用于操纵车辆的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于操纵车辆、特别是用于操纵车辆进入停车位的方法。此外，本发明涉及一种操纵辅助系统。
【背景技术】
[0002]从现有技术中已知所谓的用于车辆、例如用于乘用车的停车辅助。这种停车辅助通常通过用于操纵车辆的操纵辅助系统以及方法提供。
[0003]在此，成本较为适宜的以倒车摄影机为基础的操纵辅助系统提供了如下可能性，SP，在倒车时在屏幕上同步跟踪在车辆后方的区域。无法被倒车摄影机获取的区域、例如侧向地在车辆旁边的区域由此无法显示。因此，在这种类型的以倒车摄影机为基础的操纵辅助系统中，特别是在停车操纵结束时不再能由操纵辅助系统获取限制线或者其他限制或标出停车位的结构并且由此不再能在屏幕上显示。
[0004]此外，从现有技术中已知所谓的环境影像系统。这种类型的环境影像系统典型地基于多个、例如3至6个摄影机并且提供良好的视野，该视野可在操纵辅助系统的屏幕上显示出来。因此，这种类型的操纵辅助系统允许车辆与停车线或其他限制停车位的结构精确地对准。然而，在这种类型的环境影像系统中不利的是，由于多个摄影机而带来较高的成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目标是，提出一种用于操纵车辆的方法以及一种操纵辅助系统，其能实现车辆与限制停车位的结构精确地对准并且可成本适宜地提供。
[0006]根据本发明，提出一种用于操纵车辆的方法、特别是用于操纵车辆进入停车位的方法，所述方法具有以下步骤:
[0007]a)在第一时刻时借助于第一图像获取第一区域；
[0008]b)在第一图像中探测在第一区域之内的至少一个第一元件以及/或者储存第一图像；
[0009]c)在第二时刻时借助于第二图像获取第二区域，其中，第二区域至少部分地位于第一区域之外，并且第二时刻在时间上处于第一时刻之后；
[0010]d)计算在第一时刻时在第一图像中所探测到的第一元件参照第二时刻所在的位置，其中，该位置位于第二区域之外，以及/或者计算第一图像参照第二时刻所在的位置；以及
[0011]e)在步骤d)中所计算出的位置处将第一图像和/或第一元件加入并显示到第二图像中，作为虚拟的第一元件。
[0012]该车辆可为任一类型的车辆、特别是道路车辆。例如，车辆为乘用车、载重货车或公交车。
[0013]借助于图像在不同时刻时获取的区域、例如第一区域和第二区域可理解成外部区域，也就是说在车辆之外的区域。优选地，其在此为水平的或三维的区域。各个区域分别可理解成可通过在车辆处或车辆中的图像获取系统、例如摄影机获取的区域。例如，第一区域和第二区域分别可为车辆的后方区域，其通过倒车摄影机在相应的时刻时获取。
[0014]由此，在步骤a)中例如在第一时刻时借助于第一图像获取可由倒车摄影机获取的车辆后方区域作为第一区域。借助于合适的算法、例如用于探测直线的算法在步骤b)中在第一图像中探测在该第一区域之内的第一元件。替代地或附加地，在步骤b)中储存或暂存第一图像或第一图像的图像信息。在第二时刻时，在步骤c)中，借助于第二图像获取第二区域、例如在该时刻时可由车辆的倒车摄影机获取的区域。优选地，车辆在第二时刻时不再位于与第一时刻时相同的位置处。也就是说，车辆在第一时刻和第二时刻之间进行了运动，例如向后运动。由此，第二区域与第一区域不相同，也就是说，第二区域至少局部地或部分地位于第一区域之外。例如，第一区域和第二区域可彼此重叠。此外，第一区域和第二区域可彼此邻接。
[0015]在步骤d)中，借助于合适的算法计算所探测到的第一元件在第二时刻时的位置。由于所探测到的第一元件位于第一区域的不与第二区域重叠的区域中并且由此在第二时刻时位于第二区域之外，所以在第二时刻时第一元件不再可通过图像获取系统、例如倒车摄影机获取。因此，计算第一元件在第二时刻时的位置。替代地或附加地，在步骤d)中计算第一图像参照第二时刻所在的位置。在步骤e)中，在该计算出的位置处将第一图像和/或第一元件作为虚拟元件、例如作为线条图加入并显示到第二图像中。
[0016]优选地，将在相应时刻时的各个图像、例如第一图像和第二图像分别显示到车辆中的屏幕或监视器上。优选地，所显示的图像在此包括比在该时刻时所获取的区域更大的区域。例如，在第二图像中，作为虚拟的第一元件也显示了在第二区域之外的第一元件的位置。此外，例如附加地在图像中、例如第一图像和第二图像中作为另一虚拟元件显示了车辆或至少显示了车辆的当前位置。
[0017]所述时刻的时间间隔、例如在第一时刻和第二时刻之间的间隔可具有任意合适的时间间隔。例如，该时间间隔可处于秒或毫秒的范围内。
[0018]通过根据本发明的用于操纵车辆的方法，例如由摄影机所获取的区域以及在该区域中探测到的元件根据车辆的运动连续地投影到在由摄影机所获取的区域之外的区域中。由此，驾驶员获得例如与图像中的静态结构对准的可能性。
[0019]例如，由此可为当前摄影机图像补充虚拟辅助线，其中，已经通过事先探测到的可见的线计算出了该虚拟辅助线的位置。优选地，可在车辆头部单元或操纵辅助系统的3D处理器(GPU)上进行计算或换算。
[0020]此外优选的是，在另一步骤f)中在第二图像中探测在第二区域之内的至少一个第二元件。替代地或附加地，在步骤f)中储存或暂存第二图像或第二图像的图像信息。随后，优选地在步骤g)中在第三时刻时借助于第三图像获取第三区域，其中，该第三区域至少部分地位于第二区域之外并且优选地也部分地位于第一区域之外。优选地，第三时刻在时间上处于第一时刻和第二时刻之后。在随后的步骤h)之后，优选地计算在第二图像中在第二时刻时所探测到的第二元件参照第三时刻所在的位置。在此，在第二图像中在第二时刻时所探测到的第二元件的位置位于第三区域之外。替代地或附加地，在步骤h)中，计算第二图像参照第三时刻所在的位置。此外，优选地在下一步骤中，在步骤h)中计算出的位置处将第二图像和/或第二元件作为虚拟第二元件加入并显示到第三图像中。
[0021]此外优选的是，以预定的时间间隔重复各个步骤。此外可行的是，当车辆运动或已经运动了预定的距离时，分别重复各个步骤。通过重复各个方法步骤，可在先后相继的时刻时借助于其他图像获取彼此邻接的或也获取部分重叠的其他区域。此外，可在其他图像中探测在其他区域之内的其他元件，以及计算其他元件分别参照后一时刻所在的各个位置，并且作为其他虚拟元件加入到当前图像中并且在该图像中显示。
[0022]由此，例如在车辆中的操纵辅助系统的监控器上输出图像时，对于每幅当前图像的观察者来说产生如下印象:车辆虚拟地被推过、或者说运动经过在较早时刻时所获取的区域。
[0023]优选地，用于操纵车辆的方法仅仅基于倒车和/或前进摄影机(前部摄影机)。因此，不可通过摄影机获取在车辆旁边的侧向区域。然而，在观察在操纵辅助系统的监控器上的当前图像时，可通过该方法进一步显示来自于不可获取的区域中的元件。
[0024]优选地，元件、例如第一元件和/或第二元件和/或第三元件和/或其他元件为所谓的静态结构、例如限制或标出停车位的结构。因此，该静态结构例如可为在地面上绘出的线、例如限制停车空间或停车位的线。此外，标记性结构可为在停车位之内的静态结构、例如井盖或排水沟。特别是，这些元件也可为更大的或更长的结构的区域，所述区域分别在相应的时刻由图像获取系统、例如摄影机完全地或局部地获取到。此外，静态结构例如可为地面石阶边、停止的车辆、柱子、栏杆墙或其他类型的限制停车空间的结构。
[0025]此外优选的是，在第二图像中以及在第二区域之外显示第一区域的通过第一图像获取的且不与第二区域重叠的部分。由此优选地规定，不仅将探测到的元件投影到下一个区域中，而且将之前拍摄到的摄影机图像的完整图像信息投影到相应的当前图像中。在此优选地规定，投影的图像部分作为虚拟结构标出。由此，从当前图像中可得到，图像的确定的区域不是所谓的“实时”信息。例如，这种类型的图像部分作为漫画(3D式地图)示出为线图、残留影像或梯度图。
[0026]优选地，在运动补偿的基础上，计算在第一图像中在第一时刻时所探测到的第一元件参照第二时刻所在的位置。由此，在考虑在各个时刻、例如第一时刻和第二时刻之间车辆进行的运动的情况下计算该位置。特别是在此规定，该位置的计算基于车辆的平移。平移可理解成如下这样的运动，即，在该运动中刚性物体的所有点(在这种情况下即车辆)经历同样的移动。由此，在此不仅获取经过的路程也就是说距离，也获取方向(例如在转弯行驶时)。此外，该位置的计算优选地基于布置在车辆中或车辆处的摄影机的偏转角或车辆的偏转角。该偏转角应理解成摄影机或车辆围绕其垂直轴线或竖轴线的转动运动或旋转运动的角度。特别是，通过考虑该偏转角由此可在运动补偿时考虑在相应的时刻之间进行的车辆方向变化。
[0027]此外，位置的计算优选地也基于摄影机或车辆的俯仰角和/或摆动角。俯仰角应理解成摄影机或车辆围绕其横轴线的转动运动或旋转运动的角度。摆动角应理解成滚动角度以及由此摄影机或车辆围绕其纵轴线的转动运动或旋转运动的角度。由此，在运动补偿时可考虑车辆或摄影机相对于行车道平面的高度变化。
[0028]此外优选地规定，考虑并使用其他图像信息、例如在较早时刻所获取的和拍摄的图像。这种类型的其他图像信息可被加入并显示到当前图像中。例如，在此其也可为所谓的外部图像信息。外部图像信息例如可在储存介质上提供或者也可通过在线地图服务器提供。
[0029]此外，根