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Die Erfindung betrifft eine Rückfahrkamera mit einem variablen Erfassungsbereich sowie ein Verfahren zum Anpassen des Erfassungsbereichs.
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Optische Systeme zur Erfassung einer Umgebung um ein Fahrzeug herum sind mittlerweile zum Stand der Technik in der Fahrzeugwelt geworden.
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Bei der Bildbearbeitung der aufgenommenen Daten bzw. der Datenfusion wird im Allgemeinen eine sehr hohe Rechenleistung benötigt. Indem die Rechenleistung eines Mikroprozessors allerdings begrenzt ist, ergibt sich hier das Problem, dass die zu verarbeitenden Informationen grundsätzlich einer Begrenzung unterliegen. Eine Begrenzung kann beispielsweise durch die Limitierung der Wiederholrate der Bearbeitungszyklen innerhalb einer vorgegebenen Zeit realisiert werden.
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Weiterhin ist bei dem genannten Stand der Technik nachteilig, dass für die optischen Erfassungssysteme ein fester Erfassungsbereich festgelegt ist, wodurch potentiell wichtige Elemente unter einer Vielzahl an wiedergegebenen Informationen untergehen können, was letztendlich zu einer Verminderung der Fahrsicherheit führen kann.
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Die
US 2005/0206510 A1 beschreibt ein Erfassungssystem, wobei in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit das Sichtfeld angepasst wird.
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Die
DE 43 36 288 C1 beschreibt eine Einrichtung zur Überwachung eines Rückraums eines eingeparkten Fahrzeugs, wobei in Abhängigkeit eines erfassten Objekts die Kamera verschwenkt wird.
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Die
DE 10 2008 039 136 A1 beschreibt ein Kamerasystem, wobei eine Anzeigeeinheit für einen Übergang zwischen einem durch einen ersten Sichtwinkel definierten Bildschirmbild und einem durch einen zweiten Sichtwinkel definierten Bildschirmbild in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsdaten ansteuerbar ist, wobei der erste Sichtwinkel vertikal größer als der zweite Sichtwinkel ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Rückfahrkamera bereitzustellen, welche eine verbesserte Erfassung eines Umgebungsausschnitts ermöglicht und die Verkehrssicherheit erhöht.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist eine Rückfahrkamera für ein Fahrzeug mit einem Erfassungsbereich zum Aufnehmen eines Umgebungsausschnitts vorgesehen, wobei die Rückfahrkamera einen Bildempfänger-Chip aufweist und der Bildempfänger-Chip eine bestimmte maximale Pixelanzahl aufweist, wobei bei der Aufnahme eines Umgebungsbildes eine bestimmte Pixelanzahl in einem auszuwertenden Pixelbereich des Bildempfänger-Chips aktiv ist, wobei die maximale Pixelanzahl des Bildempfänger-Chips größer ist als die Pixelanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs und wobei die Rückfahrkamera einen hinter dem Fahrzeug liegenden Bereich erfasst und wobei der Erfassungsbereich in Abhängigkeit eines Abstands zu einem hinter dem Fahrzeug liegenden Hindernis durch Veränderung des auszuwertenden Pixelbereichs auf dem Bildempfänger-Chip variierbar ist.
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Vorteilhaft hierbei ist, dass der Erfassungsbereich situativ und in Abhängigkeit eines Abstands zu einem in der Nähe des Fahrzeugs befindlichen Hindernisses variierbar ist. Befindet sich ein Hindernis noch relativ entfernt von dem Fahrzeug, dann ist es durchaus sinnvoll ein recht großen Umgebungsbereich zu überwachen, also neben dem Hindernis auch den Bereich drum herum. Nähert man sich nun einem Hindernis, insbesondere einem kritischen Hindernis, an, so dass eine Kollision mit diesem bei Weiterverfolgung des Fahrtwegs durchaus wahrscheinlich ist, dann ist es sinnvoll dieses Hindernis bevorzugt zu erfassen. Um eine derartige Veränderung des Erfassungsbereichs zu realisieren weist der Bildempfänger-Chip eine größere Gesamtanzahl an Pixeln auf, als zur Erfassung des Umgebungsbildes aktiv sind. Somit kann der Erfassungsbereich durch Veränderung des auszuwertenden Pixelbereichs auf dem Bildempfänger-Chip variiert werden. Der Erfassungsbereich kann demnach innerhalb des gesamten Aufnahmebereichs variiert werden. Der auszuwertende Pixelbereich beschreibt den Bereich des Bildempfänger-Chips, in welchem die aktiven Pixel liegen. Somit handelt es sich um einen auszuwertenden bzw. aktiven Pixelbereich. Unter einem aktiven Pixelbereich ist im Licht der Erfindung insbesondere ein Pixelbereich oder mehrere Pixelbereiche zu verstehen, welche/r im weiteren Verlauf aktiv ausgewertet wird/werden.
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Im Sinne der Erfindung kann unter Hindernis grundsätzlich alles angesehen werden, das bei einer Berührung bzw. einem Zusammenstoß mit dem Fahrzeug zu einer Beschädigung bzw. Schaden an dem Fahrzeug bzw. zu einer Beschädigung bzw. Schaden an dem Hindernis selbst führen kann. Insbesondere können parkende Fahrzeuge, Poller, Wände, Bordsteine, Pflanzen bzw. Bäume, Personen als Hindernisse angesehen werden.
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Theoretisch bzw. praktisch könnten alle Pixel des Bildempfänger-Chips aktiv (erfassungsbereit) sein, wobei anhand der Selektion eines gewissen Pixelbereiches bzw. gewisser Pixelbereiche der/die dann aktiv ausgewertet wird/werden, der zu erfassende Umgebungsbereich festgelegt wird. Die Pixel die nicht ausgewertet werden müssen nicht zwangsweise deaktiviert werden.
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Erfindungsgemäß ist der Abstand des zumindest einen Hindernisses mittels eines Abstandssensors ermittelbar. Von Vorteil ist es, wenn das Erfassungssystem zumindest einen Abstandssensor, insbesondere eines Ultraschallsensors oder einer Radarsensors, aufweist. Der Abstandssensor misst insbesondere den Abstand zu dem hinter dem Fahrzeug liegenden Hindernis.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Erfassungsbereich durch Veränderung einer Zeilen- und Spaltenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs veränderbar. Auf diese Weise kann die Ausdehnung des Erfassungsbereichs verändert werden. Insbesondere ändert sich die Zeilen- und Spaltenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs in derselben Richtung. Dies ist erfindungsgemäß insbesondere dahingehend zu verstehen, dass, wenn sich die Zeilenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs verringert, sich auch die Spaltenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs verringert bzw. wenn sich die Zeilenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs erhöht, sich auch die Spaltenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs erhöht und umgekehrt genauso.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der auszuwertende Pixelbereich auf dem Bildempfänger-Chip kleiner und/oder die Anzahl der aktiven Pixel geringer, je geringer der Abstand zu einem hinter dem Fahrzeug liegenden Hindernis ist. Insbesondere sinkt die Spaltenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs und die Zeilenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs, wenn der Abstand kleiner wird.
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Bevorzugt ist der aufgenommene Umgebungsausschnitt einem Fahrerassistenzsystem und/oder einem Fahrer bereitstellbar. Die Bereitstellung des Umgebungsausschnitts an den Fahrer kann über eine oder mehrere Anzeigeeinrichtungen erfolgen. Vorteilhafterweise weist das optische Erfassungssystem zumindest eine Anzeigeeinrichtung auf. Die Anzeigeeinrichtung stellt insbesondere den aufgenommenen Umgebungsausschnitt dar. Besonders bevorzugt zeigt die Anzeigeeinrichtung den auszuwertenden Pixelbereich, insbesondere ausschließlich den auszuwertenden Pixelbereich an.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zum Anpassen eines Erfassungsbereichs einer Rückfahrkamera vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Erfassen eines Umgebungsausschnitts;
- - Ermitteln eines Abstands zu einem hinter dem Fahrzeug liegenden Hindernis;
- - Anpassen des Erfassungsbereichs der Rückfahrkamera in Abhängigkeit des Abstands durch Veränderung des auf dem Bildempfänger-Chip auszuwertenden Pixelbereichs.
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Erfindungsgemäß wird der Abstand mittels zumindest eines Abstandssensors, insbesondere eines Radarsensors und/oder eines Ultraschallsensors, ermittelt.
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Es ist vorteilhaft, wenn der auszuwertende Pixelbereich auf dem Bildempfänger-Chip kleiner wird bzw. die Anzahl der aktiven Pixel geringer werden, je geringer der Abstand zu dem hinter dem Fahrzeug liegenden Hindernis wird.
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Bevorzugt wird der erfasste Umgebungsausschnitt einem Fahrerassistenzsystem und/oder einem Fahrer bereitgestellt. Die Bereitstellung des Umgebungsausschnitts an den Fahrer kann über eine oder mehrere Anzeigeeinrichtungen erfolgen. Insbesondere wird nur der auszuwertende Pixelbereich auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt, idealerweise als Vollbild.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Zeichnungen. Darin zeigen:
- 1a: ein Fahrzeug mit einem optischen Erfassungssystem nach dem Stand der Technik;
- 1b: ein Fahrzeug mit einem optischen Erfassungssystem nach dem Stand der Technik;
- 1c: ein Fahrzeug mit einem optischen Erfassungssystem nach dem Stand der Technik;
- 2a: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2b: eine weitere schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;
- 3a: einen erfindungsgemäßen Bildempfänger-Chip mit aktivem Pixelbereich sowie eine Anzeigeeinrichtung;
- 3b: den erfindungsgemäßen Bildempfänger-Chip aus 3a mit verändertem, aktivem Pixelbereich sowie eine Anzeigeeinrichtung;
- 3c: den erfindungsgemäßen Bildempfänger-Chip aus 3a mit verändertem, aktivem Pixelbereich sowie eine Anzeigeeinrichtung;
- 4: ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die 1a bis 1c zeigen ein Fahrzeug 1 mit einem optischen Erfassungssystem 2 nach dem Stand der Technik. Das optische Erfassungssystem 2 weist einen Erfassungsbereich 3 auf, der einen Bereich hinter dem Fahrzeug 1 umfasst. In den 1a bis 1c erfasst das Erfassungssystem 2 einen Bereich der weit bis hinter das Fahrzeug 1 reicht.
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Das Fahrzeug 1 wird in den 1a bis 1c in eine parallele Parklücke eingeparkt. Wie ersichtlich ist, bleibt der Erfassungsbereich 3 des Erfassungssystems 2 während des Einparkens gleich. Es wird durchweg ein sehr weit hinter dem Fahrzeug 1 befindlicher Bereich erfasst. Der Fahrer erhält so eine Vielzahl von Informationen, die für ihn während eines Einparkvorgangs grundsätzlich nicht von Bedeutung sind. So kann es dann leicht passieren, dass aufgrund der Menge von Informationen, die wirklich wichtigen Informationen übersehen werden bzw. untergehen.
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Die 2a und 2b zeigen eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Fahrzeug 1 mit einem erfindungsgemäßen optischen Erfassungssystem 2 mit einem Erfassungsbereich 3 zum Aufnehmen eines Umgebungsausschnitts dargestellt ist. Das Fahrzeug 1 befindet sich in einem Einparkvorgang. Der Erfassungsbereich 3 ist derart ausgestaltet, dass ein hinter dem Fahrzeug 1 befindliches parkende Fahrzeug 8 erfasst werden kann.
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Nähert sich das Fahrzeug 1 nun dem parkenden Auto 8, dann passt sich der Erfassungsbereich 3 des Erfassungssystems 2 entsprechend an. Wie in den 2a und 2b dargestellt, wird insbesondere nur der Bereich zwischen dem Fahrzeug 1 und dem parkenden Fahrzeug 8 erfasst. Der Vorteil ist, dass hier insbesondere nur wirklich situationsrelevante Informationen dem Fahrer angezeigt bzw. bereitgestellt werden, so dass er sich auf das wirklich wichtige konzentrieren kann. Der Erfassungsbereich 3 hängt somit insbesondere von einem Abstand zu einem hinter dem Fahrzeug 1 liegenden Hindernis 8 ab. Der Abstand ist in den 2a und 2b durch die gestrichelte Doppelpfeillinie dargestellt. In Abhängigkeit eines Abstands zu einem hinter dem Fahrzeug 1 befindlichen parkenden Fahrzeug 8 ist der Erfassungsbereich 3 durch Veränderung des auszuwertenden Pixelbereichs auf einem Bildempfänger-Chip 4 variierbar.
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Zum Messen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug 1 und einem in der Nähe des Fahrzeugs 1 befindlichen Hindernisses 8, insbesondere hinter dem Fahrzeug 1 befindlichen Hindernis 8, weist das Fahrzeug zumindest einen Abstandssensor 9 auf. Bei dem Abstandssensor 9 kann es sich um einen Radarsensor und/oder um einen Ultraschallsensor handeln.
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3a zeigt einen erfindungsgemäßen Bildempfänger-Chip 4 mit einer maximalen Pixelanzahl, zusammengesetzt aus aktiven 7 und nichtaktiven 5 Pixeln, und einem auszuwertenden Pixelbereich 6. Der Pixelbereich 6 stellt nur einen Teilbereich des Bildempfänger-Chips 4 dar und weist die aktiven Pixel 7 auf, also diejenigen Pixel, die aktiv ausgewertet werden.
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3b zeigt den erfindungsgemäßen Bildempfänger-Chip 4 aus 3a, wobei hierbei der aktive Pixelbereich 6 verändert wurde. Auf diese Weise kann der für den Fahrzeugführer hinter dem Fahrzeug 1 liegende, situationsrelevante Bereich zuverlässig erfasst werden. Der auszuwertende Pixelbereich 6 und/oder die aktiven Pixel 7 sind dabei geringer als in 3a.
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3c zeigt den erfindungsgemäßen Bildempfänger-Chip 4 aus 3a bzw. 3b, wobei hierbei wiederum der aktive Pixelbereich 6 verändert wurde. Der auszuwertende Pixelbereich 6 bzw. die aktiven Pixel 7 sind dabei noch geringer als in 3b. Bevorzugt wird der auszuwertende Pixelbereich 6 und/oder die aktiven Pixel 7 kleiner, je geringer der Abstand des Fahrzeugs 1 zu einem Hindernis 8 ist. Dies hat den Vorteil, dass nur der für den Fahrzeugführer relevante Bereich erfasst und/oder bereitgestellt bzw. angezeigt wird. Zudem kann hierdurch auch die benötigte Rechenleistung gesenkt werden. Insbesondere ändert sich der Erfassungsbereich 3 durch Verändern der Zeilen- und Spaltenanzahl des auszuwertenden Pixelbereichs 6.
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Ferner ist in den 3a bis 3c eine Anzeigeeinrichtung 10 dargestellt. Die Anzeigeeinrichtung 10 zeigt insbesondere nur den auszuwertenden Pixelbereich 6, bevorzugt als Vollbild.
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4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Schritt S1 wird ein Umgebungsausschnitt erfasst. In Schritt S2 wird der Abstand zu einem hinter dem Fahrzeug 1 liegenden Hindernis 8 ermittelt. Der Abstand kann insbesondere mittels zumindest eines Abstandsensors 9, beispielsweise einem Radarsensor, wie einem Short Range Radarsensor, ermittelt werden. In Schritt S3 wird, sofern notwendig, der Erfassungsbereichs 3 des optischen Erfassungssystems 2 in Abhängigkeit des aktuellen Abstands durch Veränderung des auf dem Bildempfänger-Chip 4 auszuwertenden Pixelbereichs 6 angepasst. Bevorzugt wird der auszuwertende Pixelbereich 6 auf dem Bildempfänger-Chip 4 kleiner bzw. die Anzahl der aktiven Pixel 7 sinkt, je geringer der Abstand zum hinter dem Fahrzeug 1 liegenden Hindernis 8 wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere anstelle des in den Figuren dargestellten parkenden Autos kann auch ein beliebig anderes Hindernis verwendet werden. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- optisches Erfassungssystem
- 3
- Erfassungsbereich
- 4
- Bildempfänger-Chip
- 5
- nichtaktive / nicht ausgewertete Pixel
- 6
- auszuwertender Pixelbereich
- 7
- aktive Pixel
- 8
- parkendes Auto
- 9
- Abstandssensor
- 10
- Anzeigeeinrichtung
- S1-S3
- Verfahrensschritte
