-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzeigen einer Verfügbarkeit eines ersten Fahrmodus eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug zumindest in dem ersten Fahrmodus, in welchem das Fahrzeug zumindest teilweise automatisch geführt wird, und in einem zweiten Fahrmodus, in welchem das Fahrzeug nicht automatisch geführt wird, betreibbar ist.
-
In Fahrzeugen werden in zunehmendem Maße Fahrerassistenzsysteme bzw. Module für solche Systeme eingesetzt, welche den Fahrer des Fahrzeugs bei der Fahraufgabe unterstützen. Die Fahrerassistenzsysteme umfassen hierfür Sensoren, um Ereignisse in der Umgebung des Fahrzeugs, im Innenraum des Fahrzeugs oder von Fahrzeugeinrichtungen erzeugte Ereignisse zu erfassen. Die von den Sensoren erzeugten Daten werden ausgewertet und in Signale umgewandelt, welche den Fahrer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen. In bestimmten Situationen können die Fahrerassistenzsysteme das Führen des Fahrzeugs ganz übernehmen. Das Fahrzeug wird dann vollautomatisch geführt, ohne dass der Fahrer Einfluss auf das Führen des Fahrzeugs nimmt.
-
Um das Vertrauen des Fahrers in ein automatisches Führen des Fahrzeugs oder die Funktionsweise von Fahrerassistenzsystemen zu erhöhen, sind Systeme zum Anzeigen von Eingriffen der Fahrerassistenzsysteme in den Fahrtablauf bekannt.
-
Die
DE 10 2011 121 948 A1 beschreibt eine Vorausschau auf Aktionen eines autonomen Fahrsystems. Ein Fahrzeugführer wird dabei über ein mittels eines Fahrerassistenzsystems geplantes und vom Kraftfahrzeug durchgeführtes Fahrmanöver informiert. Es wird eine aktuelle Verkehrssituation anhand von Umgebungsdaten erfasst, ein Fahrmanöver auf Grundlage der erfassten Umgebungsdaten geplant und das Fahrmanöver sowie zumindest ein Teil der erfassten Umgebungsdaten in einem Bild auf einer Anzeige dargestellt.
-
Die
DE 10 2010 014 499 B4 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Spurhalteassistenten für mehrspuriges Abbiegen in einem Kraftfahrzeug. Dabei werden in einem Head-Up-Display kontaktanalog Fahrbahnmarkierungen angezeigt. Dabei wird insbesondere die Fahrspur, die der Fahrer halten soll, hervorgehoben dargestellt.
-
Nachteilig am Stand der Technik ist jedoch, dass dem Nutzer nicht vermittelt wird, wann eine Verwendung eines voll- bzw. teilautomatischen Fahrmodus überhaupt möglich ist.
-
Die
DE 102 41 922 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem für ein Straßenfahrzeug mit einem Hilfesystem. Das Hilfesystem dient dabei der Ausgabe von Hilfeinformationen an einen Fahrer des Fahrzeugs. Das Hilfesystem ist mit Erkennungsmitteln ausgestattet, mit welchen erkannt werden kann, ob das Fahrerassistenzsystem in dem momentanen und/oder einem für die Zukunft zu erwartenden Betriebszustand des Fahrzeugs zuverlässig betrieben werden kann. Dabei wird ein Fahrerassistenzsystem zum automatischen Abstandhalten beschrieben. Weiterhin kann das Hilfesystem dem Fahrer während eines Betriebes des Fahrzeuges einen Hinweis geben, wenn das Fahrerassistenzsystem nicht zuverlässig betrieben werden kann.
-
Die
DE 10 2011 082 398 A1 beschreibt ein Verfahren zum Darstellen eines Navigationshinweises, wobei anhand einer Fahrroute angezeigt wird, in welchem Abschnitt einer Fahrroute eine Zusatzinformation für ein Fahrerassistenzsystem vorhanden ist. Dabei kann beim Aktivieren eines Fahrerassistenzsystems dessen Verfügbarkeit automatisch angezeigt werden.
-
Die
DE 10 2012 112 296 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines ein automatisiertes, teilautomatisiertes und ein manuelles Fahren ermöglichenden Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs. Dabei wird mittels einer Bewertungseinheit geprüft, ob in Abhängigkeit des aktuellen Fahrzeugzustandes und/oder der aktuellen Verkehrssituation und/oder einer bevorstehenden Verkehrssituation und/oder des Fahrerverhaltens eine Umschaltung vom manuellen Fahren in ein automatisiertes oder teilautomatisiertes Fahren durchführbar ist. Weiterhin wird bei Durchführbarkeit eines automatisierten oder teilautomatisierten Fahrens mittels des Fahrerassistenzsystems die Durchführbarkeit mittels einer Anzeigeeinheit dem Fahrer angezeigt.
-
Die nachveröffentlichte
DE 10 2013 110 852 A1 beschreibt ein Verfahren für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs. Bei dem Verfahren wird ein Beginn eines Autopilotstreckenabschnitts in einem für das Fahrzeug geplanten Streckenverlauf bestimmt. Weiterhin wird ein Abstand zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Beginn des Autopilotenstreckenabschnitts bestimmt und in dem Fahrzeug ausgegeben. Bei aktivierter Autopilotfunktion wird die Länge des Autopilotstreckenabschnitts von der Anzeigevorrichtung dargestellt.
-
Die nachveröffentlichte
DE 10 2013 210 395 A1 beschreibt ein Verfahren zur Datenkommunikation zwischen Kraftfahrzeugen einerseits und einem zentralen Informationspool andererseits. Bei dem Verfahren werden Informationen dazu gesammelt, auf welchen Streckenabschnitten ein automatischer Fahrmodus ein- oder ausgeschaltet wird. Diese Informationen können dann an verschiedene Fahrzeuge übermittelt werden und dort angezeigt werden. Dadurch kann ein Fahrer entscheiden, ob er auf einem Streckenabschnitt den automatischen Fahrmodus verwenden kann.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in einem Fahrzeug bereitzustellen, mit denen ein Fahrer schnell und intuitiv erfassen kann, wann ein teilautomatisches oder vollautomatisches Führen eines Fahrzeugs möglich ist, und der Fahrer bei einem teilautomatischen oder vollautomatischen Führen des Fahrzeugs umfassend informiert wird.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erfasst, ob sich das Fahrzeug in dem ersten oder dem zweiten Fahrmodus befindet. Es werden erste Umgebungsdaten aus der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt. Wenn erfasst worden ist, dass sich das Fahrzeug in dem zweiten Fahrmodus befindet, wird anhand der ersten Umgebungsdaten ein Beginn eines Streckenabschnitts prognostiziert, ab dem der erste Fahrmodus verfügbar ist. In Abhängigkeit von dem prognostizierten Beginn des Streckenabschnitts wird auf einer ersten Anzeigefläche ein erstes Anzeigeelement erzeugt, durch welches der prognostizierte Beginn des Streckenabschnitts in einer ersten Darstellungsweise dargestellt wird.
-
Dem Fahrer wird durch das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache und schnelle Art und Weise vermittelt, ab wann der erste Fahrmodus verwendet werden kann. Beispielsweise ist die erste Anzeigefläche in der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet und stellt insbesondere eine Anzeigefläche eines Head-Up-Displays dar. Dadurch muss der Fahrer seinen Blick nicht von der Straße wenden, um das erste Anzeigeelement zu sehen.
-
Die ersten Umgebungsdaten können insbesondere über im Fahrzeug verbaute Fahrzeugkomponenten ermittelt werden. Die Fahrzeugkomponenten können dabei insbesondere ein Navigationssystem, ein Licht- und/oder Wettersensor oder eine Dateneinheit sein. Die ersten Umgebungsdaten sind dann insbesondere von der Route, welche von dem Fahrzeug befahren wird, von Licht- und/oder Wetterverhältnissen in der Umgebung des Fahrzeugs oder von in der Dateneinheit abgespeicherten Daten abhängig. In der Dateneinheit können insbesondere historische Daten abgespeichert sein. Es kann beispielsweise ermittelt werden, auf welchen Streckenabschnitten der erste Fahrmodus in der Vergangenheit verfügbar war.
-
Insbesondere wird in Abhängigkeit von den ermittelten ersten Umgebungsdaten ein Ende des Streckenabschnitts prognostiziert, ab dem der erste Fahrmodus nicht mehr verfügbar ist. Die erste Darstellungsweise des ersten Anzeigeelements kann dann eine Darstellung einer Fahrbahn umfassen, wobei der prognostizierte Beginn des Streckenabschnitts durch eine Markierung dargestellt und der Streckenabschnitt der Fahrbahn, der sich zwischen dem prognostizierten Beginn des Streckenabschnitts und dem prognostizierten Ende des Streckenabschnitts befindet, markiert dargestellt wird. Streckenabschnitte, die sehr gut gekennzeichnet und beschildert sind, eignen sich beispielsweise besonders gut für eine vollautomatische Fahrt. Zudem kann dadurch ein Bereich, in welchem der erste Fahrmodus verfügbar ist, von dem Bereich visuell abgehoben dargestellt werden, in welchem der erste Fahrmodus nicht verfügbar ist. Dies führt dem Fahrer vorteilhafterweise direkt vor Augen, auf welchen Streckenabschnitten der erste Fahrmodus verfügbar ist und auf welchen nicht.
-
Das erste Anzeigeelement stellt insbesondere ein kontaktanaloges Anzeigeelement dar. Dies bedeutet, dass das erste Anzeigeelement derart angezeigt wird, als sei es direkter Bestandteil der Fahrbahn. Dadurch ist das Anzeigeelement im Blickfeld des Fahrers auf einer Anzeigefläche des Head-Up-Displays nicht störend.
-
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens hängen/hängt der prognostizierte Beginn und/oder das prognostizierte Ende des Streckenabschnitts von einer prognostizierten Zeit und/oder einer prognostizierten Länge einer Strecke bis zu dem Beginn und/oder Ende des Streckenabschnitts ab. Der prognostizierte Beginn und/oder das prognostizierte Ende des Streckenabschnitts umfassen demnach eine zeitliche und/oder eine örtliche Komponente. Steht das Fahrzeug in einem Stau, wird zwar die prognostizierte Länge der Strecke nicht erhöht, wohl aber die prognostizierte Zeit. Durch die Berücksichtigung beider Komponenten, kann die Aussagekraft der Prognose vorteilhafterweise erhöht werden.
-
Weiterhin wird im zweiten Fahrmodus auf einer zweiten Anzeigefläche ein zweites Anzeigeelement angezeigt, durch welches der prognostizierte Beginn des Streckenabschnitts in einer zweiten Darstellungsweise dargestellt wird. Die zweite Anzeigefläche ist beispielsweise in einem Kombinationsinstrument des Fahrzeugs angeordnet. Die Anzeigefläche des Kombinationsinstruments befindet sich hinter dem Lenkrad des Fahrzeugs und im zweiten Fahrmodus, also wenn der Fahrer das Fahrzeug selbst führt, innerhalb des Blickfeldes des Fahrers. Der Fahrer muss lediglich seinen Blick etwas senken, um den Anzeigeinhalt der zweiten Anzeigefläche erfassen zu können. Dem Fahrer wird dadurch auf unterschiedliche Weise die Verfügbarkeit des ersten Fahrmodus dargestellt.
-
Das zweite Anzeigeelement umfasst dabei insbesondere eine Balkendarstellung, wobei eine Länge des Balkens eine verbleibende Strecke und/oder eine verbleibende Zeit anzeigt, bis der prognostizierte Beginn des Streckenabschnitts erreicht wird. Die Darstellungsweise des zweiten Anzeigeelements ist dabei insbesondere ikonografisch. Zudem wird die Länge des Balkens an die verbleibende Strecke und/oder Zeit angepasst. Beispielsweise wird ein Kreisumfang oder ein Ring, insbesondere ein Kreisring, balkenähnlich aufgefüllt. Bei Erreichen des prognostizierten Beginns des Streckenabschnitts ist der Kreisumfang bzw. Kreisumfang dann geschlossen.
-
Erfindungsgemäß wird, wenn der erste Fahrmodus verfügbar ist, in den ersten Fahrmodus gewechselt. Es werden zweite Umgebungsdaten ermittelt. In Abhängigkeit von den zweiten Umgebungsdaten werden zu dem ersten Anzeigeelement Regelobjekte hinzugefügt. Die zweiten Umgebungsdaten werden dabei insbesondere von Sensoren, welche auch für herkömmliche Fahrerassistenzsysteme verwendet werden, bereitgestellt.
-
Die zweiten Umgebungsdaten sind dabei anderer Natur als die ersten Umgebungsdaten. Die ersten Umgebungsdaten umfassen Daten zu Streckenzuständen, Licht- und/oder Wetterverhältnisse auf der befahrenen Route und werden nicht in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs erfasst. Sie können beispielsweise bereits bei Fahrtantritt bereit stehen und umfassen auch Umgebungsdaten aus den Umgebungen des Fahrzeugs, welche das Fahrzeug während der gesamten Fahrt, also auch in Zukunft, auf der Route passieren wird. Die zweiten Umgebungsdaten werden hingegen aus der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs, also dort, wo sich das Fahrzeug im Moment der Datenerhebung gerade befindet, ermittelt. Die zweiten Umgebungsdaten haben einen unmittelbaren Einfluss darauf, wie das Fahrzeug geführt wird. Sie umfassen andere Verkehrsteilnehmer, Verkehrszeichen und/oder Verkehrsampeln. Zwar kann der Ort, an welchem Verkehrszeichen und Verkehrsampeln bereits zu Fahrtantritt bekannt sein. Was diese jedoch anzeigen, wenn das Fahrzeug diesen Ort passiert, kann erst unmittelbar an diesem Ort bzw. kurz vorher ermittelt werden.
-
Im ersten Fahrmodus wird das Fahrzeug teil- bzw. vollautomatisch von Fahrerassistenzsystemen geführt. Unter Regelobjekten sind daher im Sinne der Erfindung Objekte zu verstehen, an denen sich die Regelung durch ein Fahrerassistenzsystem orientiert. Dabei wird beispielsweise bei der Längsregelung der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug geregelt. Das vorausfahrende Fahrzeug wird daher als Regelobjekt verwendet. Dieses wird dann in einer graphischen Repräsentation als Regelobjekt auf der Anzeigefläche angezeigt. Es können auch Fahrstreifen, Verkehrszeichen, Verkehrslichter oder von einem Navigationssystem bereitgestellte Informationen als Regelobjekte verwendet werden. Auch die Witterungsbedingungen können ein Regelobjekt darstellen.
-
Durch das Hinzufügen der Regelobjekte zu dem ersten Anzeigeelement wird dem Fahrer signalisiert, dass das System alle für das Führen des Fahrzeugs relevanten Informationen und alle Gefahren auf der Straße erkannt hat. Dadurch soll der Fahrer lernen, dem System bei dem voll- oder teilautomatischen Führen des Fahrzeugs zu vertrauen.
-
Erfindungsgemäß werden aus den zweiten Umgebungsdaten solche Regelobjekte der hinzugefügten Regelobjekte ermittelt, welche einen Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs im ersten Fahrmodus haben. Die ermittelten Regelobjekte werden dann markiert dargestellt. Dadurch wird dem Fahrer angezeigt, dass das System auch diejenigen Informationen und Gefahren erkannt hat, die ein Fahrmanöver seitens des Fahrzeugs nötig machen. Auch dies trägt zu einer Vertrauensbildung des Fahrers in das System bei. Insbesondere werden dem Fahrer Fahrtrichtungen angezeigt, welche beispielsweise ein erfasstes Fahrzeug oder ein erfasster Fußgänger voraussichtlich einschlagen. Zusätzlich können dem Nutzer dann auch Ausweichmanöver im Head-Up-Display angezeigt werden.
-
Insbesondere wird im ersten Fahrmodus auf einer dritten Anzeigefläche ein drittes Anzeigeelement angezeigt, durch welches ein prognostiziertes Ende des Streckenabschnitts angezeigt wird, ab welchem der erste Fahrmodus nicht mehr verfügbar ist. Das dritte Anzeigeelement entspricht dabei beispielsweise dem zweiten Anzeigeelement. Zusätzlich kann noch eine Zeit angezeigt werden, für welche der erste Fahrmodus noch verfügbar ist.
-
Die dritte Anzeigefläche ist dabei insbesondere in der Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet. Befindet sich das Fahrzeug im ersten Fahrmodus in einem vollautomatischen Modus, wird der Fahrer seine Aufmerksamkeit auf eine Anzeigefläche in der Mittelkonsole des Fahrzeugs richten. Mittels dieser Anzeigefläche kann sich der Fahrer dann Tätigkeiten zur Beschäftigung widmen, beispielsweise Filme ansehen, E-Mails schreiben oder sonstige Tätigkeiten ausführen. Da sich im vollautomatischen Fahrmodus die Aufmerksamkeit des Fahrers also hauptsächlich auf die dritte Anzeigefläche richtet, wird dort vorteilhafterweise ein Anzeigeelement angezeigt werden, welches dem Fahrer eindeutig anzeigt, wann der erste Fahrmodus nicht mehr verfügbar ist und er wieder Fahrverantwortung übernehmen muss. Sollte der Fahrer während einer vollautomatisierten Fahrt sicher gehen wollen, dass das Fahrzeug alle Gefahren erkennt und alle notwendigen Fahrmanöver selbst einleitet, kann er seinen Blick jederzeit auf die erste Anzeigefläche richten.
-
In einer anderen Ausgestaltung wird ein Unsicherheitsgrad des Fahrers ermittelt. Unterschreitet der Unsicherheitsgrad eine vorbestimmte Grenze, werden das erste Anzeigeelement und die Regelobjekte auf der ersten Anzeigefläche im ersten Fahrmodus ausgeblendet. Steht ein Fahrmanöver bevor, beispielsweise ein Ausweichmanöver oder ein Überholmanöver, können das erste Anzeigeelement und/oder die Regelobjekte wieder eingeblendet werden. Ein manöverabhängiges Einblenden erhöht auch das Vertrauen des Fahrers in das System.
-
Weiterhin wird ermittelt, wie lange der erste Fahrmodus noch verfügbar ist. Unterschreitet die noch verfügbare Zeit einen vorbestimmten Wert, wird das erste und/oder das dritte Anzeigeelement im ersten Fahrmodus hervorgehoben dargestellt. Dadurch wird der Fahrer darauf aufmerksam gemacht, dass er wieder selbst Fahrverantwortung übernehmen muss.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Anzeigen einer Verfügbarkeit eines ersten Fahrmodus eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug zumindest in dem ersten Fahrmodus, in welchem das Fahrzeug zumindest teilweise automatisch geführt wird, und einem zweiten Fahrmodus, in welchem das Fahrzeug nicht automatisch geführt wird, betreibbar ist. Die Vorrichtung umfasst eine Erfassungseinheit, mittels welcher erfassbar ist, ob das Fahrzeug in dem ersten oder dem zweiten Fahrmodus betrieben wird. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Ermittlungseinheit, mittels welcher erste Umgebungsdaten aus der Umgebung des Fahrzeugs ermittelbar sind und eine Prognoseeinheit, mittels welcher ein Beginn eines Streckenabschnitts prognostizierbar ist, ab welchem der erste Fahrmodus verfügbar ist, wenn von der Erfassungseinheit erfasst worden ist, dass sich das Fahrzeug in dem zweiten Fahrmodus befindet. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine erste Anzeigefläche, die in der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, mittels welcher die erste Anzeigefläche in Abhängigkeit von dem prognostizierten Beginn des Streckenabschnitts derart ansteuerbar ist, dass auf der ersten Anzeigefläche ein erstes Anzeigeelement erzeugt wird, durch welches der prognostizierte Beginn des Streckenabschnitts in einer ersten Darstellungsweise darstellbar ist. Erfindungsgemäß ist im zweiten Fahrmodus auf einer zweiten Anzeigefläche, die in einem Kombinationsinstrument des Fahrzeugs angeordnet ist, ein zweites Anzeigeelement anzeigbar, durch welches der prognostizierte Beginn des Streckenabschnitts in einer zweiten Darstellungsweise dargestellt wird, und im ersten Fahrmodus ist auf einer dritten Anzeigefläche, die in der Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet ist, ein drittes Anzeigeelement anzeigbar, durch welches ein prognostiziertes Ende des Streckenabschnitts angezeigt wird, ab welchem der erste Fahrmodus nicht mehr verfügbar ist.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere derart ausgestaltet, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Sie weist daher auch alle Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
-
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung der Vorrichtung aus 1 in einem Fahrzeug,
- 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 4a uns 4b zeigen Beispiele für auf den Anzeigeflächen erzeugte Anzeigeelemente im zweiten Fahrmodus und
- 5a und 5b zeigen Beispiele für auf den Anzeigeflächen erzeugte Anzeigeelemente im ersten Fahrmodus.
-
Die 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 sowie deren Anordnung in einem Fahrzeug 1.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 umfasst zunächst drei Anzeigeflächen 3, 4 und 5.
-
Die erste Anzeigefläche 3 ist dabei in der Windschutzscheibe 19 des Fahrzeugs 1 angeordnet. Sie ist insbesondere Teil eines sogenannten Head-Up-Displays (HUD). Die Anzeige in einem HUD ermöglicht insbesondere eine kontaktanaloge Anzeige, bei der Anzeigeelemente der realen Fahrbahn überlagert werden, und somit nur noch minimal störend im Blickfeld des Fahrers angezeigt werden. Zudem muss der Fahrer seinen Blick nicht von der Fahrbahn abwenden, um die Anzeigefläche 3 beim Führen des Fahrzeugs 1 zu sehen.
-
Die zweite Anzeigefläche 4 ist hinter dem Lenkrad 7 des Fahrzeugs 1 angeordnet und stellt eine Anzeigefläche eines frei programmierbaren Kombinationsinstrumentes (FPK) 8 dar.
-
Die dritte Anzeigefläche 5 ist in der Mittelkonsole 6 des Fahrzeugs 1 angeordnet. Dieses stellt insbesondere die Anzeigefläche 5 eines Infotainmentsystems dar. Beispielsweise ist diese Anzeigefläche 5 ein Touch-Screen, über welchen das Infotainmentsystem bedient werden kann.
-
Alle drei Anzeigeflächen 3, 4 und 5 sind mit einer Steuervorrichtung 9 verbunden. Die Steuervorrichtung 9 wiederum ist mit einer Erfassungseinheit 10 verbunden. Die Erfassungseinheit 10 erfasst, in welchem Fahrmodus sich das Fahrzeug 1 befindet. Dabei unterscheidet die Erfassungseinheit 10 insbesondere zwischen einem ersten und einem zweiten Fahrmodus.
-
In dem ersten Fahrmodus wird das Fahrzeug 1 beispielsweise vollautomatisch geführt. Dabei übernimmt das Fahrzeug 1 die Längs- und Querführung auf der Straße. Das Fahrzeug 1 gibt Gas und bremst automatisch. Im ersten Fahrmodus kann sich der Fahrer also anderen Tätigkeiten als der Fahrzeugführung widmen. Der Fahrer kann beispielsweise Filme ansehen oder E-Mails schreiben.
-
Im Allgemeinen ist ein automatisches Führen eines Fahrzeugs 1 auf gut gekennzeichneten Strecken möglich. Fehlt beispielsweise die Fahrbahnmarkierung auf der Fahrbahn, ist ein automatisches Führen nur erschwert möglich. Auch vorherrschende Licht- und Wetterbedingungen können darüber entscheiden, ob ein automatisches Führen des Fahrzeugs 1 möglich ist. Ist es dunkel, können beispielsweise Fußgänger nur schwer erfasst werden. Ein Ausweichmanöver kann dann möglicherweise nicht rechtzeitig ausgeführt werden. Auch Verkehrszeichen sind bei schlechten Licht- und Wetterverhältnissen schwer zu erkennen, so dass beispielsweise eine automatische Anpassung der Geschwindigkeit erschwert ist.
-
Der zweite Fahrmodus hingegen wird als Fahrmodus definiert, in dem das Fahrzeug 1 von einer Person geführt wird. Dies heißt, die Verantwortung der Fahrzeugführung liegt beim Fahrer alleine. Der Fahrer bedient die Pedale (Gas-, Bremspedal) und lenkt selbst. Der zweite Fahrmodus steht dem Fahrer immer zur Verfügung. Eine Verfügbarkeitsprüfung des zweiten Fahrmodus ist daher nicht notwendig.
-
Die Steuervorrichtung 9 ist zudem mit einer Ermittlungseinheit 11 verbunden. Mittels der Ermittlungseinheit 11 ist ein Beginn eines Streckenabschnitts ermittelbar, ab welchem der erste Fahrmodus verfügbar ist. Der Beginn des Streckenabschnitts kann dabei ein bestimmter geographischer Ort auf der von dem Fahrzeug 1 befahrenen Route sein. Alternativ kann der Beginn des Streckenabschnitts auch ein Zeitpunkt sein, ab welchem der erste Fahrmodus verfügbar ist.
-
Um den Zeit- und/oder Streckenpunkt zu ermitteln, ab dem der erste Fahrmodus verfügbar ist, ist die Ermittlungseinheit 11 mit mehreren Fahrzeugkomponenten 12.1 bis 12.3 verbunden. Die Fahrzeugkomponente 12.1 ist beispielsweise das Navigationssystem des Fahrzeugs 1. Dieses stellt Streckeninformationen bereit, mittels welcher ermittelt werden kann, ob auf einer bestimmten Strecke ein automatisches Führen des Fahrzeugs 1 möglich ist oder nicht.
-
Die Fahrzeugkomponente 12.2 stellt beispielsweise einen Licht- und/oder Wettersensor dar. Dieser kann Licht- und/oder Wetterverhältnisse in der Umgebung des Fahrzeugs 1 messen. Zudem kann der Licht- und Wettersensor auch eine Wettervorhersage für den zukünftigen Streckenverlauf umfassen. Diese Informationen können dann zu einer Prognose eines Beginns eines Streckenabschnitts verwendet werden, ab dem der erste Fahrmodus verfügbar ist.
-
Die Fahrzeugkomponente 12.3 kann eine Dateneinheit umfassen, welche Fahrdaten sammelt und auswertet. Beispielsweise kann die Dateneinheit in Kombination mit dem Navigationssystem Strecken speichern, auf welchen in der Vergangenheit ein automatisches Führen des Fahrzeugs möglich war.
-
Die Daten der Fahrzeugkomponenten werden dann von einer Prognoseeinheit 16, welche in der Ermittlungseinheit 11 integriert ist, dazu verwendet, einen Beginn eines Streckenabschnitts zu prognostizieren, ab welchem ein Wechsel von dem ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus möglich ist.
-
Mit Bezug zu 3 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert:
- Ausgangspunkt ist dabei zunächst, dass der Fahrer das Fahrzeug 1 selbst führt. Das Fahrzeug 1 befindet sich also im zweiten Fahrmodus.
-
Dies wird in Schritt S1 von der Erfassungseinheit 10 erfasst.
-
In Schritt S2 werden erste Umgebungsdaten ermittelt. Die ersten Umgebungsdaten werden dabei unter Zuhilfenahme von Daten der Fahrzeugkomponenten 12.1 bis 12.3 ermittelt.
-
In Schritt S3 werden die ersten Umgebungsdaten an die Prognoseeinheit 16 übermittelt. Es werden dann eine Zeit und/oder eine Länge einer Strecke prognostiziert, für die in dem zweiten Fahrmodus weiter gefahren werden muss, da der erste Fahrmodus noch nicht verfügbar ist. Aus dieser Zeit und/oder der Länge der Strecke wird ein Beginn eines Streckenabschnitts ermittelt, ab welchem der erste Fahrmodus voraussichtlich verfügbar ist. Zudem wird ein Ende des Streckenabschnitts ermittelt, ab dem der erste Fahrmodus voraussichtlich nicht mehr verfügbar sein wird.
-
Wurde der Beginn des Streckenabschnitts und das Ende des Streckenabschnitts prognostiziert, wird in Schritt S4 auf der ersten Anzeigefläche 3 ein erstes Anzeigeelement 13 erzeugt, wie es beispielsweise in 4a gezeigt ist. Das erste Anzeigeelement 13 stellt den Beginn des Streckenabschnitts in einer ersten Darstellungsweise dar.
-
Das erste Anzeigeelement 13 umfasst dabei eine Darstellung einer Fahrbahn. Der prognostizierte Beginn des Streckenabschnitts wird als Grenze 13.1 auf der Fahrbahn dargestellt. Das prognostizierte Ende des Streckenabschnitts hingegen liegt so weit voraus, dass es noch nicht auf der Fahrbahn angezeigt werden kann. Der Streckenabschnitt 13.2 befindet sich zwischen dem prognostizierten Beginn des Streckenabschnitts und dem prognostizierten Ende des Streckenabschnitts. Der Streckenabschnitt 13.2, der zwischen dem prognostizierten Beginn und dem prognostizierten Ende liegt, wird markiert dargestellt. Dadurch hebt sich der Streckenabschnitt 13.2, auf dem der erste Fahrmodus verfügbar ist, von dem Bereich der Strecke ab, in welchem der erste Fahrmodus nicht verfügbar ist. Die Markierung kann dabei beispielsweise eine Einfärbung sein. Das erste Anzeigeelement 13 wird insbesondere der realen Fahrbahn überlagert dargestellt. Die erste Darstellungsweise des prognostizierten Beginns des Streckenabschnitts entspricht einer kontaktanalogen Darstellungsweise. Dies bedeutet, dass das erste Anzeigeelement 13 der realen Fahrbahn überlagert dargestellt wird und dadurch im Blickfeld des Fahrers wenig stört.
-
Gleichzeitig wird in Schritt S4 des Verfahrens auf der zweiten Anzeigefläche 4, also der Anzeigefläche des FPKs 8, ein zweites Anzeigeelement 14, wie es in 4b gezeigt ist, erzeugt, welches den prognostizierten Beginn des Streckenabschnitts auf eine zweite Darstellungsweise darstellt. Das zweite Anzeigeelement 14 umfasst dabei eine kreisförmige Balkendarstellung 14.1. Der Balken 14.1 stellt dabei den Umfang eines Kreises dar. Die Bogenlänge des Balkens 14.1 stellt dabei die Streckenlänge dar, die noch verbleibt, bis der erste Fahrmodus verfügbar ist. Je länger die Bogenlänge ist, desto kürzer ist die Strecke, die noch gefahren werden muss, bis der erste Fahrmodus verfügbar ist. Die Bogenlänge des Balkens wird ständig an die momentane Länge der verbleibenden Strecke angepasst. Zudem umfasst das Anzeigeelement 14 die Buchstaben „AP“, welche Autopilot bedeuten. Dadurch kann der Fahrer das zweite Anzeigeelement 14 eindeutig dem Autopiloten zuordnen.
-
Während der manuellen Fahrt ist der Blick des Fahrers hauptsächlich in Fahrtrichtung auf die Fahrbahn gerichtet, um zu jedem Zeitpunkt das Verkehrsgeschehen erfassen zu können.
-
Das erste Anzeigeelement 13 verdeutlicht kontaktanlog und das zweite Anzeigeelement 14 verdeutlicht ikonografisch, ab wann die Autopilot-Funktion voraussichtlich zur Verfügung steht. Die beiden Anzeigeelemente 13 und 14 stellen daher eine Verfügbarkeitsdarstellung des Autopiloten dar. Dabei basiert die Verfügbarkeitsdarstellung auf streckenbasierten Daten, um eine allzu häufige Anpassung im Fahrtverlauf zu vermeiden. Ändern sich Umgebungsbedingungen, kann der Autopilot erst später zur Verfügung stehen. Die Prognose wird dann angepasst. Die Grenze 13.1 des Anzeigeelements 13 wird dann nach hinten verschoben und die Veränderung der Balkenlänge des Anzeigeelements 14 wird pausiert.
-
Erreicht der Fahrer mit dem Fahrzeug 1 den Bereich, in dem der erste Fahrmodus verfügbar ist, wird der Fahrer in Schritt S5 des Verfahrens darüber informiert.
-
Das erste Anzeigeelement 13 auf der Anzeigefläche 3 des HUD enthält dann nur noch den markierten Streckenabschnitt 13.2.
-
Das zweite Anzeigeelement 14 auf der Anzeigefläche 4 des FPK 8 wird verändert dargestellt. Der Balken 14.1 wird dann als geschlossener Kreis dargestellt. Die Anzeigeelemente 13 und/oder 14 können beispielsweise in ihrer Farbe verändert dargestellt werden, wenn der Autopilot verfügbar ist.
-
Zudem kann ein weiterer visueller Hinweis in Form eines schriftlichen Hinweises ohne akustische Hinweise gegeben werden, dass der Autopilot verfügbar ist.
-
Wechselt der Fahrer z.B. durch eine Bedienhandlung von dem zweiten in den ersten Fahrmodus, wird dies in Schritt S6 von der Erfassungseinheit 10 erfasst. Ein automatischer Wechsel in den ersten Fahrmodus ist auch denkbar. Dass das Fahrzeug 1 bei Verfügbarkeit automatisch in den ersten Fahrmodus wechselt, sollte jedoch vom Fahrer vorher selbst festgelegt worden sein. Dadurch wird dem Fahrer die Fahrverantwortung nicht ohne sein Einverständnis entzogen.
-
In Schritt S7 des Verfahrens werden zweite Umgebungsdaten ermittelt. Die zweiten Umgebungsdaten umfassen dann die Anwesenheit von anderen Verkehrsteilnehmern, der Abstand des eigenen Fahrzeugs 1 zu diesen, Verkehrszeichen, Verkehrsampeln etc. Dem ersten Anzeigeelement 13 auf der ersten Anzeigefläche 3 werden dann Regelobjekte 15 in Abhängigkeit von den ermittelten zweiten Umgebungsdaten hinzugefügt. Wurden beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer ermittelt, werden diese als Regelobjekte 15.1 angezeigt. Verkehrsschilder und Verkehrslichter werden als Regelobjekte 15.2 angezeigt. Als weiteres Regelobjekt 15.3 wird der Abstand angezeigt, der zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug 1 eingehalten werden soll. Zudem wird das Ende des Streckenabschnitts, ab welchem der erste Fahrmodus nicht mehr verfügbar ist, als Grenze 13.3 angezeigt. Der Fahrbahnbereich hinter dieser Grenze ist nicht mehr markiert dargestellt. Ebenso in Schritt S7 des Verfahrens werden die Regelobjekte 15 ermittelt, die einen Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs 1 im ersten Fahrmodus haben. Diese werden mit einer Markierung 18 angezeigt. Im vorliegenden Beispiel haben das Regelobjekt 15.1, welches das vorausfahrende Fahrzeug darstellt, sowie die Regelobjekte 15.2, welche das Verkehrslicht und das Verkehrsschild mit der Geschwindigkeitsbegrenzung darstellen, einen Einfluss auf das Fahrverhalten. Zusätzlich werden Bewegungsrichtung anderer ermittelter Verkehrsteilnehmer ermittelt, die noch keinen direkten Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs nehmen. Deren voraussichtliche Fahrtrajektorie wird prognostiziert und mittels Pfeil 15.4 ebenfalls angezeigt.
-
Weiterhin kann dem Fahrer die geplante Bewegungstrajektorie des eigenen Fahrzeugs 1 angezeigt werden. Dem Fahrer wird damit das zukünftig geplante Fahrzeugverhalten vermittelt. Änderungen der Längsführung (Bremsen und Beschleunigen) und Änderungen der Querführung (Spurwechsel o.ä.) werden dem Fahrer durch Änderungen der Pfeildarstellung vermittelt. Alternativ oder zusätzlich können dem Fahrer auch Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Fahrmanöver angezeigt werden.
-
Durch diese Darstellung der Regelobjekte 15 in der Anzeigefläche 3 des HUD wird dem Fahrer angezeigt, dass das System tatsächlich alle Gefahren erkannt hat. Dies wiederum dient dazu, das Vertrauen des Fahrers in den vollautomatischen Fahrmodus zu stärken. Eine solche Anzeige ist insbesondere während der ersten vollautomatischen Fahrt, die der Fahrer vornimmt, wichtig. Denn wenn der Fahrer dem System nicht vertraut, kann er sich während der vollautomatischen Fahrt auch nicht anderen Tätigkeiten widmen.
-
Im Allgemeinen wird sich im ersten Fahrmodus die Aufmerksamkeit des Fahrers von dem Fahrgeschehen weg auf die dritte Anzeigefläche 5 in der Mittelkonsole 6 des Fahrzeugs 1 richten. Auf dieser Anzeigefläche 5, die dem Infotainmentsystem des Fahrzeugs 1 zugeordnet ist, kann der Fahrer schließlich Filme ansehen, E-Mails schreiben, Spiele spielen oder sich auf sonstige Art und Weise beschäftigen.
-
Es wird daher in Schritt S8, während der erste Fahrmodus eingeschaltet ist, auf der dritten Anzeigefläche 5 ein drittes Anzeigeelement 17 erzeugt. Das dritte Anzeigeelement 17 ist dabei in zwei Bereiche A und B aufgeteilt. Im Bereich A wird das zweite Anzeigeelement 14, welches im zweiten Fahrmodus auf der zweiten Anzeigefläche 4 angezeigt wurde, angezeigt. Die Bedeutung des dritten Anzeigeelements 17 hat sich jedoch im Vergleich zum zweiten Anzeigeelement 14 umgedreht. Es zeigt nun an, ab wann der erste Fahrmodus nicht mehr verfügbar ist. Zusätzlich kann numerisch eine Zeit angezeigt werden, welche die verbleibende Restzeit der Verfügbarkeit des ersten Fahrmodus anzeigt. Durch die numerische Anzeige kann der Fahrer besser abschätzen, ob die Zeit, in welcher der erste Fahrmodus noch verfügbar ist noch ausreicht, um einen Film zu Ende anzusehen oder eine E-Mail zu Ende zu formulieren. Das zweite Anzeigeelement 14 auf der zweiten Anzeigefläche 4 kann ausgeblendet werden.
-
Im Bereich B werden zukünftige Manöver des Fahrzeugs 1 dargestellt. Dazu zählen neben starken Änderungen der Längsführung (Bremsen, Beschleunigen) auch die Anzeige geplanter Quermanöver (Ausweichen, Überholen).
-
Schritt S7 und Schritt S8 werden insbesondere gleichzeitig ausgeführt.
-
In Schritt S9 des Verfahrens wird ermittelt, dass nur noch eine bestimmte Zeitdauer verbleibt, während welcher der erste Fahrmodus verfügbar ist. Die bestimmte Zeitdauer liegt beispielsweise in einem Zeitintervall von einer Minute bis 15 Sekunden. Die bestimmte Zeitdauer sollte insbesondere lang genug sein, um dem Fahrer Zeit zu geben, zu erkennen, dass der erste Fahrmodus nicht mehr lange verfügbar ist.
-
Beispielsweise könnte bereits fünf Minuten bevor der erste Fahrmodus nicht mehr verfügbar ist, die Dichte angezeigter Regelobjekte 15 reduziert werden. Dies soll dem Fahrer anzeigen, dass sich das Fahrzeug einem Streckenabschnitt nähert, in dem es nicht mehr alle Umgebungsinformationen verlässlich verarbeiten kann.
-
Der Fahrer muss darauf aufmerksam gemacht werden, dass er wieder die Verantwortung über die Fahrzeugführung übernehmen muss. Es wird daher in Schritt S10 das dritte Anzeigeelement 17 verändert dargestellt. Es kann beispielsweise zu Blinken beginnen. Alternativ oder zusätzlich kann ein akustisches Signal ausgegeben werden, welches den Fahrer darauf aufmerksam macht, dass der erste Fahrmodus nicht mehr lange verfügbar ist. Zudem können dem Fahrer auch Parameter angezeigt werden, die eine manuelle Fahrt erforderlich machen. Beispielsweise können angezeigte Spurmarkierungen blinkend oder flackernd angezeigt werden, um zu verdeutlichen, dass sie nicht mehr einwandfrei erkannt werden können. Angezeigte Verkehrszeichen können mit einem Fragezeichen versehen werden, ebenso um zu verdeutlichen, dass das System diese nicht mehr eindeutig erkennen kann.
-
Dadurch werden dem Fahrer die Grenzen des Systems aufgezeigt. Auch dies ist eine vertrauensfördernde Maßnahme. Der Fahrer kann dadurch lernen, selbst einzuschätzen, wann eine Fahrt im ersten Fahrmodus möglich ist und wann nicht.
-
Wechselt das Fahrzeug 1 wieder in den zweiten Fahrmodus, in welchem der Fahrer das Fahrzeug 1 wieder selbst fährt, wird das Verfahren von vorne begonnen.
-
Die Anzeige in der ersten Anzeigefläche 3 soll insbesondere dazu dienen, das Vertrauen des Fahrers in das System zu stärken. Dabei muss das Vertrauen jedoch erst aufgebaut werden. Dazu kann ein Unsicherheitsgrad des Fahrers mittels einer Fahrerzustandssensorik ermittelt werden. Dabei kann insbesondere eine Blickverweildauer auf der ersten Anzeigefläche 3 des HUDs während des ersten Fahrtmodus ermittelt werden. Gewinnt der Fahrer Vertrauen in das System, wird die Blickverweildauer auf der Anzeigefläche 3 des HUD kürzer werden. Dies kann von der Fahrerzustandssensorik erfasst werden. Wurde ermittelt, dass der Unsicherheitsgrad unterhalb einer bestimmten Grenze gefallen ist, kann die Anzeige in der ersten Anzeigefläche 3 des HUDs ausgeblendet werden.
-
Die Anzeige kann dann beispielsweise manöverabhängig wieder eingeblendet werden. Dies bedeutet, dass passende Regelobjekte 15 und Bewegungstrajektorien immer dann auf der Anzeigefläche 3 des HUDs angezeigt werden, wenn ein Manöver (Ausweichmanöver, Überholmanöver) kurz bevor steht. Auch dadurch wird das Vertrauen des Fahrers in das System gestärkt.
-
Der erste Fahrmodus kann auch eine teilautomatische Fahrt des Fahrzeugs 1 sein. Dem Fahrer wird dann angezeigt, wann bestimmte Fahrerassistenzsysteme eingesetzt werden können und wann nicht. Da bei einer teilautomatischen Fahrt der Fahrer jedoch die Fahrverantwortung nicht vollständig abgibt, werden Anzeigeelemente auf der ersten Anzeigefläche 3 des HUD und der zweiten Anzeigefläche 4 des FPK 8 angezeigt. Die Anzeige auf der dritten Anzeigefläche 3 ist dann nicht notwendig, da der Fahrer diesem keine Aufmerksamkeit widmet.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch lediglich teilweise ausgeführt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Vorrichtung
- 3
- dritte Anzeigefläche
- 4
- zweite Anzeigefläche
- 5
- erste Anzeigefläche
- 6
- Mittelkonsole des Fahrzeugs
- 7
- Lenkrad
- 8
- Kombinationsinstrument
- 9
- Steuervorrichtung
- 10
- Erfassungseinheit
- 11
- Ermittlungseinheit
- 12.1 - 12.3
- Fahrzeugkomponenten
- 13
- erstes Anzeigeelement
- 13.1
- Grenze
- 13.2
- Streckenabschnitt
- 13.3
- Grenze
- 14
- zweites Anzeigeelement
- 14.1
- Balkendarstellung
- 15
- Regelobjekte
- 15.1 - 15.4
- Regelobjekte
- 16
- Prognoseeinheit
- 17
- drittes Anzeigeelement
- 18
- Markierung
- 19
- Windschutzscheibe
- A, B
- Bereiche des dritten Anzeigeelements
- S1 - S10
- Verfahrensschritte
