DE102009027026A1 - Verfahren und Steuergerät zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrlinienmarkierung - Google Patents

Verfahren und Steuergerät zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrlinienmarkierung Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren (100) vorgeschlagen, das einen Schritt des Empfangens (102) von Navigationsdaten und Optikdaten über zumindest eine Schnittstelle aufweist, wobei die Navigationsdaten von einer Navigationseinrichtung empfangen werden und die Optikdaten von einer optischen Umgebungserfassungseinrichtung empfangen werden, des weiteren einen Schritt des Ermittelns (104) der virtuellen Fahrlinienmarkierung aus den Navigationsdaten und Optikdaten aufweist, wobei die virtuelle Fahrlinienmarkierung einen von einem Fahrer des Fahrzeugs zu steuernden Kurs bei einer Durchfahrt durch eine Kurve repräsentiert, sowie einen Schritt des Ausgebens (106) der virtuellen Fahrlinienmarkierung über eine weitere Schnittstelle aufweist, um die virtuelle Fahrlinienmarkierung in der Blickfeldanzeige kontaktanalog anzuzeigen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Steuergerät gemäß Anspruch 8, sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9.
  • Moderne Fahrerassistenzsysteme sollen den Fahrer eines Fahrzeugs bei der Steuerung des Fahrzeugs unterstützen. Dabei werden verschiedene Arten von Assistenzsystemen wie beispielsweise optische oder akustische Systeme verwendet, um den Fahrer des Fahrzeugs mit Informationen zu versorgen, die aus Sensordaten aufbereitet werden können.
  • Bekannt sind dabei Assistenzsysteme in Kraftfahrzeugen, welche Informationen aus GPS-Ortung, digitaler Karte, Videosensorik, Fahrzeug-Radar, Fahrwerks sensorik sowie weiteren Sensoren miteinander verbinden und hieraus Hinweise für den Fahrer generieren. Dabei handelt es sich insbesondere um Warnungen bei zu schnellem Heranfahren an Kurven.
  • Bekannt ist weiterhin die Darstellung von wichtigen Informationen für den Fahrer durch Spiegelung in der Windschutzscheibe, was auch als Head-Up-Display (HUD) bezeichnet wird. Bei dieser Form der Darstellung wird ein virtuelles Bild in der Umgebung des Fahrzeuges, vorzugsweise auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug für eine kontaktanaloge Anzeige der Informationen benutzt.
  • Die DE 10 2004 048 347 A1 offenbart eine Fahrassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Navigationsvorrichtung, einem bildgebenden Sensor, einer Bildwiedergabevorrichtung und einem Steuergerät, wobei die Navigationsvor richtung, der bildgebende Sensor und die Bildwiedergabevorrichtung mit dem Steuergerät verbunden sind. Zur Erkennung der Fahrbahn und des Straßenverlaufs verarbeitet das Steuergerät die von dem bildgebenden Sensor erfassten Bilder und ermittelt den weiteren, außerhalb des Sichtfeldes des bildgebenden Sensors liegenden, Straßenverlauf aus den der Navigationsvorrichtung zur Verfügung stehenden Straßenkartendaten, um durch Zusammenführen beider Informationen eine Vorhersage des Straßenverlaufs in Form einer positionsrichtigen Anzeige auf der Bildwiedergabevorrichtung zu erzeugen. Diese Anzeige ist mit dem für den Fahrer sichtbaren Bild der aktuellen Verkehrs- und Fahrsituation positionsrichtig und perspektivisch richtig überlagerbar.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrlinienmarkierung, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Fahrlinienmarkierung sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass eine Kenntnis der vor dem Fahrzeug liegenden Strecke und der Eigenposition und -orientierung des Fahrzeugs zur Darstellung der optimalen Fahrlinie im kontaktanalogen Head-Up-Display genutzt werden kann. Dabei ist die Eigenschaft „optimal” im Hinblick auf vom Fahrer wählbare Kriterien zu verstehen: So ist als Kurvendurchfahrtskriterium eine Einstellung „sportlich” vom Fahrer wählbar, die einem Fahrer die Fahrlinie anzeigt, die auf minimale Durchfahrzeit der Kurve bei maximaler Geschwindigkeit am Ausgang der Kurve optimiert ist. Die Einstellung „komfortabel” als Kurvendurchfahrtskriterium ermöglicht eine Anzeige der Fahrlinie, die bei einer Einhaltung dieser Fahrtlinie auftretende Quer- und/oder Längsbeschleunigungen oder deren zeitliche Änderungen minimiert.
  • Der Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass der Fahrer in keinem Fall zur Benutzung der Vorrichtung den Blick von der Frontscheibe, d. h. von der Fahrbahn abzuwenden braucht.
  • Vorteilhafterweise wird der Fahrer durch die erfindungsgemäße Ausführung der Ausgaben der Anzeigevorrichtung im kontaktanalogen HUD beim Durchfahren von Kurven insofern unterstützt, als ihm die günstigste Fahrlinie durch die Kurve unter Einhaltung von Randbedingungen als virtuelle Fahrlinienmarkierung auf die Windschutzscheibe projiziert wird, wobei eine Randbedingung beispielsweise darin besteht, dass, dass eventueller Gegenverkehr nicht geschnitten werden darf. Eine Blickabwendung von der Front- oder Windschutzscheibe oder der Fahrbahn wird vermieden. Auch ein ungeübter Fahrer kann so sicher durch eine Kurve geführt werden. Ein Fahrer kann somit auch für ein Kurvenfahren trainiert werden.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrlinienmarkierung, die zum kontaktanalogen Anzeigen in einer Blickfeldanzeige für einen Fahrer eines Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen von Navigationsdaten und Optikdaten über zumindest eine Schnittstelle, wobei die Navigationsdaten von einer Navigationseinrichtung empfangen werden und die Optikdaten von einer optischen Umgebungserfassungseinrichtung empfangen werden, Ermitteln der virtuellen Fahrlinienmarkierung aus den Navigationsdaten und Optikdaten, wobei die virtuelle Fahrlinienmarkierung einen von einem Fahrer des Fahrzeugs zu steuerenden Kurs bei einer Durchfahrt durch eine Kurve repräsentiert und Ausgeben der virtuellen Fahrlinienmarkierung über eine weitere Schnittstelle, um die virtuelle Fahrlinienmarkierung in der Blickfeldanzeige kontaktanalog anzuzeigen. Ein Kurs kann eine Maßgabe für die zu steuernde Richtung des Fahrzeugs sein und einen relativ präzisen gewünschten Fahrverlauf vorgeben.
  • Hierbei kann unter einer virtuellen Fahrlinienmarkierung eine beispielsweise farblich ausgeprägte Grafik verstanden werden, die auf der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs so angezeigt wird, dass sie in der Sicht des Fahrers des Fahrzeugs mit der vor dem Fahrzeug verlaufenden Fahrbahn ausgerichtet ist (kontaktanaloge Anzeige). Eine derartige virtuelle Fahrlinienmarkierung kann beispielsweise einen für den Fahrer des Fahrzeugs zu fahrenden Kurs repräsentieren. Für den Fahrer entsteht der Eindruck, die vor ihm liegende Fahrbahn wäre tatsächlich entsprechend, beispielsweise markiert. Dies vermindert Ablenkungseffekte und fördert somit die Vorteile des hier vorgestellten Ansatzes. Unter einer Blickfeld anzeige kann bei dem vorliegenden Ansatz ein so genanntes Head-Up-Display verstanden werden, also eine Form der Anzeige, bei der für den Fahrer eines Fahrzeugs wichtige Informationen im Allgemeinen mittels Spiegelung in der Windschutzscheibe angezeigt werden. Dies bietet den Vorteil, dass der Fahrer zum Aufnehmen der Informationen den Blick nicht von der Szene vor dem Fahrzeug abzuwenden braucht.
  • Bei den Navigationsdaten kann es sich um Informationen handeln, die beispielsweise einen vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverlauf und die Straßenklasse sowie die aktuelle Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs betreffen. Unter einer Navigationseinrichtung kann ein elektronisches Zielführungssystem verstanden werden, das heute in vielen Fahrzeugmodellen bereits serienmäßig zur Verfügung steht. Unter Zuhilfenahme von GPS oder einem anderen Ortungssystem und digitalen Karten, die in aller Regel auf auswechselbaren Datenträgern (beispielsweise auf CD oder auf einem USB-Stick) vorliegen und somit im Navigationssystem aktualisiert werden können, können die oben erläuterten Navigationsdaten ermittelt und zur Routenplanung und Zielführung verwendet werden. Optikdaten können Informationen über die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs auf der Fahrbahn oder auch die Ausprägung einer Krümmung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug umfassen. Unter Umständen können die Daten auch Informationen über Geschwindigkeitsbeschränkungen enthalten, die durch ein automatisches Ablesen von Straßenschildern erhalten werden. Auch können beispielsweise aktuelle Wetterverhältnisse, wie eine plötzliche auftretende Nebelbank, anhand der Optikdaten an Fahrzeugsysteme übermittelt werden, für die diese Information relevant ist. In Kraftfahrzeugen ist die optische Umgebungserfassungseinrichtung im Allgemeinen als eine Monokamera ausgebildet.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
  • Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können in dem Schritt des Empfangens Navigationsdaten und/oder Optikdaten empfangen werden, die Informationen über eine Kontur und/oder über eine Beschaffenheit einer vor dem Fahrzeug liegenden Straße und/oder über eine Position und/oder über eine Ausrichtung und/oder über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn der Straße repräsentieren. Zudem kann im Schritt des Ermittelns die virtuelle Fahrlinienmarkierung ansprechend auf den empfangenen Informationen ermittelt werden. Dies bietet den Vorteil, dass insbesondere durch eine Kombination aus den Navigations- und Optikdaten eine aktuelle Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn sehr präzise und unter Berücksichtigung von tatsächlichen Umweltgegebenheiten ermittelt werden kann, mit der Folge, das auch ein optimaler zu fahrender Kurvenverlauf in der Blickfeldanzeige ermittelbar und/oder darstellbar ist.
  • Beispielsweise können in dem Schritt des Empfangens Fahrstildaten für eine manuell vom Fahrer eingebbare Fahrvorgabe empfangen werden. Die Fahrstildaten können einen vom Fahrer gewählten Fahrstil für die Durchfahrt durch die Kurve repräsentieren. In dem Schritt des Ermittelns kann die virtuelle Fahrlinienmarkierung ansprechend auf die Fahrstildaten ermittelt werden. Dadurch ist dem Fahrer des Fahrzeugs eine Möglichkeit gegeben, selbst bestimmen zu können, wie er eine Kurve durchfahren möchte, also beispielsweise „sportlich” oder „komfortabel”. Derartige Wahlmöglichkeiten können dem Fahrer ein gewisses Maß an Freiheit verschaffen und somit die Fahrzufriedenheit erheblich steigern.
  • Gemäß einer günstigen Ausführungsform der Erfindung können in dem Schritt des Empfangens zusätzliche Sensordaten von einer Sensoreinrichtung empfangen werden. Der Empfang der Sensordaten kann ebenfalls über die Schnittstelle erfolgen. Entsprechend kann in dem Schritt des Ermittelns die virtuelle Fahrlinienmarkierung ferner ansprechend auf die Sensordaten ermittelt werden. Der Einsatz einer Sensoreinrichtung bietet eine vorteilhafte Ergänzung zur Verwendung der Navigationseinrichtung und der optischen Umgebungserfassungseinrichtung. Zum einen kann sie als ein redundantes System für eine Bestätigung der von der Navigationseinrichtung und der optischen Umgebungserfassungseinrichtung bereitgestellten Daten betrachtet werden, was die Sicherheit beim Durchfahren der Kurve erhöhen kann. Zum anderen kann die Sensoreinrichtung beispielsweise bei problematischen Wetterverhältnissen wie starken Nebel oder Regen aber auch die Funktion der optischen Umgebungserfassungseinrichtung ganz oder teilweise übernehmen, diese Einrichtung zumindest unterstützen oder deren Ergebnisse zu verifizieren. Auch können als Sensordaten Radardaten und Daten von einem Lenkwinkelsensor und/oder einen Geschwindigkeitssensor und/oder über Beschleunigungssensoren und/oder Lasersensoren (beispielsweise Abstandsmess-Sensoren) erhalten werden, die an das Auswertesystem gemeldet und bei der Ermittlung der Fahrlinienmarkierung verwendet werden.
  • Beispielsweise können die von der Sensoreinrichtung bereitgestellten Sensordaten eine Information über ein Hindernis auf der Fahrbahn repräsentieren. Es kann folglich in dem Schritt des Ermittelns die virtuelle Fahrlinienmarkierung ferner ansprechend auf die Information über das Hindernis ermittelt werden. So kann beispielsweise der Kurs zum Durchfahren der Kurve frühzeitig so angepasst werden, dass ein Hindernis sicher umfahren werden kann. Ebenso können die Sensor- oder Radardaten aber auch Informationen über einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder eventuell vorhandenen Gegenverkehr repräsentieren. Der Kurs für das Durchfahren der Kurve berücksichtigt dann auch einen ausreichenden Sicherheitsabstand zu einem auf derselben Fahrbahn vorausfahrenden oder auf der Gegenfahrbahn entgegenkommenden Fahrzeug.
  • In dem Schritt des Empfangens können gemäß einer weiteren Ausführungsform Optikdaten empfangen werden, wobei die Optikdaten zumindest eine Information über eine Geschwindigkeitsbeschränkung enthalten. Die virtuelle Fahrlinienmarkierung kann in dem Schritt des Ermittelns ansprechend auf die zumindest eine Information über eine Geschwindigkeitsbeschränkung ermittelt werden. Eine Information darüber, dass die Geschwindigkeit zum Durchfahren der Kurve reduziert werden muss, kann dahingehend von Vorteil sein, dass ansprechend auf diese Information dem Fahrer mittels der Fahrlinienmarkierung ein Kurs bereitgestellt werden kann, auf dem er in Anbetracht der zu vollziehenden Geschwindigkeitsreduzierung die Kurve sicher durchfahren kann. Wird beispielsweise durch die Fahrlinienmarkierung ein sehr „scharfer” Kurvenverlauf angezeigt, kann dies den Fahrer dazu veranlassen, dass er bewusst oder unbewusst die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert. Beispielsweise kann auch die Geschwindigkeitsbeschränkung noch zusätzlich in der Blickfeldanzeige angezeigt werden, was günstig ist, falls der Fahrer ein entsprechendes Hinweisschild über die Geschwindigkeitsbeschränkung übersehen haben sollte.
  • In dem Schritt des Empfangens können gemäß einer weiteren Ausführungsform allgemeine Sensordaten empfangen werden, wobei aus den Sensordaten zumindest eine Information über den weiteren Verlauf der Fahrlinie bei unveränderter Lenkrad- und Gaspedalstellung errechnet wird. Aus der Differenz der so errechneten Fahrlinie zur Ideallinie können Hinweise des Inhalts wie Beschleunigen/Bremsen, Einlenken/Auslenken an den Fahrer ausgegeben werden. Solche Hinweise können beispielsweise zusätzlich in der Blickfeldanzeige angezeigt werden oder als haptische Reize am Lenkrad und Gaspedal ausgegeben werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform können in dem Schritt des Ausgebens Akustikdaten für ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden. Für das Ausgeben des akustischen Warnsignals kann eine weitere Schnittstelle zur Verfügung stehen. Dabei kann das akustische Warnsignal dann ausgegeben werden, wenn beim Durchfahren der Kurve das Fahrzeug von dem der virtuellen Fahrlinienmarkierung zugrunde liegenden Kurs (um einen bestimmten Grad oder Toleranzbereich von beispielsweise 10°) abweicht. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist besteht darin, dass ein akustisches Warnsignal die Aufmerksamkeit des Fahrers schneller als ein optisches Warnsignal erregen kann. Somit kann der Fahrer früher reagieren und sein Abweichen von dem durch die Fahrbahnmarkierung vorgegebenen Kurs korrigieren.
  • Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Steuergerät ausgeführt wird.
  • Schließlich schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrbahnmarkierung, die zum kontaktanalogen Anzeigen in einer Blickfeldanzeige eines Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist: eine Navigationseinrichtung zum Bereitstellen von Navigationsdaten; eine optische Umgebungserfassungseinrichtung zum Bereitstellen von Optikdaten; ein mit der Navigationseinrichtung und der optischen Umgebungserfassungseinrichtung gekoppeltes Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte des vorstehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen, und eine mit dem Steuergerät gekoppelte Einrichtung zum kontaktanalogen Anzeigen der virtuellen Fahrbahnmarkierung in der Blickfeldanzeige des Fahrzeugs.
  • Hierbei kann es sich bei der Einrichtung zum kontaktanalogen Anzeigen direkt um die Blickfeldanzeige, also das HUD, handeln. Ebenso kann aber auch ein Ausgabesystem zwischen das Steuergerät und die Blickfeldanzeige geschaltet sein, das unter Umständen die Daten über eine Schnittstelle von dem Steuergerät empfängt und diese vor der Ausgabe an die Blickfeldanzeige über eine weitere Schnittstelle vorteilhaft aufbereiten kann. Das Ausgabesystem kann zudem noch eine weitere Schnittstelle zum Ausgeben beispielsweise eines akustischen Warnsignals an beispielsweise einen Lautsprecher des Fahrzeugs aufweisen.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Gleiche oder ähnliche Elemente können in den Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein, wobei auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wird. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschrei bung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können. Weiterhin ist die Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung unter Verwendung von unterschiedlichen Maßen und Dimensionen erläutert, wobei eine Nennung dieser Maße und Dimensionen nicht dahingehend zu verstehen ist, dass die Erfindung auf diese Maße und Dimensionen eingeschränkt ist. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweites Merkmal, so kann dies derart gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
  • 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrbahnmarkierung, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In einem Schritt des Empfangens 102 werden Navigationsdaten und Optikdaten empfangen. In einem weiteren Schritt des Ermittelns 104 wird anhand der Navigationsdaten und Optikdaten eine virtuelle Fahrbahnmarkierung ermittelt. In einem nächsten Schritt des Ausgebens 106 wird die virtuelle Fahrbahnmarkierung ausgegeben. Das Empfangen der Navigations- und Optikdaten in dem Schritt des Empfangens 102 erfolgt über eine geeignete Schnittstelle. Es kann aber auch jeweils eine eigene Schnittstelle zum Empfangen der Navigationsdaten und der Optikdaten vorliegen. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann in dem Schritt des Ermittelns 104 der virtuellen Fahrbahnmarkierung eine Datenfusion aus den Navigations- und Optikdaten erfolgen, um daraus einen optimalen Kurs zum Durchfahren einer bevorstehenden Kurve zu errechnen. Dieser optimale Kurs kann in Form von Daten für eine virtuelle Fahrbahnmarkierung bestimmt werden. In dem Schritt des Ausgebens 106 wird die virtuelle Fahrbahnmarkierung wiederum über eine geeignete Schnittstelle ausgegeben. In dem Schritt des Ausgebens 106 kann die virtuelle Fahrbahnmarkierung direkt an eine Blickfeldanzeige, die im Allgemeinen als Head-Up-Display bezeichnet wird, ausgegeben werden, um auf dem Head-Up-Display angezeigt zu werden.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrbahnmarkierung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Die Vorrichtung weist als unterschiedliche Komponenten ein Navigationssystem 202, eine optische Umgebungserfassungseinheit als Videosystem 204, ein Sensor-System 206, ein Auswertesystem 208, ein Ausgabesystem 210, ein kontaktanaloges Head-Up-Display 212, sowie eine (beispielsweise akustische) oder mehrere weitere Ausgabeeinheiten 214 auf. In 2 ist dabei ein Lautsprecher als Ausgabeeinheit 214 dargestellt, womit jedoch auch alternative und/oder zusätzliche Ausgabeeinheiten wie beispielsweise eine haptische Ausgabeeinheit repräsentiert sind.
  • Das Navigationssystem 202 kann als eine Navigationseinrichtung mit GPS-Ortungsfunktion ausgebildet sein. Im Allgemeinen sind derartige Navigationseinrichtungen in der Lage, auf digitale Karten zuzugreifen, die beispielsweise auf CDs oder direkt in einem Halbleiterspeicher des Navigationssystems gespeichert für das Navigationssystem 202 zugänglich sind. Unter Verwendung der digitalen Karten und Daten aus der GPS-Ortungsfunktion kann das Navigationssystem Navigationsdaten gewinnen, die beispielsweise die Position des Fahrzeugs sowie einen weiteren Straßenverlauf vordem Fahrzeug repräsentieren. Systeme dieser Art sind in vielen Fahrzeugen bereits serienmäßig verbaut und können problemlos in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden. Das Navigationssystem 202 kann ausgebildet sein, um über eine geeignete Schnittstelle die beispielhaft genannten Navigationsdaten an das Auswertesystem 208 zu liefern. Beispielsweise übergibt das Navigationssystem 202 Daten über eine die vor dem Fahrzeug liegende Straßenkontur an das Auswertesystem 208. Weiterhin meldet das Navigationssystem 202 beispielsweise die aktuelle Eigengeschwindigkeit an das Auswertesystem 208. Alternativ oder zusätzlich kann diese Information auch aus dem Sensorsystem 206 gewonnen werden. Auch wird dem Auswertesystem 208 zum Beispiel die Straßenklasse gemeldet, d. h., ob es sich bei der Straße um eine Autobahn, eine Kraftfahrstraße, eine außer- oder innerstädtische Straße handelt, und/oder ob die Straße pro Fahrtrichtung mehr- oder einspurig ist.
  • Das Videosystem 204 als optische Umgebungserfassungseinheit ist im Allgemeinen in Form einer Monokamera ausgebildet, die in ihrem Blickfeld liegende Formen und Objekte erfasst und in Optikdaten umwandelt. Über eine geeignete Schnittstelle werden die Optikdaten dem Auswertesystem 208 bereitgestellt. In diesem Zusammenhang ermittelt das Videosystem 204 beispielsweise die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs auf der Fahrbahn und kann ferner auch die Krümmung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug ermitteln. Das Videosystem 204 meldet gegebenenfalls auch Geschwindigkeitsbeschränkungen durch eine automatische Auswertung von erkannten Verkehrszeichen am Straßenrand an das Auswertesystem 208.
  • Das Sensor-System 206, welches beispielsweise als automatische Distanzregelung ausgestaltet ist, ist häufig mit Radarsensoren ausgestattet und ausgebildet. Das Sensor-System liefert über eine Schnittstelle Sensordaten an das Auswertesystem 208. Beispielsweise meldet das Sensor-System 206 die Anwesenheit von Hindernissen auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug an das Auswertesystem 208. Das Sensor-System verfügt beispielsweise auch über einen Lenkwinkelsensor und/oder einen Geschwindigkeitssensor und/oder über Beschleunigungssensoren und/oder Lasersensoren (beispielsweise Abstandsmess-Sensoren), deren Informationen an das Auswertesystem 208 gemeldet werden.
  • Das Auswertesystem 208 kann als Steuergerät ausgebildet sein, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen. Das Auswertesystem 208 ist beispielsweise ausgebildet, um über eine oder mehrere Schnittstellen die Navigationsdaten von dem Navigationsgerät 202, die Optikdaten von dem Videosystem 204, sowie die Sensordaten vom Sensor-System 206 zu empfangen und auszuwerten. Ferner ist das Auswertesystem 208 ausgebildet, um über eine manuelle Bedienschnittstelle Daten für eine Fahrvorgabe empfangen und auswerten zu können, die vom Fahrer des Fahrzeugs per Tastendruck eingegeben werden können. Die Eingabe des Fahrers kann unter anderem beinhalten, dass er die Kurve sportlich (d. h. mit möglichst kurzer Durchfahrzeit durch die Kurve und/oder hoher Kurvenausfahrtsgeschwindigkeit) oder aber komfortabel (d. h. mit möglichst geringen Längs- und/oder Querbeschleunigungskräften) durchfahren möchte. Es sind auch weitere Vorgaben oder Eingaben des Fahrers möglich. Das Auswertesystem 208 ist ausgebildet, um beispielsweise aus den Navigationsdaten, den Optikdaten, den Sensordaten sowie der Vorgabe oder Eingabe des Fahrers die Ideallinie für die Kurvendurchfahrt zu ermitteln und in Form von Daten für eine virtuelle Fahrbahnmarkierung 213 über eine Schnittstelle an das Ausgabesystem 210 auszugeben.
  • Das Ausgabesystem 210 weist eine zum Empfang der Daten für die virtuelle Fahrbahnmarkierung 213 geeignete Schnittstelle auf. Das Ausgabesystem 210 ist ferner ausgebildet, um über eine weitere Schnittstelle die Daten für die virtuelle Fahrbahnmarkierung 213 an das kontaktanaloge Head-Up-Display 212 auszugeben. Entsprechend wird die Kontur der Ideallinie 213 als virtuelle Fahrbahnmarkierung im HUD 212 dargestellt. Erforderliche Brems- und Beschleunigungseingriffe können beispielsweise durch einen Farbcode dargestellt werden. Gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Ausgabesystem 210 zusätzlich eine weitere Schnittstelle zu einem Gerät für eine akustische und/oder haptische Ausgabe, beispielsweise einem Lautsprecher 214 und/oder eine Lenkkraft und/oder Pedalkraft, aufweisen. Entsprechend können die Daten für die virtuelle Fahrbahnmarkierung 213 in dem Ausgabesystem 210 beispielsweise über einen geeigneten Algorithmus so aufbereitet werden, dass bei einem Abweichen des Fahrzeugs um einen vorbestimmten Toleranzbereich von beispielswiese 10° von dem Kurs und/oder der Geschwindigkeit, welche durch die virtuelle Fahrbahnmarkierung 213 vorgegeben sind, Daten für ein akustisches und/oder haptisches Warnsignal ausgegeben werden können. Somit wird der Fahrer des Fahrzeugs gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sowohl optisch als auch akustisch und/oder haptisch optimal beim Durchfahren einer Kurve unterstützt. Gleichwohl ist ihm über die manuelle Fahrstilvorgabe nach wie vor eine Möglichkeit der persönlichen Einflussnahme auf die Vorgabe zum Durchfahren der Kurve gegeben, da die virtuelle Fahrlinienmarkierung 213 auf der Basis der Eingabe ermittelt wird und somit bei unterschiedlichen Eingaben auch unterschiedliche virtuelle Fahrlinienmarkierungen 213 bei gleichen Umgebungsbedingungen angezeigt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102004048347 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren (100) zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrlinienmarkierung, die zum kontaktanalogen Anzeigen in einer Blickfeldanzeige für einen Fahrer eines Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen (102) von Navigationsdaten und Optikdaten über zumindest eine Schnittstelle, wobei die Navigationsdaten von einer Navigationseinrichtung (202) empfangen werden und die Optikdaten von einer optischen Umgebungserfassungseinrichtung (204) empfangen werden; Ermitteln (104) der virtuellen Fahrlinienmarkierung aus den Navigationsdaten und Optikdaten, wobei die virtuelle Fahrlinienmarkierung einen von einem Fahrer des Fahrzeugs zu steuerenden Kurs bei einer Durchfahrt durch eine Kurve repräsentiert; und Ausgeben (106) der virtuellen Fahrlinienmarkierung über eine weitere Schnittstelle, um die virtuelle Fahrlinienmarkierung in der Blickfeldanzeige (212) kontaktanalog anzuzeigen.
  2. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Empfangens (102) Navigationsdaten und/oder Optikdaten empfangen werden, die Informationen über eine Kontur und/oder über eine Beschaffenheit einer vor dem Fahrzeug liegenden Straße und/oder über eine Position und/oder über eine Ausrichtung und/oder über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn der Straße repräsentieren, und wobei im Schritt des Ermittelns (104) die virtuelle Fahrlinienmarkierung ansprechend auf die Informationen ermittelt wird.
  3. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Empfangens (102) Fahrstildaten für eine manuell vom Fahrer eingebbare Fahrvorgabe empfangen werden, wobei die Fahrstildaten einen vom Fahrer gewählten Fahrstil für die Durchfahrt durch die Kurve repräsentieren und wobei in dem Schritt des Ermittelns (104) die virtuelle Fahrlinienmarkierung ansprechend auf die Fahrstildaten ermittelt wird.
  4. Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Empfangens (102) zusätzliche Sensordaten von einer Sensoreinrichtung (206) über die Schnittstelle empfangen werden und in dem Schritt des Ermittelns (104) die virtuelle Fahrlinienmarkierung ferner ansprechend auf die Sensordaten ermittelt wird.
  5. Verfahren (100) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten eine Information über ein Hindernis auf der Fahrbahn repräsentieren und in dem Schritt des Ermittelns (104) die virtuelle Fahrlinienmarkierung ferner ansprechend auf die Information über das Hindernis ermittelt wird.
  6. Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Empfangens (102) Optikdaten empfangen werden, die zumindest eine Information über eine Geschwindigkeitsbeschränkung enthalten und wobei in dem Schritt des Ermittelns (104) die virtuelle Fahrlinienmarkierung ansprechend auf die zumindest eine Information über eine Geschwindigkeitsbeschränkung ermittelt wird.
  7. Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Ausgebens (106) Daten für ein akustisches und/oder haptisches Warnsignal über die weitere Schnittstelle ausgegeben werden, wobei das akustische und/oder haptische Warnsignal dann ausgegeben wird, wenn beim Durchfahren der Kurve das Fahrzeug von dem der virtuellen Fahrlinienmarkierung zugrunde liegenden Kurs abweicht.
  8. Steuergerät (208), das ausgebildet ist, um die Schritte eines Verfahrens (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  9. Vorrichtung (200) zum Bereitstellen einer virtuellen Fahrlinienmarkierung (213), die zum kontaktanalogen Anzeigen in einer Blickfeldanzeige (212) ei nes Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist: eine Navigationseinrichtung (202) zum Bereitstellen von Navigationsdaten; eine optische Umgebungserfassungseinrichtung (204) zum Bereitstellen von Optikdaten; ein mit der Navigationseinrichtung und der optischen Umgebungserfassungseinrichtung gekoppeltes Steuergerät (208) gemäß Anspruch 9; und eine mit dem Steuergerät (208) gekoppelte Einrichtung zum kontaktanalogen Anzeigen der virtuellen Fahrlinienmarkierung (213) in der Blickfeldanzeige (212) des Fahrzeugs.
  10. Vorrichtung (200) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Sensor-System (206) zur Erfassung und Bereitstellung von Umgebungsdaten und/oder Geschwindigkeitsdaten und/oder Lenkwinkeldaten ausgebildet ist, wobei das Steuergerät (208) mit dem Sensorsystem (206) gekoppelt ist und wobei das Steuergerät (208) ausgebildet ist, um eine Fahrlinienmarkierung (213) auf der Basis der Umgebungsdaten und/oder Geschwindigkeitsdaten und/oder Lenkwinkeldaten zu ermitteln.
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