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WO2011110204A1 - Fahrerassistenzvorrichtung mit optischer darstellung erfasster objekte - Google Patents

Fahrerassistenzvorrichtung mit optischer darstellung erfasster objekte Download PDF

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WO2011110204A1
WO2011110204A1 PCT/EP2010/007233 EP2010007233W WO2011110204A1 WO 2011110204 A1 WO2011110204 A1 WO 2011110204A1 EP 2010007233 W EP2010007233 W EP 2010007233W WO 2011110204 A1 WO2011110204 A1 WO 2011110204A1
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WO
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vehicle
detected
driver assistance
assistance device
display device
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PCT/EP2010/007233
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Inventor
Joachim Gloger
Markus Gressmann
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a driver assistance device for a vehicle having a sensor device for detecting an object in the surroundings of the vehicle and a display device for visually displaying the object detected by the sensor device with reference to a schematic plan view of the vehicle.
  • Detection method undergo various preprocessing steps so that captured objects can be displayed in the presentation system. For example, in the bird's eye view of the surround view system, sublime ones appear
  • driver assistance system is for example from the document
  • This driver assistance system detects a
  • the environment sensor includes an evaluation unit, which determines by evaluating signals from the sensors distance data to objects detected in the vicinity of the vehicle and the determined
  • the distance data are determined, for example, by transit time measurement. Included in the signal evaluation the evaluation unit in one direction only the object closest to the vehicle. Since only one value is detected in one direction, objects that have a certain vertical extent do not readily understand where the respective object actually is.
  • the object of the present invention is therefore to a
  • a vehicle assistance system in which detected in the vicinity of a vehicle objects as accurately as possible in their actual position relative to the
  • Vehicle can be visualized.
  • this object is achieved by a driver assistance device according to claim 1.
  • the above object is achieved by a method according to claim 5.
  • a driver assistance device for a vehicle with a sensor device for detecting an object in the vicinity of the vehicle and a display device for optically displaying the object detected by the sensor device with respect to a schematic
  • Ground coordinates of the object can be detected as position data.
  • the ground coordinates are used by the display device for positioning a symbol symbolizing the object in plan view in the illustration.
  • a clear position of a detected object can be determined.
  • This lateral position relative to the vehicle can be displayed to scale on a display device, so that the driver can better estimate the actual position of the object and the danger potential emanating therefrom.
  • the display device is preceded by a classification device which classifies the detected objects according to object classes so that a detected object can be displayed according to its object class with a specific symbol, a specific color, a specific brightness and / or a specific marking.
  • the size of the icon for the detected object in depiction may depend on the distance of the object to a given reference point.
  • the display device can be a detected object at the edge of the display area if its virtual presentation position would be outside the viewport.
  • FIG. 1 is a block diagram of a surround view system according to the prior art
  • Fig. 2 is a block diagram of a driver assistance device according to the invention.
  • the driver assistance system in a known embodiment acquires raw data 1.
  • This raw data 1 can be used, for example, to generate a camera gray value image.
  • the detected objects are distorted in it. It is therefore necessary to preprocess the raw data 2 in order to obtain suitable preprocessed data 3 suitable for undistorted presentation.
  • a bird's-eye view 4 of, for example, a vehicle-integrated screen the environment 5 of the vehicle including a vertical projection of the vehicle itself is displayed on the ground.
  • This vertical projection can be referred to here as a virtual vehicle 6.
  • the preprocessed data 3 obtained after the preprocessing 2 are used as 2D or 3D coordinates 7 of the detected objects for the perspective representation 4.
  • a symbol 8 for the detected object can be placed in the perspective view 4 after a corresponding preprocessing has taken place.
  • several receptacles 9 around the vehicle are necessary. These respective recordings 9 are also pre-processed and their information is used to obtain the
  • Vehicle an environment of the vehicle via an environmental sensor and this represents on an optical display unit.
  • an evaluation determined by evaluating signals from the ambient sensor position data to a detected object 10 and provides the detected object 10 to the position data as a symbol 11 on the optical display unit in Referring to a schematic plan view 16 of the vehicle, resulting in a virtual bird's eye view 14 of the vehicle environment.
  • ground coordinates (3D coordinates) of the detected object 10 are determined from the signals of the environmental sensor system and projected into the representation 14 with the schematic top view 16 of the vehicle.
  • the detected object is preferably represented by a superimposed graphic or an icon, by highlighting by means of color and / or brightness, or by marking with colored line segments, as will be explained in more detail below.
  • the 3D coordinates 17 from the object 10 or the person on the ground are determined from the sensor data. For example, the coordinates of the feet of a pedestrian or the lower edge of a trash can are determined. In this way, the position of the object / person can be displayed in bird's eye view by projecting these (ground) coordinates into the virtual camera used to calculate the bird's eye view.
  • the position in the bird's-eye view image 14 thus corresponds to the position at which the object 10 would be perceived by a viewer who is actually hovering above the vehicle.
  • the representation takes place at the edge of the visible area.
  • the position 22, 23 of the representation at the edge corresponds to the respective intersection of a straight line 24, 25 from the center 26 of the bird's-eye view 14 or any other reference point in this perspective and the boundaries 27 of the display area 14.
  • the size of the shown at the positions 22 and 23 Symbols depends on the distance of the positions 20 and 21 to the reference point 26 from. If the object is closer to the reference point 26, so it is at the position 23 with a larger symbol than an object detected at the position 20, which is farther from the reference point 26.
  • the detected objects can be classified by a classifier.
  • the depiction is made by a superimposed graphic (icon), by highlighting (color, brightness) of the object or by marking with color

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Abstract

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

Description

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

Claims

Patentansprüche
Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug mit
einer Sensorikeinrichtung zum Erfassen eines Objekts (10) in der Umgebung des Fahrzeugs und
einer Anzeigeeinrichtung zum optischen Darstellen (14) des von der
Sensorikeinrichtung erfassten Objekts (10) in Bezug zu einer schematischen Draufsicht (16) des Fahrzeugs,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Sensorikeinrichtung Bodenkoordinaten des Objekts (10) als Positionsdaten erfassbar sind und
die Bodenkoordinaten von der Anzeigeeinrichtung zur Positionierung eines
Symbols (11), das das Objekt in der Draufsicht symbolisiert, in der Darstellung (14) verwendet werden.
Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anzeigeeinrichtung eine Klassifizierungseinrichtung vorgeschaltet ist, die die erfassten Objekte nach Objektklassen klassifiziert, so dass ein erfasstes Objekt (10) entsprechend seiner Objektklasse mit einem spezifischen Symbol (1 1), einer spezifischen Farbe, einer spezifischen Helligkeit und/oder einer spezifischen Markierung darstellbar ist.
Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Größe des Symbols (11 ) für das erfasste Objekt (10) bei der Darstellung (14) von der Distanz des Objekts (10) zu einem vorgegebenen Referenzpunkt (26) abhängt.
4. Fahrerassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzeigeeinrichtung ein erfasstes Objekt (10) am Rand (27) des
Darstellungsbereichs darstellt, wenn seine virtuelle Darstellungsposition außerhalb des Darstellungsbereichs läge.
5. Verfahren zum Assistieren eines Fahrers in einem Fahrzeug durch
- Erfassen eines Objekts (10) in der Umgebung des Fahrzeugs und
- optisches Darstellen des erfassten Objekts (10) in Bezug zu einer schematischen Draufsicht (16) des Fahrzeugs,
dadurch gekennzeichnet, dass
- Bodenkoordinaten des Objekts (10) als Positionsdaten erfasst werden und
- die Bodenkoordinaten zur Positionierung eines Symbols (1 1), das das Objekt in der Draufsicht symbolisiert, bei dem optischen Darstellen (14) verwendet werden.
PCT/EP2010/007233 2010-03-10 2010-11-30 Fahrerassistenzvorrichtung mit optischer darstellung erfasster objekte Ceased WO2011110204A1 (de)

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