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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Nebenanspruchs.
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Fahrerassistenzsysteme moderner Fahrzeuge greifen auf immer vielfältigere und komplexere Weise in den laufenden Betrieb eines Fahrzeugs ein. Dies kann dazu führen, dass es für den Fahrer des Fahrzeugs mitunter schwierig sein kann, zu beurteilen, ob und wie das Fahrerassistenzsystem das Fahrzeugverhalten in einer gegebenen Situation beeinflusst. Beispielsweise kann es dem Fahrer schwerfallen, zu unterscheiden, ob ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug in einem gegebenen Moment durch das Fahrerassistenzsystem automatisch geregelt wird, ob also ein Abstandsregeltempomat (Adaptive Cruise Control, ACC) des Fahrerassistenzsystems aktiv ist, oder ob die Geschwindigkeit momentan an eine vorgegebene Zielgeschwindigkeit angepasst wird, ob also eine Geschwindigkeitsregelanlage (Geschwindigkeitsregelung ohne Abstandsregelung) des Fahrerassistenzsystems aktiv ist. Auch kann es für einen Fahrer mitunter schwierig sein, zu erkennen, welches von mehreren vorausfahrenden Fahrzeugen momentan zur automatischen Abstandsregelung herangezogen wird, insbesondere bei einer hohen Verkehrsdichte.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem vorzuschlagen, das auf möglichst einfache und sichere Weise geführt bzw. bedient werden kann, insbesondere bei hohem Verkehrsaufkommen. Entsprechend ist ein möglichst einfaches und sicheres Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem vorzuschlagen, welches dem Fahrer ein möglichst einfaches und sicheres Führen des Fahrzeugs und Bedienen des Fahrerassistenzsystems ermöglicht, insbesondere wiederum bei hohem Verkehrsaufkommen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug gemäß dem Hauptanspruch sowie durch ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch. Weiterentwicklungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche wie auch der nachfolgenden Beschreibung. Sofern im Folgenden auf „das Fahrzeug“ Bezug genommen wird, so ist hiermit immer das hier vorgeschlagene Fahrzeug bzw. das Fahrzeug, welches mit dem vorgeschlagenen Fahrzeug betrieben wird, gemeint. Für das im Folgenden oftmals erwähnte „vorausfahrende Fahrzeug“ gelten prinzipiell keine besonderen Einschränkungen oder Bedingungen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass das „vorausfahrende Fahrzeug“ ein Fahrzeug hier vorgeschlagener Art ist oder mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren betrieben wird.
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Das Fahrzeug umfasst somit ein Fahrerassistenzsystem, welches mindestens einen Sensor und eine Steuervorrichtung umfasst, die mit dem Sensor zum Übertragen von Daten, insbesondere von Sensordaten des Sensors auf die Steuervorrichtung, verbunden sind. Der mindestens eine Sensor, der typischerweise als ein Radarsensor ausgestaltet ist, der aber auch durch einen Lidar-Sensor oder eine Kamera oder durch eine Kombination dieser oder ähnlicher Sensoren gegeben sein kann, ist eingerichtet, vor dem Fahrzeug vorausfahrende Fahrzeuge innerhalb eines Erfassungsbereichs des Sensors zu detektieren. Der mindestens eine Sensor, der typischerweise möglichst weit vorne, vorzugsweise an einem vordersten Punkt des Fahrzeugs, angeordnet ist, ist außerdem eingerichtet, eine momentane Position vorausfahrender Fahrzeuge, sofern eines oder mehrere vorausfahrende Fahrzeuge detektiert worden sind, zu messen. Die jeweils gemessene momentane Position ist typischerweise der momentane Ort eines definierten Teilbereichs bzw. Punktes des vorausfahrenden Fahrzeugs, beispielsweise eine Mitte einer Rückseite oder einer rückseitigen Stoßstange des Fahrzeugs. Die Position beinhaltet typischerweise momentane Relativkoordination des jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeugs bezüglich der momentanen Position des (hier vorgeschlagenen) Fahrzeugs bzw. des Sensors dieses Fahrzeugs, typischerweise einen longitudinalen Abstand sowie einen latitudinalen Abstand, wobei der longitudinale Abstand parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs gemessen wird und der latitudinale Abstand senkrecht zum longitudinalen Abstand horizontal gemessen wird. Mit horizontal ist im Folgenden immer gleichzeitig auch eine Ausrichtung senkrecht zur Fahrzeuglängsachse gemeint. Im Folgenden können daher die Begriffe horizontal und latitudinal synonym verwendet werden. Der genannte Erfassungsbereich kann prinzipiell außer den Bereich vor dem Fahrzeug auch Bereiche seitlich neben sowie hinter dem Fahrzeug mit einschließen.
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Die Steuervorrichtung ist eingerichtet (also typischerweise dazu programmiert), mindestens ein Teilsystem des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Detektion und von den gemessenen momentanen Positionen detektierter Fahrzeuge anzusteuern und/oder zu regeln. Zu den genannten Teilsystemen können beispielsweise ein Bremssystem des Fahrzeugs, ein Antriebssystem (umfassend insbesondere einen Motor und eine Einspritzanlage) des Fahrzeugs und/oder ein Getriebeschaltsystem des Fahrzeugs gehören. Beispielweise kann das Fahrerassistenzsystem einen Abstandsregeltempomat umfassen. In diesem Fall ist die Steuervorrichtung eingerichtet, je nach momentanen Betriebszustand des Fahrerassistenzsystems, siehe unten, das Bremssystem, das Antriebssystem und/oder das Getriebeschaltsystem des Fahrzeugs so anzusteuern bzw. zu regeln, dass der oben beschriebene longitudinale Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug einem Ziel- bzw. Sollwert entspricht.
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Das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs umfasst ein Leuchtband, welches sich entlang einer horizontalen Ausdehnung einer Frontscheibe (auch als Windschutzscheibe bezeichnet) des Fahrzeugs erstreckt. Das Leuchtband verläuft somit selbst typischerweise horizontal und vorzugsweise geradlinig. Vorzugsweise ist das Leuchtband, zumindest aus einer Blickrichtung des Fahrers des Fahrzeugs betrachtet, entlang eines unteren Randes der Frontscheibe angeordnet. Typischerweise verläuft das Leuchtband unterhalb der Frontscheibe oder über einen unteren Teilbereich der Frontscheibe hinweg. Dabei ist das Leuchtband vorzugsweise soweit unten angeordnet, dass es die Sicht des Fahrers auf die Straße nicht beeinträchtigt. Vorzugsweise erstreckt sich das Leuchtband entlang mindestens 50%, vorzugsweise entlang mindestens 80% der gesamten horizontalen Ausdehnung (der horizontalen Gesamtbreite) der Frontscheibe. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Leuchtband entlang der gesamten horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe, also entlang der gesamten Breite der Frontscheibe. Beispielsweise kann das Leuchtband eine Länge von mindestens 40 cm oder von mindestens 80 cm aufweisen.
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Das Leuchtband umfasst eine Mehrzahl von entlang der horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe nebeneinander angeordneten und jeweils einzeln ansteuerbaren Leuchtsegmenten. Beispielsweise kann das Leuchtband mindestens 20, mindestens 50 oder sogar mehr als 100 dieser Leuchtsegmente umfassen. In manchen Ausführungsformen sind die Leuchtsegmente innerhalb einer einzigen Reihe bzw. Zeile des Leuchtbandes angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass das Leuchtband mehrere Zeilen bzw. Reihen der genannten Leuchtsegmente aufweist. Die Reihen bzw. Zeilen sind typischerweise parallel zueinander und längs des Leuchtbandes angeordnet sind. Es ist außerdem möglich, wie weitere unten beschrieben wird, dass mehrere Leuchtbänder der beschriebenen Art vorgesehen sind und nebeneinander sowie parallel zueinander verlaufen. Es ist auch möglich, dass eines oder mehrere oder jedes der Leuchtsegmente jeweils mehrzeilig oder jeweils als ein (zweidimensionales) Display, ausgestaltet ist bzw. sind, beispielsweise als ein LCD-Display oder als ein LED-Display.
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Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, die Leuchtsegmente des Leuchtbandes in Abhängigkeit von der Detektion und von den gemessenen momentanen Positionen detektierter vorausfahrender Fahrzeuge einzeln anzusteuern. Beispielsweise kann jedes der Leuchtsegmente eines oder mehrere Leuchtelemente, wie etwa Leuchtdioden, aufweisen, wobei jedes der Leuchtelemente also innerhalb genau einem der Leuchtsegmente des Leuchtbandes angeordnet ist und zudem eingerichtet ist, das jeweilige Leuchtsegment, nach einer entsprechenden Ansteuerung des Leuchtsegments oder des Leuchtelements durch die Steuervorrichtung, zu illuminieren. Typischerweise sind die Leuchtelemente unabhängig voneinander mit der Steuervorrichtung verbunden, beispielsweise in Reihe geschaltet, um mittels der Steuervorrichtung einzeln und unabhängig voneinander angesteuert werden zu können, so dass auf diese Weise jedes der Leuchtsegmente jeweils einzeln und unabhängig von den anderen Leuchtsegmenten mittels der Leuchtelemente des Leuchtsegments, ggf. in einem spezifischen Farbton des jeweiligen Leuchtelementes, illuminiert werden kann. Falls ein gegebenes Leuchtsegment mehrzeilig bzw. als (zweidimensionales) Display ausgestaltet ist, umfasst dieses Leuchtsegment typischerweise mehrere der genannten Leuchtelemente, welche dann innerhalb des Leuchtsegmentes in einer mehrzeiligen Anordnung bzw. in einer zweidimensionalen Matrix (mit mehreren Zeilen und Spalten) angeordnet sein können. Beispielsweise kann jedes der Leuchtelemente als ein einzelnes Pixel des jeweiligen Displays ausgestaltet sein.
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Mittels des vorgeschlagenen Leuchtbandes ist es möglich, dem Fahrer Informationen auf schnell wahrnehmbare und intuitiv verständliche Weise visuell darzustellen, ohne den Fahrer dabei zu überfordern oder von dem Verkehrsgeschehen abzulenken. Die Informationen können beispielsweise eine momentane Verkehrssituation oder einen momentanen Betriebszustand des Fahrerassistenzsystems beinhalten. Dabei wird mittels des vorgeschlagenen Leuchtbandes die Erkenntnis ausgenutzt, dass sich solche wie auch andere relativ komplexe Informationen als Markierungen von mit den jeweiligen Informationen korrespondierenden horizontalen Teilabschnitten der Frontscheibe verständlich darstellen lassen.
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Dabei ist die Platzierung der mittels des Leuchtbands erzeugten Markierungen auf eine Blickrichtung des Fahrers vorzugsweise winkelanalog, d. h. es werden zum Markieren eines reales Objekten, das sich vor dem Fahrzeug innerhalb eines durch die Frontscheibe definierten Sichtfeldes befindet, wie beispielsweise der genannte Erfassungsbereich des Sensors oder ein vorausfahrendes Fahrzeug, vorzugsweise genau diejenigen Leuchtsegmente des Leuchtbandes illuminiert, die sich aus der Sicht des Fahrers senkrecht unterhalb (alternativ senkrecht oberhalb) des Objektes bzw. der Außengrenzen des Objektes befinden. Vorzugsweise wird hierzu mittels der Steuervorrichtung eine (Zentral-)Projektion (siehe unten) des jeweiligen Objektes auf eine durch das Leuchtband definierte Projektionsfläche berechnet, und der horizontale Ort oder die horizontalen Außengrenzen dieser (Zentral-)Projektion auf der Projektionsfläche mittels der Leuchtsegmente des Leuchtbandes markiert. Typischerweise werden hierzu die entlang einer horizontalen Ausdehnung bzw. an einer horizontalen Stelle der jeweiligen Projektion angeordneten Leuchtsegmente illuminiert. Insbesondere kann für eine Markierung mittels des horizontal verlaufenden Leuchtbandes auf vertikale Abstandsmessungen bzw. Koordinaten in der Regel verzichtet werden. Das Leuchtband wird daher typischerweise nur in Abhängigkeit von latitudinalen und longitudinalen Positions- bzw. Abstandskoordinaten angesteuert. Vorzugsweise werden die hier und im Folgenden beschriebenen Operationen in Echtzeit und kontinuierlich fortlaufend durchgeführt, also insbesondere das Detektieren der vorausfahrenden Fahrzeuge sowie das Messen ihrer Positionen, das Berechnen der Projektionen, das Messen der Kopf- bzw. Augenposition des Fahrers und das Ansteuern des Leuchtbandes. Die oben wie auch im Folgenden beschriebenen speziellen Ausgestaltungen und Anordnungen des Leuchtbandes dienen dazu, die Wahrnehmbarkeit und die Verständlichkeit der dargestellten Informationen für den Fahrer noch weiter zu verbessern.
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Beispielsweise kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, das Leuchtband anzusteuern, dem Fahrer einen von mehreren möglichen momentanen Betriebszuständen des Fahrerassistenzsystems zu signalisieren bzw. visuell darzustellen. Insbesondere im Fall, dass das Fahrerassistenzsystem ein Abstandsregeltempomat ist bzw. umfasst, können mittels des Leuchtbandes beispielsweise die folgenden momentanen Betriebszustände des Fahrerassistenzsystems (definiert gemäß ISO 22179) angezeigt werden: „Ausgeschaltet“, „Ruhemodus“ (auch als „Standby“ bezeichnet), „Automatische Geschwindigkeitsregelung“, „Automatische Abstandsregelung“ und „Fahrereingriff“ (auch als „Hold“ bezeichnet). Während der drei Betriebszustände „Automatische Geschwindigkeitsregelung“, „Automatische Abstandsregelung“ und „Fahrereingriff“ ist der Abstandsregeltempomat jeweils aktiv (also im Betriebszustand „Aktiv“), wobei im Betriebszustand „Geschwindigkeitsregelung“ die Geschwindigkeit geregelt wird, ohne den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu regeln (etwa weil momentan kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist). Im Betriebszustand „Automatische Abstandsregelung“ wird der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug geregelt und im Zustand „Fahrereingriff“ ist die Abstands- und die Geschwindigkeitsregelung zeitweise unterbrochen (deaktiviert), beispielsweise aufgrund eines aktiven Eingriffs des Fahrers in den Fahrbetrieb. Ein solcher Eingriff kann beispielsweise ein Betätigen des Gaspedals zum Beschleunigen des Fahrzeugs oder ein Betätigen des Bremspedals zum Abbremsen des Fahrzeugs beinhalten. Bei der Betätigung des Gaspedals wird die Abstands- und Geschwindigkeitsregelung typischerweise zeitweise automatisch deaktiviert und danach wieder automatisch aktiviert. Nach einer Betätigung des Gaspedals schaltet sich das Fahrerassistenzsystem also vorzugsweise automatisch wieder zurück in den jeweils vorhergehenden Betriebszustand, typischerweise also in einen der beiden Betriebszustände „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ und „Automatische Abstandsregelung“. Bei einer Betätigung des Bremspedals deaktiviert sich das System typischerweise ebenfalls automatisch, bleibt dann aber typischerweise solange deaktiviert, also im Zustand „Fahrereingriff“ („bzw. „Hold“), bis es durch den Fahrer wieder aktiviert und beispielsweise in einen der beiden Zustände „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ und „Automatische Abstandsregelung“ geschaltet wird.
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Beispielsweise kann der Betriebszustand „Ausgeschaltet“ einfach dadurch angezeigt werden, dass das Leuchtband ebenfalls ausgeschaltet ist, also nicht illuminiert ist. Sind dann eines oder mehrere der Leuchtsegmente des Leuchtbandes illuminiert, dann zeigt dies dem Fahrer an, dass das Fahrerassistenzsystem eingeschaltet ist und sich momentan beispielsweise in einem der anderen oben genannten Betriebszustände befindet.
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Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, das Leuchtband anzusteuern, eine aus Sicht des Fahrers linke Außengrenze des Erfassungsbereichs des Sensors durch Illuminieren von einem oder mehreren an der linken Außengrenze angeordneten Leuchtsegmenten des Leuchtbandes zu markieren. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, das Leuchtband anzusteuern, eine aus Sicht des Fahrers rechte Außengrenze des Erfassungsbereichs durch Illuminieren von einem oder mehreren an der rechten Außengrenze angeordneten Leuchtsegmenten des Leuchtbandes zu markieren. Beispielsweise können die betreffenden Leuchtsegmente zum Markieren dieser Außengrenzen, auch als „Bojen“ bezeichnet, ermittelt werden, indem mittels der Steuervorrichtung eine (Zentral-)Projektion (siehe unten) des Erfassungsbereichs auf die genannte Projektionsfläche berechnet wird. Die genannten Leuchtsegmente sind an linken und rechten Außengrenzen dieser (Zentral-)Projektion des Erfassungsbereichs angeordnet.
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Vorzugsweise werden die Außengrenzen des Erfassungsbereichs immer dann angezeigt, wenn das Fahrerassistenzsystem, oder zumindest der Abstandsregeltempomat des Fahrerassistenzsystems, eingeschaltet ist. Wenn also die Außengrenzen des Erfassungsbereichs angezeigt sind, zeigt dies dem Fahrer an, dass das Fahrerassistenzsystem eingeschaltet ist und sich momentan beispielsweise in einem der oben genannten Betriebszustände befindet. Außerdem kann der Fahrer anhand der mittels des Leuchtbandes markierten Außengrenzen des Erfassungsbereichs leicht erkennen, welche von möglicherweise mehreren vorausfahrenden Fahrzeuge sich momentan innerhalb der linken und der rechten Außengrenzen des Erfassungsbereichs befinden und somit für eine Abstandsregelung in Frage kommen.
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Die Steuervorrichtung kann außerdem dazu eingerichtet sein, das Leuchtband anzusteuern, einen Innenbereich des Erfassungsbereichs durch Illuminieren von entlang dieses Innenbereichs angeordneten Leuchtsegmenten des Leuchtbandes zu markieren, wobei der Innenbereich, auch als „Korridor“ bezeichnet, von der oben beschriebenen linken Außengrenze des Erfassungsbereichs bis zu der oben beschriebenen rechten Außengrenze verläuft. Vorzugsweise wird dieser Innenbereich nur dann angezeigt, wenn das Fahrerassistenzsystem sich in einem der beiden Betriebszustände „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ und „Automatische Abstandsregelung“ befindet.
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Schließlich kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den gemessenen momentanen Positionen der detektierten vorausfahrenden Fahrzeuge Projektionen der vorausfahrenden Fahrzeuge, oder zumindest von charakteristischen Punkten der vorausfahrenden Fahrzeuge, auf eine durch das Leuchtband definierte Projektionsfläche zu berechnen. Die Projektionsfläche ist somit zwischen dem Fahrer und dem vorausfahrenden Fahrzeug angeordnet. Dabei kann die Projektionsfläche eindimensional sein, also eine Projektionsgerade sein, welche typischerweise horizontal und senkrecht zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Als charakteristische Punkte des vorausfahrenden Fahrzeugs kommen insbesondere die beiden horizontal äußersten Punkte des vorausfahrenden Fahrzeugs bzw. Approximationen dieser Punkte (siehe unten) in Betracht. Typischerweise entspricht ein longitudinaler Abstand (gemessen längs der Fahrzeuglängsachse) zwischen dem Leuchtband und dem Kopf des Fahrers einem longitudinalen Abstand zwischen der Projektionsfläche bzw. -gerade und dem Kopf des Fahrers. Bei den Projektionen handelt es sich typischerweise um Zentralprojektionen, wobei der Kopf des Fahrers oder seine Augen oder eines seiner Augen den sogenannten Augpunkt der Zentralprojektion definiert bzw. definieren. In dem Augpunkt kreuzen sich die von dem vorausfahrenden Fahrzeug ausgehenden Projektionsstrahlen der Zentralprojektion. Die Berechnung der Projektion des vorausfahrenden Fahrzeugs bzw. der Projektion der charakteristischen Punkte ist gleichbedeutend mit der Berechnung der Schnittpunkte der Projektionsstrahlen mit der Projektionsfläche bzw. mit der Projektionsgeraden oder ggf. mit einer Approximation dieser Berechnung. Die Schnittpunkte werden auch als Projektionspunkte bezeichnet. Ein sogenannter Hauptpunkt der Zentralprojektion ist definiert als der Lotfußpunkt des Augpunktes auf die Projektionsfläche bzw. auf die Projektionsgerade.
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Die Steuervorrichtung kann außerdem dazu eingerichtet sein, das Leuchtband anzusteuern, jedes dieser vorausfahrenden Fahrzeuge durch Illuminieren derjenigen Leuchtsegmente des Leuchtbandes zu markieren, die entlang eine horizontalen Ausdehnung der berechneten Projektion des jeweiligen Fahrzeugs auf die Projektionsfläche verlaufen. Vorzugsweise erfolgen diese Markierung der vorausfahrenden Fahrzeuge, auch als „Spots“ bezeichnet, nur dann, wenn sich das Fahrerassistenzsystem momentan in dem Betriebszustand „Automatische Abstandsregelung“ befindet. Außerdem ist es für den Fahrer leicht erkennbar, ob sich ein auf diese Weise markiertes vorausfahrendes Fahrzeug aus dem Erfassungsbereich des Sensors heraus bewegt, falls der Erfassungsbereich ebenfalls markiert wird, wie oben beschrieben. Sobald sich ein vorausfahrendes Fahrzeug aus dem Erfassungsbereich heraus bewegt hat, ist in der Regel weder eine Markierung dieses vorausfahrenden Fahrzeugs noch eine Abstandsregelung bezüglich dieses vorausfahrenden Fahrzeugs möglich. Vorzugsweise wird nur dasjenige vorausfahrende Fahrzeug auf die beschriebene Weise markiert, dessen Abstand zum Fahrzeug momentan durch den Abstandstempomat geregelt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich die Markierung dieses vorausfahrenden Fahrzeugs von den Markierungen weiterer vorausfahrender Fahrzeuge unterscheidet, beispielsweise durch seine Helligkeit oder Farbe.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Markierung der vorausfahrenden Fahrzeuge erzielte (Teil-)Augmentierung der Verkehrssituation und durch die intuitive Darstellung des momentanen Betriebszustandes des Fahrerassistenzsystem das Erlernen des Umgangs mit dem Fahrzeugs und des Fahrerassistenzsystem erleichtert wird und das Vertrauen des Fahrers in das Fahrzeug und das Fahrerassistenzsystems wie auch dessen Akzeptanz gesteigert wird. Beispielsweise ist es auch möglich, dass Leuchtband nur während einer Lernphase zu nutzen, gewissermaßen als einen „Lern-Tutor“, bis der Fahrer mit den Funktionen das Fahrerassistenzsystems vertraut ist. Ferner ist es prinzipiell möglich, mittels der Steuervorrichtung neben dem Leuchtband weitere Signalgeber anzusteuern, beispielsweise akustische Signalgeber oder haptische Signalgeber. Desweiteren kann das Leuchtband auch zur Darstellung weiterer Informationen genutzt werden, welche von dem Fahrerassistenzsystem selbst stammen können oder von anderen Komponenten des Fahrzeugs bereitgestellt werden können.
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Die Steuervorrichtung kann ferner dazu eingerichtet sein, die beschriebenen (Zentral-)Projektionen unter Berücksichtigung der momentanen Kopf- oder Augenposition des Fahrers durchzuführen, beispielsweise unter zusätzlicher Verwendung von Bilddaten einer mit der Steuervorrichtung verbundenen und den Fahrer, oder zumindest den Kopf oder die Augen des Fahrers, erfassenden Kamera.
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Die beschriebene Projektion der vorausfahrenden Fahrzeuge kann vereinfacht werden, wenn die Projektion lediglich für kleine Teilbereiche oder charakteristische Punkte des vorausfahrenden Fahrzeugs, beispielsweise für zwei in horizontaler Richtung äußerste Punkte des vorausfahrenden Fahrzeugs, berechnet wird. Diese Teilbereiche bzw. Punkte können, wie oben bereits beschrieben, vorzugsweise in Abhängigkeit von demjenigen Teilbereich oder Punkt definiert werden, welcher die momentane Position des vorausfahrenden Fahrzeugs definiert, bis zu dem also der oben beschriebene (longitudinale und latitudinale) Abstand gemessen wird. Die Steuervorrichtung kann dann eingerichtet sein, die Projektion der genannten Teilbereiche bzw. charakteristischen (bspw. äußersten) Punkte auf die Projektionsfläche auf Grundlage der gemessenen momentanen Position des jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeugs und unter Verwendung eines festen Standardwertes für die Breite des jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeugs zu berechnen. Ein Beispiel für eine konkrete Berechnung der Projektion wird weiter unten angegeben.
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Die Steuervorrichtung ist typischerweise eingerichtet, ein aktives Eingreifen des Fahrers in den Fahrbetrieb des Fahrzeugs, insbesondere während der Betriebszustände „Automatische Abstandsregelung“ und „Automatische Geschwindigkeitsregelung“, zu erkennen und daraufhin ggf. das Fahrerassistenzsystem in den oben beschriebenen Betriebszustand „Fahrereingriff“ zu überführen. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung außerdem eingerichtet, während des Unterbrechens der Betriebszustände „Automatische Abstandsregelung“ und „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ bzw. während des Betriebszustands „Fahrereingriff“ ggf. das oben beschriebene Markieren des Innenbereiches des Erfassungsbereichs des Sensors und/oder ggf. das Markieren von detektierten Fahrzeugen innerhalb des Erfassungsbereiches zu beenden oder zu unterbrechen. Auf diese Weise wird für den Fahrer deutlich signalisiert, dass durch seinen Eingriff in den Fahrbetrieb die „Automatische Abstandsregelung“ bzw. die „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ unterbrochen worden ist und nur er selbst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs kontrolliert.
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Prinzipiell ist es möglich, wie bereits oben beschrieben wurde, dass jedem der Leuchtsegmente mehrere Leuchtelemente bzw. Leuchtdioden zugeordnet sind. Vorzugsweise sind die Leuchtsegmente durch die jeweils zugeordneten Leuchtelemente in unterschiedlichen Farben und in unterschiedlichen Helligkeiten illuminierbar. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, jedes der Leuchtsegmente, bzw. das mindestens eine in dem Leuchtsegmenten angeordnete Leuchtelement, derart anzusteuern, dass das Leuchtsegment in einem bestimmten Farbton und/oder mit einer bestimmten Helligkeit illuminiert wird. Dabei kann der Farbton wie auch die Helligkeit in Abhängigkeit von der jeweils darzustellenden Information, der vorliegenden (Verkehrs-)Situation sowie von einer Umgebungshelligkeit ausgewählt sein. Bevorzugt werden etwa besonders wichtige oder kritische Informationen mit einer höheren Helligkeit bzw. Intensität dargestellt als weniger wichtige Informationen. Bevorzugt werden die Leuchtsegmente außerdem in Farben illuminiert, die kognitiv wenig vorbelastet sind. Somit werden Farben wie weiß und blau zum Illuminieren der Leuchtsegmente gegenüber kognitiv stärker vorbelasteten Farben wie etwa rot, grün oder gelb bevorzugt. Vorzugsweise werden beispielsweise die Außengrenzen des Erfassungsbereichs (die Bojen) mit weißer Farbe und möglichst stark leuchtend markiert, wohingegen der Innenbereich (der Korridor) vorzugsweise in einer blauen Farbe und einer relativ geringen Intensität angezeigt wird. Die Markierung eines vorausfahrenden Fahrzeugs (der Spot) ist vorzugsweise ebenfalls in blauer Farbe aber wesentlich stärker leuchtend angezeigt als der Innenbereich des Erfassungsbereichs. Die nicht zum Markieren verwendeten Leuchtabschnitte des Leuchtbandes werden vorzugsweise nicht illuminiert.
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Zusätzlich zu dem erstgenannten Leuchtband können, wie bereits oben erwähnt, noch ein oder mehrere weitere Leuchtbänder vorgesehen sein, welche auf einer der Frontscheibe zu- oder abgewandten Seite des erstgenannten Leuchtbandes und parallel zu diesem verlaufen und sich ebenfalls entlang der horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe des Fahrzeugs erstrecken. Das mindestens eine weitere Leuchtband weist ebenfalls eine Mehrzahl von entlang der horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe nebeneinander angeordneten und jeweils einzeln ansteuerbare weitere Leuchtsegmente auf, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, die weiteren Leuchtsegmente des Leuchtbandes auf analoge Weise wie die Leuchtsegmente des erstgenannten Leuchtbandes in Abhängigkeit von der Detektion und von den ggf. gemessenen momentanen Positionen detektierter vorausfahrender Fahrzeuge anzusteuern.
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Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem werden mittels eines Sensors vorausfahrende Fahrzeuge innerhalb eines Erfassungsbereichs des Sensors vor dem Fahrzeug zu detektiert und momentane Positionen detektierter vorausfahrender Fahrzeuge gemessen. In Abhängigkeit von der Detektion und von den ggf. gemessenen momentanen Positionen detektierter vorausfahrender Fahrzeuge werden, typischerweise mittels einer mit dem mindestens einen Sensor verbundenen Steuervorrichtung, mindestens ein Teilsystem des Fahrzeugs gesteuert oder geregelt. Leuchtsegmente eines Leuchtbandes werden in Abhängigkeit von der Detektion und von den gemessenen momentanen Positionen detektierter vorausfahrender Fahrzeuge einzeln angesteuert, typischerweise mittels der Steuervorrichtung, um horizontale Teilabschnitt einer Frontscheibe des Fahrzeugs für den Fahrer sichtbar zu markieren.
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Hierzu erstreckt sich das Leuchtband entlang einer horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe und sind die Leuchtsegmente entlang der horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe nebeneinander angeordnet. Das Verfahren kann beispielsweise mit dem hier vorgeschlagenen Fahrzeug durchgeführt werden, so dass sich insbesondere die Beschreibung des Fahrzeugs und dessen Komponenten, insbesondere des Leuchtbandes, des Sensors, der Steuervorrichtung und der Teilsysteme des Fahrzeugs, sowie die Beschreibung aller speziellen Ausführungsformen und Weiterentwicklungen unmittelbar auf das Verfahren übertragen lassen. So ist es beispielsweise möglich, dass mittels der Steuervorrichtung das Leuchtband angesteuert wird wie im Zusammenhang mit dem Fahrzeug beschrieben, beispielsweise um die Außengrenzen oder den Innenbereich des Erfassungsbereich zu markieren, oder auch vorausfahrende Fahrzeuge zu markieren durch Illuminieren derjenigen Leuchtsegmente des Leuchtbandes, die entlang der berechneten Projektion des jeweiligen Fahrzeugs verlaufen.
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Im Folgenden werden das hier vorgeschlagene Fahrzeug und das hier vorgeschlagene Verfahren anhand von in 1 bis 5 gezeigten speziellen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen Teil eines Fahrzeugs hier vorgeschlagener Art mit einem Fahrerassistenzsystem aus der Perspektive eines Fahrers des Fahrzeugs,
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2 eine diagrammatische Darstellung verschiedener Betriebszustände des Fahrerassistenzsystems des in 1 gezeigten Fahrzeugs,
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3A–3E eine Frontscheibe des in 1 gezeigten Fahrzeugs und ein entlang der Frontscheibe verlaufendes Leuchtband des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs,
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4A–4D das in 1 gezeigte Fahrzeug und eine vorausfahrendes Fahrzeug in einer Ansicht von oben und
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5 eine schematische Darstellung verschiedener longitudinaler Abstände und latitudinaler Abstände zwischen den in 4A bis 4D gezeigten Fahrzeugen.
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In den Figuren werden für identische oder einander entsprechende Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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In 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Fahrzeugs 1 hier vorgeschlagener Art aus der Perspektive eines auf einem Fahrersitz (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 1 sitzenden Fahrers (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 1. Dargestellt sind eine Frontscheibe 2, d. h. eine Windschutzscheibe, des Fahrzeugs 1, sowie, jeweils mit gestrichelten Linien gezeichnet (da eigentlich hinter einer Verblendung verborgen), ein Fahrerassistenzsystem 3 des Fahrzeugs 1 mit einer Steuervorrichtung 4 und einem mit der Steuervorrichtung 4 verbundenen Sensor 5. Bei dem Sensor 5, der in einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs integriert ist und somit möglichst an einem vordersten Punkt des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, vgl. 4A bis 4D, handelt es sich im vorliegenden Beispiel um einen Radarsensor. Zusätzlich könnte der Sensor 5 aber auch einen Lidar-Sensor und/oder eine Kamera umfassen. Ebenfalls gestrichelt dargestellt ist ein Teilsystem 6 des Fahrzeugs 1, bei dem es sich vorliegend um ein Bremssystem des Fahrzeugs handelt. Oberhalb der Frontscheibe ist eine Kamera 7 des Fahrerassistenzsystems 3 angeordnet, die in Richtung des Fahrers ausgerichtet ist.
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Die Steuervorrichtung 4 ist mit dem Sensor 5 zum Übertragen von Sensordaten des Sensors 5 auf die Steuervorrichtung 4 verbunden sind. Der Sensor 5 ist eingerichtet, vor dem Fahrzeug 1 vorausfahrende Fahrzeuge 8 (siehe 3D und 4D) innerhalb eines Erfassungsbereichs 9 (siehe 4D) des Sensors 5 zu detektieren. Der Erfassungsbereich 8 ist in 4D durch eine gestrichelte Linie schematischdargestellt. Der Sensor 5 ist außerdem ist eingerichtet, auf Grundlage der Signaldaten des Sensors 5 eine momentane Position vorausfahrender Fahrzeuge 8, sofern eines oder mehrere vorausfahrende Fahrzeuge 8 detektiert worden sind, zu messen.
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Die jeweils gemessene momentane Position ist typischerweise der momentane Ort eines definierten Teilbereichs bzw. Punktes des vorausfahrenden Fahrzeugs, beispielsweise eine Mitte einer Rückseite oder einer rückseitigen Stoßstange des Fahrzeugs, etwa der in 4B und 4C mit dem Bezugszeichen 29 gekennzeichnet Punkt. Die Position beinhaltet in diesem Beispiel einen longitudinalen Abstand longR sowie einen latitudinalen Abstand latR, wobei der longitudinale Abstand parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs gemessen wird und der latitudinale Abstand senkrecht zum longitudinalen Abstand horizontal gemessen wird, siehe 4B.
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Die Steuervorrichtung 4 ist programmiert, das Teilsystem 6 sowie weitere hier nicht gezeigte Teilsysteme des Fahrzeugs 1, insbesondere ein Antriebssystem (umfassend insbesondere einen Motor und eine Einspritzanlage) des Fahrzeugs 1 und ein Getriebeschaltsystem des Fahrzeugs 1, in Abhängigkeit von der Detektion und von den gemessenen momentanen Positionen detektierter Fahrzeuge zu regeln. Im vorliegenden Beispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 3 einen Abstandsregeltempomat (ACC). Die Steuervorrichtung ist daher eingerichtet, je nach momentanen Betriebszustand des Fahrerassistenzsystems, siehe 2 und die zugehörige Beschreibung weiter unten, das Bremssystem, das Antriebssystem und/oder das Getriebeschaltsystem des Fahrzeugs 1 so anzusteuern bzw. zu regeln, dass der longitudinale Abstand longR, siehe 4B, zwischen dem Fahrzeug 1 und einem vorausfahrenden Fahrzeug 8 einem Ziel- bzw. Sollwert entspricht.
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Das Fahrerassistenzsystem 3 umfasst ein Leuchtband 10, welches sich entlang einer horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe 2 erstreckt und dabei horizontal und geradlinig verläuft. Aus einer Blickrichtung des Fahrers des Fahrzeugs 1 betrachtet, ist das Leuchtband 10 entlang eines unteren Randes 11 der Frontscheibe 2 angeordnet und verläuft über einen unteren Teilbereich 12 der Frontscheibe 2 hinweg. Dabei ist das Leuchtband 10 so weit unten angeordnet, dass es die Sicht des Fahrers auf die Straße nicht beeinträchtigt. Das Leuchtband 10 erstreckt sich im vorliegenden Beispiel entlang der gesamten horizontalen Ausdehnung (also der horizontalen Gesamtbreite) der Frontscheibe 2 und weist eine Länge von etwa 140 cm auf.
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Das Leuchtband 10 umfasst eine Mehrzahl von entlang der horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe 2 in einer einzigen Reihe nebeneinander angeordneten und jeweils einzeln ansteuerbaren Leuchtsegmenten 13 (in 1 schematisch durch Punkte dargestellt). Im vorliegenden Beispiel umfasst das Leuchtband etwa 500 dieser Leuchtsegmente 13. Jedes der Leuchtsegmente weist mehrere als Leuchtdioden ausgestaltete Leuchtelemente 14 auf (in 1 der besseren Übersichtlichkeit halber schematisch durch dieselben Punkte dargestellt wie die Leuchtsegmente 13), von denen zumindest eines zur Erzeugung von weißem Licht und ein weiteres zum erzeugen von blauen Licht eingerichtet ist, um das jeweilige Leuchtsegment 13 weiß bzw. blau zu illuminieren. Die Steuervorrichtung 4 ist eingerichtet ist, die Leuchtsegmente 13 des Leuchtbandes 10 in Abhängigkeit von der Detektion und von den gemessenen momentanen Positionen detektierter vorausfahrender Fahrzeuge einzeln anzusteuern. Hierzu ist die Steuervorrichtung mit jedem der Leuchtelemente 14 verbunden und eingerichtet, jedes der Leuchtelemente 14 einzeln und unabhängig von den übrigen Leuchtelementen 14 anzusteuern, um das jeweilige Leuchtsegmente 13 jeweils einzeln und unabhängig von den übrigen Leuchtsegmenten 14 in der Farbe des jeweiligen Leuchtelementes 14 zu illuminieren.
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Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, das Leuchtband 10 anzusteuern, dem Fahrer einen von mehreren möglichen momentanen Betriebszuständen des Fahrerassistenzsystems zu signalisieren, d.h. visuell darzustellen. Im vorliegenden Fall können mittels des Leuchtbandes 10 die in 2 diagrammatisch dargestellten momentanen Betriebszustände des Fahrerassistenzsystems (definiert gemäß ISO 22179) „Ausgeschaltet“ 15, „Ruhemodus“ 16, „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ 17, „Automatische Abstandsregelung“ 18 und „Fahrereingriff“ 19, sowie den durch die drei letztgenannten Betriebszustände definierten Betriebszustand „Aktiv“ angezeigt werden. Durch die Doppelpfeile werden in der 2 mögliche Übergänge zwischen diesen Betriebszuständen dargestellt. Insbesondere können die Übergänge zwischen den Betriebszuständen „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ 17, „Automatische Abstandsregelung“ 18 und „Fahrereingriff“ 19 automatisch durch die Steuervorrichtung 4 durchgeführt werden, wie unten näher beschrieben wird.
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Während der drei Betriebszustände „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ 17, „Automatische Abstandsregelung“ 18 und „Fahrereingriff“ 19 ist der Abstandsregeltempomat jeweils im (übergeordneten) Betriebszustand „Aktiv“ 20. Im Betriebszustand „Geschwindigkeitsregelung“ wird mittels einer entsprechenden Ansteuerung der genannten Teilsysteme 6 durch die Steuervorrichtung 4 die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 geregelt, ohne den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu regeln. Im Betriebszustand „Automatische Abstandsregelung“ wird mittels einer entsprechenden Ansteuerung der genannten Teilsysteme 6 durch die Steuervorrichtung 4 der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 8 auf Grundlage des longitudinalen Abstandes longR, siehe 4B und die zugehörige Figurenbeschreibung unten, geregelt. Im Zustand „Fahrereingriff“ 19 wird mittels der Steuervorrichtung 4 die Abstands- und die Geschwindigkeitsregelung unterbrochen, sofern und solange der Fahrer aktiv die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 beeinflusst, etwa durch Betätigen des Gaspedals oder des Bremspedals des Fahrzeugs. Nach Beendigung eines solchen Fahrereingriffs schaltet die Steuervorrichtung 4 das Fahrerassistenzsystem 3 automatisch (im Fall der Betätigung des Gaspedals) oder nach einer entsprechenden (bspw. manuellen) Eingabe des Fahrers (im Fall der Betätigung des Bremspedals) zurück in den jeweils vorhergehenden Betriebszustand, typischerweise also in einen der beiden Betriebszustände „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ 17 und „Automatische Abstandsregelung“ 18.
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In 3A bis 3E werden anhand der in 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform konkrete Beispiele für die visuelle Darstellung der in 2 gezeigten Betriebszustände des Fahrerassistenzsystems 3 mittels des Leuchtbandes 10 schematisch abgebildet. In den 3A bis 3E sind die Leuchtelemente 14 durch Kreuze (×), weiß ausgefüllte Kreise (○) oder als schwarz ausgefüllte Kreise (●) schematisch dargestellt, wobei ein als Kreuz dargestelltes Leuchtelement 14 ausgeschaltet und das zugehörige Leuchtsegment 13 nicht illuminiert ist. Ein durch einen schwarz ausgefüllten Kreis dargestelltes Leuchtelement 14 leuchtet mit einer geringen Intensität, so dass das zugehörige Leuchtsegment 13 entsprechend schwach illuminiert ist. Ein durch einen weiß ausgefüllten Kreis dargestelltes Leuchtelement 14 leuchtet mit einer maximalen Intensität, so dass das zugehörige Leuchtsegment 13 maximal illuminiert ist.
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Wie in 3A dargestellt ist, kann beispielsweise der Betriebszustand „Ausgeschaltet“ 15 einfach dadurch angezeigt werden, dass alle Leuchtelemente 14 ausgeschaltet sind. Sobald zumindest manche der Leuchtsegmente 13 illuminiert sind, zeigt das dem Fahrer an, dass das Fahrerassistenzsystem 3 eingeschaltet ist. In 3B sind beispielsweise genau zwei Leuchtelemente 14 eingeschaltet und signalisieren dem Fahrer den „Ruhemodus“ 16. Die beiden Leuchtelemente 14 leuchten weiß mit maximaler Intensität und sind an einer aus Sicht des Fahrers linken Außengrenze 21 des Erfassungsbereichs 9 (in 3B als gestrichelte Linie dargestellt) und an einer aus Sicht des Fahrers rechten Außengrenze 21 des Erfassungsbereichs 9 des Sensors 2 angeordnet. Die Außengrenzen 21 des Erfassungsbereichs werden in diesem Ausführungsbeispiel immer dann angezeigt, wenn das Fahrerassistenzsystem eingeschaltet ist, also sich in einem der übrigen Betriebszustände 16 bis 20 befindet, vgl. 3B bis 3E. Der Fahrer kann anhand der markierten Außengrenzen 21 des Erfassungsbereichs 9 leicht erkennen, welche von möglicherweise mehreren vorausfahrenden Fahrzeuge sich momentan innerhalb der linken und der rechten Außengrenze 21 des Erfassungsbereichs befinden 9 (und somit für eine Abstandsregelung in Frage kommen) oder sich in den Erfassungsbereich 9 hinein oder aus ihm wieder heraus bewegen.
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Wie in 3C und 3D gezeigt ist, wird ein Innenbereich 22 des Erfassungsbereichs durch schwaches Illuminieren von entlang dieses Innenbereichs angeordneten Leuchtelementen 14 markiert. Der Innenbereich 22 grenzt seitlich an die beiden Außengrenzen 21 des Erfassungsbereichs 9 an. Im vorliegenden Beispiel wird dieser Innenbereich genau dann angezeigt, wenn das Fahrerassistenzsystem sich in einem der beiden Betriebszustände „Automatische Geschwindigkeitsregelung“ 17, gezeigt in 3C, und „Automatische Abstandsregelung“ 18, gezeigt in 3D, befindet. Eine einfache Unterscheidung dieser beiden Betriebszustände wird dem Fahrer dadurch ermöglich, dass in dem Betriebszustand „Automatische Abstandsregelung“ 18 außerdem dasjenige vorausfahrende Fahrzeug 8, bezüglich dessen der Abstand momentan geregelt wird, mittels des Leuchtbandes 10 auf der Frontscheibe 2 markiert, also „teilaugmentiert“ wird. Hierzu werden genau diejenigen Leuchtelemente 14, vorzugsweise mit maximaler Intensität und blau, illuminiert, welche sich entlang eines horizontalen Bereichs 23 erstrecken, der durch eine berechnete Projektion des vorausfahrenden Fahrzeugs 8 auf eine durch das Leuchtband 10 definierte Projektionsfläche 33, siehe 5, definiert ist. (Vorzugsweise werden keine weiteren vorausfahrende Fahrzeuge, sofern vorhanden, markiert.) Ein mögliches Beispiel für die Berechnung dieser Projektion wird weiter unten anhand von 4A bis 4D und 5 erläutert. Wie in 3E dargestellt ist, wird das Markieren des Innenbereich 22 des Erfassungsbereichs 9 des Sensors 2 und ggf. auch das Markieren des detektierten Fahrzeugs 8 unterbrochen, wenn und solange aufgrund eines aktiven Eingreifen der Betriebszustand „Fahrereingriff“ 19 aktiviert worden ist.
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In 4A bis 4D wird das anhand der vorangehenden Figuren beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Fahrzeugs 1 sowie ein vorausfahrendes Fahrzeug 8 in einer Ansicht von oben schematisch dargestellt, um die Messung der Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 8 sowie die Berechnung der Projektion des vorausfahrenden Fahrzeugs 8 auf die genannte Projektionsfläche 33, siehe 5, näher zu erläutern. Der Fahrer ist in diesen Figuren durch einen mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichneten Punkt dargestellt. Dieser Punkt entspricht gleichzeitig dem Augpunkt 25 der Projektion, in dem sich die Projektionsstrahlen der Projektion kreuzen. Die Steuervorrichtung 4 ist eingerichtet, die die momentanen Augenposition des Fahrers mittels Kameradaten der Kamera 7 zu ermitteln und zu verfolgen und die momentane Augenposition insbesondere als zeitlich veränderlichen Augpunkt 25 für die nachfolgend beschriebenen Projektionen zu verwenden.
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Um eine „exakte“ Markierung des vorausfahrenden Fahrzeuges 8 mittels des Leuchtbandes 10 zu erzielen, wäre eine Messung der Positionen der beiden aus Sicht des Fahrers horizontal äußersten Punkte 26 des vorausfahrenden Fahrzeugs sowie der Verlauf ihrer Projektionsstrahlen 27 in Richtung des Fahrers 24 bzw. des Augpunktes 25 notwendig. Eine solche Genauigkeit ist in aller Regel nicht erforderlich. Im vorliegenden Beispiel wird mittels des (Radar-)Sensors 5 der longitudinale Abstand longR sowie der latitudinale Abstand latR zwischen dem Sensor 5, also einem vordersten Punkt 28 des Fahrzeugs 1, und einem zentralen hintersten Punkt 29 des vorausfahrenden Fahrzeug 8 gemessen, vgl. 4B. Ausgehend von diesem hintersten Punkt 29 werden unter Annahme eines Standardwertes fzgWidth für die Fahrzeugbreite des vorausfahrenden Fahrzeugs 8 die Positionen der beiden horizontal äußersten Punkte 26 des vorausfahrenden Fahrzeugs 8 näherungsweise ermittelt.
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Zur Verdeutlichung sind in
5 die genannten Punkte
25,
26,
28 und
29, die Abstände longR und latR, die angenommene Fahrzeugbreite fzgWidth sowie die von den äußersten Punkten
26 zum Augpunkt
25 verlaufenden Projektionsstrahlen
27. Die Projektionsstrahlen
26 durchlaufen durch eine durch das Leuchtband definierte Projektionsfläche
33, die in dem vorliegenden Beispiel eindimensional, also eine Projektionsebene ist, welche senkrecht zur Fahrzeugsachse und horizontal verläuft. in Projektionspunkten
30, welche zwei horizontal äußerste Punkte des Bereichs
23 der berechneten Projektion des vorausfahrenden Fahrzeugs
8 auf die Projektionsfläche
33 definieren, vgl.
3D. Um diesen Bereich
23 mittels des Leuchtbandes
10 zu markieren, werden die horizontal zwischen diesen beiden Projektionspunkten
30 angeordneten Leuchtsegmente
14 illuminiert, siehe
3D. Die Berechnung der Projektion der beiden äußeren Punkt
26 auf die beiden Projektionspunkte
30 erfolgt auf Grundlage der gemessenen Werte für longR und latR und der angenommenen Fahrzeugbreite fzgWidth unter Verwendung der folgenden Formeln
durchzuführen. Wie entsprechend auch der
5 zu entnehmen ist, bezeichnet latFR den latitudinalen Abstand zwischen dem Fahrer
24 und dem Sensor
5 bzw. dem vordersten Punkt
28 des Fahrzeugs, longFL den longitudinalen Abstand zwischen dem Fahrer
24 und dem Leuchtband
10, longLR longitudinalen Abstand zwischen dem Leuchtband
10 und dem Sensor
5 bzw. dem Punkt
28. Die Größen x und y entsprechen den jeweiligen latitudinalen Abständen zwischen den Projektionspunkten
30 (den horizontal äußersten Punkten
26 des vorausfahrenden Fahrzeugs
8 auf der Projektionsgerade) und dem Hauptpunkt der Projektion, welcher als erster Lotfußpunkt
31 des Augpunktes
25 auf der Projektionsfläche bzw. Projektionsgeraden definiert ist. Die Größen x1 und y1 entsprechen den jeweiligen latitudinalen Abständen zwischen den horizontal äußersten Punkten
26 des vorausfahrenden Fahrzeugs
8 und einem zweiten Lotfußpunkt
32 des Augpunktes
25 auf die durch den Punkt
29 latitudinal verlaufende und die beiden äußersten Punkten
26 verbindende und zur Projektionsfläche (d. h. Projektionsgerade)
33 parallele Gerade
34.
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Die Berechnung der Projektion der horizontalen Außengrenzen 21 des Erfassungsbereichs 9 auf die Projektionsfläche 33 kann auf ähnliche Weise erfolgen, wobei hier der Augpunkt 25 die einzige zeitlich veränderliche Bezugsgröße darstellt, da sich die relative räumliche Ausrichtung des Sensors 5 zum Leuchtband 10 und somit die relative Ausrichtung des Erfassungsbereichs 9 zur Projektionsfläche 33 zeitlich nicht ändert.
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Zusätzlich zu dem Leuchtband 10 könnten mehrere weitere Leuchtbänder, die entsprechend dem Leuchtband 10 ausgestaltet sind und durch die Steuervorrichtung 4 auf analoge Weise angesteuert werden. Diese weiteren Leuchtbänder könnten beispielsweise zur Erzielung einer Tiefenwirkung der dargestellten Markierungen auf einer der Frontscheibe zu- oder abgewandten Seite des Leuchtbandes 10 und parallel zu diesem verlaufen und sich ebenfalls entlang der horizontalen Ausdehnung der Frontscheibe 2 des Fahrzeugs 1 erstrecken. Es wäre zusätzlich oder alternativ auch möglich, dass jedes der Leuchtsegmente mehrzeilig oder als zweidimensionales Display, beispielsweise als LCD-Display oder als LED-Display, ausgestaltet ist.
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Beispielsweise kann das Leuchtband von dem Fahrer während einer Lernphase genutzt werden, bis der Fahrer mit den Funktionen das Fahrerassistenzsystems vertraut ist, und anschließend abgeschaltet werden. Es kann aber natürlich auch darüber hinaus weiterverwendet werden. Außerdem können mittels der Steuervorrichtung 4 neben dem Leuchtband 10 noch weitere akustische und haptische Signalgeber angesteuert werden, die beispielsweise in dem Lenkrad des Fahrzeugs 1 integriert sein könnten. Außerdem können mit dem Leuchtband prinzipiell ergänzend beliebige weitere Informationen dargestellt werden, welche entweder von dem Fahrerassistenzsystem 3 selbst oder von anderen Komponenten des Fahrzeugs 1 stammen können, beispielsweise von einem in dem Fahrerassistenzsystem integrierten Navigationssystem.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO 22179 [0012]
- ISO 22179 [0040]
