DE102020113818A1

DE102020113818A1 - Vorrichtung zum anzeigen einer virtuellen fahrspur beim platooning und verfahren davon

Info

Publication number: DE102020113818A1
Application number: DE102020113818.0A
Authority: DE
Inventors: Kyung Joo BANG; Chan Hwa Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2021-05-20
Also published as: US20210148724A1; CN112824186A; KR20210062144A; US11555712B2

Abstract

Eine Vorrichtung (100) zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur kann aufweisen: einen Prozessor (130) zum Erzeugen der virtuellen Fahrspur durch Umwandeln von Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs (11) in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektive eines Host-Fahrzeugs (12) gesehen werden, beim Platooning, und eine Anzeigeeinrichtung (140) zum Anzeigen der virtuellen Fahrspur.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur beim Platooning und ein Verfahren dazu und betrifft insbesondere eine Technologie des Anzeigens einer virtuellen Fahrspur unter Verwendung von Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs.
Hintergrund
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, und stellen nicht unbedingt Stand der Technik dar.
Das Platooning (z.B. auch als computergesteuerte Kolonnenfahrt oder elektronische Deichsel bezeichnet) ist eine Technologie, bei der mehrere Fahrzeuge, welche miteinander in einer Linie ausgerichtet sind, wobei sie voneinander um eine bestimmte Distanz im Abstand angeordnet sind, autonomes Fahren durchführen. Während des Platoonings kann ein führendes Fahrzeug, welches an der vordersten Stelle einer Kolonne (Platoon) angeordnet ist, mindestens ein nachfolgendes Fahrzeug, welches dem führenden Fahrzeug folgt, steuern. Das führende Fahrzeug kann den Abstand zwischen den mehreren Fahrzeugen, welche in der Kolonne enthalten sind, beibehalten und kann die Verhaltensweisen der mehreren Fahrzeuge, welche in der Kolonne enthalten sind, und Situationsinformationen durch Kommunikation zwischen den Fahrzeugen (Inter-Fahrzeug-Kommunikation) austauschen.
Der Zwischenabstand zwischen Fahrzeugen in der Kolonne kann so beibehalten werden, dass dieser außerordentlich kurz ist, so dass die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Der Zwischenabstand (in einer Längsrichtung) kann durch eine Platooning-Steuereinrichtung derart gesteuert werden, dass er automatisch beibehalten wird.
Jedoch kann die Querlenkung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Komponenten eines Sensors und einer Lenkungsvorrichtung dazu ausgestaltet sein, direkt durch einen Fahrer/eine Fahrerin (hierin kurz: Fahrer) gesteuert zu werden.
In diesem Fall wurde herausgefunden, dass, obwohl der Fahrer das Querlenken durchführen muss, wenn der Fahrzeugzwischenabstand kurz ist, ein größeres vorausfahrendes Fahrzeug (LV), wie zum Beispiel ein Lastwagen, welches gemeinsam mit einer kurzen Distanz (ungefähr 5m bis 15m) fährt, wie in 1 dargestellt, das Sichtfeld des Fahrers des FV (kurz für „folgendes Fahrzeug“ bzw. „Folgefahrzeug“) blockieren kann, wodurch eine große Belastung des Fahrers beim Querlenken bewirkt wird.
Erläuterung der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bzw. Erfindung (kurz: Offenbarung) schafft eine Vorrichtung zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur (z.B. auch „virtueller Fahrstreifen“) beim Platooning (z.B. auch als computergesteuerte Kolonnenfahrt oder elektronische Deichsel bezeichnet), welche in der Lage ist, Virtuelle-Fahrspur-Informationen (z.B. Informationen über eine virtuelle Fahrspur), welche durch Umwandeln von Fahrspur-Information, die durch ein vorausfahrendes Fahrzeug gemessen werden, in Fahrspur-Informationen, wie sie in einer Perspektive (z.B. von einem Gesichtspunkt bzw. Standpunkt aus) des folgenden Fahrzeugs gesehen werden, erlangt werden, an einen Fahrer eines folgenden Fahrzeugs (z.B. auch „nachfolgendes Fahrzeug“, „Folgefahrzeug“) bereitzustellen, wodurch es dem Fahrer des folgenden Fahrzeugs ermöglicht wird, das folgende Fahrzeug auf Grundlage der Virtuelle-Fahrspur-Informationen sicher zu fahren, sogar falls das Sichtfeld des Fahrers des folgenden Fahrzeugs blockiert ist, und ein Verfahren davon.
Die durch die vorliegende Offenbarung zu lösenden technischen Probleme sind nicht auf die in vorstehend genannten Probleme beschränkt, und jegliche weiteren technischen Probleme, die hierin nicht genannt sind, werden durch die Fachleute in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, klar und deutlich aus der folgenden Beschreibung verstanden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Vorrichtung zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur aufweisen: einen Prozessor zum Erzeugen der virtuellen Fahrspur (z.B. virtueller Fahrspurlinien) durch Umwandeln von Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs in in einer Perspektive (z.B. einem Gesichtspunkt, Blickwinkel, Standpunkt) eines Host-Fahrzeugs gesehene Fahrspur-Informationen (z.B. Fahrspur-Informationen, wie sie in einer Perspektive des Host-Fahrzeugs gesehen werden) beim Platooning, und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der virtuellen Fahrspur (z.B. virtueller Fahrspurlinien).
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor ermitteln, ob ein Fehler während des Platoonings auftritt, basierend auf mindestens einem von einem Kommunikationszustand, einem Zustand eines Frontsensors oder einem Fahrzeugzwischenabstandszustand.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor die umgewandelten Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des Host-Fahrzeugs gesehen werden, in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektive eines Erweiterte-Realität-Bilds (z.B. auch Augmented-Reality-Bild) gesehen werden, umwandeln (z.B. kann der Prozessor die umgewandelten Fahrspur-Informationen in der Perspektive des Host-Fahrzeugs nochmals weiter umwandeln in Fahrspur-Informationen in der Perspektive eines Erweiterte-Realität-Bilds).
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor auf Grundlage eines Kamerakoordinatensystems gemessene Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs in auf einem globalen Koordinatensystem (z.B. Weltkoordinatensystem) basierende Informationen umwandeln.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf einem Fahrtrichtungswinkel (z.B. Kurswinkel) des vorausfahrenden Fahrzeugs und einem Fahrtrichtungswinkel des Host-Fahrzeugs drehen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor die gedrehten Fahrspur-Informationen um eine Lateraldistanz und eine Longitudinaldistanz von einem Ursprungspunkt (z.B. Nullpunkt, Bezugspunkt) des Host-Fahrzeugs zu einem Ursprungspunkt des vorausfahrenden Fahrzeugs verschieben.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor ermitteln, ob eine Erzeugung einer Route des Host-Fahrzeugs möglich ist, basierend auf einem Messungszustand von mindestens einer/einem von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Gierrate oder einem Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor die Route des Host-Fahrzeugs basierend auf der/dem mindestens einen/einem von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gierrate oder dem Lenkwinkel erzeugen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor einen Steuerungsvorgang zum Anzeigen der Route des Host-Fahrzeugs auf einer virtuellen Fahrspur, welche durch die Umwandlung in die Perspektive des Host-Fahrzeugs erzeugt wird, durchführen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein vorbestimmter Wert ist, der Prozessor einen Radius einer Host-Fahrzeug-Bewegungsroute basierend auf einer Lenkgetriebeübersetzung (z.B. Lenkungsübersetzungsverhältnis), einem Radstand (z.B. Achsstand) und/oder einem Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs berechnen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, der Prozessor den Radius der Host-Fahrzeug-Bewegungsroute unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gierrate des Host-Fahrzeugs berechnen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor eine Route des Host-Fahrzeugs basierend auf einem Ursprungspunkt des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Radius der Host-Fahrzeug-Bewegungsroute erzeugen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor die Route des Host-Fahrzeugs anzeigen durch Umwandeln der Route des Host-Fahrzeugs in eine Route, welche in einer Perspektive (z.B. Ansicht) eines Erweiterte-Realität-Bilds gesehen wird.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor einen Spurverlassenszeitpunkt unter Verwendung der Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und einer Route des Host-Fahrzeugs ermitteln, und, wenn der Spurverlassenszeitpunkt kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, eine Spurverlassenswarnung bereitstellen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann, wenn zum Beispiel ein Abstand zwischen mindestens einem Punkt von Punkten der virtuellen Fahrspur und einem Mittelpunkt einer Route des Host-Fahrzeugs kleiner oder gleich einem vorbestimmten Abstand ist, der Prozessor ermitteln, dass die Ermittlung eines Spurverlassenszeitpunkts möglich ist.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor einen Spurverlassensvorhersagepunkt (z.B. Punkt, für welchen das Spurverlassen vorhergesagt wird - auch Spurverlassen-vorhergesagt-Punkt), welcher die größte Longitudinaldistanz vom Host-Fahrzeug aus aufweist, aus einem oder mehreren Punkten der virtuellen Fahrspur, welche kleiner oder gleich einem vorbestimmten Abstand von einem Mittelpunkt der Route des Host-Fahrzeugs weg liegen (z.B. einen Abstand von kleiner oder gleich einem vorbestimmten Abstand von einem Mittelpunkt der Route des Host-Fahrzeugs aufweisen), ermitteln.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor eine Spurverlassensvorhersagezeit (z.B. Zeitpunkt, für welchen das Spurverlassen vorhergesagt wird - auch Spurverlassen-vorhergesagt-Zeitpunkt) unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und eines Abstands zum Spurverlassensvorhersagepunkt von einem gegenwärtigen Punkt des Host-Fahrzeugs aus berechnen, und, wenn die Spurverlassensvorhersagezeit kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, eine Spurverlassenswarnung bereitstellen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann der Prozessor eine Warnnachricht für die Spurverlassenswarnung in Gestalt einer Einblendung (z.B. eingeblendeter Text, Bild oder Mischung aus Text und Bild - Englisch „pop-up form“) auf (z.B. oberhalb) der virtuellen Fahrspur (z.B. auf einer virtuellen Fahrspurlinie) anzeigen und eine Verlassensspur (z.B. eine Verlassensfahrspurlinie), welche den Spurverlassensvorhersagepunkt aufweist, von virtuellen Fahrspurlinien auf in Farbe oder Dicke unterschiedliche Weise anzeigen oder die Verlassensspur flackernd anzeigen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann die Anzeigeeinrichtung die virtuelle Fahrspur, die Host-Fahrzeug-Bewegungsroute und eine Spurverlassenswarnung in Gestalt eines Erweiterte-Realität-Bilds auf einer Windschutzscheibe des Host-Fahrzeugs anzeigen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur aufweisen: Erzeugen der virtuellen Fahrspur durch Umwandeln von Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs in in einer Perspektive eines Host-Fahrzeugs gesehene Fahrspur-Informationen beim Platooning, und Anzeigen der virtuellen Fahrspur, welche durch die Umwandlung in die Perspektive des Host-Fahrzeugs erlangt wird.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es sollte zu verstehen sein, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
Figurenliste
Damit die Erfindung gründlich verstanden werden kann, werden jetzt zahlreiche Ausgestaltungen davon, welche beispielhaft gegeben sind, beschrieben, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, wobei:

1 ist eine Ansicht, welche ein Sichtfeld eines Fahrers eines folgenden Fahrzeugs beim typischen Platooning darstellt,
2 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer Vorrichtung zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur darstellt,
3A und 3b sind Ansichten, welche jeweilig ein Koordinatensystem zur Perspektivenumwandlung darstellen,
3C ist eine Ansicht, welche eine in einem Koordinatensystem angezeigte Fahrspur darstellt,
4A, 4B und 4C sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass Fahrspur-Informationen in einer Perspektive eines vorausfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung eines Fahrtrichtungswinkels in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektiv eines hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt werden,
5A und 5B sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass Fahrspur-Informationen in einer Perspektive eines vorausfahrenden Fahrzeugs mittels der Bewegung um die Longitudinal-/Lateraldistanz zum vorausfahrenden Fahrzeug in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektiv eines hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt werden,
6A, 6B und 6C sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass Fahrspur-Informationen in einer Perspektive eines vorausfahrenden Fahrzeugs in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektive eines hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt werden,
7A und 7B sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass eine vorausliegende Fahrspur auf einer Windschutzscheibe angezeigt wird,
8A und 8B sind Ansichten, welche jeweilig ein Verfahren zum Erzeugen einer Route eines Host-Fahrzeugs und zum Ermitteln eines Spurverlassenspunkts darstellen,
9A, 9B und 9C sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass eine Route eines Host-Fahrzeugs und eine Spurverlassenswarnung dargestellt werden,
10 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur darstellt, und
11 stellt ein Datenverarbeitungssystem dar.

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung, Anwendung oder Nutzung zu beschränken. Es ist zu verstehen, dass durchgehend durch die Zeichnungen korrespondierende Bezugszeichen ähnliche oder korrespondierende Teile und Merkmale angeben.
Nachstehend werden einige Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist anzumerken, dass bei Hinzufügung der Bezugszeichen zu den Bestandteilen jeder Zeichnung die gleichen oder gleichwertigen Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet werden, sogar wenn diese in anderen Zeichnungen gezeigt sind. Ferner wird beim Beschreiben der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine detaillierte Beschreibung von wohlbekannten Merkmalen oder Funktionen ausgelassen sein, um das Wesentliche der vorliegenden Offenbarung nicht unnötigerweise undeutlich zu machen.
Beim Beschreiben von Elementen von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Ausdrücke erstes, zweites, „A“, „B“, (a), (b) und dergleichen hierin verwendet werden. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, schränken jedoch die entsprechenden Elemente nicht ein oder geben auch keine Reihenfolge oder Rangfolge zwischen den korrespondierenden Elementen an. Wenn nicht andersartig definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe, einschließlich technische und wissenschaftliche Begriffe, die gleiche Bedeutung wie diejenige, welche von einem Fachmann in der Technik, zu welcher diese Erfindung/Offenbarung gehört, im Allgemeinen verstanden wird. Solche Begriffe wie diejenige, welche in einem allgemein verwendeten Wörterbuch vorhanden sind, sollten als Bedeutungen, welche gleich den kontextabhängigen Bedeutungen in dem relevanten technischen Gebiet sind, aufweisend interpretiert werden und sollten nicht derart interpretiert, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben, soweit es nicht in der vorliegenden Anmeldung klar definiert ist, dass sie diese haben. Wenn zum Beispiel hierin von „Informationen“ gesprochen wird, so bedeutet der Begriff „Informationen“, dass eine (z.B. einzelne Signale, Daten, Nummern, Zahlenfolgen, Buchstaben, Wörter, Wortfolgen, etc.) oder mehrere Informationen (z.B. mehrere Signale, Daten, Nummern, Zahlenfolgen, Buchstaben, Wörter, Wortfolgen, etc.) umfasst sein können, und der Begriff „Informationen“ ist nicht auf „nur eine Information“ oder „nur mehrere Informationen“ beschränkt.
Nachstehend werden die beispielhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf 2 bis 11 beschrieben.
Ein führendes bzw. vorausfahrendes Fahrzeug (LV - Englisch „leading vehicle“) und ein folgendes Fahrzeug bzw. Folgefahrzeug (FV - Englisch „following vehicle“), welche in einer Platooning-Gruppe enthalten sind, können Platooning (z.B. eine computergesteuerte Kolonnenfahrt oder Fahrt mit elektronischer Deichsel) auf einer Straße durchführen. Das LV und das FV können fahren, während sie einen bestimmten Abstand zwischen einander beibehalten. Das LV oder das FV kann den Abstand zwischen dem LV und dem FV während der Fahrt anpassen. Das LV oder das FV kann den Fahrzeugzwischenabstand in Abhängigkeit von dem Eingriff eines Fahrers erhöhen oder verringern. Das FV führt eine Querlenkungssteuerung auf Grundlage von Virtuelle-Fahrspur-Informationen, welche unter Verwendung von Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs erzeugt werden, durch, und die Virtuelle-Fahrspur-Informationen werden nachstehend beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Bezugnehmend auf 2 kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 aufweisen: einen Kommunikationsteil 110, einen Erfassungsteil 120, einen Prozessor 130, eine Anzeigeeinrichtung 140 und eine Speichereinrichtung 150.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann beim Platooning eine virtuelle Fahrspur erzeugen, indem Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive eines Host-Fahrzeugs (z.B. des die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung aufweisenden Fahrzeugs) gesehen werden, (z.B. Fahrspur-Informationen aus der Perspektive des Host-Fahrzeugs) umgewandelt werden, und die virtuelle Fahrspur (z.B. virtuelle Fahrspurlinien) auf einer Windschutzscheibe des Host-Fahrzeugs anzeigen. Dementsprechend wird die virtuelle Fahrspur angezeigt, um einem Fahrer des Host-Fahrzeugs, welches hinterherfährt, dabei zu unterstützen, eine Lenkungssteuerung durchzuführen, sogar falls eine vorausliegende Fahrspur durch das vorausfahrende Fahrzeug verdeckt ist. In diesem Fall kann das Host-Fahrzeug fahren, während es dem vorausfahrenden Fahrzeug unmittelbar nach dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 innerhalb eines Fahrzeugs umgesetzt sein. In diesem Fall kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 auf integrierte Weise mit internen Steuereinheiten des Fahrzeugs umgesetzt sein. Alternativ kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 separat von den internen Steuereinheiten des Fahrzeugs umgesetzt sein und kann mit den internen Steuereinheiten des Fahrzeugs durch eine zusätzliche Verbindungseinheit verbunden ist.
Der Kommunikationsteil 110, welcher eine Hardware-Einrichtung ist, die mittels diverser elektronischer Schaltungen umgesetzt ist, um ein Signal durch drahtlose oder drahtgebundene Kommunikation zu senden oder zu empfangen, kann eine V2I-Kommunikation durch eine fahrzeuginterne Netzwerkkommunikationstechnologie oder drahtlosen Internetzugriff oder eine Nahbereichskommunikationstechnologie mit einem externen Server eines Fahrzeugs, einer Infrastruktur und anderer Fahrzeuge vornehmen. In diesem Fall kann die Fahrzeugnetzwerk-Kommunikationstechnologie eine Steuergerätenetzwerk-(CAN-)Kommunikationstechnologie (wobei CAN vom Englischen „Controller Area Network“ abgeleitet ist - auch „Steuervorrichtungsbereichsnetzwerk“), eine Lokales-Verbindungsnetzwerk-(LIN-)Kommunikationstechnologie (LIN = „Local Interconnect Network“), eine FlexRay-Kommunikationstechnologie umfassen, und eine fahrzeuginterne Kommunikation kann mittels der vorstehende Kommunikationstechnologie durchgeführt werden. Die Drahtloskommunikationstechnologie kann zudem ein drahtloses LAN (WLAN), ein drahtloses Breitband (Wibro), Wi-Fi, Wimax (kurz für „Worldwide Interoperability for Microwave Access“) umfassen. Die Nahbereichskommunikationstechnologie kann Bluetooth, ZigBee, Ultrabreitband (UWB), Funkfrequenzidentifikation (RFID) oder Infrarotdatenübertragung (IrDA - abgeleitet von „Infrared Data Association“) umfassen.
Beispielsweise kann der Kommunikationsteil 110 Platooning-Informationen durch V2V-Kommunikation zwischen den Platooning-Fahrzeugen teilen. Die Platooning-Informationen können dabei Umgebungsinformationen, welche durch einen Sensor des Host-Fahrzeugs gemessen werden, Lenkwinkelinformationen des Host-Fahrzeugs, eine Platooning-Geschwindigkeit, eine Geschwindigkeit zwischen Fahrzeugen (Inter-Fahrzeug-Geschwindigkeit), einen Zielort, eine Route oder Vorausliegende-Fahrspur-Informationen aufweisen.
Der Erfassungsteil 120 erfasst Informationen (z.B. eine Relativgeschwindigkeit, ein Abstand oder eine Bewegungsdistanz) des vorausfahrenden Fahrzeugs an der Vorderseite und Informationen (z.B. eine Gierrate, einen Lenkwinkel oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs) zum Erzeugen einer Route (Host-Fahrzeug-Route) des Host-Fahrzeugs. Hierzu weist das Erfassungsteil 120 einen Frontsensor 121 und einen Fahrzeugsensor 122 auf.
Der Frontsensor 121 misst eine Longitudinaldistanz und eine Lateraldistanz zwischen einem hinteren Abschnitt (z.B. Heckabschnitt) des vorausfahrenden Fahrzeugs an der Vorderseite und dem Host-Fahrzeug (ein hinteres Fahrzeug).
Der Fahrzeugsensor 122 kann die Gierrate, den Lenkwinkel oder die Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs messen.
Hierzu kann der Erfassungsteil 120 einen Ultraschallsensor, ein Radar, eine Kamera, einen Laserscanner oder ein Eckradar, ein Lidar, einen Beschleunigungssensor, einen Gierratensensor, einen Drehmomentmessungssensor oder einen Raddrehzahlsensor und/oder einen Lenkwinkelsensor aufweisen.
Der Prozessor 130 kann elektrisch mit dem Kommunikationseinrichtung 110, dem Erfassungsteil 120, der Anzeigeeinrichtung 140 und der Speichereinrichtung 150 und dergleichen verbunden sein, kann elektrisch jede Komponente steuern und kann eine elektrische Schaltung sein, welche Softwarebefehle ausführt. Der Prozessor 130 kann dementsprechend diverse Datenverarbeitungsprozesse und Berechnungen durchführen, welche nachstehend beschrieben werden. Der Prozessor 130 kann Signale verarbeiten, welche zwischen den Komponenten der Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 übertragen werden.
Der Prozessor 130 ermittelt, ob ein Fehler während des Platoonings auftritt, basierend auf mindestens einem von einem Kommunikationszustand, einem Zustand des Frontsensors oder einem Fahrzeugzwischenabstandszustand. Wenn das Platooning sich in einem Normalzustand befindet, kann der Prozessor 130 eine virtuelle Fahrspur (z.B. virtuelle Fahrspurlinien) erzeugen, indem die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs in Fahrspur-Informationen, welche aus der Perspektive des Host-Fahrzeugs (ein hinteres Fahrzeug bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs) gesehen werden, umgewandelt werden.
Der Prozessor 130 kann einen Steuerungsvorgang zum Umwandeln der Fahrspur-Informationen, welche zur Betrachtung in der Perspektive des Host-Fahrzeugs umgewandelt wurden, in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive eines Erweiterte-Realität-Bilds (z.B. auch Augmented-Reality-Bild oder kurz AR-Bild, wobei „AR“ für „Augmented Reality“ steht) gesehen werden, durchführen, um die umgewandelten Fahrspur-Informationen auf der Anzeigeeinrichtung 140 anzuzeigen. In diesem Fall kann die Anzeigeeinrichtung 140 auf der Windschutzscheibe des Host-Fahrzeugs umgesetzt sein. Dabei können die Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des Host-Fahrzeugs bereitgestellt werden, Bildinformationen, welche tatsächlich durch eine Kamera aufgenommen wurden, sein, und das Erweiterte-Realität-Bild kann ein Bild sein, welches sowohl die tatsächlichen Bildinformationen als auch die virtuellen Informationen aufweist, sein und kann im Blickwinkel des Fahrers bereitgestellt werden.
Der Prozessor 130 kann die Fahrspur-Informationen, welche basierend auf einem Kamerakoordinatensystem gemessen wird, des vorausfahrenden Fahrzeugs in auf einem globalen Koordinatensystem (z.B. Weltkoordinatensystem) basierende Informationen umwandeln und kann die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf einem Fahrtrichtungswinkel (z.B. Kurswinkel) des vorausfahrenden Fahrzeugs und einem Fahrtrichtungswinkel des Host-Fahrzeugs in dem globalen Koordinatensystem drehen. Mit anderen Worten kann der Prozessor 130 die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs um die Differenz zwischen dem Fahrtrichtungswinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs und dem Fahrtrichtungswinkel des Host-Fahrzeugs drehen.
Außerdem kann der Prozessor 130 die gedrehten Fahrspur-Informationen um die Lateraldistanz und die Longitudinaldistanz von einem Ursprungspunkt (z.B. Nullpunkt, Bezugspunkt) des Host-Fahrzeugs zu einem Ursprungspunkt des vorausfahrenden Fahrzeugs verschieben. Dementsprechend können die Fahrspur-Informationen in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des Host-Fahrzeugs gesehen werden, in dem globalen Koordinatensystem umgewandelt werden.
Der Prozessor 130 kann basierend auf einem Messungszustand von mindestens einer/einem von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Gierrate oder einem Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs ermitteln, ob eine Erzeugung der Route des Host-Fahrzeugs möglich ist. Mit anderen Worten kann der Prozessor 130 ermitteln, dass die Erzeugung der Route des Host-Fahrzeugs möglich ist, wenn mindestens eine(r) von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gierrate oder dem Lenkwinkel gemessen wird.
Der Prozessor 130 kann Steuerungsvorgänge zum Erzeugen der Route des Host-Fahrzeugs basierend auf der/dem mindestens einen/einem von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gierrate oder dem Lenkwinkel und zum Anzeigen der Route des Host-Fahrzeugs auf der virtuellen Fahrspur, welche durch die Umwandlung in die Perspektive des Host-Fahrzeugs erzeugt wird, durchführen.
Der Prozessor 130 kann einen Radius einer Host-Fahrzeug-Bewegungsroute basierend auf einer Lenkgetriebeübersetzung, einem Radstand oder einem Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs berechnen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und kann den Radius der Host-Fahrzeug-Bewegungsroute basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gierrate berechnen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Danach kann der Prozessor 130 die Route des Host-Fahrzeugs basierend auf einem Ursprungspunkt des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Radius der Host-Fahrzeug-Bewegungsroute erzeugen. Der Prozessor 130 kann Steuerungsvorgänge zum Umwandeln der Route des Host-Fahrzeugs in eine Route, welche in der Perspektive eines Erweiterte-Realität-Bilds gesehen wird, und zum Anzeigen der Route des Host-Fahrzeugs auf der virtuellen Fahrspur durchführen.
Der Prozessor 130 kann einen Spurverlassenszeitpunkt unter Verwendung der Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Route des Host-Fahrzeugs ermitteln, kann die Spurverlassenswarnung bereitstellen, wenn der Spurverlassenszeitpunkt kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und kann den Prozess ohne die Spurverlassenswarnung beenden, wenn der Spurverlassenszeitpunkt größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
Der Prozessor 130 kann ermitteln, dass eine Ermittlung eines Spurverlassenszeitpunkts möglich ist, wenn eine Koordinate, die ein Liegen eines Abstands zu einem Mittelpunkt einer Route des Host-Fahrzeugs innerhalb eines voreingestellten Abstandsbereichs erlaubt, in den Koordinaten der virtuellen Fahrspur vorhanden ist. Mit anderen Worten kann der Prozessor 130 ermitteln, dass die Ermittlung eines Spurverlassenszeitpunkts möglich ist, wenn mindestens einer von einem oder mehreren Punkten der virtuellen Fahrspur in einem vorbestimmten Abstand oder weniger von einem Mittelpunkt der Route des Host-Fahrzeugs liegt.
Der Prozessor 130 kann, als einen Spurverlassensvorhersagepunkt (z.B. Punkt, für welche das Spurverlassen vorhergesagt wird - auch Spurverlassen-vorhergesagt-Punkt), einen Punkt, welcher die größte Longitudinaldistanz vom Host-Fahrzeug aus aufweist, in den Koordinaten, welche das Liegen des Abstands zum Mittelpunkt der Route des Host-Fahrzeugs innerhalb des voreingestellten Abstandsbereichs erlauben, der Koordinaten der virtuellen Fahrspur ermitteln. Mit anderen Worten kann der Prozessor 130 einen Spurverlassensvorhersagepunkt, welcher die größte Longitudinaldistanz vom Host-Fahrzeug aus aufweist, aus einem oder mehreren Punkten der virtuellen Fahrspur, welche in einem vorbestimmten Abstand oder weniger von einem Mittelpunkt der Route des Host-Fahrzeugs liegen (z.B. einen Abstand von kleiner oder gleich einem vorbestimmten Abstand von einem Mittelpunkt der Route des Host-Fahrzeugs aufweisen), ermitteln.
Der Prozessor 130 kann eine Spurverlassensvorhersagezeit (z.B. Zeitpunkt, für welchen das Spurverlassen vorhergesagt wird - auch Spurverlassen-vorhergesagt-Zeit) unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und eines Abstands zum Spurverlassensvorhersagepunkt von einem gegenwärtigen Ort (z.B. Punkt, Stelle) des Host-Fahrzeugs aus berechnen, und eine Spurverlassenswarnung bereitstellen, wenn die Spurverlassensvorhersagezeit kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Der Prozessor 130 kann eine Warnnachricht für die Spurverlassenswarnung in Gestalt einer Einblendung (z.B. eingeblendeter Text, Bild oder Mischung aus Text und Bild - Englisch „pop-up form“) auf (z.B. oberhalb) der virtuellen Fahrspur (z.B. auf der Fahrspurlinie, deren Überschreiten droht) ausgeben, kann eine Verlassensspur (z.B. eine oer mehrere Verlassensfahrspurlinie(n)), welche den Spurverlassensvorhersagepunkt aufweist, unter den virtuellen Fahrspurlinien in Farbe und Dicke unterschiedlich anzeigen.
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung kann der Prozessor 130 umgesetzt sein mit einem Vorausfahrendes-Fahrzeug-Fahrspur-Informationen-Umwandlungsteil (z.B. Einheit zum Umwandeln der Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs) 131, einem Host-Fahrzeug-Route-Erzeugungsteil (z.B. Einheit zum Erzeugen einer Host-Fahrzeug-Route) 132, einem Spurverlassenswarnung-Ermittlungsteil (z.B. Einheit zum Ermitteln einer Spurverlassenswarnung) 133 und einem Bildschirmerzeugungsteil (z.B. Einheit zum Erzeugen eines Anzeigebildschirms) 134.
Der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Fahrspur-Informationen-Umwandlungsteil 131 kann die in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs gemessenen Fahrspur-Informationen unter Verwendung der Differenz zwischen dem Fahrtrichtungswinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs und dem Fahrtrichtungswinkel des hinteren Fahrzeugs sowie der Longitudinaldistanz und der Lateraldistanz zum vorausfahrenden Fahrzeug umwandeln in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehen werden.
Der Host-Fahrzeug-Route-Erzeugungsteil 132 kann die prognostizierte Bewegungsroute des Host-Fahrzeugs unter Verwendung des Erfassungsergebnisses des Fahrzeugsensors 122 erzeugen.
Der Spurverlassenswarnung-Ermittlungsteil 133 kann den Spurverlassensvorhersagezeitpunkt unter Verwendung der Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Host-Fahrzeug-Route ermitteln und ein Spurverlassenswarnsignal erzeugen, wenn der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt kleiner als ein Schwellenwert ist.
Der Bildschirmerzeugungsteil 134 kann Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehen werden, bilden, indem die in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehenen Fahrspur-Informationen in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des Erweiterte-Realität-Bilds gesehen werden, umgewandelt werden (z.B. indem die aus der Perspektive des hinteren Fahrzeugs zu sehenden Fahrspur-Informationen in Fahrspur-Informationen für ein Erweiterte-Realität-Bild umgewandelt werden).
Die Anzeigeeinrichtung 140 kann eine Eingabeeinrichtung zum Empfangen eines Steuerbefehls von einem Nutzer und eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben des Betriebszustands und des Betriebsergebnisses der Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 aufweisen. In diesem Fall kann die Eingabeeinrichtung einen Schaltknopf aufweisen und kann eine Maus, einen Joystick, ein Steuerrad (z.B. Jog-Shuttle), einen Eingabestift oder dergleichen aufweisen. Außerdem kann die Eingabeeinrichtung einen Softkey, welcher auf einer Anzeigeeinrichtung implementiert ist, aufweisen. Die Ausgabeeinrichtung kann eine Anzeige aufweisen und kann eine Sprachausgabeeinrichtung, wie zum Beispiel einen Lautsprecher, aufweisen. In dem Fall, dass ein Produkt mit einem berührungsempfindlichen Sensor, wie zum Beispiel ein berührungsempfindlicher Film, eine berührungsempfindliche Schicht, eine berührungsempfindliche Tafel (Touchpad) oder dergleichen, in der Anzeigeeinrichtung enthalten ist, kann die Anzeigeeinrichtung als ein berührungsempfindlicher Bildschirm arbeiten und können die Eingabeeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung auf integrierte Weise umgesetzt sein. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Ausgabeeinrichtung eine virtuelle Fahrspur auf einem vorausliegenden Abschnitt der Fahrbahn, eine Host-Fahrzeug-Bewegungsroute oder eine Spurverlassenswarnung in der Perspektive des Erweiterte-Realität-Bilds oder der Perspektive des Normalbilds des Host-Fahrzeugs anzeigen. Das Normalbild des Host-Fahrzeugs kann die Informationen über das reale Bild ohne die virtuellen Informationen aufweisen und kann in der Perspektive des Host-Fahrzeugs bereitgestellt werden. Das Erweiterte-Realität-Bild kann ein Bild mit hinzugefügten virtuell erzeugten Informationen aufweisen und kann in der Perspektive (z.B. im Blickwinkel) des Fahrers bereitgestellt werden.
In diesem Fall kann die Anzeigeeinrichtung mindestens eine von einer Flüssigkristallanzeige (LCD), einer Dünnschichttransistor-Flüssigkristallanzeige (TFT-LCD), einer organischen Leuchtdiodenanzeige (OLED), einer flexiblen Anzeige, einer Feldemissionsanzeige (FED) oder einer dreidimensionalen (3D-)Anzeige umfassen.
Die Speichereinrichtung 150 kann die Erfassungsergebnisse des Erfassungsteils 120, von dem vorausfahrenden Fahrzeug aus empfangene Messungsinformationen und Daten und/oder Algorithmen, welche für den Betrieb der Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 erforderlich sind, speichern.
Die Speichereinrichtung 150 kann beispielsweise Platooning-Informationen speichern, wie zum Beispiel durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessene Informationen über die vorausliegende Fahrspur (Vorausliegende-Fahrspur-Informationen), welche von dem vorausfahrenden Fahrzeug in der Kolonne (Platoon) aus mittels des Kommunikationsteils 110 empfangen werden. Außerdem kann die Speichereinrichtung 150 Informationen über ein Hindernis, wie zum Beispiel das vorausfahrende Fahrzeug, welches durch den Erfassungsteil 120 erfasst wird, speichern. Die Speichereinrichtung 150 kann mit mindestens einem Speichermedium von einem Speicher vom Flash-Typ, einem Festplatten-Typ, einem Micro-Typ, einem Karten-Typ (z.B. einer SD-Karte (SD = Secure Digital) oder eine XD-Karte (XD = eXtreme Digital)), einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM, Schreib-Lese-Speicher), einem statischen RAM (SRAM), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem programmierbaren ROM (PROM), einem elektronisch löschbaren und programmierbaren ROM (EEPROM), einem Magnet-RAM (MRAM), einem Speicher vom Magnetische-Scheibe-Typ und/oder einem Speicher vom Optische-Platte-Typ umgesetzt sein.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Offenbarung die Fahrspur-Informationen, welche durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessen werden, in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt und auf der AR-Anzeige der Windschutzscheibe angezeigt. Dementsprechend kann der Fahrer des hinteren Fahrzeugs die Gestalt der vorausliegenden Fahrspur erahnen, um die Lenkungssteuerung durchzuführen. Außerdem wird gemäß der vorliegenden Offenbarung die prognostizierte Bewegungsroute des Host-Fahrzeugs zusammen mitangezeigt, und es wird vor dem Spurverlassen (z.B. Abkommen des Host-Fahrzeugs von der Fahrspur) gewarnt, wenn der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt kleiner als der Schwellenwert ist, so dass der Fahrer das Spurverlassen im Voraus erkennt und das Spurverlassen verhindert.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Offenbarung, sogar falls das Sichtfeld des Fahrers aufgrund des vorausfahrenden Fahrzeugs, welches mit geschmälerten Fahrzeugzwischenabstand fährt, eingeschränkt ist, der Fahrer des hinteren Fahrzeugs, welches dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, auf einfache Weise die Lenkungssteuerung vornehmen, wodurch die Belastung des Fahrers des hinteren Fahrzeugs verringert wird. Außerdem, wenn das hintere Fahrzeug dabei scheitert, dem vorausfahrenden Fahrzeug gleichmäßig zu folgen, dann kann eine Warnung vorgenommen werden, wodurch die Sicherheit der Kolonne (Platoon) verbessert wird.
Die nachfolgende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 3A bis 6C vorgenommen, welche das Verfahren betreffen, dass die Vorausliegende-Fahrspur-Informationen, welche durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessen werden, in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des folgenden Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt werden.
3A und 3b sind Ansichten, welche jeweilig ein Koordinatensystem zur Perspektivenumwandlung darstellen, und 3C ist eine Ansicht, welche eine in einem globalen Koordinatensystem angezeigte Fahrspur darstellt, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 4A, 4B und 4C sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass Fahrspur-Informationen in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung des Fahrtrichtungswinkels in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektiv des hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt werden, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 5A und 5B sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass Fahrspur-Informationen in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs mittels der Bewegung um die Longitudinal-/Lateraldistanz zum vorausfahrenden Fahrzeug in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektiv des hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt werden, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung, und 6A, 6B und 6C sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass Fahrspur-Informationen in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt werden, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
Die Vorausliegende-Fahrspur-Informationen, welche durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessen werden, werden mit den Koeffizienten einer kubischen Gleichung (Gleichung dritten Grades) gemessen. Um die Vorausliegende-Fahrspur-Informationen in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umzuwandeln, muss die Perspektive gedreht oder parallel verschoben werden. Die kubische Gleichung kann entwickelt und gelöst werden. Da in diesem Fall x und y jeweilig bis zu Termen dritter Potenz vorliegen, ist das Verfahren zum Lösen der Gleichung sehr komplex. Indem gemäß der vorliegenden Offenbarung die vorausliegende Fahrspur anhand der Einheit einer bestimmten Distanz unterteilt wird, können daher Koordinaten gefunden werden und kann die Verarbeitung auf Grundlage einer numerischen Analyse unter Verwendung des Koordinatensatzes durchgeführt wird.
Zunächst wandelt die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs, welche durch die kubische Gleichung ausgedrückt wird, in den Satz von x- und y-Koordinaten, wie in 3A.
Wenn die kubische Gleichung einer Fahrspur, welche durch eine Fahrspurvermessungskamera des vorausfahrenden Fahrzeugs gemessen wird, in einem Kamerakoordinatensystem C_3X ³ + C_2X ² C_1x + Co = y ist, ein Fahrspur-Anzeige-Ziel-Abstand 50 m und eine Anzeigeauflösung 0,1 m beträgt, kann die folgende Gleichung 1 erlangt werden. $\begin{array}{l} c = [C_{3}, C_{2}, C_{1}, C_{3}] \\ x_{cam} = [0 : 0.1 : 50] \\ = [0 0.1 0.2 0.3 \dots 49.8 49.9 50] \\ y_{cam} = polyval (c, x) \\ z_{cam} = zeros (1,501) = zeros (1, lenght (x)) \\ = [0 0 0 \dots 00 0] \\ {Lane}_{cam} = [x_{cam}; y_{cam}; z_{cam}] \end{array}$
Das Ergebnis kann in das globale Koordinatensystem (wie in 3B dargestellt) umgewandelt werden, so dass es gemäß nachstehender Gleichung 2 definiert ist. $\begin{array}{l} x_{world} = - y_{cam} \\ y_{world} = x_{cam} \\ {Lane}_{world} = [- y_{cam}; x_{cam}; z_{cam}] \\ = [x_{world}; y_{world}; z_{world}] \end{array}$
3C stellt die Fahrspur, welche in dem globalen Koordinatensystem dargestellt ist, (Lane_world) dar.
4A offenbart eine vorausliegende Fahrspur 411 in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs 11, und 4B offenbart ein Beispiel 412, welches durch die Umwandlung in die gleiche Perspektive wie die Perspektive, wenn die vorausliegende Fahrspur in einer Richtung, entlang welcher ein hintere Fahrzeug 12 fährt, gesehen wird, erlangt wird. 4C offenbart ein Beispiel, dass die Fahrspur in dem globalen Koordinatensystem dargestellt wird, wobei die Fahrspur mit einem Winkel, welcher durch Subtrahieren des Fahrtrichtungswinkels des hinteren Fahrzeugs vom Fahrtrichtungswinkel des vorderen Fahrzeugs erlangt wird, gedreht ist.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 hat dann die Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs gesehen werden, um einen Wert, welcher durch Subtrahieren des Fahrtrichtungswinkels des hinteren Fahrzeugs vom Fahrtrichtungswinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs erlangt wird, basierend auf der (z.B. um die) z-Achse zu drehen, so dass die vorausliegende Fahrspur, welche vom vorausfahrenden Fahrzeug 11 gesehen wird, in jene in der gleichen Perspektive wie eine Perspektive, wenn das hintere Fahrzeug 12 die vorausliegende Fahrspur in der Fahrtrichtung sieht, umgewandelt wird. In diesem Fall kann eine Uhrzeigersinn-Richtung als eine Plus-Richtung ((+)-Richtung) verstanden werden.
Wenn angenommen wird, dass der Wert, welcher durch Subtrahieren des Fahrtrichtungswinkels des hinteren Fahrzeugs vom Fahrtrichtungswinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs erlangt wird, θ ist, dann können die Rotationsmatrix (RotationMatrix) und der Rotationsgrad der Fahrspur wie in Gleichung 3 definiert werden. $\begin{array}{l} Die Rotationsmatrix (RotationMatrix) = \\ [cos (θ) sin (θ) 0; \\ - sin (θ) cos (θ) 0; \\ 0 0 1] \\ Gleiche Rotationsmatrix, nur mathematisch dargestellt : \\ [\begin{matrix} cos (θ) & sin (θ) & 0 \\ - sin (θ) & cos (θ) & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{matrix}] \\ Der Rotationsgrad (GedrehteFahrspur) der Fahrspur = RotationMatrix X \\ {Lane}_{world} \end{array}$
Wie in 4B dargestellt, ist, nach dem Drehen der Fahrspur basierend auf der Fahrtrichtung des hinteren Fahrzeugs, die gedrehte Fahrspur um die X- und Y-Richtungsdistanz (OffsetX und OffsetY) vom Ursprungspunkt (z.B. Nullpunkt, Bezugspunkt) des hinteren Fahrzeugs 12 zum Ursprungspunkt des vorderen Fahrzeugs 11 zu verschieben.
Wie in 5A dargestellt, wird angenommen, dass die Longitudinaldistanz und die Lateraldistanz zum vorausfahrenden Fahrzeug, welche durch den Sensor des hinteren Fahrzeugs 12 gemessen werden, d_x und d_y sind, die Länge des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Ursprungspunkt des vorausfahrenden Fahrzeugs L und 0_Vorne und kann die folgende Gleichung 4 erlangt werden. $\begin{array}{l} OffsetX = d_{x} + L sin (θ) \\ OffsetY = d_{y} + L cos (θ) \\ OffsetZ = 0 \end{array}$
Wenn die Gedrehte-Fahrspur-Koordinaten um OffsetX und OffsetY verschoben werden, dann werden, wie in 5B gezeigt, die Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs in dem globalen Koordinatensystem gesehen werden, in Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehen werden, umgewandelt. Die umgewandelten Fahrspur-Informationen (UmgewandelteFahrspur) ist eine Summe der Rotationsbeträge der Fahrspurkoordinaten OffsetX, OffsetY und OffsetZ, wie in nachstehender Gleichung 5 gezeigt. $UmgewandelteFahrspur = GedrehteFahrspur + [OffsetX; OffsetY; OffsetZ]$
Nach dem Umwandeln der Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs in Fahrspur-Informationen, welche in der Fahrtrichtung des hinteren Fahrzeugs 12 gesehen werden, unter Verwendung des Fahrtrichtungswinkels, wie in 6A dargestellt, werden die Gedrehte-Fahrspur-Koordinaten um OffsetX und OffsetY verschoben, wie in 6B gezeigt. Dann kann eine vorausliegende Fahrspur, welche von der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs in die Perspektive des hinteren Fahrzeugs verändert wurde, erzeugt werden und angezeigt werden, wie in 6B. 6C gibt eine Fahrspur an, welche in eine Fahrspur, die in der Perspektive im globalen Koordinatensystem gesehen wird, umgewandelt ist.
7A und 7B sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass die vorausliegende Fahrspur auf einer Windschutzscheibe angezeigt wird, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
7A veranschaulicht ein Beispiel des Anzeigens von Fahrspurlinien (z.B. als Fahrspurbegrenzungslinien und/oder Fahrspurleitlinien) 711 und 712, welche durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessen werden, und 7B veranschaulicht ein Beispiel des Anzeigens von virtuellen Fahrspurlinien 713 und 714 einer vorderen erweiterten Realität (AR).
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 wandelt die Fahrspurkoordinaten, welche in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs gesehen werden und in dem globalen Koordinatensystem berechnet sind, in Koordinaten, welche in einer AR-Bild-Perspektive gesehen werden, um, um diese auf einer Fahrzeugwindschutzscheibe anzuzeigen, und zeigt die umgewandelten Fahrspur-Informationen auf der AR-Anzeige (Windschutzscheibe) an.
8A und 8B sind Ansichten, welche jeweilig ein Verfahren zum Erzeugen der Route des Host-Fahrzeugs und zum Ermitteln des Spurverlassenspunkts darstellen, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung, und 9A, 9B und 9C sind Ansichten, welche jeweilig darstellen, dass die Route des Host-Fahrzeugs und die Spurverlassenswarnung dargestellt werden, gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 8A und 8B wird das Verfahren zum Erzeugen der Route des Host-Fahrzeugs im Detail erläutert.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann den Radius R der Fahrzeug-Bewegungsroute beruhend auf einem Lenkwinkel, einer Lenkgetriebeübersetzung (z.B. Lenkungsübersetzungsverhältnis, Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis) und einem Radstand (z.B. Achsstand) wie in folgender Gleichung 6 berechnen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein Schwellenwert ist. $R = \frac{Lenkgetriebe \ddot{u} bersetzung * R a d s t a n d}{L e n k w i n k e l}$
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann den Radius der Fahrzeug-Bewegungsroute unter Verwendung der Geschwindigkeit und der Gierrate basierend auf Gleichung 7 berechnen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Schwellenwert übersteigt (z.B. größer oder gleich dem Schwellenwert ist). $R = \frac{G e s c h w i n d i g k e i t}{G i e r r a t e}$
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann die Host-Fahrzeug-Bewegungsroute basierend auf dem Ursprungspunkt des hinteren Fahrzeugs (dem Mittelpunkt des vordersten Endes des Fahrzeugs) unter Verwendung des Radius R der Fahrzeug-Bewegungsroute erzeugen. Der Radius R kann wie in folgender Gleichung8 definiert sein. ${(x - R)}^{2} + y^{2} = R^{2}$
In diesem Fall bezieht sich „x“ auf eine Lateraldistanz und bezieht sich „y“ auf eine Longitudinaldistanz.
9A veranschaulicht, dass virtuelle vorausliegende Fahrspurlinien 911 und 912 auf der Windschutzscheibe angezeigt werden und dass eine Host-Fahrzeug-Route 913 zusätzlich angezeigt wird. Mit anderen Worten wandelt die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die Host-Fahrzeug-Route des hinteren Fahrzeugs, welche in dem globalen Koordinatensystem erlangt wird, in eine Route, welche in der AR-Bild-Perspektive gesehen wird, um, so dass die Host-Fahrzeug-Route auf der Windschutzscheibe angezeigt wird, und die umgewandelten Fahrspur-Koordinaten können auf der Windschutzscheibe angezeigt werden.
Wie in 8B gezeigt, kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 den Spurverlassensvorhersagezeitpunkt / den Spurverlassensvorhersagepunkt ermitteln und anzeigen.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 ermittelt, dass die Ermittlung des Spurverlassensvorhersagezeitpunkts möglich ist, und ermittelt den Spurverlassensvorhersagezeitpunkt, wenn die gemessenen Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs normal sind, wenn die Erzeugung der Host-Fahrzeug-Route möglich ist und wenn eine Koordinate, die den Abstand kleiner als „R“ zum Mittelpunkt (-R, 0) der Host-Fahrzeug-Route annimmt bzw. aufweist, unter den Koordinaten der virtuellen Fahrspur vorhanden ist.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann, als einen Spurverlassensvorhersagepunkt (z.B. Spurverlassensvorhersagezeitpunkt), einen Punkt, welcher die längste Longitudinaldistanz „y“ vom Host-Fahrzeug aus aufweist, unter den Koordinaten einer virtuellen Fahrspur, welche einen Abstand kleiner als „R“ zum Mittelpunkt (-R, 0) der Route des Host-Fahrzeugs annimmt bzw. aufweist, ermitteln, und der Zeitpunkt (Zeit zur Überschreitung), für welche das Spurverlassen prognostiziert wird, kann unter Verwendung der Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und der Distanz zum Punkt, an welchem die Fahrspur verlassen wird, wie in folgender Gleichung 9 berechnet werden. $Spurverlassensvorhersagezeitpunkt = \frac{l}{Geschwindigkeit}$
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann eine Spurverlassenswarnung anzeigen und beenden, wenn der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt kleiner als ein Schwellenwert ist, oder kann die Spurverlassenswarnung ohne Anzeigen der Spurverlassenswarnung beenden, wenn der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Bezugnehmend auf 9B kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 einen Spurverlassenspunkt 914 auf einer virtuellen Fahrspurlinie 912 anzeigen, die Warnnachricht „Spurverlassensrisiko“ in Gestalt einer Einblendung anzeigen und anzeigen, dass die Warnnachricht in Gestalt der Einblendung flackert. Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann unter Bezugnahme auf 9C eine Fahrspurlinie 915, deren Überschreiten bzw. Verlassen prognostiziert wird, von virtuellen Fahrspurlinien 911 und 912 auf in Dicke oder Farbe unterschiedlicher Weise anzeigen und kann die Fahrspurlinie 915 flackernd anzeigen.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Anzeigen der virtuellen Fahrspur darstellt.
Es wird nachstehend angenommen, dass die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 von 1 das Verfahren nach 10 durchführt.
Bezugnehmend auf 10 ermittelt die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100, ob Platooning gegenwärtig normal abläuft (S101).
In diesem Fall kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 ermitteln, ob eine V2V-Kommunikationsverbindung normal ist, der Frontsensor normal arbeitet oder das vordere Sichtfeld aufgrund des kurzen Fahrzeugzwischenabstands eingeschränkt ist, um zu ermitteln, ob das Platooning normal abläuft. Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann hingegen ermitteln, dass das Platooning nicht normal abläuft, wenn das Platooning nicht durchgeführt wird oder wenn der Frontsensor oder die Kommunikationseinrichtung fehlerhaft sind (z.B. einen Defekt aufweisen oder ausgefallen sin).
Wenn das gegenwärtige Platooning nicht normal abläuft, kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 ermitteln, dass eine Logik zum Anzeigen der virtuellen Fahrspur nicht betrieben werden muss oder in einem Deaktiviert-Zustand ist, und führt sie einen Anzeigevorgang nicht aus (S115).
Wenn das Platooning normal abläuft, ermittelt die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100, ob die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs, welche vom vorausfahrenden Fahrzeug kommend empfangen werden, normal gemessen werden, für die Logik zum Anzeigen der virtuellen Fahrspur (S102). In diesem Fall kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 ermitteln, ob die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs zur Erzeugung der virtuellen Fahrspur normal empfangen werden, um zu ermitteln, ob die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs normal gemessen werden.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 benachrichtigt einen Fahrer darüber, dass das Anzeigen der vorausliegenden Fahrspur schwierig ist, wenn die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht die normal gemessenen Informationen darstellen (S106). In diesem Fall kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 eine Mitteilung darüber, dass das Anzeigen der vorausliegenden Fahrspur schwierig ist, auf hörbare oder sichtbare Weise bereitstellen. Danach kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 ermitteln, ob die Erzeugung der Route des Host-Fahrzeugs möglich ist (S107). Das Verfahren betreffend die Erzeugung der Route des Host-Fahrzeugs wird später beschrieben.
Wenn die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs normal gemessenen Informationen darstellen, dann wandelt die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die Fahrspur-Informationen in der Perspektive des vorausfahrenden Fahrzeugs in die Fahrspur-Informationen in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs um (S103).
In diesem Fall kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die Datenverarbeitung basierend auf einer numerischen Analyse unter Verwendung des Koordinatensatzes, welcher gefunden wurde, indem die Fahrspur des vorausfahrenden Fahrzeugs anhand der Einheit einer bestimmten Distanz unterteilt wird, durchführen, wodurch die Fahrspur-Informationen in Fahrspur-Informationen in der AR-Bild-Perspektive umgewandelt werden. Außerdem kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 diverse Algorithmen für die Umwandlung nutzen.
Danach kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die erzeugten Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive (z.B. der Perspektive des Host-Fahrzeugs) gesehen werden, in Fahrspur-Informationen in der AR-Bild-Perspektive umwandeln (S104). Die in dem globalen Koordinatensystem erlangten Fahrspurkoordinaten in der Perspektive des hinteren Fahrzeugs werden in Fahrspurkoordinaten in der AR-Bild-Perspektive umgewandelt, so dass die Fahrspurkoordinaten auf der Windschutzscheibe angezeigt werden.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 zeigt die umgewandelten Fahrspur-Informationen in der AR-Bild-Perspektive auf dem AR-Bildschirm an (S105). Hierbei kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die virtuelle Fahrspur (z.B. anhand von virtuellen Fahrspurlinien, insbesondere Fahrspurbegrenzungslinien und/oder Fahrspurleitlinien) auf der Windschutzscheibe unter Verwendung der umgewandelten Fahrspurkoordinaten in der AR-Bild-Perspektive wie in 7B anzeigen.
Danach ermittelt die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100, ob die Erzeugung der Host-Fahrzeug-Route möglich ist (S107).
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 teilt mit, dass die eigene Fahrzeugroute nicht angezeigt werden kann, wenn die Erzeugung der eigenen Fahrzeugroute nicht möglich ist (S116).
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 erzeugt die eigene Fahrzeugroute, wenn die Erzeugung der eigenen Fahrzeugroute möglich ist (S108), wandelt die erzeugte Host-Fahrzeug-Route in eine Host-Fahrzeug-Route in der AR-Bild-Perspektive um (S109) und zeigt die umgewandelte Host-Fahrzeug-Route in der AR-Bild-Perspektive auf dem AR-Bildschirm an (S131). Wie in 9A gezeigt, kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die Host-Fahrzeug-Route 913 zusammen mit den virtuellen Fahrspurlinien 911 und 912 anzeigen.
Danach ermittelt die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100, ob der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt ermittelt werden kann (S111).
Wenn der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt ermittelt werden kann, dann berechnet die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 den Spurverlassensvorhersagezeitpunkt (S112).
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 kann ermitteln, ob der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt kleiner als der Schwellenwert ist (z.B. zeitlich vor dem Schwellenwert liegt) (S113), und kann die Spurverlassenswarnung anzeigen, wenn der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt kleiner als der Schwellenwert ist (S114). Wie in 9B und 9C dargestellt, kann die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 die Spurverlassenswarnung anzeigen, indem die Spurverlassensrisiko-Warnmeldung in der Gestalt einer Einblendung angezeigt wird, die Farbe oder die Dicke der Verlassensfahrspurlinie(n) (z.B. der Fahrspurlinie, welche beim Abkommen von der Fahrspur überschritten wird) verändert wird/werden oder die Verlassensfahrspurlinie(n) flackernd dargestellt wird/werden.
Die Virtuelle-Fahrspur-Anzeigevorrichtung 100 beendet die Spurverlassenswarnung (z.B. unterbricht diese oder führt diese gar nicht durch), wenn der Spurverlassensvorhersagezeitpunkt größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Offenbarung, wenn das Sichtfeld des hinteren Fahrzeugs, welches dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, durch das große vorausfahrende Fahrzeug, wie zum Beispiel einen Lastwagen, bei einem kürzeren Abstand während des Platoonings blockiert wird, die durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessenen Fahrspur-Informationen vom vorausfahrenden Fahrzeug aus durch die V2V-Kommunikation empfangen werden und wird die virtuelle Fahrspur auf Grundlage der durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessenen Fahrspur-Informationen erzeugt und angezeigt, so dass die durch das vorausfahrende Fahrzeug verdeckte vorausliegende Fahrspur gesehen wird. Dementsprechend kann der Fahrer des hinteren Fahrzeugs auf komfortable und sichere Weise am Platooning teilnehmen.
11 stellt ein Datenverarbeitungssystem gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung dar.
Ein Datenverarbeitungssystem (z.B. Rechensystem) 1000 kann unter Bezugnahme auf 13 mindestens einen Prozessor 1100, einen Speicher 1300, eine Nutzerschnittstelle-Eingabevorrichtung 1400, eine Nutzerschnittstelle-Ausgabevorrichtung 1500, eine (Daten-)Speichereinrichtung 1600 und eine Netzwerkschnittstelle 1700, welche über einen Bus 1200 miteinander verbunden sind, aufweisen.
Der Prozessor 1100 kann eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) oder eine Halbleitervorrichtung zum Verarbeiten von Befehlen, die in dem Speicher 1300 und/oder der Speichereinrichtung 1600 gespeichert sind, sein. Der Speicher 1300 und die Speichereinrichtung 1600 können jeweils zahlreiche Arten von flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichermedien aufweisen. Beispielsweise kann der Speicher 1300 einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) aufweisen.
Die Vorgänge der Verfahren oder Algorithmen, die im Zusammenhang mit den in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Ausgestaltungen beschrieben sind, können folglich direkt mittels einer Hardwaremoduls, eines Softwaremoduls oder durch Kombinationen daraus realisiert sein, was durch den Prozessor 1100 ausgeführt wird. Das Softwaremodul kann sich in einem Speichermedium (d.h. dem Speicher 1300 und/oder der Speichereinrichtung 1600), wie z.B. einem RAM, einem Flash-Speicher, einem ROM, einem löschbaren und programmierbaren ROM (EPROM), einem elektrischen EPROM (EEPROM), einem Register, einer Festplatte, einer entfernbaren Platte oder einer Kompakt-Disk-ROM (CD-ROM), befinden.
Das beispielhafte Speichermedium kann mit dem Prozessor 1100 verbunden sein. Der Prozessor 1100 kann Informationen von dem Speichermedium auslesen und Informationen in das Speichermedium schreiben. Alternativ kann das Speichermedium mit dem Prozessor 1100 integriert sein. Der Prozessor und das Speichermedium können sich in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) befinden. Die ASIC kann sich in einem Fahrerendgerät befinden. Alternativ können sich der Prozessor und das Speichermedium als separate Komponenten innerhalb des Fahrerendgeräts befinden.
Wie vorstehend beschrieben, können gemäß der vorliegenden Offenbarung die Virtuelle-Fahrspur-Informationen, welche durch Umwandeln der durch das vorausfahrende Fahrzeug gemessenen Fahrspur-Informationen in einen Perspektive des folgenden Fahrzeugs erlangt werden, an einen Fahrer des folgenden Fahrzeugs bereitgestellt werden, wodurch es dem Fahrer des folgenden Fahrzeugs ermöglicht wird, das folgende Fahrzeug auf Grundlage der Virtuelle-Fahrspur-Informationen sicher zu fahren, sogar falls das Sichtfeld des Fahrers des folgenden Fahrzeugs blockiert wird.
Eine Vielzahl von Effekten, welche direkt oder indirekt anhand der Offenbarung verstanden werden, kann zudem bereitgestellt sein.
Obwohl vorstehend die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausgestaltungen und die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf beschränkt, sondern kann durch die Fachleute in der Technik, zu welcher die vorliegende Offenbarung gehört, auf diverse Weisen modifiziert und abgewandelt werden, ohne dabei vom Sinn und Umfang der vorliegenden Offenbarung, welcher in den folgenden Ansprüchen beansprucht wird, abzuweichen.

Claims

Vorrichtung (100) zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur, die Vorrichtung aufweisend: einen Prozessor (130), welcher eingerichtet ist zum Erzeugen der virtuellen Fahrspur durch Umwandeln von Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs (11) in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektive eines Host-Fahrzeugs (12) gesehen werden, beim Platooning, und eine Anzeigeeinrichtung (140), welche eingerichtet ist zum Anzeigen der virtuellen Fahrspur.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: zu ermitteln, ob ein Fehler während des Platoonings auftritt, basierend auf mindestens einem von einem Kommunikationszustand, einem Zustand eines Frontsensors oder einem Fahrzeugzwischenabstandszustand.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: die umgewandelten Fahrspur-Informationen, welche in der Perspektive des Host-Fahrzeugs (12) gesehen werden, in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektive eines Erweiterte-Realität-Bilds gesehen werden, umzuwandeln.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: auf Grundlage eines Kamerakoordinatensystems gemessene Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs (11) in Informationen, welche auf einem globalen Koordinatensystem basieren, umzuwandeln.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: die Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs (11) basierend auf einem Fahrtrichtungswinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs (11) und einem Fahrtrichtungswinkel des Host-Fahrzeugs (12) zu drehen
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: die gedrehten Fahrspur-Informationen um eine Lateraldistanz (OffsetX) und eine Longitudinaldistanz (OffsetY) von einem Ursprungspunkt des Host-Fahrzeugs (12) zu einem Ursprungspunkt des vorausfahrenden Fahrzeugs (11) zu verschieben.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: zu ermitteln, ob eine Erzeugung einer Route des Host-Fahrzeugs (12) möglich ist, basierend auf einem Messungszustand von mindestens einer/einem von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Gierrate oder einem Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs (12).
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: die Route des Host-Fahrzeugs (12) basierend auf der/dem mindestens einen/einem von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gierrate oder dem Lenkwinkel erzeugen zu.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: die Route des Host-Fahrzeugs (12) auf einer virtuellen Fahrspur, welche durch die Umwandlung in die Perspektive des Host-Fahrzeugs (12) erzeugt wird, anzuzeigen.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs (12) geringer als ein vorbestimmter Wert ist, einen Radius (R) einer Host-Fahrzeug-Bewegungsroute basierend auf einer Lenkgetriebeübersetzung, einem Radstand oder einem Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs (12) zu berechnen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, den Radius (R) der Host-Fahrzeug-Bewegungsroute unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Gierrate des Host-Fahrzeugs (12) zu berechnen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: eine Route des Host-Fahrzeugs (12) basierend auf einem Ursprungspunkt des Host-Fahrzeugs (12) unter Verwendung des Radius (R) der Host-Fahrzeug-Bewegungsroute zu erzeugen.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: eine Route des Host-Fahrzeugs (12) anzuzeigen durch Umwandeln der Route des Host-Fahrzeugs (12) in eine Route, welche in einer Perspektive eines Erweiterte-Realität-Bilds gesehen wird.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: einen Spurverlassenszeitpunkt unter Verwendung der Fahrspur-Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs (11) und einer Route des Host-Fahrzeugs (12) zu ermitteln, und wenn der Spurverlassenszeitpunkt unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt, eine Spurverlassenswarnung bereitzustellen.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: wenn ein Abstand zwischen mindestens einem Punkt von Punkten der virtuellen Fahrspur und einem Mittelpunkt einer Route des Host-Fahrzeugs (12) kleiner oder gleich einem vorbestimmten Abstand ist, zu ermitteln, dass die Ermittlung eines Spurverlassenszeitpunkts möglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: einen Spurverlassensvorhersagepunkt, welcher eine größte Longitudinaldistanz vom Host-Fahrzeug (12) aus aufweist, innerhalb eines oder mehrerer Punkte der virtuellen Fahrspur, welche kleiner oder gleich einem vorbestimmten Abstand von einem Mittelpunkt der Route des Host-Fahrzeugs (12) weg liegen, zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: eine Spurverlassensvorhersagezeit unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs (12) und eines Abstands von einem gegenwärtigen Ort des Host-Fahrzeugs (12) zum Spurverlassensvorhersagepunkt (I) zu berechnen, und wenn die Spurverlassensvorhersagezeit unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt, eine Spurverlassenswarnung bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Prozessor (130) dazu eingerichtet ist: eine Warnnachricht für die Spurverlassenswarnung in Gestalt einer Einblendung auf, insbesondere oberhalb, der virtuellen Fahrspur anzuzeigen, und eine Verlassensspur, welche den Spurverlassensvorhersagepunkt aufweist, von virtuellen Fahrspurlinien auf in Farbe oder Dicke unterschiedliche Weise anzuzeigen oder die Verlassensspur flackernd anzeigen.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Anzeigeeinrichtung (140) dazu eingerichtet ist, die virtuelle Fahrspur, die Host-Fahrzeug-Bewegungsroute und eine Spurverlassenswarnung in Gestalt eines Erweiterte-Realität-Bilds auf einer Windschutzscheibe des Host-Fahrzeugs (12) anzuzeigen.
Verfahren zum Anzeigen einer virtuellen Fahrspur, das Verfahren aufweisend: Erzeugen, durch einen Prozessor (130), der virtuellen Fahrspur durch Umwandeln von Fahrspur-Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs (11) in Fahrspur-Informationen, welche in einer Perspektive eines Host-Fahrzeugs (12) gesehen werden, beim Platooning, und Anzeigen, durch eine Anzeigeeinrichtung (140), der virtuellen Fahrspur, welche durch die Umwandlung in die Perspektive des Host-Fahrzeugs (12) erlangt wird.