DE102017011414A1

DE102017011414A1 - Verfahren zur Darstellung von einer Fahrtrichtungsinformation und System zur Darstellung einer Fahrtrichtungsinformation

Info

Publication number: DE102017011414A1
Application number: DE102017011414.5A
Authority: DE
Inventors: Marie Friedrich; Marc Necker; Florentin Schirmer; Matthias Schneider
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Verfahren zur Darstellung von einer Fahrtrichtungsinformation in einem Fahrzeug, wobei die Fahrtrichtungsinformation einem realen Objekt kontaktanalog überlagert dargestellt wird.Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrrichtungsinformation entweder mit einzelnen, aneinandergereihten Segmenten oder einem zusammenhängenden Fahrschlauch dargestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung einer Fahrtrichtungsinformation sowie ein System zur Darstellung einer Fahrtrichtungsinformation.
Es ist bekannt eine Fahrtrichtungsinformation auf eine Windschutzscheibe zu projizieren oder einer auf einem Bildschirm dargestellten realen Umgebung überlagert darzustellen.
Aus der Offenlegung DE 10 2016 203 080 A1 ist ein Verfahren bekannt, wobei in Abhängigkeit von aktuellen Fahrdaten Fahrtrichtungsinformationen in Form von Pfeilsegmenten in das Sichtfeld des Fahrers projiziert werden. Die Fahrtrichtungsinformationen werden kontaktanalog einem realen Objekt überlagert dargestellt, so dass die Fahrtrichtungsinformation aus Sicht des Fahrers auf der Straße zu liegen kommt.
Fahrtrichtungsinformationen in Form von Pfeilsegmenten weisen den Nachteil auf, dass die bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden schnellen Bewegungen der Pfeilsegmente im direkten Sichtfeld des Fahrers als unangenehm unruhig empfunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber ein Verfahren bereitzustellen, das über den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs eine verbesserte Darstellung von augmentierten Fahrtrichtungsinformationen zur Verfügung stellt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Darstellung einer Fahrtrichtungsinformation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem System gemäß Anspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrrichtungsinformation entweder mit einzelnen, aneinandergereihten Segmenten oder einem zusammenhängenden Fahrschlauch dargestellt. Bevorzugt wird bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten die Fahrrichtungsinformation mittels aneinandergereihten Segmenten und bei höheren Fahrgeschwindigkeiten als Fahrschlauch dargestellt. Die aneinandergereihten, vorzugsweise als Pfeilsegmente ausgeführten Segmente ermöglichen eine Darstellung, bei der insbesondere im Stadtbereich ein Übersehend durch Verdeckung von Objekten wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, Fußgänger oder Schilder vermieden wird. In einem höheren Geschwindigkeitsbereich wie auf Landstraßen oder Autobahnen wird eine Fahrtrichtungsinformation als zusammenhängender Fahrschlauch angezeigt. Unter einem Fahrschlauch ist eine Fahrtrajektorie zu verstehen, die eine vorgebbare Breite aufweist. Der Fahrschlauch stellt damit eine langgestreckte, zusammenhängende Fläche dar, die dem Fahrer die Fahrtrichtungsinformation vorgibt. Bevorzugt wird die Fahrtrichtungsinformation durch zahlenmäßig genau einen Fahrschlauch angezeigt. In vorteilhafter Weise gibt ein Fahrschlauch eine kontinuierliche und ruhig empfundene Richtungsinformation vor, die eine Ablenkung des Fahrers vom Verkehr vermeidet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Abstände der Segmente mit Ansteigen der Geschwindigkeit verringert. Durch die Verringerung der Abstände der Segmente mit steigender Geschwindigkeit lässt sich in vorteilhafter Weise ein kontinuierlicher Übergang zu einem Fahrschlauch darstellen. Des Weiteren erhält ein Fahrer eine intuitive Rückmeldung, wie schnell er fährt.
In einer alternativen Ausführungsform wird der Bereich der Segmente transparent eingefärbt. Der Fahrer erhält damit den Eindruck, dass die Segmente zusammenhängen, wobei weiterhin Objekte zwischen den Segmenten erkennbar bleiben.
In einer modifizierten Ausführungsform werden die Abmessungen der Segmente in Fahrtrichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit verändert. In vorteilhafter Weise erhöhen kurze Segmenten die Aufmerksamkeit eines Fahrers, längere Segmente ermöglichen eine ruhigere Darstellung.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens werden die Abmessungen der Segmente und/oder die Abmessung des Fahrschlauches quer zur Fahrtrichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit verändert. In vorteilhafter Weise kann bei geringen Geschwindigkeiten die Überdeckung der Umgebung möglichst geringgehalten werden, bei höheren Geschwindigkeiten kann breiteren Segmenten oder einem breiteren Fahrschlauch intuitiv leichter gefolgt werden. Der Fahrschlauch kann sich beispielsweise bis auf die Spurbreite des Fahrzeugs vergrößern und sich zu einem Fahrteppich weiterbilden, auf dem ein Fahrer intuitiv sein Fahrzeug hält.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden der Fahrschlauch oder die Segmente transparent dargestellt. Eine transparente Darstellung vermindert die Verdeckung und die damit verbundene Übersehbarkeit von Objekten.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Fahrtrichtungsinformation ein Navigationshinweis oder eine Anweisung eines Fahrassistenzsystems. In vorteilhafter Weise bekommt der Fahrer wichtige Informationen unübersehbar direkt in sein Sichtfeld eingeblendet.
Das erfindungsgemäße System zur Darstellung einer Fahrtrichtungsinformation umfasst eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Bildes einer Umgebung,
eine Recheneinheit zur Ermittlung der Fahrtrichtungsinformation und eines Objektes in dem Bild, dem die Fahrtrichtungsinformation zu überlagern ist,
und zur Ermittlung einer Position der Fahrtrichtungsinformation Z auf einer Windschutzscheibe oder einem Bildschirm,
eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe der dem Objekt kontaktanalog zu überlagernden Fahrtrichtungsinformation auf der Windschutzscheibe oder dem Bildschirm und
eine Einrichtung zur Ermittlung der aktuellen Fahrgeschwindigkeit,
wobei die Fahrtrichtungsinformation in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit entweder mit einzelnen, aneinandergereihten Segmenten oder einem zusammenhängenden Fahrschlauch dargestellt wird.
Die Recheneinheit ermittelt, aus Informationen eine Navigationssystems oder eines Assistenzsystems, welche Fahrtrichtungsinformation zu welchem Zeitpunkt einem Fahrer anzuzeigen ist. Weiter ermittelt die Recheneinheit, welchem Objekt überlagert die Fahrtrichtungsinformation anzuzeigen ist. Beispielsweise wird ein Fahrbahnabzweig, eine Kurve oder ein Hindernis als Objekt bestimmt, auf das die Fahrtrichtungsinformation kontaktanalog überlagert dargestellt wird. Die Recheneinheit ermittelt dann eine Position einer Fahrtrichtungsinformation auf einer Windschutzscheibe oder einem Display. Die Position ist abhängig von der relativen Lage des Objektes zum Fahrzeug sowie von der Kopfposition und der Blickrichtung eines Fahrzeugnutzers, die mithilfe einer oder mehrere Innenraumkameras erfassbar sind. Die Ausgabeeinheit ist beispielsweise ein Head-Up-Display, das die Fahrtrichtungsinformation auf die Frontscheibe projiziert, alternativ wird die Fahrtrichtungsinformation einem Bild der Umgebung überlagert auf dem Display ausgegeben. Dabei wird die Fahrtrichtungsinformation in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit mit aneinandergereihten Segmenten oder einem zusammenhängenden Fahrschlauch dargestellt. Die Pfeilsegmente weisen den Vorteil auf, nur eine geringe Verdeckung von Objekten der Umgebung zu verursachen und sind vorzugsweise bei niederen Geschwindigkeiten im Stadtbereich geeignet. Der Fahrschlauch gibt die Fahrtrichtungsinformation gegenüber den Pfeilsegmenten in einem ruhigeren Bild wieder und ist für Stecken wie beispielsweise Autobahnen geeignet, auf denen eine Verdeckung von Objekten eine untergeordnete Rolle spielt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Dabei zeigen:

1 Aufbau einer Vorrichtung zur augmentierten Darstellung von Fahrtrichtungsinformationen,
2 Fahrtrichtungsinformation dargestellt mit Segmenten,
3 Fahrtrichtungsinformation dargestellt mit einem Fahrschlauch und
4 weitere Ausführungsform eines Fahrschlauchs.

1 zeigt eine schematisierte Vorrichtung zur Darstellung von Fahrrichtungsinformationen Z auf einer Windschutzscheibe 7. Die Vorrichtung umfasst eine Kamera 1, die ein Bild B einer Umgebung U aufnimmt. Das Bild B wird an eine Recheneinheit 3 übermittelt. Die Recheneinheit 3 empfängt von einem nicht gezeigten Navigationssystem oder einem Fahrassistenzsystem Informationen, die einem Fahrer als Fahrtrichtungsinformation Z anzuzeigen sind. Die Recheneinheit 3 bestimmt geschwindigkeitsabhängig die Ausführung der Fahrtrichtungsinformation Z und bestimmt aus dem Bild B der Umgebung ein Objekt, dem die Fahrtrichtungsinformation Z überlagert anzuzeigen ist. Aus der Lage des Objektes im Bild B berechnet die Recheneinheit 3 eine Position der Fahrtrichtungsinformation Z auf der Windschutzscheibe 7 und übermittelt die anzuzeigende Fahrtrichtungsinformation und zugehörige Position an einen Projektor 5 eines Head-up-Displays (HuD). Der Projektor 5 projiziert die Fahrtrichtungsinformation Z an die berechnete Position auf die Windschutzscheibe 7. Gemäß 1 wird die Fahrtrichtungsinformation Z der Straße 9 überlagert angezeigt.
In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform wird das Bild B der Umgebung U auf einem Display angezeigt und die Fahrtrichtungsinformation Z wird der auf dem Display dargestellten Straße 9 überlagert angezeigt.
In 2 ist ein Blick aus einem Fahrzeug 11 auf eine Umgebung U durch eine Windschutzscheibe 7 dargestellt. Das Fahrzeug 11 fährt in einer Stadtumgebung mit einer zulässigen Geschwindigkeit von 50km/h. Ein Navigationssystem berechnet eine Fahrtroute, einem Fahrer werden entsprechend der berechneten Route Fahrrichtungsinformationen Z in Form von als Pfeile ausgestalteten Segmenten 13 dargestellt. Die Pfeilsegmente 13 bilden ein Fischgrätmuster, das eine Verdeckung wichtiger Objekte, beispielsweise Radfahrer oder Ampeln, vermeidet. Aufgrund der Ähnlichkeit der Segmente wird erreicht, dass der Fahrer eine Zusammengehörigkeit der einzelnen Elemente erkennt. Die Pfeilsegmente werden durch den Projektor 5 auf die Windschutzscheibe 11 derart projiziert, dass der Fahrer diese der Straße 9 überlagert sieht.
In 3 ist wiederum ein Blick aus dem Fahrzeug 11 auf eine Umgebung U dargestellt, wobei das Fahrzeug gegenüber der Darstellung mit einer höheren Geschwindigkeit von beispielsweise 80km/h fährt. Die Fahrrichtungsinformation Z wird nun als eine zusammenhängende Fläche 14, die eine nachzufahrende Trajektorie des Fahrzeugs beschreibt, der Straße überlagert dargestellt. Die Fläche wird folgend als Fahrschlauch 14 bezeichnet. Der Fahrschlauch zeigt dem Fahrer eine von einem Fahrassistenzsystem vorgegebene Fahrtrajektorie zum Ausweichen eines fremden Fahrzeugs 16 an. Durch Einfärbung des Fahrschlauchs 14 wird die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die zu fahrende Trajektorie gelenkt.
In 4 ist der Fahrschlauch aus 3 transparent dargestellt, so dass eine vollständige Verdeckung von Objekten vermieden ist. Der Fahrschlauch ist dabei lediglich durch seine Randlinien dargestellt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion, Reihenfolge oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016203080 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Darstellung von einer Fahrtrichtungsinformation (Z) in einem Fahrzeug (11), wobei die Fahrtrichtungsinformation (Z) einem realen Objekt (9) kontaktanalog überlagert dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrrichtungsinformation (Z) entweder mit einzelnen, aneinandergereihten Segmenten (13) oder einem zusammenhängenden Fahrschlauch (14) dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Geschwindigkeitsbereich die Fahrtrichtungsinformation (Z) mittels den Segmenten (13) und in einem gegenüber dem ersten Geschwindigkeitsbereich höheren zweiten Geschwindigkeitsbereich die Fahrtrichtungsinformation mittels dem Fahrschlauch (14) dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit Ansteigen der Fahrgeschwindigkeit die Abstände der Segmente (13) verringert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zwischen den Segmenten (13) transparent eingefärbt ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Segmente (13) in Fahrtrichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit verändert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Segmente (13) und/oder die Abmessung des Fahrschlauchs (14) quer zur Fahrtrichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit verändert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrschlauch (14) oder die Segmente (13) transparent dargestellt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrrichtungsinformation (Z) ein Navigationshinweis oder Anweisung eines Fahrassistenzsystems ist.
System zur Darstellung einer Fahrtrichtungsinformation, insbesondere ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend: - eine Aufnahmeeinheit (1) zur Aufnahme eines Bildes (B) einer Umgebung (U), - eine Recheneinheit (3) zur Ermittlung der Fahrtrichtungsinformation (Z) eines Objektes in dem Bild (B), dem die Fahrtrichtungsinformation (Z) zu überlagern ist, und zur Ermittlung einer Position der Fahrtrichtungsinformation Z auf einer Windschutzscheibe (7) oder einem Bildschirm, - eine Ausgabeeinheit (5) zur Ausgabe der dem Objekt kontaktanalog zu überlagernden Fahrtrichtungsinformation (Z) auf der Windschutzscheibe (7) oder dem Bildschirm - eine Einrichtung zur Ermittlung der aktuellen Fahrgeschwindigkeit, wobei die Fahrtrichtungsinformation(Z) in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit entweder mit einzelnen, aneinandergereihten Segmenten (13) oder einem zusammenhängenden Fahrschlauch (14) dargestellt wird.