-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Umfeldwahrnehmung in einem Fahrzeug. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Anordnung zur Umfeldwahrnehmung und ein Fahrzeug, das eine solches Anordnung aufweist oder eingerichtet ist, ein solches Verfahren auszuführen.
-
In vielen Bereichen der Technik werden für eine Interaktion mit Maschinen und Geräten Mensch-Maschine-Schnittstellen (abgekürzt HMI von englisch „Human Machine Interface“) eingesetzt. So weisen auch Kraftfahrzeuge solche Schnittstellen auf, wobei diese inzwischen mit einem umfangreichen Funktionsumfang mit einer Vielzahl von HMI-Elementen ausgestattet sind. So umfasst das HMI mittlerweile neben den klassischen Bedienelementen des Fahrzeugs, wie Lenkrad, Schalthebel und Pedale, häufig ein Display oder auch mehrere Displays, gegebenenfalls mit einer Touchsteuerung, Sprach- oder Gestensteuerungen, aber auch komplexere Vorrichtungen wie beispielsweise Fahrerassistenzsysteme.
-
Displays sind hierbei besonders geeignet umfassende Informationen über das Umfeld des Fahrzeugs wiederzugeben. So kann mittels einer Navigation-Anwendung eine Karte mit der Umgebung des Fahrzeugs und der vorgeschlagenen Fahrtroute dargestellt werden. Ebenso können Warnhinweise, beispielsweise zu Geschwindigkeitsbegrenzungen, angezeigt werden. Auch kann mithilfe einer Rückfahrkamera der Bereich hinter dem Fahrzeug wiedergegeben werden, umso das Einparken des Fahrzeugs zu erleichtern.
-
Die Anzeigen können hierbei mithilfe verschiedener Displays erfolgen. So kommen neben dem Kombiinstrument, das mittlerweile häufig als frei programmierbares Kombiinstrument ausgestaltet ist, auch zentrale Displays im Bereich der Mittelkonsole und auch in anderen Bereichen des Cockpits zum Einsatz. Weiterhin ermöglichen Head-up-Displays eine oberhalb des Lenkrads auf die Frontscheibe projizierte Anzeige, sodass der Fahrer des Fahrzeugs die von einer bildgebenden Einheit dargestellten Inhalte und gleichzeitig die reale Welt hinter der Scheibe sehen kann.
-
Ein noch neuer Ansatz für HMIs im Fahrzeug ist die Verwendung von Lichtleisten bzw. Leuchtbändern. Während diese zunächst im Fahrzeug verbaut wurden, um eine ambiente Beleuchtung im Innenraum zu erzeugen, gibt es nun auch Vorschläge diese gezielt für Hinweise an den Fahrer anzusteuern.
-
So offenbart die
DE 10 2007 057 725 A1 eine Signalisierungseinrichtung zur Anzeige von Warn-und/oder Informationshinweisen in einem Kraftfahrzeug. Eine Anzeigeeinrichtung erstreckt sich hierbei unterhalb der Windschutzscheibe, wobei ein Lichtsignal auf die Richtung eines auftretenden Ereignisses, insbesondere eine Gefahrquelle, hinweist. Die Anzeigeeinrichtung kann mehrere Leuchtdioden aufweisen. Eine Steuerungseinrichtung kann die von der Anzeigeeinrichtung erzeugten Lichtsignale, insbesondere im Hinblick auf deren Farbe oder Helligkeit, an die jeweilige Art des auftretenden Ereignisses und damit an die jeweilige Warn- und/oder Informationssituation anpassen.
-
Ähnlich offenbart die
DE 10 2005 042 912 A1 eine Fahrerassistenzvorrichtung bei der ein aus mehreren Leuchtelementen bestehendes Leuchtband oberhalb der Windschutzscheibe mit einem Lichtpunkt eine Gefahrquelle signalisiert.
-
Auch die
DE 10 2013 225 033 A1 betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem welches ein Leuchtband aus nebeneinander angeordneten und jeweils einzeln ansteuerbaren Leuchtsegmenten entlang der Frontscheibe aufweist, wobei die Leuchtsegmente des Leuchtbandes in Abhängigkeit von der Detektion und von den gemessenen momentanen Positionen detektierter vorausfahrender Fahrzeuge einzeln angesteuert werden.
-
Die
DE 10 2011 121 392 A1 beschreibt eine aus einer Vielzahl von LEDs bestehende Lichtleiste, die als ein Dekorelement im Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist und sich von einer linken Fahrertür eines Kraftfahrzeugs ausgehend, dann unterhalb einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs über das gesamte Cockpit bis zu einer rechten Fahrertür des Kraftfahrzeugs erstreckt. Ein Lichtmuster in Form einiger leuchtender LED's der Lichtleiste signalisiert eine Position eines sich annähernden Fremdfahrzeugs oder einer sich annähernden Person, wobei sich das Lichtmuster entlang der Lichtleiste bewegt und an die Geschwindigkeit und Richtung des sich annähernden Fremdfahrzeugs oder der sich annähernden Person angepasst sein kann.
-
Weiterhin betrifft die
DE 10 2013 012 779 A1 eine Fahrerassistenzeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, bei der zwischen einem automatischen Fahrmodus und einem manuellen Fahrmodus umgeschaltet wird, wobei beim Umschalten der Fahrerassistenzeinrichtung von einem der Fahrmodi in den anderen Fahrmodus ein Lauflicht entlang einer vorgegebenen Leuchtbahn mittels einer Leuchteinrichtung erzeugt wird.
-
Ferner offenbart die
DE 10 2013 225 852 A1 ein Verfahren zum Steuern von einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, bei dem ermittelt wird, ob die Gefahr einer Kollision zwischen einem fahrzeugexternen Objekt und einem aussteigenden Fahrzeuginsassen besteht und in Abhängigkeit von dem Ergebnis ein Lichtszenario im Innenraum des Fahrzeugs angesteuert wird.
-
Die
DE 10 2013 018 784 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit einer längsförmigen Beleuchtungseinrichtung zum Erzeugen eines Leuchtstreifens, wobei ein erster Abschnitt der Beleuchtungseinrichtung am Interieur des Fahrzeugs und ein zweiter Abschnitt der Beleuchtungseinrichtung an der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das Licht des von dem ersten Abschnitt der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Leuchtstreifens derart abgestrahlt wird, dass es für einen im Innenraums des Fahrzeugs befindlichen Insassen sichtbar ist, und das Licht des von dem zweiten Abschnitt der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Leuchtstreifens derart abgestrahlt wird, dass er außerhalb des Fahrzeugs sichtbar ist.
-
Schließlich betrifft die
DE 10 2015 008 242 A1 ein Verfahren zur Anzeige einer Gefahrensituation für ein Fahrzeug, bei welchem während einer Fahrt des Fahrzeuges die Gefahrensituation durch zwei Anzeigeeinheiten gleichzeitig angezeigt wird und die beiden Anzeigebereiche der beiden Anzeigeeinheiten über ein im Fahrzeug ausgebildetes Leuchtband in Verbindung gebracht werden.
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Umfeldwahrnehmung in einem Fahrzeug und ein Verfahren zur Ansteuerung einer solchen Anordnung zur Umfeldwahrnehmung zur Verfügung zu stellen, dass es dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglicht das Fahrzeugumfeld besser wahrzunehmen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch eines entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Umfeldwahrnehmung in einem Fahrzeug umfasst eine Erfassungseinheit zur Erfassung des Fahrzeugumfelds, eine Leuchteinrichtung im Fahrzeuginnenraum, eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Leuchteinrichtung in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzeugumfeld und mindestens ein Anzeigeelement, wobei bei Ansteuerung der Leuchteinrichtung diese mit dem mindestens einen Anzeigeelement eine sichtbar verbundene Einheit bildet. Hierbei erstreckt sich die Leuchteinrichtung bis an das Display des mindestens einen Anzeigeelements, wobei der Lichtverlauf der Leuchteinrichtung auf der Anzeige des Anzeigeelements fortgesetzt wird.
-
Hierdurch wird die Leuchteinrichtung mit dem mindestens einen Anzeigeelement im Fahrzeug dem Fahrer als zusammenhängendes Gesamtsystem präsentiert, wobei ermöglicht wird, einen direkten Bezug zu auf der Anzeige dargestellten Objekten herzustellen.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen mindestens zwei separaten Anzeige-, Spiegel- und/oder Bedienelementen eine Leuchteinrichtung vorgesehen, wobei bei Ansteuerung der Leuchteinrichtung die separaten Anzeige-, Spiegel- und/oder Bedienelemente zusammen mit der Leuchteinrichtung eine sichtbar verbundene Einheit bilden.
-
Indem mehrere, separate Anzeige-, Spiegel- und/oder Bedienelemente im Fahrzeug dem Fahrer als zusammenhängendes Gesamtsystem präsentiert werden, werden direkte inhaltliche Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Komponenten hergestellt. Dieses ermöglicht dem Fahrer selbst umfassende Informationen über das Umfeld eines Fahrzeugs einfach und intuitiv zu erfassen und gegebenenfalls hierauf zu reagieren, was insbesondere während der Fahrt wichtig ist um eine Ablenkung von der Fahraufgabe zu minimieren und so die Fahrsicherheit zu gewährleisten.
-
Vorzugsweise ist eine Leuchteinrichtung zwischen einem zentralem Anzeigeelement und mindestens einem weiteren Anzeige-, Spiegel- und/oder Bedienelement angeordnet. Insbesondere bei einer Vernetzung von einer Vielzahl von HMI-Elementen wird dann das zentrale Anzeigeelement vom Fahrer als zentrale Instanz wahrgenommen.
-
Besonders vorteilhaft ist das zentrale Anzeigeelement das Kombiinstrument des Fahrzeugs, da dieses einerseits im zentralen Sichtfeld des Fahrers ist und andererseits eine Leuchteinrichtung ohne weiteres im Cockpit verbaut und damit leicht an das Kombiinstrument herangeführt werden kann.
-
Vorzugsweise weist die Leuchteinrichtung mehrere Leuchtelemente auf, die von der Steuereinheit separat angesteuert werden können. Dieses ermöglicht beispielsweise, in Abhängigkeit von dem aktuellen Umfeld des Fahrzeuges einzelne der Leuchtelemente gezielt anzusteuern.
-
Vorteilhafterweise können die Leuchtelemente der Leuchteinrichtung nacheinander so angesteuert werden, dass dadurch ein Lichtverlauf von oder zu einem Anzeige-, Spiegel- und/oder Bedienelement oder zwischen zwei oder mehreren Anzeige-, Spiegel- und/oder Bedienelementen erfolgen kann. Hierdurch kann die Aufmerksamkeit des Fahrers auf einfache Weise in eine bestimmte Richtung gelenkt werden um dort beispielsweise ergänzende Informationen wahrzunehmen.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt für den Fall, dass sich ein Objekt im Sichtbereich eines Außenspiegels des Fahrzeugs befindet ein Lichtverlauf vom diesem Außenspiegel zum Kombiinstrument oder vom Kombiinstrument zu diesem Außenspiegel wobei auf der Anzeige des Kombiinstruments eine ergänzende Information zu dem Objekt oder ein Hinweis auf das Objekt wiedergegeben wird.
-
Vorteilhafterweise sind die einzelnen Leuchtelemente als Leuchtdioden ausgestaltet, da Leuchtdioden als Leuchtelemente immer kostengünstiger und auch in nahezu beliebiger Form verbaut werden können.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden der Erfassungseinheit zur Erfassung des Fahrzeugumfelds Daten von Sensoren des Fahrzeugs, einer online-Datenbank, einem mobilen Gerät einer fahrzeugexternen Personen, oder einem anderen Fahrzeug zugeführt und von dieser ausgewertet. Insbesondere bei einer Verwertung der Informationen aus mehreren dieser Quellen kann so einen umfassendes Abbild des Fahrzeugumfeldes erstellt werden.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung einer Anordnung zur Umfeldwahrnehmung in einem Fahrzeug wird entsprechend das Fahrzeugumfeld erfasst und eine Leuchteinrichtung im Fahrzeuginnenraum in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzeugumfeld angesteuert, wobei bei Ansteuerung der Leuchteinrichtung diese mit mindestens einem Anzeigeelement eine sichtbar verbundene Einheit bildet und sich die Leuchteinrichtung bis an das Display des mindestens einen Anzeigeelements erstreckt und der Lichtverlauf der Leuchteinrichtung auf der Anzeige des mindestens einen Anzeigeelements fortgesetzt wird.
-
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.
- 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der mehrere HMI-Elemente eines Fahrzeugs durch Lichtleisten verbunden sind;
- 2 zeigt schematisch eine Darstellung einer Umfeldanzeige in einem Kombiinstrument mit einer direkt an das Kombiinstrument herangeführten Lichtleiste.
-
Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.
-
1 zeigt schematisch einen Teil eines Fahrzeuginnenraums aus Sicht des Fahrers mit einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der verschiedene HMI-Elemente des Fahrzeugs durch Ansteuerung einer Leuchteinrichtung 1als verbunden wahrgenommen werden können. Die Leuchteinrichtung 1 besteht hierbei aus mehreren Lichtleisten, die jeweils eine Vielzahl von Leuchtdioden aufweisen und in verschiedenen Bereichen des Fahrzeuginnenraums angebracht sind.
-
So verlaufen diese ausgehend von einem hinter dem Lenkrad befindlichen frei programmierbaren Kombiinstrument 2 zu weiteren Anzeige-, Spiegel- und/oder Bedienelementen. Eine Lichtleiste kann hierbei rundherum um das Kombiinstrument vorgesehen sein. Hierbei können alle Leuchtdioden gleichzeitig angesteuert werden und damit gleichzeitig Licht abgeben, um optisch zu betonen, dass das Kombiinstrument als zentrale Instanz der vernetzten HMI-Elemente fungiert. Ebenso kann die um das Kombiinstrument angeordneten Lichtleiste aber auch nur in dem Bereich angesteuert werden, in dem eine weitere Lichtleiste von einem anderen HMI-Element auf das Kombiinstrument trifft.
-
Eine Lichtleiste verläuft zu dem linken Seitenspiegel 3, eine weitere zu dem rechten Seitenspiegel 4. Weiterhin sind Lichtleisten 5, 6 an der Fahrer- und Beifahrertür vorgesehen, die mit dem Kombiinstrument ebenfalls durch optisch wahrnehmbar Leitung verbunden sind. Die Lichtleisten 5,6 können hierbei Teil einer gemeinsamen Lichtleiste sein, die den Fahrzeuginnenraum komplett umläuft und sich beispielsweise über die hinteren Fahrzeugtüren, soweit vorhanden, und dann unterhalb oder oberhalb der Heckscheibe fortsetzt.
-
Eine optische Verbindung des Kombiinstrument mit einem Head-up-Display 7 kann durch weitere Leuchtdioden, die hinter dem Kombiinstrument bis zur Fensterwurzel vorgesehen sind, gegebenenfalls fortgesetzt durch eine geeignete Projektion im unteren Bereich des Head-up-Display, erfolgen. Eine optisch wahrnehmbare Verbindung zu dem Innenspiegel 8 ist in der Figur nicht dargestellt, kann aber beispielsweise mit LED-Leisten über die A-Säule und den Autohimmel erfolgen.
-
Schließlich kann eine optische Verbindung auch zu einem Bedienelement hergestellt werden. So kann beispielsweise eine Anzeige im Kombiinstrument dazu auffordern, eine Bedienung eines mechanischen Bedienelementes wie eines Schalters oder eines Knopfs oder eine Bedienung auf einem Touchscreen Display vorzunehmen und durch Ansteuerung einer Lichtleiste zwischen Kombiinstrument und Bedienelement den Fahrer darauf hinweisen, wo die Bedienung vorzunehmen ist.
-
Angedeutet ist weiterhin eine Erfassungseinheit 9, der Daten 10 zum Fahrzeugumfeld zugeführt werden. Die Daten können hierbei von einem oder mehreren nicht dargestellten Sensoren stammen, die beispielsweise als Radarsensor, Lidar-Sensor oder Kamera ausgestaltet sein können. Die Sensoren können hierbei Objekte, insbesondere andere Verkehrsteilnehmer, vor, neben oder hinter dem Fahrzeug detektieren. Hierbei kann auch die relative Position und der Abstand des anderen Verkehrsteilnehmers vom Fahrzeug ermittelt werden. Weiterhin kann mit geeigneten Auswerte-Algorithmen eine voraussichtliche Geschwindigkeit, Position und Trajektorie des anderen Verkehrsteilnehmers abgeschätzt werden. Ebenso können auch Daten aus anderen Informationsquellen ausgewertet werden. So können Daten beispielsweise aus Onlinedatenbanken oder von mobilen Endgeräten anderer Verkehrsteilnehmer, aber insbesondere auch von benachbarten Fahrzeugen über Car2Car- bzw. Vehicel-to-Vehicel-Technologien ausgewertet werden um Erkenntnisse über das Fahrzeugumfeld zu gewinnen.
-
Informationen über das erfasste Fahrzeugumfeld werden einer Steuereinheit 11 zugeführt, die Teil eines Fahrassistenzsystems sein kann. Die Steuereinheit 11 steuert die einzelnen Leuchtelemente der Leuchteinrichtung 1 separat an. Dieses kann in Abhängigkeit von den Informationen über das erfasste Fahrzeugumfeld erfolgen, so kann beispielsweise die Steuereinheit 11 die Richtung zu einem in der Nähe befindlichen anderen Verkehrsteilnehmer ermitteln und Leuchtelemente in dieser Richtung ansteuern umso den Fahrer auf den anderen Verkehrsteilnehmer hinzuweisen. So kann beispielsweise bei einem Parkvorgang durch eine Ansteuerung der Leuchtelemente auf ein anderes Fahrzeug hingewiesen werden, wobei gegebenenfalls durch geeignete Mittel, wie unterschiedliche Helligkeiten oder unterschiedliche Farben bei mehrfarbigen Leuchtdioden, auch die Distanz zu diesem anderen Fahrzeug signalisiert werden kann. Wenn mehrere Leuchtelemente gleichzeitig angesteuert werden, können diese in der gleichen Helligkeit und Farbe illuminiert werden. Es ist aber ebenso möglich die Leuchtelemente an den Rändern des illuminierten Bereichs andersfarbig oder mit einer anderen Helligkeit zu betreiben. Die Ansteuerung der einzelnen Leuchtelemente dient hierbei vor allem einer ersten Aufmerksamkeitssteuerung des Fahrers, weitere Informationen mit umfassenderen Details können dann auf dem Kombiinstrument 2 gegeben werden.
-
Das Kombiinstrument 2 hat hierbei eine zentrale Funktion innerhalb der vernetzten HMI-Elemente. So kann dieses unter anderem auch der Ausgangspunkt für eine umfassende Umfelddarstellung sein in der die unmittelbare Umgebung des Fahrzeugs inklusive anderer Verkehrsteilnehmer beispielsweise aus der Vogelperspektive dargestellt werden kann. Insbesondere können auf dem Display des Kombiinstruments 2 Handlungsempfehlungen oder Warnungen, die sich durch die übrigen HMI-Elemente ergeben, detaillierter erklärt werden.
-
So kann beispielsweise die Ansteuerung von Leuchtelementen der Beifahrertür im Bereich der B-Säule oder einer hinteren Tür auf der Beifahrerseite darauf hinweisen, dass sich ein Verkehrsteilnehmer von schräg hinten rechts nähert, ohne dass es bereits im Außenspiegel sichtbar ist. Ein Blick in eine entsprechende Umfelddarstellung innerhalb des Kombiinstruments kann dann detailliertere Informationen geben und damit die Wahrnehmung verbessern, indem beispielsweise der andere Verkehrsteilnehmer als sich nähernder Fahrradfahrer angezeigt wird.
-
Ebenso können die Leuchtelemente der Leuchteinrichtung nacheinander so angesteuert werden, dass dadurch ein Lichtverlauf erfolgt. Dieses ermöglicht, den Blick des Fahrers von einem HMI-Element zum einem anderen HMI-Element zu führen und insbesondere auf inhaltliche Zusammenhänge zwischen den verschiedenen HMI-Elementen hinzuweisen. Befindet sich beispielsweise ein anderes Fahrzeug im Sichtbereich des Außenspiegels, so kann durch einen Lichtverlauf von diesem Außenspiegel zum Kombiinstrument ein Verweis auf eine ergänzende Information im Kombiinstrument gegeben werden. Beispielsweise kann über eine Umfeldanzeige im Kombiinstrument verdeutlicht werden, dass das fremde Fahrzeug zwar im Außenspiegel zu sehen ist, sich aber hinter dem eigenen Fahrzeug auf der gleichen Fahrspur befindet. Ebenso kann ein Lichtverlauf in entgegengesetzter Richtung den Fahrer dazu auffordern, den rückwärtigen Verkehr zu kontrollieren.
-
2 zeigt schematisch eine Darstellung einer Umfeldanzeige in einem Kombiinstrument mit einer direkt an das Kombiinstrument herangeführten Lichtleiste 1. Um die Wahrnehmung als Gesamtsystem noch zu verstärken, wird hierbei die Lichtleiste bis unmittelbar an das Display des Kombiinstruments herangeführt und in der Anzeige auf dem Display des Kombiinstruments 2 fortgesetzt. Auf der Anzeige wird hierfür vorzugsweise ein Streifen 12 dargestellt, der in der optischen Wahrnehmung, insbesondere dem Verlauf, der Breite, der Farbe und Helligkeit der Lichtleiste außerhalb des Displays entspricht. Damit erscheinen beide Komponenten als direkt miteinander verbunden und ermöglichen damit eine direkte Zuordnung eines beispielsweise durch eine Lichtleiste markierten Objektes 13, in diesem Fall eines Fußgängers, zu der Darstellung dieses Objekts 13 auf dem Kombiinstrument. Hierfür wird der auf der Anzeige dargestellte Streifen bis an das Objekt 13 herangeführt. Auf diese Weise können beliebige, auf dem Display des Kombiinstrument oder einem anderen Display dargestellte Objekte unmittelbar mit der Lichtleiste verknüpft werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Leuchteinrichtung
- 2
- Kombiinstrument
- 3
- Seitenspiegel Fahrerseite
- 4
- Seitenspiegel Beifahrerseite
- 5
- Lichtleiste in der Fahrertür
- 6
- Lichtleiste in der Beifahrertür
- 7
- Head-up-Display
- 8
- Innenspiegel
- 9
- Erfassungseinheit
- 10
- Daten zum Fahrzeugumfeld
- 11
- Steuereinheit
- 12
- Fortsetzung des Lichtverlaufs auf dem Kombiinstrument
- 13
- dargestelltes Objekt in der Umfeldanzeige
