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QUERVERWEIS AUF ZUGEORDNETE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Vergünstigung aus der US-amerikanischen Provisorischen Anmeldung Nr. 61/761,301, angemeldet am 6. Februar 2013, die hiermit durch Bezugnahme mit einbezogen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Das technische Gebiet betrifft allgemein automatisches Steuern eines Fahrzeugs und insbesondere automatischem Steuern eines Fahrzeugs zugeordnete Anzeigen und Verfahren.
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HINTERGRUND
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Steuersysteme und zugehörige Verfahren sind entwickelt worden, um automatisches, oder autonomes, Steuern von Fahrzeugen wie z. B. von Automobilen bereitzustellen.
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Solche Systeme sind typischerweise in der Lage, zwischen wenigstens einem Automatikmodus, in dem ein Rechnergerät den Betrieb des Fahrzeugs steuert, und einem manuellen Modus, in dem der Fahrer das Fahrzeug steuert, umzuschalten. Wenn im Automatikbetrieb des Fahrzeugs Fehler auftreten, kann das Steuersystem in den manuellen Betrieb schalten oder muss vom Fahrer geschaltet werden. Dieses Umschalten kann oft unter geringer Warnung an den Fahrer auftreten. In anderen Fällen muss der Fahrer ermitteln, wann das System fehlerhaft ist und das Umschalten auf manuelles Fahren veranlassen.
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Entsprechend ist es erstrebenswert, ein Steuersystem und ein Verfahren zu schaffen, das den Fahrer über den Betrieb des Steuersystems im Automatikmodus informiert. Weiterhin werden andere erstrebenswerte Merkmale und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den angefügten Patentansprüchen ersichtlich werden, zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorstehend beschriebenen technischen Gebiet und dem Hintergrund.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es wird ein Steuersystem für automatisch gesteuerten Betrieb eines Fahrzeugs bereitgestellt. Bei einer beispielhaften Ausgestaltung beinhält das Steuersystem einen Außensensor zum Erkennen der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs. Ein Prozessor ist mit dem Außensensor in Kommunikation und konfiguriert, um eine Fahrtroute des Fahrzeugs zu berechnen, die wenigstens teilweise auf der erkannten Umgebung um das Fahrzeug herum basiert. Der Prozessor ist auch konfiguriert, um eine Zuverlässigkeitsniveau der Fahrtroute des Fahrzeugs zu berechnen, die wenigstens teilweise auf der erkannten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs basiert. Das Steuersystem enthält auch eine Anzeige, die mit dem Prozessor in Kommunikation steht und die konfiguriert ist, um Daten vom Prozessor zu empfangen und um eine Darstellung mindestens der Fahrtroute oder der Zuverlässigkeitsniveau anzuzeigen.
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Ein Verfahren zum automatisch steuernden Betrieb eines Fahrzeugs wird bereitgestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Verfahren ein Erkennen der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs. Das Verfahren enthält auch ein Berechnen einer Fahrtroute des Fahrzeugs, die wenigstens teilweise auf der erkannten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs basiert. Ein Zuverlässigkeitsniveau der Fahrtroute des Fahrzeugs wird berechnet, die wenigstens teilweise auf der erkannten Umgebung um das Fahrzeug herum basiert. Das Verfahren enthält weiterhin Anzeigen einer Darstellung mindestens der Fahrtroute oder des Zuverlässigkeitsniveaus.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beispielhaften Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben werden, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
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1 ein Blockdiagramm eines Steuerungssystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform ist;
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2 eine Innenansicht einer Windschutzscheibe mit einem Head-up-Display ist, das ein Fahrtroutensymbol zeigt mit einem Fahrtrichtungssymbol gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
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3 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform anzeigt, dass das Fahrzeug auf einer Geradeausfahrt ist;
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4 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform anzeigt, dass das Fahrzeug nach links lenkt;
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5 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform anzeigt, dass das Fahrzeug nach rechts lenkt;
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6 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine geringe erfasste Strecke anzeigt;
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7 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine mittlere erfasste Strecke anzeigt;
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8 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ein geringes Zuverlässigkeitsniveau anzeigt;
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9 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols auf einem Head-up-Display ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform konform mit einer Fahrspur einer Straße ist;
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10 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform anzeigt;
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11 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das anzeigt, dass das Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine hauptsächlich konstante Geschwindigkeit einhält;
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12 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ein Abbremsen des Fahrzeugs anzeigt;
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13 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das ein großes Zuverlässigkeitsniveau, eine große erfasste Strecke anzeigt, und dass das Fahrzeug nach links abbiegt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
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14 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine mittlere erfasste Strecke anzeigt;
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15 eine Ansicht des Fahrtrichtungssymbols ist, das ein mittleres Zuverlässigkeitsniveau, eine große erfasste Strecke anzeigt, und dass das Fahrzeug nach rechts abbiegt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
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16 eine Ansicht eines Fahrtroutensymbols mit einem Fahrtrichtungssymbol ist und einem Aufmerksamkeitssymbol, das einen aufmerksamen Fahrer zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
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17 eine Ansicht eines Fahrtroutenplansymbols mit einem Fahrtroutensymbol und einem Aufmerksamkeitssymbol ist, das einen müden Fahrer zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
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18 eine Ansicht eines Routenplansymbols mit einem Fahrtroutensymbol und einem Aufmerksamkeitssymbol ist, das einen abgelenkten Fahrer zeigt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die nachstehende ausführliche Beschreibung ist ihrer Natur nach lediglich beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, Anwendung und Benutzung zu beschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, durch irgendeine auf dem vorhergehend präsentierten technischen Gebiet, Hintergrund, Übersicht oder durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung ausgedrückte oder implizierte Theorie gebunden zu sein.
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Bezug nehmend auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen über die mehreren Ansichten hinweg gleiche Teile bezeichnen, ist hierin ein Steuersystem 100 für den automatischen Betrieb eines Fahrzeugs 102 dargestellt. Das Fahrzeug 102 der beispielhaften Ausführungsformen ist ein Automobil (nicht eigens nummeriert). Das Steuersystem 100 kann jedoch mit anderen Fahrzeugen verwendet werden, was dem Fachmann klar ist.
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Das Steuersystem 100 der beispielhaften Ausführungsformen enthält einen Prozessor 103, der in der Lage ist, Berechnungen durchzuführen und Programmbefehle auszuführen. Der Prozessor kann ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung („ASIC”) oder ein anderer geeigneter Baustein sein.
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Das Fahrzeug 102 enthält einen Antriebsstrang 104 als Antrieb. Der Antriebsstrang 104 kann beispielsweise einen (nicht dargestellten) Motor (z. B. einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor), ein Getriebe (nicht dargestellt) und Antriebsräder (nicht dargestellt) enthalten, wie es dem Fachmann ganz klar ist. Das Fahrzeug 102 enthält auch einen Lenkungsmechanismus 106 zum Steuern der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 102. Das Fahrzeug 102 kann weiterhin eine Bremseinrichtung 108 zum Verzögern und Anhalten des Fahrzeugs 102 enthalten. Der Antriebsstrang 104, der Lenkungsmechanismus 106 und die Bremseinrichtung 108 sind lediglich in Blockform und ohne weitere detaillierte Beschreibung dargestellt, da Ausgestaltungen dieser Einrichtungen verschieden sind und dem Fachmann wohl bekannt.
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Das Steuersystem 100 steht mit dem Antriebsstrang 104, dem Lenkungsmechanismus 106 und der Bremseinrichtung 108 in Kommunikation, um den Betrieb dieser Mechanismen 104, 106, 108 und, solchermaßen, den Betrieb des Fahrzeugs 102 automatisch zu steuern. Genauer gesagt, der Prozessor 103 steht mit dem Antriebsstrang 104, dem Lenkungsmechanismus 106 und der Bremseinrichtung 108 in Kommunikation. Der Prozessor 103 führt eines oder mehrere Programme aus und steuert, entsprechend dem einen oder der mehreren Programme, den Betrieb des Antriebsstrangs 104, des Lenkungsmechanismus 106 und der Bremseinrichtung 108. Beispielsweise kann der Prozessor 103 veranlassen, dass das Fahrzeug 102 beschleunigt, abbremst, eine Geschwindigkeit beibehält, umlehrt und/oder anhält. Weiterhin sind den Fachleuten andere Aspekte des Betreibens des Fahrzeugs 102 klar, die durch den Prozessor 103 und/oder das Steuersystem 100 gesteuert werden können.
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Das Steuersystem 100 enthält wenigstens einen Außensensor 110. Der wenigstens eine Außensensor 110 erkennt die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs. Beispielsweise kann der wenigstens eine Außensensor 110 die Fahrbahn, Markierungen auf der Fahrbahn, andere Fahrzeuge oder Objekte nahe des Fahrzeugs 102 und/oder Straßenverkehrszeichen erkennen. In den beispielhaften Ausführungsformen enthält das Steuersystem 100 eine Mehrzahl von Außensensoren 110. Die Außensensoren 110 können Kameras, Radarsensoren, Ultraschallempfänger oder andere geeignete Sensormechanismen sein, wie es den Fachleuten klar ist.
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Das Steuersystem 100 der beispielhaften Ausführungsformen enthält ferner einen globalen Positionsbestimmungs-(„GPS”)-Empfänger 122. Der GPS-Empfänger 112 ist in der Lage, einen Ort des Fahrzeugs 102 zu ermitteln. Namentlich ermittelt der GPS-Empfänger 112 den Ort des Fahrzeugs 102 auf der Erde durch Empfang von Signalen von einer Mehrzahl von Satelliten im Orbit und Errechnen der Position basierend auf Differenzen zwischen den Signalen, wie allgemein bekannt.
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Der Prozessor 103 ist mit dem/den Außensensor(en) in Kommunikation. Als solcher empfängt der Prozessor 103 von dem/den Sensor(en) 110 Daten, die mit der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 102 in Zusammenhang stehen. Der Prozessor verwendet diese Daten, um den Ort der Fahrbahn, von Markierungen auf der Fahrbahn (z. B. Fahrbahnteilern), dem Ort anderer Fahrzeuge oder von Objekten nahe dem Fahrzeug 102, der Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge oder Objekte und/oder von Straßenverkehrszeichen (z. B. Geschwindigkeitsbeschränkungszeichen, Stopp-Zeichen, „Zufahrt Verboten”-Zeichen, etc.) zu ermitteln.
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Voneinander differierende Umgebungsbedingungen außerhalb des Fahrzeugs 102 können die erfasste Strecke des/der Außensensor(en) beeinflussen. Beispielsweise können Nebel, atmosphärischer Niederschlag, fehlende Beleuchtung und/oder andere Faktoren die erfasste Strecke reduzieren. Als Solches ist der Prozessor 103 der dargestellten Ausführungsformen konfiguriert, um eine erfasste Strecke zu ermitteln, die wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs basiert. Das heißt, der Prozessor 103 kann ermitteln, wie weit jeder Außensensor 110 „sehen” kann.
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Der Prozessor 103 der beispielhaften Ausführungsformen ist auch mit dem GPS-Empfänger 122 in Kommunikation. Als Solcher empfängt der Prozessor 103 Daten, die der Position des Fahrzeugs 102 auf der Erde zugeordnet sind.
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Das Steuersystem 100 der beispielhaften Ausführungsformen enthält auch ein Eingabegerät 114 und eine Anzeige 116, beide in Kommunikation mit dem Prozessor 103. Das Eingabegerät 114 empfängt Eingaben von einem Anwender, z. B. einem Fahrer des Fahrzeugs 102. Das Eingabegerät 114 als Tastatur (nicht eigens dargestellt), als Mikrofon (nicht eigens dargestellt), als eine der Anzeige 116 zugeordnete Touchscreen-Schicht oder als ein anderes geeignetes Gerät kann implementiert werden, um Daten und/oder Befehle vom Anwender zu erhalten. Natürlich können auch Mehrfach-Eingabegeräte 114 verwendet werden.
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Die Anzeige 116 stellt dem Fahrer und/oder anderen Anwendern des Fahrzeugs 102 optische Information bereit. In einer Ausführungsform wird die Anzeige 116, wie in 2 dargestellt, als ein Head-up-Display („HUD”) (nicht eigens nummeriert) implementiert, auf eine Windschutzscheibe 200 des Fahrzeugs 102 projiziert oder anderweitig implementiert. Bei anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) wird die Anzeige 116 als ein Flachbildschirm in einer Konsole oder Armaturenbrett des Fahrzeugs 102 implementiert. Fachleuten sind andere Techniken geläufig, die Anzeige 116 im Fahrzeug 102 zu implementieren.
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Das Steuersystem 100 wird konfiguriert, wiederum unter Bezugnahme auf die 1, um eine Fahrtroute des Fahrzeugs 102 zu berechnen, wenigstens teilweise basierend auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 102. Genauer gesagt, wird der Prozessor 103 bei den beispielhaften Ausführungsformen konfiguriert, um die Fahrtroute des Fahrzeugs 102 zu berechnen, wenigstens teilweise basierend auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 102. Noch genauer gesagt, wird der Prozessor 103 bei den beispielhaften Ausführungsformen konfiguriert, um die Fahrtroute des Fahrzeugs 102 zu berechnen, wenigstens teilweise basierend auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 102, wie von den Außensensoren 110 bereitgestellt, und der Position des Fahrzeugs 102, wie vom GPS-Empfänger 112 bereitgestellt. Anders ausgedrückt, ermittelt der Prozessor 103 die Reiserichtung, die Fahrtrichtung, die Geschwindigkeit, Abbiegevorgänge, Spurwechsel-Vorgänge und andere notwendige „Entscheidungen”, basierend auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 102 und dem Ort des Fahrzeugs 102. Der Prozessor vermag beim Ermitteln der Fahrtroute des Fahrzeugs 102 auch einen Zielort verwenden, wie vom Anwender über das Eingabegerät 114 oder vermittels anderer Techniken bereitgestellt.
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Wie vorstehend festgestellt, ist der Prozessor 103 in Kommunikation mit der und zur Steuerung des Antriebsstrangs 104, dem Lenkmechanismus 106 und der Bremseinrichtung 108 vorgesehen. Als solche können der Antriebsstrang 104, der Lenkmechanismus 106 und die Bremseinrichtung 108 entsprechend dem vom Prozessor 103 errechneten Routenplan gesteuert werden.
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Das Steuersystem 100 der beispielhaften Ausführungsformen enthält auch einen Innensensor 118. Der Innensensor 118 kann als Kamera (nicht eigens dargestellt) implementiert werden, konfiguriert, um den Fahrer des Fahrzeugs 102 zu erfassen. Selbstverständlich können mehrere Innensensoren 114 verwendet werden. Weiterhin können Innensensoren 114 anders als die Kamera implementiert werden.
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Der Innensensor 118 steht in Kommunikation mit dem Prozessor 103 derart, dass ein vom Innensensor 118 generiertes Signal und diesem Signal zugeordnete Daten durch den Prozessor 103 empfangen wird. Der Prozessor kann dann einen Aufmerksamkeitszustand des Fahrers errechnen, nachstehend auf einen Aufmerksamkeitszustand bezogen. Beispielsweise kann der Prozessor ermitteln, ob der Fahrer wachsam ist und auf die Strecke achtet, ob der Fahrer wachsam und abgelenkt ist oder ob der Fahrer müde ist. Selbstverständlich können andere und/oder verschiedene Aufmerksamkeitszustände durch den Prozessor 103 errechnet werden, basierend auf dem durch den Prozessor 103 vom Innensensor 118 empfangenen Signal.
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Der Prozessor 103 der beispielhaften Ausführungsformen ist konfiguriert, um ein Zuverlässigkeitsniveau der Fahrtroute und/oder einen Auslastungsgrad des Steuersystems 100 zu errechnen. Einfach gesagt, das Zuverlässigkeitsniveau ist ein Wert, bezogen darauf, wie „sicher” oder „vertrauenswürdig” das Steuersystem 100 ist bei Vorhersagen, die bezüglich der Fahrtroute des Fahrzeugs gemacht wurden. Vielerlei Faktoren können beim Berechnen des Zuverlässigkeitsniveaus verwendet werden. Diese Faktoren können die erfasste Strecke, die Qualität der Fahrbahnmarkierungen, eine Korrelation (oder einen Mangel an Korrelation) zwischen der erfassten Umgebung und dem Ort des Fahrzeugs 102, Verlässlichkeit von vom/von den Außensensor(en) 110 empfangenen Signalen, Verlässlichkeit von vom GPS-Empfänger 112 empfangenen Signalen, und/oder Aufmerksamkeitszustand des Fahrers beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
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Wie vorstehend ausgeführt, ist die Anzeige 116 konfiguriert, um Daten vom Prozessor 113 zu empfangen und um dem Fahrer und/oder anderen Nutzern des Fahrzeugs 102 Informationen anzuzeigen. Beispielsweise kann die Anzeige 116 verwendet werden, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit 201 anzuzeigen, wie in 2 gezeigt. Die Anzeige 116 kann auch konfiguriert werde, um eine Darstellung der Fahrtroute anzuzeigen, nachstehend als Fahrtroutensymbol 202 bezeichnet. Ein Fahrtroutensymbol 202 ist in 2 und anderen Figuren herein dargestellt.
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Das Fahrtroutensymbol 202 kann ein Fahrtrichtungssymbol 204 beinhalten. Das Fahrtrichtungssymbol 204 zeigt die geplante Reiserichtung des Fahrzeugs 102 an, d. h., die geplante Fahrtrichtung, wie vom Prozessor 103 errechnet. Jedes der in den 2–5 dargestellten Fahrtrichtungssymbole 204 ist aus drei (nicht eigens nummerierten) Trapezoiden zusammengesetzt. Für die Fahrtrichtungssymbole 204 können jedoch auch eine andere Anzahl und andere Formen verwendet werden. Die Trapezoide in den durch die 2–5 dargestellten Ausführungsformen können in der einen oder anderen Richtung verdreht werden, um die geplante Fahrtrichtung anzuzeigen. Beispielsweise in 3 enthält das Fahrtrichtungssymbol 204 drei gleichschenklige Trapezoide, um anzuzeigen, dass sich das Fahrzeug auf einer Geradeausfahrt befindet. In 4 enthält das Fahrtrichtungssymbol 204 drei nach links gedrehte nicht-gleichschenklige Trapezoide, um anzuzeigen, dass das Fahrzeug nach links abbiegen wird. Das Fahrtrichtungssymbol 204 von 5 enthält nach rechts gedrehte nicht-gleichschenklige Trapezoide, um anzuzeigen, dass das Fahrzeug nach rechts abbiegen wird.
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Das Fahrtrichtungssymbol kann verwendet werden, um eine andere Information als die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 102 zu übermitteln. Beispielsweise kann die Anzahl der Trapezoide im Fahrtrichtungssymbol 204 von einem oder mehreren Faktoren abhängig sein. Bei den in den 2–5 dargestellten beispielhaften Ausführungsformen kann die Anzahl der Trapezoide von der erfassten Strecke des/der Außensensors(-en) abhängig sein. Beispielsweise können drei Trapezoide, wie in den 2–5 dargestellt, für eine lange erfasste Strecke verwendet werden, d. h., eine erfasste Strecke jenseits eines ersten vorgegebenen Werts. Bei einer kurzen erfassten Strecke, d. h., einer erfassten Strecke unterhalb eines zweiten vorgegebenen Werts, kann ein Trapezoid als das Fahrtrichtungssymbol 204 verwendet werden, wie in 6 gezeigt. Bei einer mittleren erfassten Strecke, d. h., einer erfassten Strecke zwischen dem ersten und dem zweiten vorgegebenen Wert, können zwei Trapezoide verwendet werden, wie in 7 gezeigt.
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Bei anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) kann die Anzahl der im Fahrtrichtungssymbol 204 eingeschlossenen Trapezoide das Zuverlässigkeitsniveau anzeigen. Jedoch/allerdings wird das Zuverlässigkeitsniveau bei einigen Ausführungsformen dem Fahrer oder anderen Benutzer dadurch mitgeteilt, ob die Trapezoide „gefüllt” oder „hohl” sind. Beispielsweise, wenn alle Trapezoide gefüllt sind, dann zeigt das Fahrtrichtungssymbol 204 ein hohes Zuverlässigkeitsniveau an. Wenn zwei der Trapezoide gefüllt sind und ein Trapezoid hohl ist, dann zeigt das Fahrtrichtungssymbol 204 ein mittleres Zuverlässigkeitsniveau an, niedriger als das hohe Zuverlässigkeitsniveau. Wenn eines der Trapezoide gefüllt ist und zwei Trapezoide hohl sind, wie insbesondere in 8 gezeigt ist, dann zeigt das Fahrtrichtungssymbol 204 ein niedriges Zuverlässigkeitsniveau an. Selbstverständlich können alternierendes Schattieren, Kolorieren oder andere Techniken verwendet werden, um dem Fahrer oder anderen Benutzer das Zuverlässigkeitsniveau mitzuteilen.
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Durch Kommunizieren der erfassten Strecke und/oder des Zuverlässigkeitsniveaus zum Fahrer des Fahrzeugs 102 wird der Fahrer durch das Steuersystem 100 über die Funktionalität des automatischen Betriebs des Fahrzeugs 102 informiert. Insbesondere kann diese Information den Fahrer vor einer bevorstehenden Notwendigkeit warnen, den Betrieb des Fahrzeugs 102 von einem Automatikmodus in einen manuellen Modus überzuführen. In einem Beispiel mag dies dem Fahrer ermöglichen, das Steuersystem 100 von einem unbeabsichtigten ungeeigneten Führen des Fahrzeugs 102 abzuhalten. In einem anderen Beispiel kann dies den Schrecken reduzieren, den der Fahrer empfindet, wenn das Steuersystem 100 zu einem solchen Übernehmen durch den Fahrer auffordert. Des Weiteren wird die Anzeige 116 durch Integrieren der Kommunikation der erfassten Strecke und/oder des Zuverlässigkeitsniveaus in das Fahrtrichtungssymbol 204 für den Fahrer weniger überhäuft und weniger ablenkend.
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Bei einem HUD können die Trapezoide des Fahrtroutensymbols 202 in der Größe bestimmt und angeordnet werden, um, aus der Sicht des Fahrers des Fahrzeugs 102, generell winkelgetreu zu den Fahrspuren der Fahrbahn zu sein, wie in 9 gezeigt. Solchermaßen kann der Fahrer leichter die geplante Fahrtrichtung des Fahrzeugs 102 sehen, weil Trapezoide, die Fahrspurleitlinien queren, einen Wechsel von Fahrspuren anzeigen. Jedoch mögen, bei anderen Ausführungsformen, die Trapezoide nicht winkelgetreu zu den Fahrspuren der Fahrbahn sein.
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Das Fahrtroutensymbol 202 kann auch verwendet werden, um die Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 102 mitzuteilen. Bei den in den 10–12 dargestellten beispielhaften Ausführungsformen repräsentiert eine Höhe jedes Trapezoids eine in zirka zwei Sekunden durchfahrene Strecke, wenn auf einem HUD winkelgetreu dargestellt. Solchermaßen zeigt das in 10 dargestellte Fahrtroutensymbol 202 ein beschleunigendes Fahrzeug 102, 11 zeigt das Fahrzeug 102 bei konstanter Geschwindigkeit, und 12 zeigt ein bremsendes Fahrzeug 102. Natürlich kann bei alternierenden Ausführungsformen die Höhe jedes Trapezoids verschiedene in verschiedenen Zeiträumen zurückgelegte Strecken repräsentieren.
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Das Fahrtrichtungssymbol 204 kann ohne die in den 2–12 dargestellten Trapezoide implementiert werden. Beispielsweise zeigen die 13–15 das Fahrtrichtungssymbol 204 mit einem Dreieck 1300 und gestrichelten Liniensegmenten 1301. Es könnten jedoch abwechselnd andere Formen verwendet werden, z. B. die Form des Fahrzeugs. Das Fahrtrichtungssymbol 204 in 13 enthält drei nach links drehende Segmente 1301, wobei jedes Segment 1301 eine große Breite hat. Speziell das Drehen der Segmente 1301 nach links zeigt an, dass das Fahrzeug 102 nach links steuern wird, die Anwesenheit von drei Segmenten 1301 zeigt eine große erfasste Strecke an und die große Breite der drei Segmente 1301 zeigt ein großes Zuverlässigkeitsniveau an. Das Fahrtrichtungssymbol 204 in 14 enthält zwei Segmente 1301 mit einer geraden Ausrichtung, bei dem jedes Segment 1301 eine große Breite hat. Die Verwendung von zwei Segmenten 1301 anstelle von dreien zeigt eine mittlere erfasste Strecke an und die große Breite der zwei Segmente 1301 zeigt ein mittleres Zuverlässigkeitsniveau an. Das Fahrtrichtungssymbol 204 in 13 enthält drei nach links drehende Segmente 1301, wobei jedes Segment 1301 eine große Breite hat. Das Fahrtroutensymbol 102 enthält drei nach rechts drehende Segmente 103, wobei zwei Segmente 1301 eine große Breite haben und ein Segment 1301 eine geringe Breite hat. Speziell das nach rechts Drehen der Segmente 1301 zeigt an, dass das Fahrzeug 102 nach rechts lenken wird, und das Verwenden von drei Segmenten 1301 zeigt eine große erfasste Strecke an. Allerdings zeigt ein Element 1301, das eine geringe Breite hat, ein mittleres Zuverlässigkeitsniveau an.
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Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform (nicht dargestellt) kann das Fahrtrichtungssymbol 204 mit einer Mehrzahl von Segmenten implementiert sein, die arrangiert sind, um Straßenmarkierungen zu gleichen. Beispielsweise kann ein Fahrtrichtungssymbol 204 zwei durchgezogene Linien enthalten, die seitliche Fahrbahnmarkierungen einer Fahrbahn nachahmen und dabei eine gestrichelte Linie zwischen sich einschließen, die einen mittleren Fahrbahntrenner nachahmen. Bestimmte Segmente können in Deckkraft und/oder Farbe geändert werden, basierend auf dem Zuverlässigkeitsniveau. Weiterhin können die von den Segmenten erzeugten Linien gekrümmt werden, um zu den Kurven der Fahrbahn zu passen.
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Wie vorstehend gesagt, werden der Prozessor 103 und der Innensensor 118 konfiguriert, um den Aufmerksamkeitszustand des Fahrers zu errechnen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Steuersystems 100 ist die Anzeige weiterhin konfiguriert, um den Aufmerksamkeitszustand des Fahrers als Teil des Fahrtroutensymbols 202 anzuzeigen. Dieser Aufmerksamkeitszustand kann mittels eines Aufmerksamkeitssymbols 1600 dargestellt werden, wie in den beispielhaften Ausführungsformen der 16–18 vorgestellt. Speziell 16 zeigt an, dass der Fahrer aufmerksam bezüglich des Betriebs des Fahrzeugs 102 und/oder der Fahrbahn ist. 16 zeigt an, dass der Fahrer schlafen kann. 18 zeigt an, dass der Fahrer wach ist, aber vom Betrieb des Fahrzeugs 102 abgelenkt ist. Selbstverständlich sind die in den 16–18 gezeigten Aufmerksamkeitssymbole 1600 ihrer Natur nach lediglich Beispiele und andere Techniken zum Darstellen des Aufmerksamkeitszustands des Fahrers können verwendet werden.
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Durch das Anzeigen des Aufmerksamkeitssymbols 1600 an den Fahrer des Fahrzeugs 102 wird der Fahrer informiert, ob das Steuersystem 100 entdeckt hat, dass der Fahrer aufmerksam ist oder nicht, was das Zuverlässigkeitsniveau beeinflussen kann. Beispielsweise wenn der Fahrer aufmerksam hinsichtlich des Betriebs des Fahrzeugs 102 ist, aber die Anzeige 116 des Steuersystems 100 anzeigt, dass der Fahrer unaufmerksam ist, dann kann der Fahrer besser verstehen, weshalb das Steuersystem ein Übernehmen des Fahrzeugs 102 vom automatischen zum manuellen Betrieb fordert. Weiterhin kann der Fahrer warnend auf die Notwendigkeit hingewiesen werden, dem Steuersystem 100 Service zukommen zu lassen. Auch wenn ein Fahrer, der für einige Zeit von der Straße weggeschaut hat, versucht, dem Steuersystem 100 die Steuerung des Fahrzeugs 102 zu übergeben, kann der Fahrer besser verstehen, wenn das Steuersystem 100 bereit ist, die Steuerung des Fahrzeugs 102 zu übernehmen. Mehr noch, der Fahrer kann vom Aufmerksamkeitssymbol 1600 lernen, was das System 100 als die Unaufmerksamkeit des Fahrers ansieht.
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Während mehrere beispielhafte Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung vorgestellt worden sind, sollte klar sein, dass die beispielhaften Ausführungsformen lediglich Beispiele sind, die nicht dazu vorgesehen sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Gestaltung der Offenbarung in irgend einer Weise zu beschränken. Vielmehr wird die vorstehende ausführliche Beschreibung den Fachleuten einen geeigneten Plan bieten, die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen zu implementieren. Es sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und in der Anordnung von Elementen gemacht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen, wie in den beigefügten Patentansprüchen und deren rechtlichen Äquivalenten dargelegt.
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WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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- 1. Ein Verfahren zum automatischen Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren enthält:
Erfassen der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs;
Berechnen einer Fahrtroute des Fahrzeugs, wenigstens teilweise basierend auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs;
Berechnen eines Zuverlässigkeitsniveaus der Fahrtroute des Fahrzeugs, wenigstens teilweise basierend auf der erfassten Umgebung um das Fahrzeug herum; und
Anzeigen einer Darstellung von wenigstens der Fahrtroute oder des Zuverlässigkeitsniveaus.
- 2. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin enthaltend Anzeigen einer Darstellung von Beidem, der Fahrtroute und des Zuverlässigkeitsniveaus.
- 3. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin enthaltend Erfassen eines Fahrers des Fahrzeugs und Berechnen eines Aufmerksamkeitszustands des Fahrers.
- 4. Verfahren nach Ausführungsform 3, weiterhin enthaltend Anzeigen einer Darstellung des Aufmerksamkeitszustands des Fahrers.
- 5. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin enthaltend Ermitteln einer erfassten Strecke, basierend wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs.
- 6. Verfahren nach Ausführungsform 5, weiterhin enthaltend Anzeigen einer Darstellung der erfassten Strecke.
- 7. Verfahren nach Ausführungsform 1, weiterhin enthaltend Erfassen einen Ort des Fahrzeugs mit einem Empfänger eines Globalen Positionssystem („GPS”) und bei dem besagtes Berechnen einer Fahrtroute des Fahrzeugs wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs und dem Ort des Fahrzeugs basiert.
- 8. Ein Steuersystem zum automatischen Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs, bei dem das System enthält:
einen Außensensor zum Erfassen der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs;
einen Prozessor in Kommunikation mit dem Außensensor und konfiguriert, um eine Fahrtroute des Fahrzeugs zu errechnen, basierend wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs und um ein Zuverlässigkeitsniveau der Fahrtroute des Fahrzeugs zu errechnen, basierend wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung um das Fahrzeug herum; und
eine Anzeige in Kommunikation mit dem Prozessor und konfiguriert, um Daten vom Prozessor zu empfangen und um eine Darstellung von wenigstens der Fahrtroute oder des Zuverlässigkeitsniveaus anzuzeigen.
- 9. Steuersystem nach Ausführungsform 8, bei dem die Anzeige konfiguriert ist, um eine Darstellung von Beidem, der Fahrtroute und dem Zuverlässigkeitsniveau, anzuzeigen.
- 10. Steuersystem nach Ausführungsform 8, das weiterhin einen GPS-Empfänger enthält, um einen Ort des Fahrzeugs zu ermitteln und bei dem das Steuersystem konfiguriert ist, um eine Fahrtroute des Fahrzeugs zu berechnen, wenigstens teilweise basierend auf der erfassten Umgebung um das Fahrzeug herum und dem Ort des Fahrzeugs.
- 11. Steuersystem nach Ausführungsform 8, das weiterhin einen Innensensor enthält zum Erfassen eines Fahrers des Fahrzeugs und bei dem das Steuersystem einen Aufmerksamkeitszustand des Fahrers berechnet.
- 12. Steuersystem nach Ausführungsform 11, bei dem die Anzeige konfiguriert ist, um eine Darstellung des Aufmerksamkeitszustands des Fahrers anzuzeigen.
- 13. Ein Fahrzeug, enthaltend:
einen Antriebsstrang zum Antreiben des Fahrzeugs;
einen Lenkungsmechanismus zum Steuern der Fahrtrichtung des Fahrzeugs;
ein Steuersystem in Kommunikation mit dem Antriebsstrang und dem Lenkungsmechanismus zum automatischen Steuern des Betriebs des Fahrzeugs;
das Steuersystem enthält einen Außensensor zum Erfassen der Umgebung um das Fahrzeug;
das Steuersystem enthält einen Prozessor, in Kommunikation mit dem Außensensor und konfiguriert, um eine Fahrtroute des Fahrzeugs zu berechnen, basierend wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung um das Fahrzeug und um ein Zuverlässigkeitsniveau der Fahrtroute des Fahrzeugs zu errechnen, basierend wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung um das Fahrzeug herum; und
das Steuersystem enthält eine Anzeige in Kommunikation mit dem Prozessor und konfiguriert, um Daten vom Prozessor zu empfangen und um eine Darstellung von wenigstens der Fahrtroute oder des Zuverlässigkeitsniveaus anzuzeigen.
- 14. Fahrzeug nach Ausführungsform 13, bei dem die Anzeige konfiguriert ist, um eine Darstellung von Beidem, der Fahrtroute und dem Zuverlässigkeitsniveau, anzuzeigen.
- 15. Fahrzeug nach Ausführungsform 13, bei dem das Steuersystem weiterhin einen GPS-Empfänger zum Ermitteln eines Ortes des Fahrzeugs enthält, und bei dem das Steuersystem konfiguriert ist, um eine Fahrtroute des Fahrzeugs zu berechnen, wenigstens teilweise basierend auf der erfassten Umgebung um das Fahrzeug herum und dem Ort des Fahrzeugs.
- 16. Fahrzeug nach Ausführungsform 13, bei dem das Steuersystem weiterhin einen Innensensor enthält zum Erfassen eines Fahrers des Fahrzeugs und bei dem das Steuersystem einen Aufmerksamkeitszustand des Fahrers berechnet.
- 17. Fahrzeug nach Ausführungsform 16, bei dem die Anzeige konfiguriert ist, um eine Darstellung des Aufmerksamkeitszustands des Fahrers anzuzeigen.
- 18. Fahrzeug nach Ausführungsform 14, bei dem der Prozessor konfiguriert ist, um eine erfasste Strecke zu ermitteln, basierend wenigstens teilweise auf der erfassten Umgebung außerhalb des Fahrzeugs.
- 19. Fahrzeug nach Ausführungsform 18, bei dem die Anzeige konfiguriert ist, um eine Darstellung der erfassten Strecke anzuzeigen.
