DE102018207756B3 - Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs, Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kamerasystem - Google Patents

Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs, Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kamerasystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung (8) eines Kraftfahrzeugs (1), ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug (1) zum Abbilden der Fahrzeugumgebung (8) sowie ein Kraftfahrzeug (1) mit einem derartigen Kamerasystem. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Ein Bereitstellen von Kamerabilder mittels der Kameras (4) des Kraftfahrzeugs (1), wobei zumindest eine der Kameras (4) in einem einklappbaren Seitenspiegel (2) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist, und ein Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras (4) mittels einer Bildauswerteeinheit (7) derart, dass diese zu der vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (8) kombiniert werden. Hierbei verarbeitet die Bildauswerteeinheit (7) unter Berücksichtigung einer Abweichung einer Kameraanordnung von einer Referenzanordnung (9) die Kamerabilder der Kameras (4) derart, dass die Kamerabilder auch unabhängig von einer Stellung der Seitenspiegel (2) stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (8) kombiniert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs, ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug zum Abbilden einer Fahrzeugumgebung des Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kamerasystem.
  • Kraftfahrzeuge weisen heutzutage häufig Kamerasysteme auf, die dazu ausgelegt sind, die Umgebung des Kraftfahrzeugs abzubilden und auf einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeuginneren darzustellen. Mit einem derartigen Kamerasystem kann ein Benutzer des Kraftfahrzeugs beispielsweise bei einem Einparken des Kraftfahrzeugs unterstützt werden. Ein solches Kamerasystem umfasst typischerweise vier Kameras, die im Frontbereich, Heckbereich und in den Seitenspiegeln des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und wird oftmals als Top-View- oder Area-View-System bezeichnet.
  • Bei Fahrten in besonders engen Durchfahrten, wie beispielsweise einer engen Einfahrt zu einer Garage, kann es allerdings sinnvoll sein, die Außenspiegel des Kraftfahrzeugs einzuklappen, um die enge Durchfahrt ohne Beschädigung der Außenspiegel passieren zu können. Da einzelne Kameras des Kamerasystems des Kraftfahrzeugs in der Regel in den Seitenspiegeln des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, wird in einer solchen Fahrsituation mit eingeklappten Außenspiegeln nicht die gleiche Abbildung der Fahrzeugumgebung mit dem Kamerasystem erzeugt, wie es bei ausgeklappten Seitenspiegeln der Fall wäre, da sich die Anordnung der Kameras relativ zur Außenwand des Kraftfahrzeugs geändert hat. In einer solchen Situation, in der das Kraftfahrzeug mit eingeklappten Außenspiegeln fährt, werden heutzutage typischerweise die von der geänderten Kameraposition betroffenen Bereiche der Fahrzeugumgebung ausgeblendet und auf der entsprechenden Anzeige im Fahrzeuginneren schwarz dargestellt. Alternativ dazu kann auf der entsprechenden Anzeigevorrichtung im Fahrzeuginneren ein durch das Einklappen der Außenspiegel veränderte Teil der Fahrzeugumgebung weiterhin dargestellt werden, wodurch beispielsweise größere Ausschnitte der Fahrer- beziehungsweise Beifahrertür anstelle der gewünschten Fahrzeugumgebung angezeigt werden. Mithilfe des Kamerasystems kann also in derartigen Situationen ein Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht mehr effizient dabei unterstützt werden, sicher und beschädigungsfrei das Kraftfahrzeug durch die relativ enge Einfahrt zu fahren.
  • In der US 2009/0179773 A1 wird ein System zum Kalibrieren von zwei Kameras beschrieben, die in den Seitenspiegeln eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Das in diesem Rahmen beschriebene Kalibrierungsverfahren soll immer dann angewendet werden, wenn es aufgrund von äußeren Einflüssen zu einer Veränderung der Position der Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs gekommen ist, wodurch die von dem System aufgenommene Fahrzeugumgebung nicht mehr wie gewünscht dargestellt werden kann. Im Rahmen des Kalibrierungsverfahrens wird die tatsächliche Position von verschiedenen Referenzelementen, die beispielsweise auf der Fahrzeugaußenseite markiert sind, zu den tatsächlich gemessenen Positionen dieser Referenzelemente bestimmt. Hierfür werden Aufnahmen von dem Bereich mit den Referenzelementen von verschiedenen Spiegelpositionen aus aufgenommen und letztendlich das von den Kameras in den Seitenspiegeln aufgenommene Abbild der Umgebung des Kraftfahrzeugs derart korrigiert, dass es die tatsächliche Umgebung des Kraftfahrzeugs darstellt.
  • Die US 2010/0066833 A1 zeigt ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug, mit dem eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird. Das Kamerasystem umfasst eine Frontkamera, eine Heckkamera sowie zwei Seitenkameras. Die einzelnen Bilder dieser Kameras werden zu einem Gesamtbild der Umgebung verarbeitet, wobei dieses Gesamtbild unabhängig von einer Stellung der Seitenspiegel, in denen die Seitenkameras jeweils angeordnet sind, erzeugt wird.
  • Die US 2004/0196368 A1 zeigt eine in einem Seitenspiegel eines Fahrzeugs angeordnete Kameraeinrichtung, die mittels einer Ein- oder Ausklappbewegung des Seitenspiegels bewegt werden kann. Die von der Kameraeinrichtung erfassten Bilddaten werden derart verarbeitet, dass eine Hauptachse der aus den Bilddaten erzeugten Abbildung der Umgebung unabhängig von der aktuellen Spiegelstellung ist.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mit der stets eine besonders übersichtliche Abbildung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs und einem Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug zum Abbilden einer Fahrzeugumgebung gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung des Kraftfahrzeugs umfasst die folgenden Schritte: Zunächst werden mehrere Kamerabilder mittels mehrerer Kameras des Kraftfahrzeugs, wobei zumindest eine der Kameras in einem einklappbaren Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, bereitgestellt. Daraufhin werden die jeweiligen Kamerabilder der Kameras mittels einer Bildauswerteeinheit derart verarbeitet, dass diese zu der vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung kombiniert werden, wobei die Bildauswerteeinheit unter Berücksichtigung einer Abweichung einer Kameraanordnung von einer Referenzanordnung die Kamerabilder der Kameras derart verarbeitet, dass die Kamerabilder unabhängig von einer Stellung der Seitenspiegel stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung kombiniert werden.
  • Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem die Umgebung eines Kraftfahrzeugs dargestellt werden kann. Im Rahmen dieses Verfahrens werden mit mehreren Außenkameras des Kraftfahrzeugs Aufnahmen dieser Fahrzeugumgebung aufgenommen. Von diesen Kameras ist zumindest eine Kamera in einen der beweglichen Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs integriert. Der Seitenspiegel selbst ist derart beweglich, dass er zumindest eine Ausklappstellung und eine Einklappstellung aufweist. Mit einer entsprechenden Komponente des Kraftfahrzeugs, der Bildauswerteeinheit, werden die mit den Kameras aufgenommenen Bilder der Fahrzeugumgebung mithilfe von Bildverarbeitung ausgewertet und letztendlich miteinander zu einer Abbildung der Fahrzeugumgebung des Kraftfahrzeugs vereinigt. Im Rahmen dieser Auswertungen, die in der Bildauswerteeinheit des Kraftfahrzeugs erfolgen, wird eine Änderung der Position und der Ausrichtung der in dem Seitenspiegel integrierten Kamera in den verschiedenen Spiegelstellungen bezogen auf eine vorbestimmte Standardkameraanordnung, die sogenannte Referenzanordnung, berücksichtigt und dadurch letztendlich eine Abbildung der Fahrzeugumgebung des Kraftfahrzeugs erzeugt, die bei jeder möglichen Stellung der Seitenspiegel zu der immer gleichen Darstellung der Umgebung des Kraftfahrzeugs in Form einer Abbildung der Fahrzeugumgebung führt. Die bereitgestellte Abbildung der Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs ist somit unabhängig von der aktuellen Stellung des Seitenspiegels und somit der Anordnung der Kamera im Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs.
  • Ein Kraftfahrzeug, mit dem das Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs durchgeführt werden kann, umfasst beispielsweise vier Kameras. Von diesen vier Kameras ist eine Kamera im Frontbereich, eine Kamera im Heckbereich und zwei Kameras in den beiden Seitenspiegeln des Kraftfahrzeugs angeordnet. Zudem verfügt das Kraftfahrzeug über einklappbare Seitenspiegel. Befinden sich die Seitenspiegel beispielsweise in der Ausklappstellung, kann eine Bildauswerteeinheit des Kraftfahrzeugs die einzelnen Kamerabilder der vier Kameras derart verarbeiten, dass diese zu einer Abbildung der Fahrzeugumgebung kombiniert werden, wobei das Kraftfahrzeug selbst nicht in den Abbildungen zu sehen ist, sondern lediglich, wie gewünscht, die Fahrzeugumgebung. Wird nun zumindest einer der beiden Seitenspiegel eingeklappt, wird weiterhin die gleiche Abbildung der Fahrzeugumgebung bereitgestellt. Dies ist möglich, da die Bildauswerteeinheit eine Abweichung einer aktuellen Kameraanordnung von einer Referenzanordnung der Kameras berücksichtigt, wobei es sich bei der Referenzanordnung in diesem Beispiel um die Ausklappstellung der Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs handelt. Hierdurch ist es möglich, dass unabhängig von der aktuellen Stellung der Seitenspiegel und somit auch bei eingeklappten Seitenspiegeln mit den in den Seitenspiegeln integrierten Kameras im Rahmen der Bildverarbeitung der Kamerabilder die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung aus den Teilabbildungen kombiniert und letztendlich für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird.
  • Dieses Verfahren eignet sich besonders bei einer Fahrt auf einer engen Straße, beispielsweise einer Hofeinfahrt, auf der das Kraftfahrzeug mit eingeklappten Seitenspiegeln bewegt wird, es jedoch weiterhin für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs sinnvoll ist, entsprechende Abbildungen der Fahrzeugumgebung mithilfe der Kameras des Kraftfahrzeugs im Fahrzeuginneren angezeigt zu bekommen, um dadurch ein besonders komfortables, den Fahrer unterstützendes und somit sicheres Fahren und Bedienen des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass während einer Bewegung der einklappbaren Seitenspiegel ein Bahnverlauf der Kameraanordnung von der Referenzanordnung zur abweichenden Kameraanordnung sowie ein zugehöriger Zeitverlauf bestimmt wird, sodass die Bildauswerteeinheit unter Berücksichtigung des Bahnverlaufs und des zugehörigen Zeitverlaufs die Kamerabilder der Kamera derart verarbeitet, dass die Kamerabilder während der Bewegung der Seitenspiegel stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung kombiniert werden. Es kann also basieren auf den entsprechenden Werten der Höhenänderung und des Drehwinkels ein Bahnverlauf der Kameraanordnung bestimmt werden. Dieser Bahnverlauf stellt die Bewegung der in dem Seitenspiegel integrierten Kamera von ihrer Referenzanordnung zu ihrer aktuellen von der Referenzanordnung abweichenden Kameraanordnung dar.
  • Zu diesem Bahnverlauf der Kameraanordnung ist des Weiteren ein entsprechender Zeitverlauf bereitgestellt, sodass im Grunde für jeden Zeitpunkt nach einem Inbewegungsetzen des Seitenspiegels eine aktuelle Position und eine aktuelle Ausrichtung der Kamera in dem Seitenspiegel bekannt sind. Dieser Bahnverlauf sowie der zugehörige Zeitverlauf werden von der Bildauswerteeinheit zur Verarbeitung der Kamerabilder der Kamera hinzugezogen und letztendlich basierend auf diesen erreicht, dass bei einer Kombination der einzelnen Kamerabilder die immer gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung bereitgestellt wird. Es sind also letztendlich die Geschwindigkeit sowie der genaue Verlauf der Drehbewegung der Kameraanordnung im Seitenspiegel bekannt und werden bei der Verarbeitung der Kamerabilder im Rahmen des Verfahrens zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von der Fahrzeugumgebung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Hierdurch ist es möglich, dass auch während der Bewegung der Seitenspiegel selbst stets die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung bereitgestellt wird. Es ist also beispielsweise möglich, dass während des typischerweise bis zu mehrere Sekunden dauernden Einklappens des Seitenspiegels des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel bei einer Fahrt in einer engen Hofeinfahrt, kontinuierlich die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung auf einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung im Fahrzeuginneren angezeigt wird. Dies ermöglicht ein besonders sicheres, denn ohne Unterbrechung zur Verfügung stehendes Fahren des Kraftfahrzeugs mit Unterstützung durch die die Fahrzeugumgebung erfassenden Kameras des Kraftfahrzeugs.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung eine Höhenänderung der im Seitenspiegel angeordneten Kamera bezogen auf eine Höhe der Kamera in einer Fahrzeughochrichtung der Referenzanordnung berücksichtigt wird. Durch ein Bewegen des Seitenspiegels des Kraftfahrzeugs, in dem eine der Kameras angeordnet ist, wird der Abstand dieser Kamera zum Fahrzeuguntergrund verändert. Die sich dadurch ergebende Höhenänderung der im Seitenspiegel angeordneten Kamera wird dazu herangezogen, mit der Bildauswerteeinheit die Kamerabilder der Kamera in diesem Seitenspiegel derart zu verarbeiten, dass letztendlich durch die Kombination dieses Kamerabildes mit den anderen Kamerabildern der Kameras, die nicht in dem bewegten Seitenspiegel angeordnet sind, die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung bereitgestellt wird, wie es der Fall wäre, wenn der Seitenspiegel, in dem die Kamera angeordnet ist, nicht bewegt worden wäre. Die Höhenänderung wird hierbei bezogen auf die sogenannte Referenzanordnung der Kamera angegeben.
  • Wird beispielsweise einer der Seitenspiegel eingeklappt, ändert sich die Höhe der in diesem Seitenspiegel angeordneten Kamera bezogen auf die Höhe der Kamera in Hochrichtung des Kraftfahrzeugs bei einer ausgeklappten Position des Seitenspiegels. Mithilfe der Höhenänderung der im Seitenspiegel angeordneten Kamera kann somit die Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung quantifiziert werden und daraufhin bei den Verfahrensschritten zum Bereitstellen der vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugrichtung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden. Dies ermöglicht ein besonders genaues und akkurates Auswerten und Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung ein Drehwinkel um eine Drehachse parallel zu einer Fahrzeughochrichtung zwischen der Ausrichtung der Kamera in der Referenzanordnung und der Ausrichtung der Kamera in der abweichenden Kameraanordnung berücksichtigt wird. Es wird also zudem die Drehbewegung der Orientierung der Kamera, das heißt deren Orientierung zum Kraftfahrzeug, in Form eines Winkels bei der weiteren Verarbeitung der Kamerabilder berücksichtigt. Hierbei wird beispielsweise der Winkel berücksichtigt, um den die aktuelle Ausrichtung der Kamera von der Ausrichtung der Kamera in der Referenzanordnung, wie beispielsweise der Ausklappstellung des Seitenspiegels, abweicht. Mithilfe des Drehwinkels kann somit die Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung bestimmt werden, anhand der letztendlich die Verarbeitung und Kombination der Kamerabilder der Kameras zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung durchgeführt wird. Hierdurch wird letztendlich ebenfalls erreicht, dass eine besonders genaue und somit besonders sinnvolle Abbildung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann. Es kann als Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung zusätzlich zum Drehwinkel der Abstand der Kamera zur Seitenspiegelaufnahme an der jeweiligen Außenwand des Kraftfahrzeugs, der sogenannte Kameraabstand, berücksichtigt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als Abweichung von der Referenzanordnung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung ein Rotationswinkel um eine Drehachse parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung zwischen der Ausrichtung der Kamera in der Referenzanordnung und der Ausrichtung der Kamera in der abweichenden Kameraanordnung berücksichtigt wird. Es wird also zudem die Rotationsbewegung der Orientierung der Kamera, das heißt deren Orientierung zum Fahrzeuguntergrund, in Form eines Winkels bei der weiteren Verarbeitung der Kamerabilder berücksichtigt. Hierbei wird beispielsweise der Rotationswinkelberücksichtigt, um den die aktuelle Ausrichtung der Kamera von der Ausrichtung der Kamera in der Referenzanordnung, wie beispielsweise der Ausklappstellung des Seitenspiegels, abweicht. Mithilfe des Rotationswinkels kann somit die Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung bestimmt werden, anhand der letztendlich die Verarbeitung und Kombination der Kamerabilder der Kameras zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung durchgeführt wird. Hierdurch wird letztendlich ebenfalls erreicht, dass eine besonders genaue und somit besonders sinnvolle Abbildung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann als Abweichung von der Referenzanordnung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung ein weiterer Rotationswinkel um eine Drehachse parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Ausrichtung der Kamera in der Referenzanordnung und der Ausrichtung der Kamera in der abweichenden Kameraanordnung berücksichtigt werden. Es kann also eine Drehung der Kamera um alle drei Raumachsen berücksichtigt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bewegung der Seitenspiegel durch eine vorbestimmte Einstellung eines Stellmotors des Seitenspiegels vorgegeben ist und der dadurch vorgegebene Bahnverlauf und Zeitverlauf der Kameraanordnung der Bildauswerteeinheit zum Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras bereitgestellt wird. Die Details zur Bewegung des Seitenspiegels und somit zur Bewegung der im Seitenspiegel angeordneten Kamera sind somit durch die Wahl des Stellmotors des Seitenspiegels vorgegeben und in der Bildverarbeitungseinheit hinterlegt. Der Bahnverlauf und der Zeitverlauf aber im Grunde auch die Höhenänderung der Kamera sowie der Drehwinkel zwischen den verschiedenen Ausrichtungen der Kamera in den verschiedenen Stellungen des Seitenspiegels werden somit durch den Stellmotor im Seitenspiegel vorgegeben. Sobald diese Bewegung des Motors bekannt ist, beispielsweise durch entsprechende Aufnahmen und Messungen bei einer Erstkalibration des Kraftfahrzeugs vor dessen Auslieferung, können diese Daten der Bildauswerteeinheit zum Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras bereitgestellt werden. Durch die vorbestimmte Einstellung des Stellmotors des Seitenspiegels ist es daher möglich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders genau und vorteilhaft auch bei einer Bewegung der Seitenspiegel stets die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kameraanordnung in der Referenzanordnung sowie in davon abweichenden Kameraanordnungen bei einem Kalibrierungsprozess der Spiegel bestimmt und der Bildauswerteeinheit zum Bearbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras bereitgestellt wird. Es ist also möglich, dass beispielsweise im Rahmen eines Kalibrierungsprozesses vor Auslieferung des Kraftfahrzeugs all die Parameter bestimmt und daraufhin in der Bildauswerteeinheit hinterlegt werden, die benötigt werden, um letztendlich das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung des Kraftfahrzeugs durchführen zu können. Es findet also vor Auslieferung des Kraftfahrzeugs eine Applikation statt, in deren Rahmen letztendlich die Schwenkbahn, das heißt der Bahnverlauf der Kameraanordnung bei einem Aus- und Einklappen der Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs, aufgenommen und parametrisiert wurde. Im Rahmen dieser Applikation wurde auch der Drehwinkel zwischen den verschiedenen Spiegelstellungen und der damit verbundenen verschiedenen Kameraausrichtungen bestimmt und in der Bildauswerteeinheit hinterlegt. Des Weiteren wurde im Rahmen der Applikation die Höhenänderung der im Seitenspiegel angeordneten Kamera bezogen auf eine Höhe der Kamera in einer Fahrzeughochrichtung in der Referenzanordnung, bei der es sich in der Regel um die Ausklappposition der Seitenspiegel handelt, bestimmt und in der Bildauswerteeinheit hinterlegt. Außerdem wird im Rahmen der Applikation der Zeitverlauf der Bewegung der Kameraanordnung gemessen und in der Bildauswerteeinheit hinterlegt, sodass diese letztendlich sowohl den Bahnverlauf der Kameraanordnung als auch den dazugehörigen Zeitverlauf bereitgestellt hat.
  • Mithilfe dieses Kalibrierungsprozesses, der auch als Applikationsprozess bezeichnet werden kann, erfolgt also eine Vermessungen der Seitenspiegel derart, dass letztendlich all die Parameter bestimmt sind, die im Rahmen des Verfahrens zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs benötigt werden. Es können daher schon bei Auslieferung des Kraftfahrzeugs all die Parameter in der Bildauswerteeinheit hinterlegt sein, auf deren Basis es möglich ist, stets und somit auch bei bewegten und eingeklappten Seitenspiegeln die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung bereitzustellen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung anhand eines digitalen Konstruktionsmodells des Kraftfahrzeugs bestimmt und der Bildauswerteeinheit zum Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras bereitgestellt wird. Es können also bereits anhand eines Modells des Kraftfahrzeugs, das im Rahmen von rechnerunterstütztem Konstruieren zum Unterstützen der Fahrzeugkonstruktion erzeugt wurde, die verschiedenen Parameter, wie beispielsweise die Höhenänderung und der Drehwinkel bestimmt werden. Diese Daten können beispielsweise einem CAD (Computer-added Design)-Modell des entsprechenden Kraftfahrzeugs entnommen werden. Es ist somit möglich, dass zumindest in der Aus- und Einklappstellung der Seitenspiegel jeweils das gleiche vorgegebene Abbild der Fahrzeugumgebung durch entsprechende Verarbeitung und Bilderkombination von der Bildauswerteeinheit bereitgestellt wird. Letztendlich kann also bereits mithilfe des digitalen Konstruktionsmodells des Kraftfahrzeugs durch das Hinterlegen der entsprechenden für das Durchführen des Verfahrens nötigen Parameter in der Bildauswerteeinheit erreicht werden, dass beispielsweise Verzeichnungen und andere optische Fehler der Abbildung der Fahrzeugumgebung, die durch eingeklappte Seitenspiegel hervorgerufen werden, verhindert werden, wodurch einem Benutzer des Kraftfahrzeugs eine besonders vorteilhafte und sichere Fahrunterstützung durch die angezeigte vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung ermöglicht wird.
  • Erfindungsgemäß ist zudem ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug zum Abbilden einer Fahrzeugumgebung vorgesehen. Dieses Kamerasystem umfasst mehrere Kameras, wobei zumindest eine der Kameras in einem einklappbaren Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Zudem umfasst das Kamerasystem eine Bildauswerteeinheit, die dazu ausgelegt ist, jeweilige Kamerabilder der Kameras derart zu verarbeiten, dass diese zu einer vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung kombiniert werden, wobei die Bildauswerteeinheit dazu eingerichtet ist, unter Berücksichtigung einer Abweichung einer Kameraanordnung von einer Referenzanordnung die Kamerabilder der Kameras derart zu verarbeiten, dass diese unabhängig von der Stellung der Seitenspiegel stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung kombiniert werden. Das Kamerasystem ist dazu ausgelegt, während einer Bewegung der einklappbaren Seitenspiegel einen Bahnverlauf der Kameraanordnung von der Referenzanordnung zur abweichenden Kameraanordnung sowie einen dazugehörigen Zeitverlauf zu bestimmen, sodass die Bildauswerteeinheit unter Berücksichtigung des Bahnverlaufs und des dazugehörigen Zeitverlaufs dazu ausgelegt ist, die Kamerabilder der Kameras derart zu verarbeiten, dass die Kamerabilder während der Bewegung der Seitenspiegel stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung kombiniert werden. Mit dem Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug zum Abbilden einer Fahrzeugumgebung kann somit das oben beschriebene Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
  • Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem Kamerasystem, wie es oben beschrieben wurde, das zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung eines Kraftfahrzeugs ausgelegt ist, vorgesehen.
  • Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
  • Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kamerasystem;
    • 2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht von zwei Stellungen eines Seitenspiegels eines Kraftfahrzeugs; und
    • 3 eine schematische Darstellung einer Aufsicht von zwei Stellungen eines Seitenspiegels eines Kraftfahrzeugs.
  • Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 skizziert, das bewegliche Seitenspiegel 2 umfasst, die eine Klappbewegung 3 durchführen können. Das Kraftfahrzeug 1 verfügt zudem über ein Kamerasystem, das vier Kameras 4 umfasst, bei denen es sich um zwei Kameras 4 handelt, die in die Seitenspiegel 2 des Kraftfahrzeugs 1 integriert sind, sowie um eine Frontkamera 5 und eine Heckkamera 6. Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug 1 eine Bildauswerteeinheit 7. Die Bildauswerteeinheit 7 ist dazu ausgelegt, die Kamerabilder der Kameras 4, der Frontkamera 5 sowie der Heckkamera 6 derart zu verarbeiten, dass diese zu einer vorgegebenen Abbildung einer Fahrzeugumgebung 8 kombiniert werden. Zudem ist die Bildauswerteeinheit 7 dazu eingerichtet, unter Berücksichtigung der Anordnungsänderung der Kamera 4 bezogen auf eine Referenzanordnung 9 (siehe 2) der Kamera 4 aufgrund der Klappbewegung 3 des Seitenspiegels 2 die Kamerabilder der Kamera 4 derart zu verarbeiten, dass diese unabhängig von der aktuellen Stellung des Seitenspiegels 2 und somit unabhängig von der Klappbewegung 3 stets die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 durch entsprechende Kombination der Kamerabilder der Kameras 4, der Frontkamera 5 und der Heckkamera 6 bereitgestellt wird.
  • Hierdurch wird verhindert, dass es durch eine Klappbewegung 3 des Seitenspiegels 2 zu einer Verzeichnung, einer Verdrehung oder einem sonstigen optischen Fehler in der Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 kommt, die auf einer entsprechenden Anzeige im Fahrzeuginneren für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 angezeigt wird. Hierdurch wird beispielsweise verhindert, dass bei einem eingeklappten Seitenspiegel 2 größere Ausschnitte der Fahrzeugaußenwand 14 auf der Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 zu sehen sind.
  • In 2 ist eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Seitenspiegels 2, der an einem Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist und in dem eine Kamera 4 angeordnet ist, zu sehen. Die Kamera 4 befindet sich hier auf der Unterseite des Seitenspiegels 2, das heißt an der Seite des Seitenspiegels 2, die zum Fahrzeuguntergrund 15 hin gerichtet am Seitenspiegel 2 angeordnet ist. Die Kameras 4 sind dabei jeweils in einem Kameraabstand 17 (siehe 3) zu einer jeweiligen Seitenspiegelaufnahme an der Fahrzeugaußenwand 14 in dem jeweiligen Seitenspiegel 2 angeordnet. In 2 werden hier zwei Stellungen des Seitenspiegels 2 und somit zwei mögliche Anordnungen der Kamera 4 skizziert, und zwar eine Referenzanordnung 9, in der der Seitenspiegel 2 ausgeklappt ist, und eine Abweichanordnung 10, in der der Seitenspiegel 2 eingeklappt ist.
  • In der Referenzanordnung 9 befindet sich der Seitenspiegel 2 und somit die Kamera 4 in einer vorbestimmten Höhe 12 in Fahrzeughochrichtung 16, das heißt in der Höhe 12 über dem Fahrzeuguntergrund 15. Durch das Bewegen des Seitenspiegels 2 im Rahmen des Einklappens des Seitenspiegels 2 ändert sich die Höhe 12 der Kamera 4 um eine Höhenänderung 11 zur veränderten Höhe 12'. Diese Höhenänderung 11 wird bei der Verarbeitung des Kamerabilds der Kamera 4 berücksichtigt, damit letztendlich alle Kamerabilder, das heißt auch die Kamerabilder der Kamera 4 in dem anderen Seitenspiegel 2 auf der anderen Seite des Kraftfahrzeugs 1, der Frontkamera 5 und der Heckkamera 6, derart miteinander kombiniert werden, dass letztendlich die gleiche Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 bereitgestellt wird, die bereitgestellt werden würde, wenn der Seitenspiegel 2 nicht eingeklappt wäre.
  • Weiterhin wird aus 2 deutlich, dass durch eine Bewegung des Seitenspiegels 2 um einen vorbestimmten Rotationswinkel 18 um eine Drehachse parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung 19 die Ausrichtung der Kamera 4 durch ein Bewegen des Seitenspiegels 2 verändert wird. Dieser Rotationswinkel 18 wird ebenfalls bei der Auswertung des Kamerabilds der Kamera 4 des Seitenspiegels 2 berücksichtigt, sodass letztendlich bei einer Kombination aller Kamerabilder des Kamerasystems des Kraftfahrzeugs 1 unabhängig von einer Stellung des Seitenspiegels 2 stets die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 bereitgestellt wird.
  • Es ist zudem möglich, dass bei der Auswertung des Kamerabilds der Kamera 4 des Seitenspiegels 2 auch eine Bewegung des Seitenspiegels 2 um einen vorbestimmten weiteren Winkel um eine Drehachse parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung (20) berücksichtigt wird, sodass bei einer Kombination aller Kamerabilder des Kamerasystems des Kraftfahrzeugs 1 unabhängig von einer Stellung des Seitenspiegels 2 stets die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 bereitgestellt wird.
  • In 3 ist eine schematische Darstellung einer Aufsicht der Referenzanordnung 9 und der Abweichanordnung 10 skizziert. Hierbei wird deutlich, dass durch eine Bewegung des Seitenspiegels 2 um einen vorbestimmten Drehwinkel 13 die Ausrichtung der Kamera 4, insbesondere bezogen auf die Fahrzeugaußenwand 14, durch ein Bewegen des Seitenspiegels 2 verändert wird. Dieser Drehwinkel 13 wird ebenfalls bei der Auswertung des Kamerabilds der Kamera 4 des Seitenspiegels 2 berücksichtigt, sodass letztendlich bei einer Kombination aller Kamerabilder des Kamerasystems des Kraftfahrzeugs 1 unabhängig von einer Stellung des Seitenspiegels 2 stets die gleiche vorgegebene Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 bereitgestellt wird.
  • Im Rahmen der Bildverarbeitung der Bildauswerteeinheit 7 zum Erzeugen einer von einer Stellung des Seitenspiegels 2 unabhängigen Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 kann zudem ein Bahnverlauf sowie ein dazu gehöriger Zeitverlauf der Kameraanordnung von der Referenzanordnung 9 zur abweichenden Anordnung, das heißt zur Abweichanordnung 10, berücksichtigt werden. Dieser zeitliche Verlauf kann beispielsweise im Rahmen eines Kalibrierungsprozesses, der auch als sogenannte Applikation bezeichnet werden kann, bestimmt werden. Alternativ dazu oder zusätzlich dazu ist es möglich, den Bahnverlauf, den dazugehörigen Zeitverlauf sowie die Höhenänderung 11 und den Drehwinkel 13 entsprechend vorbestimmter Einstellungen eines Stellmotors des Seitenspiegels 2 zu entnehmen und der Bildauswerteeinheit 7 bereitzustellen. Die Höhenänderung 11 und der Drehwinkel 13 können jedoch auch digitalen Konstruktionsmodellen des Kraftfahrzeugs 1 entnommen und der Bildauswerteeinheit 7 zum Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras 4, der Frontkamera 5 sowie der Heckkamera 6 bereitgestellt werden.
  • Insgesamt zeigen die Beispiele, dass die von einem Kamerasystem bereitgestellte Abbildung einer Fahrzeugumgebung 8 eines Kraftfahrzeugs 1 unabhängig von einer Stellung der Seitenspiegel 2 stets zum Bereitstellen der gleichen Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 führen kann. Hierfür werden in der Bildauswerteeinheit 7 die Höhenänderung 11, der Drehwinkel 13 und/oder der Bahnverlauf der Kameraanordnung mit dem dazugehörigen Zeitverlauf berücksichtigt, da dadurch eine Abweichung der Kameraanordnung von einer Referenzanordnung 9 derart berücksichtigt wird, dass die Kamerabilder so verarbeitet werden, dass sie unabhängig von der aktuellen Anordnung der Kamera 4 und somit von der aktuellen Stellung des Seitenspiegels 2 stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung 8 kombiniert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Seitenspiegel
    3
    Klappbewegung
    4
    Kamera
    5
    Frontkamera
    6
    Heckkamera
    7
    Bildauswerteeinheit
    8
    Fahrzeugumgebung
    9
    Referenzanordnung
    10
    Abweichanordnung
    11
    Höhenänderung
    12, 12'
    Höhe
    13
    Drehwinkel
    14
    Fahrzeugaußenwand
    15
    Fahrzeuguntergrund
    16
    Fahrzeughochrichtung
    17
    Kameraabstand
    18
    Rotationswinkel
    19
    Fahrzeugquerrichtung
    20
    Fahrzeuglängsrichtung

Claims (9)

  1. Verfahren zum Bereitstellen einer vorgegebenen Abbildung von einer Fahrzeugumgebung (8) eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen mehrerer Kamerabilder mittels mehrerer Kameras (4) des Kraftfahrzeugs (1), wobei zumindest eine der Kameras (4) in einem einklappbaren Seitenspiegel (2) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist, - Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras (4) mittels einer Bildauswerteeinheit (7) derart, dass diese zu der vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (8) kombiniert werden, wobei die Bildauswerteeinheit (7) unter Berücksichtigung einer Abweichung einer Kameraanordnung von einer Referenzanordnung (9) die Kamerabilder der Kameras (4) derart verarbeitet, dass die Kamerabilder unabhängig von einer Stellung der Seitenspiegel (2) stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (9) kombiniert werden, - während einer Bewegung der einklappbaren Seitenspiegel (2), Bestimmen eines Bahnverlaufs der Kameraanordnung von der Referenzanordnung (9) zur abweichenden Kameraanordnung sowie eines dazugehörigen Zeitverlaufs, sodass die Bildauswerteeinheit (7) unter Berücksichtigung des Bahnverlaufs und des dazugehörigen Zeitverlaufs die Kamerabilder der Kameras (4) derart verarbeitet, dass die Kamerabilder während der Bewegung der Seitenspiegel (2) stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (8) kombiniert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung (9) eine Höhenänderung (11) der im Seitenspiegel (2) angeordneten Kamera (4) bezogen auf eine Höhe (12) der Kamera (4) in einer Fahrzeughochrichtung (16) in der Referenzanordnung (9) berücksichtigt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung (9) ein Drehwinkel (13) um eine Drehachse parallel zu einer Fahrzeughochrichtung (16) zwischen einer Ausrichtung der Kamera (4) in der Referenzanordnung (9) und der Ausrichtung der Kamera (4) in der abweichenden Kameraanordnung berücksichtigt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung (9) ein Rotationswinkel (18) um eine Drehachse parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung (19) zwischen einer Ausrichtung der Kamera (4) in der Referenzanordnung (9) und der Ausrichtung der Kamera (4) in der abweichenden Kameraanordnung berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Seitenspiegel (2) durch eine vorbestimmte Einstellung eines Stellmotors der Seitenspiegel (2) vorgegeben ist und der dadurch vorgegebene Bahnverlauf und Zeitverlauf der Kameraanordnung der Bildauswerteeinheit (7) zum Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras (4) bereitgestellt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraanordnung in der Referenzanordnung (9) sowie in davon abweichenden Kameraanordnungen bei einem Kalibrierungsprozess der Seitenspiegel (2) bestimmt und der Bildauswerteeinheit (7) zum Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras (4) bereitgestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der Kameraanordnung von der Referenzanordnung (9) anhand eines digitalen Konstruktionsmodells des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt und der Bildauswerteeinheit (7) zum Verarbeiten der jeweiligen Kamerabilder der Kameras (4) bereitgestellt wird.
  8. Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug (1) zum Abbilden einer Fahrzeugumgebung (8), umfassend - mehrere Kameras (4), wobei zumindest eine der Kameras (4) in einem einklappbaren Seitenspiegel (2) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist, - eine Bildauswerteeinheit (7), die dazu ausgelegt ist, jeweilige Kamerabilder der Kameras (4) derart zu verarbeiten, dass diese zu einer vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (8) kombiniert werden, wobei die Bildauswerteeinheit (7) dazu eingerichtet ist, unter Berücksichtigung einer Abweichung einer Kameraanordnung von einer Referenzanordnung (9) die Kamerabilder der Kameras (4) derart zu verarbeiten, dass diese unabhängig von einer Stellung der Seitenspiegel (2) stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (8) kombiniert werden, wobei das Kamerasystem dazu ausgelegt ist, während einer Bewegung der einklappbaren Seitenspiegel (2) einen Bahnverlauf der Kameraanordnung von der Referenzanordnung (9) zur abweichenden Kameraanordnung sowie einen dazugehörigen Zeitverlauf zu bestimmen, sodass die Bildauswerteeinheit (7) unter Berücksichtigung des Bahnverlaufs und des dazugehörigen Zeitverlaufs dazu ausgelegt ist, die Kamerabilder der Kameras (4) derart zu verarbeiten, dass die Kamerabilder während der Bewegung der Seitenspiegel (2) stets zu der gleichen vorgegebenen Abbildung der Fahrzeugumgebung (8) kombiniert werden.
  9. Kraftfahrzeug (1) mit einem Kamerasystem nach Anspruch 8.
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