DE102006030278A1

DE102006030278A1 - Generierung einer Fahrsituation

Info

Publication number: DE102006030278A1
Application number: DE102006030278A
Authority: DE
Inventors: Berthold Ernstberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-03

Abstract

Vorrichtung, umfassend a) eine Recheneinheit (CPU) zum Generieren einer Fahrsituation; b) eine Ausgabeeinheit (AUS) zum Ausgeben der Fahrsituation dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang (I) der Recheneinheit (CPU) zum Empfangen von zumindest einem Sensorsignal eines Sensors (S) in einem Fahrzeug (KFZ) vorgesehen ist und die Recheneinheit (CPU) derart ausgebildet ist, dass die Fahrsituation in Abhängigkeit von diesem Sensorsignal generiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Generieren einer Fahrsituation sowie ein entsprechendes Verfahren.
Es ist ein Ziel, den Verkehr sicherer zu gestalten. Um dies zu erreichen, wird oft eine Vielzahl von Sensorsystemen, beispielsweise Kameras, die den Außenraum aufnehmen, GPS-Systeme und dergleichen insbesondere in höherwertige Autos eingebaut.
Allerdings helfen solche Sicherheitssysteme nicht dagegen, wenn der Fahrer eines Fahrzeugs Ablenkung durch andere Fahrzeuginsassen, insbesondere Kinder, erfährt. Es ist Aufgabe der Erfindung, den Verkehr auch in dieser Hinsicht sicherer zu gestalten.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine Recheneinheit, mittels der eine Fahrsituation, also eine Umgebung, in der sich ein Fahrzeug bewegt, generiert wird. Über eine Ausgabeeinheit wird diese Fahrsituation ausgegeben. An der Recheneinheit ist ein Eingang angebracht, welcher zum Empfangen zumindest eines Sensorssignals eines Sensors in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Die Recheneinheit generiert in Abhängigkeit an diesem Sensorsignal die Fahrsituation.
Dies hat den Vorteil, dass Mitfahrern eine auf Realität basierende, nämlich vom Sensorsignal abhängige, Fahrzeugsituation gezeigt werden kann, in der beispielsweise zur Unterhaltung virtuelle Objekte eingeblendet werden können, um den Mitfahrer abzulenken beziehungsweise zu unterhalten. Hierzu sind keine weiteren als bereits vorhandene Sensorsignale na tig. Dadurch kann die Vorrichtung in jedem Fahrzeug über den Eingang an der Recheneinheit angeschlossen werden.
Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die gesamte Vorrichtung auf Komponenten eines bereits bestehenden Infotainment Systems, welches bereits eine Recheneinheit und eine Ausgabeeinheit umfasst, zugreift, da dann kein zusätzlicher Hardwareaufwand anfällt. Somit fallen dafür keine zusätzlichen Kosten an und es wird auch kein zusätzlicher Platz benötigt.
Die Ausgabeeinheit kann insbesondere durch eine optische Anzeigeeinheit gebildet werden. Alternativ oder in Kombination ist eine akustische Ausgabe, vorzugsweise über Kopfhörer, so dass keine Störung des Fahrers erfolgt, oder eine haptische Ausgabe vorgesehen.
Die Ausgabeeinheit kann zum Ausgeben von Warnsignalen an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass falls aus der generierten Fahrsituation eine Gefahr, wie beispielsweise ein Auffahren auf den Vordermann, erkennbar ist, diese Information auch real verwendet wird. Dies erhöht die Sicherheit des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin einen Eingang auf, welcher zur Aufnahme eines Datenbussignals eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines CAN-Signals, ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Vorrichtung ohne Änderungen an alle gängigen Fahrzeugtypen angeschlossen werden kann und sorgt somit für eine breite Anwendbarkeit der Vorrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist weiterhin eine Eingabeeinheit vorgesehen, mittels der ein Eingabesignal an die Recheneinheit sendbar ist, welches die Fahrsituation beeinflusst. So kann beispielsweise über ein Lenkrad als Eingabeeinheit auf die Fahrsituation, beispielsweise eine kurvige Straße und ein entgegenkommendes Fahrzeug reagiert werden. Dies hat den Vorteil, dass ein Mitfahrer aktiv am Fahrgesche hen beteiligt werden kann, und somit insbesondere Kinder abgelenkt sind und somit den Fahrer nicht stören. Diese Erhöhung der Sicherheit kann insbesondere bei Verwendung eines bereits vorhandenen Infotainment Systems ohne zusätzlichen Kostenaufwand geschehen.
Die Eingabeeinheit wird vorzugsweise durch eine Tastatur, einen Joystick oder ein Lenkrad oder eine Kombination hieraus gebildet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung, wobei im Kraftfahrzeug zumindest ein Sensor vorgesehen ist, welcher ein Sensorsignal bereitstellt und weiterhin eine Kommunikationsverbindung vorgesehen ist, über welche dieses Sensorsignal an die Recheneinheit übermittelt wird. Vorzugsweise ist diese Kommunikationsverbindung als Fahrzeugdatenbus, beispielsweise als ein CAM-Bus ausgebildet. Alternativ können auch drahtlose Kommunikationsverbindungen vorgesehen sein.
Als Sensor dienen insbesondere Außenraumkameras oder Fahrzeugdatensensoren, wie beispielsweise Geschwindigkeitssensoren oder Beschleunigungssensoren. Solche Sensoren können insbesondere als Bestandteile von Navigationssysteme oder ADAS-Systeme (Adavanced Driver Assistance System) vorgesehen sein, die oft eine Mehrzahl von Einzelsensoren auf.
Beispielsweise ist bei einem Navigationssystem ein Positionsbestimmungs- bzw. GPS (Global Positioning System) Sensor vorhanden. Diese Positionsdaten werden mit abgespeicherten Daten einer Karte kombiniert, so dass z.B. das aktuelle Geschwindigkeitslimit bekannt ist. Diese Daten werden mit Daten einer Außenraumkamera kombiniert, um so eine authentische Fahrsituation zu generieren.
Als Sensorsignal werden also auch Daten bezeichnet, die von einem kombinierten System, beispielsweise einem GPS oder ADAS System herrühren.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, also ein bewegbares Objekt, sowie entsprechendes Verfahren zum Generieren einer Fahrsituation.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen werden anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
1: eine schematische Anordnung einer Vorrichtung zum Generieren einer Fahrsituation in einem Kraftfahrzeug;
2: ein schematischer Ablauf eines Verfahrens zum Generieren einer Fahrsituation.
In 1 ist ein Fahrzeug KFZ dargestellt, welches ein Sensorsystem S enthält. Das Sensorsystem S liefert Sensorsignale, die über eine Kommunikationsverbindung C, beispielsweise einen CAM-Bus, zu einer Recheneinheit CPU gesendet werden. Hierbei ist an der Recheneinheit CPU ein Eingang I vorgesehen, über den Sensorsignale empfangen werden. An der Recheneinheit CPU ist weiterhin ein Ausgang A vorgesehen, über den Informationen an eine Ausgabeeinheit AUS übermittelt werden können. Weiterhin weist die Recheneinheit CPU einen zweiten Eingang I2 auf, über den Eingabesignale über eine Eingabeeinheit EIN an die Recheneinheit CPU gegeben werden können.
Ein im Fahrzeug bereits bestehendes Infotainment System IS weist vorzugsweise bereits all diese Komponenten auf, so dass kein zusätzlicher Hardwareaufwand erforderlich ist. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige und einfache Integration. Aber auch wenn nur einzelne Komponenten bereits vorhanden sind, lassen sich Kosten einsparen.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Sensorsystem S als Außenraumkamera in Kombination mit einem Navigationssystem in einem Fahrzeug KFZ ausgebildet. Die zu übertragenden Sensorsignale sind also von der Außenraumkamera aufgenommene Umgebungsdaten sowie Kartendaten, welche über einen CAM-Bus als Kommunikationsverbindung C an die Recheneinheit CPU übermittelt werden. Die Recheneinheit CPU generiert aus diesen Umgebungs- und Kartendaten eine Fahrsituation, also in diesem Fall ein Straßenverlauf, welcher sich aus den Daten des Navigationssystem ergibt, also Verlauf der Straße, Anzahl der Spuren, aktuelle Geschwindigkeitsbeschränkung oder sonstige Warnhinweise und einer Umgebung, zum Beispiel entgegenkommende oder überholende Fahrzeuge oder auf die Fahrbahn laufende Tiere oder Menschen.
Die aus diesen Daten generierte Fahrsituation wird an eine Anzeigeeinheit als Ausgabeeinheit AUS ausgegeben. Ein die Anzeigeeinheit betrachtender Spieler kann über eine als Tastatur oder Joystick ausgebildete Eingabeeinheit EIN auf diese Fahrsituation reagieren.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Ausgabeeinheit AUS als kombinierte Anzeigeeinheit, akustische Ausgabe insbesondere über Kopfhörer sowie eine haptische Ausgabe gebildet. Die haptische Ausgabe kann durch Erschütterungen am Joystick oder aufgebaute Gegendrücke am Joystick, beispielsweise Kurvenfahrten realisiert werden. Über die akustische Ausgabe können beispielsweise Geräusche beim Fahren um Kurven oder Hupgeräusche über den Kopfhörer, so dass keine Störung des Fahrers erfolgt, ausgegeben werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein ADAS-System als Spur-Verlass-Warn-System beziehungsweise „Lane-Departure-Warning-System" (LDW) ausgebildet. Als ADAS System werden Fahrerassistenzsystem bezeichnet („Advanced driving assistance system), die den Fahrer aufgrund einer Auswertung von Sensordaten auf eine Gefahr hinweisen oder ihm Entschiedungsmöglichkeiten zur Reaktion auf bestimmte Fahrsituationen anbieten. Ein LDW-System weist zumindest eine Kamera auf, welche den vorderen Außenraum des Fahrzeugs aufnimmt. Basierend auf der Fahrspurerkennung mittels Bildverarbeitung auf einem Kamerabild, wird die Fahrumgebung für die Fahrsituation durch das mit der nach vorn gerichteten Kamera aufgenommene Kamerabild generiert. Über eine "verbesserte Realität" beziehungs weise „augmented reality", werden verschiedene Objekte in das Kamerabild eingefügt, wie beispielsweise Hindernisse auf der eigenen Spur. Diese können vom Spieler durch gezielte Schüsse beseitigt werden, bevor der reale Fahrer diese erreicht. Es werden also einzelne Sensorsignale von Sensoren eines ADAS Systems oder auch mehrere Sensorsignale eines ADAS Systems zusammen an den Eingang E übermittelt.
Die Recheneinheit CPU wird gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in eine Spielkonsole integriert. Ein Eingang EIN der Spielkonsole ermöglicht über einen Datenbus den Anschluss an Sensorsysteme des Fahrzeugs KFZ. Somit kann die Vorrichtung auch in Fahrzeuge ohne Bildschirm auf den rückwärtigen Plätzen problemlos verwendet werden, was eine breite Anwendbarkeit ermöglicht.
Alternativ oder – im Falle einer in das Fahrzeug KFZ integrierten Spielekonsole – gleichzeitig kann die Vorrichtung in ein bereits im Fahrzeug vorhandenes Infotainment System integriert werden. Solche Infotainment Systeme weisen oft bereits neben der Recheneinheit auch Bildschirme und ggf. auch Eingabemöglichkeiten für den Beifahrer oder rückwärtige Insassen auf, so dass sich für eine Verwendung keine Hindernisse ergeben.
Die Ausgabeeinheit AUS in Form einer Anzeigeeinheit ist gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel in der Fahrer- beziehungsweise Beifahrerkopfstütze integriert oder klappbar im Dachhimmel verbaut. Alternativ kann die Anzeigeeinheit auch als flexibles, beispielsweise ausrollbares, Display ausgestaltet sein.
Als Sensorsignale sind auch Signale eines Navigationssystems, Fahrzeugszustandsdaten oder ADAS-Systeme vorgesehen. Die ADAS-Systeme können insbesondere als Spurverlassungswarnung (Lane Departure Warning bzw. LDW, siehe oben), Überwachung des Toten Winkels (Blind Spot Detection) oder als Spu renwechselassistent (Lane Change Assistant), adaptive Fahrkontrolle (Adaptive Cruise Control ACC) gebildet werden.
Über Navigationssysteme oder auch Außenraumkameras können insbesondere folgende Daten als Sensorsignale verfügbar gemacht werden: Aktuelles Geschwindigkeitslimit, Straßentyp wie etwa Landstraße oder Autobahn, Straßen- oder Ortsnamen, das Befinden in einem Tunnel, auf einer Brücke oder in einem Waldstück, eine Vorausschau des Straßenverlaufs inklusive Verzweigungsmöglichkeiten, eine geplante Navigationsroute innerhalb der Straßenvorschau, eine aktuelle Spurbreite, Position und Winkel des eigenen Fahrzeugs zur Fahrspur, ein Fahrspurmarkierungstyp, wie etwa gestrichelt oder durchgezogen auf der linken und rechten Seite des Fahrzeugs, Position und Relativgeschwindigkeit eines oder mehrerer vorhergehender Fahrzeuge und Objekte, Position und Relativgeschwindigkeit eines nachfolgenden oder mehrerer nachfolgender Fahrzeuge und Objekte.
Durch das Verwenden von Sensoren wie Raddrehzahlsensorsensor, Geschwindigkeitssensor, Beschleunigungssensoren etc. können auch Geschwindigkeiten und Beschleunigungen ermittelt werden und als Sensorsignale an die Recheneinheit CPU übermittelt werden. Im Zusammenhang mit simulierten Vollbremsungen eines vorausfahrenden Fahrzeugs kann somit der Spieler für die reale Situation abschätzen ob ein Auffahrunfall zu verhindern ist. Kann der Spieler nicht mehr ausreichend reagieren und entsprechend abbremsen, so kann optional auch ein Warnhinweis an den realen Fahrer abgegeben werden.
In 2 ist ein schematischer Ablauf eines Verfahrens zum Generieren einer Fahrsituation dargestellt. In einem Empfangsschritt R werden Sensorsignale empfangen. In Abhängigkeit von diesen empfangenen Sensorsignalen wird in einem Generierungsschritt GEN eine Fahrsituation erzeugt. Diese erzeugte Fahrsituation wird in einem Ausgabeschritt AU ausgegeben, woraufhin in einem Eingabeschritt IP eine Eingabe in Reaktion auf die erfolgt Ausgabe möglich ist.
Somit ist es also möglich, aktuelle Fahrzeugdaten, wie beispielsweise Geschwindigkeit oder Beschleunigung, Fahrsituationsdaten, wie beispielsweise auf welcher Spur sich das Auto befindet, Sensordaten, wie beispielsweise der aufgenommene Außenraum oder Navigationsdaten, auch zur Ablenkung von Kindern zu verwenden und so eine Störung des Fahrers zu vermeiden.
Durch das Heranziehen von bereits vorhandenen Sensordaten in einem Fahrzeug zur Unterhaltung von Mitreisenden, indem daraus eine virtuelle Fahrsituation generiert wird, kann – ohne einen Mehraufwand hinsichtlich Hardware, Kosten und Platzbedarf – die Sicherheit im Verkehr dadurch erhöht werden. In modernen Fahrzeugen sind bereits eine Vielzahl von Sensoren vorhanden, deren Daten – je einzeln oder in Kombination – für eine Simulation einer Fahrsituation herangezogen werden können.
Sensoren zum Aufnehmen eines Außenraums sind nicht nur in Kraftfahrzeugen, sondern beispielsweise auch in Zügen, Schiffen, Fugzeugen vorhanden. Hier werden durch die künstliche Fahrsituation die Passagiere abgelenkt, so dass sie auf ihren Plätzen bleiben, und somit ebenfalls die Sicherheit erhöht wird.

KFZ: Fahrzeug
S: Sensorsystem
C: Kommunikationsverbindung
I: Eingang
I2: zweiter Eingang
CPU: Recheneinheit
A: Ausgang
AUS: Ausgabeeinheit
EIN: Eingabeeinheit
R: Empfangsschritt
EIN: Generierungsschritt
AU: Ausgabeschritt
IP: Eingabeschritt
IS: Infotainmentsystem

Claims

Vorrichtung umfassend a) eine Recheneinheit (CPU) zum Generieren einer Fahrsituation; b) eine Ausgabeeinheit (AUS) zum Ausgeben der Fahrsituation dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang (I) der Recheneinheit (CPU) zum Empfangen von zumindest einem Sensorsignal eines Sensors (S) in einem Fahrzeug (KFZ) vorgesehen ist und die Recheneinheit (CPU) derart ausgebildet ist, dass die Fahrsituation in Abhängigkeit von diesem Sensorsignal generiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Ausgabeeinheit (AUS) durch eine Anzeigeeinheit oder/und eine akustische Ausgabe oder/und eine haptische Ausgabe gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Ausgabeeinheit zum Ausgeben von Warnsignalen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Eingang zur Aufnahme eines Datenbussignals eines Fahrzeugs (KFZ), insbesondere eines CAM-Signals oder eines drahtlos übermittelten Signals, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Eingabeeinheit (EIN) zum Senden eines Eingabesignals zum Beeinflussen der Fahrsituation an die Recheneinheit (CPU).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Eingabeeinheit (EIN) durch eine Tastatur oder/und einen Joystick oder/und ein Lenkrad gebildet wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung als Infotainmentsystem für ein Fahrzeug (KFZ) ausgestaltet ist.
Fahrzeug (KFZ), mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zumindest einem Sensor (S) zum Bereitstellen eines Sensorsignals, und einer Kommunikationsverbindung (C) zur Übermittlung des Sensorsignals an die Recheneinheit (CPU).
Fahrzeug (KFZ) nach Anspruch 8, bei dem die Kommunikationsverbindung (C) als ein Fahrzeugdatenbus, insbesondere als ein CAM-Bus, oder drahtlos ausgebildet ist.
Fahrzeug (KFZ) nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der Sensor (S) als Navigationssystem oder/und ADAS-System oder/und Geschwindigkeitssensor oder/und Beschleunigungssensor oder/und Außenraumkamera ausgebildet ist.
Verfahren zum Generieren einer Fahrsituation mit folgenden Schritten: a) Empfangen (R) von zumindest einem Sensorsignal eines Sensors in einem Automobil; b) Generieren (GEN) einer Fahrsituation in Abhängigkeit von diesem Sensorsignal; c) Ausgeben (AU) der Fahrsituation über eine Ausgabeeinheit (AUS).
Verfahren nach Anspruch 11, mit folgendem weiteren Schritt: d) Eingeben (IP) von Eingangssignalen in Abhängigkeit von der Fahrsituation.