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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Gespanns aufweisend ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger beim Rangieren mit dem Gespann, wobei mittels zumindest einer Kamera des Gespanns Bilddaten aus einem Umgebungsbereich des Gespanns erfasst werden, und in Abhängigkeit von den erfassten Bilddaten zumindest ein Bild des Umgebungsbereiches erstellt wird und für den Fahrer auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Gespann.
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Es ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, einen Fahrer eines Gespanns mit einem Kraftfahrzeug und einen an das Kraftfahrzeug angekoppelten Anhänger beim Rückwärtsfahren mit dem Gespann zu unterstützen. Ein solcher Anhänger kann beispielsweise ein Wohnanhänger oder ein Pferdeanhänger sein. Da ein Umgebungsbereich hinter dem Anhänger für den Fahrer beim Blick in den Innenspiegel üblicherweise nicht sichtbar ist, können zur Unterstützung des Fahrers Bilder des Umgebungsbereiches hinter dem Anhänger, beispielsweise in Form von einer Videosequenz, von einer anhängerseitigen Kamera erfasst und auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Auch ist es bekannt, einen so genannten durchsichtigen Anhänger zu implementieren, bei welchem auf der Anzeigeeinrichtung Bilder des Umgebungsbereiches hinter dem Kraftfahrzeug und dem Anhänger, jedoch ohne den Anhänger selbst, angezeigt werden. Diese Bilder werden beispielsweise aus Bilddaten der anhängerseitigen und einer fahrzeugseitigen Kamera erzeugt. Der Fahrer bekommt somit den Eindruck, als könne er durch den Anhänger hindurchblicken. Somit kann der Fahrer den Umgebungsbereich hinter dem Anhänger durch einen Blick auf die Anzeigeeinrichtung wahrnehmen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs besonders zuverlässig beim Rangieren des Kraftfahrzeugs mit einem Anhänger unterstützt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Gespann mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
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Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers eines Gespanns aufweisend ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger beim Rangieren mit dem Gespann werden mittels zumindest einer Kamera des Gespanns Bilddaten aus einem Umgebungsbereich des Gespanns erfasst und in Abhängigkeit von den erfassten Bilddaten wird zumindest ein Bild des Umgebungsbereiches erstellt. Das zumindest eine Bild kann für den Fahrer auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Insbesondere wird bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs mit dem Anhänger zusätzlich zumindest eine, eine Bewegung des Anhängers beim Vorwärtsfahren beschreibende Orientierungslinie vorhergesagt und in dem zumindest einen Bild auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt.
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Bevorzugt werden bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Gespanns aufweisend ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger beim Rangieren mit dem Gespann mittels zumindest einer Kamera des Gespanns Bilddaten aus einem Umgebungsbereich des Gespanns erfasst. In Abhängigkeit von den erfassten Bilddaten wird zumindest ein Bild des Umgebungsbereiches erstellt und das zumindest eine Bild für den Fahrer auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung angezeigt. Darüber hinaus wird bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs mit dem Anhänger zusätzlich zumindest eine, eine Bewegung des Anhängers beim Vorwärtsfahren beschreibende Orientierungslinie vorhergesagt und in dem zumindest einen Bild auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt.
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Mittels des Verfahrens kann also ein Fahrerassistenzsystem realisiert werden, welches den Fahrer beim Vorwärtsfahren mit dem Gespann aufweisend das Kraftfahrzeug und den Anhänger unterstützt. Insbesondere wird der Fahrer bei Abbiegemanövern, Einbiegemanövern, beispielsweise in Einfahrten, und Wendemanövern unterstützt. Der Anhänger kann beispielsweise ein Wohnanhänger oder ein Pferdeanhänger sein, welcher an eine Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs angekoppelt ist.
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Zum Unterstützen des Fahrers beim Vorwärtsfahren mit dem Gespann werden mittels der zumindest einen Kamera die Bilddaten aus dem Umgebungsbereich des Gespanns erfasst. Die Bilddaten können beispielsweise von einem Kamerasystem des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Basierend auf den Bilddaten werden Bilder des Umgebungsbereiches, beispielsweise von einer fahrzeugseitigen Auswerteeinrichtung in Form von einem Videoprozessor, generiert und auf der Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Bilddaten werden dabei insbesondere kontinuierlich erfasst, sodass die Bilder in Form von einer Echtzeit-Videosequenz des Umgebungsbereiches auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Beispielsweise können die Bilddaten von einer fahrzeugseitigen Frontkamera aus dem Umgebungsbereich vor dem Kraftfahrzeug erfasst werden. Das zumindest eine, basierend auf diesen Bilddaten erstellte Bild zeigt somit einen an den Frontbereich des Kraftfahrzeugs angrenzenden Teilbereich des Umgebungsbereiches, insbesondere aus Sicht der Frontkamera. Dieses Bild kann auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise ein Bildschirm in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs, z.B. in einem Armaturenbrett und/oder in einem Rückspiegel des Kraftfahrzeugs, und/oder eine Kopf-oben-Anzeigeeinrichtung beziehungsweise ein Head-Up-Display, sein.
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Außerdem wird die zumindest eine, die Bewegung des Anhängers beim Vorwärtsfahren beschreibende Orientierungslinie vorhergesagt und die zumindest eine Orientierungslinie zusätzlich in dem Bild auf der fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung dargestellt. Die Orientierungslinie („Overlay Guideline“) kann als eine farbige Markierung auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, wobei die Markierung der Abbildung des Umgebungsbereiches überlagert dargestellt wird. Diese zumindest eine Orientierungslinie beschreibt also eine voraussichtliche Bewegung des Anhängers. Insbesondere werden zwei Orientierungslinien dargestellt, welche eine Bewegung von Rädern des Anhängers beschreiben. Die Orientierungslinien sind also insbesondere Trajektorien beziehungsweise Bewegungsbahnen, entlang welcher sich die Räder des Anhängers voraussichtlich bewegen werden. Bei einem den Umgebungsbereich vor dem Kraftfahrzeug zeigenden Bild können die Orientierungslinien beispielsweise von einem unteren Bildrand ausgehend und sich in Richtung des oberen Bildrandes erstreckend angezeigt werden.
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Aus dem Anzeigen der die Bewegung des Anhängers beschreibenden Orientierungslinie ergibt sich der Vorteil, dass dem Fahrer zu jeder Zeit eine voraussichtliche Bewegung des Anhängers visualisiert werden kann. Da nämlich eine Bewegungsbahn des Anhängers nicht zwangsläufig einer für den Fahrer üblicherweise intuitiven Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs entspricht, hat der Fahrer durch die kontinuierliche Aktualisierung der angezeigten Orientierungslinie die Möglichkeit, die Bewegungsbahn des Anhängers zu modifizieren beziehungsweise anzupassen, beispielsweise um das Gespann zuverlässig und kollisionsfrei in eine Einfahrt manövrieren zu können.
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Vorzugsweise wird die zumindest eine, die Bewegung des Anhängers beschreibende Orientierungslinie in Abhängigkeit von einem aktuellen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs vorhergesagt. Der Lenkwinkel kann beispielsweise kontinuierlich von einem Lenkwinkelsensor des Kraftfahrzeugs erfasst werden, sodass die zumindest eine Orientierungslinie an den aktuellen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs angepasst werden kann. Die Orientierungslinie ist also eine dynamische Orientierungslinie, welche die voraussichtliche Bewegungsbahn des Anhängers unter Beibehaltung des aktuellen Lenkwinkels des Kraftfahrzeugs charakterisiert und visualisiert. Die Orientierungslinie wird insbesondere verändert beziehungsweise aktualisiert, wenn sich der Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs und damit auch eine voraussichtliche Bewegungsbahn des Anhängers ändern. Somit kann dem Fahrer zu jeder Zeit die Auswirkung des Lenkwinkels auf die Bewegungsbahn des Anhängers visualisiert werden. Damit kann der Fahrer die Bewegungsbahn durch Verändern des Lenkwinkels korrigieren, falls der Fahrer beispielsweise bemerkt, dass unter Beibehaltung des aktuellen Lenkwinkels ein kollisionsfreies Einfahren in die Einfahrt nicht möglich ist.
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Auch kann ein Anhängewinkel beziehungsweise Schwenkwinkel des Anhängers, welcher einen Winkel zwischen einer Längsachse des Anhängers bezüglich einer Längsachse des Kraftfahrzeugs in einer von der Fahrzeuglängsachse und einer Fahrzeugquerachse aufgespannten Ebene beschreibt, bei der Vorhersage der Orientierungslinien berücksichtigt werden. Darüber hinaus können auch weitere Parameter, beispielsweise Geometriedaten des Anhängers, eine Länge einer Deichsel, eine Anzahl an Achsen, etc. bei der Bestimmung der zumindest einen Orientierungslinie berücksichtigt werden.
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Besonders bevorzugt wird die zumindest eine Orientierungslinie angezeigt, sobald eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert von einer eine Geradeausfahrt beschreibenden Richtung abweicht. Insbesondere wird die zumindest eine Orientierungslinie angezeigt, sobald ein Anhängewinkel des Anhängers einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Während der Geradeausfahrt des Gespanns bewegt sich der Anhänger entlang der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Der Anhängewinkel zwischen der Längsachse des Anhängers und der Längsachse des Kraftfahrzeugs beträgt bei der Geradeausfahrt in etwa 0 Grad. Dies bedeutet, dass die Längsachse des Anhängers entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs orientiert ist. Damit ist die Bewegungsbahn des Anhängers entlang einer Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs orientiert. Anders ausgedrückt bewegt sich der Anhänger entlang der Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs. In diesem Fall kann auf die Darstellung der Orientierungslinien auf der Anzeigeeinrichtung verzichtet werden.
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Sobald die Fahrtrichtung von der die Geradeausfahrt beschreibenden Richtung abweicht, und die Abweichung den Schwellwert überschreitet, kann die Bestimmung und die Anzeige der Orientierungslinien bereitgestellt werden. Die Fahrtrichtung weicht insbesondere dann von der die Geradeausfahrt beschreibenden Richtung ab und überschreitet den Schwellwert, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise ein Einbiegemanöver, ein Abbiegemanöver oder ein Wendemanöver durchführen möchte und dazu den Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs verändert. Dadurch schwenkt der Anhänger üblicherweise aus, sodass der Anhängewinkel einen von 0 Grad verschiedenen Wert aufweist. Dies bedeutet, dass die Längsachse des Anhängers schräg zu der Längsachse des Kraftfahrzeugs orientiert ist. Durch das Ausschwenken des Anhängers weicht die Bewegungsbahn des Anhängers von der Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs ab. Anders ausgedrückt bewegt sich der Anhänger nicht mehr entlang der Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs. Dies resultiert aus den unterschiedlichen Wendekreisen des Kraftfahrzeugs und des Anhängers. Um dies dem Fahrer zu visualisieren beziehungsweise zu verdeutlichen, wird die zumindest eine, die Bewegung des Anhängers beschreibende Orientierungslinie angezeigt. Das Verfahren ist somit besonders intuitiv für den Fahrer des Gespanns, da der Fahrer durch die Anzeige der Orientierungslinie auf die unterschiedlichen Bewegungsbahnen von Kraftfahrzeug und Anhänger aufmerksam gemacht wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Bilddaten eine Dritte-Person-Perspektive erstellt, aus welcher der Umgebungsbereich mit dem Kraftfahrzeug und dem Anhänger in dem zumindest einen Bild dargestellt wird. Eine solche Dritte-Person-Perspektive zeigt den Umgebungsbereich des Gespanns sowie das Gespann selbst aus Sicht eines fahrzeugexternen Betrachters, einer sogenannten virtuellen Kamera, und stellt eine für den Fahrer besonders intuitive Ansicht des Umgebungsbereiches dar. Zur Erstellung der Dritte-Person-Perspektive wird üblicherweise aus den Bilddaten des fahrzeugseitigen Kamerasystems ein Bild des Umgebungsbereiches bestimmt, welches den Anschein erweckt, als wäre es von einer realen Kamera an einer Position der virtuellen Kamera erfasst worden.
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Dabei werden die Bilddaten aus dem Umgebungsbereich vorzugsweise von einer fahrzeugseitigen Frontkamera und zumindest einer fahrzeugseitigen Seitenspiegelkamera erfasst. Das zumindest eine Bild wird aus den Bilddaten der Frontkamera und der zumindest einen Seitenspiegelkamera erstellt beziehungsweise fusioniert. Die Frontkamera und die Seitenspiegelkameras können Kameras eines fahrzeugseitigen Kamerasystems, insbesondere eines sogenannten Rundumsichtkamerasystems des Kraftfahrzeugs, sein. Die Kameras können als sogenannte Satellitenkameras ausgestaltet sein, welche baugleich und dadurch örtlich austauschbar ausgebildet sind. Die Kameras können dabei mit sogenannten Fischaugenobjektiven ausgestattet sein, durch welche ein Erfassungsbereich der jeweiligen Kamera vergrößert wird. Aus diesen Bilddaten wird, beispielsweise durch Zusammenfügen beziehungsweise „Stitching“ der Bilddaten, das zumindest eine Bild des Umgebungsbereiches erzeugt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Dritte-Person-Perspektive, aus welcher der Umgebungsbereich mit dem Kraftfahrzeug in dem Bild dargestellt wird, von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs verändert werden kann, indem beispielsweise durch den Fahrer die Pose der virtuellen Kamera in dem Umgebungsbereich vorgegeben wird. Dazu kann der Fahrer beispielsweise eine von mehreren vorbestimmen Posen, also eine Position und eine Orientierung der virtuellen Kamera, auswählen und/oder die Pose der virtuellen Kamera beispielsweise durch Gestenbedienung frei wählen.
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Insbesondere wird als die Dritte-Person-Perspektive eine Draufsicht auf das Gespann und den das Gespann umgebenden Umgebungsbereich angezeigt. Bei einem solchen Draufsichtbild befindet sich die virtuelle Kamera über dem Gespann, sodass der Fahrer beim Blick auf die Anzeigeeinrichtung von oben auf das Gespann herabblickt. Da das Gespann selbst von dem Kamerasystem nicht erfasst werden kann, kann ein Modell des Gespanns in das Draufsichtbild eingefügt werden. Durch die Dritte-Person-Perspektive, insbesondere das Draufsichtbild, erhält der Fahrer einen besonders guten Überblick über den Umgebungsbereich des Gespanns.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Pose der virtuellen Kamera an die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angepasst wird, also beispielsweise in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Wenn der Fahrer mit dem Gespann beispielsweise nach links abbiegt, können die Bilddaten der Frontkamera und der linken Seitenspiegelkamera zur Erzeugung des Bildes verwendet werden. Dabei wird die Dritte-Person-Perspektive beispielsweise so gewählt, dass der Fahrer auf eine linke Außenseite des Gespanns blickt. So kann der Fahrer das Gespann während des Wendemanövers aus der Perspektive eines externen Beobachters, welcher von dem Umgebungsbereich aus auf die Außenseite des Gespanns blickt, beobachten. Zusätzlich können auch Bilddaten einer fahrzeugseitigen und/oder anhängerseitigen Rückfahrkamera verwendet werden.
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Bevorzugt werden zwei Orientierungslinien ausgehend von zwei gegenüberliegenden Seitenbereichen des Anhängers und sich in Richtung des Kraftfahrzeugs über einen Frontbereich des Kraftfahrzeugs hinaus erstreckend angezeigt. Dies ist insbesondere bei der Draufsicht vorteilhaft, da der Fahrer somit die Orientierungslinien besonders intuitiv dem Anhänger sowie dessen voraussichtlicher Bewegungsbahn zuordnen kann.
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Besonders bevorzugt wird zumindest ein, sich in dem Umgebungsbereich des Gespanns befindliches Hindernis in dem zumindest einen Bild des Umgebungsbereiches erkannt und ein Warnsignal für den Fahrer erzeugt, falls ein Abstand zwischen der zumindest einen, die Bewegung des Anhängers beschreibenden Orientierungslinie und dem Hindernis in dem Bild einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Das Hindernis kann beispielsweise eine Person, ein Pfeiler, ein geparktes Fahrzeug, etc. sein. Das Hindernis, welches sich insbesondere in Vorwärtsfahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug befindet, kann anhand der Bilddaten selbst, beispielsweise mittels Objekterkennungsalgorithmen, erkannt werden. Wenn zumindest eine der Orientierungslinien des Anhängers in dem Bild das Hindernis beispielsweise berührt, so kann das Hinweissignal, beispielsweise optisch und/oder akustisch, ausgegeben werden, sodass der Fahrer die Bewegungsbahn des Anhängers durch Verändern der Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs korrigieren kann. Das Warnsignal kann beispielsweise dergestalt sein, dass eine Farbe der Orientierungslinie verändert wird und bei einer drohenden Kollision des Anhängers mit dem Hindernis beispielsweise in einer Signalfarbe angezeigt wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bestimmung der Orientierungslinien und damit die Warnsignalausgabe nur bei den Fahrtrichtungsänderungsmanövern (Abbiegen, Einbiegen, Wenden) erfolgt, und nicht etwa bei der Geradeausfahrt, sodass eine unnötige und für den Fahrer störende Ausgabe des Warnsignals verhindert wird.
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Insbesondere werden als das Hindernis Begrenzungen einer Durchfahrt für das Gespann erkannt. Das Warnsignal wird beispielsweise ausgegeben, falls die zumindest eine Orientierungslinie zumindest eine der Begrenzungen in dem Bild berührt. Durch das Warnsignal kann der Fahrer das Gespann derart zu einem Eingang zu der Durchfahrt positionieren, dass ein kollisionsfreies Manövrieren durch die Durchfahrt ermöglicht wird.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn in dem Bild zusätzlich zu der zumindest einen, die Bewegung des Anhängers beschreibenden Orientierungslinie zumindest eine, eine Bewegung des Kraftfahrzeugs beschreibende Orientierungslinie angezeigt wird. Die Orientierungslinien für das Kraftfahrzeug und den Anhänger können beispielsweise in unterschiedlichen Farben angezeigt werden, sodass der Fahrer die Orientierungslinien eindeutig dem Kraftfahrzeug oder dem Anhänger zuordnen kann. Durch die Anzeige beider Orientierungslinien kann dem Fahrer eine Abweichung zwischen der Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs und der Bewegungsbahn des Anhängers besonders deutlich und intuitiv vermittelt werden. Dabei kann das Warnsignal auch ausgegeben werden, wenn die die Bewegung des Kraftfahrzeugs beschreibenden Orientierungslinien das Hindernis in dem Bild berühren. Somit kann vermieden werden, dass der Fahrer beim Einfahren in die Durchfahrt versehentlich eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Hindernis verursacht, wenn er durch die, die Bewegung des Anhängers beschreibenden Orientierungslinien nur auf das kollisionsfreie Einfahren mit dem Anhänger achtet.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers eines Gespanns aufweisend ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger beim Rangieren des Gespanns. Gemäß einer Ausführungsform weist das Fahrerassistenzsystem zumindest eine Kamera zum Erfassen von Bilddaten aus einem Umgebungsbereich des Gespanns, eine Auswerteeinrichtung zum Erstellen zumindest eines Bildes des Umgebungsbereiches in Abhängigkeit von den erfassten Bilddaten und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des zumindest einen Bildes für den Fahrer auf. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs mit dem Anhänger zumindest eine, eine Bewegung des Anhängers beim Vorwärtsfahren beschreibende Orientierungslinie vorherzusagen. Die Anzeigeeinrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt, zusätzlich die zumindest eine Orientierungslinie in dem zumindest einen Bild anzuzeigen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrerassistenzsystem zumindest eine Kamera zum Erfassen von Bilddaten aus einem Umgebungsbereich des Gespanns, eine Auswerteeinrichtung zum Erstellen zumindest eines Bildes des Umgebungsbereiches in Abhängigkeit von den erfassten Bilddaten und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des zumindest einen Bildes für den Fahrer auf. Darüber hinaus ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs mit dem Anhänger zumindest eine, eine Bewegung des Anhängers beim Vorwärtsfahren beschreibende Orientierungslinie vorherzusagen. Die Anzeigeeinrichtung ist dazu ausgelegt, zusätzlich die zumindest eine Orientierungslinie in dem zumindest einen Bild anzuzeigen. Die Kamera ist dabei insbesondere eine fahrzeugseitige Kamera.
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Insbesondere weist das Fahrerassistenzsystem zumindest drei fahrzeugseitige Kameras, nämlich eine Frontkamera und zwei Seitenspiegelkameras, auf.
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Ein erfindungsgemäßes Gespann umfasst ein Kraftfahrzeug, einen Anhänger und ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem und das erfindungsgemäße Gespann.
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Mit Angaben „hinter“, „vor“, „Fahrzeuglängsachse“, „Vorwärtsrichtung“, „vorwärts“, „rückwärts“, „links“, „rechts“, etc. sind bei einem in Richtung einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs 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. 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 Gespanns beim Zufahren auf eine Durchfahrt;
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2 das Gespann gemäß 1 beim Durchfahren der Durchfahrt; und
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3 eine schematische Darstellung eines Bildes des Gespanns und eines Umgebungsbereiches um das Gespann.
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In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Gespann 1 mit einem Kraftfahrzeug 2 und einem Anhänger 3. Das Kraftfahrzeug 2 ist im vorliegenden Fall als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Das Gespann 1 weist ein Fahrerassistenzsystem 4 auf, welches einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 beim Vorwärtsfahren F mit dem Gespann 1 unterstützt. Der Anhänger 3 kann beispielsweise ein Wohnanhänger oder ein Pferdeanhänger sein. Der Anhänger 3 kann über eine Anhängerkupplung 5 an das Kraftfahrzeug 2 angekoppelt sein und ist somit schwenkbar bezüglich des Kraftfahrzeugs 2.
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Das Fahrerassistenzsystem 4 weist zumindest eine Kamera 6 auf, welche hier am Kraftfahrzeug 2 angeordnet ist. Im vorliegenden Fall weist das Kraftfahrzeug 2 zumindest drei Kameras 6 auf, welche Kameras eines Rundumsichtkamerasystems des Kraftfahrzeugs 2 sein können. Dabei ist eine erste Kamera 6, eine sogenannte Frontkamera, an einem Frontbereich 7 des Kraftfahrzeugs 2 angebracht. Eine zweite Kamera 6 ist an einer linken Seite 8 des Kraftfahrzeugs 2 angebracht und eine dritte Kamera 6 an einer rechten Seite 9 des Kraftfahrzeugs 2 angebracht. Die zweite und die dritte Kamera 6 sind sogenannte Seitenspiegelkameras und können an einem jeweiligen Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs 2 oder anstelle eines jeweiligen Seitenspiegels am Kraftfahrzeug 2 angeordnet sein. Die Kameras 6 können als sogenannte Satellitenkameras ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass alle Kameras 6 baugleich ausgebildet sind und somit beliebig am Kraftfahrzeug 2 angeordnet werden können. Mittels der Kameras 6 kann ein Umgebungsbereich 10 des Gespanns 1 überwacht werden.
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Eine Auswerteeinrichtung 11 des Fahrerassistenzsystems 4, beispielsweise ein fahrzeugseitiger Videoprozessor, ist dazu ausgelegt, aus Bilddaten, welche von den Kameras 6 erfasst wurden, zumindest ein Bild B (siehe 3) des Umgebungsbereiches 10 zu generieren, welches auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinrichtung 12 angezeigt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung 12 kann beispielsweise ein Bildschirm und/oder ein Head-Up-Display in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 sein.
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Das Bild B zeigt den Umgebungsbereich 10 aus einer Dritten-Person-Perspektive. Das Bild B ist hier ein Draufsichtbild, welches aus den Bilddaten der Kameras 6, beispielsweise durch Stitching, erzeugt wurde. Auch können Bilddaten weiterer Kameras, beispielsweise einer fahrzeugseitigen und/oder anhängerseitigen Heckkamera verwendet werden. Da von den Kameras 6 das Gespann 1 selbst nicht erfasst werden kann, wird in das Draufsichtbild ein Modell 1’ des Gespanns 1 mit einem Modell 2’ des Kraftfahrzeugs 2 und einem Modell 3’ des Anhängers 3 derart dargestellt, dass sich für den Fahrer der Eindruck ergibt, als würde er von oben auf das Gespann 1 herabblicken. Das Bild B wird dabei insbesondere kontinuierlich basierend auf den kontinuierlich erfassten Bilddaten aktualisiert, sodass der Fahrer den Umgebungsbereich 10 in Form von einer Videosequenz betrachten kann.
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Das Gespann 1 gemäß 1 bewegt sich auf einen Eingang 13 beziehungsweise eine Einfahrt einer Durchfahrt 14 für das Gespann 1 zu. Die Durchfahrt 14 kann beispielsweise eine Durchfahrt zu einem Campingplatz sein. Der Eingang 13 kann als ein Tor ausgebildet sein, welches durch Begrenzungsobjekte 15 in Form von Pfeilern oder Säulen begrenzt sein kann. Diese Begrenzungsobjekte 15 stellen ein Hindernis für das Gespann 1 dar. Da das Gespann 1 durch den an das Kraftfahrzeug 2 angehängten Anhänger 3 einen im Vergleich zu dem Kraftfahrzeug 2 ohne den angehängten Anhänger 3 unterschiedlichen Wendekreis aufweist, kann es vorkommen, dass, wie in 2 gezeigt, der Anhänger 3 bei der Einfahrt in den Eingang 13 mit den Begrenzungen 15 kollidieren wird, während hingegen das Kraftfahrzeug 2 kollisionsfrei durch den Eingang 13 hindurchfahren kann.
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Um diese Kollision C des Anhängers 3 mit den Begrenzungsobjekten 15 zu verhindern, können, wie in 3 gezeigt, in dem Bild B zusätzlich Orientierungslinien 16 angezeigt werden, welche eine voraussichtliche Bewegung des Anhängers 3 während der Vorwärtsfahrt F beschreiben. Die Orientierungslinien 16 werden insbesondere in Abhängigkeit von einem aktuellen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs 1 vorhergesagt, wobei bei der Vorhersage zusätzliche Parameter, beispielsweise Geometriedaten des Anhängers 3, eine Länge einer Deichsel, eine Anzahl an Achsen des Anhängers 3, etc. berücksichtigt werden können. Die Orientierungslinien 16 können ausgehenden von jeweiligen Seitenbereichen 17 des Modells 3’ des Anhängers 3, insbesondere auch ausgehend von Rädern des Anhängers 3‘ und sich in der Vorwärtsrichtung F über das Modell 2’ des Kraftfahrzeugs 2 hinaus erstreckend dargestellt werden. Der Lenkwinkel oder eine Änderung des Lenkwinkels wird dabei insbesondere kontinuierlich, beispielsweise von einem Lenkwinkelsensor des Kraftfahrzeugs 2, erfasst, sodass die Orientierungslinien 16 dynamisch an den aktuellen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs 2 angepasst werden können.
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Durch die Orientierungslinien 16 kann dem Fahrer also angezeigt werden, wie sich der Anhänger 3 unter Beibehaltung des aktuellen Lenkwinkels bewegen wird. So kann der Fahrer mit Blick auf das Bild B, in welchem zusätzlich der Eingang 13 für die Durchfahrt 14 dargestellt ist, überprüfen, ob die Orientierungslinien 16 in den Eingang 13 führen, ohne dabei die Begrenzungen 15 zu berühren. Falls nämlich die Orientierungslinien 16 die Begrenzungen 15 berühren, deutet dies auf eine Kollision C des Anhängers 3 mit den Begrenzungen 15 bei der Einfahrt in den Eingang 13 hin. Um die Kollision C zu vermeiden, kann der Fahrer den Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs 2 ändern, wobei ihm durch die dynamischen Orientierungslinien 16 quasi in Echtzeit visualisiert wird, ob der Anhänger 3 aufgrund des korrigierten Lenkwinkels kollisionsfrei in die Einfahrt 13 einfahren kann. Der Fahrer kann den Lenkwinkel also so lange korrigieren, bis die Orientierungslinien 16 berührungsfrei an den Begrenzungen 15 vorbeiführen.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungen 15 oder andere Hindernisse für das Gespann 1, beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer oder geparkte Fahrzeuge, in den Bilddaten erkannt werden, und automatisch ein Warnsignal erzeugt und an den Fahrer des Gespanns 1 ausgegeben wird, falls ein Abstand zwischen den Orientierungslinien 16 und den Begrenzungen 15 einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Die Hindernisse 15 können beispielsweise mittels Objekterkennungsalgorithmen in den Bilddaten erkannt werden. Das Warnsignal kann beispielsweise visuell in Form von einer Farbänderung der Orientierungslinien 16 bereitgestellt werden. Falls sich der Abstand beispielsweise außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches befindet, können die Orientierungslinien 16 in einer ersten Farbe, beispielsweise grün, dargestellt werden, was auf ein sicheres und kollisionsfreies Durchfahren hinweist. Falls sich der Abstand innerhalb des Toleranzbereiches befindet und größer als der Grenzwert ist, können die Orientierungslinien 16 in einer zweiten Farbe, beispielsweise orange, dargestellt werden, wodurch der Fahrer darauf aufmerksam gemacht wird, dass bei der Einfahrt in den Eingang 13 und etwaigen Änderungen des Lenkwinkels Vorsicht geboten ist. Falls der Abstand kleiner als der Grenzwert ist, können die Orientierungslinien 16 in einer dritten Farbe, beispielsweise rot, dargestellt werden, wodurch der Fahrer aus die drohenden Kollision C des Anhängers 3 mit den Begrenzungen 15 bei Beibehaltung des aktuellen Lenkwinkels aufmerksam gemacht wird.
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Insbesondere wird die Anzeige der Orientierungslinien 16 in dem Bild B nur bereitgestellt, falls das Vorhaben des Fahrers für ein Abbiegemanöver, ein Einbiegemanöver oder ein Wendemanöver erkannt wurde. Die Anzeige erfolgt also beispielsweise nicht, wenn sich das Gespann 1 auf einer Geradeausfahrt befindet. Zum Erfassen des Manövers kann beispielsweise ein Anhängewinkel 18 des Anhängers 3 erfasst werden, welcher einen Winkel zwischen einer Längsachse 19 des Kraftfahrzeugs 2 und einer Längsachse 20 des Anhängers 3 beschreibt. Sobald der Anhängerwinkel 18 einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, können die Vorhersage und die Anzeige der Orientierungslinien 16 bereitgestellt werden.
