WO2006024446A1 - Hilfsvorrichtung für das handhaben eines fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hilfsvorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs (3) mit einem Erfassungssystem (2) zum Erfassen der Umgebung (6, 7, 8) des Fahrzeugs, einer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der durch das Erfassungssystem (2) erfassten Daten sowie einer optischen Anzeigeeinrichtung (1) zur Darstellung der erfassten Daten. Um eine Hilfsvorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs (3) mit einem Erfassungssystem, einer Verarbeitungseinheit sowie einer optischen Anzeigeeinheit zu schaffen, die das Handhaben des Fahrzeugs (3) komfortabler macht und zuverlässig Kollisionen mit Hindernissen verhindert wird vorgeschlagen, dass das Erfassungssystem (2) neben der Umgebung (6, 7, 8) des Fahrzeugs auch das Fahrzeug (3) selbst erfasst und dieses mit der Umgebung (6, 7, 8) auf der Anzeigeinrichtung (1) dargestellt wird, wobei auf der Anzeigeeinrichtung zusätzliche Linien (14, 15, 16, 16') zum Unterstützen des Handhabens des Fahrzeugs (3) zuschaltbar sind.

Description

Hilfsvorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Hilfsvorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Überwachen der Umgebung eines Fahrzeugs bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 201 05 340 Ul eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Erfassung der Umgebung von Straßenfahrzeugen, insbesondere zum Detektieren von Parklücken. Die bekannte Vorrichtung weist einen Entfernungssensor, der eine Abfolge von Entfernungsprofilen erzeugt, sowie eine Datenverarbeitungseinheit und eine Speiehereinheit auf. Über die Datenverarbeitungseinheit wird ein dreidimensionales Abbild der Umgebung bzw. des Umfeldes des Fahrzeugs zusammengestellt.
Aus der DE 100 35 223 Al ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Umgebung eines Fahrzeugs bekannt, die eine Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen, eine Auswerteeinheit sowie eine optische Anzeigeeinrichtung aufweist. Mit Hilfe der Auswerteeinrichtung sowie der Erfassungseinrichtungen wird ein Bild erzeugt, welches die Umgebung des Fahrzeugs wiedergibt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Hilfsvorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs mit einem Erfassungssystem, einer Verarbeitungseinheit sowie einer optischen Anzeigeeinheit zu schaffen, die das Handhaben des Fahrzeugs komfortabler macht und zuverlässig Kollisionen mit Hindernissen verhindert.
Die Aufgabe wird durch eine HilfsVorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelost.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Demnach zeichnet sich die Erfindung durch eine Hilfsvorrichtung mit den im Folgenden aufgezählten Komponenten aus. Es ist ein Erfassungssystem zum Erfassen der Umgebung des Fahrzeugs vorgesehen. Weiterhin weist die Hilfsvorrichtung eine Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der durch das Erfassungssystem erfassten Daten auf. Zudem ist eine optische Anzeigeeinrichtung zur Darstellung der erfassten Daten für einen Fahrzeuginsassen vorgesehen. Als Verarbeitungseinheit kann beispielsweise ein Bordcomputer verwendet werden. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Erfassungssystem neben der Umgebung des Fahrzeugs auch das Fahrzeug selber erfasst. Sowohl die Umgebung als auch das Fahrzeug selbst werden mit Hilfe der optischen Anzeigeeinrichtung dargestellt. Weiterhin ist es möglich, auf der optischen Anzeigeeinrichtung Hilfslinien zuzuschalten, die das Handhaben des Fahrzeugs unterstützen. Das Darstellen von Fahrzeug und Umgebung unterstützt das Handhaben des Fahrzeugs in erheblichem Maße, insbesondere das Rückwärtsfahren sowie das Bewegen von Fahrzeugteilen, aber auch -in Abhängigkeit von der Position des Erfassungssystems- das normale Geradeausfahren des Fahrzeugs. Das gilt insbesondere deshalb, weil beim Handhaben eines Fahrzeugs in der Regel Bewegungen eine große Rolle spielen. Wenn das Pahrzeug mit seiner Umgebung dargestellt ist, lässt sich besonders gut abschätzen, wie sich das Fahrzeug- relativ zu seiner Umgebung bewegt und ob es dabei zu Problemen, beispielsweise zu Kollisionen kommen kann.
Das Erfassungssystem kann aus einer Baueinheit bestehen. Das bringt insbesondere Vorteile bei der Herstellung und der Montage mit sich, da nur eine Einheit montiert werden muss. Besonders Vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Erfassungssystem einen Bereich von 360° erfasst. In diesem Fall kann mit Hilfe eines Erfassungssystems der interessierende Bereich eines Fahrzeugs erfasst und angezeigt werden, ohne dass aufwendige Systeme zur Überlagerung von verschiedenen Erfassungssystemen notwendig sind.
Es ist denkbar, als Erfassungssystem eine 360°-Kamera vorzusehen. Eine Kamera erfasst ihr Umfeld optisch und lässt sich daher ohne aufwendige Umwandlungen auf der optischen Anzeigeeinrichtung darstellen. Selbstverständlich sind auch andere Erfassungssysteme, wie beispielsweise Infrarot- AbtastSysteme, akustische Systeme oder Radarsysteme denkbar. In diesen Fällen muss die Verarbeitungseinheit beziehungsweise die Anzeigeeinrichtung entsprechend angepasst werden.
Das erfindungsgemäße Erfassungssystem kann beispielsweise im Bereich des Fahrzeughecks angeordnet sein. Dieser Bereich eines Fahrzeugs ist insbesondere bei großen Fahrzeugen, wie bei Lastkraftwagen oder Transportern von Interesse, weil er vom Fahrer schlecht einsehbar ist. Das gilt vor allem für das nach hinten Bewegen des Fahrzeugs sowie das Bewegen von an dem Fahrzeug angebrachten Teilen, wie beispielsweise das Öffnen von Türen. Wenn das Erfassungssystem im oberen Bereich des Hecks angeordnet ist und es sich bei dem Erfassungssystem um eine 360°-Kamera handelt, erfasst die Kamera einen für den Fahrer besonders interessanten Bereich, nämlich sowohl das Dach des Fahrzeugs als auch das Heckportal des Fahrzeugs sowie die sich an diese Fahrzeugbereiche anschließende Umgebung. Das Dach des Fahrzeugs kann dann von Interesse sein, wenn sich der Fahrer mit dem Fahrzeug unter einem Gegenstand hindurchbewegt, beispielsweise unter einer Brücke. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen HilfsVorrichtung lässt sich auf besonders einfache Art und Weise abschätzen, wie sich das Dach relativ zu seiner Umgebung, hier der Brücke verhält, insbesondere ob es beim Hindurchfahren zu einer Kollision kommen kann. Das Gleiche gilt für das Heckportal beim Zurückbewegen des Fahrzeugs sowie für das Öffnen am Heckportal angebrachten Teilen, wie beispielsweise Türen.
Die optische Anzeigeeinrichtung kann ein Monitor sein. Ein Monitor stellt eine besonders günstige Anzeigeeinrichtung dar, weil es sich dabei mittlerweile um ein im Fahrzeugbau übliches Element handelt. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, den Monitor im Bereich des Innenspiegels anzuordnen, weil er in diesem Bereich für den Fahrer besonders günstig einsehbar ist. Beim Rückwärtsfahren bringt diese Positionierung den Vorteil mit sich, dass der Fahrer mit einem Blick den Innenspiegel sowie den Monitor wahrnehmen kann.
Es ist denkbar, auf der optischen Anzeigeeinrichtung, die die durch das Erfassungssystem erfassten Daten darstellt, Hilfslinien vorzusehen, die Begrenzungslinien des Fahrzeugs kennzeichnen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die optische Anzeigeeinrichtung beispielsweise auf Grund von ungünstigen Lichtverhältnissen, keine eindeutige Darstellung der erfassten Daten wiedergibt. Wenn es beispielsweise unter einer Brücke dunkel ist, und sich das Fahrzeug unter dieser Brücke hindurchbewegt, kann es denkbar sein, dass das Erfassungssystem die Begrenzungslinie des Fahrzeugs vor dem Hintergrund einer dunklen Umgebung nicht eindeutig erfasst. Die Hilfslinie, die die Begrenzungslinie des Fahrzeugs kennzeichnet, hilft dem Fahrer dann, unzweifelhaft festzustellen, wo das Fahrzeug endet und einzuschätzen, ob es sich relativ zu seiner Umgebung so bewegt, dass es zu keiner Kollision kommt.
Weiterhin ist es denkbar, Hilfslinien zuzuschalten, die Bereiche kennzeichnen, in die sich das Fahrzeug und/oder Teile des Fahrzeugs möglicherweise hineinbewegen. So können Hilfslinien beispielsweise den Öffnungsbereich von Türen kennzeichnen. Auf diese Weise kann der Fahrer mit einem Blick erkennen, ob das Fahrzeug in Bezug auf in der Umgebung des Fahrzeugs befindliche Gegenstände eine Position einnimmt, die ein ungestörtes Öffnen von Türen ermöglicht. Auf die gleiche Weise ist es denkbar Hilfslinien hinzuzuschalten, die einen Fahrkorridor kennzeichnen, in den sich das Fahrzeug möglicherweise hineinbewegt. Besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, den Fahrkorridor in Abhängigkeit von Fahrzeugparametern zu verändern. Beispielsweise kann der Fahrkorridor sich in Abhängigkeit von dem am Lenkrad eingestellten Lenkwinkel verändern.
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Lösung anhand von den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Hilfsvorrichtung auf einem Monitor erzeugtes Bild eines Fahrzeugs und seiner Umgebung; Fig. 2 ein Bild gemäß Figur 1 mit einer Hilfslinie, die eine Begrenzungslinie des Fahrzeugs kennzeichnet;
Fig. 3 ein Bild gemäß Figur 1 mit einer Hilfslinie, die einen Offnungsbereich von Türen kennzeichnet;
Fig. 4 ein Bild gemäß Figur 1 mit Hilfslinien, die den Fahrkorridor des Fahrzeugs kennzeichnen sowie
Fig. 5 ein Bild gemäß Figur 1 mit Hilfslinien, die einen an den Lenkwinkel gekoppelten Fahrkorridor des Fahrzeugs kennzeichnen.
In Figur 1 ist ein Monitor 1 dargestellt, der ein mit Hilfe einer erfindungsgemäßen HilfsVorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs erzeugtes Bild wiedergibt. Im Folgenden wird das dargestellte Bild näher erläutert. Das zur Erzeugung des Bildes verwendete Erfassungssystem besteht aus einer 360°- Kamera. Eine solche Kamera ist aus dem Stand der Technik bekannt. Sie nimmt alles auf, was sich in einem Radius von 360° um sie herum befindet. In Figur 1 zu erkennen ist die Befestigungsvorrichtung 2 der Kamera an dem Fahrzeug. Mit Hilfe der Kamera wird ein 360°-Bild erzeugt, von dem in Figur 1 nur ein Ausschnitt auf dem Monitor 1 dargestellt ist. Der obere Bereich des erfassten 360°-Bildes wird auf dem Monitor nicht dargestellt. Das liegt daran, dass sich in diesem Bereich des Bildes nur Informationen befinden, die für das Handhaben des Fahrzeugs nicht von Interesse sind, wie beispielsweise der Himmel. Es ist denkbar, die optische Anzeigeeinrichtung der erfindungsgemäßen HilfsVorrichtung so zu gestalten, dass sich der Fahrer immer genau den Abschnitt auf dem Monitor 1 anzeigen lassen kann, der für ihn von Interesse ist. Um die Befestigungsvorrichtung 2 der Kamera herum, ist das Fahrzeug 3, auf dem die Kamera montiert ist zu erkennen. Die Kamera ist am hinteren oberen Ende des Fahrzeugs montiert, so dass sie mit einer 360°-Aufnahme zu einen das Dach 4 und zum anderen das Heck 5 -bei einem Transporter handelt es sich dann um das Heckportal 5- aufnimmt. Die Kamera erfasst somit zum einen das sie tragende Fahrzeug 3.
Weiterhin erfasst die Kamera die Umgebung des Fahrzeugs. In Figur 1 ist beispielsweise eine Umgebung schematisch dargestellt, die nun erläutert wird. Hinter dem Fahrzeug 3, also in Anschluss an das Heck 5, erstreckt sich die Straße 6. Aus dem Bild geht hervor, dass das Fahrzeug 3 sich am rechten Rand der Straße 6 befindet. Rechts und links der Strasse befindet sich jeweils ein Seitenstreifen 7, der gegenüber dem Himmel 8 durch eine Horizontlinie 9 begrenzt ist.
In dem dargestellten Bild sind weiterhin schematisch ein Haus 11 sowie ein Baum 12 zu erkennen, die beide am Horizont angeordnet sind. Im linken unteren Bereich des Bildes ist schematisch ein Hindernis, beispielsweise ein Fahrzeug 13 zu erkennen, welches beim Zurücksetzen des Fahrzeugs 3 zu beachten ist.
In Figur 2 ist zusätzlich zu dem in Figur 1 wiedergegebenen Bild eine Hilfslinie 14 zu erkennen. Die Hilfslinie 14 ist je nach Belieben des Fahrers hinzu- oder wegschaltbar. Sie ist im Bereich des Daches 4 angeordnet und kennzeichnet die Erstreckung des Fahrzeugs 3 nach oben. Mit Hilfe der Hilfslinie 14 für die Fahrzeughδhe kann der Fahrer besser abschätzen, wie sich diese im Vergleich zu in der Umgebung auftretenden Elementen, wie beispielsweise einer Brücke verhält, somit kann der Fahrer einfacher abschätzten, ob das Fahrzeug durch die Brücke passt oder nicht. Die eingeblendete Fahrzeughöhe zeigt dem Fahrer bei Ein- und Durchfahrten mit begrenzter Höhe, ob eine kollisionsfreie Durchfahrt möglich ist.
In Figur 3 sind Hilfslinien 15 hinzugeschaltet, die den Öffnungsbereich von Hecktüren kennzeichnen. Mit Hinzuschalten dieser Hilfslinien kann der Fahrer somit bereits im Cockpit beurteilen, ob ein Öffnen von Hecktüren in der aktuellen Fahrzeugposition möglich ist oder ob das Fahrzeug verschoben werden musβ.
In der Darstellung in Figur 4 sind ebenfalls Hilfslinien 16 beziehungsweise 16' hinzugeschaltet. Diese Hilfslinien kennzeichnen einen nach hinten gerichteten Fahrkorridor für das Fahrzeug. Die durchgezogenen Hilfslinien 16 kennzeichnen dabei den Bereich auf dem Boden, während die gestrichelten Hilfslinien 16' den Bereich oberhalb des Bodens markieren. Der der Kamera überlagerte Fahrkorridor erleichtert dem Fahrer Rangiermanδver und Einparkvorgänge. Das gilt insbesondere dann, wenn die den Fahrkorridor kennzeichnenden Hilfslinien 16 beziehungsweise 16', wie in Figur 5 dargestellt an den Lenkradwinkel des Fahrzeugs gekoppelt sind. Somit kann der Fahrer genau den Bereich überwachen, in den er sein Fahrzeug hineinbewegen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Hilfsvorrichtung für das Handhaben eines Fahrzeugs (3)
- mit einem Erfassungssystem (2) zum Erfassen der Umgebung (6, 7, 8) des Fahrzeugs,
- einer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der durch das Erfassungssystem (2) erfassten Daten
- sowie einer optischen Anzeigeeinrichtung (1) zur Darstellung der erfassten Daten, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (2) neben der Umgebung (6, 7, 8) auch das Fahrzeug (3) selbst erfasst und dieses mit der Umgebung (6, 7, 8) auf der Anzeigeeinrichtung (1) dargestellt wird, wobei auf der Anzeigeeinrichtung Hilfslinien (14, 15, 16, 16') zum Unterstützen des Handhabens des Fahrzeugs (3) zuschaltbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (2) aus einer Einheit besteht und einen Bereich von 360° erfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (2) eine 360°-Kamera ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (2) im Bereich des
Fahrzeughecks angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (2) sowohl das Dach (4) als auch das Heckportal (5) des Fahrzeugs 3) sowie die sich an diese Fahrzeugbereiche anschließende Umgebung (6, 7, 8) erfasst.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anzeigeeinrichtung ein Monitor (1) ist, der im Bereich des Innenspiegels angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslinien Begrenzungslinien (14) des Fahrzeugs kennzeichnen.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslinien (15, 16, 16') Bereiche kennzeichnen, in die sich das Fahrzeug und/oder Teile des Fahrzeugs möglicherweise hineinbewegen.
9. Vorrichtung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslinien einen Öffnungsbereich (IS) von Türen kennzeichnen.
10. Vorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslinien einen Fahrkorridor (16, 16') kennzeichnen, in den sich das Fahrzeug möglicherweise hineinbewegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Fahrkorridor (16, 16") darstellenden Hilfslinien in Abhängigkeit von Fahrzeugparametern veränderbar ist.
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