DE102010010912A1

DE102010010912A1 - Fahrerassistenzvorrichtung mit optischer Darstellung erfasster Objekte

Info

Publication number: DE102010010912A1
Application number: DE102010010912A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Inform. Gloger; Markus Dipl.-Inform. Gressmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2010-12-02
Also published as: CN102782739A; US20130107052A1; WO2011110204A1

Abstract

In der Umgebung eines Fahrzeugs erfasste Objekte sollen in Bezug auf eine schematische Draufsicht (16) des Fahrzeugs exakter positioniert werden können. Daher wird eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Sensorikeinrichtung zum Erfassen eines Objekts (10) in der Umgebung des Fahrzeugs und einer Anzeigeeinrichtung zum optischen Darstellen des von der Sensorikeinrichtung erfassten Objekts (10) in Bezug zu einer schematischen Draufsicht (16) des Fahrzeugs bereitgestellt. Mit der Sensorikeinrichtung sind Bodenkoordinaten des Objekts (10) als Positionsdaten (17) erfassbar. Die Bodenkoordinaten werden von der Anzeigeeinrichtung zur Positionierung eines Symbols (11), das das Objekt (10) in der Draufsicht symbolisiert, in der Darstellung (14) verwendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Sensorikeinrichtung zum Erfassen eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und einer Anzeigeeinrichtung zum optischen Darstellen des von der Sensorikeinrichtung erfassten Objekts in Bezug zu einer schematischen Draufsicht des Fahrzeugs.
Nach der Detektion eines Objekts (unter einem Objekt wird hier auch eine Person verstanden) durch Sensoren im/am Fahrzeug muss diese Information dem Fahrer vermittelt werden. Dies erfolgt beispielsweise mit Hilfe eines so genannten Surround-View-Systems, bei dem die Umgebung des Fahrzeugs einschließlich des erfassten Objekts optisch dargestellt wird. Die Präsentation der „Roh-Detektion” ist hierbei nicht möglich, da das Detektionsverfahren meist mit einer anderen Darstellung der Daten arbeitet als das Präsentationssystem. Daher müssen die Rohdaten des Detektionsverfahrens diverse Vorverarbeitungsschritte durchlaufen, damit erfasste Objekte in dem Präsentationssystem dargestellt werden können. Beispielsweise erscheinen in der Vogelperspektive des Surround-View-Systems erhabene Objekte/Personen verzerrt oder sie sind durch eine technisch notwendige Einschränkung des Sichtbereichs nur teilweise zu sehen.
Ein derartiges Fahrerassistenzsystem ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2005 026 458 A1 bekannt. Dieses Fahrerassistenzsystem erfasst einen Nahbereich des Fahrzeugs über eine Umgebungssensorik mit mehreren Sensoren und stellt ihn auf einer optischen Anzeigeeinheit dar. Die Umgebungssensorik umfasst eine Auswerteeinheit, welche durch Auswerten von Signalen der Sensoren Abstandsdaten zu im Nahbereich des Fahrzeugs erfassten Objekten bestimmt und die bestimmten Abstandsdaten als Objektkontur auf der optischen Anzeigeeinheit in Bezug auf eine schematische Draufsicht des eigenen Fahrzeugs darstellt. Die Abstandsdaten werden beispielsweise durch Laufzeitmessung ermittelt. Bei der Signalauswertung berücksichtigt die Auswerteeinheit in einer Richtung nur das zum Fahrzeug nächstliegende Objekt. Da in einer Richtung immer nur ein Wert erfasst wird, ist bei Objekten, die eine gewisse vertikale Erstreckung aufweisen, nicht ohne weiteres klar, wo sich das jeweilige Objekt tatsächlich befindet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Fahrzeugassistenzsystem bereitzustellen, bei dem in der Umgebung eines Fahrzeugs detektierte Objekte möglichst exakt in ihrer tatsächlichen Position relativ zu dem Fahrzeug optisch dargestellt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 1. Darüber hinaus wird die genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 5. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird demnach eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Sensorikeinrichtung zum Erfassen eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs und eine Anzeigeeinrichtung zum optischen Darstellen des von der Sensorikeinrichtung erfassten Objekts in Bezug zu einer schematischen Draufsicht des Fahrzeugs bereitgestellt. Mit der Sensorikeinrichtung sind Bodenkoordinaten des Objekts als Positionsdaten erfassbar. Die Bodenkoordinaten werden von der Anzeigeeinrichtung zur Positionierung eines Symbols, das das Objekt in der Draufsicht symbolisiert, in der Darstellung verwendet.
In vorteilhafter Weise ist durch die Erfassung der Bodenkoordinaten eine klare Position eines erfassten Objekts ermittelbar. Diese laterale Position gegenüber dem Fahrzeug lässt sich maßstabsgetreu auf einer Anzeigeeinrichtung darstellen, so dass der Fahrer die tatsächliche Position des Objekts und das davon ausgehende Gefahrenpotential besser abschätzen kann.
Vorzugsweise ist der Anzeigeeinrichtung eine Klassifizierungseinrichtung vorgeschaltet, die die erfassten Objekte nach Objektklassen klassifiziert, so dass ein erfasstes Objekt entsprechend seiner Objektklasse mit einem spezifischen Symbol, einer spezifischen Farbe, einer spezifischen Helligkeit und/oder einer spezifischen Markierung darstellbar ist. Ferner kann die Größe des Symbols für das erfasste Objekt bei der Darstellung von der Distanz des Objekts zu einem vorgegebenen Referenzpunkt abhängen. Darüber hinaus kann die Anzeigeeinrichtung ein erfasstes Objekt am Rand des Darstellungsbereichs darstellen, wenn seine virtuelle Darstellungsposition außerhalb des Darstellungsbereichs läge.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines Surround-View-Systems gemäß dem Stand der Technik und
2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenzvorrichtung.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Zunächst wird jedoch anhand von 1 ein Beispiel aus dem Stand der Technik näher erläutert, damit die vorliegende Erfindung besser verstanden werden kann.
Das Fahrerassistenzsystem in einer bekannten Ausführung erfasst Rohdaten 1. Diese Rohdaten 1 können beispielsweise dazu verwendet werden, ein Kamera-Grauwertbild zu erzeugen. Die erfassten Objekte sind darin verzerrt dargestellt. Es ist deswegen notwendig, die Rohdaten einer Vorverarbeitung 2 zu unterziehen, damit geeignete vorverarbeitete Daten 3, die für eine unverzerrte Darstellung geeignet sind, gewonnen werden können.
In einer vogelperspektivischen Darstellung 4 beispielsweise eines in das Fahrzeug integrierten Bildschirms wird die Umgebung 5 des Fahrzeugs einschließlich einer vertikalen Projektion des Fahrzeugs selbst auf den Boden wiedergegeben. Diese vertikale Projektion kann hier als virtuelles Fahrzeug 6 bezeichnet werden.
Die nach der Vorverarbeitung 2 erhaltenen vorverarbeiteten Daten 3 werden als 2D- oder 3D-Koordinaten 7 der erfassten Objekte für die perspektivische Darstellung 4 genutzt. Damit lässt sich ein Symbol 8 für das erfasste Objekt in der perspektivischen Darstellung 4 platzieren, nachdem eine entsprechende Vorverarbeitung stattgefunden hat. Um die gesamte Umgebung 5 des virtuellen Fahrzeugs 6 darstellen zu können, sind mehrere Aufnahmen 9 rund um das Fahrzeug notwendig. Diese jeweiligen Aufnahmen 9 sind ebenfalls vorzuverarbeiten und ihre Informationen werden zur Gewinnung der vogelperspektivischen Darstellung 4 genutzt.
Da die erhabenen Objekte in dem oben genannten Verfahren hinsichtlich ihrer Position nicht eindeutig charakterisierbar sind, wird ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß der prinzipiellen Darstellung von 2 vorgeschlagen. Auch hier erfasst ein Fahrerassistenzsystem beziehungsweise eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug eine Umgebung des Fahrzeugs über eine Umgebungssensorik und stellt diese auf einer optischen Anzeigeeinheit dar. Hierzu bestimmt eine Auswerteeinheit durch Auswerten von Signalen der Umgebungssensorik Positionsdaten zu einem erfassten Objekt 10 und stellt das erfasste Objekt 10 an den Positionsdaten als Symbol 11 auf der optischen Anzeigeeinheit in Bezug zu einer schematischen Draufsicht 16 des Fahrzeugs dar, wodurch sich eine virtuelle Vogelperspektivedarstellung 14 der Fahrzeugumgebung ergibt. Erfindungsgemäß werden als die Positionsdaten Bodenkoordinaten (3D-Koordinaten) des erfassten Objekts 10 aus den Signalen der Umgebungssensorik bestimmt und in die Darstellung 14 mit der schematischen Draufsicht 16 des Fahrzeugs projiziert. Vorzugsweise wird das erfasste Objekt je nach Objektklasse durch eine überlagerte Grafik beziehungsweise ein Icon, durch Hervorheben mittels Farbe und/oder Helligkeit oder durch Markieren mit farbigen Liniensegmenten dargestellt, wie unten näher erläutert werden wird.
Im Einzelnen werden aus den Sensordaten die 3D-Koordinaten 17 von dem Objekt 10 beziehungsweise der Person auf dem Boden bestimmt. Beispielsweise werden die Koordinaten der Füße eines Fußgängers oder die Unterkante eines Mülleimers ermittelt. Damit kann die Position des Objekts/Person in der Vogelperspektive dargestellt werden, indem diese (Boden-)Koordinaten in die zur Berechnung der Vogelperspektive verwendete virtuelle Kamera projiziert werden. Die Position im Vogelperspektiven-Bild 14 entspricht somit der Position, an der das Objekt 10 von einem tatsächlich über dem Fahrzeug schwebenden Betrachter wahrgenommen würde.
Liegt die projizierte Pixelposition 20 beziehungsweise 21 außerhalb des Darstellungsbereichs der Vogelperspektive 14, so erfolgt die Darstellung am Rand des sichtbaren Bereichs. Die Position 22, 23 der Darstellung am Rand entspricht dem jeweiligen Schnittpunkt einer Geraden 24, 25 vom Zentrum 26 der Vogelperspektive 14 oder eines beliebigen anderen Referenzpunkts in dieser Perspektive und den Grenzen 27 des Darstellungsbereichs 14. Die Größe des an den Positionen 22 und 23 dargestellten Symbols hängt dabei von der Distanz der Positionen 20 und 21 zum Referenzpunkt 26 ab. Liegt das Objekt näher an dem Referenzpunkt 26, so wird es an der Position 23 mit einem größeren Symbol dargestellt als ein an der Position 20 detektiertes Objekt, welches weiter von dem Referenzpunkt 26 entfernt ist.
Die detektierten Objekte können durch einen Klassifikator klassifiziert werden. Die Darstellung erfolgt je nach Objektklasse durch eine übergelagerte Grafik (Icon), durch Hervorheben (Farbe, Helligkeit) des Objekts oder Markierung mit farbigen Liniensegmenten. Weiterhin können transparente Icons und Markierungen verwendet werden. So kann der Fahrer im Vogelperspektiven-Bild erkennen, wie das Objekt beschaffen ist, vor dem er gewarnt wird. Ohne Transparenz würde die Markierung den sichtbaren Bereichs des detektierten Objekts komplett oder partiell verdecken.

1: Rohdaten
2: Vorverarbeitung
3: vorverarbeitete Daten
4: Darstellung
5: Umgebung
6: Fahrzeug
7: 3D-Koordinaten
8: Symbol
9: Aufnahme
10: Objekt
11: Symbol
14: Vogelperspektivdarstellung
16: Draufsicht
17: 3D-Koordinaten
20: Pixelposition
21: Pixelposition
22: Position
23: Position
24: Gerade
25: Gerade
26: Zentrum
27: Grenze

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005026458 A1 [0003]

Claims

Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug mit – einer Sensorikeinrichtung zum Erfassen eines Objekts (10) in der Umgebung des Fahrzeugs und – einer Anzeigeeinrichtung zum optischen Darstellen (14) des von der Sensorikeinrichtung erfassten Objekts (10) in Bezug zu einer schematischen Draufsicht (16) des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass – mit der Sensorikeinrichtung Bodenkoordinaten des Objekts (10) als Positionsdaten erfassbar sind und – die Bodenkoordinaten von der Anzeigeeinrichtung zur Positionierung eines Symbols (11), das das Objekt in der Draufsicht symbolisiert, in der Darstellung (14) verwendet werden.
Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigeeinrichtung eine Klassifizierungseinrichtung vorgeschaltet ist, die die erfassten Objekte nach Objektklassen klassifiziert, so dass ein erfasstes Objekt (10) entsprechend seiner Objektklasse mit einem spezifischen Symbol (11), einer spezifischen Farbe, einer spezifischen Helligkeit und/oder einer spezifischen Markierung darstellbar ist.
Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Symbols (11) für das erfasste Objekt (10) bei der Darstellung (14) von der Distanz des Objekts (10) zu einem vorgegebenen Referenzpunkt (26) abhängt.
Fahrerassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung ein erfasstes Objekt (10) am Rand (27) des Darstellungsbereichs darstellt, wenn seine virtuelle Darstellungsposition außerhalb des Darstellungsbereichs läge.
Verfahren zum Assistieren eines Fahrers in einem Fahrzeug durch – Erfassen eines Objekts (10) in der Umgebung des Fahrzeugs und – optisches Darstellen des erfassten Objekts (10) in Bezug zu einer schematischen Draufsicht (16) des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass – Bodenkoordinaten des Objekts (10) als Positionsdaten erfasst werden und – die Bodenkoordinaten zur Positionierung eines Symbols (11), das das Objekt in der Draufsicht symbolisiert, bei dem optischen Darstellen (14) verwendet werden.