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Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs, wobei ein Abstand wenigstens einer Kamera, die in einem seitlichen Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient, mittels einer elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit eines Betriebs des Fahrzeugs mit einem Anhänger relativ zum Fahrzeug verändert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein korrespondierendes Fahrerassistenzsystem.
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Aktuell werden sehr große Anstrengungen unternommen, um den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, zu reduzieren. Ein Ansatzpunkt besteht hierbei darin, die klassischen Außenspiegel, die typischerweise ein Gehäuse sowie eine im Gehäuse platzierte Glasscheibe mit Metallbeschichtung umfassen, durch sogenannte elektronische oder digitale Außenspiegel zu ersetzen, auch als Spiegelersatzsysteme bezeichnet.
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Hierzu werden kleine Kameras, auch als Spiegelersatzkameras bezeichnet, an der Fahrzeugkarosserie derart befestigt, dass mit diesen der seitliche bzw. rückwärtige Verkehr erfasst werden kann und die mit diesen Kameras generierten Bilddaten werden dann an zumindest einem Bildschirm im Kraftfahrzeug angezeigt. Die typischen Abmessungen solcher Kameras, oder zumindest die Abmessungen der Komponenten, die außen an der Kraftfahrzeugaußenhaut platziert werden, sind wesentlich geringer als die Abmessungen klassischer Außenspiegel, sodass auf diese Weise der Luftwiderstand und infolge dessen der Kraftstoffbedarf von Kraftfahrzeugen signifikant reduziert werden kann. Für die Umsetzung eines Spiegelersatzsystems können beispielsweise auch Kameras eines sogenannten Surround-View Kamerasystems verwendet werden, da diese typischerweise auch im Bereich der Seitenspiegel angeordnet sind.
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Durch die Einführung derartiger elektronischer Rückspiegel ergibt sich ein Problem, insbesondere für Camper und Anhänger. Diese haben heutzutage meist einen Aufsatz auf den Außenspiegeln, damit sie am Camper vorbeisehen können. Entfällt nun aber der Außenspiegel, können derartige Aufsätze nicht mehr angebracht werden.
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Aus der
DE 10 2013 221 879 A1 ist bereits ein Fahrerassistenzsystem bekannt, bei der die Position der Kamera relativ zum Kraftfahrzeug mittels eines Verstellmechanismus verstellbar ist, sodass durch eine Positionsänderung der Kamera relativ zum Kraftfahrzeug auch der Erfassungsbereich der Kamera veränderbar ist. Die Position der Kamera wird dabei unter anderem in Abhängigkeit eines Betriebs des Fahrzeugs mit einem Anhänger variiert.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren sowie ein korrespondierendes Fahrerassistenzsystem anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 9 und eine Steuereinheit gemäß Anspruch 10. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei mittels einer elektronischen Steuereinheit ein Abstand wenigstens einer ersten Kamera des Fahrerassistenzsystems, die in einem seitlichen Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient, insbesondere eine Spiegelersatzkamera oder eine Kamera eines Surround-View Kamerasystems, relativ zum Fahrzeug über einen Verstellmechanismus in Abhängigkeit eines Betriebs das Fahrzeugs mit einem Anhänger verändert wird.
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Erfindungsgemäß wird dabei mittels der elektronischen Steuereinheit eine durch den Anhänger bewirkte Sichtbereichsverdeckung der ersten Kamera ermittelt und der Abstand der ersten Kamera zum Fahrzeug in Abhängigkeit der ermittelten Sichtbereichsverdeckung verändert.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Abstand der ersten Kamera adaptiv verändert werden kann, d.h. das Ausmaß der Abstandsveränderung erfolgt insbesondere angepasst an ein aktuell ermitteltes Ausmaß der Sichtbereichsverdeckung der ersten Kamera durch den Anhänger, vorzugsweise derart, dass die erste Kamera nur soweit ausgefahren wird, wie es zur Kompensation der Sichtbereichsverdeckung durch den Anhänger erforderlich ist bzw. derart, dass ein optimaler Erfassungsbereich wieder gewährleistet ist. Hierdurch kann die aufgrund des größeren Abstands hervorgerufene Luftwiderstandserhöhung des Fahrzeugs, sowie die dadurch bewirkte zusätzliche Geräuschentwicklung, auf ein minimal erforderliches Ausmaß begrenzt werden.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung eine Abweichung eines Ist-Sichtbereichs der ersten Kamera von einem Soll-Sichtbereich ermittelt und der Abstand der ersten Kamera zum Fahrzeug in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung verändert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung eine Breite des Anhängers ermittelt und der Abstand der ersten Kamera zum Fahrzeug in Abhängigkeit der ermittelten Breite des Anhängers verändert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung anhand der von der ersten Kamera erfassten Bilddaten, insbesondere die Ermittlung der Abweichung des Ist-Sichtbereichs vom Soll-Sichtbereich bzw. die Ermittlung der Breite des Anhängers.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung alternativ oder zusätzlich anhand von Bilddaten wenigstens einer weiteren Kamera, die in einem der ersten Kamera gegenüberliegenden seitlichen Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer der ersten Kamera gegenüberliegenden seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient, insbesondere eine zweite Spiegelersatzkamera oder eine weitere Kamera eines Surround-View Kamerasystems.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung alternativ oder zusätzlich anhand von Bilddaten wenigstens einer weiteren Kamera, die in einem Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient, insbesondere eine Rückfahrkamera oder eine weitere Kamera eines Surround-View Kamerasystems.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung alternativ oder zusätzlich anhand von Messdaten wenigstens eines Abstandssensors.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung, insbesondere die Ermittlung der Abweichung des Ist-Sichtbereichs vom Soll-Sichtbereich und insbesondere die Ermittlung der Breite des Anhängers, mittels wenigstens einer der folgenden Bildverarbeitungsverfahren:
- (a) optischer Fluss
- (b) Kantenerkennung
- (c) Pixel Labeling
- (d) Verwendung von Klassifikatoren
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend wenigstens eine erste Kamera, zur Anordnung in einem seitlichen Bereich des Fahrzeugs und zur Erfassung von Bilddaten aus einem seitlichen und/oder rückwärtigen Bereich der Fahrzeugumgebung, insbesondere eine Spiegelersatzkamera oder eine Kamera eines Surround-View Kamerasystems, sowie umfassend wenigstens eine elektronische Steuereinheit, zur Ansteuerung eines Verstellmechanismus zur Veränderung des Abstands der Kamera relativ zum Fahrzeug.
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Erfindungsgemäß ist die elektronische Steuereinheit zur Umsetzung eines Verfahrens gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet, insbesondere zur Verarbeitung der von der Kamera erfassten Bilddaten und zur Ermittlung einer durch einen Anhänger des Fahrzeugs bewirkten Sichtbereichsverdeckung der Kamera anhand der Bilddaten, sowie vorzugsweise zur Ansteuerung des Verstellmechanismus in Abhängigkeit der ermittelten Sichtbereichsverdeckung.
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Bei dem Fahrerassistenzsystem handelt es sich vorzugsweise um ein Spiegelersatzsystem, umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Kamera, wobei die Kameras zur Anordnung auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs ausgebildet sind, und wobei die elektronische Steuereinheit Mittel zur Ausgabe der von den Kameras erfassten Bilddaten an eine Bildanzeigevorrichtung im Fahrzeug aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems umfasst die wenigstens eine Kamera einen Verstellmechanismus, zur Änderung des Abstands der Kamera relativ zum Fahrzeug, oder die wenigstens eine Kamera ist zur Anordnung in einer Aufnahme eines solchen Verstellmechanismus ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft auch eine elektronische Steuereinheit für ein Fahrerassistenzsystem, wobei die elektronische Steuereinheit zur Ermittlung einer durch einen Anhänger eines Fahrzeugs bewirkten Sichtbereichsverdeckung wenigstens einer Kamera und zur Ansteuerung eines Verstellmechanismus für die wenigstens eine Kamera gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand von schematischen Figuren näher erläutert.
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Die Erfindung ist nicht auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigt
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1 schematisch die der Erfindung zugrunde liegende Problemstellung,
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2 schematisch das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem und
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3 zeigt schematisch ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt schematisch die der Erfindung zugrunde liegende Problemstellung. Dargestellt ist ein Fahrzeug 1 mit einem Anhänger 2. Das Fahrzeug umfasst eine erste Kamera 3, die in einem seitlichen Außenbereich des Fahrzeugs 1 angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient. Der Sichtbereich 5 der ersten Kamera 3 entspricht dabei im Wesentlichen dem Sichtbereich, den der Fahrer durch einen klassischen Seitenspiegel auf die entsprechende rückwärtige und seitliche Fahrzeugumgebung hat. Das Fahrzeug 1 umfasst weiterhin eine zweite Kamera 4, die in einem der ersten Kamera 3 gegenüberliegenden seitlichen Außenbereich des Fahrzeugs 1 angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer der ersten Kamera 3 gegenüberliegenden seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient. Der Sichtbereich 6 der zweiten Kamera 4 entspricht dabei ebenfalls im Wesentlichen dem Sichtbereich, den der Fahrer durch einen klassischen Seitenspiegel auf die entsprechende rückwärtige und seitliche Fahrzeugumgebung hat.
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Bei der ersten Kamera 3 und der zweiten Kamera 4 handelt es sich im dargestellten Fall um sogenannte Spiegelersatzkameras, die in Verbindung mit einer oder mehrerer Bildanzeigevorrichtungen im Fahrzeuginnenraum ein sogenanntes Spiegelersatzsystem bilden, wobei die von den Kameras 3 und 4 erfassten Bilddaten dem Fahrer auf der einen oder den mehreren im Fahrzeuginnenraum angeordneten Anzeigevorrichtungen angezeigt werden.
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Wie in 1 gezeigt, wird durch den Anhänger 2 ein Teil der Sichtbereiche 5 und 6 der Kameras 3 und 4 verdeckt, so dass Bereiche 7 und 8 entstehen, aus denen die Kameras 3 und 4 aufgrund des Anhängers 2 keine Bilddaten erfassen können. Diese Bereiche 7 und 8 werden im Rahmen der Erfindung allgemein als Sichtbereichsverdeckungen 7 und 8 bezeichnet.
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2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems. Das Fahrerassistenzsystem umfasst im dargestellten Fall eine ersten und eine zweite Kamera 3 und 4, die im Wesentlichen den Kameras 3 und 4 aus 1 entsprechen.
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Das Fahrerassistenzsystem umfasst weiterhin eine elektronische Steuereinheit 9, üblicherweise auch als ECU (Electronic control unit) bezeichnet, die einen oder mehrere Mikrocontroller bzw. Mikroprozessoren umfassen kann, sowie Speicher, Versorgungsspannungseingänge, Analoge/Digitale Signaleingänge, Daten- bzw. Signalausgänge und ein Gehäuse. Entsprechende Steuergeräte bzw. Steuereinheiten, sowie deren Hardwareausgestaltung, die im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
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Die elektronische Steuereinheit
9 in
2 dient erfindungsgemäß zur Ansteuerung von Verstellmechanismen
10 und
11, mit denen sich die Abstände der ersten Kamera
3 und der zweiten Kamera
4 relativ zum Fahrzeug verändern lassen. Hierdurch lassen sich die Sichtbereichsverdeckungen
7 und
8 zumindest teilweise kompensieren, beispielsweise auf die Bereiche
12 und
13 (siehe
2) begrenzen. Ausgestaltungsmöglichkeiten für Verstellmechanismen
10 und
11, sind (wie einleitend erwähnt) aus dem Stand der Technik bereits bekannt, beispielsweise aus der
DE 10 2013 221 879 A1 , deren Offenbarung auch Gegenstand dieser Beschreibung bildet.
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Die Veränderung des Abstands der Kameras 3 und 4 erfolgt erfindungsgemäß in Abhängigkeit einer von der elektronischen Steuereinheit 9 ermittelten Sichtbereichsverdeckungen 7 und 8, wie diese in 1 dargestellt sind. Die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckungen 7 und 8 kann dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung, insbesondere gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, auf unterschiedliche Weise erfolgen, wie nachfolgend noch näher beschrieben.
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Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die elektronische Steuereinheit 9 über Daten- bzw. Signalverbindungen 14 mit den Kameras 3 und 4 sowie mit den Verstellmechanismen 10 und 11 verbunden. Zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuereinheit 9 die Sichtbereichsverdeckung 7 und 8 beispielsweise anhand der von den Kameras 3 und 4 erfassten Bilddaten ermitteln, wobei – wie nachfolgend noch näher beschrieben – beispielsweise eine Abweichung eines Ist-Sichtbereichs 15 und 16 der Kameras 3 und 4 von einem Soll-Sichtbereich 5 und 6 und/oder anhand der Bilddaten eine Breite des Anhängers 2 ermittelt wird, und wobei der Abstand der ersten Kamera 3 und der zweiten Kamera 4 in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung und/oder Breite verändert werden kann.
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3 zeigt schematisch ein Blockschaltbild für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 und 8 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt vorzugsweise ausschließlich bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs 1. Die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 und 8 kann insbesondere fortlaufend erfolgen, vorzugsweise während des gesamten Betriebs des Fahrzeugs 1 bzw. des Fahrerassistenzsystems.
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Das Verfahren wird nachfolgend am Beispiel der Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 für die in 1 und 2 gezeigte erste Kamera 3 beschrieben. Dem Fachmann sollte jedoch klar sein, dass das Verfahren in analoger Weise für die zweite Kamera 4 angewendet werden kann, d.h. dass der Abstand beider Kameras 3 und 4 gemäß der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit der ermittelten Sichtbereichsverdeckung 7 und 8 der Kamera 3 und 4 mittels der Verstellmechanismen 10 und 11 verändert werden kann.
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In einem ersten Schritt S1 werden mittels der ersten Kamera 3 Bilddaten aus einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung erfasst. Die Erfassung der Bilddaten dient dabei vorzugsweise der Anzeige der Bilddaten auf einer Bildanzeigevorrichtung im Fahrzeug 1 zur Bereitstellung eines kamerabasierten (Seiten-)Spiegelersatzsystem.
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In einem zweiten Schritt S2 wird erkannt, dass das Fahrzeug 1 mit einem Anhänger 2 verbunden ist. Dies kann, wie nachfolgend noch näher beschrieben, auf unterschiedliche Weise erfolgen. Insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zur fortlaufenden Ermittlung einer Sichtbereichsverdeckung 7 der ersten Kamera 3 eingesetzt wird und eine fortlaufende Veränderung des Abstands der ersten Kamera 3 zum Fahrzeug 1 in Abhängigkeit der ermittelten Sichtbereichsverdeckung 7 erfolgt, kann der Schritt S2 auch entfallen und direkt zum Schritt S3 übergegangen werden.
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Die Ermittlung, dass ein Anhänger 2 mit dem Fahrzeug 1 verbunden ist, kann, sofern der Anhänger 2 über eine elektrische Verbindung zum Fahrzeug 1 verfügt, beispielsweise direkt über eine entsprechende Signalverbindung vom Fahrzeugnetz erfolgen, beispielsweise mittels einer geeigneten Kommunikationsschnittstelle zwischen der elektronischen Steuereinheit 9 und dem Fahrzeug-BUS. Über eine derartige Kommunikationsschnittstelle kann die Steuereinheit 9 alternativ oder zusätzlich weitere Informationen, wie die aktuelle Fahrtrichtung und Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, erhalten.
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Die Ermittlung des Anhängers 3 kann auch direkt anhand der Bilddaten der ersten Kamera 3 erfolgen. Bildverarbeitungsverfahren zur Erkennung eines mit einem Fahrzeug 1 verbunden Anhängers 2 sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Zur Ermittlung eines Anhängerbetriebs anhand von Bilddaten können alternativ oder zusätzlich auch Bilddaten weiterer Kameras verwendet werden, beispielsweise Bilddaten einer Heckkamera (in 1 und 2 nicht dargestellt) oder Bilddaten einer weiteren seitlich angeordneten Kamera 4 des Fahrzeugs 1.
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Grundsätzlich es ist ebenfalls möglich, und aus dem Stand der Technik ebenfalls bereits bekannt, mittels Abstandssensoren, insbesondere mittels Strahlsensoren, die vorzugsweise am Fahrzeugheck angeordnet sind, das Vorhandsein eines Anhängers 2 zu erkennen.
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In einem dritten Schritt S3 erfolgt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Ermittlung einer durch den Anhänger 3 bewirkten Sichtbereichsverdeckung 7 der ersten Kamera 3 mittels der mit der ersten Kamera 3 verbundenen elektronischen Steuereinheit 9. Die Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf unterschiedliche Weise erfolgen. Nachfolgend werden lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele einer solchen Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 beschrieben.
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Bei der Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 der ersten Kamera 3 kann beispielsweise eine Abweichung eines Ist-Sichtbereichs 15 der ersten Kamera 3 von einem Soll-Sichtbereich 5 der ersten Kamera 3 ermittelt werden. In einfacher Ausgestaltung kann dabei ermittelt werden, ob und/oder inwieweit das Sichtfeld 5 der Kamera 3 durch den Anhänger 2 verdeckt ist. Mit anderen Worten wird erkannt, welchen Sichtbereich 15 die Kamera 3 aktuell abdeckt und welchen Sichtbereich 5 die Kamera 3 abdecken müsste.
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Die Ermittlung erfolgt dabei vorzugsweise direkt anhand der Bilddaten der Kamera 3. Mittels bekannter Bildverarbeitungsverfahren, wie optischer Fluss, Kantenerkennung, Pixel Labeling oder durch Verwendung von Klassifikatoren wird dabei vorzugsweise ermittelt, ob in den von der Kamera 3 erfassten Bilddaten, insbesondere in einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Einzelbildern, ein Anhänger 2 erkannt wird. Wurde in den Bilddaten ein Anhänger 2 erkannt, kann daraufhin eine Relation des Bereichs des Bildes bzw. des Sichtfeldes 7 der Kamera 3, der durch den Anhänger 2 verdeckt ist, zur Gesamtgröße des Bildes bzw. des Sichtfeldes 5 der Kamera 3 ermittelt werden. Übersteigt die ermittelte Relation des verdeckten Bildbereichs 7 zur Gesamtgröße 5 einen bestimmten Schwellwert, d.h. ist das Verhältnis von Ist-Sichtbereich 15 und Soll-Sichtbereich 5 unterhalb einem definierten Schwellwert, kann daraufhin der Abstand der Kamera 3 zum Fahrzeug 1 vergrößert werden, bis der Ist-Sichtbereich 15 dem Soll-Sichtbereich 5 entspricht oder eine maximal mögliche Kompensation der Sichtbereichsverdeckung 7 erreicht ist. Hierzu kann während der Veränderung des Abstands fortlaufend die Veränderung der Verhältnisses zwischen Ist-Sichtbereich 15 und Sollsichtbereich 5 nach demselben Verfahren überprüft werden oder es können für bestimmte Sichtbereichsverdeckungen 7 definierte Abstände angefahren werden.
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Bei der Verwendung von optischem Fluss als Bildverarbeitungsverfahren, ist es durch Auswertung einer Bildsequenz möglich, bewegte und von nicht-bewegten Bildbereichen zu unterschieden. Wird beispielsweise in einem definierten Bereich des Bildes der Kamera 3, welcher bei einer auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 angeordneten Kamera 3 typischerweise einem am rechten Bildrand angrenzenden Bildbereich entspricht, ein nicht-bewegter Bildbereich erkannt, insbesondere bei Geradeausfahrt den Fahrzeugs 1, kann dieser Bereich in der Regel als Bereich klassifiziert, der durch einen Anhänger 2 verdeckt ist. Das Ausmaß des Bereichs entspricht dann im Wesentlichen der Größe der Sichtbereichsverdeckung 7 durch den Anhänger 2.
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Bei Verwendung von Kantenerkennung (auch als Kantendetektion bezeichnet) als Bildverarbeitungsverfahren, ist es möglich, insbesondere in Einzelbildern der Kamera 3, flächige Bereiche voneinander zu trennen, die jeweils unterschiedlichen Objekten in der Fahrzeugumgebung zuzuordnen sind oder Komponenten von Objekten in der Fahrzeugumgebung bilden. Wird beispielsweise in einem definierten Bereich des Bildes der Kamera 3 (zu definierter Bereich siehe vorangehende Beschreibung) ein flächiger Bereich mit bestimmten Eigenschaften erkannt, beispielsweise mit einer definierten Ausdehnung und/oder Form, kann dieser Bereich als Bereich klassifiziert werden, der durch einen Anhänger 2 verdeckt ist. Das Ausmaß des Bereichs entspricht dann im Wesentlichen der Größe der Sichtbereichsverdeckung 7 durch den Anhänger 2. Zur eindeutigen Klassifikation von flächigen Bildbereichen als Anhänger 2, können insbesondere zusätzliche Mustererkennungs- bzw. Mustervergleichsverfahren zum Einsatz kommen.
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Bei der Verwendung von Pixel Labeling (auch als Connectedcomponent labeling bezeichnet), ist es möglich, insbesondere in Einzelbildern der Kamera 3, einzelne Bildpunkte anhand ihrer sogenannten Konnektivität bzw. anhand ihres Übereinstimmungsgrades mit benachbarten Bildpunkten, beispielsweise anhand ihrer Farb- oder Helligkeitsintensitätswerte, gruppiert werden. Werden beispielsweise in einem definierten Bereich des Bildes der Kamera 3 (zu definierter Bereich siehe vorangehende Beschreibung) eine oder mehrere Gruppen von Bildpunkten mit bestimmten Eigenschaften erkannt, beispielsweise mit einer definierten Ausdehnung und/oder Form, kann dieser Bereich als Bereich klassifiziert, der durch einen Anhänger 2 verdeckt ist. Das Ausmaß des Bereichs entspricht dann im Wesentlichen der Größe der Sichtbereichsverdeckung 7 durch den Anhänger 2. Zur eindeutigen Klassifikation von Bildpunktgruppen als Anhänger, können zusätzlich Mustererkennungs- bzw. Mustervergleichsverfahren zum Einsatz kommen.
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Bei der Verwendung von Klassifikatoren als Bildverarbeitungsverfahren, ist es möglich, insbesondere in Einzelbildern der Kamera 3, nach definierten Merkmalen wie Form, Kontrast, Segmentgröße, Farbe, Textur und andere Arten von Merkmalen zu suchen und daraufhin eine Klassifikation eines Bildbereichs oder Segments als Anhänger 2 vorzunehmen. Die verwendeten Klassifikatoren können vorab definiert und/oder trainiert werden. Das Ausmaß des Bereichs oder Bildsegments, welcher bzw. welches als Anhänger 2 klassifiziert wurde, entspricht dann im Wesentlichen der Größe der Sichtbereichsverdeckung 7 durch den Anhänger 2.
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Es versteht sich für den Fachmann, dass er die vorangehend beschriebenen Bildverarbeitungsverfahren sowohl einzeln als auch in Kombination verwenden kann, sowie durch andere bekannte und geeignete Bildverarbeitungsverfahren zur Objekterkennung ergänzen oder ersetzen kann.
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Zur Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung mittels Bildverarbeitung ist es alternativ oder zusätzlich möglich, beispielsweise mittels eines oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Bildverarbeitungsverfahren, im Bild bzw. Bildrand der Kamera 3 zunächst das Fahrzeug 1 zu erkennen und daraufhin zu ermitteln, ob daran angrenzend ein Bildbereich bzw. ein Bildsegment erkannt wird, der als Anhänger 2 klassifiziert werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann bei der Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 der ersten Kamera 3 eine Breite des Anhängers 2 ermittelt werden. In einfacher Ausgestaltung sind in einem Speicher der elektronischen Steuereinheit 9 für unterschiedliche Breiten des Anhängers 2 jeweils bestimmte Abstände der Kamera 3 hinterlegt, die dann, d.h. nach Ermittlung der Breite des Anhängers 2, entsprechend über den Verstellmechanismus 10 angesteuert werden können.
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Die Ermittlung der Breite des Anhängers 2 kann beispielsweise anhand von Bilddaten wenigstens einer weiteren Kamera (in 1 und 2 nicht dargestellt) erfolgen, die in einem Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Breite des Anhängers auch anhand der Bilddaten der ersten Kamera 3 in Verbindung mit den Bilddaten wenigstens einer weiteren Kamera 4 erfolgen, die in einem der ersten Kamera 3 gegenüberliegenden seitlichen Bereich des Fahrzeugs 1 angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus der der ersten Kamera 3 gegenüberliegenden seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient. In diesem Zusammenhang kann die zweite Kamera 4 insbesondere zur Plausibilisierung der von der ersten Kamera 3 ermittelten Sichtbereichsverdeckung 7 und/oder zur Plausibilisierung der ermittelten Breite des Anhängers 2 verwendet werden.
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In beiden Fällen kann, insbesondere mittels Verwendung der vorangehend beschriebenen Bildverarbeitungsverfahren und/oder mittels anderer bekannter und geeigneter Bildverarbeitungsverfahren zur Objekterkennung, sowie anhand der bekannten Einbaulagen der Kameras (extrinsische Kameraparameter) und anhand bekannter intrinsischer Kameraparameter, die Breite des Anhängers 2 auf einfache Weise bestimmt werden.
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Alternativ oder zusätzlich zur Bestimmung der Breite des Anhängers 2 anhand von Bilddaten einer oder mehrerer Kameras, kann die Breite des Anhängers 2 auch mittels einer oder mehrerer Abstandssensoren (in 1 und 2 nicht dargestellt) erfolgen, die vorzugsweise im Heckbereich des Fahrzeugs 1 angeordnet sein können und Objektabstände in Richtung der rückwärtigen Fahrzeugumgebung messen. Als geeignete Abstandssensoren sind im Fahrzeugbereich beispielsweise Strahlsensoren, wie Radar-, Ultraschall-, Lidar- oder Lasersensoren bekannt.
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Ist die durch den Anhänger 2 bewirkte Sichtbereichsverdeckung 7 der ersten Kamera 3 ermittelt, erfolgt in einem vierten Schritt 4 erfindungsgemäß eine Veränderung des Abstands der ersten Kamera 3 zum Fahrzeug 1 in Abhängigkeit der mittelten Sichtbereichsverdeckung 7. Hierzu kann die elektronische Steuereinheit 9 einen geeigneten Verstellmechanismus 10 in Abhängigkeit der ermittelten Sichtbereichsverdeckung 7 ansteuern. Die Ansteuerung erfolgt dabei bevorzugt derart, dass die Sichtbereichsverdeckung 7 möglichst weitgehend kompensiert wird. Weiterhin erfolgt die Ansteuerung bevorzugt derart, dass der Abstand der ersten Kamera 3 so gering wie möglich bzw. so gering wie nötig gehalten wird. Der Abstand sollte dabei insbesondere nur so weit vergrößert werden, dass eine bestmögliche Kompensation der Sichtbereichsverdeckung 7 erreicht wird, und dass gleichzeitig negative Auswirkungen der Abstandsvergrößerung, insbesondere auf den Luftwiderstand, auf die Geräuschentwicklung und auf die Breite des gesamten Zuggespanns aus Fahrzeug 1 und Anhänger 2 möglichst gering gehalten werden. Hierzu kann mit einem oder mehreren der vorangehend beschriebenen Bildverarbeitungsverfahren zur Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 fortlaufend geprüft werden, ob eine zusätzliche Vergrößerung des Abstand der Kamera 3 zum Fahrzeug 1 noch eine Kompensation der Sichtbereichsverdeckung 7 bewirkt, oder ob bereits eine bestmögliche Kompensation erreicht ist. Alternativ oder zusätzlich können für unterschiedliche Sichtbereichsverdeckungen 7, d.h. beispielsweise für unterschiedliche Abweichungen zwischen Ist-Sichtbereich 15 und Soll-Sichtbereich 5 oder für bestimmte Breiten des Anhängers 2, jeweils bestimmte Abstände in der Steuereinheit 9 hinterlegt sein und angesteuert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei einem Stillstand des Fahrzeugs 1 während des Fahrbetriebs, d.h. beispielsweise bei Stillstand an einer Ampel, Kreuzung oder einem Stoppschild, eine erneute Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 und eine erneute Veränderung des Abstand der Kamera 3. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere wenn bei Stillstand eine erneute Ermittlung der Sichtbereichsverdeckung 7 und Änderung des Abstands erfolgt ist, wird bei einer Weiterfahrt des Fahrzeugs 1 der Abstand der Kamera 3 auf einen vorherigen Abstand der Kamera 3 zurückgesetzt. Hierdurch kann bei Stillstand des Fahrzeugs 1 der Abstand der Kamera 3, beispielsweise an einen vorliegenden Knickwinkel zwischen Anhänger 2 und Fahrzeug 1, angepasst werden, beispielsweise bei Stillstand in einer Kurve, und anschließend wieder ein geeigneter Abstand der Kamera 3 für eine Geradeausfahrt eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Anhänger
- 3
- erste Kamera
- 4
- zweiten Kamera
- 5
- Soll-Sichtbereich
- 6
- Soll-Sichtbereich
- 7
- Sichtbereichsverdeckung
- 8
- Sichtbereichsverdeckung
- 9
- elektronische Steuereinheit
- 10
- Verstellmechanismus
- 11
- Verstellmechanismus
- 12
- verbleibende Sichtbereichsverdeckung
- 13
- verbleibende Sichtbereichsverdeckung
- 14
- Daten-/Signalverbindung
- 15
- Ist-Sichtbereich
- 16
- Ist-Sichtbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013221879 A1 [0005, 0035]
