12 fälschlicherweise ausgehend von diesem Ersatzreifen bestimmt wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann als das zumindest eine Merkmal M eine Achsanzahl des Anhängers 3 erfasst werden und somit ein Schwerpunkt 23 (siehe 1) des Anhängers 3 bestimmt werden. In 1 ist beispielsweise ein zweiachsiger Anhänger 3 gezeigt. In Abhängigkeit von diesem Schwerpunkt 23 des Anhängers 3, welcher zwischen den zwei Achsen des Anhängers liegt, kann dann die Startposition S2 für die Orientierungslinie 12 bestimmt werden oder die anhand des in dem Bild 13 erkannten Rades 16 bestimmte Startposition S2 der Orientierungslinie 12 plausibilisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2008/0231701 A1 [0002]
