WO2012003942A2 - Verfahren und vorrichtung zur fahrerunterstützung beim fahren und/oder rangieren eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur fahrerunterstützung beim fahren und/oder rangieren eines fahrzeugs Download PDF

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    • B60R2300/8086—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for vehicle path indication

Definitions

  • the invention relates to a method for driver assistance during driving and / or maneuvering of a vehicle, in which environmental regions of the vehicle are detected and orientation aids depending on the detected environmental regions are at least optically output.
  • the invention further relates to a device for carrying out the method.
  • DE 199 51 376 A1 describes a vehicle having a plurality of image acquisition units designed as cameras for detecting a region located laterally next to and laterally behind the vehicle, which are arranged on both sides in the front region of the vehicle on this. Furthermore, the vehicle has display units, wherein each display unit is assigned to one of the cameras and is provided for displaying the images captured by the respective camera, so that an exterior mirror function can be implemented by means of a respective camera and a display unit.
  • the vehicle comprises at least one further camera, which is arranged in the rear region of the vehicle and which is provided for detecting a rear region of the vehicle.
  • the camera is coupled to a further display unit, which is provided for displaying the images captured by means of the further camera.
  • DE 10 2008 006 309 A1 a device and a method for driver assistance when maneuvering a vehicle or vehicle combination known, which has a plurality of mutually kinkable vehicle elements, wherein by means of a trained as a camera image capture device a rear instantaneous environment, an instantaneous steering angle of at least one steerable axle by means of a position sensor and an instantaneous bending angle of at least the mutually bendable vehicle elements of the vehicle or vehicle combination are detected by means of another position sensor , Based on the recorded
  • a future driving course is predicted, which indicates at which position the vehicle or vehicle combination will reach a rectilinear position in the future driving course. This driving course will be on one
  • the invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method for driver assistance when driving and / or maneuvering a vehicle and an improved apparatus for performing the method.
  • the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the device by the features specified in claim 5.
  • surrounding areas of the vehicle are detected and orientation aids are output at least optically as a function of the detected surrounding areas.
  • Surround areas each laterally next to and laterally located behind the vehicle areas detected and the detected areas are optically output from an exterior mirror perspective on the image acquisition units associated display units, the output images are superimposed with the orientation aids.
  • the optical output from the exterior mirror perspective means that the driver of the vehicle outputs the areas on the display device, which are located laterally beside and laterally behind the vehicle, by means of the image acquisition units, from which the driver of the vehicle displays the Surrounding areas would look through conventional exterior mirrors of the vehicle.
  • the projection of the orientation aids into the images and the consequent superimposition of the images with the orientation aids provide the driver of the vehicle with assistance in driving and / or maneuvering the vehicle.
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle according to the prior art in a plan view and a field of view of exterior mirrors of the vehicle
  • Fig. 2 shows schematically a vehicle with an image capture device and a
  • Fig. 3 shows schematically a first image of a side next to and laterally behind the
  • Fig. 4 shows schematically a second image of a side next to and laterally behind the
  • Fig. 5 shows schematically a third image of a side next to and laterally behind the
  • Fig. 6 shows schematically a fourth image of a side next to and laterally behind the
  • Fig. 7 shows schematically a fifth image of a side next to and laterally behind the
  • FIG. 1 shows a vehicle 1 according to the prior art.
  • the vehicle 1 comprises two exterior mirrors 1.1, 1.2, which are each characterized by a detection area E1, E2 shown in a plan view, which extends laterally next to the vehicle 1 and laterally behind it and a field of view of
  • the distance A is in particular 4 m and the width B 1 m. In other words: at ground level, they show
  • the width B increases with increasing distance from the driver's viewpoint P in such a way that the ground level detection areas E1, E2 have a minimum width D when a predetermined further distance C is reached.
  • the distance C is in particular 20 m and the width D 4 m.
  • an orientation and / or position of the exterior mirrors 1.1, 1.2 of the vehicle 1 are adaptable to different seat positions of the driver and resulting different viewpoints P such that the detection areas E1, E2 at the distances A, C shown at least the widths B, D have.
  • Figure 2 shows a vehicle 2, wherein in the front region of the longitudinal sides of the
  • Vehicle 2 in particular in the area of the A-pillars of the vehicle 2, in each case one directed in the direction of the vehicle rear image detection unit 3, 4 is arranged.
  • the image acquisition units 3, 4 are designed as cameras and are provided for detecting a respective area E3, E4 located laterally next to and laterally behind the vehicle 2.
  • the regions E3, E4 have in particular the described features of the detection regions E1, E2 shown in FIG.
  • the image detection units 3, 4 at other positions on the vehicle 2, for example in the rear of the vehicle. 2 and / or on its roof, arranged so that an enlargement of the detected areas E3, E4 is possible.
  • the image detection units 3, 4 are provided for replacing the outside mirrors 1.1, 1.2.
  • the image acquisition units 3, 4 each with a
  • Display unit 5, 6 which are arranged in the interior of the vehicle 2 and the driver of the vehicle 2 by means of the image detection units 3, 4 in the
  • the display units 5, 6 are arranged in the field of view of the conventional exterior mirrors 1.1, 1.2. In alternative embodiments, not shown, the display units 5, 6 may be arranged differently at other positions in the interior of the vehicle 2, wherein the display units 5, 6, for example, integrated in a dashboard or arranged on this.
  • the detection ranges of the image acquisition units 3, 4 are in a particularly advantageous manner greater than that of the conventional exterior mirrors 1.1, 1.2, resulting in a
  • Imaging units 3, 4 and display units 5, 6 an air resistance or Cw value of the vehicle 2 is reduced, resulting in a reduction in fuel consumption of the vehicle 2 and thus follows a pollutant emissions.
  • the reduction of the vehicle weight due to the omission of the mirrors 1.1, 1.2 contributes to a
  • the vehicle 2 is characterized by improved aerodynamics due to improved aeroacoustics.
  • the image acquisition units 3, 4 compared to the conventional exterior mirrors 1.1, 1.2, the possibility of reducing the vehicle width or the ability to enlarge the width of an interior of the vehicle 2 with the same vehicle.
  • the units formed from the image acquisition units 3, 4 and the associated display units 5, 6 can also be provided in addition to the conventional exterior mirrors 1.1, 1.2.
  • the function of the image acquisition units 3, 4 and the associated display units 5, 6 can also be provided in addition to the conventional exterior mirrors 1.1, 1.2.
  • Exterior mirrors 1.1, 1.2 supported by the visual representation of the areas E3, E4.
  • Image data acquired by the image acquisition units 3, 4 are respectively supplied to an associated image processing unit 7.1, 8.1.
  • Image processing units 7.1, 8.1 the image data are processed such that they can be output to the driver by means of the display units 5, 6 as image Bl.
  • the captured image data may alternatively be a central one
  • the image processing units 7.1, 8.1 are each integrated in a control device 7, 8, which for controlling the image acquisition units 3, 4 and the
  • the control devices 7, 8 are not for transmitting data with one
  • control devices 7, 8 in particular receive brightness information of the surroundings of the vehicle 2 from one or more brightness sensors arranged on or in the vehicle 2, so that control of the image detection units 3, 4 is possible.
  • control devices 7, 8 are preferably still with not shown
  • FIG. 3 shows an image Bl, displayed on the display unit 5, of a region E3 located laterally next to and laterally behind the vehicle 2, which was detected by means of the image capture unit 3.
  • the picture Bl is from a
  • Orientation aids H1 to H3 are parallel to the rear of the vehicle extending distance lines, which is a distance of a rear portion of the vehicle 2 to the current positions that cover the distance lines represent.
  • a virtual and predicted lane behind the vehicle 2 is defined on the basis of the orientation aids H4, H5, in which the vehicle 2 moves in the future at a current steering angle in a reverse drive.
  • the control devices 7, 8 receive in addition to the brightness information steering angle information from one or more on or in the vehicle 2 via the data bus system
  • an area traveled or swept over by the vehicle 2 during reversing at the currently detected steering angle is displayed on the roadway.
  • the determined positions are in an image coordinate system
  • orientation aids H1 to H6 By projecting the orientation aids H1 to H6 into the image B1, it is possible for the driver of the vehicle 2 to easily estimate the area detected by the image acquisition unit 3, so that control of the vehicle 2, in particular when maneuvering, is facilitated.
  • FIG. 4 shows another image Bl, displayed on the display unit 5, of the area E3 located laterally next to and laterally behind the vehicle 2, which was detected by means of the image capture unit 3.
  • the image Bl is also shown from the outside mirror perspective of the conventional exterior mirror 1.1 according to FIG.
  • a trailer 9 is attached.
  • H1 to H6 that is the distance lines
  • This area represents the area in which the combination of the vehicle 2 and the trailer 9 in a continuation of a current movement with the current steering angle is again in a position in which a bending angle between the vehicle 2 and the trailer 9 the value Is zero.
  • control devices 7, 8 via the data bus system kink angle information from one or more on or in the vehicle 2 and / or on or in the trailer 9 arranged kink angle sensors, not shown.
  • a larger number trailer 9 is attached to the vehicle 2, wherein the optical output of
  • Orientation aids H1 to H9 is always adapted to the characteristics of the respective trailer 9 or the respective trailer 9.
  • FIG. 5 shows an alternative or additional exemplary embodiment to the exemplary embodiments already described, in which an image Bl, displayed on the display unit 6, of the area E4 located laterally next to and laterally behind the vehicle 2, which was detected by means of the image capture unit 4.
  • the image Bl is shown from the outside mirror perspective of the conventional exterior mirror 1.2 according to FIG.
  • an orientation aid H10 is projected, which runs as a static auxiliary line at a predetermined distance from the vehicle 2 and is projected onto the roadway.
  • the distance is preferably dependent on the outer shape of the
  • Vehicle 2 that is, in particular in dependence on the vehicle. 2
  • the distance is for example 25 cm.
  • Display unit 6 displayed image Bl of laterally beside and laterally behind the
  • Vehicle 2 located area E4 is shown.
  • the image Bl was detected by the image capturing unit 4 and is displayed to the driver from the outside-mirror perspective of the conventional outside mirror 1.2 shown in FIG.
  • orientation aid H2 and an orientation aid H1 1 are projected.
  • the orientation aid H2 is in turn designed as a distance line and is projected, for example, at a distance of 3 m or 5 m to the rear of the vehicle on the road surface in the image Bl.
  • the orientation aid H1 1 shows the driver the end of the vehicle 2.
  • the orientation aid H11 is another distance line which runs parallel to the rear of the vehicle, this distance line having no distance from the vehicle 2.
  • FIG. 7 shows an image Bl, displayed on the display unit 6, of the area E4 located laterally next to and laterally behind the vehicle 2, which was detected by the image capture unit 4 and displayed to the driver from the exterior mirror perspective of the conventional exterior mirror 1.2 according to FIG.
  • the objects located in the vicinity of the vehicle 2 Ol, 02 are superimposed in the image Bl each with an orientation aid H12, H13.
  • the orientation aids H12, H13 are formed as frames completely surrounding the objects O1, O2, the area within the frames being marked in color.
  • the objects Ol, 02 which may be persons as well as other road users as well as plants, structures and other obstacles, are detected faster and better by the driver.
  • the colors of the frame and markings in dependence on the distance of the objects 01, 02 to the vehicle 2 and / or a
  • Identification of the objects 01, 02 which takes place by means of the image processing units 7.1, 8.1 selected.
  • near objects 01 are marked in the color red and distant objects 02 in the color green.
  • Orientation aids are two-dimensional auxiliary lines projected onto the floor and / or auxiliary areas, for example rectangles, or three-dimensional, for example, formed as a cuboid and indicate the free parking areas in the surroundings of the vehicle 2.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrerunterstützung beim Fahren und/oder Rangieren eines Fahrzeugs (2), bei dem Umgebungsbereiche des Fahrzeugs (2) erfasst werden und Orientierungshilfen (H1 bis H13) in Abhängigkeit von den erfassten Umgebungsbereichen zumindest optisch ausgegeben werden. Erfindungsgemäß werden mittels mehrerer Bilderfassungseinheiten (3, 4) als Umgebungsbereiche jeweils seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindliche Bereiche (E3, E4) erfasst und die erfassten Bereiche (E3, E4) werden aus einer Außenspiegelperspektive auf den Bilderfassungseinheiten (3, 4) zugeordneten Anzeigeeinheiten (5, 6) optisch ausgegeben, wobei die ausgegebenen Bilder (Bl) mit den Orientierungshilfen (H1 bis H13) überlagert werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Fahrerunterstützung beim Fahren und/oder Rangieren eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrerunterstützung beim Fahren und/oder Rangieren eines Fahrzeugs, bei dem Umgebungsbereiche des Fahrzeugs erfasst werden und Orientierungshilfen in Abhängigkeit von den erfassten Umgebungsbereichen zumindest optisch ausgegeben werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, Außenspiegel eines Fahrzeugs durch Kameras und zugehörige Anzeigeeinheiten zu ersetzen oder die Funktion der Außenspiegel durch Kameras und zugehörige Anzeigeeinheiten zu unterstützen.
Die DE 199 51 376 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit mehreren als Kameras ausgebildeten Bilderfassungseinheiten zur Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereichs, welche beidseitig im vorderen Bereich des Fahrzeugs an diesem angeordnet sind. Weiterhin weist das Fahrzeug Anzeigeeinheiten auf, wobei jede Anzeigeeinheit einer der Kameras zugeordnet ist und zur Anzeige der mittels der jeweiligen Kamera erfassten Bilder vorgesehen ist, so dass eine Außenspiegelfunktion mittels jeweils einer Kamera und einer Anzeigeeinheit realisierbar ist. Das Fahrzeug umfasst zumindest eine weitere Kamera, welche im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und welche zur Erfassung eines rückwärtigen Bereichs des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Kamera ist mit einer weiteren Anzeigeeinheit gekoppelt, welche zur Anzeige der mittels der weiteren Kamera erfassten Bilder vorgesehen ist.
Weiterhin sind aus der DE 10 2008 006 309 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrerunterstützung beim Rangieren eines Fahrzeuges oder Fahrzeuggespanns bekannt, welches mehrere gegeneinander knickbare Fahrzeugelemente aufweist, wobei mittels einer als Kamera ausgebildeten Bilderfassungsvorrichtung eine rückwärtige momentane Umgebung, ein momentaner Lenkwinkel wenigstens einer lenkbaren Achse mittels eines Positionssensors sowie ein momentaner Knickwinkel wenigstens der gegeneinander knickbaren Fahrzeugelemente des Fahrzeugs oder Fahrzeuggespanns mittels eines weiteren Positionssensors erfasst werden. Anhand der erfassten
momentanen rückwärtigen Umgebung, des momentanen Lenkwinkels und des momentanen Knickwinkels wird ein künftiger Fahrverlauf prognostiziert, der angibt, an welcher Position das Fahrzeug oder Fahrzeuggespann eine geradlinige Stellung im künftigen Fahrverlauf erreichen wird. Dieser Fahrverlauf wird auf einer
Anzeigevorrichtung dargestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Fahrerunterstützung beim Fahren und/oder Rangieren eines Fahrzeugs und eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zur Fahrerunterstützung beim Fahren und/oder Rangieren eines Fahrzeugs werden Umgebungsbereiche des Fahrzeugs erfasst und Orientierungshilfen in Abhängigkeit von den erfassten Umgebungsbereichen zumindest optisch ausgegeben.
Erfindungsgemäß werden mittels mehrerer Bilderfassungseinheiten als
Umgebungsbereiche jeweils seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindliche Bereiche erfasst und die erfassten Bereiche werden aus einer Außenspiegelperspektive auf den Bilderfassungseinheiten zugeordneten Anzeigeeinheiten optisch ausgegeben, wobei die ausgegebenen Bilder mit den Orientierungshilfen überlagert werden.
Unter der optischen Ausgabe aus der Außenspiegelperspektive wird dabei verstanden, dass dem Fahrer des Fahrzeugs die mittels der Bilderfassungseinheiten seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereiche auf der Anzeigevorrichtung aus der Perspektive ausgegeben werden, aus welcher der Fahrer des Fahrzeugs die Umgebungsbereiche durch herkömmliche Außenspiegel des Fahrzeugs betrachten würde.
Durch die Projektion der Orientierungshilfen in die Bilder und die daraus folgende Überlagerung der Bilder mit den Orientierungshilfen wird für den Fahrer des Fahrzeugs eine Unterstützung beim Fahren und/oder Rangieren des Fahrzeugs erzielt.
Insbesondere wird aufgrund der verbesserten Orientierung des Fahrers in der Umgebung des Fahrzeugs eine Kollisionsgefahr mit Hindernissen und anderen Verkehrsteilnehmern vermieden sowie das Rangieren in engen Bereichen vereinfacht. Auch werden
Spurwechsel vereinfacht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik in einer Draufsicht und ein Sichtfeld von Außenspiegeln des Fahrzeugs,
Fig. 2 schematisch ein Fahrzeug mit einer Bilderfassungsvorrichtung und eine
Anzeigevorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 3 schematisch ein erstes Bild eines seitlich neben und seitlich hinter dem
Fahrzeug liegenden Bereichs mit überlagerten Orientierungshilfen,
Fig. 4 schematisch ein zweites Bild eines seitlich neben und seitlich hinter dem
Fahrzeug liegenden Bereichs mit überlagerten Orientierungshilfen,
Fig. 5 schematisch ein drittes Bild eines seitlich neben und seitlich hinter dem
Fahrzeug liegenden Bereichs mit überlagerten Orientierungshilfen,
Fig. 6 schematisch ein viertes Bild eines seitlich neben und seitlich hinter dem
Fahrzeug liegenden Bereichs mit überlagerten Orientierungshilfen und
Fig. 7 schematisch ein fünftes Bild eines seitlich neben und seitlich hinter dem
Fahrzeug liegenden Bereichs mit überlagerten Orientierungshilfen. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 nach dem Stand der Technik dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst zwei Außenspiegel 1.1 , 1.2, welche sich jeweils durch einen in einer Draufsicht dargestellten Erfassungsbereich E1 , E2 auszeichnen, der sich seitlich neben dem Fahrzeug 1 und seitlich hinter diesem erstreckt und ein Sichtfeld der
Außenspiegel 1.1 , 1.2 bildet.
Ausgehend von einem Blickpunkt P eines Fahrers des Fahrzeugs 1 weisen die
Erfassungsbereiche E1 , E2 in einem vorgegebenen minimalen Abstand A zu dem Blickpunkt P auf einer Höhe der Oberfläche, auf welchem sich das Fahrzeug 1 bewegt, eine vorgeschriebene minimale Breite B auf. Der Abstand A beträgt dabei insbesondere 4 m und die Breite B 1 m. Mit anderen Worten: Auf Bodenniveau weisen die
Erfassungsbereiche E1 , E2 in einem zum Heckbereich des Fahrzeugs 1 gerichteten Abstand A vom Blickpunkt P des Fahrers eine Breite B auf.
Die Breite B vergrößert sich mit wachsender Entfernung vom Blickpunkt P des Fahrers in der Art, dass die Erfassungsbereiche E1 , E2 auf Bodenniveau bei Erreichen eines vorgegebenen weiteren Abstands C eine minimale Breite D aufweisen. Der Abstand C beträgt dabei insbesondere 20 m und die Breite D 4 m. Dabei sind/ist eine Ausrichtung und/oder Position der Außenspiegel 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 derart an unterschiedliche Sitzpositionen des Fahrers und daraus resultierende unterschiedliche Blickpunkte P anpassbar, dass die Erfassungsbereiche E1 , E2 an den dargestellten Abständen A, C zumindest die Breiten B, D aufweisen.
Figur 2 zeigt ein Fahrzeug 2, wobei im vorderen Bereich der Längsseiten des
Fahrzeugs 2, insbesondere im Bereich der A-Säulen des Fahrzeugs 2, jeweils eine in Richtung des Fahrzeughecks gerichtete Bilderfassungseinheit 3, 4 angeordnet ist. Die Bilderfassungseinheiten 3, 4 sind als Kameras ausgebildet und zur Erfassung jeweils eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E3, E4 vorgesehen. Die Bereiche E3, E4 weisen insbesondere die beschriebenen Merkmale der in Figur 1 dargestellten Erfassungsbereiche E1 , E2 auf.
In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Bilderfassungseinheiten 3, 4 an anderen Positionen am Fahrzeug 2, beispielsweise im Heckbereich des Fahrzeugs 2 und/oder auf dessen Dach, angeordnet, so dass eine Vergrößerung der erfassten Bereiche E3, E4 möglich ist.
Die Bilderfassungseinheiten 3, 4 sind dabei zum Ersatz der Außenspiegel 1.1 , 1.2 vorgesehen. Hierzu sind die Bilderfassungseinheiten 3, 4 jeweils mit einer
Anzeigeeinheit 5, 6 gekoppelt, welche im Innenraum des Fahrzeugs 2 angeordnet sind und dem Fahrer des Fahrzeugs 2 mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 in den
Bereichen E3, E4 erfasste und in den Figuren 3 bis 7 näher dargestellte Bilder Bl aus einer Außenspiegelperspektive ausgeben. Die Anzeigeeinheiten 5, 6 sind im Sichtbereich der herkömmlichen Außenspiegel 1.1 , 1.2 angeordnet. In alternativen nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen können die Anzeigeeinheiten 5, 6 abweichend auch an anderen Positionen im Innenraum des Fahrzeugs 2 angeordnet sein, wobei die Anzeigeeinheiten 5, 6 beispielsweise in einen Armaturenträger integriert oder auf diesem angeordnet sind.
Die Erfassungsbereiche der Bilderfassungseinheiten 3, 4 sind in besonders vorteilhafter Weise größer als die der herkömmlichen Außenspiegel 1.1 , 1.2, was zu einer
Verbesserung der Sicht des Fahrers des Fahrzeugs 2 führt. Aufgrund des Ersatzes der herkömmlichen Außenspiegel 1.1 , 1.2 durch die Kombination aus
Bilderfassungseinheiten 3, 4 und Anzeigeeinheiten 5, 6 ist ein Luftwiderstand bzw. Cw- Wert des Fahrzeugs 2 verringert, woraus eine Verringerung eines Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs 2 und somit eines Schadstoffausstoßes folgt. Auch die Verringerung des Fahrzeuggewichts infolge des Wegfalls der Außenspiegel 1.1 , 1.2 trägt zu einer
Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und somit zu einer Verringerung des
Schadstoffausstoßes bei. Zusätzlich zeichnet sich das Fahrzeug 2 aufgrund der verbesserten Aerodynamik durch eine verbesserte Aeroakustik aus. Als besonderer Vorteil ergibt sich aus den geringen Abmessungen der Bilderfassungseinheiten 3, 4 gegenüber den herkömmlichen Außenspiegeln 1.1 , 1.2 die Möglichkeit der Verringerung der Fahrzeugbreite oder die Möglichkeit, bei gleich bleibender Fahrzeug breite einen Innenraum des Fahrzeugs 2 zu vergrößern.
Weiterhin können die aus den Bilderfassungseinheiten 3, 4 und den zugehörigen Anzeigeeinheiten 5, 6 gebildeten Einheiten auch zusätzlich zu den herkömmlichen Außenspiegeln 1.1 , 1.2 vorgesehen sein. Dabei wird die Funktion der
Außenspiegel 1.1 , 1.2 durch die bildliche Darstellung der Bereiche E3, E4 unterstützt. Mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 erfasste Bilddaten werden jeweils einer zugeordneten Bildverarbeitungseinheit 7.1 , 8.1 zugeführt. Mittels der
Bildverarbeitungseinheiten 7.1 , 8.1 werden die Bilddaten derart verarbeitet, dass sie dem Fahrer mittels der Anzeigeeinheiten 5, 6 als Bild Bl ausgebbar sind. In nicht dargestellten Weiterbildungen können die erfassten Bilddaten alternativ einer zentralen
Bildverarbeitungseinheit zugeführt werden.
Die Bildverarbeitungseinheiten 7.1 , 8.1 sind jeweils in eine Steuervorrichtung 7, 8 integriert, welche zur Steuerung der Bilderfassungseinheiten 3, 4 und der
Anzeigeeinheiten 5, 6 vorgesehen sind.
Die Steuervorrichtungen 7, 8 sind zur Übertragung von Daten mit einem nicht
dargestellten Datenbus-System des Fahrzeugs 2 gekoppelt. Über das Datenbus-System empfangen die Steuervorrichtungen 7, 8 insbesondere Helligkeitsinformationen der Umgebung des Fahrzeugs 2 von einem oder mehreren am oder im Fahrzeug 2 angeordneten nicht dargestellten Helligkeitssensoren, so dass eine Steuerung der Bilderfassungseinheiten 3, 4 möglich ist.
Die Steuervorrichtungen 7, 8 sind vorzugsweise weiterhin mit nicht dargestellten
Bedieneinheiten gekoppelt, anhand welcher der Fahrer des Fahrzeugs 2 eine Ausrichtung und/oder Position der jeweiligen Bilderfassungseinheit 3, 4 und eine Ausrichtung und Parameter der Anzeigeeinheiten 5, 6 derart vorgeben kann, dass eine optimierte Anzeige und ein optimiertes Sichtfeld realisierbar sind.
In einer nicht gezeigten alternativen Lösung ist auch eine direkte Übertragung der Bilddaten von den Bilderfassungseinheiten 3, 4 zu den Anzeigeeinheiten 5, 6 möglich.
In Figur 3 ist ein auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigtes Bild Bl eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E3 dargestellt, welches mittels der Bilderfassungseinheit 3 erfasst wurde. Das Bild Bl wird dabei aus einer
Außenspiegelperspektive dargestellt, aus welcher der Fahrer des Fahrzeugs 2 den Bereich E3 im herkömmlichen Außenspiegel 1.1 gemäß Figur 1 sieht.
Zusätzlich werden aus der gleichen Perspektive Orientierungshilfen H1 bis H6
ausgegeben, welche dem Bild Bl überlagert dargestellt sind. Bei den
Orientierungshilfen H1 bis H3 handelt es sich um parallel zum Fahrzeugheck verlaufende Distanzlinien, welche einen Abstand eines Heckbereichs des Fahrzeugs 2 zu den aktuellen Positionen, welche die Distanzlinien überdecken, darstellen. Die erste hinter dem Fahrzeug 2 dargestellte Distanzlinie (= Orientierungshilfe H1 ) repräsentiert beispielsweise einen Abstand von 1 m, die zweite Distanzlinie (= Orientierungshilfe H2) einen Abstand von 3 m und die dritte Distanzlinie (= Orientierungshilfe H3) einen Abstand von 5 m. Alternativ oder zusätzlich sind eine abweichende Anzahl dem Bild Bl
überlagerter Distanzlinien und/oder abweichende Abstandswerte möglich.
Weiterhin wird anhand der Orientierungshilfen H4, H5 eine virtuelle und prognostizierte Fahrspur hinter dem Fahrzeug 2 definiert, in welcher sich das Fahrzeug 2 bei einem aktuellen Lenkwinkel bei einer Rückwärtsfahrt künftig bewegt. Hierzu empfangen die Steuervorrichtungen 7, 8 über das Datenbus-System neben den Helligkeitsinformationen Lenkwinkelinformationen von einem oder mehreren am oder im Fahrzeug 2
angeordneten nicht dargestellten Lenkwinkelsensoren. Zusätzlich ist auch die Erfassung von Geschwindigkeitsinformationen von einem oder mehreren am oder im Fahrzeug 2 angeordneten nicht dargestellten Geschwindigkeitssensoren möglich.
Des Weiteren wird mittels der Orientierungshilfe H6 eine von dem Fahrzeug 2 bei der Rückwärtsfahrt bei aktuell erfasstem Lenkwinkel überfahrene oder überstrichene Fläche auf der Fahrbahn dargestellt.
Zur Darstellung der Orientierungshilfen H1 bis H6 wird eine Ermittlung von Positionen der Orientierungshilfen H1 bis H3 in einem Fahrzeugkoordinatensystem durchgeführt.
Anschließend werden die ermittelten Positionen in ein Bildkoordinatensystem
transformiert, bevor die Orientierungshilfen H1 bis H6 in das Bild Bl projiziert werden.
Durch die Projektion der Orientierungshilfen H1 bis H6 in das Bild Bl ist es dem Fahrer des Fahrzeugs 2 möglich, den von der Bilderfassungseinheit 3 erfassten Bereich in einfacher Weise einzuschätzen, so dass eine Steuerung des Fahrzeugs 2, insbesondere bei einem Rangieren, erleichtert ist.
In Figur 4 ist ein weiteres auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigtes Bild Bl des seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E3 dargestellt, welches mittels der Bilderfassungseinheit 3 erfasst wurde. Das Bild Bl wird dabei ebenfalls aus der Außenspiegelperspektive des herkömmlichen Außenspiegels 1.1 gemäß Figur 1 dargestellt. Im Heckbereich des Fahrzeugs 2 ist ein Anhänger 9 angehängt. Zusätzlich zu den Orientierungshilfen H1 bis H6, das heißt den Distanzlinien
(= Orientierungshilfen H1 bis H3), der virtuellen und prognostizierten Fahrspur
(= Orientierungshilfen H4, H5) sowie der überfahrenen Fläche (= Orientierungshilfe H6), wird anhand der Orientierungshilfen H7 bis H9 ein begrenzter Bereich dargestellt. Dieser Bereich stellt den Bereich dar, in welchem sich das Gespann aus dem Fahrzeug 2 und dem Anhänger 9 bei einer Fortführung einer aktuellen Bewegung mit dem aktuellen Lenkwinkel wieder in einer Stellung befindet, in welcher ein Knickwinkel zwischen dem Fahrzeug 2 und dem Anhänger 9 den Wert "Null" beträgt.
Zu diesem Zweck empfangen die Steuervorrichtungen 7, 8 über das Datenbus-System Knickwinkelinformationen von einem oder mehreren am oder im Fahrzeug 2 und/oder am oder im Anhänger 9 angeordneten nicht dargestellten Knickwinkelsensoren.
In weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist eine größere Anzahl Anhänger 9 an das Fahrzeug 2 angehängt, wobei die optische Ausgabe der
Orientierungshilfen H1 bis H9 stets an die Eigenschaften des jeweiligen Anhängers 9 oder der jeweiligen Anhänger 9 angepasst ist.
Figur 5 zeigt ein alternatives oder zusätzliches Ausführungsbeispiel zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei ein auf der Anzeigeeinheit 6 angezeigtes Bild Bl des seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E4 dargestellt ist, welches mittels der Bilderfassungseinheit 4 erfasst wurde. Das Bild Bl wird dabei aus der Außenspiegel Perspektive des herkömmlichen Außenspiegels 1.2 gemäß Figur 1 dargestellt.
In das Bild Bl ist eine Orientierungshilfe H10 projiziert, welche als statische Hilfslinie in einem vorgegebenen Abstand zu dem Fahrzeug 2 verläuft und auf die Fahrbahn projiziert wird. Der Abstand wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Außenform des
Fahrzeugs 2, das heißt insbesondere in Abhängigkeit von an dem Fahrzeug 2
angebrachten Fahrzeugteilen, gewählt. Der Abstand beträgt beispielsweise 25 cm.
Aufgrund der Projektion der statischen Hilfslinie in das Bild Bl kann der Fahrer des Fahrzeugs 2 sehr einfach Abstände zwischen dem Fahrzeug 2 und Objekten Ol , 02 in der Umgebung des Fahrzeugs 2 abschätzen und eventuelle Gefahren von Kollisionen frühzeitig erkennen und die Kollisionen vermeiden. Ein weiteres alternatives oder zusätzliches Ausführungsbeispiel zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen zeigt Figur 6, wobei ebenfalls ein auf der
Anzeigeeinheit 6 angezeigtes Bild Bl des seitlich neben und seitlich hinter dem
Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E4 dargestellt ist. Das Bild Bl wurde mittels der Bilderfassungseinheit 4 erfasst und wird dem Fahrer aus der Außenspiegelperspektive des herkömmlichen Außenspiegels 1.2 gemäß Figur 1 angezeigt.
In das Bild Bl sind die Orientierungshilfe H2 und eine Orientierungshilfe H1 1 projiziert. Die Orientierungshilfe H2 ist wiederum als Distanzlinie ausgebildet und ist beispielsweise in einem Abstand von 3 m oder 5 m zum Fahrzeugheck auf die Fahrbahnoberfläche im Bild Bl projiziert.
Die Orientierungshilfe H1 1 zeigt dem Fahrer das Ende des Fahrzeugs 2. Mit anderen Worten: Die Orientierungshilfe H11 ist eine weitere Distanzlinie, welche parallel zum Fahrzeugheck verläuft, wobei diese Distanzlinie keinen Abstand zum Fahrzeug 2 aufweist.
In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen sind mehrere Distanzlinien mit unterschiedlichen Abständen zum Fahrzeug 2 und die Orientierungshilfe H11 in das Bild Bl projiziert. Die Abstände sind dabei derart gewählt, dass die Distanzlinien und die Orientierungshilfe H1 1 sowohl beim Rangieren des Fahrzeugs 2 als auch bei
Überholvorgängen den Fahrer unterstützen, da der Abstand zu hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen weiteren Verkehrsteilnehmern einfacher für den Fahrer erfassbar ist.
In Figur 7 ist ein auf der Anzeigeeinheit 6 angezeigtes Bild Bl des seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E4 dargestellt, welches mittels der Bilderfassungseinheit 4 erfasst wurde und dem Fahrer aus der Außenspiegelperspektive des herkömmlichen Außenspiegels 1.2 gemäß Figur 1 angezeigt wird.
Die in der Umgebung des Fahrzeugs 2 befindlichen Objekte Ol , 02 sind in dem Bild Bl jeweils mit einer Orientierungshilfe H12, H13 überlagert. Die Orientierungshilfen H12, H13 sind als die Objekte Ol , 02 vollständig umgebende Rahmen ausgebildet, wobei der Bereich innerhalb der Rahmen farblich markiert ist.
Dadurch werden die Objekte Ol , 02, bei denen es sich neben Personen auch um andere Verkehrsteilnehmer sowie Pflanzen, Bauwerke und andere Hindernisse handeln kann, schneller und besser durch den Fahrer erkannt. In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Farben der Rahmen und Markierungen in Abhängigkeit vom Abstand der Objekte 01 , 02 zum Fahrzeug 2 und/oder einer
Identifikation der Objekte 01 , 02, welche mittels der Bildverarbeitungseinheiten 7.1 , 8.1 erfolgt, ausgewählt. Nahe Objekte 01 werden beispielsweise in der Farbe Rot und ferne Objekte 02 in der Farbe Grün markiert.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden mittels der
Bilderfassungseinheiten 3, 4 und der Bildverarbeitungseinheiten 7.1 , 8.1 und/oder anhand von Ultraschallsensoren in den Umgebungsbereichen des Fahrzeugs 2 freie Parkflächen erkannt. Diese freien Parkflächen werden ebenfalls optisch anhand von
Orientierungshilfen auf der jeweiligen Anzeigeeinheit 5, 6 ausgegeben. Die
Orientierungshilfen sind zweidimensional auf den Boden projizierte Hilfslinien und/oder Hilfsbereiche, beispielsweise Rechtecke, oder dreidimensional, beispielsweise als Quader ausgebildet und zeigen die freien Parkflächen in der Umgebung des Fahrzeugs 2 an.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
1.1 Außenspiegel
1.2 Außenspiegel
2 Fahrzeug
3 Bilderfassungseinheit
4 Bilderfassungseinheit
5 Anzeigeeinheit
6 Anzeigeeinheit
7 Steuervorrichtung
7.1 Bildverarbeitungseinheit
8 Steuervorrichtung
8.1 Bildverarbeitungseinheit
9 Anhänger
A Abstand
B Breite
Bl Bild
C Abstand
D Breite
E1 Erfassungsbereich
E2 Erfassungsbereich
E3 Bereich
E4 Bereich
H1 bis H13 Orientierungshilfe
Ol , 02 Objekt
P Blickpunkt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Fahrerunterstützung beim Fahren und/oder Rangieren eines
Fahrzeugs (2), bei dem Umgebungsbereiche des Fahrzeugs (2) erfasst werden und Orientierungshilfen (H1 bis H13) in Abhängigkeit von den erfassten
Umgebungsbereichen zumindest optisch ausgegeben werden,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels mehrerer Bilderfassungseinheiten (3, 4) als Umgebungsbereiche jeweils seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug (2) befindliche Bereiche (E3, E4) erfasst werden und die erfassten Bereiche (E3, E4) aus einer Außenspiegelperspektive auf den Bilderfassungseinheiten (3, 4) zugeordneten Anzeigeeinheiten (5, 6) optisch ausgegeben werden, wobei die ausgegebenen Bilder (Bl) mit den Orientierungshilfen (M1 bis H13) überlagert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass als Orientierungshilfen (M1 bis H13) Markierungen von in der Umgebung des Fahrzeugs (2) befindlichen Objekten (Ol , 02) und/oder Distanzlinien und/oder prognostizierte Fahrverläufe in die Bilder (Bl) projiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Position der Orientierungshilfen (H1 bis H13) einem Fahrzeugkoordinatensystem ermittelt wird, in ein Bildkoordinatensystem transformiert wird und anschließend die Orientierungshilfen (H1 bis H13) in die Bilder (Bl) projiziert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in den erfassten Umgebungsbereichen freie
Parkflächen ermittelt werden und optisch anhand der Orientierungshilfen (H1 bis H13) auf den Anzeigeeinheiten (5, 6) ausgegeben werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bilderfassungseinheiten (3, 4) zur
Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug (2) befindlichen Bereichs (E3, E4) vorgesehen sind, wobei jeder Bilderfassungseinheit (3, 4) zumindest eine Anzeigeeinheit (5, 6) zugeordnet ist, anhand welcher mittels der zugehörigen Bilderfassungseinheit (3, 4) erfasste Bilder (Bl) und diese projizierte Orientierungshilfen (H1 bis H13) aus einer Außenspiegelperspektive anzeigbar sind.
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