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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren, und eine Vorrichtung zum Anpassen einer Anzeige einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen Sensoren und Kameras auf, mit denen Signale bzw. Raumbereiche aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden können. Ein Beispiel hierfür sind Assistenzsysteme zum Einparken eines Kraftfahrzeugs. Dabei können zum einen durch die Sensoren die Abstände zu benachbarten Fahrzeugen erfasst werden, und bei einer Unterschreitung eines Schwellwerts kann ein Signalton ausgegeben werden. Andererseits kann auch eine Kamera vorgesehen sein, welche eine Ansicht auf ein benachbartes Auto beim Einparken erfasst, und an einer Anzeigeeinrichtung in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angezeigt werden kann. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs kann somit beim Einparken durch den ausgegebenen Signalton und durch die übertragene Ansicht des benachbarten Fahrzeugs unterstützt.
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Darüber hinaus können durch Kameras erfasste und durch die Anzeigeeinrichtung angezeigte Raumbereiche bzw. Bereiche der Umgebung des Kraftahrzeuges mit Hinweisen versehen werden, die in der angezeigten Umgebung mit dargestellt werden, um den Fahrer in einer aktuellen Verkehrssituation zu unterstützen. Die Ergänzung einer erfassten Umgebung mit zusätzlichen Hinweisen bzw. grafischen Elementen ist auch unter dem Begriff erweiterte Realität bzw. „Augmented Reality“ (AR) bekannt. Dabei können sowohl einzelne Bilder als auch Live-Videos erfasst und angezeigt werden, und durch grafische Elemente ergänzt werden.
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Dabei kann aufgrund einer Verwendung einer Kamera mit einer festen Brennweite bzw. eines vorher festgelegten Bildausschnitts ein bestimmter Bereich angezeigt werden. Objekte oder Vorgänge außerhalb dieses Bildausschnitts werden nicht erfasst.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzeige der Umgebung des Kraftfahrzeugs weiter zu verbessern.
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Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erster Aspekt der Lösung betrifft ein Verfahren insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren, zum Anpassen einer Anzeige einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, mit folgenden Schritten: (i) Erfassen eines in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildeten ersten Raumbereichs mit einem ersten Teilbereich und einem zweiten Teilbereich durch einen ersten Bildsensor; (ii) Anzeigen eines Bildausschnitts, der den ersten Teilbereich aufweist, durch eine Anzeigeeinrichtung; (iii) Durchführen einer Objekterkennung am zweiten Teilbereich durch einen in einer Auswerteeinrichtung abgespeicherten Algorithmus zur Objekterkennung; (iv) Anpassen des Bildausschnitts durch einen in der Auswerteeinrichtung abgespeicherten Algorithmus zur Bildbearbeitung derart, dass zumindest das Objekt des zweiten Teilbereichs durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, wenn das Durchführen der Objekterkennung ergeben hat, dass im zweiten Teilbereich ein Objekt dargestellt ist, und wenn das Objekt ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
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Die hierein gegebenenfalls verwendeten Begriffe „umfasst“, „beinhaltet“, „schließt ein“, „weist auf“, „hat“, „mit“, oder jede andere Variante davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. So ist beispielsweise ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.
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Ferner bezieht sich „oder“, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives oder und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhanden).
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Die Begriffe „ein“ oder „eine“, wie sie hier verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe „ein anderer“ und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.
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Der Begriff „Mehrzahl“, wie er hier verwendet wird, ist im Sinne von „zwei oder mehr“ zu verstehen.
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Unter dem Begriff „konfiguriert“ oder „eingerichtet“ eine bestimmte Funktion zu erfüllen, (und jeweiligen Abwandlungen davon) wie er hier verwendet ist zu verstehen, dass die entsprechende Vorrichtung bereits in einer Ausgestaltung oder Einstellung vorliegt, in der sie die Funktion ausführen kann oder sie zumindest so einstellbar - d.h. konfigurierbar - ist, dass sie nach entsprechender Einstellung die Funktion ausführen kann. Die Konfiguration kann dabei beispielsweise über eine entsprechende Einstellung von Parametern eines Prozessablaufs oder von Schaltern oder ähnlichem zur Aktivierung bzw. Deaktivierung von Funktionalitäten bzw. Einstellungen erfolgen. Insbesondere kann die Vorrichtung mehrere vorbestimmte Konfigurationen oder Betriebsmodi aufweisen, derart, dass das Konfigurieren mittels einer Auswahl einer dieser Konfigurationen bzw. Betriebsmodi erfolgen kann.
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Unter dem Begriff „Bildsensor“ wie er hier verwendet wird ist ein Bildsensor, insbesondere eine Kamera, zu verstehen, die in der Lage ist, eine Szene sensorisch zu erfassen. Insbesondere kann der Bildsensor einen elektrooptischen Sensor aufweisen, der ausgebildet ist, elektromagnetische Signale zu erfassen bzw. zu messen und diese in elektrische Signale umzuwandeln. Bei diesen Sensoren kann es sich insbesondere um einen ladungsgekoppelten Sensor, auch als CCD (engl. Charge-Coupled Device) bekannt, um einen Radar-Sensor, einen Lidar-Sensor, oder einen anderen Sensor handeln. Zudem kann ein solcher Sensor auch ausgebildet sein, elektromagnetische Signale an ein Objekt auszusenden, und die zurückreflektierten elektromagnetischen Signale von diesem Objekt wiederum zu messen, derart, dass in einer anschließenden Auswertung Informationen über das Objekt aus den ausgesendeten und den zurückreflektierten elektromagnetischen Signalen gewonnen werden können, auch als TOF (engl.: Time-of-Flight) Kamera bekannt.
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Durch das Verfahren nach dem ersten Aspekt kann erreicht werden, dass in Abhängigkeit eines Kriteriums eines erkannten Objekts die Anzeige eines Bildausschnitts für ein Kraftfahrzeug angepasst werden kann. Dadurch ist die Anzeige nicht mehr statisch, sondern wird dynamisch und automatisier angepasst, wodurch einem Fahrer ein ermitteltes relevantes Objekt angezeigt werden kann.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen Aspekten kombiniert werden können.
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Bei einigen Ausführungsformen weist das Verfahren ferner ein Vergleichen des durch die Objekterkennung ermittelten Objekts mit einem oder mehreren Referenz-Objekten auf, wobei das Kriterium erfüllt ist, wenn das ermittelte Objekt im Wesentlichen mit einem der Referenz-Objekte übereinstimmt. Dadurch erfolgt eine Anpassung der Anzeige des Bildausschnitts, wenn das Objekt mit einem Referenz-Objekt übereinstimmt. Dadurch wird einem Fahrer automatisiert ein relevantes Objekt angezeigt, wodurch der Fahrer dieses Objekt bei einer Bewertung einer aktuellen Verkehrssituation berücksichtigen kann. Insbesondere kann das Referenz-Objekt ein anderes Kraftfahrzeug, ein Verkehrsteilnehmer, ein Verkehrsschild, ein Hindernis im Straßenverlauf oder ein anderes, insbesondere sicherheitsrelevantes, Objekt, das für die vorliegende Verkehrssituation relevant sein kann, aufweisen.
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Bei einigen Ausführungsformen weist das Verfahren ferner ein Bestimmen eines Abstands zwischen dem durch die Objekterkennung ermittelten Objekt und dem Kraftfahrzeug auf, wobei das Kriterium erfüllt ist, wenn der Abstand einen vorgegebenen Abstand unterschreitet. Dadurch wird bei einem unterschreiten eines vorgegebenen Abstands der Bildausschnitt angepasst, und der Fahrer des Kraftfahrzeugs kann das Objekt auf der Anzeigeeinrichtung sehen. Dadurch kann eine mögliche Kollision mit dem Objekt frühzeitig erkannt und vermieden werden. Dieser Fall kann beispielsweise eintreten, wenn ein anderes Kraftfahrzeug einen unerwarteten Spurwechsel vornimmt, und sich damit der Abstand des anderen Kraftfahrzeugs zum vorliegenden Kraftfahrzeug verringert. Durch das Anzeigen des erkannten anderen Kraftfahrzeugs wird der Fahrer auf das andere Kraftfahrzeug aufmerksam gemacht.
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Bei einigen Ausführungsformen erfolgt das Erfassen des ersten Raumbereichs durch eine Abbildung des Raumbereichs durch ein Objektiv mit variabler Brennweite auf den ersten Bildsensor, und wobei das Anpassen des Bildausschnitts durch ein Verringern der Brennweite des Objektivs erfolgt. Dadurch kann ein größerer Bildausschnitt erfasst werden, ohne dass die Kamera in ihrer Position oder Ausrichtung verändert werden muss.
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Bei einigen Ausführungsformen erfolgt das Anpassen des Bildausschnitts durch ein Anpassen einer Ausrichtung, insbesondere einer Drehung und/oder einer Kippung, des ersten Bildsensors, wodurch der zu erfassende Raumbereich und damit der Bildausschnitt des ersten Teilbereichs angepasst wird. Hierdurch kann der erste Bildsensor so ausgerichtet werden, dass insbesondere der Bereich, in dem das Objekt dargestellt ist, angezeigt wird. Ebenso kann die Ausrichtung so gewählt werden, dass das Objekt in einem zentralen Bereich der Erfassung dargestellt ist, derart, dass das Objekt auch durch die Anzeigeeinrichtung in einem zentralen Bereich, also im Wesentlichen mittig, angezeigt wird, und der Fahrer das angezeigte Objekt schneller erkennen kann.
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Bei einigen Ausführungsformen erfolgt das Anpassen des Bildausschnitts durch ein Vergrößern des Bildausschnitts durch den Algorithmus zur Bildbearbeitung, derart, dass zusätzlich zum ersten Teilbereich wenigstens teilweise der zweite Teilbereich durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Der durch den ersten Bildsensor erfasste erste Raumbereich weist einen größeren Bereich auf als der erste Teilbereich, der durch die Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Dies kann durch ein vorher festgelegtes Zuschneiden des ersten Raumbereichs erfolgt sein. Durch ein Unterbinden dieses Zuschneidens kann der vollständige, größere, Bereich des erfassten ersten Raumbereichs angezeigt werden, ohne dass eine Veränderung der Vorrichtung erforderlich ist.
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Bei einigen Ausführungsformen weist das Verfahren ferner auf: (i) Erfassen eines zweiten Raumbereichs durch einen zweiten Bildsensor; (ii) Durchführen einer Objekterkennung am zweiten Raumbereich durch den in der Auswerteeinrichtung abgespeicherten Algorithmus zur Objekterkennung; (iii) Anpassen des Bildausschnitts durch den in der Auswerteeinrichtung abgespeicherten Algorithmus zur Bildbearbeitung, derart, dass zumindest das Objekt des zweiten Raumbereichs durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, wenn das Durchführen der Objekterkennung ergeben hat, dass im zweiten Raumbereich ein Objekt dargestellt ist, und wenn das Objekt ein vor-gegebenes Kriterium erfüllt. Dadurch kann erreicht werden, dass das Objekt durch einen zweiten Bildsensor erfasst wird. Dadurch kann ein anderer Raumbereich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs berücksichtig werden.
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Ein zweiter Aspekt der Lösung betrifft eine Vorrichtung zum Anpassen einer Anzeige eines Bildausschnitts einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen, wobei die Vorrichtung aufweist: (i) Einen ersten Bildsensor, der konfiguriert ist, einen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildeten ersten Raumbereich mit einem ersten Teilbereich und einem zweiten Teilbereich zu erfassen; (ii) eine Anzeigeeinrichtung, die konfiguriert ist, einen Bildausschnitt, der den ersten Teilbereich aufweist, anzuzeigen; (iii) eine Auswerteeinrichtung mit einem Algorithmus zur Objekterkennung, der konfiguriert ist, eine Objekterkennung am zweiten Teilbereich durchzuführen; (iv) wobei die Auswerteeinrichtung ferner einen Algorithmus zur Bildbearbeitung aufweist, der konfiguriert ist, den Bildausschnitt anzupassen, derart, dass zumindest das Objekt des zweiten Teilbereichs durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt werden kann, wenn die Objekterkennung ergeben hat, dass der zweite Teilbereich ein Objekt aufweist, und wenn das Objekt ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
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Ein dritter Aspekt der Lösung betrifft ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt.
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Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Lösung erläuterten Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für die weiteren beschriebenen Aspekte.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Figuren.
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Dabei zeigt
- 1 schematisch ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform; und
- 2 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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In den Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechenden Elemente verwendet.
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In 1 ist schematisch ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zum Anpassen einer Anzeige einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform gezeigt.
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In einem ersten Schritt 110 des Verfahrens erfolgt ein Erfassen eines in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 200 ausgebildeten ersten Raumbereichs mit einem ersten Teilbereich und einem zweiten Teilbereich durch einen ersten Bildsensor 210, 220.
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In einem weiteren Schritt 120 des Verfahrens erfolgt ein Anzeigen eines Bildausschnitts, der den ersten Teilbereich aufweist, durch eine Anzeigeeinrichtung.
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In einem weiteren Schritt 130 des Verfahrens erfolgt ein Durchführen einer Objekterkennung am zweiten Teilbereich durch einen in einer Auswerteeinrichtung abgespeicherten Algorithmus zur Objekterkennung. Als Algorithmus zur Objekterkennung kann eine handelsübliche Software verwendet werden, wie sie in modernen Kameras für die Autofokus-Funktion eingesetzt wird.
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In einem weiteren Schritt 140 des Verfahrens erfolgt ein Anpassen des Bildausschnitts durch einen in der Auswerteeinrichtung abgespeicherten Algorithmus zur Bildbearbeitung, derart, dass zumindest das Objekt des zweiten Teilbereichs durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, wenn das Durchführen der Objekterkennung ergeben hat, dass im zweiten Teilbereich ein Objekt dargestellt ist, und wenn das Objekt ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Der Algorithmus zur Bildbearbeitung kann hierbei eine bekannte Funktion zur Anpassung eines Bildausschnitts aufweisen, wie er mittlerweile bereits in Smartphones mit Kameras Verwendung findet.
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In 2 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 200 mit einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Die Vorrichtung weist eine erste Kamera 210, eine zweite Kamera 220, eine Auswerteeinrichtung 230 und eine Anzeigeeinrichtung 240 auf.
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Die erste Kamera 210 und die zweite Kamera 220 sind jeweils eingerichtet, um ein Bild bzw. einen Bildausschnitt eines Raumbereichs einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 200 zu erfassen. Die erste Kamera 210 und die zweite Kamera 220 sind jeweils mit der Auswerteeinrichtung 230 signaltechnisch verbunden. Die Auswerteeinrichtung 230 ist eingerichtet, einen erfassten Bildausschnitt der ersten Kamera 210 und/oder der zweiten Kamera 220 zu analysieren, zu bearbeiten und an die Anzeigeeinrichtung 240 zur Anzeige für den Fahrer zu senden.
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Die Anzeigeeinrichtung 240 kann insbesondere einen Bildschirm bzw. ein Display oder auch ein sogenanntes Head-up-Display, bei dem einem Benutzer ein anzuzeigender Inhalt in ein Sichtfeld des Benutzers projiziert wird, aufweisen.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass zunächst ein Bildausschnitt durch die erste Kamera 210 erfasst wird, und dieser erfasste Bildausschnitt durch einen Algorithmus der Auswerteeinrichtung 230 bearbeitet wird. Im Anschluss an die Bearbeitung wird der bearbeitete Bildausschnitt durch die Anzeigeeinrichtung 240 dem Fahrer angezeigt. Dabei wird im Rahmen der Bearbeitung der Bildausschnitt zugeschnitten, derart, dass der angezeigte Bildausschnitt im Vergleich zum erfassten Bildausschnitt verkleinert ist. Dies liegt darin begründet, dass die verwendete Kamera 210 eine feste optische Brennweite aufweisen kann, und der Bildausschnitt, der dem Fahrer gezeigt werden soll, einen wesentlichen Bereich anzeigen soll, und daher kleiner als der erfasste Bildausschnitt sein soll. Dadurch wird dem Fahrer ermöglicht, schneller den Inhalt des Bildausschnitts zu erfassen.
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Die Auswerteeinrichtung 230 weist ferner einen Algorithmus zur Objekterkennung auf. Unter Verwendung des Algorithmus wird an dem nicht dargestellten Bildausschnitt, der außerhalb des zugeschnittenen Bereichs liegt, eine Objekterkennung durchgeführt. Durch die Objekterkennung kann ermittelt werden, ob auf dem nicht dargestellten Bildausschnitt ein Objekt dargestellt ist. Ein auf diese Weise ermitteltes Objekt wird im Anschluss mit Referenz-Objekten aus einer Datenbank verglichen, woraus eine Relevanz des ermittelten Objekts bestimmt werden kann. Im einfachsten Fall sind in der Datenbank ausschließlich Referenz-Objekte hinterlegt, die als relevant bewertet sind. Dadurch kann bei einer ermittelten Übereinstimmung des Objekts mit einem der Referenz-Objekte, das ermittelte Objekt als relevant bewertet werden. Beispielsweise kann es sich bei dem ermittelten Objekt um eine anderes Kraftfahrzeug handeln, das jedoch nicht in dem zugeschnittenen Bildausschnitt enthalten ist. Bei einer Übereinstimmung des Objekts mit einem Referenz-Objekt wird durch die Auswerteeinrichtung die Bearbeitung des erfassten Bildausschnitts angepasst. Das Anpassen kann derart erfolgen, dass der durch die erste Kamera 210 erfasste Bildausschnitt vollständig, als ohne ein Zuschneiden durch die Auswerteeinrichtung 230, an die Anzeigeeinrichtung 240 weitergeleitet wird. Ebenso ist es denkbar, dass der erfasste Bildausschnitt durch den Algorithmus so zugeschnitten wird, dass zumindest das Objekt in dem zugeschnittenen Bildausschnitt enthalten ist. Dadurch wird dem Fahrer das erkannte Objekt automatisiert angezeigt.
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Weiterhin kann die Vorrichtung einen Abstandssensor 250 zum Erfassen eines Abstands des Kraftfahrzeugs 200 zu dem Objekt aufweisen. Dabei kann eine Anpassung des Bildausschnitts durch den Algorithmus auch dann erfolgen, wenn das Objekt zwar nicht als relevantes Objekt im Sinne eines der beschriebenen Referenz-Objekte dargestellt wurde, aber der Abstand des Kraftfahrzeugs 200 einen vorgegebenen Abstand zu dem Objekt unterschritten hat.
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Weiterhin kann ein Objekt durch die zweite Kamera erfasst werden. Durch die Auswerteeinrichtung 230 kann mittels der beschriebenen Objekterkennung ermittelt werden, ob ein Objekt, insbesondere ein relevantes Objekt, in dem durch die zweite Kamera 220 ermittelten Bildausschnitt dargestellt ist. In diesem Fall wird durch die Auswerteeinrichtung der Bildausschnitt der zweiten Kamera 220 an die Anzeigeeinrichtung übermittelt.
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Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 100
- Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens
- 110
- Erfassen eines Raumbereichs
- 120
- Anzeigen eines Bildausschnitts
- 130
- Durchführen eine Objekterkennung
- 140
- Anpassen des Bildausschnitts in Abhängigkeit eines Kriteriums
- 200
- Kraftfahrzeug
- 210
- Erste Kamera
- 220
- Zweite Kamera
- 230
- Auswerteeinrichtung
- 240
- Anzeigeeinrichtung
- 250
- Abstandssensor
