DE102023005536B4

DE102023005536B4 - Aktivierung und Optimierung eines Nachtmodus in Kamera-Monitor-Anwendungen

Info

Publication number: DE102023005536B4
Application number: DE102023005536.0A
Authority: DE
Inventors: Philipp Schau; Albert Zaindl; Taha Benamar; Jan Paulig
Original assignee: MAN Truck and Bus SE; Motherson Innovations Co Ltd
Current assignee: MAN Truck and Bus SE; Motherson Innovations Co Ltd
Priority date: 2023-10-06
Filing date: 2023-10-06
Publication date: 2025-11-06
Anticipated expiration: 2043-10-07
Also published as: DE102023005536A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Bilddatenverarbeitungseinrichtung (16) eines Vision-Systems (10) eines Fahrzeugs (20), aufweisend:
Empfangen von Bilddaten, die von mindestens einer Bilderfassungseinrichtung (12) erfasst wurden, wobei die Bilddaten vorzugsweise Rückwärtssichtbilddaten aufweisen, die seitlich und/oder hinter dem Fahrzeug (20) erfasst wurden;
Empfangen eines Zustandssignals, das einen Tagzustand oder einen Nachtzustand angibt, vorzugsweise erzeugt von einer Zustandseinrichtung (14), z. B. einem Helligkeitssensor;
Verarbeiten der empfangenen Bilddaten, vorzugsweise aufweisend das Anpassen eines Kontrastes und/oder einer Helligkeit der empfangenen Bilddaten, abhängig von dem empfangenen Zustandssignal;
Empfangen, vorzugsweise von einer Situationserkennungseinrichtung (15), eines Situationssignals, das eine aktuelle Geschwindigkeit, eine Gangwahl und/oder einen Betriebszustand des Fahrzeugs (20) angibt und der Schritt des Verarbeitens ferner von dem empfangenen Situationssignal abhängt; und
Auswählen eines Bilddatenverarbeitungsmodus aus, vorzugsweise mindestens drei, besonders bevorzugt mindestens vier, vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi in Abhängigkeit von dem empfangenen Situationssignal und der Schritt des Verarbeitens gemäß dem ausgewählten Bilddatenverarbeitungsmodus durchgeführt wird;
wobei die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi aufweisen:
einen Rückwärtsfahrtmodus, der ein Erzeugen einer Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten aufweist; und
einen Autobahnfahrtmodus, der ein Erzeugen einer Zoomansicht der empfangenen Bilddaten aufweist; und
einen Rangiermodus, der ein Erzeugen einer Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bilddatenverarbeitungseinrichtung eines Vision-Systems eines Fahrzeugs, ein Vision-System mit einer entsprechenden Bilddatenverarbeitungseinrichtung und ein Fahrzeug mit einem entsprechenden Vision-System.
Zum allgemeinen Stand der Technik wird auf die DE 10 2018 207 388 A1 und DE 102011 083 786 A1 verwiesen.
Die DE 10 2018 207 388 A1 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung eines Anzeigebildes in einem Kraftfahrzeug mittels eines Systems mit wenigstens einer Kamera, einer Verarbeitungseinheit und einem in einem Kraftfahrzeug angeordneten Anzeigebildschirm mit einem Helligkeitssensor, der die Umgehungshelligkeit am Anzeigebildschirm misst, wobei bei dem Verfahren durch die Verarbeitungseinheit und/oder eine Steuereinheit der Kamera und/oder eine Steuereinheit des Anzeigebildschirms in Abhängigkeit von der durch den Helligkeitssensor erfassten Umgebungshelligkeit Tonwertübertragungsparameter des Systems ermittelt und angewandt werden.
Die DE 10 2011 083 786 A1 offenbart ein Verfahren zum automatischen Farbabgleich in einem Fahrzeug mit einem Kamerasystem. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Beleuchtungsinformation zu mindestens einer fahrzeugeigenen Beleuchtungsquelle; und Durchführen eines Farbabgleichs, basierend auf der bereitgestellten Beleuchtungsinformation, auf einer von dem Kamerasystem bereitgestellten Bildinformation sowie Bereitstellen der farbkorrigierten Bildinformation.
Es ist im Stand der Technik bekannt, Fahrzeuge mit Kamera-Monitor-Systemen (CMS) auszustatten, um den Fahrzeugbetrieb zu erleichtern. Solche Kamera-Monitor-Systeme weisen typischerweise eine Monitoreinrichtung auf, die mit mindestens einer Kameraeinrichtung verbunden ist. Die mindestens eine Kameraeinrichtung ist dabei üblicherweise ausgebildet, Bilddaten der Fahrzeugumgebung zu erfassen, die dann auf der im Fahrzeug angeordneten Monitoreinrichtung angezeigt werden.
Die Bildqualitätseinstellungen, d. h. die Einstellungen des Bildsignalprozessors (ISP), von Kamera-Monitor-Systemen sind in der Regel für Tageslichtszenarien optimiert. Die Verwendung der gleichen ISP-Einstellungen für Nachtfahrten führt oft zu einer mittelmäßigen Bildqualität (z. B. starkes Farbrauschen, geringer Dynamikbereich, Über- oder Unterbelichtung), was das Unfallrisiko aufgrund von Müdigkeit, Ablenkung oder Fehleinschätzung der Situation erhöht.
Ein bekannter Ansatz zur Adressierung dieses Problems besteht darin, die Betriebseinstellungen der Monitoreinrichtung zu ändern, z. B. durch Verringerung der Helligkeit der Monitoreinrichtung bei Nacht (Dimmen). Durch Verringern der Leistung einer LED-Hintergrundbeleuchtung hinter dem Display kann verhindert werden, dass der Fahrer ermüdet oder durch einen hellen Bildschirm bei Nacht abgelenkt wird. Der Bildinhalt selbst wird jedoch in der Regel nicht verbessert oder angepasst. Folglich bleiben die Bildqualitätsfaktoren (Key Performance Indicators), wie Farbrauschen, Dynamikbereich, Belichtung und/oder Weißabgleich unzureichend.
Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Bereitstellung von Bilddaten, z. B. für einen Fahrer eines Fahrzeugs, bereitzustellen, wobei vorzugsweise die Nachteile herkömmlicher Verfahren vermieden werden. Vorzugsweise ist es ein Ziel der Erfindung, Bilddaten von besserer Bildqualität bereitzustellen, insbesondere angepasst an Nachtbedingungen und/oder die aktuelle Situation.
Diese Aufgaben werden jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung werden von den abhängigen Ansprüchen erfasst.
Gemäß einem ersten unabhängigen Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Bilddatenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Bilddatenverarbeitungseinrichtung um eine Bilddatenverarbeitungseinrichtung eines Vision-Systems (z. B. eines Spiegelersatzsystems) eines Fahrzeugs.
Das Verfahren weist ein Empfangen von Bilddaten, die von mindestens einer Bilderfassungseinrichtung erfasst wurden, auf. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung kann Teil des Fahrzeugs und/oder des Vision-Systems des Fahrzeugs sein. Beispielsweise kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung eine Kamera oder mehrere Kameras aufweisen, die z. B. am Fahrzeug montiert sind. Bevorzugt weisen die Bilddaten Rückwärtssichtbilddaten auf, die (z. B. seitlich) neben und/oder hinter dem Fahrzeug aufgenommen wurden. Beispielsweise kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung ausgebildet sein, ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-IV-Sichtfeld und/oder ein Klasse-V-Sichtfeld gemäß den Richtlinien 2003/97/EG und 2007/38/EG zu erfassen.
Das Verfahren weist ferner ein Empfangen eines Zustandssignals auf, das vorzugsweise einen Tagzustand oder einen Nachtzustand angibt. Das Zustandssignal kann von einer Zustandseinrichtung des Fahrzeugs und/oder des Vision-Systems des Fahrzeugs erzeugt werden. Beispielsweise kann es sich bei der Zustandseinrichtung um einen Helligkeits- und/oder Lichtsensor handeln. Der Helligkeits- und/oder Lichtsensor kann ausgebildet sein, einen ersten Zustandssignalwert auszugeben, der einen Tagzustand angibt, wenn die Helligkeit der Fahrzeugumgebung über einem vordefinierten Wert liegt, und einen zweiten Zustandssignalwert auszugeben, der einen Nachtzustand angibt, wenn die Helligkeit der Fahrzeugumgebung unter diesem vordefinierten Wert liegt.
Das Verfahren weist ferner ein (z. B. automatisches) Verarbeiten (z. B. Nachbearbeiten) der empfangenen Bilddaten (z. B. durch die Bilddatenverarbeitungseinrichtung) in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal auf. Folglich kann die Art und Weise des Verarbeitens der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal unterschiedlich sein, insbesondere in Abhängigkeit davon, ob das Zustandssignal den Tagzustand oder den Nachtzustand angibt. In diesem Zusammenhang kann der Schritt des Verarbeitens ein Verändern und/oder Wechseln von Bildverarbeitungseinstellungen basierend auf dem empfangenen Zustandssignal aufweisen. Beispielsweise kann der Schritt des Verarbeitens ein Anpassen eines Kontrasts und/oder einer Helligkeit der empfangenen Bilddaten aufweisen. Vorzugsweise weist das Verfahren ferner ein Ausgeben der verarbeiteten Bilddaten auf, z. B. an eine Anzeigeeinrichtung.
Im Gegensatz zu bekannten Konzepten, bei denen lediglich die Anzeigeeigenschaften (z. B. die Intensität einer LED-Hintergrundbeleuchtung) einer Monitoreinrichtung an die Nachtbedingungen angepasst (z. B. gedimmt) werden, passt die aktuelle Lösung auf vorteilhafte Weise den Bildinhalt selbst durch entsprechendes Verarbeiten der erfassten Bilddaten an. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine wesentlich größere Flexibilität bei der aktiven Veränderung der Bilddaten durch die Bilddatenverarbeitungseinrichtung im Vergleich zu einer einfachen Anpassung des Anzeigeerscheinungsbildes über die Monitoreinrichtung. Dadurch kann die Bildqualität (z. B. automatisch) in größerem Umfang für die jeweilige Situation optimiert werden, was eine bessere Anpassung der bereitgestellten Bilddaten an die aktuellen Bedürfnisse des Fahrers ermöglicht.
Nach einem ersten Aspekt kann der Schritt des Verarbeitens unterschiedlich sein, je nachdem, ob das empfangene Zustandssignal den Tagzustand oder den Nachtzustand angibt. Beispielsweise kann der Schritt des Verarbeitens einen Tagmodus und einen Nachtmodus aufweisen. Vorzugsweise unterscheiden sich die Bildverarbeitungseinstellungen, die zum Verarbeiten der empfangenen Bilddaten verwendet werden, je nachdem, ob der Tagzustand (z. B. Tagmodus) oder der Nachtzustand (z. B. Nachtmodus) erfüllt ist oder vorliegt. So kann beispielsweise ein Kontrast, eine digitale Verstärkung und/oder ein Weißabgleich der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal und/oder dem vorliegenden (z. B. Tag- oder Nacht-)Modus verändert werden. Auf vorteilhafte Weise können dadurch die Bilddaten an die aktuellen Lichtverhältnisse angepasst werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Schritt des Verarbeitens ein Anpassen (z. B. Verstärken und/oder Reduzieren) eines Kontrasts der empfangenen Bilddaten aufweisen. Der Begriff Kontrast kann sich zum Beispiel auf den Unterschied zwischen hellen und dunklen Bereichen der Bilddaten beziehen. Die Anpassung des Kontrasts kann global (z. B. durch Beeinflussen des gesamten Tonwertumfangs der Bilddaten) und/oder lokal (z. B. durch unabhängiges Beeinflussen von Bereichen der Bilddaten) erfolgen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des Verarbeitens ein Anpassen (z. B. Erhöhen und/oder Verringern) einer digitalen Verstärkung der empfangenen Bilddaten aufweisen. Der Begriff digitale Verstärkung kann sich zum Beispiel auf einen Faktor beziehen, um den die Bilddaten nach dem Digitalisierungsprozess der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung verstärkt werden. Im Gegensatz dazu kann sich der Begriff analoge Verstärkung oder Gain auf die Größe der Verstärkung einer Ausgangsspannung der Fotodetektoren der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung vor der Abtastung durch einen Analog-Digital-Wandler beziehen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des Verarbeitens ein Anpassen (z. B. Erhöhen und/oder Verringern) einer Rauschfilterung der empfangenen Bilddaten aufweisen. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung eines an sich bekannten Entrauschungsalgorithmus erfolgen, wie z. B. eines räumlichen Domänenfilters und/oder eines Wiener Filters. In diesem Zusammenhang kann sich der Begriff Rauschfilterung zum Beispiel auf die Entfernung von Rauschen aus den Bilddaten beziehen, insbesondere auf die Wiederherstellung des „wahren“ Bildes. Vorzugsweise weist das Anpassen der Rauschfilterung (z. B. in Abhängigkeit vom empfangenen Zustandssignal) eine Änderung eines Grades auf, in dem die Rauschfilterung verwendet wird, und/oder ob sie überhaupt verwendet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren ferner ein Ausgeben (z. B. durch die Bilddatenverarbeitungseinrichtung) eines Steuersignals für die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal aufweisen. Dabei kann das Steuersignal die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung veranlassen, mindestens eine Bilderfassungseinstellung (z. B. eine Bildrate, eine (analoge) Verstärkung, eine Belichtungszeit und/oder einen Belichtungsschwellenwert) der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung anzupassen. Beispielsweise kann, wenn das empfangene Zustandssignal den Nachzustand angibt, kann das ausgegebene Steuersignal die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung veranlassen, die Bildrate zu verringern (z. B. von 50 fps auf 25 fps) und/oder die Belichtungszeit zu erhöhen. Zusätzlich zu dem bereits erwähnten Anpassen der Bildverarbeitungseinstellungen erlaubt dieser Aspekt auf vorteilhafte Weise eine aktive Veränderung der Art und Weise, wie die (z. B. Roh-)Bilddaten erfasst werden, wodurch die Flexibilität zur Anpassung/Optimierung der Bildqualität an die aktuellen Bedingungen weiter erhöht wird.
Erfindungsgemäß weist das Verfahren ferner ein Empfangen eines Situationssignals auf. Das Situationssignal kann von einer Situationserkennungseinrichtung des Fahrzeugs und/oder dem Vision-System des Fahrzeugs erzeugt werden. Das Situationssignal kann eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Gangwahl des Fahrzeugs (z. B. vorwärts oder rückwärts) und/oder einen Betriebszustand des Fahrzeugs (z. B. Rangieren, Kurvenfahrt und/oder Autobahnfahrt) angeben. Dabei ist der Schritt des Verarbeitens weiter von dem empfangenen Situationssignal abhängig. Vorzugsweise kann das Verarbeiten der empfangenen Bilddaten also von dem empfangenen Zustandssignal und dem empfangenen Situationssignal abhängen. Beispielsweise kann das Verarbeiten im Nachtmodus davon abhängen, ob das Fahrzeug rückwärts einparkt oder auf einer Autobahn unterwegs ist. Während im ersten Fall beispielsweise der Kontrast und die Helligkeit der Bilddaten (z. B. in dem/den Nachtmodus/Nachteinstellungen) durch die Bilddatenverarbeitungseinrichtung erhöht werden kann (z. B. damit der Fahrer möglichst viele Details erkennen kann), kann im zweiten Fall der Kontrast und die Helligkeit der Bilddaten (in dem/den Nachtmodus/Nachteinstellungen) abgesenkt werden (z. B. damit der Fahrer weniger abgelenkt wird). Auf vorteilhafte Weise kann dadurch die Bildqualität optimal an die jeweilige Fahrsituation angepasst werden, sodass die Situationswahrnehmung des Fahrers für verschiedene Szenarien verbessert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Schritt des Verarbeitens (z. B. der empfangenen Bilddaten) ein Verringern eines Kontrasts, einer digitalen Verstärkung und/oder einer Helligkeit der empfangenen Bilddaten aufweisen, wenn das empfangene Situationssignal eine Langstreckenfahrt des Fahrzeugs angibt. Das entsprechende Situationssignal kann z. B. erzeugt werden, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von mehr als 60 km/h fährt. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer nicht durch die angezeigten Bilddaten ermüdet und/oder abgelenkt wird.
Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des Verarbeitens (z. B. der empfangenen Bilddaten) auch ein Erhöhen eines Kontrasts, einer digitalen Verstärkung und/oder einer Helligkeit der empfangenen Bilddaten aufweisen, wenn das empfangene Situationssignal ein Rangieren (z. B. einen Parkvorgang) des Fahrzeugs angibt. Das entsprechende Situationssignal kann z. B. dann erzeugt werden, wenn das Fahrzeug rückwärts und/oder mit einer Geschwindigkeit unter 25 km/h fährt. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer in den angezeigten Bilddaten Objekte und/oder Hindernisse sehr gut erkennen kann.
Erfindungsgemäß weist das Verfahren ferner ein Auswählen eines Bilddatenverarbeitungsmodus aus vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi in Abhängigkeit von dem empfangenen Situationssignal auf. Beispielsweise können die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier, (z. B. unterschiedliche) vordefinierte mögliche Bilddatenverarbeitungsmodi aufweisen. Die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi können zum Beispiel einen Rückwärtsfahrtmodus, einen Autobahnfahrtmodus, einen Rangiermodus und/oder einen Innerortfahrmodus aufweisen. Jeder der vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi kann vorzugsweise mit einer bestimmten Art der Verarbeitung der empfangenen Bilddaten und/oder bestimmten Bildverarbeitungseinstellungen verbunden sein. Dabei kann der Schritt des Verarbeitens entsprechend dem ausgewählten Bilddatenverarbeitungsmodus durchgeführt werden. Auf vorteilhafte Weise ermöglicht dies eine optimale Anpassung der Bildqualität an die jeweilige Fahrsituation.
Erfindungsgemäß weisen die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi einen Rückwärtsfahrtmodus auf. Der Rückwärtsfahrtmodus weist das Erzeugen einer Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten auf. Vorzugsweise werden im Rückwärtsfahrtmodus nur rückwärtige Bilddaten während des Verarbeitungsschritts verarbeitet. Dies kann dadurch erreicht werden, dass aus den empfangenen Bilddaten (z. B. nur) die rückwärtigen Bilddaten ausgewählt werden und/oder dass die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung so gesteuert wird, dass (z. B. nur) rückwärtige Bilddaten von der Bilddatenverarbeitungseinrichtung empfangen werden. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer einen großen Überblick über den rückwärtigen Bereich erhalten kann, sodass er mögliche Objekte oder Hindernisse leicht erkennen kann.
Zusätzlich wesien die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi einen Autobahnfahrtmodus auf. Der Autobahnfahrtmodus weist das Erzeugen einer Zoomansicht der empfangenen Bilddaten auf. Vorzugsweise fokussiert die Zoomansicht auf einen bestimmten Bereich der erfassten Bilddaten, z. B. auf einen entfernten Bereich der Fahrzeugumgebung. Nur beispielhaft kann der Schritt des Verarbeitens gemäß dem Autobahnfahrtmodus ein Verarbeiten der empfangenen Bilddaten aufweisen, sodass das Klasse-II-Sichtfeld vergrößert und/oder das Klasse-V-Sichtfeld verkleinert wird. Dies hat den Vorteil, dass dem Fahrer der relevante Bereich von Interesse ohne zusätzliche ablenkende Informationen über die unmittelbare Umgebung angezeigt werden kann.
Zusätzlich weisen die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi einen Rangiermodus auf. Der Rangiermodus weist ein Erzeugen einer Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten auf. Vorzugsweise kann der Schritt des Verarbeitens gemäß dem Rangiermodus ein Verarbeiten der empfangenen Bilddaten aufweisen, sodass die Informationen über den seitlichen Bereich neben dem Fahrzeug vergrößert und/oder hervorgehoben werden. Nur beispielhaft kann der Schritt des Verarbeitens gemäß dem Rangiermodus aufweisen, dass die empfangenen Bilddaten so verarbeitet werden, dass das Klasse-II-Sichtfeld vergrößert wird, während das Klasse-IV-Sichtfeld verkleinert wird. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer einen großen Überblick über den Seitenbereich erhält, sodass er mögliche Objekte oder Hindernisse, z. B. bei einem Abbiegevorgang, leicht erkennen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi auch einen Standardmodus aufweisen (z. B. einen Innerortfahrmodus). Der Standardmodus kann beispielsweise standardmäßig aktiviert sein, es sei denn, das empfangene Situationssignal gibt einen bestimmten Betriebszustand des Fahrzeugs an, z. B. Rückwärtsfahrt, Autobahnfahrt und/oder Rangieren. In diesem Zusammenhang kann der vorgenannte Rückwärtsfahrtmodus vorzugsweise einen höheren Kontrast, eine höhere Helligkeit und/oder eine höhere digitale Verstärkung im Vergleich zum Standardmodus aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der oben genannte Autobahnfahrtmodus vorzugsweise einen geringeren Kontrast, eine geringere Helligkeit und/oder eine geringere digitale Verstärkung im Vergleich zum Standardmodus aufweisen.
Zusätzlich oder alternativ kann der vorgenannte Rangiermodus einen höheren Kontrast, eine höhere Helligkeit und/oder eine höhere digitale Verstärkung im Vergleich zum Standardmodus aufweisen. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ermöglicht werden, dass in Fahrsituationen, in denen wenig zusätzliche Bildinformationen benötigt werden, Ablenkung oder Ermüdung vermieden werden, aber in Park- und/oder Abbiegesituationen gut erkennbare Bildinformationen bereitgestellt werden.
Nach einem anderen Aspekt können die empfangenen Bilddaten Daten aufweisen, die sich auf unterschiedliche Sichtfelder beziehen. Beispielsweise können die empfangenen Bilddaten ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-IV-Sichtfeld, ein Klasse-V-Sichtfeld und/oder ein Klasse-VI-Sichtfeld aufweisen (z. B. gemäß der Richtlinie 2003/97/EG und 2007/38/EG). Die verschiedenen Sichtfelder entsprechen vorzugsweise verschiedenen Blickrichtungen und/oder Ansichten der Fahrzeugumgebung eines Fahrers, der auf dem Fahrersitz des Fahrzeugs in einer normalen Fahrposition sitzt. Zusätzlich oder alternativ entsprechen die unterschiedlichen Sichtfelder vorzugsweise Ansichten des Fahrers, die in (z. B. gesetzlich vorgeschriebenen) Spiegelvorrichtungen des Fahrzeugs tatsächlich angezeigt werden würden. In diesem Zusammenhang kann der Schritt des Verarbeitens (z. B. der empfangenen Bilddaten) vorzugsweise ein Zusammenführen der verschiedenen Sichtfelder zu einer kombinierten Ansicht aufweisen. Beispielsweise können die verschiedenen Sichtfelder kombiniert und/oder aneinandergefügt werden. Die kombinierte Ansicht liefert vorzugsweise eine, bevorzugt kontinuierliche, (möglicherweise verzerrte) Visualisierung der verschiedenen Sichtfelder in einem einzigen Bild. Dies hat den Vorteil, dass dem Fahrer eine einzige Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden kann, die die relevanten Informationen für eine sichere Fahrzeugführung aufweist.
Nach einem weiteren Aspekt werden die relativen Bereiche der verschiedenen Sichtfelder in der kombinierten Ansicht in Abhängigkeit von dem gewählten Bilddatenverarbeitungsmodus variiert. Vorzugsweise weist der Schritt des Zusammenführens also auf, dass die relativen Bereiche der verschiedenen Sichtfelder in der kombinierten Ansicht in Abhängigkeit von dem gewählten Bilddatenverarbeitungsmodus variiert werden. Der Ausdruck „relativer Bereich“ kann dabei z. B. den relativen Bereichen entsprechen, die die verschiedenen Ansichten bei der Anzeige (z. B. auf der Anzeigeeinrichtung) einnehmen sollen.
Zum Beispiel kann im Autobahnfahrtmodus das Klasse-V-Sichtfeld oder ein Teil des Klasse-V-Sichtfeldes im Vergleich zum Standardmodus verkleinert werden (z. B. reduziert). Mit anderen Worten können die verschiedenen Sichtfelder im Autobahnfahrtmodus so zusammengeführt werden, dass das Klasse-V-Sichtfeld einen geringeren Bereich der kombinierten Ansicht einnimmt, als im Standardmodus. Zusätzlich oder alternativ kann im Autobahnfahrtmodus das Klasse-IV-Sichtfeld und/oder das Klasse-II-Sichtfeld im Vergleich zum Standardmodus vergrößert werden (z. B. vergrößert und/oder größer dargestellt).
Zusätzlich oder alternativ kann im Rangiermodus das Klasse-V-Sichtfeld oder ein Bereich des Klasse-V-Sichtfelds im Vergleich zum Standardmodus vergrößert (z. B. vergrößert und/oder größer dargestellt) werden. Mit anderen Worten können die verschiedenen Sichtfelder können im Rangiermodus so zusammengeführt werden, dass das Klasse-V-Sichtfeld einen größeren Bereich der kombinierten Ansicht einnimmt, als dies im Standardmodus der Fall ist. Zusätzlich oder alternativ kann im Manövriermodus das Klasse-IV-Sichtfeld und/oder das Klasse-II-Sichtfeld im Vergleich zum Standardmodus verkleinert (z. B. reduziert) werden. Auf vorteilhafte Weise ermöglicht dies dem Fahrer die relevanten Informationen über die Fahrzeugumgebung situationsgerecht zur Verfügung zu stellen, sodass die für die aktuelle Situation besonders relevanten Bereiche größer dargestellt werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren ferner ein Empfangen eines Anzeigehelligkeitssignals von einer Anzeigeeinrichtung aufweisen. Das Anzeigehelligkeitssignal kann zum Beispiel die Helligkeit einer Anzeige (z. B. LCD-Anzeige) der Anzeigeeinrichtung angeben, insbesondere die Helligkeit einer Hintergrundbeleuchtung einer Anzeige der Anzeigeeinrichtung. Vorzugsweise gibt das Anzeigehelligkeitssignal dabei einen (z. B. manuell angepassten oder einstellbaren) Helligkeitswert der Anzeige an. In diesem Zusammenhang kann der Schritt des Verarbeitens in Abhängigkeit von dem empfangenen Anzeigehelligkeitssignal durchgeführt werden. Vorzugsweise wird der Schritt des Verarbeitens dabei in Abhängigkeit von dem empfangenen Anzeigehelligkeitssignal durchgeführt, sodass ein Kontrast der empfangenen Bilddaten erhöht wird, wenn das Anzeigehelligkeitssignal eine Erhöhung der Helligkeit der Anzeige anzeigt und/oder ein Kontrast der empfangenen Bilddaten verringert wird, wenn das Anzeigehelligkeitssignal eine Verringerung der Helligkeit der Anzeige anzeigt. Somit können die Verarbeitungs- und/oder Bildverarbeitungseinstellungen mit einer (z. B. manuellen) Helligkeitsanpassung der Anzeige der Anzeigeeinrichtung gekoppelt werden. Dies hat den Vorteil, dass ein synergetisches Zusammenspiel zwischen der Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung und den Bildverarbeitungseinstellungen möglich ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren ferner ein Empfangen eines Nutzeranforderungssignals aufweisen. Das Nutzeranforderungssignal kann von einem Steuergerät des Fahrzeugs und/oder dem Vision-System des Fahrzeugs erzeugt werden.
Beispielsweise kann die Steuereinrichtung an der Anzeigeeinrichtung angeordnet und/oder in die Anzeigeeinrichtung integriert sein. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung als berührungsempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinrichtung ausgebildet sein. Das Nutzeranforderungssignal kann vorzugsweise einen Befehl und/oder eine Anforderung eines Nutzers angeben. In diesem Zusammenhang kann das Verfahren ferner ein Anpassen der Bildverarbeitungseinstellungen (z. B. der Bilddatenverarbeitungseinrichtung), die z. B. zum Verarbeiten der empfangenen Bilddaten verwendet werden, in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal. Dies kann beispielsweise ein Auswählen eines anderen (z. B. aktuell nicht ausgewählten) Bilddatenverarbeitungsmodus und/oder ein Anpassen des (z. B. aktuell) ausgewählten Bilddatenverarbeitungsmodus in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal aufweisen. Auf vorteilhafte Weise kann hierdurch der Bilddatenverarbeitungsmodus aktiv von einem Benutzer ausgewählt und/oder verändert werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren und/oder der Schritt des Anpassens der Bildverarbeitungseinstellungen ein Anpassen eines Kontrasts, einer digitalen Verstärkung und/oder einer Rauschfilterung der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal aufweisen. Auf vorteilhafte Weise kann der Benutzer dadurch das Verarbeiten der empfangenen Bilddaten aktiv anpassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren und/oder der Schritt des Anpassens der Bildverarbeitungseinstellungen ein Anpassen eines anzuzeigenden Teilstücks der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal aufweisen. Beispielsweise kann der Nutzer von einer Zoomansicht auf eine Weitwinkelansicht umschalten und umgekehrt umschalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren ferner ein Ausgaben der verarbeiteten Bilddaten (z. B. durch die Bilddatenverarbeitungseinrichtung) aufweisen. Beispielsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung einen entsprechenden Ausgang aufweisen, an dem die verarbeiteten Bilddaten bereitgestellt werden können. Vorzugsweise werden die verarbeiteten Bilddaten zur Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben. Beispielsweise können die verarbeiteten Bilddaten in einem von der Anzeigeeinrichtung lesbaren Datenformat ausgegeben werden. Die Anzeigeeinrichtung kann dabei Teil des Fahrzeugs und/oder des Vision-Systems (z. B. des Spiegelersatzsystems) des Fahrzeugs sein. Die verarbeiteten Bilddaten können Bilddaten des Klasse-II-Sichtfelds, des Klasse-IV-Sichtfelds und/oder des Klasse-V-Sichtfelds aufweisen. Die Anzeigeeinrichtung kann zur gleichzeitigen Anzeige des Klasse-II-Sichtfeldes, des Klasse-IV-Sichtfeldes und/oder des Klasse-V-Sichtfeldes ausgebildet sein, z. B. auf demselben Monitor und/oder derselben Anzeige der Anzeigeeinrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren ferner ein Erzeugen einer Zoomansicht und/oder einer Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Situationssignal aufweisen. Vorzugsweise fokussiert die Zoomansicht auf einen bestimmten Bereich der aufgenommenen Bilddaten, während die Weitwinkelansicht vorzugsweise einen gesamten Erfassungsbereich der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung darstellt. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine situationsbezogene Betrachtung der empfangenen Bilddaten.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt wird ein Vision-System bereitgestellt. Vorzugsweise ist das Vision-System ein Vision-System für ein Fahrzeug (z. B. einen PKW oder LKW).
Das Vision-System weist mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (z. B. eine Kamera) auf, die ausgebildet ist, Bilddaten zu erfassen. Vorzugsweise weisen die Bilddaten Rückwärtssichtbilddaten auf, die (z. B. seitlich) neben und/oder hinter dem Fahrzeug aufgenommen werden. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung kann Teil des Fahrzeugs sein und/oder am Fahrzeug angeordnet sein. Beispielsweise kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung in oder an einem Kameraarm montiert sein, der sich von der Fahrzeugkarosserie seitlich nach außen erstreckt. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung so ausgebildet, dass sie ein oder mehrere gesetzlich vorgeschriebene Sichtfelder erfasst, z. B. ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-IV-Sichtfeld und/oder ein Klasse-V-Sichtfeld gemäß den Richtlinien 2003/97/EG und 2007/38/EG.
Das Vision-System weist ferner eine Zustandseinrichtung (z. B. einen Helligkeits- und/oder Lichtsensor) auf. Die Zustandseinrichtung ist ausgebildet, ein Zustandssignal zu erzeugen, das vorzugsweise einen Tagzustand oder einen Nachtzustand angibt. Die Zustandseinrichtung kann Teil des Fahrzeugs sein und/oder am Fahrzeug angeordnet sein.
Das Bildverarbeitungssystem weist ferner eine Bilddatenverarbeitungseinrichtung (z. B. einen Prozessor) auf. Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung ist ausgebildet, die erfassten Bilddaten und das erzeugte Zustandssignal zu empfangen. Dazu kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung mit der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung und der Zustandseinrichtung verbunden sein, z. B. über entsprechende kabelgebundene oder drahtlose Signalverbindungen. Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung ist ferner ausgebildet, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung ausgebildet sein, ein Verfahren durchführt, wie es in diesem Dokument beschrieben ist. Folglich sollen die hierin im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Aspekte auch im Zusammenhang mit dem soeben beschriebenen Vision-System offenbart und beanspruchbar sein, entsprechendes soll auch umgekehrt gelten.
Gemäß einem Aspekt kann das Vision-System ferner eine Anzeigeeinrichtung aufweisen. Die Anzeigeeinrichtung kann ausgebildet sein, die verarbeiteten Bilddaten anzuzeigen. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung eine Anzeige (z. B. ein LCD-Display) aufweisen, das vorzugsweise zur Anzeige der verarbeiteten Bilddaten ausgebildet ist. Die Anzeigeeinrichtung kann Teil des Fahrzeugs sein und/oder am Fahrzeug angeordnet sein. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung in einer Fahrerkabine des Fahrzeugs und/oder in einem Cockpit des Fahrzeugs, vorzugsweise im Sichtfeld des Fahrers, angeordnet sein. Die Anzeigeeinrichtung kann mit der Bilddatenverarbeitungseinrichtung verbunden sein, z. B. über eine kabelgebundene oder drahtlose Signalverbindung. Wie zuvor beschrieben, kann die Anzeigeeinrichtung ausgebildet sein, verschiedene Sichtfelder, z. B. das Klasse-II-Sichtfeld, das Klasse-IV-Sichtfeld und/oder das Klasse-V-Sichtfeld, gleichzeitig anzuzeigen, z. B. auf ein und derselben Anzeige der Anzeigeeinrichtung.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt wird ein Fahrzeug (z. B. Kraftfahrzeug) bereitgestellt. Vorzugsweise kann das Fahrzeug ein Nutzfahrzeug sein, wie beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Bus. So kann das Fahrzeug beispielsweise aufgrund seiner Konstruktion und Ausstattung speziell für den Transport von Gütern, für den Transport von Personen und/oder zum Ziehen eines oder mehrerer (z. B. landwirtschaftlicher) Anhängerfahrzeuge ausgelegt sein. Das Fahrzeug weist ein Vision-System, wie hierin beschrieben, auf. Folglich sollen die hierin im Zusammenhang mit dem Vision-System und dem Verfahren beschriebenen Aspekte auch im Zusammenhang mit dem Fahrzeug offenbart und beanspruchbar sein, entsprechendes soll auch umgekehrt gelten.
Gemäß einem Aspekt kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung ausgebildet sein, verschiedene Sichtfelder zu erfassen, vorzugsweise ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-IV-Sichtfeld und/oder ein Klasse-V-Sichtfeld (z. B. gemäß der Richtlinie 2003/97/EG und 2007/38/EG). Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung kann z. B. mehrere Kameras aufweisen, die z. B. in oder an einem gemeinsamen Kameraarm montiert sind. Die mehreren Kameras können unterschiedlich ausgerichtet sein und/oder jeweils unterschiedliche Blickwinkel haben. In diesem Zusammenhang kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung ausgebildet sein, Bilddaten einer Teilmenge der mehreren Kameras auszuwählen und/oder die Bilddaten der mehreren Kameras zusammenzuführen/zu kombinieren.
Zusätzlich oder alternativ kann das Bildverarbeitungssystem Teil eines Spiegelersatzsystems des Fahrzeugs sein, insbesondere eines Außenspiegelersatzsystems. Der Begriff Spiegelersatzsystem kann sich beispielsweise auf ein (z. B. grundsätzlich bekanntes) Fahrerassistenzsystem beziehen, bei dem (z. B. gesetzlich vorgeschriebene) Spiegelvorrichtungen (z. B. ein Außenrückspiegel) des Fahrzeugs durch eine oder mehrere Bilderfassungseinrichtungen ersetzt werden, wobei die erfassten Bilder dieser Bilderfassungseinrichtungen auf einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeug angezeigt werden. Dabei erfassen die Bilderfassungseinrichtungen insbesondere einen Ausschnitt der Fahrzeugumgebung, der in der jeweiligen (z. B. gesetzlich vorgeschriebenen) Spiegelvorrichtung tatsächlich angezeigt würde. Beispielsweise kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung ausgebildet sein, Bilddaten zu erfassen, die einem Hauptaußenrückspiegel (z. B. Sichtfeld II), einem Weitwinkelaußenrückspiegel (z. B. Sichtfeld IV) und/oder einem Nahbereichs- oder Rampenspiegel (z. B. Sichtfeld V) entsprechen. Folglich kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung mindestens eine Spiegelersatz-Bilderfassungseinrichtung aufweisen und/oder sein.
Zusätzlich oder alternativ kann das Bildverarbeitungssystem in der Lage sein, auf der Anzeigeeinrichtung eine Rundumansicht der Fahrzeugumgebung anzuzeigen. Der Begriff Rundumansicht, der auch als Bird-View-Ansicht bezeichnet werden kann, kann sich beispielsweise auf ein (z. B. grundsätzlich bekanntes) Fahrerassistenzsystem beziehen, bei dem dem Fahrer ein (z. B. künstliches) Bild der Fahrzeugumgebung und/oder des Fahrzeugs aus der Vogelperspektive bereitgestellt wird. Dabei kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung mehrere Umfeldkameras aufweisen (z. B. einschließlich einer Frontkamera, einer Rückfahrkamera und/oder mindestens einer Seitenkamera), wobei vorzugsweise die Umfeldkameras in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sein können. Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung Teil einer Kombination von zwei oder mehr Bilderfassungseinrichtungen sein, deren Bilddaten zu einer Vogelperspektive des Fahrzeugs zusammengeführt/kombiniert werden. In diesem Zusammenhang kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung vorzugsweise mindestens vier Bilderfassungseinrichtungen (z. B. Rundumsichtkameras) aufweisen.
Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Offenbarung können in beliebiger Weise kombiniert werden. Weitere Einzelheiten und Vorteile werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform;
2 zwei schematische Darstellungen verarbeiteter Bilddaten im Standardmodus gemäß einer Ausführungsform, wobei unterschiedliche Bildverarbeitungseinstellungen verwendet werden;
3 zwei schematische Darstellungen verarbeiteter Bilddaten im Autobahnfahrtmodus, wobei unterschiedliche Bildverarbeitungseinstellungen verwendet werden; und
4 schematische Darstellungen der verarbeiteten Bilddaten im Standardmodus, Rangiermodus und im Autobahnfahrtmodus.

Die in den 1, 2, 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen entsprechen sich zumindest teilweise, sodass ähnliche oder identische Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind und zu ihrer Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen oder Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
1 zeigt ein Fahrzeug 20 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Lediglich beispielhaft ist das Fahrzeug 20 in 1 als Lastkraftwagen dargestellt. Bei dem Fahrzeug 20 kann es sich jedoch um jede Art von Fahrzeug handeln, wie z. B. einen Pkw, einen Bus, eine Baumaschine, eine landwirtschaftliche Maschine oder Ähnliches.
Das Fahrzeug 20 weist mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12, eine Zustandseinrichtung 14 und eine Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 auf.
Die vorgenannten Komponenten können miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 mit der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 und der Zustandseinrichtung 14 verbunden sein, z. B. durch entsprechende Signalverbindungen (gestrichelte Linien). Jede der Signalverbindungen kann eine Kabelverbindung und/oder eine drahtlose Verbindung sein.
Ferner können die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12, die Zustandseinrichtung 14 und die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ein Vision-System 10 bilden und/oder Teil eines Vision-Systems 10 (z. B. eines Spiegelersatzsystems) des Fahrzeugs 20 sein. So kann das Fahrzeug 20 ein Vision-System 10 aufweisen, das die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12, die Zustandseinrichtung 14 und die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 umfasst.
Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 kann ausgebildet sein, Bilddaten (z. B. in Echtzeit) zu erfassen. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 kann zum Beispiel eine Kamera oder mehrere Kameras aufweisen. Die eine Kamera oder mehrere Kameras können in oder an einem Kameraarm montiert werden, der sich vorzugsweise seitlich-außen von der Fahrzeugkarosserie (z. B. seitlich-außen von einem Fahrerhaus des Fahrzeugs) wegerstreckt. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 kann mindestens einen Bildsensor (z. B. einen CMOS-Bildsensor und/oder einen CCD-Bildsensor) aufweisen. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 kann ein oder mehrere optische Elemente aufweisen (z. B. ein Objektiv, einen mechanischen Verschluss, einen elektrischen Verschluss und/oder eine Blende).
Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 kann ausgebildet sein, optische Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Insbesondere kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 ausgebildet sein, vorwärts gerichtete Bilddaten (der Fahrzeugumgebung) vor dem Fahrzeug 20 zu erfassen, seitliche Bilddaten (der Fahrzeugumgebung) neben (z. B. links und/oder rechts neben) dem Fahrzeug 20 zu erfassen und/oder rückwärts gerichtete Bilddaten (der Fahrzeugumgebung) hinter dem Fahrzeug 20 zu erfassen. Bevorzugt kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 ausgebildet sein, eine nach hinten gerichtete Seitenansicht der Umgebung des Fahrzeugs (entlang des Fahrzeugs 20) zu erfassen. Diese nach hinten gerichtete Seitenansicht kann (z. B. aufgrund einer Anordnung der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 vor der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 20) zumindest teilweise auch Bereiche der Umgebung des Fahrzeugs aufweisen, die (direkt) vor und/oder seitlich vor dem Fahrzeug liegen. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 kann zur Erfassung von, z. B. nach der Richtlinie 2003/97/EG und 2007/38/EG gesetzlich vorgeschriebenen, Sichtfeldern der Fahrzeugumgebung ausgebildet sein.
Beispielsweise kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 für die Erfassung eines Klasse-II-Sichtfeldes ausgebildet sein, das eine entfernte Rückansicht seitlich entlang des Fahrzeugs 20 aufweisen kann. Das Klasse-II-Sichtfeld kann einem Sichtfeld entsprechen, das üblicherweise von einem Hauptaußenspiegel des Fahrzeugs 20 erfasst wird.
Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 für die Aufnahme eines Klasse-IV-Sichtfeldes ausgebildet sein, das eine (nach hinten gerichtete) Weitwinkelansicht der seitlichen Umgebung des Fahrzeugs 20 aufweisen kann. Im Vergleich zum Klasse-II-Sichtfeld kann das Klasse-IV-Sichtfeld einen kürzeren, aber breiteren seitlichen Teil der Umgebung des Fahrzeugs abdecken. Das Klasse-IV-Sichtfeld kann einem Sichtfeld entsprechen, das üblicherweise von einem Weitwinkelaußenspiegel des Fahrzeugs 20 erfasst wird.
Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 für die Aufnahme eines Klasse-V-Sichtfelds ausgebildet sein, das eine Nahansicht eines seitlichen Bereichs neben (und möglicherweise teilweise vor) einem Führerhaus des Fahrzeugs 20 aufweisen kann, insbesondere eines seitlichen Bereichs neben der Beifahrerseite des Fahrzeugs 20 und/oder des Führerhauses des Fahrzeugs 20. Der seitliche Bereich kann an der Vorderkante des Fahrzeugs 20 beginnen. Das Klasse-IV-Sichtfeld kann einem Sichtfeld entsprechen, das üblicherweise von einem Rampenspiegel und/oder einem Seitenbereichssicherheitsspiegel des Fahrzeugs 20 erfasst wird.
Folglich können die (empfangenen) Bilddaten Klasse-II-Sichtfeld-Bilddaten, Klasse-IV-Sichtfeld-Bilddaten und/oder Klasse-V-Sichtfeld-Bilddaten aufweisen. Zusätzlich oder alternativ können die (empfangenen) Bilddaten auch Klasse-I-Sichtfeld-Bilddaten und/oder Klasse-III-Sichtfeld-Bilddaten aufweisen.
Ferner kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 mehrere (z. B. vier) Bilderfassungseinrichtungen 12 aufweisen. Die mehreren Bilderfassungseinrichtungen 12 können am Fahrzeug 20 verteilt angeordnet sein. Die verschiedenen Bilderfassungseinrichtungen 12 können unterschiedlich ausgerichtet sein und/oder jeweils unterschiedliche Beobachtungsfelder haben. Beispielsweise kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 eine Rückfahrkamera, eine Frontkamera und/oder eine Seitenansichtskamera aufweisen. Die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 oder die mehreren Bilderfassungseinrichtungen 12 können Teil eines Spiegelersatzsystems des Fahrzeugs 20 (z. B. Ersatz eines Außenrückspiegels) und/oder eines Bird-View-Systems des Fahrzeugs 20 sein.
Die Zustandseinrichtung 14 kann ausgebildet sein, ein Zustandssignal zu erzeugen und/oder auszugeben. Vorzugsweise kann das Zustandssignal einen Tagzustand oder einen Nachtzustand angeben. Zusätzlich oder alternativ kann das Zustandssignal auch einen Lichtzustand der Umgebung des Fahrzeugs angeben. Beispielsweise kann das Zustandssignal einen ersten Zustandssignalwert haben, wenn eine Helligkeit der Fahrzeugumgebung über einem vordefinierten Wert liegt, und einen zweiten, wenn die Helligkeit der Fahrzeugumgebung unter diesem vordefinierten Wert liegt. Die Zustandseinrichtung 14 kann in diesem Zusammenhang einen Helligkeits- und/oder Lichtsensor aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Zustandseinrichtung 14 auch eine Uhr, einen Zeitgeber und/oder eine Schnittstelle aufweisen, die ausgebildet ist, eine externe Eingabe zu empfangen, die einen Tagzustand und/oder einen Nachtzustand angibt.
Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, Eingaben von der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 und der Zustandseinrichtung 14 zu empfangen. Insbesondere kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die erfassten Bilddaten von der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 und das erzeugte Zustandssignal von der Zustandseinrichtung 14 zu empfangen. Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann einen Speicher und/oder mindestens einen Prozessor (z. B. einen Bildsignalprozessor - ISP) zum Verarbeiten von Bildern und/oder Bilddaten aufweisen. Der Speicher kann ausgebildet sein, um Anweisungen zu speichern, die von dem mindestens einen Prozessor ausgeführt werden können.
Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, um die empfangenen Bilddaten zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten (z. B. eine Qualitäts- und/oder eine Leistungskennzahl der empfangenen Bilddaten) durch Bildverarbeitung zu verändern. Vorzugsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, einen Kontrast, eine digitale Verstärkung, eine Rauschfilterung, einen Weißabgleich, eine Luminanz, eine Helligkeit und/oder eine Schärfe der empfangenen Bilddaten anzupassen oder zu verändern.
Dabei kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal zu verarbeiten. So kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit vom empfangenen Zustandssignal unterschiedlich zu verarbeiten, was im Zusammenhang mit den 2, 3 und 4 noch näher beschrieben wird. Insbesondere kann das Verarbeiten unterschiedlich sein, je nachdem, ob das empfangene Zustandssignal den Tagzustand oder den Nachtzustand angibt. So kann das empfangene Zustandssignal beispielsweise einen Tag- oder einen Nachtmodus der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 zur Verarbeitung der empfangenen Bilddaten auslösen. Abhängig von dem Zustandssignal und/oder dem jeweiligen Modus (Tag- oder Nachtmodus) können die Bildverarbeitungseinstellungen für die Verarbeitung der empfangenen Bilddaten variieren. Beispielsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den Kontrast, die digitale Verstärkung, die Rauschfilterung, den Weißabgleich, die Luminanz, die Helligkeit und/oder die Schärfe der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit vom empfangenen Zustandssignal und/oder vom Modus anzupassen. Insbesondere kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die Bildqualität für den Tagzustand und/oder den Nachtzustand zu optimieren. Zum Beispiel kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den Kontrast zu erhöhen und/oder die Helligkeit der empfangenen Bilddaten zu verringern, wenn das empfangene Zustandssignal den Nachtzustand angibt.
Darüber hinaus kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, ein Steuersignal an die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 auszugeben. Das Steuersignal kann die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 veranlassen, mindestens eine Bildaufnahmeeinstellung der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 zu ändern und/oder anzupassen. In diesem Zusammenhang kann sich der Begriff Bildaufnahmeeinstellung beispielsweise auf (Hardware- oder Software-)Einstellungen der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 beziehen, die die Art und Weise bestimmen, wie die (z. B. Roh-)Bilddaten von der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 erfasst werden. Zum Beispiel kann die mindestens eine Bildaufnahmeeinstellung eine Bildrate, eine (analoge) Verstärkung, einen Schwarzwert, eine Belichtungszeit und/oder einen Belichtungsschwellenwert der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 aufweisen. Dabei kann die Bildrate eine Anzahl von Bildern pro Sekunde festlegen, die die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 zu liefern versucht. Der Schwarzwert kann ein Helligkeitsniveau definieren, das dem dunkelsten Wert der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 entspricht. Durch Anpassen des Schwarzwerts kann ein möglicher Dunkelstrom kompensiert werden. Die Belichtungszeit kann eine Zeitspanne festlegen, in der die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 für jedes Bild Photonen sammelt. Der Belichtungsschwellenwert kann ein Niveau definieren, bei dem eine Sättigung der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 erreicht wird. Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Bildaufnahmeeinstellung auch einen Fokus und/oder eine Blende der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung 12 aufweisen.
Insbesondere kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, das Steuersignal in Abhängigkeit von dem empfangenen Signal an die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung 12 auszugeben. So kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, das Steuersignal in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal unterschiedlich auszugeben, was im Zusammenhang mit den 2, 3 und 4 noch näher beschrieben wird. Beispielsweise kann die Ausgabe unterschiedlich erfolgen, je nachdem, ob das empfangene Zustandssignal den Tagzustand oder den Nachtzustand angibt.
Ferner kann das Fahrzeug 20 eine Situationserkennungseinrichtung 15 aufweisen. Die Situationserkennungseinrichtung 15 kann mit der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 verbunden sein, z. B. durch eine entsprechende Signalverbindung (gestrichelte Linie). Die Situationserkennungseinrichtung 15 kann Teil eines Vision-Systems 10 des Fahrzeugs 20 sein. So kann das Vision-System 10 ferner die Situationserkennungseinrichtung 15 aufweisen.
Die Situationserkennungseinrichtung 15 kann ausgebildet sein, ein Situationssignal zu erzeugen und/oder auszugeben. Das Situationssignal kann eine (z. B. aktuelle) Geschwindigkeit, eine Gangwahl und/oder einen Betriebszustand des Fahrzeugs 20 angeben. Dazu kann die Situationserkennungseinrichtung 15 mit entsprechenden Steuergeräten und/oder Sensoreinrichtungen des Fahrzeugs 20 verbunden sein, z. B. einem Geschwindigkeitssensor, einem Gangpositionssensor und/oder einem Lenkwinkelsensor. Ferner kann die Situationserkennungseinrichtung 15 ausgebildet sein, Positionsdaten von einem (z. B. GPS-)Positionierungssystem des Fahrzeugs zu empfangen. Die Situationserkennungseinrichtung 15 kann ausgebildet sein, das Situationssignal basierend auf den von den Steuergeräten, Sensoreinrichtungen und/oder dem Positionierungssystem empfangenen Informationen zu erzeugen und/oder auszugeben.
Das von der Situationserkennungseinrichtung 15 erzeugte Situationssignal kann beispielsweise einen ersten Situationssignalwert haben, der eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 20 angibt, z. B. wenn ein Rückwärtsgang des Fahrzeugs 20 eingelegt ist. Das Situationssignal kann einen zweiten Situationssignalwert haben, der eine Autobahnfahrt des Fahrzeugs 20 angibt, z. B. wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 60 km/h oder 100 km/h überschreitet. Das Situationssignal kann einen dritten Situationssignalwert haben, der ein Rangieren des Fahrzeugs 20 angibt, z. B. wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 unter 25 km/h liegt und/oder (starke) Lenkbewegungen vorhanden sind.
Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann ferner ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Situationssignal zu verarbeiten. So kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit vom empfangenen Situationssignal unterschiedlich zu verarbeiten. So kann das empfangene Situationssignal beispielsweise unterschiedliche Modi der Bilddatenverarbeitung der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 zur Verarbeitung der empfangenen Bilddaten auslösen. So kann sich beispielsweise der Nachtmodus in Abhängigkeit vom Situationssignal (automatisch) an unterschiedliche Situationen und/oder Betriebszustände des Fahrzeugs 20 (bei Nacht) anpassen. Dabei können sich die Bildverarbeitungseinstellungen (automatisch) für unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten und Fahrtrichtungen (vorwärts/rückwärts) ändern.
So können beispielsweise in der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 verschiedene vordefinierte Bilddatenverarbeitungsmodi gespeichert und/oder festgelegt sein. Die vordefinierten Bilddatenverarbeitungsmodi können z. B. mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier, vordefinierte Bilddatenverarbeitungsmodi aufweisen. Die verschiedenen vordefinierten Bilddatenverarbeitungsmodi können unterschiedliche Bildverarbeitungseinstellungen definieren, die für die Verarbeitung der empfangenen Bilddaten verwendet werden. Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann dabei ausgebildet sein, in Abhängigkeit von dem empfangenen Situationssignal einen Bilddatenverarbeitungsmodus aus den vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi auszuwählen. Dies kann über vordefinierte Regeln oder Zuordnungstabellen erfolgen, die unterschiedliche Werte des Situationssignals einem entsprechenden Bilddatenverarbeitungsmodus zuordnen. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Optimierungsverfahren (z. B. ein gradientenbasiertes Newton-Verfahren und/oder eine genetische Optimierung) verwendet werden. Ferner kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten entsprechend dem gewählten Bilddatenverarbeitungsmodus zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Art und Weise, wie die empfangenen Bilddaten verarbeitet werden, und/oder die verwendeten Bildverarbeitungseinstellungen je nach ausgewähltem Bilddatenverarbeitungsmodus unterschiedlich sein.
Die vordefinierten Bilddatenverarbeitungsmodi können z. B. einen Standardmodus, einen Rückwärtsfahrtmodus, einen Autobahnfahrtmodus und/oder einen Rangiermodus aufweisen.
Der Standardmodus, der in 2 dargestellt ist, kann zum Beispiel ein Innerortfahrmodus sein. Der Standardmodus kann standardmäßig aktiviert sein, es sei denn, das Situationssignal gibt einen anderen Betriebszustand des Fahrzeugs an, z. B. Rückwärtsfahren, Autobahnfahren und/oder Rangieren. Zusätzlich oder alternativ kann der Standardmodus von der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgewählt werden, wenn das empfangene Situationssignal ein Innerortfahren des Fahrzeugs angibt. Beispielsweise kann das Situationssignal einen vierten Situationssignalwert aufweisen, der ein Innerortfahren des Fahrzeugs angibt, z. B. wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 zwischen 25 km/h und 60 km/h liegt.
Im Standardmodus kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, eine kombinierte Ansicht der empfangenen Bilddaten (in einem einzigen Bild) zu erzeugen. Dazu können verschiedene Sichtfelder, die in den empfangenen Bilddaten enthalten sind, zusammengeführt werden. Insbesondere können, wie beispielsweise in 4 gezeigt, die Bilddaten der Klasse-II-Sichtfelder, der Klasse-IV-Sichtfelder und der Klasse-V-Sichtfelder in einem einzigen Bild kombiniert und/oder aneinandergereiht werden. In diesem Zusammenhang können die Bilddaten oder die verarbeiteten Bilddaten (z. B. perspektivische) Verzerrungen und/oder Verformungen aufweisen.
Der Rückwärtsfahrtmodus kann von der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgewählt werden, wenn das empfangene Situationssignal eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 20 angibt. Im Rückwärtsfahrtmodus kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, eine Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten zu erzeugen. Vorzugsweise können die empfangenen Bilddaten rückwärtige Bilddaten aufweisen (z. B. von einer Rückfahrkamera aufgenommen). Besonders bevorzugt werden während des Schritts des Verarbeitens im Rückwärtsfahrtmodus nur rückwärtige Bilddaten verarbeitet. Im Rückwärtsfahrtmodus kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ferner ausgebildet sein, einen Kontrast, eine Helligkeit und/oder eine digitale Verstärkung der empfangenen Bilddaten im Vergleich zu einem Kontrast, einer Helligkeit und/oder einer digitalen Verstärkung im Standardmodus zu erhöhen.
Der Autobahnfahrtmodus, der in den 3 und 4 dargestellt ist, kann von der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgewählt werden, wenn das empfangene Situationssignal eine Autobahnfahrt des Fahrzeugs 20 angibt. Im Autobahnfahrtmodus kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, eine Zoomansicht der empfangenen Bilddaten zu erzeugen. Der Begriff Zoomansicht kann sich beispielsweise auf eine Ansicht beziehen, die auf einen bestimmten Bereich der erfassten Bilddaten fokussiert, z. B. auf einen bestimmten Bereich der äußeren Umgebung des Fahrzeugs 20. Die Zoomansicht kann eine vergrößerte und/oder ausgeweitete Darstellung von Teilen der erfassten Bilddaten aufweisen. Wie in 4 gezeigt, kann im Autobahnfahrtmodus das Klasse-V-Sichtfeld im Vergleich zum Standardmodus und/oder zum Rangiermodus verkleinert (z. B. reduziert) werden. Die empfangenen Bilddaten können so verarbeitet werden, dass die Informationen über die Umgebung des vorderen und des seitlichen Fahrzeugs minimiert und die Informationen über die Umgebung des hinteren Fahrzeugs maximiert werden. Im Autobahnfahrtmodus kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ferner ausgebildet sein, den Kontrast, die Helligkeit und/oder die digitale Verstärkung der empfangenen Bilddaten im Vergleich zu Kontrast, Helligkeit und/oder digitaler Verstärkung im Standardmodus zu verringern.
Der Rangiermodus kann von der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgewählt werden, wenn das empfangene Situationssignal ein Rangieren des Fahrzeugs 20 angibt. Im Rangiermodus kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, eine Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten zu erzeugen. Dabei kann, wie in 4 gezeigt, das Klasse-V-Sichtfeld gegenüber dem Standardmodus und/oder dem Autobahnfahrtmodus vergrößert werden. Darüber hinaus kann das Klasse-IV-Sichtfeld und/oder das Klasse-II-Sichtfeld im Vergleich zum Standardmodus und/oder Autobahnfahrtmodus verkleinert (z. B. reduziert) werden. Ferner kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 im Rangiermodus ausgebildet sein, den Kontrast, die Helligkeit und/oder die digitale Verstärkung der empfangenen Bilddaten im Vergleich zu Kontrast, Helligkeit und/oder digitalen Verstärkung im Standardmodus zu erhöhen. Dabei kann die Kopplung asymmetrisch sein, d. h. der Kontrast kann viel stärker erhöht werden (beim Rangieren) als er verringert werden kann (bei Autobahn- und/oder Langstreckenfahrten).
Ferner kann das Fahrzeug 20 eine Anzeigeeinrichtung 18 aufweisen. Die Anzeigeeinrichtung 18 kann mit der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 verbunden sein, z. B. durch eine entsprechende Signalverbindung (gestrichelte Linie). Die Anzeigeeinrichtung 18 kann Teil des Vision-Systems 10 des Fahrzeugs 20 sein. So kann das Vision-System 10 weiterhin die Anzeigeeinrichtung 18 aufweisen.
Die Anzeigeeinrichtung 18 kann ausgebildet sein, dass sie die verarbeiteten Bilddaten anzuzeigen (z. B. in Echtzeit, d. h. die auf der Anzeigeeinrichtung 18 angezeigte Situation entspricht vorzugsweise der tatsächlichen Situation außerhalb des Fahrzeugs 20). Die Anzeigeeinrichtung 18 kann ausgebildet sein, die verarbeiteten Bilddaten von der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 zu empfangen. Die Anzeigeeinrichtung 18 kann eine Anzeige (z. B. ein LCD-Display) und/oder einen Monitor aufweisen. Die Anzeige und/oder der Monitor können berührungsempfindlich (z. B. als Touchscreen konfiguriert) sein. Die verarbeiteten Bilddaten können auf einem Monitor und/oder Anzeige der Anzeigeeinrichtung 18 anzeigebar sein.
Die Anzeigeeinrichtung 18 kann an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung 18 auch an einer A-Säule des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Die Anzeigeeinrichtung 18 und/oder das gesamte Vision-System 10 kann Teil eines Spiegelersatzsystems des Fahrzeugs 20 sein. So kann die Anzeigeeinrichtung 18 ausgebildet sein, einen Bereich der Fahrzeugumgebung anzuzeigen, der normalerweise über einen (nicht vorhandenen) Spiegel des Fahrzeugs 20 sichtbar ist. Die Anzeigeeinrichtung 18 kann während des Betriebs des Fahrzeugs 20 permanent aktiv sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Anzeigeeinrichtung 18 und/oder das gesamte Vision-System 10 betreibbar sein, dass es eine Rundumansicht (oder Bird-View-Darstellung) der Fahrzeugumgebung anzeigt.
Die Anzeigeeinrichtung 18 kann einen Dimmer aufweisen, um eine Helligkeit der Anzeige und/oder des Monitors der Anzeigeeinrichtung 18 anzupassen. Der Dimmer kann beispielsweise als Drehknopf und/oder Taste an der Anzeigeeinrichtung 18 ausgebildet sein. Der Dimmer kann aber auch als eine (virtuelle) Taste ausgebildet sein, die auf der/dem (berührungsempfindlichen) Anzeige und/oder Monitor angezeigt wird. Die Anzeigeeinrichtung 18 kann ausgebildet sein, dass sie ein Anzeigehelligkeitssignal zu erzeugen und/oder auszugeben. Das Anzeigehelligkeitssignal kann dabei eine (aktuelle) Helligkeit der Anzeige und/oder des Monitors der Anzeigeeinrichtung 18 angeben. Beispielsweise kann das Anzeigehelligkeitssignal proportional zu einer Verstellung oder Einstellung des Dimmers sein. Das Anzeigehelligkeitssignal kann insbesondere eine Helligkeit einer Hintergrundbeleuchtung einer Anzeige und/oder eines Monitors der Anzeigeeinrichtung 18 angeben. Insbesondere kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Anzeigehelligkeitssignal zu verarbeiten. So kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, dass sie die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Anzeigehelligkeitssignal unterschiedlich zu verarbeiten. Beispielsweise können die Bildverarbeitungseinstellungen mit dem Dimmer, d. h. der manuellen Helligkeitsanpassung des Displays, gekoppelt sein. Insbesondere kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den Kontrast der empfangenen Bilddaten zu erhöhen, wenn das Anzeigehelligkeitssignal eine Erhöhung der Helligkeit der Anzeige angibt, und/oder den Kontrast der empfangenen Bilddaten zu verringern, wenn das Anzeigehelligkeitssignal eine Verringerung der Helligkeit der Anzeige angibt. Zusätzlich oder alternativ kann das Anzeigehelligkeitssignal asymmetrisch mit den Bildverarbeitungseinstellungen gekoppelt sein.
Ferner kann die Anzeigeeinrichtung 18 und/oder das Fahrzeug 20 eine Steuereinrichtung 17 aufweisen. Die Steuereinrichtung 17 kann beispielsweise einen oder mehrere Touchscreens, eine Taste oder einen Schalter aufweisen. Die Steuereinrichtung 17 kann an der Anzeigeeinrichtung 18 angeordnet und/oder in diese integriert sein. Somit kann die Steuereinrichtung 17 Teil des Vision-Systems 10 des Fahrzeugs 20 sein.
Die Steuereinrichtung 17 kann ausgebildet sein, ein Nutzeranforderungssignal zu erzeugen und/oder auszugeben, z. B. basierend auf Eingaben und/oder Betätigungen der Steuereinrichtung 17. Das Nutzeranforderungssignal kann einen Befehl und/oder eine Anforderung eines Nutzers angeben, z. B. im Zusammenhang mit dem (Nach-)Verarbeiten der empfangenen Bilddaten. Beispielsweise kann das Nutzeranforderungssignal eine Auswahl und/oder Anpassung eines Bilddatenverarbeitungsmodus, eine Änderung von Bildverarbeitungseinstellungen und/oder eine Änderung und/oder Auswahl einer Ansicht (z. B. einer Zoom- oder Weitwinkelansicht) angeben.
Dabei kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal zu verarbeiten. Somit kann die Verarbeitung der Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 durch einen Benutzer aktiv verändert und/oder angepasst werden. Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, die Bildverarbeitungseinstellungen in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal anzupassen. Zusätzlich oder alternativ zu einer automatischen Anpassung kann der Fahrer somit vorzugsweise den Umfang der Bildverarbeitungseinstellungen auch manuell steuern. Zum Beispiel können die Bildverarbeitungseinstellungen des Nachtmodus vom Fahrer manuell anpassbar sein.
Beispielsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den gewählten Bilddatenverarbeitungsmodus in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal anzupassen und/oder einen anderen Bilddatenverarbeitungsmodus in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal auszuwählen. Nur beispielhaft kann der Benutzer einen Wechsel des Rückwärtsfahrtmodus in den Rangiermodus (manuell) anfordern, z. B. durch Ausführen einer entsprechenden Steueraktion an der Steuereinrichtung 17 (z. B. durch Drücken einer Rangiermodustaste der Steuereinrichtung 17). Die Steuereinrichtung 17 kann dann ein entsprechendes Nutzeranforderungssignal erzeugen und ausgeben, das den vorgenannten Wechsel des Bilddatenverarbeitungsmodus angibt, und die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, den jeweiligen Bilddatenverarbeitungsmodus auf der Grundlage des empfangenen Nutzeranforderungssignals zu ändern.
Zusätzlich oder alternativ kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den Kontrast, die digitale Verstärkung, die Rauschfilterung, den Weißabgleich, die Luminanz, die Helligkeit und/oder die Schärfe der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal anzupassen. Beispielsweise kann der Benutzer (manuell) eine Änderung des Kontrasts der (angezeigten) Bilddaten anfordern, z. B. durch Ausführen einer entsprechenden Steueraktion an der Steuereinrichtung 17 (z. B. durch Betätigen einer Kontrasttaste der Steuereinrichtung 17). Die Steuereinrichtung 17 kann dann ein entsprechendes Nutzeranforderungssignal erzeugen und ausgeben, das die vorgenannte Änderung des Kontrasts angibt, und die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, den Kontrast der empfangenen Bilddaten basierend auf dem empfangenen Nutzeranforderungssignal zu ändern.
Zusätzlich oder alternativ kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 auch ausgebildet sein, einen Bereich der empfangenen Bilddaten, der angezeigt werden soll, in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal anzupassen. Beispielsweise kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, einen aus den empfangenen Bilddaten erzeugten Bildbereich und/oder eine aus den empfangenen Bilddaten erzeugte Ansicht in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal zur Anzeige anzupassen. Insbesondere kann die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, eine Zoomansicht oder Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal zu erzeugen. Beispielhaft kann der Benutzer (manuell) eine Änderung der Ansicht einer aktuell (angezeigten) Zoomansicht in eine Weitwinkelansicht anfordern, z. B. durch Ausführen einer entsprechenden Steueraktion an der Steuereinrichtung 17 (z. B. durch Drücken einer Weitwinkelansichtstaste der Steuereinrichtung 17). Die Steuereinrichtung 17 kann dann ein entsprechendes Nutzeranforderungssignal erzeugen, das die vorgenannte Änderung der Ansicht angibt, und die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, dass sie eine Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten auf der Grundlage des empfangenen Nutzeranforderungssignals zu erzeugen.
2 zeigt ein Beispiel für verarbeitete Bilddaten (z. B. angezeigt auf der Anzeigeeinrichtung 18) im Standardmodus. Dabei zeigen das linke und das rechte Bild die gleiche Aufnahmesituation bzw. die gleichen empfangenen Bilddaten (Rohdaten), jedoch mit unterschiedlichen Bildverarbeitungseinstellungen bei der Verarbeitung der empfangenen Bilddaten. Aus Gründen der Darstellbarkeit betreffen die Unterschiede in erster Linie die Bildhelligkeit, was jedoch keine Einschränkung bedeuten soll. Wie zu sehen ist, zeigen beide verarbeiteten Bilddaten exemplarisch eine Ansicht einer Straße einer Innenstadt bei Nacht, wobei in diesem exemplarischen Fall die empfangenen Bilddaten rückwärtige Bilddaten aufweisen. Beispielhaft sind auf den jeweils linken Teilen des linken und rechten Bildes Teile der Seitenfläche des Fahrzeugs 20 zu sehen. Vergleicht man die jeweiligen Bilder, so ist zu erkennen, dass im linken Bild im Wesentlichen nur die Straße 22 zu sehen ist, die von einem anderen Fahrzeug 21 hinter dem Fahrzeug 20 beleuchtet wird, während die Umgebung der Straße 22 relativ dunkel ist. Im rechten Bild werden die Bildverarbeitungseinstellungen so verändert, dass die Gesamthelligkeit des Bildes erhöht wird und mehr Details in der Umgebung der Straße 22 (z. B. parkende Autos) besser erkannt werden können. Standardmäßig kann nur eine Standardeinstellung der Bildverarbeitungseinstellungen verwendet werden (z. B. die Einstellungen, die zu dem linken oder rechten Bild führen). Es kann jedoch möglich sein, dass der Fahrer, z. B. über das Steuergerät des Fahrzeugs und/oder das Vision-System des Fahrzeugs, die Bildverarbeitungseinstellungen manuell anpasst, was in diesem exemplarischen Fall zu dem jeweils anderen Bild (rechts oder links) führt. Darüber hinaus sei nochmals erwähnt, dass auch andere Bildverarbeitungseinstellungen, wie z. B. ein Kontrast, eine digitale Verstärkung und/oder eine Schärfe der empfangenen Bilddaten verändert werden können, die sich jedoch in einer Strichzeichnung nur schwer darstellen lassen.
3 zeigt ein Beispiel für verarbeitete Bilddaten (z. B. angezeigt auf der Anzeigeeinrichtung 18) im Autobahnfahrtmodus. Auch hier zeigen das linke und das rechte Bild dieselbe aufgenommene Situation bzw. empfangene Bilddaten (Rohdaten), jedoch mit unterschiedlichen Bildverarbeitungseinstellungen, die bei der Verarbeitung der empfangenen Bilddaten verwendet wurden. Wie im Fall von 2 betreffen die unterschiedlichen Bildverarbeitungseinstellungen aus Gründen der Darstellbarkeit hauptsächlich die Bildhelligkeit, was den Gegenstand jedoch in keiner Weise einschränken soll. Wie man sieht, zeigen beide verarbeiteten Bilddaten exemplarisch eine Zoomansicht einer nächtlichen Autobahnsituation, wobei in diesem exemplarischen Fall die empfangenen Bilddaten rückwärtige Bilddaten aufweisen. Beim Vergleich der jeweiligen Bilder ist zu erkennen, dass im linken Bild ein weiteres, hinter dem Fahrzeug 20 fahrendes anderes Fahrzeug 21 zu sehen ist, der Fahrer jedoch nicht übermäßig durch das Licht des anderen Fahrzeugs 21 geblendet wird, da die Gesamthelligkeit reduziert ist. Im Gegensatz dazu werden im rechten Bild die Bildverarbeitungseinstellungen so verändert, dass die Gesamthelligkeit des Bildes erhöht wird, was dazu führt, dass ein sehr helles Bild auf der Anzeigeeinrichtung 18 angezeigt wird. Standardmäßig kann eine Standardeinstellung der Bildverarbeitungseinstellungen verwendet werden (z. B. die Einstellungen, die zu dem dunkleren linken Bild führen). Es kann jedoch möglich sein, dass der Fahrer, z. B. über das Steuergerät des Fahrzeugs und/oder das Vision-System des Fahrzeugs, die Bildverarbeitungseinstellungen manuell anpasst, was in diesem beispielhaften Fall zu dem rechten Bild führt. Darüber hinaus sei nochmals erwähnt, dass auch andere Bildverarbeitungseinstellungen, wie z. B. ein Kontrast, eine digitale Verstärkung und/oder eine Schärfe der empfangenen Bilddaten verändert werden können, die sich jedoch in einer Strichzeichnung nur schwer darstellen lassen.
4 zeigt schematische Darstellungen von verarbeiteten Bilddaten im Standard-, Rangiermodus und im Autobahnfahrtmodus, wobei die verarbeiteten Bilddaten unterschiedliche Sichtfelder aufweisen. In diesem Beispiel weisen die verarbeiteten Bilddaten (und die empfangenen Bilddaten) Bilddaten auf, die sich auf ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-IV-Sichtfeld und ein Klasse-V-Sichtfeld der Umgebung des Fahrzeugs gemäß den Richtlinien 2003/97/EG und 2007/38/EG beziehen. Im Schritt des Verarbeitens können die verschiedenen Sichtfelder zu einer kombinierten Ansicht zusammengeführt werden, wobei die relativen Bereiche der verschiedenen Sichtfelder in der kombinierten Ansicht je nach dem jeweiligen Bildverarbeitungsmodus variieren können. Zum Beispiel kann im Rangiermodus der Bereich des Klasse-V-Sichtfeldes im Vergleich zum Standardmodus vergrößert werden. Folglich können die (identischen) Bilddaten des Klasse-V-Sichtfelds oder des Klasse-V-Sichtfelds auf der Anzeigeeinrichtung 18 größer dargestellt werden als im Standardmodus. Außerdem kann der Bereich des Klasse-IV-Sichtfelds und des Klasse-II-Sichtfelds im Vergleich zum Standardmodus verkleinert werden. So können die Klasse-II- und Klasse-IV-Sichtfelder auf der Anzeigeeinrichtung 18 im Vergleich zum Standardmodus kleiner dargestellt werden. Zusätzlich oder alternativ kann im Autobahnfahrtmodus der Bereich des Klasse-V-Sichtfeldes im Vergleich zum Standardmodus verkleinert (z. B. reduziert) werden. Folglich können hier die Bilddaten des Klasse-V-Sichtfelds oder des Klasse-V-Sichtfelds auf der Anzeigeeinrichtung 18 kleiner dargestellt werden als im Standardmodus.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne vom Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbaren Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle Ausführungsformen umfassen, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für die Gegenstände und Merkmale der abhängigen Ansprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste

10: Vision-System
12: Bilderfassungseinrichtung
14: Zustandseinrichtung
15: Situationserkennungseinrichtung
16: Bilddatenverarbeitungseinrichtung
17: Steuereinrichtung
18: Anzeigeeinrichtung
20: Fahrzeug
21: Anderes Fahrzeug
22: Straße

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Bilddatenverarbeitungseinrichtung (16) eines Vision-Systems (10) eines Fahrzeugs (20), aufweisend: Empfangen von Bilddaten, die von mindestens einer Bilderfassungseinrichtung (12) erfasst wurden, wobei die Bilddaten vorzugsweise Rückwärtssichtbilddaten aufweisen, die seitlich und/oder hinter dem Fahrzeug (20) erfasst wurden; Empfangen eines Zustandssignals, das einen Tagzustand oder einen Nachtzustand angibt, vorzugsweise erzeugt von einer Zustandseinrichtung (14), z. B. einem Helligkeitssensor; Verarbeiten der empfangenen Bilddaten, vorzugsweise aufweisend das Anpassen eines Kontrastes und/oder einer Helligkeit der empfangenen Bilddaten, abhängig von dem empfangenen Zustandssignal; Empfangen, vorzugsweise von einer Situationserkennungseinrichtung (15), eines Situationssignals, das eine aktuelle Geschwindigkeit, eine Gangwahl und/oder einen Betriebszustand des Fahrzeugs (20) angibt und der Schritt des Verarbeitens ferner von dem empfangenen Situationssignal abhängt; und Auswählen eines Bilddatenverarbeitungsmodus aus, vorzugsweise mindestens drei, besonders bevorzugt mindestens vier, vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi in Abhängigkeit von dem empfangenen Situationssignal und der Schritt des Verarbeitens gemäß dem ausgewählten Bilddatenverarbeitungsmodus durchgeführt wird; wobei die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi aufweisen: einen Rückwärtsfahrtmodus, der ein Erzeugen einer Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten aufweist; und einen Autobahnfahrtmodus, der ein Erzeugen einer Zoomansicht der empfangenen Bilddaten aufweist; und einen Rangiermodus, der ein Erzeugen einer Weitwinkelansicht der empfangenen Bilddaten aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der Schritt des Verarbeitens unterscheidet, je nachdem, ob das empfangene Zustandssignal den Tagzustand oder den Nachtzustand angibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Verarbeitens aufweist: Anpassen eines Kontrasts der empfangenen Bilddaten; und/oder Anpassen einer digitalen Verstärkung der empfangenen Bilddaten; und/oder Anpassen einer Rauschfilterung der empfangenen Bilddaten.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: Ausgeben eines Steuersignals für die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (12) in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal, wobei das Steuersignal bewirkt, dass die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (12) mindestens eine Bilderfassungseinstellung, vorzugsweise eine Bildrate, eine Verstärkung, eine Belichtungszeit und/oder einen Belichtungsschwellenwert, der mindestens einen Bilderfassungseinrichtung (12) anpasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schritt des Verarbeitens aufweist: Verringern eines Kontrasts, einer digitalen Verstärkung und/oder einer Helligkeit der empfangenen Bilddaten, wenn das empfangene Situationssignal eine Langstreckenfahrt des Fahrzeugs (20) angibt; und/oder Erhöhen eines Kontrasts, einer digitalen Verstärkung und/oder einer Helligkeit der empfangenen Bilddaten, wenn das empfangene Situationssignal ein Rangieren, vorzugsweise einen Einparkvorgang, des Fahrzeugs (20) angibt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die vordefinierten möglichen Bilddatenverarbeitungsmodi ferner einen Standardmodus, vorzugsweise einen Innerortfahrmodus, aufweisen; wobei: der Rückwärtsfahrtmodus einen höheren Kontrast, eine höhere Helligkeit und/oder eine höhere digitale Verstärkung als der Standardmodus aufweist; und/oder der Autobahnfahrtmodus einen geringeren Kontrast, eine geringere Helligkeit und/oder eine geringere digitale Verstärkung als der Standardmodus aufweist; und/oder der Rangiermodus einen höheren Kontrast, eine höhere Helligkeit und/oder eine höhere digitale Verstärkung als der Standardmodus aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die empfangenen Bilddaten Daten aufweisen, die sich auf verschiedene Sichtfelder, vorzugsweise ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-IV-Sichtfeld und/oder ein Klasse-V-Sichtfeld, beziehen; und der Schritt des Verarbeitens ein Zusammenführen der verschiedenen Sichtfelder zu einer kombinierten Ansicht aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei: relative Bereiche der verschiedenen Sichtfelder in der kombinierten Ansicht je nach dem gewählten Bilddatenverarbeitungsmodus variiert werden, vorzugsweise wobei: im Autobahnfahrtmodus das Klasse-V-Sichtfeld im Vergleich zum Standardmodus verringert wird; und/oder im Rangiermodus das Klasse-V-Sichtfeld im Vergleich zum Standardmodus vergrößert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, das ferner folgendes aufweist: Empfangen eines Anzeigehelligkeitssignals von einer Anzeigeeinrichtung (18), wobei das Anzeigehelligkeitssignal eine Helligkeit einer Anzeige der Anzeigeeinrichtung (18) angibt, vorzugsweise eine Helligkeit einer Hintergrundbeleuchtung einer Anzeige der Anzeigeeinrichtung (18); wobei der Schritt des Verarbeitens in Abhängigkeit von dem empfangenen Anzeigehelligkeitssignal durchgeführt wird, vorzugsweise derart: dass ein Kontrast der empfangenen Bilddaten erhöht wird, wenn das Anzeigehelligkeitssignal eine Erhöhung der Helligkeit der Anzeige angibt und/oder dass ein Kontrast der empfangenen Bilddaten verringert wird, wenn das Anzeigehelligkeitssignal eine Verringerung der Helligkeit der Anzeige angibt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: Empfangen eines Nutzeranforderungssignals; und Anpassen der Bildverarbeitungseinstellungen in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal, vorzugsweise: a) Auswählen eines anderen Bilddatenverarbeitungsmodus und/oder Anpassen des ausgewählten Bilddatenverarbeitungsmodus in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal; und/oder b) Anpassen eines Kontrasts, einer digitalen Verstärkung und/oder einer Rauschfilterung der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal; und/oder c) Anpassen eines anzuzeigenden Ausschnitts der empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Nutzeranforderungssignal.
Vision-System (10) für ein Fahrzeug (20), aufweisend: mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (12), die ausgebildet ist, Bilddaten zu erfassen, die vorzugsweise Rückwärtssichtbilddaten aufweisen, die seitlich und/oder hinter dem Fahrzeug (20) erfasst werden; eine Zustandseinrichtung (14), vorzugsweise einen Helligkeitssensor, wobei die Zustandseinrichtung (14) ausgebildet ist, ein Zustandssignal zu erzeugen, das einen Tagzustand oder einen Nachtzustand angibt; eine Situationserkennungseinrichtung (15), die ausgebildet ist, ein Situationssignal zu erzeugen, das eine aktuelle Geschwindigkeit, eine Gangwahl und/oder einen Betriebszustand des Fahrzeugs (20) angibt; und eine Bilddatenverarbeitungseinrichtung (16), wobei die Bilddatenverarbeitungseinrichtung (16) ausgebildet ist, die erfassten Bilddaten, das erzeugte Zustandssignal und das Situationssignal zu empfangen, und ferner ausgebildet ist, die empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem empfangenen Zustandssignal und dem empfangenen Situationssignal zu verarbeiten, wobei die Bilddatenverarbeitungseinrichtung (16) ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen.
Vision-System (10) nach Anspruch 11, ferner aufweisend: eine Anzeigeeinrichtung (18), die zum Anzeigen der verarbeiteten Bilddaten ausgebildet ist, wobei die Anzeigeeinrichtung (18) vorzugsweise eine Anzeige aufweist, die zum gleichzeitigen Anzeigen eines Klasse-II-Sichtfeldes, eines Klasse-IV-Sichtfeldes und eines Klasse-V-Sichtfeldes ausgebildet ist.
Fahrzeug (20), vorzugsweise Nutzfahrzeug, aufweisend: ein Vision-System (10) nach Anspruch 11 oder 12.
Fahrzeug (20) nach Anspruch 13, wobei: die mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (12) ausgebildet ist, verschiedene Sichtfelder zu erfassen, vorzugsweise ein Klasse-II-Sichtfeld, ein Klasse-IV-Sichtfeld und/oder ein Klasse-V-Sichtfeld; und/oder das Vision-System (10) Teil eines Spiegelersatzsystems des Fahrzeugs ist; und/oder das Vision-System (10) ausführbar ist, eine Rundumansicht der Fahrzeugumgebung auf der Anzeigeeinrichtung (18) anzuzeigen.