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Die Erfindung betrifft ein kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem, insbesondere ein Spiegelersatzsystem oder ein Rückfahrkamerasystem, sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines solchen, wobei mittels wenigstens einer am Fahrzeug angeordneten Kamera Bilddaten aus einer Fahrzeugumgebung, insbesondere aus einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung, erfasst und die von der Kamera erfassten Bilddaten auf wenigstens einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
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In Fahrzeugen kommen vermehrt kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme zum Einsatz, bei denen mittels einer oder mehrerer Kameras Bilddaten aus der Fahrzeugumgebung erfasst und mittels der erfassten Bilddaten eine oder mehrere Fahrerassistenzfunktionen zur Unterstützung des Fahrzeugführers bei seinen Fahraufgaben umgesetzt werden. Bei einigen dieser kamerabasierten Fahrerassistenzsysteme werden die von den Kameras erfassten Bilddaten dem Fahrzeugführer auf einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeuginnenraum angezeigt.
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Aktuell werden beispielsweise sehr große Anstrengungen unternommen, um den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, zu reduzieren. Ein Ansatzpunkt besteht hierbei darin, die klassischen Außenspiegel, die typischerweise ein Gehäuse sowie eine im Gehäuse platzierte Glasscheibe mit Metallbeschichtung umfassen, durch sogenannte elektronische bzw. digitale Außenspiegel zu ersetzen. Derartige Systeme werden auch als Spiegelersatzsysteme bezeichnet.
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Hierzu werden kleine Kameras, auch als Spiegelersatzkameras bezeichnet, an der Fahrzeugkarosserie derart befestigt, dass mit dieser der seitliche bzw. rückwärtige Verkehr erfasst werden kann. Die mit diesen Kameras generierten Bilddaten werden dann an zumindest einem Bildschirm im Kraftfahrzeug angezeigt. Die typischen Abmessungen solcher Kameras, oder zumindest die Abmessungen der Komponenten, die außen an der Kraftfahrzeugaußenhaut platziert werden, sind wesentlich geringer als die Abmessungen klassischer Außenspiegel, sodass auf diese Weise der Luftwiderstand und infolge dessen der Kraftstoffbedarf von Kraftfahrzeugen signifikant reduziert werden kann.
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Für die Umsetzung eines Spiegelersatzsystems können beispielsweise auch Kameras eines sogenannten Surround-View Kamerasystems verwendet werden, da diese typischerweise ebenfalls im Bereich der klassischen Seitenspiegel angeordnet sind bzw. zur Erfassung der seitlichen und rückwärtigen Fahrzeugumgebung geeignet sind.
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Aus der
DE 10 2008 019 732 A1 ist bereits ein Verfahren zur Ansteuerung eines solchen vorangehend beschriebenen Spiegelersatzsystem bekannt, wobei das Verfahren es dem Fahrzeugführer erleichtert, sich verschiedene Bildausschnitte anzeigen zulassen, ohne dass der Fahrzeugführer hierzu eine manuelle Bedieneinrichtung bedienen muss.
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Bei dem in der
DE 10 2008 019 732 A1 beschriebenen Verfahren wird mittels mindestens einer an einem Fahrzeug angeordneten Kamera ein Bildausschnitt des rückwärtigen Verkehrsraumes des Fahrzeugs aufgenommen und dem Fahrer des Fahrzeugs auf wenigstens einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeuginnenraum angezeigt. Weiterhin wird eine Kopfposition des Fahrers erfasst und in Abhängigkeit der erfassten Kopfposition der auf der Anzeigeeinrichtung dargestellte Bildausschnitt verändert.
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Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls bereits sogenannte Rückfahrkamerasysteme bekannt, bei denen mittels einer üblicherweise im Heckbereich des Fahrzeugs angeordneten Kamera Bilddaten aus der rückwärtigen Fahrzeugumgebung erfasst und dem Fahrzeugführer im Fahrzeuginnenraum auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werde. Auch bei diesen Systemen ist eine erleichterte Bedienung ohne manuelle Bedieneingaben durch den Fahrzeugführer wünschenswert.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren sowie ein korrespondierendes System anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren sowie durch ein kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem gemäß der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines kamerabasierten Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Spiegelersatzsystems oder Rückfahrkamerasystems, bereitgestellt, wobei mittels wenigstens einer am Fahrzeug angeordneten Kamera Bilddaten aus einer Fahrzeugumgebung, insbesondere einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung, erfasst, und die von der Kamera erfassten Bilddaten auf wenigstens einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
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Erfindungsgemäß wird dabei in Abhängigkeit eines erfassten Gesichtsausdrucks eines Fahrzeugführers ein auf der Anzeigeeinrichtung angezeigter Bildausschnitt verändert.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Fahrzeugführer auf besonders einfache Weise und ohne Bedienung eines manuellen Bedienelements, wie beispielsweise Bedienknöpfe, den angezeigten Bildausschnitt verändern kann bzw. dass das System den angezeigten Bildausschnitt adaptiv an das anhand des Gesichtsausdrucks erkannte Bedürfnis des Fahrzeugführers anpassen kann.
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Mittels der Erfindung ist es insbesondere möglich, einen Bildausschnitt, vorzugsweise einen aktuell angezeigten Ausschnitt eines von der Kamera erfassten Gesamtbildes, derart anzupassen, dass dem Fahrzeugführer derjenige Bildausschnitt der Fahrzeugumgebung auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, der für den Fahrer aktuell von Interesse zu sein scheint.
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Die Erfindung schafft insbesondere ein Verfahren sowie ein kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem bei dem der Fahrzeugführer intuitiv mittels Gesichtsgesten den angezeigten Bildausschnitt steuern bzw. beeinflussen kann.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der angezeigte Bildausschnitt zusätzlich in Abhängigkeit einer erfassten Kopfposition des Fahrzeugführers verändert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei mehr als einer Anzeigevorrichtung die Anzeigeeinrichtung auf welchem der angezeigte Bildausschnitt verändert werden soll in Abhängigkeit der Kopfposition des Fahrzeugführers ausgewählt. Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise durch Ausrichtung der Kopfposition relativ zur Anzeigeeinrichtung angesteuert werden, um vorzugsweise die Beleuchtung der Anzeigeeinrichtung zu steuern. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung auf die der Kopf ausgerichtet ist, die der Fahrzeugführer also im Blickfeld hat, heller beleuchtet werden, wobei beispielsweise die Anzeigeeinrichtung wiederum in ihrer Helligkeit gesenkt oder abgeschaltet werden kann, wenn sie nicht durch den Fahrzeugführer betrachtet wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der angezeigte Bildausschnitt zusätzlich in Abhängigkeit einer erfassten Blickrichtung der Augen des Fahrzeugführers mittels einer Blickerfassung verändert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Veränderung des angezeigten Bildausschnitts in Abhängigkeit des Gesichtsausdrucks und/oder der Kopfposition und/oder der Blickerfassung ein Ausschnitt eines Gesamtbildes vergrößert oder verkleinert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Bestimmung des Ausschnittes des Gesamtbildes, welcher vergrößert oder verkleinert wird, ein vorbestimmter Schwellwert bei der Blickerfassung berücksichtigt. Richtet beispielsweise der Fahrzeugführer seinen Blick für eine Zeit größer als ein vorbestimmter Schwellwert auf einen bestimmten Ausschnitt des Gesamtbildes, so wird dieser vergrößert. Wird der vorbestimmte zeitliche Schwellwert nicht erreicht, beispielsweise wenn der Fahrzeugführer nur kurz seinen Blick auf einen Ausschnitt gerichtet hat, so bleibt das Gesamtbild unverändert oder der Ausschnitt wird verkleinert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Veränderung des angezeigten Bildausschnitts in Abhängigkeit des Gesichtsausdrucks und/oder der Kopfposition und/oder der Blickerfassung ein Ausschnitt eines Gesamtbildes verschoben bzw. gewechselt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der angezeigte Bildausschnitt zusätzlich in Abhängigkeit einer erfassten Gefahrensituation verändert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem, insbesondere ein Spiegelersatzsystem oder ein Rückfahrkamerasystem für ein Fahrzeug, bereitgestellt, umfassend wenigstens eine Kamera zur Anordnung am Fahrzeug und zur Erfassung von Bilddaten aus einer Fahrzeugumgebung, insbesondere aus einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung, sowie eine Steuereinheit zur Verarbeitung der von der Kamera erfassten Bilddaten und zur Ausgabe der verarbeiteten Bilddaten.
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Erfindungsgemäß umfasst das System ferner Mittel und/oder ist mit Mitteln verbunden, zur Erfassung eines Gesichtsausdrucks eines Fahrzeugführers. Weiterhin ist die Steuereinheit erfindungsgemäß zur Veränderung eines auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Bildausschnitts in Abhängigkeit des erfassten Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems ist die Steuereinrichtung ferner zur Veränderung des auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Bildausschnitts gemäß einer der vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, das mit einem vorangehend beschriebenen kamerabasierten Fahrerassistenzsystem ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand einer schematischen Figur näher erläutert.
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Die Erfindung ist dabei nicht auf die nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können hieraus auch andere Varianten der Erfindung vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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1 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen kamerabasierten Fahrerassistenzsystems. Dargestellt ist ein Fahrzeug 1 in einer schematischen Draufsicht. Das Fahrzeug 1 umfasst eine erste Kamera 2, die in einem seitlichen Außenbereich des Fahrzeugs 1 angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient. Der Sichtbereich 4 der ersten Kamera 2 entspricht dabei im Wesentlichen dem Sichtbereich, den der Fahrzeugführer durch einen klassischen rechten Seitenspiegel auf die entsprechende rückwärtige und seitliche Fahrzeugumgebung hat. Der Sichtbereich 4 der ersten Kamera 2 könnte je nach Anwendungsfall auch größer oder kleiner ausgebildet sein.
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Das Fahrzeug 1 umfasst weiterhin eine zweite Kamera 3, die in einem der ersten Kamera 2 gegenüberliegenden seitlichen Außenbereich des Fahrzeugs 1 angeordnet ist und zur Erfassung von Bilddaten aus einer der ersten Kamera 2 gegenüberliegenden seitlichen und/oder rückwärtigen Fahrzeugumgebung dient. Der Sichtbereich 5 der zweiten Kamera 3 entspricht dabei im Wesentlichen dem Sichtbereich, den der Fahrzeugführer durch einen klassischen linken Seitenspiegel auf die entsprechende rückwärtige und seitliche Fahrzeugumgebung hat. Der Sichtbereich 5 der zweiten Kamera 3 könnte je nach Anwendungsfall auch größer oder kleiner ausgebildet sein.
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Bei der ersten Kamera 2 und der zweiten Kamera 3 handelt es sich im dargestellten Fall um sogenannte Spiegelersatzkameras, die in Verbindung mit einer oder mehrerer Bildanzeigevorrichtungen 6 und 7 im Fahrzeuginnenraum ein sogenanntes Spiegelersatzsystem bilden, wobei die von den Kameras 2 und 3 erfassten Bilddaten dem Fahrzeugführer auf der einen oder den mehreren im Fahrzeuginnenraum angeordneten Anzeigeeinrichtungen 6 und 7 angezeigt werden.
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In 1 sind schematisch eine erste Anzeigeeinrichtung 6, die zur Anzeige der Bilddaten der ersten Kamera 2, sowie eine zweite Anzeigeeinrichtung 7 dargestellt, die zur Anzeige der Bilddaten der zweiten Kamera 3 dient. Bei den Anzeigeeinrichtungen kann es sich beispielsweise um LED- oder LCD-Bildschirme handeln oder beispielsweise um sogenannte Head-Up Displays (HUD), die mit der Windschutzscheibe gekoppelt sind oder um eine Virtual-Reality-Brille (VR-Brille) oder Datenbrille, Augmented-Reality-Brille (AR-Brille) oder eine am Kopf befestigbare Anzeige, Head-Mounted-Display (HMD), handeln.
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Das Fahrerassistenzsystem gemäß 1 umfasst weiterhin eine elektronische Steuereinheit 12, üblicherweise auch als ECU (Electronic control unit) bezeichnet. Die Steuereinheit 12 kann, insbesondere zur Ausführung von Softwareprogrammen bzw. Softwaremodulen, die wiederum insbesondere zur Verarbeitung der von den Kameras 2 und 3 erfassten Bilddaten sowie zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen, einen oder mehrere Mikrocontroller bzw. Mikroprozessoren umfassen, sowie beispielsweise Speicher, Versorgungsspannungseingänge, analoge/digitale Signaleingänge, Daten- bzw. Signalausgänge und ein Gehäuse. Entsprechende Steuergeräte bzw. Steuereinheiten, sowie deren Hardwareausgestaltung, die im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
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Die elektronische Steuereinheit 12 ist über eine erste Daten- bzw. Signalverbindungen 8 mit der ersten Kamera 2 sowie über eine zweite Daten- bzw. Signalverbindung 9 mit der zweiten Kamera 3 verbunden und, vorzugsweise mittels geeigneter integrierter Bildverarbeitungseinrichtungen, zur Verarbeitung der von den Kameras 2 und 3 erfassten Bilddaten ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 12 ist weiterhin über eine dritte Daten- bzw. Signalverbindung 10 mit der ersten Anzeigeeinrichtung 6 sowie über eine vierte Daten- bzw. Signalverbindung 11 mit der zweiten Anzeigeeinrichtung 7 verbunden und zur Ausgabe der von der Steuereinheit 12 verarbeiteten und auf den Anzeigeeinrichtungen 6 und 7 anzuzeigenden Bilddaten über die Verbindungen 10 und 11 ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist die elektronische Steuereinheit 12 weiterhin mit Mitteln verbunden oder mit Mitteln ausgebildet, die zur Erfassung eines Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers dienen. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Mitteln zur Erfassung des Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers um eine dritte Kamera 13, die im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, und die über eine fünfte Daten- bzw. Signalverbindung 14 mit der Steuereinheit 12 verbunden ist. Bei der dritten Kamera 13 handelt es sich um eine sogenannte Innenraumkamera, die vorzugsweise über eine definierte Einbaulage und Ausrichtung verfügt, insbesondere eine definierte Einbaulage und Ausrichtung relativ zu einem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem und/oder relativ zu den Anzeigeeinrichtungen 6 und 7.
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Unter der Erfassung des Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers ist insbesondere die Erfassung der wesentlichen Merkmale des menschlichen Gesichtes zu verstehen, insbesondere der Kopfhaltung, der Stellung der Augenbrauen, der Blickrichtung und/oder des sogenannten Mundbildes. Diese oder andere wesentlichen Merkmale können mittels bekannter Verfahren sowie mittels geeigneter Bildverarbeitungseinrichtung, die im Rahmen der Erfindung vorzugsweise in die Steuerungseinrichtung integriert sind, aus den mittels der dritten Kamera 13 erfassten Bilddaten extrahiert und anschließend interpretiert werden.
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Verfahren zur kamerabasierten Erkennung und Interpretation von Gesichtsausdrücken, bei denen Kameras sowie elektronische Bildverarbeitungseinrichtungen eingesetzt werden, sind beispielsweise aus den nachfolgend genannten Veröffentlichungen bekannt:
- 1) Canzler and Wegener, Person-adaptive Facial Feature Analysis, 8th International Student Conference on Electrical Engineering POSTER 2004, Volume CD, Kapitel Papers-Section IC, pp. IC62, The Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University in Prague (Eds.),
- 2) Canzler and Kraiss, Person-Adaptive Facial Feature Analysis for an Advanced Wheelchair User-Interface, Conference on Mechatronics & Robotics 2004, Volume Part III, pp. 871–876, Aachen, Sascha Eysoldt Verlag, Paul Drews (Eds.),
- 3) Bley, Rous, Canzler, and Kraiss, Supervised Navigation and Manipulation for Impaired Wheelchair Users, Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. Impacts of Emerging Cybernetics and Human-Machine Systems, pp. 2790–2796, The Hague, IEEE Systems, Man & Cybernetics Society, Thissen, Wil / Wierings, Peter / Pantic, Maja / Ludema, Marcel (Eds.)
- 4) Canzler, Nicht-intrusive Mimikanalyse, Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005 (http://publications.rwthaachen.de/record/52181/files/Canzler_Ulrich.pdf).
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Die Ansätze der vorangehend genannten sowie weiterer bereits bekannter Verfahren können ganz oder teilweise, sowie in geeigneter Kombination miteinander, für die Erfassung des Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
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Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit 12 zur Veränderung des jeweils auf den Anzeigeeinheiten 6 und 7 angezeigten Bildausschnitts in Abhängigkeit des erfassten Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers ausgebildet, insbesondere in Abhängigkeit des in den mittels der dritten Kamera 13 erfassten Bilddaten erkannten und interpretierten Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers, sowie vorzugsweise gemäß einer oder mehrerer der bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Das bedeutet für das Ausführungsbeispiel gemäß 1, dass die Steuereinheit 12 die von den Kamera 2 und 3 erfassten Bilddaten in Abhängigkeit des erfassten Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers verarbeitet und diese dann zur Anzeige über die Verbindungen 10 an die Anzeigeeinrichtungen 6 und 7 und 11 ausgibt.
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Unter Bildausschnitt ist dabei insbesondere ein Ausschnitt eines von der ersten Kamera 2 bzw. von der zweiten Kamera 3 erfassten Gesamtbildes der rückwärtigen bzw. seitlichen Fahrzeugumgebung zu verstehen. Das bedeutet, dass es sich bei dem auf der jeweiligen Anzeigeeinrichtung 6 bzw. 7 angezeigten Bildausschnitt vorzugweise entweder um das von der jeweiligen Kamera 2 oder 3 erfasste Gesamtbild oder um einen Ausschnitt aus dem jeweiligen Gesamtbild handeln kann, insbesondere mit entsprechender Vergrößerung bzw. Skalierung auf die Größe der Anzeigeeinrichtung 6 und 7.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, zu dessen Umsetzung die Steuereinheit
12 ausgebildet sein kann, wird der angezeigte Bildausschnitt zusätzlich in Abhängigkeit einer erfassten Kopfposition des Fahrzeugführers verändert. Die Erfassung der Kopfposition des Fahrzeugführers kann ebenfalls mittels der dritten Kamera
13 sowie mittels geeignet ausgebildeter Bildverarbeitungseinrichtungen erfolgen, die vorzugsweise in die Steuereinheit
12 integriert sind. Die Erfassung der Kopfposition eines Fahrzeugführers, insbesondere mittels einer Innenraumkamera sowie mittels in eine Steuereinheit integrierter Bildverarbeitungseinrichtungen, ist beispielsweise aus der bereits einleitend genannten
DE 10 2008 019 732 A1 bekannt.
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Für die Ermittlung der Kopfposition kann, z.B. gemäß dem in der
DE 10 2008 019 732 A1 beschriebenen Verfahren, zunächst eine Ausgangsposition der Kopfposition des Fahrzeugführers in einer Initialisierungsphase vorgegeben werden, indem beispielsweise über einen Zeitraum eine mittlere Kopfposition ermittelt wird, und dann die aktuelle Kopfposition anhand der Abweichung von der Ausgangsposition bestimmt werden. Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich die Kopfposition relativ zu der ersten Anzeigeeinrichtung
6 oder der zweiten Anzeigeeinrichtung
7 ermittelt werden, wozu insbesondere die relative Einbaulage und die Ausrichtung der Innenraumkamera
13 zu den Anzeigeeinrichtungen
6 und
7 bekannt sein müssen.
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Bevorzugt wird aus der so ermittelten Kopfposition und/oder aus dem erfassten Gesichtsausdruck des Fahrzeugführers eine Blickrichtung des Fahrzeugführers relativ zu den Anzeigeeinrichtungen 6 und 7 ermittelt. Die Ermittlung kann beispielsweise unter Verwendung der bekannten relativen Einbaulage und Ausrichtung der Innenraumkamera 13 zu den Anzeigeeinrichtungen 6 und 7 und/oder über eine bekannte Einbaulage und Ausrichtung sowohl der Innenraumkamera 13 als auch der Anzeigeeinrichtungen 6 und 7 bezügliche eines fahrzeugbezogenen Koordinatensystems erfolgen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die ermittelte Kopfposition zur Auswahl der Anzeigeeinrichtung (6, 7), auf welchem der angezeigte Bildausschnitt verändert werden soll, herangezogen. Die Anzeigeeinrichtung (6, 7) kann beispielsweise durch Ausrichtung der Kopfposition relativ zur Anzeigeeinrichtung (6, 7) angesteuert werden, um beispielsweise die Beleuchtung der Anzeigeeinrichtung (6, 7) zu steuern. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung (6) durch die Ausrichtung der Kopfposition auf sich, heller beleuchtet werden, wobei beispielsweise die Anzeigeeinrichtung (7) wiederum in ihrer Helligkeit gesenkt oder abgeschaltet werden kann, da sie nicht durch den Fahrzeugführer betrachtet wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Veränderung des angezeigten Bildausschnitts in Abhängigkeit des erfassten Gesichtsausdrucks des Fahrzeugführers und/oder in Abhängigkeit dessen Kopfposition ein auf der jeweiligen Anzeigeeinrichtung 6 oder 7 angezeigter Ausschnitt des von der jeweiligen Kamera 2 oder 3 erfassten Gesamtbildes vergrößert oder verkleinert. Dabei kann von der Steuereinheit 12 mittels der Innenraumkamera 13 die Kopfbewegung und die Blickrichtung des Fahrzeugführers erfasst und anhand dessen ausgewertet werden, auf welchen Bereich der jeweiligen Anzeigeeinrichtung 6 oder 7 sich der Fahrzeugführer konzentriert bzw. welcher Bereich der aktuell angezeigten Bildes (bzw. des Gesamtbildes) für den Fahrzeugführer von Interesse zu sein scheint. Dieser Bereich kann dann vergrößert dargestellt werden, insbesondere solange der Fahrzeugführer seinen Blick auf diesen Bereich richtet. Anschließend kann der Bereich wieder verkleinert werden bzw. der angezeigte Bildausschnitt kann wieder auf den vorherigen Zustand oder in einen Normalbetrieb zurückgesetzt werden.
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In einer weiteren positiven Ausgestaltung der Erfindung kann ein vorbestimmter zeitlicher Schwellwert zur Bestimmung des Ausschnittes des Gesamtbildes bei der Blickerfassung herangezogen werden. Richtet beispielsweise der Fahrzeugführer seinen Blick eine vorbestimmte Zeit auf einen bestimmten Ausschnitt des Gesamtbildes, so kann die vergrößert oder verkleinert werden. Wird der vorbestimmte zeitliche Schwellwert nicht erreicht, beispielsweise wenn der Fahrzeugführer nur kurz seinen Blick auf einen Ausschnitt gerichtet hat, so bleibt das Gesamtbild unverändert oder der Ausschnitt wird verkleinert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Veränderung des angezeigten Bildausschnitts in Abhängigkeit des erfassten Gesichtsausdrucks und/oder Blickerfassung und/oder in Abhängigkeit der Kopfposition des Fahrzeugführers ein auf der jeweiligen Anzeigeeinrichtung 6 oder 7 angezeigter Ausschnitt des von der jeweiligen Kamera 2 oder 3 erfassten Gesamtbildes verschoben bzw. gewechselt. Dabei kann, wie bereits vorangehend beschrieben, anhand der Kopfbewegung und Blickrichtung des Fahrzeugführers ermittelt werden, welcher Bereich des Bildes für den Fahrzeugführer von Interesse zu sein scheint, und der angezeigte Ausschnitt des Gesamtbildes der jeweiligen Fahrzeugumgebung entsprechend verschoben werden. Das Verschieben des Bildausschnitts würde einem virtuellen Kameraschwenk bzw. einer Verstellung des jeweiligen klassischen Seitenspiegels entsprechen.
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Die vorliegende Erfindung bietet verschiedene Vorteile. Bewegt der Fahrzeugführer beispielsweise den Kopf bzw. ändert der Fahrzeugführer sein Blickrichtung, z.B. um beim Parken den Bodenbereich oder bei einem Überholvorgang die linke Überholspur besser sehen zu können, dann kann mittels der Erfindung adaptiv auf diese Änderung reagiert werden und der angezeigte Bildausschnitt entsprechend verschoben und/oder vergrößert werden. Somit könnte beispielsweise in einem Normalbetrieb ein größtmöglicher Ausschnitt, insbesondere das von der jeweiligen Kamera 2 oder 3 erfassten Gesamtbild der jeweiligen Fahrzeugumgebung, auf der jeweiligen Anzeigeeinrichtung 6 oder 7 angezeigt werden, insbesondere um dem Fahrzeugführer einen bestmöglichen Überblick über die rückwärtige und/oder seitliche Fahrzeugumgebung zu geben. Wenn sich der Fahrzeugführer jedoch auf einen bestimmten Bereich des angezeigten Bildes konzentriert, kann dieser Bereich vergrößert angezeigt werden und/oder der angezeigte Bildausschnitt, d.h. der vergrößerte Ausschnitt des Gesamtbildes, in Richtung dieses Bereichs verschoben bzw. auf diesen Bereich ausgerichtet werden.
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Der Gesichtsausdruck des Fahrzeugführers, insbesondere in Verbindung mit der Kopfbewegung des Fahrzeugführers, stellt im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Form der Gestensteuerung dar, vorzugsweise zur aktiven Unterstützung des Fahrzeugführers. Solche Gesten könnten zum Beispiel ein Hochziehen der Augenbrauen, das Starren auf eine bestimmte Stelle bzw. auf einen bestimmten Bereich der Anzeigeeinrichtung 6 oder 7, Pupillenbewegungen oder Kopfbewegungen sein. Insbesondere basierend auf dem erfassten Gesichtsausdruck, der beispielsweise durch die aktuelle Gesichtsmimik definiert sein kann, die wiederum beispielsweise anhand der Stellung bzw. Veränderung der Augenbrauenstellung, der Pupillen und/oder des Mundwinkels erkannt wurde, lässt sich ermitteln bzw. kann unterschieden werden, ob der Fahrzeugführer aktuell an einer Übersichtsdarstellung oder an einer bestimmten Detaildarstellung der Fahrzeugumgebung interessiert ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dann zum Einsatz kommen, d.h. dann aktiviert werden, wenn erkannt wurde, dass aktuell ein Einparkvorgang oder eine Rückwärtsfahrt stattfindet. Die Steuereinheit 12 kann diese Information beispielsweise über eine entsprechende Signalverbindung mit dem Fahrzeug-BUS erhalten. Ein Einparkvorgang oder eine Rückwärtsfahrt kann beispielsweise bei Einlegen des Rückwärtsgangs durch den Fahrzeugführer erkannt werden.
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Insbesondere beim Einparken oder Rückwärtsfahren ist es vorteilhaft, wenn sich der Fahrzeugführer, insbesondere anstelle des von den Kameras 2 oder 3 erfassten Gesamtbildes, bestimmte Bildausschnitte vergrößert anzeigen lassen kann oder den angezeigten Bildausschnitt verschieben kann, um so seine Konzentration auf bestimmte Bereiche der Fahrzeugumgebung richten zu können, beispielsweise auf Objekte, wie Straßenpfosten, Kantsteine, andere Fahrzeuge, Verkehrszeichen, Bodenmarkierungen oder beispielsweise auf Personen in der Fahrzeugumgebung.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der angezeigte Bildausschnitt zusätzlich in Abhängigkeit eines erfassten Gefahrenbereichs verändert. Gefahrenbereiche, insbesondere in der Fahrzeugumgebung, können beispielsweise mittels der Kameras 2 bzw. 3 oder über weitere Sensoren erfasst werden. Ein Gefahrenbereich kann beispielsweise eine Überholspur sein, wenn sich dort ein von hinten schnell herannahendes Fahrzeug befindet, oder beim Rückwärtsfahren ein Bereich hinter dem Fahrzeug, wenn sich dort ein stehendes Hindernis befindet. Ist ein Gefahrenbereich erkannt worden, kann dieser Bereich direkt vergrößert angezeigt oder stufenweise vergrößert werden, damit die Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers auf diesen Bereich gelenkt wird. Auf diese Weise kann die Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers automatisch und gezielt beeinflusst werden, insbesondere wenn anhand des Gesichtsausdrucks erkannt wurde, dass der Fahrzeugführer sich aktuell auf einen anderen Bereich der Fahrzeugumgebung konzentriert.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Spiegelersatzsystem gemäß 1 beschränkt, sondern kann analog, insbesondere gemäß der beschriebenen Ausführungsbeispiele, für andere kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme umgesetzt werden, beispielsweise für ein Rückfahrkamerasystem, bei dem mittels einer typischerweise im Heckbereich des Fahrzeugs angeordneten Kamera sowie mittels einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Anzeigevorrichtung, insbesondere bei Rückwärtsfahrt bzw. bei einem Einparkvorgang, dem Fahrzeugführer die rückwärtige Fahrzeugumgebung angezeigt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008019732 A1 [0006, 0007, 0043, 0044]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Canzler and Wegener, Person-adaptive Facial Feature Analysis, 8th International Student Conference on Electrical Engineering POSTER 2004, Volume CD, Kapitel Papers-Section IC, pp. IC62, The Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University in Prague (Eds.) [0038]
- Canzler and Kraiss, Person-Adaptive Facial Feature Analysis for an Advanced Wheelchair User-Interface, Conference on Mechatronics & Robotics 2004, Volume Part III, pp. 871–876, Aachen, Sascha Eysoldt Verlag, Paul Drews (Eds.) [0038]
- Bley, Rous, Canzler, and Kraiss, Supervised Navigation and Manipulation for Impaired Wheelchair Users, Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. Impacts of Emerging Cybernetics and Human-Machine Systems, pp. 2790–2796, The Hague, IEEE Systems, Man & Cybernetics Society, Thissen, Wil / Wierings, Peter / Pantic, Maja / Ludema, Marcel (Eds.) [0038]
- Canzler, Nicht-intrusive Mimikanalyse, Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005 (http://publications.rwthaachen.de/record/52181/files/Canzler_Ulrich.pdf) [0038]
