-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Rückmeldung einer teilautomatischen Steuerung an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs.
-
Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Fahrassistenten, der den Fahrer bei der Erledigung einer fahrerischen Aufgabe unterstützt. Beispielsweise können ein Spurhalteassistent zur Steuerung des Kraftfahrzeugs zwischen vorbestimmten Fahrbahnmarkierungen oder ein Abstandshalteassistent zur Sicherstellung eines vorbestimmten Mindestabstands zu einem Vordermann vorgesehen sein.
-
Derartige Fahrassistenten müssen üblicherweise von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs überwacht werden. Tritt eine Situation ein, in welcher der⌷ Fahrassistent die Steuerung nicht weiter durchführen kann, so muss der Fahrer die Steuerung übernehmen. Um dem Fahrer eine Kontrolle über die ausgeführte Funktion des Fahrassistenten zu ermöglichen, kann dem Fahrer ein Steuerparameter dargestellt werden. Beispielsweise kann im Fall eines Abstandshalteassistenten ein vorausfahrendes Fahrzeug symbolisch dargestellt werden, sodass der Fahrer nachvollziehen kann, auf welches Fahrzeug sich die Steuerung bezieht. In bestimmten Situationen kann es für den Fahrer schwierig sein, das dargestellte Fahrzeug auf eine außerhalb des Kraftfahrzeugs vorliegende Situation zu beziehen. Die Erkennung einer Fehlfunktion des Fahrassistenten durch den Fahrer kann dadurch verzögert sein, sodass sich eine gefährliche Fahrsituation bilden kann.
-
DE 10 2013 016 242 A1 betrifft eine Unterstützungsvorrichtung für ein Fahrassistenzsystems auf der Basis eines Fahrzeugzustands oder einer Fahrzeugposition. US 2007 / 0 106 475 A1 schlägt eine Anzeige eines Fahrzeugs in Abhängigkeit eines bestimmten Risikopotentials vor.
DE 10 2013 103 877 A1 zeigt eine Methode zur Anzeige eines Sicherheitsabstands zwischen Fahrzeugen.
DE 10 2004 005 815 B3 betrifft ein Abstandshalte-System mit einer symbolischen Anzeige eines umliegenden Fahrzeugs.
DE 10 2016 213 871 A1 zeigt einen Fahrassistenten, der einen Zwischenfahrzeug-Abstand visualisiert.
-
DE 10 2015 225 346 A1 umfasst die Darstellung eines umliegenden Fahrzeugs in Abhängigkeit von dessen Farbe.
-
Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Technik zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Fahrassistenten anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
-
Nach einem ersten Aspekt umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs Schritte des Erfassens eines dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs; des Steuerns des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs; und des Ausgebens einer graphischen Darstellung eines Fahrzeugs an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs. Dabei wird ein Charakteristikum des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt und die graphische Darstellung gibt das Charakteristikum stilisiert wieder
-
Im Gegensatz zu üblichen Verfahren, bei denen lediglich ein symbolisches oder generisches Fahrzeug dargestellt wird, kann der Fahrer in verbesserter Weise unmittelbar darüber informiert werden, auf welches Fahrzeug sich die Steuerung des eigenen Kraftfahrzeugs (im Folgenden auch: Ego-Fahrzeug) bezieht. Insbesondere kann der Fahrer unmittelbar feststellen, ob das dargestellte Fahrzeug dem Fahrzeug entspricht, das nach seiner Auffassung die Steuerung beeinflussen müsste.
-
Die graphische Darstellung kann ein Fahrzeug umfassen, das in Form, Farbe und/oder räumlicher Ausrichtung an das Charakteristikum angepasst ist. Dabei kann die Darstellung das bestimmte Charakteristikum auch übertrieben wiedergeben. Selbst ein kurzer optischer Eindruck des dargestellten Fahrzeugs kann verbessert auf ein tatsächlich sichtbares Fahrzeug im Umfeld des Kraftfahrzeugs bezogen werden. Der Fahrer kann einen Fahrassistenten, der das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs steuert, verbessert überwachen und bei Bedarf frühzeitig eingreifen.
-
Bevorzugt wird das Kraftfahrzeug in Längsrichtung unter Einhaltung eines vorbestimmten Mindestabstands zum vorausfahrenden Fahrzeug gesteuert. Weiter bevorzugt wird eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf einem vorbestimmten Wert gehalten, solange der Mindestabstand nicht unterschritten wird. Eine derartige Funktion ist auch als adaptiver Abstandshalter bekannt.
-
Das Charakteristikum kann grundsätzlich eine beliebige optisch wahrnehmbare Eigenschaft des Fahrzeugs umfassen. Beispielsweise können eine Fahrzeugart, eine Fahrzeugfarbe, eine Fahrzeugmarke, ein Fahrzeugmodell oder eine räumliche Ausrichtung des Fahrzeugs umfasst werden. Die Fahrzeugart kann beispielsweise Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibusse, Militärfahrzeuge, Baumaschinen, Motorräder und Fahrräder unterscheiden. Die Fahrzeugfarbe ist bevorzugt die aus Perspektive des Kraftfahrzeugs vorherrschende Farbe. Die räumliche Ausrichtung des Fahrzeugs kann beispielsweise bei Kurvenfahrt verändert sein. Ein einspuriges Fahrzeug kann sich etwa in die Kurve legen und ein Anhänger kann in einer Kurve ausscheren. Weitere mögliche Charakteristika umfassen einen Beladungszustand, eine Anzahl erkennbarer Personen an Bord des Fahrzeugs, ein amtliches Kennzeichen, eine Länderherkunft laut Kennzeichen, getönte Scheiben, eine Aufschrift, insbesondere bei einem Lastkraftwagen oder einem Omnibus, oder auffälliges Zubehör wie einen Fahrradträger oder eine Dachbox. Diese Charakteristika können unmittelbar in der graphischen Darstellung des Fahrzeugs reflektiert sein. Die Charakteristika können auch abgeschwächt, stilisiert oder nur angedeutet werden.
-
Werden mehrere vorausfahrende Fahrzeuge erfasst, so kann die graphische Darstellung desjenigen Fahrzeugs, bezüglich dem das Kraftfahrzeug gesteuert wird, hervorgehoben werden. Beispielsweise im dichten Stadtverkehr können sich mehrere Fahrzeuge vor dem Kraftfahrzeug befinden. Dasjenige Fahrzeug, bezüglich dem beispielsweise ein vorbestimmter Abstand eingehalten wird, kann graphisch hervorgehoben werden, etwa durch einen Rahmen, kräftigere Farben, einen zusätzlichen graphischen Hinweis, beispielsweise einen auf das Fahrzeug weisenden Pfeil, oder durch eine Animation. Dadurch kann der Fahrer nicht nur nachvollziehen, welche Fahrzeuge der Fahrassistent erfasst hat, sondern auch auf welches der Fahrzeuge die Steuerung des eigenen Kraftfahrzeugs gerichtet ist.
-
Im Fall mehrerer vorausfahrender Fahrzeuge kann auch eine graphische Darstellung nur desjenigen Fahrzeugs, bezüglich dem das Kraftfahrzeug gesteuert wird, ausgegeben werden. Anders ausgedrückt können Fahrzeuge, bezüglich denen keine Steuerung des Kraftfahrzeugs erfolgt, nicht dargestellt werden. In einer Variante werden diese anderen Fahrzeuge lediglich symbolisch dargestellt, beispielsweise in Form eines generischen, bevorzugt optisch unauffälligen Fahrzeugs, oder etwa in Form eines Quaders.
-
Wechselt das vorausfahrende Fahrzeug, so kann ein zusätzliches Signal ausgegeben werden. Wird das Kraftfahrzeug beispielsweise auf einen vorbestimmten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gesteuert und schert ein weiteres Fahrzeug vor dem eigenen Kraftfahrzeug ein, so kann sich das Fahrzeug, auf das sich die Steuerung des eigenen Kraftfahrzeugs bezieht, wechseln. Das in diesem Fall zusätzlich ausgegebene Signal kann optisch, akustisch oder haptisch ausgegeben werden. Beispielsweise kann das aktuell der Steuerung zu Grunde liegende Fahrzeug über eine vorbestimmte Zeit blinkend dargestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform wird anhand eines geänderten Charakteristikums des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt, dass sich dieses geändert hat. Wurde das vorausfahrende Fahrzeug beispielsweise mit der Farbe Grün bestimmt und eine aktuelle Abtastung spricht für die Farbe Rot, so kann ein Wechsel vorgelegen haben, auch wenn dieser anderweitig nicht bemerkt werden konnte.
-
Nach einem weiteren Aspekt umfasst eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs eine Abtastvorrichtung zur Erfassung eines dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs; eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe einer graphischen Darstellung; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs zu steuern; ein Charakteristikum des vorausfahrenden Fahrzeugs zu bestimmen; eine graphische Darstellung des Fahrzeugs auf Basis des Charakteristikums zu bestimmen, wobei die Darstellung das Charakteristikum stilisiert wiedergibt, und die Darstellung an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs auszugeben.
-
Die Verarbeitungseinrichtung kann insbesondere einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen. Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, das hierin beschriebene Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Das Verfahren kann hierzu in Gestalt eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Merkmale oder Vorzüge des Verfahrens können auf die Vorrichtung bezogen werden und umgekehrt.
-
Die Abtastvorrichtung kann ein Umfelderfassungssystem umfassen. Das Umfelderfassungssystem kann mehrere Sensoren, auch unterschiedliche Messprinzipien, umfassen. Beispielsweise können eine optische Kamera, eine Videokamera, eine Infrarotkamera, ein Radarsensor, ein Lidar-Sensor oder ein Ultraschallsensor vom Umfelderfassungssystem umfasst sein. In einer Variante wird die Steuerung des Kraftfahrzeugs auf der Basis von Sensordaten eines ersten Sensors durchgeführt, während die Bestimmung eines Charakteristikums des vorausfahrenden Fahrzeugs auf der Basis von Sensordaten eines zweiten Sensors erfolgen kann. Der erste Sensor kann insbesondere einen Radarsensor und der zweite insbesondere eine optische Kamera umfassen.
-
Die Ausgabevorrichtung kann beispielsweise einen klassischen zweidimensionalen Anzeigeschirm oder ein Head-up-Display umfassen. Beim Head-up-Display können graphische Informationen in ein Blickfeld des Fahrers einprojiziert werden. Die einprojizierten Informationen sind bevorzugt mehrfarbig; eine einfarbige Darstellung kann sich jedoch auch für die hier vorgestellte Erfindung eignen.
-
Nach noch einem weiteren Aspekt umfasst ein Kraftfahrzeug die hierin beschriebene Vorrichtung.
-
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein beispielhaftes Kraftfahrzeug;
- 2 ein Kraftfahrzeug in einer ersten exemplarischen Situation;
- 3 ein Kraftfahrzeug in einer zweiten exemplarischen Situation; und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Kraftfahrzeugs
illustriert.
-
1 zeigt ein beispielhaftes Kraftfahrzeug 100 mit einer Vorrichtung 105, die dazu eingerichtet ist, eine durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 überwachte Steuerfunktion des Kraftfahrzeugs 100 durchzuführen. Die Vorrichtung umfasst bevorzugt eine Verarbeitungseinrichtung 110, eine Ausgabevorrichtung 115, eine erste Abtastvorrichtung 120 sowie bevorzugt eine zweite Abtastvorrichtung 125. In anderen Ausführungsformen kann auch nur eine einzige Abtastvorrichtung 120 vorgesehen sein; ferner kann jede der Abtastvorrichtungen 120, 125 optional auch mehrere Sensoren umfassen. Ein Umfelderfassungssystem 130 des Kraftfahrzeugs 100 kann einen oder mehrere Sensoren der ersten Abtastvorrichtung 120 und/oder der zweiten Abtastvorrichtung 125 umfassen. Im Folgenden wird exemplarisch davon ausgegangen, dass die erste Abtastvorrichtung 120 dazu eingerichtet ist, einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 135 zu bestimmen und insbesondere als Radarsensor realisiert ist. Die zweite Abtastvorrichtung 125 ist bevorzugt dazu eingerichtet, eines oder mehrere optisch erfassbare Charakteristika des vorausfahrenden Fahrzeugs 135 zu erfassen, und kann als optische Kamera ausgebildet sein.
-
Eine Fahrassistenzfunktion der Vorrichtung 105 wird bevorzugt dadurch realisiert, dass mittels der ersten Abtastvorrichtung 120 ein Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 135 bestimmt und mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird. Ist der Abstand zu gering, so wird die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 100 verringert. Optional wird die Geschwindigkeit auf einem vorbestimmten Wert gehalten, solange der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 135 größer als ein vorbestimmter Wert ist. Um einem Fahrer eine verbesserte Kontrolle dieser Funktion zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, das vorausfahrende Fahrzeug 135 mittels der zweiten Abtastvorrichtung 125 abzutasten und wenigstens eines seiner Charakteristika zu bestimmen. Dann wird eine graphische Darstellung des Fahrzeugs 135 unter Berücksichtigung des wenigsten einen Charakteristikums durch die Verarbeitungseinrichtung 110 bestimmt und mittels der Ausgabevorrichtung 115 an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 ausgegeben. Dabei erleichtert die Verwendung des optisch erkennbaren Charakteristikums des Fahrzeugs 135 dem Fahrer, die dargebotene Darstellung auf der Ausgabevorrichtung 115 auf das reale Fahrzeug 135 zu beziehen.
-
Mögliche Charakteristika des vorausfahrenden Fahrzeugs 135 können beispielsweise den Typ des Fahrzeugs 135 betreffen. Für eine Anzahl vorbestimmter Typen, beispielsweise Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und Motorrad, kann eine dedizierte Darstellung eines jeweils passenden Fahrzeugs 135 bereitgestellt werden. Weitere wichtige Charakteristika umfassen eine vorherrschende Farbe des Fahrzeugs 135 oder eine augenfällige Ausstattung, beispielsweise in Form von Schwarzglas, einem Anbauteil wie einer Dachbox oder einem außen befestigen Fahrradträger mit oder ohne Fahrräder, oder einen Anhänger. Weitere mögliche Charakteristika werden unten mit Bezug auf 4 noch genauer beschrieben.
-
2 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 in einer ersten exemplarischen Situation. Es soll aufgezeigt werden, unter welchen Umständen ein Abstandshalteassistent besonders herausgefordert ist und wie die vorgeschlagene Darstellung einen Fahrer dabei unterstützen kann, die Funktion des Abstandshalteassistenten zu kontrollieren und erforderlichenfalls rasch einzugreifen.
-
In der exemplarischen Situation von 2 durchfährt das Kraftfahrzeug 100 eine Rechtskurve, wobei es einem vorausfahrenden Fahrzeug 135 folgt. Auf einer Gegenfahrbahn nähert sich ein weiteres Kraftfahrzeug 205. In einer Variante kann das weitere Fahrzeug 205 auch auf einer eigenen Fahrspur in der gleichen Richtung wie die Fahrzeuge 100 und 135 unterwegs sein. Während des Durchfahrens der Kurve können beide Fahrzeuge 135, 205 in einem Abtastbereich 210 der ersten Abtastvorrichtung 120 liegen.
-
Dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 kann die Darstellung eines Fahrzeugs dargeboten werden, welches wenigstens ein Charakteristikum desjenigen Fahrzeugs 135, 205 trägt, auf welches die Abstandshaltefunktion bezogen ist. Hier kann das Charakteristikum beispielsweise einen Lage des vorausfahrenden Fahrzeugs 135, 205 umfassen, sodass bereits durch die Front- oder Heckansicht des dargestellten Fahrzeugs klar sein kann, welches der Fahrzeuge 135, 205 vom Abstandshalteassistenten als Ziel aufgefasst wird. Andere Charakteristika können beispielsweise die Größe des Fahrzeugs 135, 205 oder ihre Ausrichtung bezüglich des Kraftfahrzeugs 100 betreffen.
-
3 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 in einer zweiten exemplarischen Situation. Hier fährt das Kraftfahrzeug 100 auf gerader Strecke hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 135 her. In die Lücke zwischen den Fahrzeugen 100 und 135 schert ein weiteres Kraftfahrzeug 205 ein, das hier als Motorradfahrer dargestellt ist. Nach dem Einscheren ist das weitere Fahrzeug 205 das unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug 100 vorausfahrende Fahrzeug. Durch Darstellung des vorausfahrenden Fahrzeugs 135 zunächst als zweispuriges Fahrzeug, insbesondere als Personenkraftwagen, und später des eingescherten weiteren Fahrzeugs 205 als Motorrad kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 unmittelbar nachvollziehen, ob das Einscheren zu einem Wechsel des Steuerungsziels des Abstandshalteassistenten geführt hat oder nicht.
-
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Steuern eines Kraftfahrzeugs 100. Das Verfahren 400 kann insbesondere zur Steuerung der Vorrichtung 105 verwendet werden und insbesondere auf der Verarbeitungseinrichtung 110 ablaufen.
-
In einem Schritt 405 wird ein vor dem Kraftfahrzeug 100 vorausfahrendes Fahrzeug 135 erfasst. Dazu können eine oder mehrere Abtastvorrichtungen 120, 125 verwendet werden, wie oben mit Bezug auf 1 genauer beschrieben ist. In einem Schritt 410 können die abgetasteten Daten analysiert werden. Dazu können insbesondere Farben, Formen oder geometrische Muster aus Bilddaten erkannt werden. Aus diesen Informationen können in der Folge eines oder mehrere Charakteristika des Fahrzeugs 135 bestimmt werden.
-
Rein exemplarisch können in der in 4 dargestellten Ausführungsform in einem Schritt 415 eine Fahrzeugart, in einem Schritt 420 eine Farbe, in einem Schritt 425 eine Marke oder ein Modell und in einem Schritt 430 eine Ausrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs 135 bestimmt werden. Andere oder zusätzliche Charakteristika sind ebenfalls möglich. Die Fahrzeugart im Schritt 415 kann beispielsweise zwischen einem Lastwagen, einem Personenkraftwagen und einem Motorrad unterscheiden. Die Farbe im Schritt 420 betrifft bevorzugt eine vorherrschende Farbe des Fahrzeugs 135. Ein mehrfarbiges, vorausfahrendes Fahrzeug 135 kann auf seine vorherrschende Farbe reduziert werden oder mehrere Farben können in ihrer geometrischen Aufteilung reproduziert werden. Im Fall eines Motorrades kann die Farbe schwer zu erkennen sein, in diesem Fall kann die Farbe der Kleidung eines Motorradfahrers oder seines Helms verwendet werden. Die Marke im Schritt 425 kann insbesondere einen Hersteller umfassen. Das Modell kann die Ausführungsform des Fahrzeugs 135 betreffen. Die Ausrichtung im Schritt 430 betrifft bevorzugt eine Drehung um die Hochachse des Fahrzeugs 135 bezüglich des Kraftfahrzeugs 100 und kann im Fall eines einspurigen Fahrzeugs wie eines Motorrads auch eine Neigung um die Längsachse umfassen, wenn sich das Motorrad in die Kurve legt.
-
Aus dem wenigstens einen bestimmten Charakteristikum wird in einem Schritt 435 bevorzugt eine Darstellung des Fahrzeugs 135 bestimmt. Dabei wird bevorzugt ein synthetisches graphisches Modell verwendet, an dem bestimmte Charakteristika verändert werden können. Schon eine Klassifikation in beispielsweise fünf bis zehn unterschiedliche Fahrzeugarten, bevorzugt unterstützt durch eine Unterscheidung von ca. vier bis acht Farben, kann zu einer guten Wiedererkennung des dargestellten Fahrzeugs führen.
-
Die synthetische Bereitstellung der Darstellung des vorausfahrenden Fahrzeugs 135 ist der Darstellung eines Kamerabilds des vorausfahrenden Fahrzeugs 135 überlegen, indem Störeinflüsse wie unterschiedliche Lichtbedingungen entfallen können. Außerdem kann sich die Darstellung auf das Fahrzeug 135 beschränken und eine Umgebung, insbesondere wenn sie weitere Fahrzeuge 205 enthält, nicht, nur teilweise, in abstrahierter oder schwächerer Form darstellen. Charakteristika des Fahrzeugs 135 können außerdem prägnanter und ggf. überzeichnet dargestellt werden, um beim Betrachter einen verbesserten Eindruck zu hinterlassen.
-
In einem Schritt 440 wird die bereitgestellte Darstellung einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 dargeboten. In einem Schritt 445, der auch an einer anderen Stelle des Verfahrens 400 ausgeführt werden kann, wird das Kraftfahrzeug 100 auf der Basis der Abtastung vom Schritt 405 gesteuert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Kraftfahrzeug
- 105
- Vorrichtung
- 110
- Verarbeitungseinrichtung
- 115
- Ausgabevorrichtung
- 120
- erste Abtastvorrichtung
- 125
- zweite Abtastvorrichtung
- 130
- Umfelderfassungssystem
- 135
- vorausfahrendes Fahrzeug
- 205
- weiteres Fahrzeug
- 210
- Abtastbereich
- 400
- Verfahren
- 405
- Erfassen vorausfahrendes Fahrzeug
- 410
- Analysieren Abtastdaten
- 415
- Fahrzeugart
- 420
- Farbe
- 425
- Marke / Modell
- 430
- Ausrichtung
- 435
- Bestimmen Darstellung
- 440
- Darstellen
- 445
- Steuern
