DE102017213981A1 - A method of assisting a user of a vehicle by visualizing a vehicle target position history - Google Patents
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Abstract
Es werden ein Fortbewegungsmittel, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Unterstützung eines Anwenders eines Fahrzeugs (1) durch Visualisierung eines Fahrzeugsollpositionsverlaufs (9) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte:- Ermitteln (100) einer ersten Position (1) einer Lichtsignalanlage (10) auf dem Fahrweg des Fahrzeugs (1)- Ermitteln (200) einer Schaltzeit/Schaltprognose einer Lichtsignalanlage (10) an einer ersten Position (11)- Ermitteln (300) einer zweiten Position des Fahrzeugs (1)- Ermitteln (400) eines Fahrzeugsollpositionsverlaufs (9) des Fahrzeugs (1) zum Passieren der Lichtsignalanlage (10) in vordefinierter Beziehung zur Schaltzeit der Lichtsignalanlage (10)- kontaktanaloges Visualisieren (500) eines Fahrzeugsollpositionsverlaufs (9) für den Anwender.A means of locomotion, a device and a method for assisting a user of a vehicle (1) by visualizing a vehicle target position course (9) are proposed. The method comprises the steps of: determining (100) a first position (1) of a traffic signal system (10) on the travel path of the vehicle (1) determining (200) a shift time / shift prognosis of a traffic signal system (10) at a first position (11 ) - determining (300) a second position of the vehicle (1) - determining (400) a Fahrzeugollpositionsverlaufsverlaufs (9) of the vehicle (1) for passing the traffic signal system (10) in a predefined relationship to the switching time of the traffic signal system (10) - contact analog visualization ( 500) of a vehicle target position history (9) for the user.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Anwenders eines Fahrzeugs durch Visualisierung eines Fahrzeugsollpositionsverlaufs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine möglichst komfortable Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufs in Zusammenwirken mit einem so genannten Ampelassistenzsystem.The invention relates to a method and a device for assisting a user of a vehicle by visualization of a vehicle target position course. In particular, the present invention relates to the most comfortable possible visualization of the vehicle target position course in cooperation with a so-called traffic light assistance system.
Bisher bekannte, wenn auch noch nicht flächendeckend eingesetzte, Ampelassistenzsysteme sind bereits in der Lage, Schaltprognosen für Lichtsignalanlagen zu erstellen. Diese ermittelten Schaltprognosen werden genutzt, um eine optimale Geschwindigkeit zu ermitteln, die es dem Anwender ermöglicht, mit einer möglichst gleichbleibenden Geschwindigkeit zu fahren und dabei die Lichtsignalanlage im Schaltzustand „grün“ zu passieren.Previously known, although not yet used nationwide, traffic light assistance systems are already able to create switching forecasts for traffic lights. These determined gearshift forecasts are used to determine an optimal speed, which allows the user to drive at a speed that is as constant as possible, and thereby to pass the traffic light system in the "green" switching state.
Zur Ermittlung der Schaltprognosen gibt es zahlreiche Ansätze, wobei sich noch kein allgemeingültiger Standard durchgesetzt hat.There are numerous approaches to determining the shift forecasts, although no universally valid standard has yet been established.
In der
- - Mit einer Kamera wird eine Folge von Bildern einer Fahrzeugumgebung aufgenommen.
- - Aus den aufgenommenen Bildern wird ein wahrscheinliches Vorhandensein einer Ampel detektiert bzw. erkannt, also mindestens ein potentieller Ampelzustand.
- - Der detektierte aktuelle Ampelzustand (R; Y; G) wird klassifiziert.
- - Die Klassifikation des aktuellen Ampelzustands wird unter Berücksichtigung mindestens eines Ampelzustands plausibilisiert, der aus einem vorangegangenen Bild der Bildfolge klassifiziert wurde.
- - A camera takes a series of pictures of a vehicle environment.
- - From the recorded images, a probable presence of a traffic light is detected or detected, so at least one potential traffic light state.
- The detected current traffic light state (R; Y; G) is classified.
- The classification of the current traffic light state is plausibility checked, taking into account at least one traffic light state, which was classified from a previous image of the image sequence.
In der
- - Übertragen eines aktuellen Schaltzustands von mehreren Ampeln an einen Server;
- - Berechnen der Schaltprognose für die mehreren Ampeln durch den Server anhand der aktuellen Schaltzustände;
- - Übertragen der Schaltprognose für eine bestimmte Ampel durch den Server an wenigstens ein sich der Ampel näherndes Kraftfahrzeug über eine Mobilfunkverbindung.
- - transmitting a current switching state of several traffic lights to a server;
- - Calculating the shift forecast for the multiple traffic lights by the server based on the current switching states;
- - Transmission of the shift forecast for a particular traffic light by the server to at least one of the traffic light approaching motor vehicle via a cellular phone connection.
Auf Grundlage der erstellten Prognose können weitere Informationen ermittelt werden. So kann zum Beispiel eine optimale Geschwindigkeit ermittelt werden, welche eine Fahrt bei „grüner Welle“ ermöglicht. Für die Ermittlung der optimalen Geschwindigkeit können neben der Schaltprognose auch noch weitere Daten herangezogen werden, wie z.B. die Beachtung der auf dem aktuell befindlichen Fahrweg erlaubten Höchstgeschwindigkeit oder die vorausliegende Verkehrssituation. Diese ermittelte optimale Geschwindigkeit kann dem Anwender bereits auf einem Anzeigegerät angezeigt werden.Based on the generated forecast, further information can be determined. Thus, for example, an optimal speed can be determined, which allows a ride on "green wave". For determining the optimum speed, in addition to the shift prognosis, further data can also be used, such as, for example, the observance of the maximum speed allowed on the current track or the traffic situation ahead. This determined optimum speed can already be displayed to the user on a display device.
Die
Bei den bekannten Verfahren und Systemen bekommt der Anwender einen Geschwindigkeitsvorschlag angezeigt. Dabei besteht jedoch das Problem, dass der Anwender, um diesen Geschwindigkeitsvorschlag zu erfassen, seinen Blick vom aktuellen Verkehrsgeschehen ab- und einem Display zuwenden muss. Ferner muss der Anwender danach seinen Blick dem Tacho zuwenden um seine Ist-Geschwindigkeit zu ermitteln. Anschließend muss der Anwender selbst ermitteln, ob er beschleunigen oder abbremsen muss, um den Geschwindigkeitsvorschlag zu verwirklichen. Im weiteren Verlauf muss der Anwender immer wieder seine Ist-Geschwindigkeit überprüfen und auch kontrollieren, ob zwischenzeitlich der Geschwindigkeitsvorschlag aktualisiert wurde. Der Blick des Anwenders wandert also fortwährend zwischen zwei verschiedenen Anzeigen und dem Verkehrsgeschehen hin und her. Die Unterstützung solcher Ampelassistenzsysteme verlangt dem Anwender dementsprechend ein erhöhtes Maß an Aufmerksamkeit ab, da er mehrere Informationsquellen gleichzeitig auswerten muss.In the known methods and systems, the user gets a speed suggestion displayed. However, there is the problem that the user has to turn his eyes off the current traffic situation and turn to a display in order to capture this speed proposal. Furthermore, the user must then turn his gaze to the speedometer to determine its actual speed. Afterwards, the user must determine for himself whether he has to accelerate or decelerate in order to realize the speed proposal. In the further course, the user must constantly check his actual speed and also check whether in the meantime the speed suggestion has been updated. The user's gaze wanders constantly between two different displays and the traffic happening back and forth. The support of such traffic light assistance systems accordingly demands an increased level of attention from the user since he has to evaluate several information sources simultaneously.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren und System anzugeben, das dem Anwender Unterstützung gewährt, gleichzeitig aber das Maß an zusätzlicher Aufmerksamkeit nicht unnötig erhöht.The invention is therefore based on the object of specifying a method and system that provides the user support, but at the same time does not unnecessarily increase the level of additional attention.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den folgenden Schritten vorgesehen:
- - Ermitteln einer Schaltzeit/Schaltprognose einer Lichtsignalanlage an einer ersten Position
- - Ermitteln einer zweiten Position des Fahrzeugs
- - Ermitteln eines Fahrzeugsollpositionsverlaufs des Fahrzeugs zum Passieren der Lichtsignalanlage in vordefinierter Beziehung zur Schaltzeit der Lichtsignalanlage und kontaktanaloges Visualisieren eines Fahrzeugsollpositionsverlaufes für den Anwender
- - kontaktanaloges Visualisieren eines Fahrzeugsollpositionsverlaufes für den Anwender.
- - Determining a switching time / shift forecast of a traffic signal system at a first position
- - Determining a second position of the vehicle
- Determining a vehicle target position course of the vehicle for passing the traffic signal system in predefined relationship to the switching time of the traffic signal system and contact-analogue visualization of a vehicle target position course for the user
- - Contact analogue visualization of a vehicle target position course for the user.
Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, dass es nicht sinnvoll ist, dem Anwender mit nützlichen Informationen zu assistieren, gleichzeitig aber dabei seine Aufmerksamkeit vom Verkehrsgeschehen abzulenken.The invention is thus based on the recognition that it does not make sense to assist the user with useful information, while at the same time distracting his attention from the traffic situation.
Im Vergleich zu herkömmlichen Fahrerassistenzsystemen, insbesondere Ampelassistenten, wird die Assistenz-Information, hier ein berechneter Fahrzeugsollpositionsverlauf, erfindungsgemäß kontaktanalog visualisiert. Anzeigeelemente können dem Anwender so in seine aktuelle Sicht eingeblendet werden, dass sie ihm wie ein Bestandteil seiner Sicht auf die Umwelt vorkommen, und er nicht gezwungen ist seinen Blick, und damit die Aufmerksamkeit, vom Verkehrsgeschehen ab- und anderen Anzeigeelementen zuzuwenden.Compared to conventional driver assistance systems, in particular traffic light assistants, the assistance information, here a calculated desired vehicle position course, is visualized according to the invention as a contact analogue. Display elements can be superimposed on the user's current view in such a way that they appear to him as a component of his view of the environment, and he is not forced to turn his gaze, and thus the attention, away from the traffic and to other display elements.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Schritt eine Schaltzeit bzw. Schaltprognose einer Lichtsignalanlage an einer ersten Position ermittelt. Dazu ist es notwendig, die für die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausschlaggebenden Lichtsignalanlagen eindeutig zu identifizieren. Zunächst wird, in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeugposition sowie der Fahrtrichtung bzw. -strecke die dem Fahrzeug am nächsten liegende Lichtsignalanlage ermittelt. Um die Lichtsignalanlage zu ermitteln, die mit der größten Wahrscheinlichkeit vom Fahrzeug auf seinem Fahrweg als nächstes passiert wird, kann z.B. auch auf Informationen einer aktiven Zielführung oder gelernter Routen zurückgegriffen werden. Ist deren Signal nicht für den Fahrweg des Fahrzeugs ausschlaggebend, z.B. weil sie nur für andere Fahrtrichtungen oder andere Verkehrsteilnehmer geltende Signale anzeigt, wird entlang des Fahrweges die nächste Lichtsignalanlage ermittelt. Ist eine erste Lichtsignalanlage entlang des Fahrweges des Fahrzeugs ermittelt, deren Signale für den Fahrweg des Fahrzeugs ausschlaggebend sind, muss die Lichtsignalanlage eindeutig identifiziert werden. Dies kann über vielfältige Verfahren erfolgen. Denkbar wäre z.B. eine drahtlose Identifizierung anhand eines von der Lichtsignalanlage ausgesandten Identifizierungssignals. Auch eine optische Identifizierung z.B. anhand eines an der Lichtsignalanlage angebrachten Identifizierungselementes, welches durch eine im Fahrzeug befindliche Kamera erfasst werden kann, ist realisierbar, genauso wie eine Identifizierung über die Position der Lichtsignalanlage, welche anhand der aktuellen Fahrzeugposition sowie der Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch ein im Fahrzeug befindliches Navigationssystem ermittelt werden kann. Sind an einer Position mehrere Lichtsignalanlagen vorhanden, z.B. weil an einem Mast mehrere Lichtsignalanlagen für verschiedene Fahrtrichtungen oder Verkehrsteilnehmer montiert sind, kann anhand der Information über die Fahrtrichtung oder aber auch anhand von Informationen über eine vordefinierte Route die für den Fahrweg ausschlaggebende Lichtsignalanlage eindeutig identifiziert werden.In the method according to the invention, a switching time or switching prognosis of a traffic signal system at a first position is determined in a first step. For this purpose, it is necessary to clearly identify the decisive for the direction of travel of the vehicle traffic lights. First, depending on the current vehicle position and the direction of travel or distance, the closest to the vehicle light signal system is determined. In order to determine the traffic signal which is most likely to be passed by the vehicle on its route next to it, e.g. also be resorted to information of an active route guidance or learned routes. If its signal is not decisive for the travel of the vehicle, e.g. because it only displays signals valid for other directions of travel or other road users, the next traffic light system is determined along the route. If a first traffic light system along the travel path of the vehicle is determined whose signals are decisive for the travel path of the vehicle, the traffic light system must be uniquely identified. This can be done by a variety of methods. It would be conceivable, e.g. a wireless identification based on an emitted from the traffic signal identification signal. Also an optical identification e.g. Based on an attached to the traffic signal identification element, which can be detected by a camera located in the vehicle is feasible, as well as an identification of the position of the traffic signal system, which are determined based on the current vehicle position and the direction of travel of the vehicle by an in-vehicle navigation system can. If there are several traffic lights at one location, e.g. because multiple light signals for different directions or road users are mounted on a mast, based on the information about the direction of travel or on the basis of information on a predefined route, the decisive for the route light signal system can be clearly identified.
Anhand der ermittelten Identifizierungsinformationen der Lichtsignalanlage kann in einem zweiten Schritt die Schaltzeit bzw. eine Schaltprognose der Lichtsignalanlage ermittelt werden. Hierzu gibt es bereits zahlreiche bekannte Ansätze. So besteht eine Möglichkeit darin, dass die Lichtsignalanlage Informationen über ihre Schaltzeiten drahtlos aussendet. Diese Informationen können dann vom Fahrzeug über eine Sende-/Empfangseinheit empfangen werden. Eine andere Möglichkeit ist die drahtlose Abfrage, z.B. erlernter oder hinterlegter, Schaltzeiten bzw. Schaltzeitprognosen anhand der Identifizierungsinformationen der Lichtsignalanlage über eine Zentrale, z.B. einen Backend-Server. Aber auch weitere Möglichkeiten, wie z.B. das Ermitteln einer Schaltprognose unter Zuhilfenahme einer im Fahrzeug befindlichen Kamera oder drahtlos empfangener Daten von vorausfahrenden Verkehrsteilnehmern, sollen nicht ausgeschlossen werden.Based on the determined identification information of the traffic signal system, the switching time or a switching prognosis of the traffic signal system can be determined in a second step. There are already numerous known approaches to this. Thus, there is a possibility that the traffic signal wirelessly transmits information about their switching times. This information can then be received by the vehicle via a transceiver unit. Another possibility is wireless interrogation, e.g. learned or stored, switching times or switching time forecasts based on the identification information of the traffic signal system via a control center, e.g. a backend server. But also other possibilities, such. the determination of a shift prognosis with the aid of a camera located in the vehicle or wirelessly received data from preceding road users should not be ruled out.
In einem dritten Schritt wird die Position des Fahrzeugs, die zweite Position, ermittelt. Mit Hilfe dieser und den Informationen über die erste Position der Lichtsignalanlage sowie deren Schaltzeit/-prognose kann nun in einem vierten Schritt eine zeitabhängige ortsveränderliche Fahrzeugsollposition des Fahrzeugs zum Passieren der Lichtsignalanlage in der Auswerteeinheit berechnet werden. Dazu wird zunächst der aktuelle Abstand, vorzugsweise die Wegdifferenz entlang der Straße, zwischen Fahrzeug und Lichtsignalanlage ermittelt. In Anhängigkeit von der ermittelten Schaltzeit/-prognose wird in Abhängigkeit vom Abstand des Fahrzeugs zur Lichtsignalanlage eine Geschwindigkeit ermittelt, die das Fahrzeug fahren müsste, um die Lichtsignalanlage bei grünem Signal zu passieren. Aus dieser ermittelten Geschwindigkeit wird eine zeitabhängige ortsveränderliche Fahrzeugsollposition ermittelt, die das Fahrzeug mindestens einnehmen muss, um die Lichtsignalanlage bei grünem Signal zu passieren. Die ermittelte zeitabhängige ortsveränderliche Fahrzeugsollposition wird als Fahrzeugsollpositionsverlauf kontaktanalog für den Anwender, z.B. über ein Headup-Display oder eine sog. Daten-Brille, visualisiert. Sowohl die Ermittlung der minimalen Geschwindigkeit zum Passieren der Lichtsignalanlage und die daraus folgende Ermittlung der zeitabhängigen ortsveränderlichen Fahrzeugsollposition des Fahrzeugs werden fortwährend aktualisiert und visualisiert. So wird dem Anwender ständig die zeitabhängige ortsveränderliche Fahrzeugsollposition angezeigt, die sein Fahrzeug mindestens einnehmen sollte, um die Lichtsignalanlage bei grünem Signal zu passieren. Zusätzlich können in der Anzeige auch ggf. notwendige Beschleunigungen und/oder Verzögerungen visualisiert werden. Zumindest sollten derartige erforderliche Vorgänge bei der Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes berücksichtig werden.In a third step, the position of the vehicle, the second position, is determined. With the help of this and the information about the first position of the traffic signal system as well as its switching time / prognosis, a time-dependent positionable vehicle target position of the vehicle for passing the traffic signal in the evaluation unit can now be calculated in a fourth step. For this purpose, first the current distance, preferably the path difference along the road, between the vehicle and the traffic signal system is determined. Depending on the distance of the vehicle to the traffic signal system, a speed is determined which the vehicle would have to drive in order to pass the traffic light system when the green signal is present, depending on the determined switching time / prognosis. From this ascertained speed, a time-dependent, spatially variable vehicle target position is determined which the vehicle must at least assume in order to pass the traffic light system when the signal is green. The determined time-dependent mobile Vehicle target position is visualized as vehicle target position course contact-analogous for the user, eg via a head-up display or a so-called data goggles. Both the determination of the minimum speed for passing through the traffic signal system and the subsequent determination of the time-dependent, mobile vehicle target position of the vehicle are continuously updated and visualized. Thus, the user is constantly displayed the time-dependent mobile position of the vehicle, which his vehicle should at least occupy, in order to pass the traffic light system when the signal is green. In addition, any necessary accelerations and / or delays can be visualized in the display. At a minimum, such required operations should be considered in the visualization of the vehicle target position history.
Die Visualisierung des Sollpositionsverlaufes ist dabei unter anderem in Abhängigkeit von dem aktuellen Status der Lichtsignalanlage, der Schaltzeit/- Prognose, der Differenz zwischen erster und zweiter Position, sowie weiterer beeinflussender Parameter wie z.B. die maximal erlaubte Höchstgeschwindigkeit und die aktuelle Verkehrssituation. Mögliche daraus resultierende Szenarien sind z.B. eine Visualisierung des Sollpositionsverlaufes, um die Lichtsignalanlage vor Beendigung der Grün-Phase zu passieren. Ein anderes mögliches Szenario ist das Heranführen des Fahrzeugs an eine Lichtsignalanlage während der Rot-Phase, um diese bei der Umschaltung auf Grün zu passieren. So kann ein möglichst gleichmäßiges, effizientes und energiesparendes Fahren realisiert, sowie unnötige Beschleunigungen und Verzögerungen vermieden werden. Ein Ziel soll sein, dem Anwender eine möglichst ideale Anfahrstrategie auf die Lichtsignalanlage zu visualisieren.The visualization of the desired position course is dependent, inter alia, on the current status of the traffic light system, the switching time / prognosis, the difference between the first and second position, as well as further influencing parameters, such as e.g. the maximum allowed maximum speed and the current traffic situation. Possible resulting scenarios are e.g. a visualization of the desired position course to pass the traffic light system before the end of the green phase. Another possible scenario is the approach of the vehicle to a traffic light during the red phase to pass it to green when switching. This enables the most uniform, efficient and energy-saving driving possible, as well as avoiding unnecessary acceleration and deceleration. One goal should be to visualize the user with the best possible approach strategy to the traffic light system.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Die Möglichkeit der Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes soll in keiner Weise beschränkt werden. Aus der Vielzahl an Möglichkeiten sollen hier nur ein paar exemplarisch vorgestellt werden. Jede andere Möglichkeit der Visualisierung ist ebenso denkbar. So könnte eine Form der Visualisierung eine kontaktanaloge Einblendung einer Markierung, z.B. einer Linie, einem stilisierten Ego-Fahrzeug, einem Pfeil oder einer anderen geeigneten grafischen Darstellung, darstellen. Diese grafische Darstellung kann dem Anwender beispielsweise über ein Headup-Display in sein Sichtfeld projiziert werden. Damit wird die Sicht des Anwenders auf die Umwelt mit der Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes angereichert. Dieses Verfahren ist auch unter dem Begriff „augmented reality“ bekannt. Dies hat den Vorteil, dass der Anwender seinen Blick nicht von dem vor ihm liegenden Verkehrsgeschehen abwenden muss, gleichzeitig aber auch mit allen nötigen Informationen versorgt wird, die nötig sind, um möglichst effizient die Lichtsignalanlage zu passieren. Dies bringt also nicht nur energetische und zeitliche Vorteile sondern kann auch zu einer erhöhten Verkehrssicherheit beitragen.The possibility of visualization of the vehicle target position course should not be limited in any way. From the variety of possibilities, only a few examples will be presented here. Any other possibility of visualization is also conceivable. Thus, one form of visualization might include a contact-analogous insertion of a marker, e.g. a line, a stylized ego vehicle, an arrow, or any other suitable graphical representation. This graphical representation can be projected to the user, for example via a head-up display in his field of view. Thus, the user's view of the environment is enriched with the visualization of the vehicle target position course. This method is also known by the term "augmented reality". This has the advantage that the user does not have to avert his gaze from the traffic situation ahead of him, but at the same time is also supplied with all the necessary information that is necessary in order to pass the traffic light system as efficiently as possible. This not only brings energy and time advantages but can also contribute to increased traffic safety.
Ferner ist es aber ebenso möglich, dass die Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes über klassische Anzeigegeräte erfolgt. So kann der Fahrzeugsollpositionsverlauf auch in ein, von einer im Fahrzeug befindlichen Kamera, aufgezeichnetes vorausliegendes Verkehrsgeschehen eingeblendet werden, welches auf einem Monitor wiedergegeben wird. Denkbar wären hier sinnvollerweise ein Monitor in der Mittelkonsole des Armaturenbrettes oder das Anzeigegerät (Kombiinstrument) eines digitalen Tachometers zu nutzen, wobei aber auch jeder andere geeignete Monitor denkbar ist. Auch kann ganz auf ein Verfahren mit augmented reality verzichtet werden und die Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes beispielsweise über eine Einblendung in eine digitale Straßenkarte eines Navigationssystems erfolgen.Furthermore, it is also possible that the visualization of the vehicle target position course takes place via conventional display devices. Thus, the vehicle target position course can also be superimposed on a forward traffic event recorded by a camera located in the vehicle, which is reproduced on a monitor. Conceivable here would be useful to use a monitor in the center console of the dashboard or the display device (instrument cluster) of a digital speedometer, but also any other suitable monitor is conceivable. It is also entirely possible to dispense with a method with augmented reality and to visualize the vehicle target position course, for example by means of a display in a digital road map of a navigation system.
Außerdem wird vorgeschlagen, neben der Ermittlung der aktuellen Fahrzeugposition auch den Bewegungszustand des Fahrzeugs zu ermitteln. Informationen über den Bewegungszustand machen es möglich, den Fahrzeugsollpositionsverlauf nur dann einzublenden, wenn es sinnvoll ist. Befindet sich das Fahrzeug beispielsweise in Ruhe, bewegt sich also nicht, kann auf eine Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes verzichtet werden. Gleiches gilt, wenn sich das Fahrzeug aktuell so langsam bewegt, dass ein Erreichen einer Mindestgeschwindigkeit zum Passieren der Lichtsignalanlage bei grünem Signal nur mit einer unverhältnismäßig hohen Beschleunigung verbunden wäre.It is also proposed, in addition to determining the current vehicle position and to determine the state of motion of the vehicle. Information about the state of motion makes it possible to display the vehicle target position history only when it makes sense. For example, if the vehicle is at rest, does not move, visualization of the desired vehicle position course can be dispensed with. The same applies if the vehicle is currently moving so slowly that reaching a minimum speed for passing the traffic signal system with a green signal would only be associated with a disproportionately high acceleration.
Ergibt sich aus den ermittelten Daten keine sinnvoll realisierbare Anfahrstrategie, kann dies dem Anwender durch eine Mitteilung, z.B. in Form einer Meldung, als Einblendung eines speziellen Symbols, einer Farbe oder eines sonstigen geeigneten Hinweises, dargestellt werden. Ein solcher Fall liegt z.B. vor, wenn:
- - die Lichtsignalanlage während der Grün-Phase auch bei maximal erlaubter Höchstgeschwindigkeit nicht mehr erreicht werden kann
- - die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so stark verringert werden müsste, dass das Fahrzeug ein Verkehrshindernis für andere Verkehrsteilnehmer darstellen würde
- - eine nicht vorhersagbare Verkehrssituation vorliegt.
- - The light signal system during the green phase can not be reached even at maximum speed limit
- - the speed of the vehicle would have to be reduced so much that the vehicle would constitute a traffic obstacle for other road users
- - there is an unpredictable traffic situation.
Kann keine realisierbare Anfahrstrategie ermittelt werden, bleibt die Visualisierung eines Fahrzeugsollpositionsverlaufs für den Anwender aus.If no feasible approach strategy can be determined, the visualization of a vehicle target position course remains for the user.
Da die Ermittlung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes vor allem vom Abstand des Fahrzeugs zur Lichtsignalanlage und der Zeit bis zum Erreichen selbiger abhängig ist, sind für die Ermittlung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes alle Signalwechsel der Lichtsignalanlage von Bedeutung. So sollten für die Ermittlung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes mindestens folgende Signalwechsel, bzw. deren Schaltzeiten, Beachtung finden:
- - Schaltung von Grün nach Gelb
- - Schaltung von Grün nach Rot
- - Schaltung von Gelb nach Rot
- - Schaltung von Rot nach Rot-Gelb
- - Schaltung von Rot-Gelb nach Grün
- - Schaltung von Rot nach Grün
- - Schaltung von Rot nach Aus
- - Schaltung von Aus nach Rot
- - switching from green to yellow
- - switching from green to red
- - Circuit from yellow to red
- - switching from red to red-yellow
- - Circuit from red-yellow to green
- - switching from red to green
- - switching from red to off
- - Switch from off to red
Die Bestimmung des Abstandes von Fahrzeug und Lichtsignalanlagen kann über verschiedene Wege erfolgen. Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, über ein im Fahrzeug befindliches Positionsbestimmungssystem, z.B. ein satellitengestütztes Navigationssystem, die aktuelle Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Mit dieser Absolut-Position und der ermittelten Position der Lichtsignalanlage kann der Abstand beider Elemente zueinander bestimmt werden, vorzugsweise entlang des Straßenverlaufs bis zur Lichtsignalanlage. Genauso ist es aber auch denkbar, nicht die Absolut-Position des Fahrzeugs, sondern direkt einen Abstand zwischen Fahrzeug und ermittelter Position der Lichtsignalanlage zu bestimmen. Hierfür kann beispielsweise auf eine im Fahrzeug befindliche Kamera, einen Entfernungsmesser oder andere geeignete Sensoren und Systeme zurückgegriffen werden. Auch mit dieser ermittelten Relativ-Position, bzw. dem so ermittelten Abstand kann ein Fahrzeugsollpositionsverlauf bestimmt werden.The determination of the distance from the vehicle and traffic lights can be done via different ways. One possibility, for example, is to use an on-vehicle positioning system, e.g. a satellite-based navigation system to determine the current position of the vehicle. With this absolute position and the determined position of the traffic signal system, the distance between the two elements can be determined relative to each other, preferably along the course of the road to the traffic signal. However, it is also conceivable to determine not the absolute position of the vehicle, but directly a distance between the vehicle and the determined position of the traffic signal system. For example, an in-vehicle camera, a range finder, or other suitable sensors and systems may be used. Even with this determined relative position, or the distance thus determined, a desired vehicle position course can be determined.
Da sich das Fahrzeug in vielen unterschiedlichen Umweltszenarien bewegt, kann nicht immer eine optimale Darstellung garantiert werden. Daher wird vorgeschlagen das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weiter zu verbessern, in dem die Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes an die verschiedenen auftretenden Umweltszenarien angepasst wird. Schon jetzt sind in vielen Fahrzeugen zahlreiche Sensoren verbaut, die diese Szenarien erfassen können. Helligkeitssensoren und Regensensoren stellen hier nur eine Auswahl dar. Um jederzeit eine optimale Sichtbarkeit zu gewährleisten, kann die Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes in z.B. Farbe, Helligkeit, Kontrast, Größe und anderen Attributen an das jeweils herrschende Umweltszenario angepasst werden.Since the vehicle moves in many different environmental scenarios, an optimal presentation can not always be guaranteed. It is therefore proposed to further improve the method according to the invention in that the visualization of the vehicle target position course is adapted to the various environmental scenarios occurring. Already in many vehicles, numerous sensors are installed, which can capture these scenarios. Brightness sensors and rain sensors are only a selection here. In order to ensure optimum visibility at all times, the visualization of the vehicle target position course can be made in e.g. Color, brightness, contrast, size and other attributes are adapted to the prevailing environmental scenario.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch weiter verbessert werden, dass neben dem ermittelten Fahrzeugsollpositionsverlauf auch weitere Daten, wie z.B. die berechnete Geschwindigkeit zum Erreichen und Halten der Fahrzeugsollposition oder die Anzeige der Zeit bis zum nächsten Signalwechsel der vorausliegenden Lichtsignalanlagen zusätzlich eingeblendet wird. Auch das Einblenden von Informationen unabhängig von einem Ampelassistenzsystem ist möglich. Dazu zählt z.B. eine farbliche oder anderweitig optisch angepasste Darstellung des Sollpositionsverlaufes bzw. anderer eingeblendeter Daten, wie z.B. der berechneten Soll-Geschwindigkeit, in Abhängigkeit der Differenz zwischen Ist- und Sollgeschwindigkeit. Solch eine Darstellung könnte beispielsweise auch in Form eines Pfeils erfolgen, welcher durch seine farbliche Gestaltung auch Auskunft über die Wahrscheinlichkeit gibt, die Lichtsignalanlage noch während der Grün-Phase zu passieren. Durch solche Anpassungen der Darstellung könnte der Anwender darüber informiert werden wie groß sein Spielraum beim Folgen der Visualisierung ist, ohne die Zielerreichung, das Passieren der Lichtsignalanlage während der Grün-Phase, zu gefährden.The method according to the invention can be further improved in that, in addition to the determined vehicle target position course, also other data, such as e.g. the calculated speed for reaching and holding the vehicle target position or the display of the time until the next signal change of the preceding traffic signals is additionally displayed. Even the display of information independent of a traffic light assistance system is possible. This includes e.g. a color or otherwise visually adapted representation of the desired position course or other superimposed data, such. the calculated setpoint speed, as a function of the difference between actual and setpoint speed. Such a representation could, for example, also take the form of an arrow, which also provides information about the probability of passing the traffic light system during the green phase through its color design. Through such adjustments of the presentation, the user could be informed about how great is his latitude in following the visualization, without endangering the achievement of the goal, the passing of the traffic signal system during the green phase.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dahingehend weiter verbessert werden, dass es dem Anwender signalisiert wird, solle er vom vorgeschlagenen und visualisierten Fahrzeugsollpositionsverlauf durch zu schnelles oder zu langsames Fahren abweichen. Diese Signalisierung kann beispielsweise optisch über die Visualisierung erfolgen, z.B. durch eine zusätzliche Einblendung, eine farbliche Veränderung oder andere geeignete Darstellungen. Auch ist die Signalisierung über ein akustisches Signal oder eine haptische Rückmeldung an den Anwender, z.B. durch eine Vibration des Lenkrads, möglich.The method according to the invention can be further improved in such a way that it is signaled to the user that he should deviate from the proposed and visualized vehicle target position course due to driving too fast or too slow. This signaling may, for example, be done visually via the visualization, e.g. by an additional overlay, a color change or other suitable representations. Also, the signaling via an acoustic signal or haptic feedback to the user, e.g. by a vibration of the steering wheel, possible.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Anwenders eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst einen Daten-Eingang, eine Auswerteeinheit und einen Daten-Ausgang, welche jeweils in Form eines elektronischen Steuergerätes, aber auch kombiniert in einem oder mehreren Steuergeräten, vorgesehen sein können. Eine Sende-/Empfangseinheit ist zur Wandlung drahtlos empfangener Signale einer Lichtsignalanlage, einer Zentrale, eines Sattelitennetzwerks und/oder anderer Fahrzeuge vorgesehen. Ein Anzeigegerät dient der Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufs, z.B. in Form eines Headup-Displays oder in Form eines anderen Anzeigegerätes, z.B. in Form eines Monitors. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen optischen Sensor, z.B. in Form einer Kamera, umfassen, über welchen das vorausliegende Verkehrsgeschehen und/oder eine Lichtsignalanlage erfasst und/oder deren Signal plausibilisiert werden kann. Außerdem kann die Vorrichtung einen Sensor zur Abstandsmessung umfassen.According to a second aspect of the present invention, an apparatus for assisting a user of a vehicle is proposed. The device comprises a data input, an evaluation unit and a data output, which may each be provided in the form of an electronic control unit, but also combined in one or more control units. A transmitting / receiving unit is provided for converting wirelessly received signals of a traffic signal system, a control center, a satellite network and / or other vehicles. A display device is used to visualize the vehicle target position course, for example in the form of a head-up display or in the form of another display device, for example in the form of a monitor. Furthermore, the device according to the invention may comprise an optical sensor, for example in the form of a camera, via which the traffic ahead and / or a traffic signal system detects and / or their signal can be made plausible. In addition, the device may include a distance measurement sensor.
Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, um in Verbindung mit dem Daten-Eingang und/oder mit diesem verbundenen Daten-Quellen einen Fahrzeugsollpositionsverlauf durch Ermittlung folgender Informationen zu ermitteln:
- - eine erste Position einer Lichtsignalanlage
- - eine Schaltzeit einer Lichtsignalanlage an einer ersten Position
- - eine zweite Position des Fahrzeugs
- - eines Fahrzeugsollpositionsverlaufs des Fahrzeugs zum Passieren der Lichtsignalanlage in vordefinierter Beziehung zur Schaltzeit der Lichtsignalanlage
- - kontaktanaloges Visualisieren eines Fahrzeugsollpositionsverlaufes für den Anwender
- - A first position of a traffic signal system
- - A switching time of a traffic signal system at a first position
- a second position of the vehicle
- a vehicle target position course of the vehicle for passing the traffic signal system in a predefined relationship to the switching time of the traffic signal system
- - Contact analogue visualization of a vehicle target position course for the user
Ebenso kann die Auswerteeinheit zur Ermittlung der Schaltzeit bzw. Schaltprognose, der ersten Position der Lichtsignalanlage und/oder der zweiten Position des Fahrzeugs eingerichtet sein. Zusätzlich kann die Auswerteeinheit auch für die Ermittlung des Abstandes zwischen Fahrzeug sowie Lichtsignalanlage und/oder eines Umweltszenarios eingerichtet sein. Ferner ist die Auswerteeinheit eingerichtet, in Verbindung mit dem Daten-Ausgang und/oder mit diesem verbundener Anzeigegeräte den ermittelten Fahrzeugsollpositionsverlauf kontaktanalog zu visualisieren. Die Art und Weise, wie diese Visualisierung erfolgt, entspricht derjenigen, welche in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits beschrieben worden ist.Likewise, the evaluation unit for determining the switching time or switching prognosis, the first position of the traffic signal system and / or the second position of the vehicle can be set up. In addition, the evaluation unit can also be set up for determining the distance between the vehicle and the traffic signal system and / or an environmental scenario. Furthermore, the evaluation unit is set up to visualize the determined vehicle target position course in contact-analogous manner in conjunction with the data output and / or display devices connected thereto. The way in which this visualization is carried out corresponds to that which has already been described in connection with the method according to the invention.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm-Produkt vorgeschlagen, welches Instruktionen umfasst, welche, wenn sie auf einer programmierbaren Auswerteeinheit einer Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt ausgeführt werden, die Auswerteeinheit veranlassen, die Schritte eines Verfahrens gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt durchzuführen. Das Computer-Programmprodukt kann als CD, DVD, Blu-Ray-Disc, Flash-Speicher, Festplatte, RAM/ROM, Cache, etc. ausgestaltet sein.According to a third aspect of the present invention, a computer program product is proposed which comprises instructions which, when executed on a programmable evaluation unit of a device according to the second-named aspect of the invention, cause the evaluation unit to carry out the steps of a method according to the first-mentioned aspect of the invention. The computer program product can be designed as a CD, DVD, Blu-ray Disc, flash memory, hard disk, RAM / ROM, cache, etc.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalfolge, repräsentierend Instruktionen vorgeschlagen, welche, wenn sie auf einer programmierbaren Auswerteeinheit gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt ausgeführt werden, die Auswerteeinheit veranlassen, die Schritte des Verfahrens gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt durchzuführen. Auf diese Weise wird auch die informationstechnische Bereitstellung der Instruktionen für den Fall unter Schutz gestellt, dass sich die dazu erforderlichen Speichermittel außerhalb des Geltungsbereichs der beigefügten Ansprüche befinden.According to a fourth aspect of the present invention, a signal sequence is proposed representing instructions which, when executed on a programmable evaluation unit according to the second-mentioned aspect of the invention, cause the evaluation unit to carry out the steps of the method according to the first-mentioned aspect of the invention. In this way, the information technology provision of the instructions is provided in the event that the storage means required for this purpose are outside the scope of the appended claims.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, wobei Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind -
2 eine schematische Darstellung der augmented reality Visualisierung des Fahrzeugsollpositionsverlaufes -
3 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of a vehicle, wherein components of the device according to the invention are shown -
2 a schematic representation of the augmented reality visualization of the vehicle target position course -
3 a flowchart illustrating steps of an embodiment of a method according to the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Schritte
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Although the aspects and advantageous embodiments of the invention have been described in detail with reference to the embodiments explained in connection with the accompanying drawings, modifications and combinations of features of the illustrated embodiments are possible for the skilled person, without departing from the scope of the present invention, the scope of protection the appended claims are defined.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeug / FortbewegungsmittelVehicle / means of transport
- 22
- Sende-/EmpfangseinheitTransmit / receive unit
- 33
- optischer Sensoroptical sensor
- 44
- Daten-EingangData input
- 55
- Auswerteeinheit/elektronisches SteuergerätEvaluation unit / electronic control unit
- 66
- Daten-AusgangData output
- 77
- elektronischer Datenspeicherelectronic data storage
- 88th
- Headup DisplayHead-Up Display
- 99
- FahrzeugsollpositionsverlaufVehicle target position curve
- 1010
- LichtsignalanlageTraffic signal
- 1111
- erste Positionfirst position
- 100 - 500100 - 500
- Verfahrensschrittesteps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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