DE102011082606A1

DE102011082606A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011082606A1
Application number: DE201110082606
Authority: DE
Inventors: Roland Sarrazin; Steffen Kutter; Norbert Weller; Thomas Kahnert; Anna Tinat; Markus-Joerg Brache; Stefan Berrang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2013-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer eines Fahrzeugs mit einer Projektionseinrichtung zur nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung eines Statusinformationsfelds. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Ermittelns (212) einer durch den Richtungsweiser anzuzeigenden Richtung und einen Schritt des Erzeugens (214) eines Anzeigesignals für die Projektionseinrichtung, um den Richtungsweiser als eine nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung an einem der anzuzeigenden Richtung entsprechenden Randbereich des Statusinformationsfelds darzustellen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer eines Fahrzeugs, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Die DE 10 2009 045 169 A1 befasst sich mit einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug. Durch eine solche Anzeigevorrichtung können Bildobjekte kontaktanalog oder nicht-kontaktanalog in ein Sichtfeld eines Fahrers des Fahrzeugs projiziert werden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Als Head-up Display wird ein System bezeichnet, das Informationen direkt ins Sichtfeld des Fahrers eines Fahrzeugs einblendet. Im Gegensatz dazu muss der Fahrer bei einem Head-down Display oder bei den Kombiinstrumenten im Fahrzeug seinen Blick senken, um wichtige Anzeigen wie etwa Geschwindigkeit oder Richtungsanweisungen zu sehen. Obwohl die Daten bei einem Head-up Display direkt auf die Windschutzscheibe projiziert werden, entsteht für den Fahrer der Eindruck, dass das Bild ca. zweieinhalb Meter von ihm entfernt über der Motorhaube schwebt. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer den Blick nicht mehr vom Verkehrsgeschehen abwenden muss.
Head-up Displays können Informationen auch direkt in das reale Bild einblenden. Diese Displays werden im allgemeinen Sprachgebrauch kontaktanaloge bzw. Augmented Reality Head-up Displays genannt. Dem Fahrer können mit Hilfe dieser Technik z. B. Navigationshinweise gegeben werden, indem die vor ihm liegende Straße bis zum Horizont farbig markiert. Auch können Navigationshinweise angezeigt werden, die als Pfeile direkt auf der Fahrbahn liegen. Auch Fahrspuren oder vom ACC-System, also einem System zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung, detektierte vorausfahrende Fahrzeuge können direkt in das Blickfeld des Fahrers eingeblendet werden. Das Bild wird in einer akkommodationsfreien Entfernung von ca. 10 m bis zum Horizont, dem virtuellen Blickfeld des Head-up Displays, erzeugt.
Ein Head-up Display kann eingesetzt werden, um dem Fahrer ein Statusinformationsfeld direkt in sein Sichtfeld zu projizieren. Das Statusinformationsfelds kann als eine nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung projiziert werden. Das Statusinformationsfelds kann beispielsweise teiltransparent oder undurchsichtig in das Sichtfeld des Fahrers projiziert werden. Innerhalb des Statusinformationsfelds kann beispielsweise ein Betriebszustand des Fahrzeugs, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs angezeigt werden. Das Statusinformationsfeld kann ständig, beispielsweise immer während des Betriebs des Fahrzeugs oder immer dann, wenn sich das Fahrzeug in Fahrt befindet, angezeigt werden. Dabei kann die in dem Statusinformationsfelds angezeigte Information fortlaufend aktualisiert werden. Somit kann beispielsweise ständig die aktuelle Geschwindigkeit angezeigt werden. Das Statusinformationsfelds kann aus Sicht des Fahrers ständig an der gleichen Position in Bezug auf einen Bezugspunkt an dem Fahrzeug angezeigt werden.
Zusätzlich kann das Head-up Display eingesetzt werden, um dem Fahrer einen Richtungsweiser direkt in sein Sichtfeld zu projizieren. Dabei kann der Richtungsweiser angrenzend an das Statusinformationsfeld projiziert werden. Der Richtungsweiser kann teiltransparent oder undurchsichtig ausgeführt werden. Beispielsweise kann der Rand des Statusinformationsfelds als Richtungsweiser verwendet werden. Um eine Richtung anzuzeigen, kann ein der Richtung zugeordneter Randabschnitt des Statusinformationsfelds beispielsweise farblich oder durch eine Formänderung hervorgehoben werden oder um ein zusätzliches graphisches Element ergänzt werden. Durch die Kombination des Richtungsweisers mit dem Statusinformationsfeld wird der Richtungsweiser an einer von dem Fahrer gut erfassbaren Position eingeblendet, an der aufgrund des Statusinformationsfelds ohnehin bereits Informationen für den Fahrer angezeigt werden.
Ein Verfahren zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer eines Fahrzeugs mit einer Projektionseinrichtung zur nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung eines Statusinformationsfelds, umfasst die folgenden Schritte:
Ermitteln einer durch den Richtungsweiser anzuzeigenden Richtung; und
Erzeugen eines Anzeigesignals für die Projektionseinrichtung, um den Richtungsweiser als eine nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung an einem der anzuzeigenden Richtung entsprechenden Randbereich des Statusinformationsfelds darzustellen.
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handeln. Das Fahrzeug kann eine Projektionseinrichtung, beispielsweise in Form eines Head-up Displays aufweisen. Die Projektionseinrichtung kann ausgebildet sein, um eine nicht-kontaktanaloge Anzeige in einen Sichtbereich des Fahrers des Fahrzeugs zu projizieren. Das Anzeigesignal kann ein elektrisches Signal sein. Das Anzeigesignal kann geeignet sein, um die Projektionseinrichtung so anzusteuern, dass die Projektionseinrichtung den Richtungsweiser als nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung in das Sichtfeld des Fahrers projiziert. Daten bezüglich der anzuzeigenden Richtung können von einem Navigationssystem des Fahrzeugs ausgegeben werden. Beispielsweise kann im Schritt des Ermittelns die durch den Richtungsweiser anzuzeigende Richtung abhängig von einer Position und Ausrichtung des Fahrzeugs, einer Fahrtroute des Fahrzeugs und einem auf der Fahrtroute des Fahrzeugs liegenden Manöverpunkt zum Durchführen eines Fahrtrichtungswechsels ermittelt werden. Bei dem Manöverpunkt kann es sich beispielsweise um eine Kreuzung oder um eine Kurve handeln. Wenn aufgrund der Fahrtroute des Fahrzeugs ein Richtungswechsel von einer aktuellen Fahrrichtung in eine neue Fahrtrichtung erforderlich wird, so kann die anzuzeigende Richtung der neuen Fahrtrichtung entsprechen oder die neue Fahrtrichtung durch ein Abweichen von der aktuellen Fahrtrichtung ankündigen. Zum Ankündigen der neuen Fahrtrichtung kann die anzuzeigende Richtung von der aktuellen Fahrtrichtung umso stärker zu der neuen Fahrtrichtung hin abweichen, je näher das Fahrzeug einem Manöverpunkt kommt, an dem die neue Fahrtrichtung einzunehmen ist. Der der anzuzeigenden Richtung entsprechende Randbereich des Statusinformationsfelds kann so definiert sein, dass ein oben liegender Randbereich der aktuellen Fahrtrichtung entspricht, ein rechts liegender Randbereich eine anzuzeigende Richtung nach rechts, ein links liegender Randbereich eine anzuzeigende Richtung nach links und ein unten liegender Randbereich eine anzuzeigende Richtung nach rückwärts entspricht. Entsprechendes gilt für jeweilige Zwischenrichtungen. Der Randbereich des Statusinformationsfelds kann einen visuell dargestellten Rand, beispielsweise in Form eines runden oder ovalen Rings, umfassen. Die nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung des Richtungsweisers kann sich mit dem Rand vollständig oder teilweise überlappen oder direkt an den Rand angrenzen. Auch kann die kontaktanaloge virtuelle Darstellung des Richtungsweisers selbst als Rand für das Statusinformationsfeld dienen.
Die Schritte des Ermittelns und des Erzeugens können wiederholt ausgeführt werden. Insbesondere können die Schritte wiederholt ausgeführt werden, während sich das Fahrzeug an einen Manöverpunkt annähert oder bis das Fahrzeug den Manöverpunkt erreicht hat. Auf diese Weise können fortlaufend aktualisierte Anzeigesignale für die Projektionseinrichtung erzeugt werden. Ändert sich der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Position des Manöverpunkts so kann ein neues Anzeigesignal erzeugt werden, um zu gewährleisten, dass eine Position und Ausrichtung des Richtungsanzeigers an die neue Position des Fahrzeugs angepasst wird. Die aktualisierten Anzeigesignale können zeitlich nacheinander erzeugt werden. Beispielsweise kann ein neues Anzeigesignal erzeugt werden, wenn nach einem vorangegangenen Anzeigesignal eine vorbestimmte Zeitspanne vergangen oder das Fahrzeug einen vorbestimmten Weg zurückgelegt hat. Abgesehen von der Position und Ausrichtung kann die Form und Darstellung des Richtungsanzeigers in den Darstellungen durch die unterschiedlichen Anzeigesignale gleich sein. Durch die fortlaufend aktualisierte Anzeigesignale kann sich der Richtungsanzeiger bei einer Annäherung des Fahrzeugs an einen Manöverpunkt entlang des Randbereichs bewegen, bis der Richtungsanzeiger am Manöverpunkt oder kurz vor Erreichen des Manöverpunkts in Richtung der neuen Fahrtrichtung nach dem Manöverpunkt zeigt. Die Bewegung des Richtungsanzeigers kann an einem oberen Scheitelpunkt des Randbereichs beginnen. Die Bewegung des Richtungsanzeigers kann fließend oder zumindest aus der Wahrnehmung des Fahrers heraus fließend sein. Dabei kann der Richtungsweiser ständig dargestellt werden, so dass sich eine fließende Bewegung des Richtungsweisers ergibt. Auf diese Weise kann der Richtungsweiser als eine am Rand des Statusinformationsfelds entlangwandernde Animation dargestellt werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Generierens eines Darstellungssignals zur nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung des Statusinformationsfelds umfassen. Das Erzeugen des Anzeigesignals kann unter Kenntnis der Parameter, beispielsweise hinsichtlich der Position, Größe und Form, der Darstellung des Statusinformationsfelds erfolgen. Das Anzeigesignal kann mit dem Darstellungssignal kombiniert werden. Auch kann das Anzeigesignal Teil des Darstellungssignals sein, oder umgekehrt. Je nach Ausführungsform kann der Projektionseinrichtung somit ein Bildsignal, das die Informationen des anzuzeigenden Richtungsweisers und des Statusinformationsfelds umfasst, oder eine Mehrzahl von Bildsignalen, die die Informationen des anzuzeigenden Richtungsweisers und des Statusinformationsfelds getrennt voneinander übertragen, zugeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann sich die Darstellung des Richtungsweisers über höchstens die Hälfte eines Umfangs des Randbereichs des Statusinformationsfelds erstrecken. Beispielsweise kann sich die Darstellung des Richtungsweisers über ein Viertel des Umfangs des Randbereichs erstrecken. Der Richtungsweiser kann dabei relativ schmal ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine Breite des Richtungsweisers kleiner als ein Zehntel der Länge des Richtungsweiser sein. Auf diese Weise ist der Richtungsweiser gut erkennbar ohne dass er das Sichtfeld des Fahrers unnötig einschränkt.
Beispielsweise kann das Anzeigesignal ausgebildet sein, um den Richtungsweiser sichelförmig darzustellen. Dabei kann eine Rundung des Richtungsweisers an eine Rundung des Randbereichs angepasst sein. Der Richtungsweiser kann so ausgerichtet sein, dass ein Mittelpunkt des Richtungsweisers mit der anzuzeigenden Richtung übereinstimmt. Auch kann der Richtungsweiser eine abgerundete Kante aufweisen, die in Richtung der anzuzeigenden Richtung ausgerichtet ist. Der Richtungsweiser kann somit eine Form eines Bumerangs aufweisen.
Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens eines Abstands zwischen der Position des Fahrzeugs und dem Manöverpunkt umfassen. Dabei kann im Schritt des Erzeugens das Anzeigesignal ferner erzeugt werden, um einen Wert des Abstands als eine weitere nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung darzustellen. Die Darstellung des Abstands ermöglicht es dem Fahrer eine Entfernung zu dem Manöverpunkt abzuschätzen, so dass dem Fahrer genügend Zeit bleibt, sich auf das auszuführende Fahrmanöver vorzubereiten. Der Wert des Abstands kann innerhalb des Randbereichs des Statusinformationsfelds oder außerhalb des Randbereichs des Statusinformationsfelds angeordnet sein. Ist der Wert des Abstands außerhalb des Randbereichs des Statusinformationsfelds angeordnet, so kann er in der anzuzeigenden Richtung angeordnet sein, um den Richtungsweiser in der Darstellung der anzuzeigenden Richtung zu unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des weiteren Erzeugens eines weiteren Anzeigesignals zur kontaktanalogen virtuellen Darstellung zumindest eines auf die anzuzeigende Richtung bezogenen weiteren Richtungsweisers umfassen. Der weitere Richtungsweiser kann die gleiche oder eine ähnliche Form wie der nicht-kontaktanalog angezeigte Richtungsweiser aufweisen. Der weitere Richtungsweiser kann auf eine Oberfläche eines für den Fahrer sichtbaren Abschnitts einer Fahrbahn projiziert werden, auf der sich das Fahrzeug aktuell befindet. Werden mehrere kontaktanaloge Richtungsweiser angezeigt, so können sie entlang der Fahrtroute angeordnet sein, um einen Verlauf der Fahrtroute, beispielsweise als Fahrschlauch, zu visualisieren.
Das Verfahren kann einen Schritt des Ausgebens des Anzeigesignals an die Projektionseinrichtung umfassen, um die Darstellung des Richtungsweisers mittels der Projektionseinrichtung zu bewirken. Dazu kann das Anzeigesignal über eine geeignete Schnittstelle an die Projektionseinrichtung ausgegeben werden. Bei der Projektionseinrichtung kann es sich um ein Head-up Display handeln.
Eine Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer eines Fahrzeugs, das eine Projektionseinrichtung zur nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung eines Statusinformationsfelds aufweist, ist ausgebildet, um die Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchzuführen.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung 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 der Vorrichtung 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.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematisch Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Anzeige eines Richtungsweisers;
3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
4 bis 6 schematische Darstellungen eines projizierten Statusinformationsfelds; und
7 bis 9 Darstellungen eines projizierten Statusinformationsfelds.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematisch Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 fährt auf einer Fahrbahn 104. Das Fahrzeug 100 fährt aktuell in einer aktuellen Fahrtrichtung 106 auf einen Manöverpunkt 108, hier eine Abzweigung, zu. Die Fahrtroute des Fahrzeugs 100 führt über den Manöverpunkt 108, wobei das Fahrzeug 100 an dem Manöverpunkt 108 seine Fahrtrichtung in eine neue Fahrtrichtung 110 ändert, um in die Abzweigung einzubiegen.
Die Vorrichtung weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Einrichtung 112, beispielsweise eine Navigationseinrichtung und eine Einrichtung 114 zum Erzeugen eines Anzeigesignals für eine Projektionseinrichtung 116, beispielsweise eines Head-up Displays, auf.
Die Einrichtung 112 ist ausgebildet, um einen aktuellen Ort des Fahrzeugs 100, beispielsweise mit Hilfe eines GPS-Empfängers, zu bestimmen. Die Einrichtung 112 ist ferner ausgebildet, um eine zukünftige Fahrtroute des Fahrzeugs 100 zu bestimmen oder zu erhalten. Ferner ist die Einrichtung 112 ausgebildet, um einen die zukünftige Fahrtroute betreffenden Manöverpunkt 108, dessen Position in Bezug auf den aktuellen Ort des Fahrzeugs 100 und einen an dem Manöverpunkt durchzuführenden Fahrtrichtungswechsel zu ermitteln. Basierend auf dem ermittelten Fahrtrichtungswechsel kann die Einrichtung 112 ein Richtung bestimmen, die einem Fahrer 120 des Fahrzeugs 100 angezeigt werden kann, um ihn auf den Manöverpunkt 108 und den am Manöverpunkt 108 durchzuführenden Fahrtrichtungswechsel vorzubereiten.
Bezogen auf das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung 112 ausgebildet sein, um den aktuellen Ort des Fahrzeugs 100, die zukünftige Fahrtroute des Fahrzeugs 100 und den auf der zukünftigen Fahrtrichtung liegenden Manöverpunkt 108 zu ermitteln. Die Einrichtung 112 kann ferner ausgebildet sein, um zu ermitteln, dass die zukünftige Fahrtroute des Fahrzeugs 100 an dem Manöverpunkt 108 einen Richtungswechsel von der aktuellen Fahrtrichtung 106 in die neue Fahrtrichtung 110 erfordert. Basierend auf den ermittelten Daten kann die Einrichtung 112 für den aktuellen Ort des Fahrzeugs 100 eine dem Fahrer 120 durch den Fahrtrichtungsanzeiger anzuzeigende Richtung ermitteln. Um Informationen bezüglich der Fahrtroute zu erhalten, kann die Einrichtung 112 ausgebildet sein, um auf gespeichertes Kartenmaterial zuzugreifen. Die Einrichtung 112 ist ausgebildet, um eine Information über die ermittelte anzuzeigende Richtung an die Einrichtung 114 zum Erzeugen eines Anzeigesignals auszugeben.
Die Einrichtung 114 ist ausgebildet, um basierend auf der Information über die anzuzeigende Richtung der Einrichtung 112 ein Anzeigesignal zur Anzeige des Richtungsweisers als eine nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung zu erzeugen und über eine Schnittstelle an die Projektionseinrichtung 116 auszugeben. Die Projektionseinrichtung 116 ist ausgebildet, um ein Statusinformationsfeld in einer nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung in das Sichtfeld des Fahrers 120 zu projizieren. Die Einrichtung 114 ist ausgebildet, um das Anzeigesignal so zu erzeugen, dass der Richtungsweiser so von der Projektionseinrichtung 116 in das Sichtfeld des Fahrer 120 projiziert wird, das es für den Fahrer 120 als ein Randbereich oder in der Nähe des Randbereichs des Statusinformationsfelds erscheint. Zur Erzeugung des Anzeigesignals ist die Einrichtung 114 ausgebildet, um entsprechend der anzuzeigenden Richtung einen Winkelbereich oder Sektor des Randbereichs des Statusinformationsfelds zu bestimmen, innerhalb dessen der Richtungsanzeiger darzustellen ist. Dazu kann eine Zuweisungstabelle oder ein geeigneter Bestimmungsalgorithmus eingesetzt werden.
Die Einrichtung 112 ist ausgebildet, um fortlaufend aktualisierte Daten an die Einrichtung 114 bereitzustellen. Die Einrichtung 114 ist ausgebildet, um basierend auf den aktualisierten Daten der Einrichtung 112 fortlaufend aktualisierte Anzeigesignale zu erzeugen und an die Projektionseinrichtung 116 bereitzustellen. Die Projektionseinrichtung 116 ist ausgebildet, um basierend auf den fortlaufend aktualisierten Anzeigesignalen fortlaufend aktualisierte Darstellungen des Richtungsweisers zu generieren. Beispielsweise kann die Einrichtung 114 ausgebildet sein, um ein erstes Anzeigesignal zur Darstellung des Richtungsweisers an der Oberseite des Statusinformationsfelds zu erzeugen. Bei einer Annäherung des Fahrzeugs 100 an den Manöverpunkt 108 kann die Einrichtung 114 ausgebildet sein, um weitere Anzeigesignale zu erzeugen, die solange eine kontinuierliche Bewegung des Richtungsweisers in Richtung der neuen Richtung 110 bewirken, bis das Fahrzeug 100 den Manöverpunkt 108 erreicht hat. An dem Manöverpunkt 108 zeigt der Richtungsweiser schließlich solange direkt in die neue Richtung 110 bis das Fahrzeug 100 die neue Richtung 110 als neue Fahrtrichtung eingenommen hat.
Ausführungsbeispiele zur Darstellung des Richtungsweisers und des Statusinformationsfelds werden nachfolgend anhand der 4 bis 9 beschrieben.
Bei der Projektionseinrichtung 116 kann es sich um ein Head-up Display handeln, das benachbart zu der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist, um Darstellungen in das Sichtfeld des Fahrer 120 oder weiterer Insassen des Fahrzeugs 100 zu projizieren. Optisch kann ein Head-up-Display mittels eines Bildgebers und einer Abbildungsoptik realisiert werden. Eine aus Bildgeber und Abbildungsoptik bestehende Projektionseinheit kann dabei in der Regel zusammen mit dem Bildobjektgenerator in ein Gehäuse eingebaut werden, das in ein Armaturenbrett des Fahrzeugs integriert sein kann.
Neben der Anzeige statischer Informationen, wie zum Beispiel Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs in dem Statusinformationsfeld sowie dem Richtungsweiser können auch Informationen, welche einen Bezug zu realen Objekten im Sichtfeld des Fahrers 120 aufweisen, kontaktanalog dargestellt werden. Dabei werden Bildobjekte, beispielsweise eine Darstellung weiterer Richtungsweiser, dem Fahrer 120 derart in seine aktuelle Sicht eingeblendet, dass er das Gefühl hat, als seien sie Bestandteil der Umwelt. Dem Fahrer 120 können dadurch die weiteren Richtungsweiser beispielsweise direkt auf die vor ihm liegende Straße projiziert werden. Dabei ist es wichtig, dass die kontaktanalogen Bildobjekte als zur Fahrszene zugehörig wahrgenommen werden, also für das Fahrerauge durch entsprechende Form, Lage und Bewegung der realen Szene zugeordnet werden. Die kontaktanalogen Bildobjekte können zumindest teilweise verzerrt dargestellt werden. So können beispielsweise weitere Richtungsweiser in ihrer Darstellung so verzerrt werden, dass der Fahrer 120 den Eindruck erhält, dass die weiteren Richtungsweiser unmittelbar auf der Straßenoberfläche liegen. Demgegenüber können das Statusinformationsfeld und der Richtungsweiser im Randbereich des Statusinformationsfelds so erzeugt werden, dass das Statusinformationsfeld und der Richtungsweiser unverzerrt, also stehend, oder aber leicht perspektivisch gekippt dargestellt werden. Beispielsweise kann das Statusinformationsfeld an sich kreisförmig sein, durch die leicht perspektivische Darstellung jedoch oval erscheinen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren kann beispielsweise von geeigneten Einrichtungen des in 1 gezeigten Fahrzeugs 100 umgesetzt werden. In einem Schritt 212 erfolgt ein Ermitteln einer durch den Richtungsweiser anzuzeigenden Richtung. In einem Schritt 214 erfolgt ein Erzeugen eines Anzeigesignals für eine Projektionseinrichtung, um den Richtungsweiser als eine nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung an einem der anzuzeigenden Richtung entsprechenden Randbereich eines durch die Projektionseinrichtung angezeigten Statusinformationsfelds darzustellen. In einem Schritt 216 kann basierend auf dem Anzeigesignal die Anzeige des Richtungsweisers als nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung mittels einer Projektionseinrichtung durchgeführt werden. Die Schritte 212, 214, 216 können fortlaufend wiederholt ausgeführt werden. In dem Schritt 214 können weitere Signale zur Anzeige weiterer Informationen, insbesondere des Statusinformationsfelds mittels der Projektionseinrichtung erzeugt werden.
3 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden GPS-Signale 311 und Sensorinformationen 313 von einem Auswertesystem 112 empfangen. Das Auswertesystem 112 ist ausgebildet, um die GPS-Signale 311 und die Sensorinformationen 313 auszuwerten, um eine durch einen Richtungsweiser anzuzeigende Richtung zu ermitteln. Das Auswertesystem 112 ist ferner ausgebildet, um die anzuzeigende Richtung an ein Ausgabesystem 114 auszugeben. Das Ausgabesystem 114 ist ausgebildet, um basierend auf der anzuzeigenden Richtung ein oder mehrere Bildsignale zu erzeugen und an eine Head-up Display 116 auszugeben. Das Head-up Display 116 ist ausgebildet, um basierend auf den Bildsignalen des Ausgabesystems 114 Anzeigen zu generieren, wie sie beispielsweise in den 4 bis 6 gezeigt sind.
Bezogen au das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel umfasst das GPS-Signal 311 eine aktuelle Position des Fahrzeugs 100. Basierend auf dem GPS-Signal 311, den Sensordaten 313 und weiteren Daten sind das Auswertesystem 112 und das Ausgabesystem 114 ausgebildet, um geeignete Daten zur Generierung des Statusinformationsfelds und des Richtungsweisers durch die Projektionseinrichtung 116 zu generieren. Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel kann somit in dem in 1 gezeigten Fahrzeug als eine Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers implementiert sein.
Die 4 bis 6 zeigen schematische Darstellungen projizierter Statusinformationsfelder 420 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Die Darstellungen 420 können von der in 1 gezeigten Projektionseinrichtung 116 oder von dem in 3 gezeigten Head-up Display 116 generiert werden.
4 zeigt einen Abschnitt einer Fahrbahn 104 im Vorfeld eines Fahrzeugs, der sich im Sichtfeld eines Fahrers des Fahrzeugs befindet. In das Sichtfeld ist ein nicht-kontaktanaloges Statusinformationsfelds 420 projiziert.
Das nicht-kontaktanaloges Statusinformationsfeld 420 ist unverzerrt oder leicht perspektivisch gekippt in einem unteren Sichtbereich des Fahrers dargestellt. Das Statusinformationsfeld 420 umfasst einen Ring, beispielsweise in ovaler Form in dem eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs, hier 34 km/h angezeigt wird. Ferner wird in dem Statusinformationsfeld 420 eine Verkehrszeicheninformation 422 angezeigt. Durch die Verkehrszeicheninformation 422 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Verkehrsschild dargestellt, das die Zahl 70, die einem aktuellen Tempolimit entspricht, innerhalb eines Rings zeigt. Der Ring ist in vier Sektoren unterteilt. Ein oberer Sektor erstreckt sich über einen oberen Bereich des Statusinformationsfelds 420, ein unterer Sektor erstreckt sich über einen unteren Bereich des Statusinformationsfelds 420, ein linker Sektor erstreckt sich über einen linken Bereich des Statusinformationsfelds 420 und ein rechter Sektor erstreckt sich über einen rechten Bereich des Statusinformationsfelds 420.
5 zeigt einen Abschnitt der Fahrbahn 104 im Vorfeld des Fahrzeugs, der sich im Sichtfeld des Fahrers des Fahrzeugs befindet, nachdem sich das Fahrzeug im Vergleich zu dem in 4 gezeigten Zustand einem Manöverpunkt 108 in Form einer Kurve angenähert hat. In das Sichtfeld ist weiterhin das Statusinformationsfelds 420 projiziert. Aufgrund der Nähe zu dem Manöverpunkt 108 ist ferner ein Richtungsweiser 524 als eine nicht-kontaktanaloge Darstellung in den Rand des Statusinformationsfelds 420 projiziert. Der Richtungsweiser 524 zeigt in die durch die Kurve vorgegebene neue Fahrtrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel haben sich die Sektoren des Rings des Statusinformationsfelds 420 verschoben. Die Sektoren sind so verschoben, dass ein Mittelpunkt einer der Sektoren in die von dem Richtungsweiser anzuzeigende Richtung zeigt. Der Ringabschnitt dieses Sektors ist im Vergleich zu den Ringabschnitten der weiteren Sektoren verbreitert und leicht geknickt und stellt den Richtungsweiser 524 dar. Der Knick ist nach außen gerichtet und zeigt in die durch den Richtungsweiser 524 anzuzeigende Richtung. Der Richtungsweiser 524 ist farblich umrandet, um sich von dem Statuskreis 420 abzuheben. Daher können der Statuskreis 420 und der Richtungsweiser 524 in gleicher Farbe dargestellt werden. weist eine andere Farbe, hier orange, als der übrige Rand des Statusinformationsfelds 420 auf, der hier rot dargestellt ist. In das Sichtfeld ist weiterhin eine Entfernungsangabe, hier in Form der Schrift „20 m“ neben das Statusinformationsfeld 420 projiziert.
6 zeigt einen Abschnitt der Fahrbahn 104 im Vorfeld des Fahrzeugs, der sich im Sichtfeld des Fahrers des Fahrzeugs befindet, nachdem das Fahrzeug im Vergleich zu dem in 5 gezeigten Zustand den Manöverpunkt 108 passiert hat. In diesem Zustand ist das Statusinformationsfeld 420, wie anhand von 4 beschrieben, dargestellt. Sobald das Manöver beendet ist, verschwindet die Darstellung des Richtungsweisers 524.
Nähert sich das Fahrzeug einem weiteren Manöverpunkt an, so kann, wie anhand von 5 beschrieben, erneut ein Richtungsweiser dargestellt werden, der einen an dem weiteren Manöverpunkt durchzuführenden Richtungswechsel ankündigt.
Die 7 bis 9 zeigen den 4 bis 6 entsprechende Darstellungen mit dem Unterschied, dass anstelle einer schematischen Darstellung einer Fahrbahn im Sichtfeld des Fahrers eine reale Umgebung gezeigt ist. In 8 wird eine Entfernungsangabe von 40 m dargestellt. Der Rand und die Information innerhalb des Statusinformationsfelds 420 können, abgesehen von der Ziffer der Verkehrszeicheninformation 422 in der Farbe orange dargestellt sein. Die Ziffer der Verkehrszeicheninformation 422 kann in der Farbe Weiß dargestellt sein. Ein Hintergrund des Statusinformationsfelds 420 kann in allen Farben außer schwarz dargestellt sein.
Anhand der 1 bis 9 werden im Folgenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel realisiert die Erfindung ein grafisches Element für eine Statusanzeige 420 mit Richtungsweiser 524.
Dabei erfolgt eine Vermittlung von Statusinformationen innerhalb eines virtuellen Rahmens, welcher permanent im Sichtfeld des Fahrers 120 angezeigt wird und zusätzlich eine Richtungsweisungsfunktion übernimmt. Dies dient der schnelleren Erfassung von Status- und Navigationsinformationen.
Dies ermöglicht eine Vermittlung von Informationen einerseits und eine eindeutigen Abgrenzung zwischen kontaktanaloger und nicht-kontaktanaloger Anzeige andererseits.
Ein Vorteil liegt hierbei in der Fixierung von Statusinformationen in einem festen Anzeigebereich eines Statusinformationsfelds 420 im Sichtfeld im Gegensatz zu kontaktanalogen Informationen, die im virtuellen Raum dynamisch dargestellt werden. Zusätzlich übernimmt der Rahmen des Statusinformationsfelds 420 eine Richtungsweisungsfunktion, indem dieser sich bei eingeschalteter Routenführung relativ zur Fahrzeugposition bewegt und die Richtung als Richtungsweiser 524 anzeigt.
Eine entsprechende Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers 524 für einen Fahrer 120 eines Fahrzeugs 100 liefert einen wesentlichen Beitrag zur schnelleren und intuitiven Erfassung von Informationen und somit eine Entlastung des Fahrers 120. Weder ist es erforderlich, dass der Fahrer 120 den Blick von der Fahrbahn 104 abwendet, noch ist es erforderlich, dass der Fahrer 120 mit seinem Auge akkommodiert, um die Informationen des Statusinformationsfelds 420 und des Richtungsweisers 524 wahrzunehmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden für eine Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers 524 als Komponenten GPS-Signale 311, Sensorsignale 313, ein Auswertesystem 112, ein Ausgabesystem 114 und ein Kontaktanaloges Head-up Display 116 benutzt. Die Sensorsignale 313 können beispielsweise über eine Schnittstelle zu einem oder mehreren Geschwindigkeitssensoren, Positionssensoren und Bewegungssensoren empfangen werden. Als Bewegungssensor kann ein Radgeschwindigkeitssensor, ein Gierratensensor oder ein Neigungswinkelsensor verwendet werden. Das Auswertesystem 112 kann z. B. als ein funktionaler Anteil der Steuergerät-Software realisiert sein. Das Ausgabesystem 114 kann z. B. einen Visualisierungsanteil der Steuergerät-Software umfassen. Das kontaktanaloge Head-up Display 116 kann z. B. in Form einer optischen Vorrichtung vorliegen. Anstelle eines kontaktanalogen Head-up Displays 116 kann auch ein nicht-kontaktanaloges Head-up Display eingesetzt werden, sofern nur nicht-kontaktanaloge Darstellungen erfolgen.
Das Auswertesystem 112 ist ausgebildet, um unterstützt durch die GPS-Signale 311 und Signale 313 weiterer Sensorik die Fahrzeugposition, die Trajektorie sowie den Abstand und die Position des Manöverpunkts 108 zu ermitteln.
Diese Informationen können nach bestimmten Verfahren priorisiert werden, z. B. nach Wichtigkeit oder Dringlichkeit. Anhand der Prioritäten trifft das Auswertesystem 112 die Entscheidung, wann welche Informationen wo und wie dargestellt werden und übermittelt dies an das Ausgabesystem 114, das eine Grafikerzeugung, beispielsweise eine Augmented Reality Grafikerzeugung, umfassen kann.
Das Ausgabesystem 114 errechnet schließlich für die Routenführung eine entsprechende Grafik in Form eines kontaktanalogen Wegweisers oder eines nicht-kontaktanalogen Wegweisers 524, die einschließlich Position und Ausrichtung des Wegweisers 524 schließlich dem Head-up Display 116, beispielsweise in Form eines Augmented Reality Head-up Display, übergeben wird.
Wie in 4 gezeigt, wird der Rahmen des Statusinformationsfelds 420 permanent z. B. in Form eines Kreises oder eines Ovals angezeigt. Die Statusinformationen befinden sich innerhalb z. B. dieses Kreises. Statusinformationen sind z. B. Geschwindigkeit, Geschwindigkeitsbegrenzung, Tempomat-Setzgeschwindigkeit, ACC-Setzgeschwindigkeit, Setzgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbegrenzer, Navigations-Micromaps oder eine Entfernungsanzeige zum nächsten Manöverpunkt 108.
Wie in 5 gezeigt, erscheint bei einer in Kürze auftretenden Navigationsempfehlung bezüglich eines Richtungshinweises auf dem Rahmen, z. B. in Form eines Kreises, des Statusinformationsfelds 420 ein grafischer Richtungszeiger 524. Dieser Richtungszeiger 524 weist dynamisch in Relation zu der eigenen Fahrzeugposition die zu befolgende Richtung. Gleichzeitig wird im Statusbereich des Statusinformationsfelds 420 die Distanz zu diesem Navigationsmanöver angezeigt. Alternativ kann diese Distanz in Relation zu dem Richtungszeiger 524, beispielsweise neben oder oberhalb des Richtungszeigers 524, oder auch innerhalb des Statusfelds angezeigt werden.
Wie in 6 gezeigt, verschwindet die Anzeige in Form des Richtungszeigers 524 und der Distanzanzeige zum Navigationsmanöver nach vollendetem Navigationsmanöver wieder und der Rahmen, z. B. in Form des Kreises, des Statusinformationsfelds 420 erscheint in seiner Ausgangsform.
Die Anzeige des Richtungszeigers 524 ist eine iterative Funktion.
Die in den Figuren gezeigten Abbildungen sind Beispielausführungen. Es sind jeweils Ausführungen in jeglichen Farben, Formen und Größen möglich. Die Anzeige des Richtungsanzeigers 524 wird anhand einer Betrachtung des im Head-up Display dargestellten Bildes sichtbar.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009045169 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer (120) eines Fahrzeugs (100) mit einer Projektionseinrichtung (116) zur nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung eines Statusinformationsfelds (420), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln (212) einer durch den Richtungsweiser anzuzeigenden Richtung; und Erzeugen (214) eines Anzeigesignals für die Projektionseinrichtung (116), um den Richtungsweiser als eine nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung (524) an einem der anzuzeigenden Richtung entsprechenden Randbereich des Statusinformationsfelds darzustellen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Schritte des Ermittelns (212) und des Erzeugens (214) wiederholt ausgeführt werden, während sich das Fahrzeug (100) an einen Manöverpunkt (108) annähert.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Generierens eines Darstellungssignals zur nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung des Statusinformationsfelds (420).
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem sich die Darstellung (524) des Richtungsweisers über höchstens die Hälfte eines Umfangs des Randbereichs des Statusinformationsfelds (420) erstreckt.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Anzeigesignal ausgebildet ist, um den Richtungsweiser sichelförmig darzustellen.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Bestimmens eines Abstands zwischen der Position des Fahrzeugs (100) und dem Manöverpunkt (108) und bei dem im Schritt des Erzeugens (214) das Anzeigesignal ferner erzeugt wird, um einen Wert des Abstands als eine weitere nicht-kontaktanaloge virtuelle Darstellung darzustellen.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des weiteren Erzeugens eines weiteren Anzeigesignals zur kontaktanalogen virtuellen Darstellung zumindest eines auf die anzuzeigende Richtung bezogenen weiteren Richtungsweisers.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (216) des Ausgebens des Anzeigesignals an die Projektionseinrichtung (116), um die Darstellung des Richtungsweisers mittels der Projektionseinrichtung zu bewirken.
Vorrichtung zur Anzeige eines Richtungsweisers für einen Fahrer (120) eines Fahrzeugs (100), das eine Projektionseinrichtung (116) zur nicht-kontaktanalogen virtuellen Darstellung eines Statusinformationsfelds (420) umfasst, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programm auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.