DE102014219781A1 - Adaptation of the environment representation depending on weather conditions - Google Patents

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Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Anpassen der Darstellung des Umfelds eines Fahrzeugs, umfassend: Bestimmen des Fahrbahnverlaufs eines Teils der zukünftigen Fahrstrecke des Fahrzeugs; Erkennen der Sichtweite im Umfeld des Fahrzeugs; Bestimmen eines Teils des Fahrbahnverlaufs abhängig von der Sichtweite; Anzeigen des Teils des Fahrbahnverlaufs.Disclosed is a method for adjusting the appearance of the environment of a vehicle, comprising: determining the lane course of a portion of the future driving distance of the vehicle; Detecting the visibility in the environment of the vehicle; Determining a part of the lane course depending on the visibility; Display the part of the lane course.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen der Darstellung der Umgebung eines Fahrzeugs sowie ein entsprechend eingerichtetes Fahrzeug. The invention relates to a method for adjusting the representation of the environment of a vehicle as well as a correspondingly equipped vehicle.

Heutzutage ist es bekannt, dass von Navigationssystemen in Fahrzeugen Straßen in Kreuzungsbereichen und die aktuelle Position des Fahrzeugs im Kreuzungsbereich auf Anzeigen darstellt wird. Die Daten zum Kreuzungsbereich sind dabei als digitale Landkarte im Navigationssystem gespeichert. Nowadays it is known that of navigation systems in vehicles roads in intersection areas and the current position of the vehicle in the intersection area is displayed on displays. The data for the crossing area are stored as a digital map in the navigation system.

Ebenfalls befinden sich heutzutage Fahrzeuge im Forschungsstadium, die mithilfe von typischen LCD oder LED Anzeigen, Head-up Displays oder Head-mounted Displays kontaktanalogen Darstellungen dem Fahrer eines Fahrzeugs anzeigen können. Bei einer kontaktanalogen Darstellung erscheint dem Fahrer die Darstellung dem Bereich des Umfeldes überlagert oder daran angrenzend, dem die Darstelllung zugeordnet ist. Also, vehicles are now at the research stage that can display contact-analogue representations to the driver of a vehicle using typical LCD or LED displays, head-up displays or head-mounted displays. In the case of a contact-analog representation, the representation of the driver appears superimposed on, or adjacent to, the region of the environment to which the representation is assigned.

Sowohl bei nicht-kontaktanaloger (statischer) als auch kontaktanaloger Darstellung werden dem Fahrer Informationen zum Fahrbahnverlauf angezeigt. Ebenso kann die Darstellung auch andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisobjekte wie Randbebauungen umfassen, wenn das Fahrzeug mit entsprechenden Umfeldsensoren, wie Infrarot-Sensoren, RADAR oder LIDAR ausgestattet ist oder Positions- und Objektinformationen über Car-to-Car oder Car-to-X Kommunikation empfängt. Eine Car-to-X Kommunikation bezieht sich auf einen Datenaustausch zwischen einem Fahrzeug und einem Infrastrukturelement (beispielsweise einer Ampel oder einem Nebelmessgerät oder einem zentralen Server). Both non-contact-analog (static) and contact-analog representation, the driver information about the lane course are displayed. Likewise, the representation may also include other road users or obstacle objects such as edge structures if the vehicle is equipped with corresponding environment sensors, such as infrared sensors, RADAR or LIDAR or receives position and object information via car-to-car or car-to-X communication. Car-to-X communication refers to a data exchange between a vehicle and an infrastructure element (for example, a traffic light or a fog meter or a central server).

Die Funktion der Umfeldsensoren des Fahrzeugs kann von den Witterungsbedingungen (Regen, Schnee, Nebel, Glatteis, etc.) abhängen. Allerdings beeinträchtigen die Witterungsbedingungen die Funktion der Sensoren bzw. fusionierten Sensordaten nicht in dem Maß, wie dadurch die Erfassung des Umfelds durch den Fahrer (insbesondere mit den Augen) eingeschränkt wird. Die Umfelderfassung mithilfe der Umfeldsensoren des Fahrzeugs ist deshalb bei schlechten Witterungsbedingungen häufig weniger verschlechtert, als die Sicht für den Fahrer verschlechtert wird. The function of the environment sensors of the vehicle may depend on the weather conditions (rain, snow, fog, black ice, etc.). However, the weather conditions do not affect the function of the sensors or fused sensor data to the extent that this limits the detection of the environment by the driver (especially with the eyes). The environment detection of the environment sensors of the vehicle is therefore often less degraded in bad weather conditions than the visibility for the driver is deteriorated.

Wenn nun das Umfeld des Fahrzeugs, wie es von den Umfeldsensoren erkannt wird, dem Fahrer (kontaktanalog oder nicht kontaktanalog) dargestellt wird, wird dem Fahrer bei schlechten Witterungsverhältnissen häufig ein wesentlich größerer Bereich angezeigt, als der Fahrer per Sicht wahrnehmen kann. Dies kann den Fahrer dazu verleiten, seinen Fahrstil nicht seiner eigenen Sicht anzupassen, sondern sich auf die dargestellte Sensor-Umfelderfassung zu verlassen und seinen Fahrstil an der Sensor-Umfelderfassung auszurichten. If now the environment of the vehicle, as it is detected by the environment sensors, the driver (contact analog or not contact analog) is displayed, the driver is often displayed in bad weather conditions, a much larger area than the driver can perceive by sight. This may entice the driver not to adapt his driving style to his own view, but to rely on the illustrated sensor surround detection and align his driving style with the sensor surround detection.

Dies birgt das Risiko, dass die Umfelderfassung durch die Sensoren nicht in dem Maße korrekt ist, wie bei uneingeschränkter Funktion der Sensoren bei guten Witterungsbedingungen. Diese Informationen dürfen also nicht „überstrapaziert“ werden, indem der Fahrer zu schnell fährt und die Umfelddarstellung, die eher zur Information gedacht war, falsch verwendet. This entails the risk that the sensor detection of the surroundings will not be as correct as if the sensors functioned without restriction in good weather conditions. Thus, this information should not be "overused" by the driver driving too fast and misusing the environment representation intended for information.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Umfelddarstellung derart anzupassen, dass sie den Fahrer nicht zu unangepasstem Fahrverhalten verleitet. It is therefore an object of the present invention to adapt the environment representation so that it does not lead the driver to unadapted driving behavior.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments are defined in the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen der Darstellung des Umfelds eines Fahrzeugs, umfassend: Bestimmen des Fahrbahnverlaufs eines Teils der zukünftigen Fahrstrecke des Fahrzeugs; Erkennen der Sichtweite im Umfeld des Fahrzeugs; Bestimmen eines Teils des Fahrbahnverlaufs abhängig von der Sichtweite; Anzeigen des Teils des Fahrbahnverlaufs. Der Teil des Fahrbahnverlaufs kann statisch oder kontaktanalog angezeigt werden auf einer ortsfest montierten LCD, LED, OLED Anzeige, oder auf einem Head-up Display oder Head-mounted Display. Der Teil des Fahrbahnverlaufs wird typischerweise derart bestimmt, dass er entsprechend der Sichtweite gewählt wird, insbesondere ist der Teil umso kleiner, je kürzer die Sichtweite ist. A first aspect of the invention relates to a method for adjusting the representation of the surroundings of a vehicle, comprising: determining the road course of a part of the future driving route of the vehicle; Detecting the visibility in the environment of the vehicle; Determining a part of the lane course depending on the visibility; Display the part of the lane course. The part of the road course can be displayed statically or contact-analogue on a fixedly mounted LCD, LED, OLED display, or on a head-up display or head-mounted display. The part of the lane course is typically determined to be selected according to the visibility, in particular, the shorter the visibility, the smaller the part.

Die Erfindung ermöglicht es, den Fahrer eines Fahrzeugs bei schlechten Sichtverhältnissen durch zusätzliche Informationen zu unterstützen. Gleichzeitig kann der Fahrer diese Informationen jedoch nicht falsch verwenden, weil sie an die Sichtverhältnisse angepasst wird. Die Fahrsicherheit wird somit erhöht. The invention makes it possible to assist the driver of a vehicle in poor visibility conditions by additional information. At the same time, however, the driver can not misuse this information because it is adapted to the visibility. Driving safety is thus increased.

Die Sichtweite kann anhand von Sensormessungen des Fahrzeugs bestimmt werden, beispielsweise kann direkt über eine Kamera die Sichtweite bestimmt werden. Ebenso kann mithilfe von Luftfeuchte und Temperatur auf die Sichtweite geschlossen werden, oder aus Sensormessungen von Radar oder Lidar-Sensoren auf die Sichtweite rückgeschlossen werden. Weiterhin könnte die Sichtweite über eine Car-to-Car oder Car-to-X Kommunikation als direkter Wert empfangen werden. Die Sichtweite wird typischerweise als Entfernung angegeben, in der Gegenstände mit bloßem Auge noch erkennbar sind, also beispielsweise 25m, 50m, 150m, 200m. The visibility can be determined based on sensor measurements of the vehicle, for example, the visibility can be determined directly via a camera. It is also possible to determine the visibility using humidity and temperature or to draw conclusions about the range of vision from radar or lidar sensor measurements. Furthermore, the visibility could be received via a car-to-car or car-to-X communication as a direct value. Visibility is typically given as the distance in which Objects are still visible to the naked eye, so for example 25m, 50m, 150m, 200m.

In einer Weiterentwicklung wird das Bestimmen des Teils des Fahrbahnverlaufes ebenfalls abhängig von einem oder mehreren der Folgenden bestimmt: den Witterungsverhältnissen auf dem Teil der zukünftigen Fahrstrecke (empfangen über eine Car-to-X Kommunikation); der Stabilität und/oder Zuverlässigkeit der Umfelderfassung durch Umgebungssensoren des Fahrzeugs; vom Fahrbahnverlauf und/oder von der Fahrgeschwindigkeit. Der anzuzeigende Teil des Fahrbahnverlaufes hängt somit von weiteren Parametern ab, in die auch die Zuverlässigkeit der Umfelderfassung durch die Umgebungssensoren des Fahrzeugs mit berücksichtigt werden kann. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass beispielsweise schlechte Witterungsverhältnisse auch die Qualität und Korrektheit der Umfeldmessungen verschlechtern kann. Dies gilt besonders für Messungen, die weiter entfernt sind. In a further development, the determination of the part of the lane course is also determined depending on one or more of the following: the weather conditions on the part of the future driving route (received via a car-to-X communication); the stability and / or reliability of environment detection by environmental sensors of the vehicle; from the road course and / or from the driving speed. The part of the roadway to be displayed thus depends on other parameters, in which the reliability of the environment detection by the environmental sensors of the vehicle can be taken into account. This takes into account the fact that, for example, bad weather conditions can also worsen the quality and correctness of environmental measurements. This is especially true for measurements that are farther away.

In einer Implementierung wird der Teil des Fahrbahnverlaufs derart bestimmt, dass er die Fahrstrecke in Sichtweite des Fahrer des Fahrzeugs zuzüglich eines gemäß einer Streckenvorgabe oder Zeitvorgabe anschließenden Teils der Fahrstrecke umfasst. Die Streckenvorgabe kann 20m, 30m, 50m, 75m, 100m oder 200m bzw. die Zeitvorgabe 1s, 2s, 5s oder 10s sein. Somit wird dem Fahrer eine Darstellung geboten, die seinen Sichtbereich, also seine Sichtweite, abdeckt und nur ein gewisses Maß an Zusatzinformationen bietet, die der Fahrer einerseits verarbeiten kann und deren falsche Verwendung erschwert wird. Der angezeigte Teil des Fahrbahnverlaufs kann auch als Vorausschau bezeichnet werden. Die Streckenvorgabe oder Zeitvorgabe kann insbesondere an die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder den Typ an Straße angepasst werden, auf dem sich die zukünftige Fahrstrecke befindet. In one implementation, the part of the lane course is determined such that it includes the route within sight of the driver of the vehicle plus a part of the route following a distance specification or timing. The distance specification can be 20m, 30m, 50m, 75m, 100m or 200m or the time specification 1s, 2s, 5s or 10s. Thus, the driver is presented a representation that covers his field of vision, so his visibility, and only provides a degree of additional information that can handle the driver on the one hand and their incorrect use is difficult. The displayed part of the lane course can also be referred to as forecast. The route specification or timing can be adapted in particular to the vehicle speed and / or the type of road on which the future route is located.

In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner: Erfassen von Objekten, insbesondere anderen Verkehrsteilnehmern, im Umfeld des Fahrzeugs; Anzeigen derjenigen Objekte, die sich auf oder neben dem Teil des Fahrbahnverlaufs befinden. Neben dem reinen Fahrbahnverlauf werden dem Fahrer somit auch die Hindernisse angezeigt, an denen sich die Fahrzeugführung orientieren muss. Ebenso wie für den Fahrbahnverlauf gilt auch hier, dass gegebenenfalls nicht alle erfassten Objekte angezeigt werden, sondern nur diejenigen, die sich innerhalb der Sichtweite des Fahrers befinden, zuzüglich derer, die sich in der Vorausschau, also auf der bestimmten anschließenden Fahrstrecke befinden. Die Objekte können mithilfe von Radar, Lidar, Ultraschall-, Kamerasensoren des Fahrzeugs oder durch Datenaustausch erfasst werden. Beim Datenaustausch kommunizieren Fahrzeuge mit Fahrzeugen oder mit einer Verkehrsinfrastruktur, was auch Car2X Kommunikation genannt wird. In a further development, the method further comprises: detecting objects, in particular other road users, in the environment of the vehicle; Display the objects that are on or next to the part of the lane course. In addition to the pure road course, the driver thus also the obstacles are displayed on which the vehicle guidance must be oriented. As with the course of the lane, it is also the case here that not all detected objects are displayed, but only those which are within the driver's sight, plus those which are in the foresight, ie on the specific subsequent route. The objects can be detected using radar, lidar, ultrasound, camera sensors of the vehicle or by data exchange. When exchanging data vehicles communicate with vehicles or with a traffic infrastructure, which is also called Car2X communication.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug (insbesondere einen PKW oder LKW), umfassend eine Navigationseinheit, eine Anzeige, elektronische Rechenmittel und insbesondere Sensoren zur Umfelderfassung, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, eines der vorstehend erläuterten Verfahren auszuführen. Another aspect of the invention relates to a vehicle (in particular a car or truck), comprising a navigation unit, a display, electronic calculation means and in particular sensors for environment detection, wherein the vehicle is configured to carry out one of the methods explained above.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 shows a flowchart of a method according to an embodiment.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT

1 zeigt ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel. In einem ersten Schritt S1 bestimmt das Fahrzeug den Fahrbahnverlauf eines Teils der zukünftigen Fahrstrecke des Fahrzeugs. Dieser zukünftige Teil kann z.B. 1 km auf der eingestellten Navigationsroute sein. Dazu erkennt das Navigationssystem zuerst die Position des Fahrzeugs und greift dann auf die zukünftigen Streckendaten zurück. In einer digitalen Landkarte ist detailliert der Fahrbahnverlauf für Straßen hinterlegt. 1 shows a flowchart according to an embodiment. In a first step S1, the vehicle determines the road course of a part of the future route of the vehicle. This future part can be eg 1 km on the set navigation route. For this, the navigation system first recognizes the position of the vehicle and then accesses the future route data. In a digital map the road course for roads is detailed.

Im Schritt S2 wird die Sichtweite im Umfeld des Fahrzeugs erkannt. Dies geschieht mithilfe einer im Fahrzeug installierten Kamera, die den Bereich vor dem Fahrzeug aufnimmt. Mit an sich bekannter Bildverarbeitung kann bestimmt werden, wie weit Randbebauungen oder Fahrstreifenmarkierungen noch erkennbar sind. Hieraus wird die Sichtweite abgeleitet. In step S2, the visibility in the environment of the vehicle is detected. This is done by using a vehicle-mounted camera that picks up the area in front of the vehicle. With known image processing can be determined how far edge structures or lane markings are still recognizable. From this the visibility is derived.

Anschließend wird im Schritt S3 der Teil des Fahrbahnverlaufes bestimmt, der anzuzeigen ist. Hierzu wird die Sichtweite um eine 2s Vorausschau ergänzt. Es wird also der Fahrbahnverlauf ausgewählt, den der Fahrer aufgrund der Sichtweite sehen kann und dann der weitere Fahrbahnverlauf ergänzt, der über die Sichtweite hinaus bei der aktuellen Fahrgeschwindigkeit innerhalb von 2s durchfahren würde. Auf diese Weise wird dem Fahrer Zusatzinformation vermittelt, ohne dass diese Information derart ausführlich und gegebenenfalls nicht vollständig korrekt wäre, so dass eine Falschverwendung durch den Fahrer möglich ist. Subsequently, in step S3, the part of the lane course is determined which is to be displayed. For this purpose, the visibility is supplemented by a 2s forecast. So it selects the road course, which the driver can see due to the visibility and then complements the other road course, which would go beyond the visibility beyond the current driving speed within 2s. In this way, additional information is communicated to the driver without this information being so detailed and possibly not completely correct, so that misuse by the driver is possible.

Schließlich wird der bestimmte Teil des Fahrbahnverlaufes angezeigt, Schritt S4. Idealerweise im Blickfeld des Fahrers und gegebenenfalls auf kontaktanaloge Art, so dass der Fahrer den Blick nicht von der Straße werden muss und die Information schnell aufnehmen kann. Finally, the specific part of the lane course is displayed, step S4. Ideally in the driver's field of vision and possibly in a contact-analogous manner, so that the driver does not have to look away from the road and can absorb the information quickly.

Claims (9)

Verfahren zum Anpassen der Darstellung des Umfelds eines Fahrzeugs, umfassend: Bestimmen des Fahrbahnverlaufs eines Teils der zukünftigen Fahrstrecke des Fahrzeugs; Erkennen der Sichtweite im Umfeld des Fahrzeugs; Bestimmen eines Teils des Fahrbahnverlaufs abhängig von der Sichtweite; Anzeigen des Teils des Fahrbahnverlaufs.  A method of adjusting the appearance of the environment of a vehicle, comprising: Determining the lane course of a part of the future route of the vehicle; Detecting the visibility in the environment of the vehicle; Determining a part of the lane course depending on the visibility; Display the part of the lane course. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Teils des Fahrbahnverlaufes ebenfalls abhängig von einem oder mehreren der Folgenden bestimmt wird: dem Wetter auf dem Teil der zukünftigen Fahrstrecke; der Stabilität und/oder Zuverlässigkeit der Umfelderfassung durch Umgebungssensoren des Fahrzeugs; vom Fahrbahnverlauf und/oder von der Fahrgeschwindigkeit.  The method of claim 1, wherein determining the portion of the lane course is also determined depending on one or more of: the weather on the portion of the future driving distance; the stability and / or reliability of environment detection by environmental sensors of the vehicle; from the road course and / or from the driving speed. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Teil des Fahrbahnverlaufs derart bestimmt wird, dass er die Fahrstrecke in Sichtweite des Fahrer des Fahrzeugs zuzüglich eines gemäß einer Streckenvorgabe oder Zeitvorgabe anschließenden Teils der Fahrstrecke umfasst.  The method of claim 1, wherein the part of the lane course is determined such that it includes the route in sight of the driver of the vehicle plus a subsequent to a distance specification or timing part of the route. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Streckenvorgabe 20m, 30m, 50m, 75m, 100m oder 200m ist bzw. die Zeitvorgabe 1s, 2s, 5s oder 10s ist.  The method of claim 3, wherein the distance default is 20m, 30m, 50m, 75m, 100m or 200m or the timing is 1s, 2s, 5s or 10s. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fahrbahnverlauf mithilfe eines Satellitennavigationssystems und einer digitalen Landkarte, die Fahrbahnverläufe der Straßen abbildet, bestimmt wird.  Method according to one of the preceding claims, wherein the road course is determined by means of a satellite navigation system and a digital map, which maps road lanes of the roads. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Erfassen von Objekten, insbesondere anderen Verkehrsteilnehmern, im Umfeld des Fahrzeugs; Anzeigen derjenigen Objekte, die sich auf oder neben dem Teil des Fahrbahnverlaufs befinden.  The method of any one of the preceding claims, further comprising: Detecting objects, in particular other road users, in the surroundings of the vehicle; Display the objects that are on or next to the part of the lane course. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Objekte mithilfe von Radar, Lidar, Ultraschall-, Kamerasensoren des Fahrzeugs oder durch Datenaustausch erfasst werden.  The method of claim 6, wherein the objects are detected by means of radar, lidar, ultrasound, camera sensors of the vehicle or by data exchange. Fahrzeug, umfassend eine Navigationseinheit, eine Anzeige und elektronische Rechenmittel, die dazu eingerichtet sind eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 auszuführen.  A vehicle comprising a navigation unit, a display and electronic computing means adapted to carry out one of the methods according to claims 1 to 5. Fahrzeug nach Anspruch 8, umfassend ferner Sensoren zur Umfelderfassung, wobei das Fahrzeug zur Ausführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 6 oder 7 eingerichtet ist.  Vehicle according to claim 8, further comprising sensors for environment detection, wherein the vehicle is adapted to carry out a method according to claims 6 or 7.
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