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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Umgebungsinformationen in einem Fahrzeug, wobei Bilder einer dem Fahrzeug vorausliegenden Umgebung zeitlich nacheinander erfasst werden und in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit vergrößerte Ausschnitte der erfassten Bilder derart gewählt und zeitlich nacheinander als Video-Vollbild dargestellt werden, dass ein Vergrößerungsgrad mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit steigt.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Darstellung von Umgebungsinformationen in einem Fahrzeug, wobei eine Erfassungseinheit zur Erfassung von Bildern einer dem Fahrzeug vorausliegenden Umgebung vorgesehen ist, eine Anzeigeeinheit zur Anzeige von vergrößerten Ausschnitten der erfassten Bilder vorgesehen ist und eine Steuereinheit zur Auswahl der vergrößerten Ausschnitte in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Übermittlung der Ausschnitte zur Darstellung von zeitlich nacheinander erfassten Ausschnitten als Video-Vollbild auf der Anzeigeeinheit vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass ein Vergrößerungsgrad mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit steigt.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, umfassend eine solche Vorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind allgemein Verfahren und Vorrichtungen zur Darstellung von Umgebungsinformationen in einem Fahrzeug bekannt.
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Aus der
DE 20 2005 021 607 U1 ist bekannt, einem durch eine Kamera aufgenommenen Bild eine Navigationsanweisung zu überlagern. Hierbei wird ein aufgenommenes Bild geschwindigkeitsabhängig vergrößert und in Abhängigkeit einer berechneten Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet.
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Aus der
DE 10 2007 044 536 A1 ist eine Vorrichtung zum Überwachen einer Umgebung eines Fahrzeugs bekannt. Die Vorrichtung umfasst Aufnahmemittel zur Aufnahme eines Bildstroms, welcher Bilder zumindest eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs beinhaltet, eine Anzeigeeinheit zur Wiedergabe zumindest eines Bildausschnitts des Bildstroms im Fahrzeuginneren, Mittel zur selbsttätigen Veränderung des dargestellten Umgebungsausschnitts und ferner Mittel zur Bestimmung zumindest einer früheren Position des Fahrzeugs, wobei der Umgebungsausschnitt selbsttätig in Abhängigkeit von der früheren Position des Fahrzeugs anpassbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Darstellung von Umgebungsinformationen in einem Fahrzeug, eine verbesserte Vorrichtung zur Darstellung von Umgebungsinformationen in einem Fahrzeug und ein verbessertes Fahrzeug anzugeben.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Fahrzeugs durch die in Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei dem Verfahren zur Darstellung von Umgebungsinformationen in einem Fahrzeug werden Bilder einer dem Fahrzeug vorausliegenden Umgebung zeitlich nacheinander erfasst und in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit werden vergrößerte Ausschnitte der erfassten Bilder derart gewählt und zeitlich nacheinander als Video-Vollbild dargestellt, dass ein Vergrößerungsgrad mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit steigt. Erfindungsgemäß werden die vergrößerten Ausschnitte derart gewählt, dass das Video-Vollbild zumindest einem in der vorausliegenden Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Objekt nachgeführt wird.
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Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, den vergrößerten Ausschnitt als Vollbild anzuzeigen und dem Objekt, beispielsweise einem weiteren Fahrzeug, nachzuführen, wobei gefährliche Situationen und/oder Fahrmanöver des weiteren Fahrzeugs früher erkannt werden und besser sichtbar gemacht werden können. Unter der Nachführung wird dabei insbesondere verstanden, dass der vergrößerte Ausschnitt derart ausgegeben wird, dass dieser stets das Objekt zeigt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Fahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 schematisch ein Diagramm, wobei ein Verlauf eines Blickwinkels einer Erfassungseinheit in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit dargestellt ist,
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3 schematisch mittels einer Anzeigeeinheit angezeigte Umgebungsinformationen und einen vergrößerten Ausschnitt der Umgebungsinformationen und
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4 schematisch mittels der Anzeigeeinheit angezeigte Umgebungsinformationen und einen vergrößerten Ausschnitt, welcher einem Objekt nachgeführt wird.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1, umfassend ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Darstellung von in den 3 und 4 näher dargestellten Umgebungsinformationen U.
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Die Vorrichtung 2 umfasst eine Erfassungseinheit 3 zur Erfassung von zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern einer dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Umgebung und zumindest eine Anzeigeeinheit 4 zur Anzeige von mittels der Erfassungseinheit 3 erfassten Bildern oder vergrößerten Ausschnitten A dieser, wie in den 3 und 4 näher dargestellt ist. Weiterhin ist eine Steuereinheit 6 vorgesehen, mittels welcher die vergrößerten Ausschnitte A einem in der vorausliegenden Umgebung des Fahrzeugs 1 befindlichen und in den 3 und 4 näher dargestellten Objekt 5 nachführbar sind.
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Die Erfassungseinheit 3 ist eine Kamera, welche die Bilder der dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Umgebung an die Anzeigeeinheit 4 übermittelt. Die Anzeigeeinheit 4 ist vorliegend ein Bildschirm in einer nicht gezeigten Instrumententafel im Fahrzeuginnenraum, welche die Bilder als eine Live-Video-Ansicht einer Fahrerperspektive darstellt. Die Kamera weist eine optische Achse auf, welche im Wesentlichen parallel zu einer Fahrzeuglängsachse in einer vor dem Fahrzeug 1 befindliche Umgebung gerichtet ist.
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Mittels der Kamera ist es möglich, vergrößerte Ausschnitte A der vor dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Umgebung zu erzeugen. Eine solche Vergrößerung wird dabei mittels eines so genannten optischen und/oder digitalen Zooms erzeugt.
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In einem weiteren möglichen Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinheit 4 zu einer so genannten Augmented-Reality-basierten Anzeige ausgebildet. Hierbei werden den durch die Erfassungseinheit 3 erfassten realen Bilddaten virtuelle Bilddaten überlagert. Somit ist es möglich, beispielsweise Navigationshinweise mit den realen Bilddaten, beispielsweise einem Fahrbahnverlauf, zu überlagern.
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Alternativ oder zusätzlich umfasst die Anzeigeeinheit 4 ein so genanntes Head-up-Display, wobei die realen oder virtuellen Bilddaten mittels einer Projektionseinheit in ein Blickfeld des Fahrzeuginsassen projiziert werden. Beispielsweise können in der Umgebung des Fahrzeugs 1 befindlichen Objekten 5 reale und/oder virtuelle Bilddaten als Zusatzinformationen zu einer Beschreibung dieser Objekte 5 überlagert oder zugeordnet ausgegeben werden.
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Hierbei werden die Zusatzinformationen in Form von realen und/oder virtuellen Daten lagerichtig derart in die Umgebung eingeblendet, dass es den Anschein hat, als seien die realen und/oder virtuellen Daten Bestandteil der realen Umgebung, so dass ein gewisser Grad einer Richtungs- und/oder Kontaktanalogie realisiert wird.
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2 zeigt ein Diagramm, wobei ein Verlauf eines Blickwinkels α der Erfassungseinheit 3 in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit v dargestellt ist.
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Bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit v werden vor allem in der Anzeigeeinheit 4 seitlich gelegene Umgebungsinformationen U nur sehr kurzzeitig dargestellt, wobei deren starke Relativbewegungen als störende Bildunruhe für einen Fahrzeuginsassen empfunden werden und folglich vom relevanten Verkehrsgeschehen ablenken.
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Insbesondere bei einer Einblendung der beschriebenen Zusatzinformationen zu in den seitlich des Fahrzeugs 1 gelegenen Umgebungsinformationen U erfolgt aufgrund der kurzeitigen Darstellung der betreffenden Umgebungsinformationen U auch eine kurzzeitige Darstellung der Zusatzinformationen, was zu einer weiteren Vergrößerung der Bildunruhe führt.
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Um diese störende Bildunruhe zu verringern, ist es vorgesehen, den Blickwinkel α der Erfassungseinheit 3 in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v zu ändern. Bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit v wird der Blickwinkel α verkleinert und somit zunehmend eingeengt, wobei bei geringer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit v der Blickwinkel α vergrößert wird, so dass bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten v auch ein volles Sichtfeld der Kamera genutzt werden kann.
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Durch die Einengung des Blickwinkels α bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten v werden weniger seitlich oder nahe gelegene Umgebungsinformationen U und Relativbewegungen derselben zum Fahrzeug 1 erfasst. Somit werden ein Störpotenzial dieser Umgebungsinformationen U und daraus folgend die Bildunruhe verringert.
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3 zeigt mittels der Anzeigeeinheit 4 angezeigte Umgebungsinformationen U und den vergrößerten Ausschnitt A der Umgebungsinformationen U, wobei der vergrößerte Ausschnitt A durch Vergrößerung des Bildes der Umgebung entlang der optischen Achse der Erfassungseinheit 3 erzeugt wird.
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Im linken Bereich der 3 ist ein Bild einer Video-Vollbild-Anzeige der Anzeigeeinheit 4 dargestellt, wobei ein Fahrbahnverlauf und ein vor dem Fahrzeug 1 vorausliegendes weiteres Fahrzeug angezeigt werden.
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Im rechten Bereich der 3 ist der vergrößerte Ausschnitt A der Umgebungsinformationen U in einer gestrichelten Darstellung gezeigt, wobei der Ausschnitt A mittels eines digitalen Zooms in das erfasste Bild und bei gleichzeitiger Vollbildanzeige des vergrößerten Ausschnitts A des Bildes mittels der Anzeigeeinheit 4 angezeigt wird. Das Zoomen wird in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v mittels einer vorgegebene Reduzierung des Blickwinkels α der Erfassungseinheit 3 in vertikaler und horizontaler Richtung in Richtung der optischen Achse der Kamera durchgeführt, so dass der Ausschnitt A Umgebungsinformationen U zeigt, welche sich in einem begrenzten Bereich in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Fahrzeug 1 befinden.
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In einer weiteren Ausprägung wird die Erzeugung des vergrößerten Ausschnitts A alternativ oder zusätzlich zu einer digitalen Vergrößerung mittels eines in seiner Brennweite verstellbaren Objektivs der Erfassungseinheit 3 erreicht. In Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v werden die Bilder der Erfassungseinheit 3 derart gewählt und zeitlich nacheinander dargestellt, dass ein Vergrößerungsgrad des Ausschnitts A mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit v steigt.
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Um auch bei höchster Vergrößerung noch eine adäquate Bildqualität sicherstellen zu können, ist eine entsprechend hohe native Auflösung der Erfassungseinheit 3, insbesondere der Kamera, erforderlich. Die Auflösung des vergrößerten Ausschnitts A sollte auch bei höchsten Vergrößerungsgrad die native Auflösung der Anzeigeeinheit 4, hier des anzeigenden Bildschirms, mindestens erreichen oder übertreffen.
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4 zeigt mittels der Anzeigeeinheit 4 angezeigte Umgebungsinformationen U und einen vergrößerten Ausschnitt A, welcher dem Objekt 5 nachgeführt wird Gestrichelt dargestellt ist die Vollbildanzeige des vergrößerten Ausschnitts A der Umgebungsinformationen U, wobei dieser im Gegensatz zu dem in 3 gezeigtem Ausschnitt A dem Objekt 5, hier dem weiteren Fahrzeug, nachgeführt wird.
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Hierbei wird die digitale oder optische Vergrößerung in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v bei gleichzeitiger variabler Änderung des Blickwinkels α der Erfassungseinheit 3 in vertikaler und/oder horizontaler Richtung durchgeführt. Somit ist eine Vergrößerung der Umgebungsinformationen U in einer von der optischen Achse der Erfassungseinheit 3 abweichenden Richtung möglich. Somit ist der vergrößerte Ausschnitt A dem Objekt 5 nachführbar. Das heißt, es wird in dem betreffenden Ausschnitt A stets zumindest ein aktuell relevantes Objekt 5 dargestellt.
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Ob ein Objekt 5, beispielsweise ein Fahrzeug, relevant ist, wird dabei insbesondere anhand einer allgemein bekannten Objekterkennung und/oder anhand verschiedener Modellansätze ermittelt. Dabei werden mittels der Steuereinheit 6 die mittels der Erfassungseinheit 3 erfassten Bilddaten und/oder Daten weiterer nicht gezeigter Erfassungseinheiten ausgewertet und ein für das Fahrgeschehen relevantes Objekt 5 ermittelt. Dieses wichtige Objekt 5 ist beispielsweise das vor dem Fahrzeug 1 befindliche weitere Fahrzeug, welches durch Erzeugung des vergrößerten Ausschnitts A für den Fahrzeuginsassen vergrößert und somit einfach erfassbar dargestellt wird, damit dieser eine Verkehrssituation einfach erfassen und etwaige gefährliche Situationen früher und besser erkennen kann.
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Im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Ausschnitt A wird der vergrößerte Ausschnitt A mittels der Steuereinheit 6 derart ausgewählt, dass das Video-Vollbild der Anzeigeeinheit 4 zumindest dem in der vorausliegenden Umgebung des Fahrzeugs 1 befindlichen Objekt 5 nachgeführt wird. Somit ist es möglich, weit entfernte Objekte 5, beispielsweise in einem Kurvenverlauf auf einer Autobahn befindliche und damit für eine aktuelle Verkehrssituation relevante Objekte 5, besser verfolgen zu können. Für eine Einstellung des Blickwinkels α über den Kurvenverlauf können in vorteilhafter Weise auch Navigationskartendaten und/oder Odometriedaten des Fahrzeugs 1 und/oder Daten einer Fahrzeugsensorik, beispielsweise ein Lenkwinkel, verwendet werden.
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Auch ist es in vorteilhafter Weise möglich, abweichend von der Darstellung eines als Fahrzeug ausgebildeten Objekts 5 in nicht näher dargestellter Weise einen vergrößerten Ausschnitt A des Fahrbahnverlaufs anzuzeigen. Hierbei bildet der Fahrbahnverlauf ein Objekt 5, welchem der vergrößerte Ausschnitt A nachgeführt wird.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Fahrzeuginsasse ein Objekt 5 vorgibt, welchem der Ausschnitt A nachgeführt wird. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass der Fahrzeuginsasse eine Raststätte als ein Objekt 5 markiert und diese mittels des Ausschnitts A vergrößert dargestellt wird. Hierdurch ist es möglich, dass dem Fahrzeuginsassen detaillierte Informationen zu dem Objekt 5, beispielsweise Symbole von an der Raststätte angebotenen Dienstleistungen, angezeigt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Vorrichtung
- 3
- Erfassungseinheit
- 4
- Anzeigeeinheit
- 5
- Objekt
- 6
- Steuereinheit
- A
- Ausschnitt
- α
- Blickwinkel
- U
- Umgebungsinformation
- v
- Fahrzeuggeschwindigkeit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005021607 U1 [0005]
- DE 102007044536 A1 [0006]
