DE102019202113A1

DE102019202113A1 - Fahrzeugnahbereichssystem unter Verwendung von Graphikelementen in erweiterter Realität auf einer Frontanzeige

Info

Publication number: DE102019202113A1
Application number: DE102019202113.1A
Authority: DE
Inventors: Maxim Ostapenko
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2019-10-02
Also published as: CN110316190A; JP2019172242A; US20190299855A1; US11059421B2

Abstract

Die hierin offenbarten Systeme und Verfahren sind auf ein Fahrzeugnahbereichssystem ausgerichtet. Das Fahrzeugnahbereichssystem verwendet Sensoren, eine Fahrzeugrechenvorrichtung und eine Frontanzeige eines Host-Fahrzeugs, um einem Fahrzeuginsassen, wie etwa dem Fahrer des Host-Fahrzeugs, graphische Nahbereichselemente darzubieten. Die graphischen Nahbereichselemente werden unter Verwendung einer Frontanzeige angezeigt und werden auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs, wie etwa die Fenster, die Windschutzscheibe, einen Anzeigebildschirm, Linsen usw. projiziert. Die graphischen Nahbereichselemente geben das Vorhandensein eines Fahrzeugs nahe dem Host-Fahrzeug an. In einigen Ausführungsformen ist das nahe Fahrzeug ein Fahrzeug, das an dem Host-Fahrzeug vorbeifährt. Alternativ kann sich das nahe Fahrzeug in einer Spur mit dem Host-Fahrzeug befinden und vorwärts oder rückwärts fahren.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Wenn Autos beschleunigen, abbremsen und sich um einander herum bewegen, kann es für Fahrer schwierig sein, die Nähe anderer Fahrzeuge einzuschätzen, während sich diese aufeinander zu, voneinander weg und um einander herum bewegen. Die Unfähigkeit, die Nähe von Fahrzeugen einzuschätzen, kann durch Straßenbedingungen, welche die Reaktion eines Fahrzeugs auf ein Beschleunigen, Abbremsen oder Vorbeifahren verändern, weiter verschärft werden. Darüber hinaus können Umgebungsbedingungen, wie etwa Sonnenblendung und Nebel, welche die Sicht einschränken, und Unaufmerksamkeit des Fahrers die Fähigkeit eines Fahrers, die Nähe anderer Fahrzeuge einzuschätzen, ebenfalls beeinflussen. Die Unfähigkeit, die Nähe von Fahrzeugen einzuschätzen, kann eine Gefahr für den Fahrer, das Fahrzeug des Fahrers sowie andere Fahrzeuge auf der Straße darstellen.
KURZBESCHREIBUNG
Gemäß einem Aspekt beinhaltet ein Fahrzeugnahbereichssystem mindestens einen Sensor, der an einem Host-Fahrzeug angeordnet ist. Der mindestens eine Sensor ist dazu konfiguriert, Näherungsmesswerte eines nahen Fahrzeugs zu berechnen. Das Fahrzeugnahbereichssystem beinhaltet zudem ein Modul für nahe Fahrzeuge, das dazu konfiguriert ist, Daten eines nahen Fahrzeugs auf Grundlage der Näherungsmesswerte des nahen Fahrzeugs zu berechnen. Das Fahrzeugnahbereichssystem beinhaltet außerdem ein Host-Fahrzeug-Modul, das dazu konfiguriert ist, die Daten des nahen Fahrzeugs mit Daten des Host-Fahrzeugs zu vergleichen, um relative Bewegungsdaten zu bestimmen. Das Fahrzeugnahbereichssystem beinhaltet ein Näherungswarnmodul, das dazu konfiguriert ist, eine Frontanzeigevorrichtung zu steuern, um die relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen des Host-Fahrzeugs darzubieten, indem graphische Nahbereichselemente auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs projiziert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt beinhaltet ein Fahrzeugnahbereichssystem mindestens einen Sensor, der an einem Host-Fahrzeug angeordnet ist. Der mindestens eine Sensor ist dazu konfiguriert, Näherungsmesswerte eines nahen Fahrzeugs zu berechnen. Das Fahrzeugnahbereichssystem beinhaltet zudem ein Modul für nahe Fahrzeuge, das dazu konfiguriert ist, Daten eines nahen Fahrzeugs auf Grundlage der Näherungsmesswerte des nahen Fahrzeugs zu berechnen, wenn sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert. Das Fahrzeugnahbereichssystem beinhaltet außerdem ein Host-Fahrzeug-Modul, das dazu konfiguriert ist, die Daten des nahen Fahrzeugs mit Daten des Host-Fahrzeugs zu vergleichen, um Änderungen an den relativen Bewegungsdaten zu bestimmen. Das Fahrzeugnahbereichssystem beinhaltet zudem ein Näherungswarnmodul, das dazu konfiguriert ist, eine Frontanzeigevorrichtung zu steuern, um die Änderungen an den relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen des Host-Fahrzeugs darzubieten, indem graphische Nahbereichselemente auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs projiziert werden. Das Fahrzeugnahbereichssystem beinhaltet ein Fahrzeugsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, ein Geschwindigkeitsregelungssystem zu steuern, um eine Geschwindigkeitsregelungseinstellung des Host-Fahrzeugs auf Grundlage der Änderungen an den relativen Bewegungsdaten anzupassen.
Gemäß noch einem anderen Aspekt beinhaltet ein Fahrzeugnahbereichsverfahren ein Berechnen von Daten eines nahen Fahrzeugs auf Grundlage der Nähe eines nahen Fahrzeugs zu einem Host-Fahrzeug. Das Verfahren beinhaltet zudem ein Vergleichen der Daten des nahen Fahrzeugs mit Host-Fahrzeug-Daten des Host-Fahrzeugs zum Bestimmen relativer Bewegungsdaten. Die relativen Bewegungsdaten beinhalten einen Näherungsabstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem nahen Fahrzeug. Das Verfahren beinhaltet außerdem ein Steuern eines Frontanzeigensystems zum Anzeigen der relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen des Host-Fahrzeugs durch Projizieren von graphischen Nahbereichselementen auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs durch ein Frontanzeigensystem. Das Verfahren beinhaltet ein Steuern eines Geschwindigkeitsregelungssystems zum Anpassen einer Geschwindigkeitsregelungseinstellung des Host-Fahrzeugs auf Grundlage der Änderungen an den relativen Bewegungsdaten. Das Fahrzeugsteuermodul ist dazu konfiguriert, das Geschwindigkeitsregelungssystem zu steuern, um die festgesetzte Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs als Reaktion auf eine Abnahme des Näherungsabstands zu reduzieren.
Figurenliste

1 ist ein Blockschema, das ein Fahrzeugnahbereichssystem in Kommunikation mit einem Fahrzeugsteuersystem veranschaulicht.
2 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das ein Frontanzeigensystem aufweist.
Die 3A, 3B und 3C veranschaulichen einen Blickwinkel eines Fahrers, der durch eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs blickt, während graphische Nahbereichselemente durch ein Frontanzeigensystem als graphische Elemente in der Spur projiziert werden.
4 veranschaulicht einen Blickwinkel eines Fahrers, der durch eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs blickt, während graphische Nahbereichselemente durch ein Frontanzeigensystem als seitliche graphische Elemente projiziert werden.
5 veranschaulicht einen Blickwinkel eines Fahrers, der durch eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs blickt, während graphische Nahbereichselemente, einschließlich Abstandsmarkierungen, durch ein Frontanzeigensystem projiziert werden.
6 ist ein Blockschema, das ein Fahrzeugnahbereichssystem, das ein Auslösemodul aufweist, in Kommunikation mit einem Fahrzeugsteuersystem, das ein Geschwindigkeitsregelungssystem aufweist, veranschaulicht.
7 ist ein Ablaufdiagramm für ein dem Fahrzeugnahbereichssystem zugehöriges Fahrzeugnahbereichsverfahren.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Allgemeinen sind die hierin offenbarten Systeme und Verfahren auf ein Fahrzeugnahbereichssystem ausgerichtet. Das Fahrzeugnahbereichssystem verwendet Sensoren, eine Fahrzeugrechenvorrichtung und eine Frontanzeige eines Host-Fahrzeugs, um einem Fahrzeuginsassen, wie etwa dem Fahrer des Host-Fahrzeugs, graphische Nahbereichselemente darzubieten. Die graphischen Nahbereichselemente werden unter Verwendung einer Frontanzeige angezeigt und werden auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs, wie etwa die Fenster, die Windschutzscheibe, einen Anzeigebildschirm, Linsen usw. projiziert. Die graphischen Nahbereichselemente geben das Vorhandensein eines Fahrzeugs nahe dem Host-Fahrzeug an. In einigen Ausführungsformen ist das nahe Fahrzeug ein Fahrzeug, das an dem Host-Fahrzeug vorbeifährt. Alternativ kann sich das nahe Fahrzeug in einer Spur mit dem Host-Fahrzeug befinden und vorwärts oder rückwärts fahren.
Die graphischen Nahbereichselemente können zudem die relative Bewegung des nahen Fahrzeugs relativ zum Host-Fahrzeug angeben. Es wird angenommen, dass das Host-Fahrzeug unter Verwendung von Geschwindigkeitsregelung betrieben wird und durch einen Näherungsabstand von einem vorausfahrenden nahen Fahrzeug getrennt ist. Die visuellen Eigenschaften der graphischen Nahbereichselemente können sich ändern, um anzugeben, ob das Host-Fahrzeug in Bezug auf das nahe Fahrzeug aufholt (d. h. den Näherungsabstand verringert) oder in Bezug auf das nahe Fahrzeug zurückfällt (d. h. den Näherungsabstand vergrößert). Außerdem können die Geschwindigkeitsregelungseinstellungen des Host-Fahrzeugs, wie etwa die Geschwindigkeit, verändert werden, um einen vorher festgelegten Näherungsabstand beizubehalten. Beispielsweise kann das Geschwindigkeitsregelungssystem gesteuert werden, um die festgesetzte Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs als Reaktion auf eine Abnahme des Näherungsabstands zu reduzieren.
In einer anderen Ausführungsform kann sich das nahe Fahrzeug seitlich neben dem Host-Fahrzeug befinden, beispielsweise in dem Fall, dass das nahe Fahrzeug an dem Host-Fahrzeug vorbeifährt. Die visuellen Eigenschaften der graphischen Nahbereichselemente ändern sich, um anzugeben, ob sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert oder sich von diesem wegbewegt. Beispielsweise können die graphischen Elemente eine Vielzahl von Balken beinhalten, die zunehmend größer werden und/oder zunehmend näher beieinander angeordnet sind, wenn sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert.
DEFINITIONEN
Das Folgende beinhaltet Definitionen ausgewählter Ausdrücke, die hierin verwendet werden. Die Definitionen beinhalten verschiedene Beispiele und/oder Formen von Komponenten, die in den Umfang eines Ausdrucks fallen und die zur Umsetzung verwendet werden können. Die Beispiele sollen nicht einschränkend sein.
Ein „Bus“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine verschaltete Architektur, die mit anderen Computerkomponenten innerhalb eines Computers oder zwischen Computern wirkverbunden ist. Der Bus kann Daten zwischen den Computerkomponenten übertragen. Der Bus kann unter anderem ein Speicherbus, eine Speichersteuerung, ein Peripheriebus, ein externer Bus, ein Kreuzschienenschalter und/oder ein lokaler Bus sein. Der Bus kann zudem ein Fahrzeugbus sein, der Komponenten innerhalb eines Fahrzeugs unter Verwendung von Protokollen wie etwa unter anderem Media Oriented Systems Transport (MOST), Controller Area Network (CAN), Local Interconnect Network (LIN) miteinander verbindet.
„Computerkommunikation“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Kommunikation zwischen zwei oder mehr Rechenvorrichtungen (z. B. Computer, Personal Digital Assistant, Mobiltelefon, Netzwerkgerät) und kann beispielsweise eine Netzwerkübertragung, eine Dateiübertragung, eine Applet-Übertragung, eine E-Mail, die Übertragung eines Hypertext Transfer Protocol (HTTP) und so weiter sein. Eine Computerkommunikation kann beispielsweise unter anderem über ein drahtloses System (z. B. IEEE 802.11), ein Ethernet-System (z. B. IEEE 802.3), ein Token-Ring-System (z. B. IEEE 802.5), ein Local Area Network (LAN), ein Wide Area Network (WAN), ein Punkt-zu-Punkt-System, ein Kreisschaltsystem, ein Paketvermittlungssystem erfolgen.
Eine „Platte“, wie hierin verwendet, kann beispielsweise ein Magnetplattenlaufwerk, ein Festkörperplattenlaufwerk, ein Diskettenlaufwerk, ein Bandlaufwerk, ein Ziplaufwerk, eine Flash-Speicherkarte und/oder ein Speicherstick sein. Darüber hinaus kann die Platte eine CD-ROM (Compact Disk ROM), ein CDbeschreibbares Laufwerk (CD-R-Laufwerk), ein CD-wiederbeschreibbares Laufwerk (CD-RW-Laufwerk) und/oder ein digitales Video-ROM-Laufwerk (DVD ROM) sein. Die Platte kann ein Betriebssystem speichern, das die Ressourcen einer Rechenvorrichtung steuert oder zuweist.
Eine „Datenbank“, wie hierin verwendet, kann eine Tabelle, eine Reihe von Tabellen, eine Reihe von Datenspeichern und/oder Verfahren zum Zugreifen auf diese Datenspeicher und/oder Bearbeiten dieser Datenspeicher bezeichnen. Einige Datenbanken können in eine Platte, wie vorstehend definiert, integriert sein.
Ein „Speicher“, wie hierin verwendet, kann flüchtigen Speicher und/oder nichtflüchtigen Speicher beinhalten. Nichtflüchtiger Speicher kann beispielsweise ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (Erasable PROM) und EEPROM (Electrically Erasable PROM) beinhalten. Flüchtiger Speicher kann beispielsweise RAM (Random Access Memory), synchronen RAM (SRAM), dynamischen RAM (DRAM), synchronen DRAM (SDRAM), Double-Data-Rate-SDRAM (DDR SDRAM) und Direct-RAM-Bus-RAM (DRRAM) beinhalten. Der Speicher kann ein Betriebssystem speichern, das die Ressourcen einer Rechenvorrichtung steuert oder zuweist.
Ein „Modul“, wie hierin verwendet, beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf ein nicht transitorisches computerlesbares Medium, das Anweisungen, auf einer Maschine ausgeführte Anweisungen, auf einer Maschine ausgeführte Hardware, Firmware, Software und/oder Kombinationen all dieser zum Durchführen einer oder mehrerer Funktionen oder Aktionen und/oder zum Veranlassen einer Funktion oder Aktion von einem anderen Modul, Verfahren und/oder System speichert. Ein Modul kann zudem eine Logik, einen Software-gesteuerten Mikroprozessor, eine diskrete Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine programmierte Logikvorrichtung, eine Speichervorrichtung, die Ausführungsanweisungen enthält, Logik-Gates, eine Kombination von Gates und/oder andere Schaltungskomponenten beinhalten. Mehrere Module können zu einem Modul kombiniert werden und einzelne Module können auf mehrere Module aufgeteilt sein.
Eine „Wirkverbindung“ oder eine Verbindung, durch die Elemente „wirkverbunden“ sind, stellt eine Verbindung dar, in welcher Signale, physische Kommunikationen und/oder logische Kommunikationen gesendet und/oder empfangen werden können. Eine Wirkverbindung kann eine drahtlose Schnittstelle, eine physische Schnittstelle, eine Datenschnittstelle und/oder eine elektrische Schnittstelle beinhalten.
Ein „Prozessor“, wie hierin verwendet, verarbeitet Signale und führt allgemeine Rechen- und Arithmetikfunktionen aus. Signale, die durch den Prozessor verarbeitet werden, können digitale Signale, Datensignale, Computeranweisungen, Prozessoranweisungen, Nachrichten, ein Bit, einen Bit-Strom oder andere Mittel, der/die/das empfangen, übertragen und/oder detektiert werden kann/können, beinhalten. Im Allgemeinen kann der Prozessor eine Vielfalt verschiedener Prozessoren sein, einschließlich mehrerer Einzel- und Mehrkernprozessoren und Coprozessoren und anderer Architekturen mit mehreren Einzel- und Mehrkernprozessoren und Coprozessoren. Der Prozessor kann verschiedene Module zum Ausführen verschiedener Funktionen beinhalten.
Eine „tragbare Vorrichtung“, wie hierin verwendet, ist eine Rechenvorrichtung, die üblicherweise einen Anzeigebildschirm mit Benutzereingabe (z. B. Touch, Tastatur) und einen Prozessor zum Rechnen aufweist. Tragbare Geräte beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf in der Hand gehaltene Vorrichtungen, mobile Vorrichtungen, Smartphones, Laptops, Tablets und e-Reader. In einigen Ausführungsformen könnte sich eine „tragbare Vorrichtung“ auf eine entfernte Vorrichtung beziehen, die einen Prozessor zum Rechnen und/oder eine Kommunikationsschnittstelle zum entfernten Empfangen und Übertragen von Daten beinhaltet.
Ein „Fahrzeug“, wie in dieser Schrift sowohl für ein Host-Fahrzeug als auch für (ein) nahe(s) Fahrzeug(e) verwendet, bezieht sich auf ein beliebiges sich bewegendes Fahrzeug, das in der Lage ist, einen oder mehrere menschliche Insassen zu befördern, und durch eine beliebige Form von Energie angetrieben wird. Der Ausdruck „Fahrzeug“ beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf Autos, Trucks, Vans, Minivans, SUVs, Motorräder, Scooter, Boote, Gokarts, Fahrgeschäftautos, den Schienenverkehr, private Wasserfahrzeuge und Luftfahrzeuge. In einigen Fällen beinhaltet ein Kraftfahrzeug einen oder mehrere Motoren. Außerdem kann sich der Ausdruck „Fahrzeug“ auf ein Elektrofahrzeug (electric vehicle - EV) beziehen, das in der Lage ist, einen oder mehrere menschliche Insassen zu befördern, und vollständig oder teilweise durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird, die durch eine elektrische Batterie angetrieben werden. Das EV kann Batterieelektrofahrzeuge (battery electric vehicles - BEVs) und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (plug-in hybrid electric vehicles - PHEVs) beinhalten. Der Ausdruck „Fahrzeug“ kann sich zudem auf ein autonomes Fahrzeug und/oder selbstfahrendes Fahrzeug beziehen, das durch eine beliebige Form von Energie angetrieben wird. Das autonome Fahrzeug kann einen oder mehrere menschliche Insassen befördern oder auch nicht. Außerdem kann der Ausdruck „Fahrzeug“ automatisierte oder nicht automatisierte Fahrzeuge mit vorher festgelegten Wegen oder freifahrende Fahrzeuge beinhalten.
Ein „Fahrzeugsystem“, wie hierin verwendet, kann beliebige automatische oder manuelle Systeme beinhalten, die zum Verbessern des Fahrzeugs, des Fahrens und/oder der Sicherheit verwendet werden können, ist aber nicht auf diese beschränkt. Beispielhafte Fahrzeugsysteme beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf: ein elektronisches Stabilitätssteuerungssystem, ein Antiblockiersystem, ein Bremsassistenzsystem, ein automatisches Bremsvorfüllsystem, ein Folgesystem bei langsamer Geschwindigkeit, ein Geschwindigkeitsregelungssystem, ein Kollisionswarnsystem, ein Kollisionsminderungsbremssystem, ein automatisches Geschwindigkeitsregelungssystem, ein Warnsystem bei Verlassen der Fahrspur, ein Anzeigesystem für tote Winkel, ein Spurhalteassistenzsystem, ein Navigationssystem, ein Getriebesystem, Bremspedalsysteme, ein elektronisches Servolenksystem, visuelle Vorrichtungen (z. B. Kamerasysteme, Näherungssensorsysteme), ein Klimasteuerungssystem, ein elektronisches Vorspannsystem, ein Überwachungssystem, ein Sitzbelegungserfassungssystem, ein Fahrzeugaufhängungssystem, ein Fahrzeugsitzkonfigurationssystem, ein Fahrzeugkabinenbeleuchtungssystem, ein Audiosystem, ein Sensorsystem.
Ein „Fahrzeuginsasse“, wie hierin verwendet, kann ein oder mehrere Lebewesen, die sich in dem Fahrzeug befinden, beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Fahrzeuginsasse kann ein Fahrer oder ein Fahrgast des Fahrzeugs sein.
SYSTEMÜBERBLICK
Nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen die Darstellungen zum Zwecke der Veranschaulichung einer oder mehrerer beispielhafter Ausführungsformen und nicht zum Zwecke der Beschränkung derselben dienen, ist 1 eine schematische Ansicht einer Betriebsumgebung 100 eines Host-Fahrzeugs zum Umsetzen von Systemen und Verfahren zum Detektieren der Nähe naher Fahrzeuge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Komponenten der Betriebsumgebung 100 des Host-Fahrzeugs sowie die Komponenten anderer hierin erörterter Systeme, Hardwarearchitekturen und Softwarearchitekturen können für verschiedene Ausführungsformen kombiniert, weggelassen oder zu unterschiedlichen Architekturen organisiert werden. Außerdem können die Komponenten der Betriebsumgebung 100 in dem Host-Fahrzeug oder diesem entfernt zugeordnet umgesetzt sein.
In der veranschaulichten Ausführungsform aus 1 beinhaltet die Betriebsumgebung 100 eine Fahrzeugrechenvorrichtung (vehicle computing device - VCD) 102 mit Vorschriften zum Verarbeiten, Kommunizieren und Interagieren mit verschiedenen Komponenten des Host-Fahrzeugs und anderen Komponenten der Betriebsumgebung 100. In einer Ausführungsform kann die VCD 102 mit dem Host-Fahrzeug umgesetzt sein, beispielsweise unter anderem als Teil einer Telematikeinheit, einer Kopfeinheit, einer Navigationseinheit, einer Infotainmenteinheit, einer elektronischen Steuereinheit. In anderen Ausführungsformen können die Komponenten und Funktionen der VCD 102 entfernt von dem Host-Fahrzeug umgesetzt sein, beispielsweise mit einer tragbaren Vorrichtung (nicht gezeigt) oder einer anderen über das Netzwerk 130 verbundenen Vorrichtung.
Im Allgemeinen beinhaltet die VCD 102 einen Prozessor 104, einen Speicher 106, eine Platte 108 und eine Eingangs/Ausgangs(E/A)-Schnittstelle 110, die jeweils zur Computerkommunikation über einen Bus 112 und/oder andere drahtgebundene oder drahtlose Technologien wirkverbunden sind. Die E/A-Schnittstelle 110 stellt Software und Hardware zum Erleichtern von Dateneingaben und -ausgaben zwischen den Komponenten der VCD 102 und anderen Komponenten, Netzwerken und/oder Datenquellen bereit. Zusätzlich beinhaltet der Prozessor 104 ein Modul 114 für nahe Fahrzeuge, ein Host-Fahrzeug-Modul 116 und ein Näherungswarnmodul 118, die durch die Betriebsumgebung 100 erleichterte Fahrzeugnahbereichserfassung und visuelle Benachrichtigung bereitstellen.
Die VCD 102 ist zudem zur Computerkommunikation (z. B. über den Bus 112 und/oder die E/A-Schnittstelle 110) mit einem oder mehreren Fahrzeugsystemen 120 wirkverbunden. Die Fahrzeugsysteme 120 können beliebige automatische oder manuelle Systeme beinhalten, die zum Verbessern des Fahrzeugs, des Fahrens und/oder der Sicherheit verwendet werden können, sind aber nicht darauf beschränkt. In dieser Schrift beinhalten die Fahrzeugsysteme 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ein Geschwindigkeitsmesssystem 122, ein Frontanzeigensystem 124, das unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben ist, und ein Audiosystem 126. Das Geschwindigkeitsmesssystem 122 überwacht die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs, einschließlich Beschleunigung und Verlangsamung. Das Frontanzeigensystem 124 zeigt Informationen, wie etwa Wegführung, Daten und Warnmeldungen, als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen des Host-Fahrzeugs an, indem graphische Nahbereichselemente auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs projiziert werden. Wie vorstehend beschrieben, kann die transparente Fläche unter anderem die Windschutzscheibe, Fenster, einen Anzeigebildschirm, Linsen, wie etwa Brillengläser eines Fahrzeuginsassen, beinhalten. Das Audiosystem 126 steuert Audiokomponenten (z. B. Audioinhalt, Lautstärke) im Host-Fahrzeug.
Die Fahrzeugsysteme 120 beinhalten verschiedene Fahrzeugsensoren 128 und/oder sind zur Computerkommunikation mit diesen wirkverbunden. Die Fahrzeugsensoren 128 stellen dem Host-Fahrzeug, der Host-Fahrzeug-Umgebung und/oder den Fahrzeugsystemen 120 zugehörige Informationen bereit und/oder erfassen diese. Es versteht sich, dass die Fahrzeugsensoren 128 die den Fahrzeugsystemen 120 zugeordneten Fahrzeugsensoren 128 und andere dem Host-Fahrzeug zugeordnete Fahrzeugsensoren 128 beinhalten können, aber nicht darauf beschränkt sind. Konkrete Fahrzeugsensoren 128 können unter anderem Umgebungssensoren, Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren, Gaspedalsensoren, Bremssensoren, Drosselpositionssensoren, Radsensoren, Antiblockiersystemsensoren, Nockenwellensensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Andere Fahrzeugsensoren 128 können im Inneren und am Äußeren des Fahrzeugs montierte Kameras und am Äußeren des Fahrzeugs montierte Radar- und Lasersensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Außerdem können die Fahrzeugsensoren 128 Sensoren außerhalb des Fahrzeugs beinhalten (auf die beispielsweise über das Netzwerk 130 zugegriffen wird), beispielsweise unter anderem externe Kameras, Radar- und Lasersensoren an anderen Fahrzeugen in einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Netzwerk, Straßenkameras, Überwachungskameras.
Die Fahrzeugsensoren 128 können betrieben werden, um einen dem Host-Fahrzeug, dem nahen Fahrzeug, der Fahrzeugumgebung, den Fahrzeugsystemen 120 zugeordneten Datenmesswert zu erfassen und ein Datensignal zu erzeugen, das den Datenmesswert angibt. Diese Datensignale können in andere Datenformate (z. B. numerische) umgewandelt werden und/oder durch die Fahrzeugsysteme 120 und/oder die VCD 102 verwendet werden, um andere Datenmessgrößen und Parameter zu erzeugen. Es versteht sich, dass es sich bei den Fahrzeugsensoren 128 um eine beliebige Art von Sensor handeln kann, beispielsweise unter anderem akustische, elektrische, Umgebungs-, optische, Bild-, Licht-, Druck-, Kraft-, thermische, Temperatur-, Näherungssensoren.
Die VCD 102 ist zudem zur Computerkommunikation mit dem Netzwerk 130 wirkverbunden. Es versteht sich, dass die Verbindung von der E/A-Schnittstelle 110 zum Netzwerk 130 in verschiedener Weise ermöglicht werden kann. Beispielsweise unter anderem durch eine Netzwerkverbindung (z. B. drahtgebunden oder drahtlos), ein Mobilfunkdatennetzwerk von einer tragbaren Vorrichtung (nicht gezeigt), ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-ad-hoc-Netzwerk (nicht gezeigt), ein fahrzeuginternes Netzwerk (nicht gezeigt) oder eine beliebige Kombination davon. Das Netzwerk 130 dient als Kommunikationsmedium zu verschiedenen entfernten Vorrichtungen (z. B. Datenbanken, Webservern, entfernten Servern, Anwendungsservern, Zwischenservern, Client-Rechnern oder tragbaren Vorrichtungen).
ANWENDUNG VON SYSTEMEN UND VERFAHREN
Das in 1 gezeigte System wird nun unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Es versteht sich, dass die hierin erörterten veranschaulichenden Beispiele beispielhafter Natur sind und dass andere Fahrzeugnahbereichsfunktionen umgesetzt werden können. Wie vorstehend erwähnt und in den 3A, 3B und 3C im Detail gezeigt, beinhaltet das System ein Host-Fahrzeug (z. B. das Host-Fahrzeug 300 aus 3) mit einem oder mehreren Fahrzeugsystemen 120 und einem oder mehreren Fahrzeugsensoren 128. Das Host-Fahrzeug 300 beinhaltet zudem einen Prozessor 104, der ein Modul 114 für nahe Fahrzeuge, ein Host-Fahrzeug-Modul 116 und ein Näherungswarnmodul 118 aufweist. Das Modul 114 für nahe Fahrzeuge und das Host-Fahrzeug-Modul 116 verwenden Informationen von den Fahrzeugsystemen 120 und den Fahrzeugsensoren 128, um die Nähe des nahen Fahrzeugs 302 zum Host-Fahrzeug 300 zu bestimmen.
Die Fahrzeugsysteme 120 und/oder die Fahrzeugsensoren 128 detektieren das nahe Fahrzeug 302. Beispielsweise können die Fahrzeugsensoren 128 eine Vielzahl optischer Sensoren (z. B. RADAR oder LIDAR) beinhalten, die um das Host-Fahrzeug 300 herum platziert ist. Wenn einer oder mehrere der optischen Sensoren ein nahes Fahrzeug 302 detektieren, zeichnen die optischen Sensoren der Fahrzeugsensoren 128 mindestens einen Näherungsmesswert auf. In einigen Ausführungsformen beinhalten die Näherungsmesswerte unter anderem einen Zeitstempel-Messwert, einen Näherungsabstands-Messwert, einen Näherungsgeschwindigkeits-Messwert. Der Zeitstempel-Messwert kann ein zeitlicher Bezugspunkt sein, der angibt, wann die Näherungsmesswerte erfasst wurden. Der Näherungsabstand misst den Abstand zwischen dem Host-Fahrzeug 300 und dem nahen Fahrzeug 302. In einigen Ausführungsformen können die Fahrzeugsysteme 120 und/oder die Fahrzeugsensoren 128 die Näherungsgeschwindigkeit messen, bei der es sich um die Geschwindigkeit des nahen Fahrzeugs 302 handelt.
Das Modul 114 für nahe Fahrzeuge empfängt den mindestens einen Näherungsmesswert von den Fahrzeugsystemen 120 und/oder den Fahrzeugsensoren 128. Das Modul 114 für nahe Fahrzeuge verwendet die Näherungsmesswerte, um Daten eines nahen Fahrzeugs zu berechnen. Beispielsweise kann, wenn die Näherungsgeschwindigkeit nicht durch die Fahrzeugsysteme 120 und/oder die Fahrzeugsensoren 128 gemessen wird, das Modul 114 für nahe Fahrzeuge die Näherungsgeschwindigkeit unter Verwendung der Zeitstempel-Messwerte und der Näherungsabstände berechnen. Dementsprechend kann das Modul 114 für nahe Fahrzeuge zwei oder mehr Näherungsmesswerte verwenden, um die Daten eines nahen Fahrzeugs zu berechnen. In einer anderen Ausführungsform fasst das Modul 114 für nahe Fahrzeuge die Näherungsmesswerte gemäß einer Metrik zusammen. Beispielsweise kann das Modul 114 für nahe Fahrzeuge Näherungsdaten für ein Fahrzeug erzeugen, indem es die Näherungsmesswerte gemäß den Zeitstempel-Messwerten zusammenfasst.
Das Host-Fahrzeug-Modul 116 vergleicht die Daten eines nahen Fahrzeugs mit Daten des Host-Fahrzeugs. Die Daten des Host-Fahrzeugs können von den Fahrzeugsystemen 120 und/oder den Fahrzeugsensoren 128 empfangen werden. Beispielsweise können die Daten des Host-Fahrzeugs von dem Geschwindigkeitsmesssystem 122 als Host-Geschwindigkeits-Messwerte empfangen werden. Die Daten des Host-Fahrzeugs können ebenfalls Zeitstempel-Messwerte beinhalten. In Übereinstimmung mit dem vorstehend angeführten Beispiel können die Daten des Näherungsfahrzeugs auf Grundlage der Metrik, beispielsweise den Zeitstempel-Messwerten, mit den Daten des Host-Fahrzeugs verglichen werden. Dementsprechend können die Zeitstempel-Messwerte als Bezugspunkte zum Vergleichen der Daten des nahen Fahrzeugs mit den Daten des Host-Fahrzeugs verwendet werden, derart, dass die Näherungsgeschwindigkeit des nahen Fahrzeugs 302 mit der Host-Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 300 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt verglichen werden können. Es werden ein oder mehrere Vergleiche verwendet, um die relativen Bewegungsdaten zu bestimmen.
Die relativen Bewegungsdaten des nahen Fahrzeugs 302 zum Host-Fahrzeug 300 beschreiben, ob sich das nahe Fahrzeug 302 dem Host-Fahrzeug 300 annähert oder sich von dem Host-Fahrzeug 300 wegbewegt. Insbesondere können die relativen Bewegungsdaten beinhalten, ob sich der Näherungsabstand zwischen dem Host-Fahrzeug 300 und dem nahen Fahrzeug 302 verringert oder vergrößert. Das Näherungswarnmodul 118 steuert das Frontanzeigensystem 124, um die relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrers (nicht gezeigt) des Host-Fahrzeugs 300 durch Projizieren von graphischen Nahbereichselementen 306 darzubieten.
Das Frontanzeigensystem 124 kann die Form einer beliebigen derartigen Vorrichtung annehmen, die in der Lage ist, die graphischen Nahbereichselemente 306 zu projizieren, die durch das Host-Fahrzeug-Modul als graphische Elemente in erweiterter Realität auf der Frontanzeige bestimmt wurden, einschließlich kontaktanaloger graphischer Elemente in erweiterter Realität, die so dargestellt werden, dass es für den Fahrer aussieht, als befänden sie sich direkt auf der Umgebung um das Fahrzeug. Unter Bezugnahme auf 2 kann das Frontanzeigensystem 124 in einem Armaturenbrett-Frontanzeigengehäuse 202 des Fahrzeugs bereitgestellt sein und dazu konfiguriert sein, die graphischen Nahbereichselemente unter Verwendung einer Projektionsvorrichtung, wie etwa unter anderem einer Digital-Light-Processing(DLP)-Projektionsvorrichtung, einer Flüssigkristall-auf-Silizium(liquid crystal on silicon - LCoS)-Projektionsvorrichtung, einer Laserprojektionsvorrichtung, einer Leuchtdioden(LED)-Projektionsvorrichtung, durch eine erste Frontanzeigenaustrittsöffnung 208 auf eine transparente Fläche, wie etwa die Windschutzscheibe 204 oder ein Fenster 206, des Host-Fahrzeugs zu projizieren. Die graphischen Nahbereichselemente werden dem Fahrer als graphische Elemente in erweiterter Realität angezeigt, die als Bild 210 in der Umgebung erscheinen, wenn der Fahrer auf einem Fahrersitz 212 sitzt und sich die Augen des Fahrers in einer Eyebox 214 befinden.
In einigen Ausführungsformen werden die graphischen Nahbereichselemente durch eine zweite Frontanzeigenaustrittsöffnung 216 auf das Fenster 206 projiziert. Die zweite Frontanzeigenaustrittsöffnung 216 kann die gleiche Projektionsvorrichtung verwenden, wie zum Projizieren der graphischen Nahbereichselemente durch die erste Frontanzeigenaustrittsöffnung 208 verwendet wird. Alternativ kann unabhängig von der ersten Frontanzeigenaustrittsöffnung 208 eine zweite Projektionsvorrichtung verwendet werden. Dementsprechend können mehrere Frontanzeigenaustrittsöffnungen und/oder mehrere Projektionsvorrichtungen verwendet werden, um mehrere Sätze von graphischen Nahbereichselementen zu projizieren. Beispielsweise kann ein erster Satz von graphischen Nahbereichselementen aus der ersten Frontanzeigenaustrittsöffnung 208 auf die Windschutzscheibe 204 projiziert werden und ein zweiter Satz von graphischen Nahbereichselementen kann aus der zweiten Frontanzeigenaustrittsöffnung 216 auf das Fenster 206 projiziert werden. Bei dem ersten Satz von graphischen Nahbereichselementen kann es sich um graphische Elemente in der Spur handeln, die angeben, dass sich das nahe Fahrzeug 302 in Bezug auf das Host-Fahrzeug 300 in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt. Bei dem zweiten Satz von graphischen Nahbereichselementen kann es sich um seitliche graphische Elemente handeln, die angeben, dass sich das nahe Fahrzeug 302 seitlich neben dem Host-Fahrzeug 300 befindet. Der erste Satz von graphischen Nahbereichselementen und der zweite Satz von graphischen Nahbereichselementen können auf Grundlage einer Präferenz des Fahrers, einer Anzahl naher Fahrzeuge und eines Standorts des nahen Fahrzeugs neben anderen Erwägungen gleichzeitig oder getrennt angezeigt werden.
Darüber hinaus kann das Frontanzeigensystem 124 dazu konfiguriert sein, die graphischen Nahbereichselemente auf einer Bodenflächen-Bildebene, einer Himmel-Bildebene, einer oder mehreren frontalen Bildebenen und einer oder mehreren peripheren Bildebenen darzubieten. Die Bodenflächen-Bildebene verläuft parallel zu und im Wesentlichen auf einer Bodenfläche. Die Himmel-Bildebene verläuft parallel zu und über der Bodenfläche (d. h. über dem Fahrzeug). Die frontale Bildebene ist senkrecht zur Bodenfläche ausgerichtet. Die periphere Bildebene ist versetzt zum Blickfeld des Betrachters senkrecht zur Bodenfläche ausgerichtet, wie etwa im peripheren Blickfeld eines Fahrers. In einigen Ausführungsformen kann es sich bei dem Projektionsmittel um eine virtuelle retinale Anzeige zum Projizieren der graphischen Nahbereichselemente direkt auf die Retina des Fahrers handeln.
Das Modul 114 für nahe Fahrzeuge und das Host-Fahrzeug-Modul 116 berechnen kontinuierlich oder iterativ (im Folgenden als kontinuierlich bezeichnet) Daten naher Fahrzeuge bzw. Daten des Host-Fahrzeugs, sodass das Host-Fahrzeug-Modul 116 die relativen Bewegungsdaten über einen vorher festgelegten Zeitraum hinweg kontinuierlich berechnen kann. Der vorher festgelegte Zeitraum kann mindestens einen der folgenden beinhalten: einen Zeitraum beginnend bei einem jüngsten Anlassen des Fahrzeugs und sich fortsetzend bis zum aktuellen Zeitpunkt; einen Zeitraum beginnend bei einem ersten Anlassen des Fahrzeugs und sich fortsetzend bis zum aktuellen Zeitpunkt (d. h. einen Zeitraum, der eine Lebensdauer des Fahrzeugs abdeckt); einen Zeitraum beginnend beim Detektieren eines nahen Fahrzeugs 302 durch die Fahrzeugsensoren 128 und sich fortsetzend, bis das nahe Fahrzeug 302 nicht länger durch irgendeinen der Fahrzeugsensoren 128 detektiert wird, und einen Zeitraum beginnend beim Detektieren eines nahen Fahrzeugs 302 innerhalb eines Abstandsbereichs des Host-Fahrzeugs 300 durch die Fahrzeugsensoren 128 und sich fortsetzend, bis sich das nahe Fahrzeug 302 aus dem Abstandsbereich herausbewegt. Gleichermaßen steuert das Näherungswarnmodul 118 das Frontanzeigensystem 124 derart, dass es über den vorher festgelegten Zeitraum hinweg kontinuierlich die relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität darbietet.
Unter Bezugnahme auf die 3A, 3B und 3C unterscheiden die graphischen Nahbereichselemente zwischen Arten relativer Bewegungsdaten, indem visuelle Eigenschaften der graphischen Nahbereichselemente geändert werden. Die visuellen Eigenschaften der graphischen Nahbereichselemente beinhalten beispielsweise Farbe, Form, Abstände und Größe. In 3A geben die relativen Bewegungsdaten an, dass der Näherungsabstand 304 zwischen dem Host-Fahrzeug 300 und dem nahen Fahrzeug 302 kleiner wird. Die Abnahme des Näherungsabstands 304 kann darauf zurückzuführen sein, dass das Host-Fahrzeug 300 in Bezug auf das nahe Fahrzeug 302 aufholt oder dass das nahe Fahrzeug 302 langsamer wird. Um anzugeben, dass der Näherungsabstand 304 kleiner wird, werden die graphischen Nahbereichselemente 306 dem Fahrer (nicht gezeigt) angezeigt.
Die graphischen Nahbereichselemente 306 können Formen wie winkelförmige Richtungspfeile oder Dreiecke beinhalten, die ein Spitzenende und Außenenden aufweisen, und bei denen die Richtung des Spitzenendes angibt, ob sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug 300 annähert oder sich von dem Host-Fahrzeug 300 wegbewegt. In dem in 3A angeführten Beispiel können die graphischen Nahbereichselemente 306 eine Spitze aufweisen, die zum Host-Fahrzeug 300 hinzeigt, um anzugeben, dass der Näherungsabstand 304 kleiner wird, sodass sich das nahe Fahrzeug 302 dem Host-Fahrzeug 300 annähert. Die Farbe der graphischen Nahbereichselemente 306 kann ebenfalls verwendet werden, um anzugeben, dass der Näherungsabstand 304 kleiner wird. Beispielsweise können, wenn der Näherungsabstand 304 kleiner wird, die graphischen Nahbereichselemente 306 eine Warnfarbe aufweisen (z. B. Rot, Orange, Gelb usw.).
Darüber hinaus können die Abstände zwischen den graphischen Nahbereichselementen 306 kleiner oder größer werden, wenn der Näherungsabstand 304 kleiner wird. Beispielsweise können, wenn sich das Host-Fahrzeug 300 dem nahen Fahrzeug 302 annähert, die graphischen Nahbereichselemente 306 ebenfalls immer näher beieinander liegen. In einer anderen Ausführungsform kann die Größe der graphischen Nahbereichselemente 306 zu- oder abnehmen, wenn der Näherungsabstand 304 kleiner oder größer wird.
In 3B geben die relativen Bewegungsdaten an, dass der Näherungsabstand 304 zwischen dem Host-Fahrzeug 300 und dem nahen Fahrzeug 302 konstant ist. Hier kann die Form der graphischen Nahbereichselemente 306, anstatt, dass sie eine Spitze aufweist, gerade Kanten zu sowohl dem Host-Fahrzeug 300 als auch dem nahen Fahrzeug 302 hin aufweisen, um anzugeben, dass das Host-Fahrzeug 300 relativ zum nahen Fahrzeug 302 weder aufholt noch zurückfällt. Wie vorstehend erörtert, kann die Farbe der graphischen Nahbereichselemente 306 ebenfalls verwendet werden, um die relativen Bewegungsdaten anzugeben. Beispielsweise kann eine vorher festgelegte Farbe, wie etwa Grün, verwendet werden, um anzugeben, dass der Fahrer den Näherungsabstand 304 zwischen dem Host-Fahrzeug 300 und dem nahen Fahrzeug 302 beibehalten sollte.
In 3C geben die relativen Bewegungsdaten an, dass der Näherungsabstand 304 zwischen dem Host-Fahrzeug 300 und dem nahen Fahrzeug 302 größer wird. Hier kann die Form der graphischen Nahbereichselemente 306 verwendet werden, um anzugeben, dass sich das nahe Fahrzeug weiter von dem Host-Fahrzeug 300 wegbewegt. Insbesondere zeigt die Spitze der graphischen Nahbereichselemente 306 zum nahen Fahrzeug 302 hin. Zusätzlich kann die Farbe der graphischen Nahbereichselemente 306 eine Nicht-Warnfarbe sein (z. B. Blau, Indigo, Violett usw.), um anzugeben, dass der Näherungsabstand 304 größer wird.
In einer anderen Ausführungsform kann das Näherungswarnmodul 118 das Audiosystem 126 steuern, um anstelle von oder zusätzlich zu den graphischen Nahbereichselementen eine Audiowarnmeldung bereitzustellen. Beispielsweise kann das Näherungswarnmodul 118 eine Warnmeldung abspielen oder die graphischen Nahbereichselemente und/oder die Lautstärke des Audiosystems anpassen, um den Fahrzeuginsassen auf eine Änderung an den relativen Bewegungsdaten aufmerksam zu machen. Beispielsweise kann das Näherungswarnmodul 118 das Frontanzeigensystem 124 steuern, um die graphischen Nahbereichselemente anzuzeigen, und zusätzlich das Audiosystem 126 steuern, um eine Audiowarnmeldung bereitzustellen, wenn der Näherungsabstand innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt, um den Fahrzeuginsassen auf eine potentielle Gefahrensituation aufmerksam zu machen.
Die in den 3A, 3B und 3C gezeigten Beispiele sind Beispiele für graphische Nahbereichselemente 306, die graphische Elemente in der Spur sind, da die graphischen Elemente in der Spur angeben, dass sich das nahe Fahrzeug 302 in Bezug auf das Host-Fahrzeug 300 in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt. 4 veranschaulicht ein Beispiel für graphische Nahbereichselemente 306, die seitliche graphische Elemente sind, da die graphischen Elemente angeben, dass sich das nahe Fahrzeug 302 dem Host-Fahrzeug 300 von einem Punkt aus annähert, der in Bezug auf das Host-Fahrzeug 300 versetzt ist. Beispielsweise fährt das nahe Fahrzeug 302 in 4 in einer benachbarten Spur an dem Host-Fahrzeug 300 vorbei.
Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Host-Fahrzeug 400 links durch ein nahes Fahrzeug 402 überholt. Das Näherungswarnmodul 118 steuert das Frontanzeigensystem 124, um graphische Nahbereichselemente 404 zu projizieren. In diesem Beispiel sind die graphischen Nahbereichselemente seitliche graphische Elemente, die auf ein Fenster 406 auf der Fahrerseite des Host-Fahrzeugs 400 projiziert werden. Alternativ können die graphischen Nahbereichselemente 404 auf die Windschutzscheibe 408 des Host-Fahrzeugs projiziert werden.
Wie die vorstehend unter Bezugnahme auf die 3A, 3B und 3C beschriebenen graphischen Nahbereichselemente 306 weisen die graphischen Nahbereichselemente 404 visuelle Eigenschaften auf, die geändert werden, um Änderungen an den relativen Bewegungsdaten widerzuspiegeln. Beispielsweise sind die graphischen Nahbereichselemente 404 hier als eine Reihe von Balken gezeigt. Die Farbe der Balken kann sich ändern, wenn sich das nahe Fahrzeug 402 dem Host-Fahrzeug 400 annähert. Beispielsweise können die Balken eine Warnfarbe aufweisen, deren Intensität und/oder Farbton sich verstärkt, wenn sich das nahe Fahrzeug 402 dem Host-Fahrzeug 400 annähert. Zusätzlich oder alternativ können die Abstände zwischen den Balken erhöht oder verringert werden, wenn sich das nahe Fahrzeug 402 dem Host-Fahrzeug 400 annähert, sodass die Balken näher erscheinen, wenn das nahe Fahrzeug 402 dem Host-Fahrzeug näherkommt. Die Balken können zunehmend getrennt erscheinen, wenn sich der Näherungsabstand zwischen dem nahen Fahrzeug 402 und dem Host-Fahrzeug erhöht.
5 veranschaulicht einen Blickwinkel eines Fahrers, der durch eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs blickt, während graphische Nahbereichselemente, einschließlich Abstandsmarkierungen, durch ein Frontanzeigensystem projiziert werden. Es kann mehr als eine Art von graphischem Nahbereichselement angezeigt werden, um Informationen bezüglich mehrerer naher Fahrzeuge zu übermitteln. Es wird angenommen, dass das Host-Fahrzeug 500 einem nahen Fahrzeug 502 in einem Näherungsabstand folgt. Die graphischen Nahbereichselemente beinhalten Abstandsmarkierungen 504, die den Näherungsabstand abgrenzen. Die Abstandsmarkierungen 504 können eine Fahrzeuglänge und Bruchteilmesswerte davon veranschaulichen, um einem Fahrzeuginsassen einen Eindruck von Tiefe zu vermitteln, der es dem Fahrzeuginsassen ermöglicht, den Abstand zwischen dem Host-Fahrzeug 500 und dem nahen Fahrzeug 502 besser einzuschätzen.
6 ist ein Blockschema, das ein Fahrzeugnahbereichssystem veranschaulicht, das ähnliche Komponenten aufweist, wie die unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen. Die Komponenten aus 6, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, arbeiten in ähnlicher Weise wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 6 beinhaltet zusätzlich ein Näherungsauslösemodul 602 des Prozessors 104 und ein Geschwindigkeitsregelungssystem 604 der Fahrzeugsysteme 120.
Das Näherungsauslösemodul 602 empfängt die Näherungsmesswerte von den Fahrzeugsystemen 120 und/oder den Fahrzeugsensoren 128 und bestimmt, ob sich das nahe Fahrzeug 302 innerhalb eines Schwellenwertabstands zum Host-Fahrzeug 300 befindet. Wenn der Schwellenwertabstand erreicht ist, sodass sich das nahe Fahrzeug 302 innerhalb eines Näherungsabstands 304 befindet, der gleich dem Schwellenwertabstand oder geringer als dieser ist, löst das Näherungsauslösemodul 602 das Modul 114 für nahe Fahrzeug durch Bereitstellen der Näherungsmesswerte aus. Dementsprechend fungiert das Näherungsauslösemodul 602 als Informationsregulator, der verhindert, dass das Modul 114 für nahe Fahrzeuge mit Daten überflutet wird.
Wie vorstehend beschrieben, können die relativen Bewegungsdaten kontinuierlich berechnet werden. Dementsprechend ist das Näherungsauslösemodul 602 außerdem dazu konfiguriert, dem Modul 114 für nahe Fahrzeuge kontinuierlich die Näherungsmesswerte bereitzustellen, während sich das nahe Fahrzeug innerhalb des Abstandsschwellenwerts zum Host-Fahrzeug 300 befindet, sodass die relativen Bewegungsdaten kontinuierlich berechnet werden können, damit die graphischen Nahbereichselemente auf den aktuellsten relativen Bewegungsdaten beruhen.
Zusätzlich zum Steuern des Frontanzeigensystems 124 kann das Näherungswarnmodul 118 auch das Geschwindigkeitsregelungssystem 604 steuern. Es wird angenommen, dass das Geschwindigkeitsregelungssystem 604 so eingestellt ist, dass das Host-Fahrzeug 300 eine Geschwindigkeit von 60 Meilen pro Stunde (mph) beibehält. Wenn die relativen Bewegungsdaten angeben, dass der Näherungsabstand abnimmt und sich das Host-Fahrzeug 300 einem vorausfahrenden nahen Fahrzeug 302 annähert, steuert das Näherungswarnmodul 118 das Geschwindigkeitsregelungssystem 604, um die festgesetzte Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 300 als Reaktion auf die Abnahme des Näherungsabstands zu reduzieren. Die Reduzierung der festgesetzten Geschwindigkeit kann derart auf den Daten des nahen Fahrzeugs beruhen, dass die festgesetzte Geschwindigkeit auf die berechnete Geschwindigkeit des nahen Fahrzeugs 302 festgesetzt wird. Alternativ kann die festgesetzte Geschwindigkeit um einen vorher festgelegten Betrag reduziert werden.
Unter Bezugnahme auf 7 wird nun ein Verfahren 700 zum Detektieren der Nähe eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben. 7 wird unter Bezugnahme auf die Komponenten aus den 1, 2, 3A, 3B und 3C beschrieben. Zusätzlich wird 7 mithilfe veranschaulichender Beispiele beschrieben, die auf die 4, 5 und 6 bezogen sind. Es versteht sich, dass die hierin erörterten veranschaulichenden Beispiele beispielhafter Natur sind und dass andere Fahrzeuginsassen, zusätzliche nahe Fahrzeuge und Fahrzeugsteuerfunktionen umgesetzt werden können.
Unter Bezugnahme auf 7 beinhaltet das Verfahren 700 bei Block 702 ein Berechnen von Daten eines nahen Fahrzeugs auf Grundlage der Nähe eines nahen Fahrzeugs 302 zu einem Host-Fahrzeug 300. In einigen Ausführungsformen überwacht ein Näherungsauslösemodul 602 ein nahes Fahrzeug 302, bis sich das nahe Fahrzeug 302 innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs um das Host-Fahrzeug 300 befindet. Beispielsweise kann sich das nahe Fahrzeug 302 innerhalb eines Näherungsabstandsbereichs zum Host-Fahrzeug 300 befinden, sodass das Näherungsauslösemodul 602 dem Modul 114 für nahe Fahrzeuge Näherungsmesswerte bereitstellt, um das Modul 114 für nahe Fahrzeuge auszulösen, damit es die Daten eines nahen Fahrzeugs für das nahe Fahrzeug 302 berechnet. Das Näherungsauslösemodul 602 kann das Bereitstellen von Näherungsmesswerten an das Modul 114 für nahe Fahrzeuge beenden, wenn das nahe Fahrzeug den Näherungsabstandsbereich verlässt.
Bei Block 704 beinhaltet das Verfahren 700 ein Vergleichen der Daten des nahen Fahrzeugs mit Host-Fahrzeug-Daten des Host-Fahrzeugs zum Bestimmen relativer Bewegungsdaten. Die Daten des Host-Fahrzeugs können den Fahrzeugsystemen 120, wie etwa dem Geschwindigkeitsmesssystem 122, entnommen sein. Wie die Daten des nahen Fahrzeugs können die Daten des Host-Fahrzeugs kontinuierlich aktualisiert werden. Aus dem Vergleich ergeben sich relative Bewegungsdaten. Die relativen Bewegungsdaten ändern sich von einem ersten Zeitpunkt bis zu einem zweiten Zeitpunkt. Daher können sich die relativen Bewegungsdaten selbst dann ändern, wenn der Näherungsabstand 304 zwischen dem Host-Fahrzeug 300 und dem nahen Fahrzeug 302 beibehalten wird, um einen vorherigen Messwert zu einem aktuellen Messwert widerzuspiegeln. Dementsprechend können die relativen Bewegungsdaten kontinuierlich aktualisiert werden, um aktuelle relative Bewegungsdaten bereitzustellen.
Bei Block 706 beinhaltet das Verfahren 700 ein Steuern eines Frontanzeigensystems 124 zum Anzeigen der relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen, wie etwa eines Fahrers (nicht gezeigt), des Host-Fahrzeugs 300 durch Projizieren von graphischen Nahbereichselementen 306 auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs 300. In einigen Ausführungsformen können die aktuellen relativen Bewegungsdaten angegeben werden, indem aktualisierte graphische Nahbereichselemente dargestellt werden, während ältere graphische Nahbereichselemente in den Hintergrund verschoben werden, sodass die aktuellen graphischen Nahbereichselemente dem Fahrzeuginsassen näher erscheinen als ältere graphische Nahbereichselemente.
Bei Block 708 beinhaltet das Verfahren 700 ein Steuern eines Geschwindigkeitsregelungssystems 604 zum Anpassen einer Geschwindigkeitsregelungseinstellung des Host-Fahrzeugs 300 auf Grundlage der Änderungen an den relativen Bewegungsdaten. Beispielsweise kann die Geschwindigkeitsregelungseinstellung eine Geschwindigkeitseinstellung sein, die als Reaktion auf eine Abnahme des Näherungsabstands 304 reduziert wird. Beispielsweise kann das Näherungswarnmodul 118, wie vorstehend beschrieben, das Geschwindigkeitsregelungssystem 604 dazu veranlassen, die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 300 zu reduzieren, wenn ein nahes Fahrzeug einen Schwellenwertabstand überquert. Das Näherungswarnmodul 118 kann eine Geschwindigkeitsregelungseinstellung verändern, wenn sich das nahe Fahrzeug innerhalb einer Host-Fahrzeug-Länge zum Host-Fahrzeug 300 befindet.
Auf diese Weise verwendet das Nahbereichssystem das Modul 114 für nahe Fahrzeuge, das Host-Fahrzeug-Modul 116 und das Näherungswarnmodul 118, um Fahrzeuginsassen auf das Vorhandensein mindestens eines nahen Fahrzeugs 302 aufmerksam zu machen. Die Warnmeldung kann graphische Nahbereichselemente 306, Audiowarnmeldungen von dem Audiosystem 126 und/oder Änderungen der Geschwindigkeitsregelungseinstellungen des Geschwindigkeitsregelungssystems 604 beinhalten. Die Warnmeldungen erleichtern es Fahrzeuginsassen, den Näherungsabstand 304 vom Host-Fahrzeug 300 zum nahen Fahrzeug 302 einzuschätzen, um die Fahrsicherheit zu verbessern.
Es versteht sich, dass verschiedene der vorstehend offenbarten und andere Merkmale und Funktionen oder Alternativen oder Varianten davon, wünschenswert zu vielen anderen unterschiedlichen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Zudem können anschließend verschiedene derzeit unvorhergesehene oder nicht vorweggenommene Alternativen, Modifikationen, Variationen oder Verbesserungen durch einen Fachmann daran vorgenommen werden, die ebenfalls durch die folgenden Patentansprüche eingeschlossen sein sollen.
Die hierin offenbarten Systeme und Verfahren sind auf ein Fahrzeugnahbereichssystem ausgerichtet. Das Fahrzeugnahbereichssystem verwendet Sensoren, eine Fahrzeugrechenvorrichtung und eine Frontanzeige eines Host-Fahrzeugs, um einem Fahrzeuginsassen, wie etwa dem Fahrer des Host-Fahrzeugs, graphische Nahbereichselemente darzubieten. Die graphischen Nahbereichselemente werden unter Verwendung einer Frontanzeige angezeigt und werden auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs, wie etwa die Fenster, die Windschutzscheibe, einen Anzeigebildschirm, Linsen usw. projiziert. Die graphischen Nahbereichselemente geben das Vorhandensein eines Fahrzeugs nahe dem Host-Fahrzeug an. In einigen Ausführungsformen ist das nahe Fahrzeug ein Fahrzeug, das an dem Host-Fahrzeug vorbeifährt. Alternativ kann sich das nahe Fahrzeug in einer Spur mit dem Host-Fahrzeug befinden und vorwärts oder rückwärts fahren.

Claims

Fahrzeugnahbereichssystem, umfassend: mindestens einen Sensor, der an einem Host-Fahrzeug angeordnet ist, wobei der mindestens eine Sensor dazu konfiguriert ist, Näherungsmesswerte eines nahen Fahrzeugs zu berechnen; ein Modul für nahe Fahrzeuge, das dazu konfiguriert ist, Daten eines nahen Fahrzeugs auf Grundlage der Näherungsmesswerte des nahen Fahrzeugs zu berechnen; ein Host-Fahrzeug-Modul, das dazu konfiguriert ist, die Daten des nahen Fahrzeugs mit Daten des Host-Fahrzeugs zu vergleichen, um relative Bewegungsdaten zu bestimmen; und ein Näherungswarnmodul, das dazu konfiguriert ist, ein Frontanzeigensystem zu steuern, um die relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen des Host-Fahrzeugs darzubieten, indem graphische Nahbereichselemente auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs projiziert werden.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 1, das außerdem Folgendes umfasst: ein Näherungsauslösemodul, das dazu konfiguriert ist, die Näherungsmesswerte von dem mindestens einen Sensor zu empfangen, zu bestimmen, ob sich das nahe Fahrzeug innerhalb eines Schwellenwertabstands zum Host-Fahrzeug befindet, und, wenn der Schwellenwertabstand erreicht ist, das Modul für nahe Fahrzeuge durch Bereitstellen der Näherungsmesswerte auszulösen.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 2, wobei das Näherungsauslösemodul außerdem dazu konfiguriert ist, dem Modul für nahe Fahrzeuge die Näherungsmesswerte kontinuierlich bereitzustellen, während sich das nahe Fahrzeug innerhalb des Schwellenwertabstands zum Host-Fahrzeug befindet; wobei das Modul für nahe Fahrzeuge außerdem dazu konfiguriert ist, die Daten des nahen Fahrzeugs auf Grundlage der kontinuierlich bereitgestellten Näherungsmesswerte zu aktualisieren; wobei das Host-Fahrzeug-Modul außerdem dazu konfiguriert ist, die aktualisierten Daten des nahen Fahrzeugs mit aktualisierten Daten des Host-Fahrzeugs zu vergleichen, um aktuelle relative Bewegungsdaten zu bestimmen; und wobei sich die graphischen Nahbereichselemente auf Grundlage der aktuellen relativen Bewegungsdaten ändern.
Fahrzeugnahbereichssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Frontanzeigensystem dazu konfiguriert ist, graphische Nahbereichselemente auf ein Fenster des Host-Fahrzeugs zu projizieren.
Fahrzeugnahbereichssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die graphischen Nahbereichselemente seitliche graphische Elemente und graphische Elemente in der Spur beinhalten, wobei die seitlichen graphischen Elemente angeben, dass sich das nahe Fahrzeug seitlich neben dem Host-Fahrzeug befindet, und wobei die graphischen Elemente in der Spur angeben, dass sich das nahe Fahrzeug in Bezug auf das Host-Fahrzeug in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 5, wobei die seitlichen graphischen Elemente eine Vielzahl von Balken beinhalten, wobei die Vielzahl von Balken zunehmend größer werden und zunehmend näher beieinander angeordnet sind, wenn sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei die graphischen Elemente in der Spur winkelförmige Richtungspfeile beinhalten, die ein Spitzenende und Außenenden aufweisen, und wobei die Richtung des Spitzenendes angibt, ob sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert oder sich von dem Host-Fahrzeug wegbewegt.
Fahrzeugnahbereichssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Frontanzeigensystem eine erste Projektionsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die graphischen Nahbereichselemente auf eine Windschutzscheibe zu projizieren, und eine zweite Projektionsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, graphische Nahbereichselemente auf ein Fenster des Host-Fahrzeugs zu projizieren, aufweist.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 8, wobei die erste Projektionsvorrichtung und die zweite Projektionsvorrichtung gleichzeitig graphische Nahbereichselemente projizieren.
Fahrzeugnahbereichssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei visuelle Eigenschaften der graphischen Nahbereichselemente verändert werden, um Änderungen an den relativen Bewegungsdaten visuell anzugeben.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 10, wobei die visuellen Eigenschaften zwei oder mehr von Farbe, Form, Abständen und Größe beinhalten.
Fahrzeugnahbereichssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der mindestens eine Sensor außerdem dazu konfiguriert ist, zusätzliche Näherungsmesswerte eines oder mehrerer zusätzlicher naher Fahrzeuge zu berechnen.
Fahrzeugnahbereichssystem, umfassend: mindestens einen Sensor, der an einem Host-Fahrzeug angeordnet ist, wobei der mindestens eine Sensor dazu konfiguriert ist, Näherungsmesswerte eines nahen Fahrzeugs zu berechnen; ein Modul für nahe Fahrzeuge, das dazu konfiguriert ist, Daten eines nahen Fahrzeugs auf Grundlage der Näherungsmesswerte des nahen Fahrzeugs zu berechnen, wenn sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert; ein Host-Fahrzeug-Modul, das dazu konfiguriert ist, die Daten des nahen Fahrzeugs mit Daten des Host-Fahrzeugs zu vergleichen, um Änderungen an den relativen Bewegungsdaten zu bestimmen; ein Näherungswarnmodul, das dazu konfiguriert ist, ein Frontanzeigensystem zu steuern, um eine Frontanzeigevorrichtung darzubieten, die dazu konfiguriert ist, die Änderungen an den relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen des Host-Fahrzeugs darzubieten, indem graphische Nahbereichselemente auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs projiziert werden; und ein Fahrzeugsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, ein Geschwindigkeitsregelungssystem zu steuern, um eine Geschwindigkeitsregelungseinstellung des Host-Fahrzeugs auf Grundlage der Änderungen an den relativen Bewegungsdaten anzupassen.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 13, wobei die relativen Bewegungsdaten einen Näherungsabstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem nahen Fahrzeug beinhalten, wobei die Geschwindigkeitsregelungseinstellung eine festgesetzte Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs ist und wobei das Fahrzeugsteuermodul dazu konfiguriert ist, das Geschwindigkeitsregelungssystem zu steuern, um die festgesetzte Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs als Reaktion auf eine Abnahme des Näherungsabstands zu reduzieren.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Fahrzeugsteuermodul außerdem dazu konfiguriert ist, ein Audiosystem des Host-Fahrzeugs dazu zu veranlassen, eine Meldung bereitzustellen, die eine Nähe des nahen Fahrzeugs angibt.
Fahrzeugnahbereichssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die graphischen Nahbereichselemente seitliche graphische Elemente und graphische Elemente in der Spur beinhalten, wobei die seitlichen graphischen Elemente angeben, dass sich das nahe Fahrzeug seitlich neben dem Host-Fahrzeug befindet, und wobei die graphischen Elemente in der Spur angeben, dass sich das nahe Fahrzeug in Bezug auf das Host-Fahrzeug in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 16, wobei die seitlichen graphischen Elemente eine Vielzahl von Balken beinhalten, wobei die Vielzahl von Balken zunehmend größer werden und zunehmend näher beieinander angeordnet sind, wenn sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert.
Fahrzeugnahbereichsverfahren, umfassend: Berechnen von Daten eines nahen Fahrzeugs auf Grundlage der Nähe eines nahen Fahrzeugs zu einem Host-Fahrzeug; Vergleichen der Daten des nahen Fahrzeugs mit Host-Fahrzeug-Daten des Host-Fahrzeugs zum Bestimmen relativer Bewegungsdaten, wobei die relativen Bewegungsdaten einen Näherungsabstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem nahen Fahrzeug beinhalten; Steuern eines Frontanzeigensystems zum Anzeigen der relativen Bewegungsdaten als Nahbereichsgraphiken in erweiterter Realität im Blickfeld eines Fahrzeuginsassen des Host-Fahrzeugs durch Projizieren von graphischen Nahbereichselementen auf eine transparente Fläche des Host-Fahrzeugs; und Steuern eines Geschwindigkeitsregelungssystems zum Anpassen einer Geschwindigkeitsregelungseinstellung des Host-Fahrzeugs, wobei die Geschwindigkeitsregelungseinstellung eine Geschwindigkeitseinstellung ist und die Geschwindigkeitseinstellung als Reaktion auf eine Abnahme des Näherungsabstands reduziert wird.
Fahrzeugnahbereichsverfahren nach Anspruch 18, wobei die graphischen Nahbereichselemente seitliche graphische Elemente und graphische Elemente in der Spur beinhalten, wobei die seitlichen graphischen Elemente angeben, dass sich das nahe Fahrzeug seitlich neben dem Host-Fahrzeug befindet, und wobei die graphischen Elemente in der Spur angeben, dass sich das nahe Fahrzeug in Bezug auf das Host-Fahrzeug in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt.
Fahrzeugnahbereichssystem nach Anspruch 19, wobei die seitlichen graphischen Elemente eine Vielzahl von Balken beinhalten, wobei die Vielzahl von Balken zunehmend größer werden und zunehmend näher beieinander angeordnet sind, wenn sich das nahe Fahrzeug dem Host-Fahrzeug annähert.