DE102021103494A1

DE102021103494A1 - Fahrerassistenzsystem und Fahrerassistenzverfahren für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102021103494A1
Application number: DE102021103494.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Sedlmayr; Yannick Forster; Hubert Scholz; Claire Rolshoven; Markus Strassberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2022-08-18

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug. Das Fahrerassistenzsystem umfasst wenigstens eine Anzeigevorrichtung, die eingerichtet ist, um Informationen in Bezug auf eine Fahrzeugumgebung auszugeben; und wenigstens eine Prozessoreinheit. Die wenigstens eine Prozessoreinheit ist eingerichtet, um ein Hindernis in Umgebungsdaten zu erkennen, wobei die Umgebungsdaten die Fahrzeugumgebung abbilden; dem erkannten Hindernis basierend auf wenigstens einem Situationsparameter eine Relevanz zuzuordnen; basierend auf der Relevanz wenigstens eine optische Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung auszuwählen; und die wenigstens eine Anzeigevorrichtung anzusteuern, so dass eine Darstellung des Hindernisses unter Verwendung der ausgewählten wenigstens einen optischen Eigenschaft erfolgt.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, ein Fahrerassistenzverfahren für ein Fahrzeug und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrerassistenzverfahrens. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine proaktive Vorausschau für einen Fahrer eines Fahrzeugs durch augmentierte Anzeigen.
Stand der Technik
Autofahrer sind oftmals Stresssituationen ausgesetzt, die zum Beispiel bei schlechten Sichtbedingungen, wie bei Nachfahrten und beim Fahrten im Nebel, auftreten können. Schlechte Sichtbedingungen können insbesondere dazu führen, dass ein Straßenverlauf sowie andere Verkehrsteilnehmer nur schwer durch den Fahrer zu erfassen sind. Dadurch kann eine Verkehrssicherheit beeinträchtigt werden. In einigen Fällen kann es sogar zu Unfällen kommen, die die Gesundheit der Fahrzeuginsassen und/oder von anderen Verkehrsteilnehmern gefährden können.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, ein Fahrerassistenzverfahren für ein Fahrzeug und ein Speichermedium zum Ausführen des Fahrerassistenzverfahrens anzugeben, die eine Verkehrssicherheit verbessern können. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Fahrer bei schlechten Sichtbedingungen zu unterstützen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrerassistenzsystem umfasst wenigstens eine Anzeigevorrichtung, die eingerichtet ist, um Informationen in Bezug auf eine Fahrzeugumgebung auszugeben; und wenigstens eine Prozessoreinheit. Die wenigstens eine Prozessoreinheit ist eingerichtet, um:

- ein Hindernis in Umgebungsdaten zu erkennen, wobei die Umgebungsdaten die Fahrzeugumgebung abbilden;
- dem erkannten Hindernis basierend auf wenigstens einem Situationsparameter eine Relevanz zuzuordnen;
- basierend auf der Relevanz wenigstens eine optische Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung auszuwählen; und
- die wenigstens eine Anzeigevorrichtung anzusteuern, so dass eine Darstellung des Hindernisses unter Verwendung der ausgewählten wenigstens einen optischen Eigenschaft erfolgt.

Erfindungsgemäß werden aus den Umgebungsdaten erkannte Hindernisse mit einer situationsgemäßen Relevanz versehen, wobei die Hindernisse ihrer Relevanz entsprechend optisch für den Fahrer dargestellt werden. Damit wird eine kaskadierte Darstellung von Hindernissen ermöglicht. Beispielsweise kann ein kaskadiertes Hervorheben anderer Verkehrsteilnehmern abhängig von einer Geschwindigkeitsdifferenz erfolgen, sobald diese in einem Sichtbereich („Field Of View“, FOV) der Anzeigevorrichtung auftauchen. Die Begriffe „Kaskade“ und „kaskadierte Darstellung“ beziehen sich dabei auf eine abgestufte Darstellung des Hindernisses entsprechend seiner Relevanz. Beispielsweise kann ein mit „hohe Relevanz“ indiziertes Hindernis rot dargestellt werden, ein mit „mittlere Relevanz“ indiziertes Hindernis kann gelb dargestellt werden, und ein mit „niedrige Relevanz“ indiziertes Hindernis kann grün dargestellt werden.
Somit kann eine Sicht bei schlechten Sichtverhältnissen verbessert werden, und es kann auch eine frühe Warnung vor Hindernissen erfolgen. Im Ergebnis kann eine Verkehrssicherheit verbessert werden. Zudem kann ein höheres Sicherheits- und/oder Komfortgefühl für den Fahrer erzeugt werden.
Die wenigstens eine Prozessoreinheit ist ein programmierbares Rechenwerk, also eine Maschine oder eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere Elemente steuert und dabei einen Algorithmus (Prozess) vorantreibt.
Die im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verwendete Relevanz gibt an, wie wichtig das Hindernis in Abhängigkeit der aktuellen Situation eingeschätzt wird. Die Relevanz kann somit auch als „Relevanzmaß“ bezeichnet werden. Damit erfolgt keine starre Zuordnung einer Relevanz in einer bestimmten Situation, sondern eine variable Zuordnung. Beispielsweise wird ein Hindernis in einer Kollisionssituation nicht in starrer Weise als (immer) relevant erachtet, sondern kann in einer ersten Kollisionssituation als wichtig und in einer zweiten (identischen oder ähnlichen) Kollisionssituation als unwichtig erachtet werden. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn das Hindernis in der ersten Kollisionssituation als Felsbrocken und in der zweiten Kollisionssituation als Luftballon erkannt wird.
Dementsprechend ist die Relevanz der vorliegenden Offenbarung auch keine inhärente und/oder fest vorgegebene Relevanz. Stattdessen wird die wenigstens eine Prozessoreinheit aktiv: sie wählt basierend auf dem wenigstens einen Situationsparameter aktiv eine bestimmte Relevanz aus und ordnet diese dem Hindernis zu.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um die Relevanz basierend auf dem wenigstens einen Situationsparameter aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Relevanzen auszuwählen. Insbesondere kann eine Abstufung der Relevanz definiert sein, beispielsweise zwischen einer maximalen Relevanz und einer minimalen Relevanz. In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr Abstufungen oder drei oder mehr Abstufungen definiert sein. Beispielsweise können bis zu fünf Relevanzstufen, vorzugsweise bis zu 10 Relevanzstufen definiert sein. Im Beispiel mit drei Abstufungen können die Stufen mit „hoch“, „mittel“ und „niedrig“ indiziert sein.
Das Hindernis kann in einigen Ausführungsformen ein Objekt (z.B. ein Schlagloch) oder ein anderer Verkehrsteilnehmer (z.B. ein Motorrad oder ein Fußgänger) sein. Insbesondere kann das Hindernis aus der Gruppe ausgewählt sein, die ein statisches Objekt (z.B. Mülltonnen, Verkehrsleitsysteme, natürliche Objekte, Terrain, etc.), ein statisches Subjekt (z.B. eine stehende oder sitzende Person), ein dynamisches Objekt (z.B. ein Fremdfahrzeug, ein Fahrrad, ein Motorrad, etc.) und ein dynamisches Subjekt (z.B. ein Fußgänger, ein Tier, etc.) umfasst, oder die daraus besteht.
Vorzugsweise ist das Hindernis ein Schlagloch. Die wenigstens eine Prozessoreinheit kann eingerichtet sein, um dem Hindernis die Relevanz entsprechend einer Größe des Schlaglochs zuzuordnen. Die Relevanz kann beispielsweise höher sein, je größer das Schlagloch ist.
Das Fahrerassistenzsystem kann eingerichtet sein, um ein einziges Hindernis mittels der wenigstens einen Anzeigevorrichtung darzustellen. Hierdurch kann eine potenzielle Überforderung des Fahrers vermieden werden. Beispielsweise können eine Vielzahl von Hindernissen in den Umgebungsdaten erkannt werden, wobei nur ein Hindernis dargestellt wird, das mit der höchsten Relevanz versehen ist.
Alternativ kann das Fahrerassistenzsystem eingerichtet sein, um eine Vielzahl von Hindernissen gleichzeitig mittels der wenigstens einen Anzeigevorrichtung darzustellen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Fahrer auf alle relevanten Hindernisse hingewiesen wird. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Hindernissen in den Umgebungsdaten erkannt werden, wobei zumindest einige der erkannten Hindernisse dargestellt werden können. Insbesondere können nur diejenigen Hindernisse, die eine gewisse Relevanz aufweisen, dargestellt werden. Erkannte Hindernisse, die nur eine geringe Relevanz oder gar keine Relevanz aufweisen, können nicht dargestellt werden.
Vorzugsweise werden Hindernisse mit unterschiedlichen Relevanzen unterschiedlich dargestellt. Anders gesagt kann jeder Relevanz wenigstens eine bestimmte optische Eigenschaft zugeordnet sein. Beispielsweise kann ein großes Schlagloch rot dargestellt bzw. kodiert werden, ein mittelgroßes Schlagloch kann gelb dargestellt bzw. kodiert werden, und ein kleines Schlagloch kann grün dargestellt bzw. kodiert werden.
Ergänzend oder alternativ kann der Fahrer umso früher auf das Hindernis hingewiesen werden, je höher dessen Relevanz ist. Damit wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben, bei kritischen Hindernissen und/oder in kritischen Situationen frühzeitig zu reagieren.
Vorzugsweise ist das Fahrerassistenzsystem eingerichtet, um dem Fahrer mittels der wenigstens einen Anzeigevorrichtung Augmented Reality (AR)-Inhalte bereitzustellen.
Der Begriff „Augmented Reality“, wie er im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, bezieht sich auf eine computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung für einen Nutzer, insbesondere einen Fahrer des Fahrzeugs. Insbesondere bezieht sich der Begriff „Augmented Reality“ auf eine visuelle Darstellung von Informationen, wie zum Beispiel computergenerierte Zusatzinformationen oder virtuelle Objekte, mittels Einblendung oder Überlagerung. Erfindungsgemäß erfolgt die visuelle Darstellung von Informationen kaskadiert entsprechend der situationsbedingten Relevanz der im Umgebungsbereich des Fahrzeugs erkannten Hindernisse.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Anzeigevorrichtung aus der Gruppe ausgewählt, die eine Projektionsvorrichtung, ein Display, eine Augmented Reality (AR)-Vorrichtung, ein Headup-Display (HUD) und Kombinationen davon umfasst, oder die daraus besteht. Die wenigstens eine Anzeigevorrichtung ist dabei für eine Anzeige der im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verwendbaren Anzeigeattribute eingerichtet (z.B. Markierung und/oder Fahrstrategie), wobei diese Anzeigeattribute insbesondere eine Richtungsanzeige sein können.
Beispielsweise kann die wenigstens eine Anzeigevorrichtung ein AR-HUD (z.B. ein Video-AR-Display) oder ein Panorama-HUD (d.h. ein in eine Frontscheibe gespiegeltes HUD) sein. Das Panorama-HUD ist ein in eine Frontscheibe gespiegeltes HUD bzw. ein in die Frontscheibenwurzel über die gesamte Breite eingespieltes HUD, das Objekte nicht direkt markiert aber deren Richtung visualisieren kann. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und die wenigstens eine Anzeigevorrichtung kann eine tragbare Vorrichtung sein, wie zum Beispiel eine Augmented Reality (AR)-Brille bzw. Datenbrille („Smartglasses“). Datenbrillen bzw. Smartglasses sind tragbare Vorrichtungen, die Informationen zum Beispiel im Rahmen von Augmented Reality zum Sichtfeld des Nutzers bzw. Trägeres hinzufügen.
Vorzugsweise umfassen die Umgebungsdaten Sensordaten. Beispielsweise umfasst das Fahrzeug eine Umgebungssensorik, die eingerichtet ist, um die Sensordaten zu erfassen. Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System und/oder wenigstens einen Laserscanner. Die Umgebungssensorik kann die Sensordaten bzw. Umgebungsdaten bereitstellen, die die Fahrzeugumgebung (auch als „Umgebungsbereich des Fahrzeugs“ bezeichnet) abbilden.
Ergänzend oder alternativ umfassen die Umgebungsdaten Kartendaten, wie zum Beispiel HD-Kartendaten. Die Kartendaten können denjenigen Kartendaten entsprechen, die beispielsweise in Navigationssystemen hinterlegt sind. Das Fahrerassistenzsystem kann die Kartendaten allein oder in Kombination mit den Sensordaten verwenden, um Hindernisse in der Fahrzeugumgebung zu erkennen. Ein beispielhaftes Hindernis kann ein Gebäude, ein Ende einer Sackgasse, eine Straßenbegrenzung, ein Schlagloch, ein Verkehrsleitsystem, etc. sein, ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die Fahrzeugumgebung bzw. der Umgebungsbereich des Fahrzeugs kann geeignet gewählt oder definiert sein. In einem Beispiel kann der Umgebungsbereich des Fahrzeugs basierend auf einem Erfassungsbereich bzw. einer Reichweite der Umgebungssensorik gewählt oder definiert sein. Ergänzend oder alternativ kann der Umgebungsbereich des Fahrzeugs basierend auf einer Fahrtrichtung gewählt oder definiert sein (z.B. bei einer Vorwärtsfahrt nach vorne gerichtet und bei einer Rückwärtsfahrt nach hinten gerichtet). Ergänzend oder alternativ kann der Umgebungsbereich des Fahrzeugs als Radius um das Fahrzeug definiert sein. Der Radius kann dabei geschwindigkeitsabhängig sein. Insbesondere können der Radius und damit der Umgebungsbereich größer sein, je schneller das Fahrzeug fährt. Umgekehrt können der Radius und damit der Umgebungsbereich kleiner sein, je langsamer das Fahrzeug fährt.
Das Fahrerassistenzsystem ist eingerichtet, um dem erkannten Hindernis basierend auf wenigstens einem Situationsparameter eine entsprechende Relevanz zuzuordnen. Anders gesagt kann die Relevanz situationsabhängig festgelegt werden. Je kritischer die Situation, desto höher kann die Relevanz des Hindernisses sein. Beispielsweise kann einer auf der Fahrbahn sitzenden Person bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit eine höchste Relevanz zugeordnet werden. Hingegen kann einem kleinen Schlagloch bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit eine kleine Relevanz zugeordnet werden.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Situationsparameter aus der Gruppe ausgewählt, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit des Hindernisses, eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, eine Kategorie des Hindernisses, eine Fahrereigenschaft, eine Sichtweite und Witterungsbedingungen umfasst, oder die daraus besteht.
Die Kategorien des Hindernisses können zum Beispiel basierend darauf festgelegt werden, ob das Hindernis ein Objekt oder ein Subjekt ist, und/oder ob das Hindernis dynamisch oder statisch ist. Beispielsweise kann Hindernissen der Kategorie „Subjekt“ generell eine höhere Relevanz zugeordnet werden als Hindernissen der Kategorie „Objekt“.
In Bezug auf die Sichtweite kann die Relevanz höher sein, je geringer die Sichtweite ist. Zum Beispiel bei geringer Sichtweite auch ansonsten unkritischen Hindernissen eine hohe Relevanz zugeordnet werden, um dem Fahrer genug Reaktionszeit zu verschaffen. Die Sichtweite kann abhängig sein von äußeren Bedingungen wie z.B. Nebel, Nacht, Regen, etc., und/oder von inneren Bedingungen wie z.B. angeschlagene oder vereiste Scheiben. Optional kann die Sichtweite auch von einer Sehfähigkeit des Fahrers abgeleitet werden, beispielsweise durch Brillenerkennung, Alter oder andere Quellen (z.B. einstellbare Schriftgröße, etc.).
Die Witterungsbedingungen können aus der Gruppe ausgewählt sein, die Dunkelheit, Nebel, Regen, Schnee, Glätte und Wind umfasst, oder die daraus besteht. Dabei kann die Relevanz für Hindernisse höher sein, je schlechter die Witterungsbedingungen sind. Umgekehrt kann die Relevanz für (dieselben) Hindernisse geringer sein, je besser die Witterungsbedingungen sind.
Beispielsweise kann ein vor dem Fahrzeug erkanntes Hindernis eine höhere Relevanz erhalten, wenn die Fahrbahn glatt ist. Damit wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben, frühzeitig zu reagieren.
Die Fahrereigenschaft kann zum Beispiel ein Erfahrungsniveau und/oder ein Alter sein. beispielsweise kann ein bestimmtes Hindernis, wie ein Schlagloch, für unerfahrene Fahrer als relevanter eingestuft werden als für einen erfahrenen Fahrer. Ähnlich kann ein bestimmtes Hindernis, wie ein Schlagloch, für ältere Fahrer als relevanter eingestuft werden als für einen jüngeren Fahrer. Letzteres ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da bekannterweise ein Reaktionsvermögen mit zunehmendem Alter abnimmt.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine optische Eigenschaft aus der Gruppe ausgewählt, die eine Farbe, einen Kontrast und eine Helligkeit umfasst, oder die daraus besteht. Beispielsweise kann ein großes Schlagloch rot dargestellt bzw. kodiert werden, ein mittelgroßes Schlagloch kann gelb dargestellt bzw. kodiert werden, und ein kleines Schlagloch kann grün dargestellt bzw. kodiert werden. Ähnlich kann eine Kodierung bzw. Hervorhebung der Hindernisse mittels einer lokalen Einstellung des Anzeigekontrasts und/oder einer lokalen Einstellung einer Anzeigehelligkeit erfolgen. Beispielsweise kann der Kontrast in bestimmten Abschnitten des dem Fahrer angezeigten Bildes erhöht werden, um so gezielt auf einzelne Objekte oder Ähnliches hinzuweisen.
Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf das Hervorheben der relevanten Objekte mittels Farbe und/oder Anpassung des Kontrastes beschränkt. Ergänzend oder alternativ können die mittels der Umfeldsensorik erkannten und klassifizierten Hindernisse aus ihrer tatsächlichen Position „gelöst“ und in der (z.B. dreidimensionalen) Szene (z.B. dreidimensional) verschoben und/oder verdreht und/oder vergrößert und/oder verkleinert werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Oberflächenstruktur der erkannten Hindernisse angepasst werden. Beispielsweise können die erkannten Hindernisse mit künstlich erzeugten Oberflächentexturen versehen bzw. überblendet werden.
Vorzugsweise erfolgt das Auswählen der wenigstens einen optischen Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung weiter basierend auf einem oder mehreren weiteren Eingangsparametern. Der eine oder die mehreren weiteren Eingangsparameter können zum Beispiel eine Fahrsituation (z.B. Autobahnfahrt) und/oder durch fahrzeugexterne Quellen bereitgestellte Eingangsparameter sein. Die fahrzeugexternen Quellen bzw. die entsprechenden Eingangsparameter können zum Beispiel Warnsignale einer Straßeninfrastruktur, Warnsignale von Einsatzfahrzeugen, eine aktuelle Beschilderung („Ölspur“, „Fräßkante“, etc.) sein.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um die wenigstens eine Anzeigevorrichtung anzusteuern, so dass das Hindernis selbst und/oder ein Umgebungsbereich des Hindernisses mit der wenigstens einen optischen Eigenschaft dargestellt werden. Damit kann ein gezieltes Hervorheben von einzelnen Hindernissen und/oder Bereichen zum Beispiel im AR-HUD erfolgen.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit weiter eingerichtet ist, um:

- basierend auf dem erkannten Hindernis eine Fahrstrategie zu bestimmen; und
- die wenigstens eine Anzeigevorrichtung anzusteuern, um Informationen in Bezug auf die bestimmte Fahrstrategie an den Fahrer auszugeben.

Die Fahrstrategie kann zum Beispiel einen Trajektorienvorschlag umfasst.
Ein mögliches Hindernis kann beispielsweise ein Schlagloch sein. Abhängig von der Schlaglochgeometrie können verschiedene Fahrstrategien vorgeschlagen und dem Fahrer als intuitiv verständliches Anzeigekonzept vermittelt werden. Liegt beispielsweise eine Querausdehnung des Schlaglochs vor, so kann das Schlagloch zunächst im Sichtfeld kontaktanalog markiert und anschließend ein Trajektorienvorschlag für eine Ausweichen gemacht werden. Außerdem kann farblich kodiert werden, wie kritisch das Schlagloch ist (z.B. grün, gelb, rot). Optional kann auch angezeigt werden, ob es sinnvoller ist nur die Geschwindigkeit anzupassen oder dem Schlagloch auszuweichen.
In einigen Ausführungsformen kann auch eine Trajektorie oder „Ideallinie“ zum Umfahren des Hindernisses, wie z.B. eines Schlaglochs, angezeigt werden. Das Anzeigen der Trajektorie oder „Ideallinie“ kann entweder mittig zum Fahrzeug oder in Form der tatsächlichen bzw. projizierten Spur erfolgen, oder kann durch eine Richtungsanzeige erfolgen, wie zum Beispiel durch ein Angeben einer Ausweichrichtung. Dem Fahrer wird somit deutlich gemacht, dass diese Spur am Schlagloch, welches ebenfalls markiert sein kann, vorbeiführt.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit weiter eingerichtet, um basierend auf dem erkannten Hindernis wenigstens eine externe Lichtquelle des Fahrzeugs anzusteuern, so dass das erkannte Hindernis durch die wenigstens eine externe Lichtquelle bestrahlt oder ausgeleuchtet wird. Damit kann ein gezieltes Anleuchten von Hindernissen, wie zum Beispiel Schlaglöchern, erfolgen. Alternativ ist die wenigstens eine Prozessoreinheit weiter eingerichtet, um basierend auf dem erkannten Hindernis die wenigstens eine externe Lichtquelle des Fahrzeugs anzusteuern, so dass eine Richtung des erkannten Hindernisses durch die wenigstens eine externe Lichtquelle angegeben oder angezeigt wird.
Die wenigstens eine externe Lichtquelle kann in einigen Ausführungsformen ein Scheinwerfer des Fahrzeug sein, wie zum Beispiel ein Matrix-LED-Scheinwerfer, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Prozessoreinheit eingerichtet, um die wenigstens eine Anzeigevorrichtung anzusteuern, so dass basierend auf den Umgebungsdaten ein Streckenverlauf vor dem Fahrzeug und/oder eine Streckenrichtung dargestellt wird. Beispielsweise kann zusätzlich ein Ausblick über den Streckenverlauf z.B. in einen Nebel „hinein“ kontaktanalog als (z.B. geschwindigkeitsabhängige) Vorschau dargestellt werden.
Die Vorschau kann zum Beispiel für eine bestimmte Länge des Streckenverlaufs vor dem Fahrzeug erfolgen. Die bestimmte Länge entspricht dabei unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit einer bestimmten Fahrtzeit. Beispielsweise kann die Vorschau für eine Fahrtzeit von 5 Sekunden oder mehr, 10 Sekunden oder mehr, oder 20 Sekunden oder mehr erfolgen, wie zum Beispiel für 10-30 Sekunden. Hierbei kann auch eine Kurvenvorausschau, eine Gefahrenvorausschau, etc. erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrzeug umfasst das Fahrerassistenzsystem gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrerassistenzverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrerassistenzverfahren umfasst ein Erfassen von Umgebungsdaten, wobei die Umgebungsdaten eine Fahrzeugumgebung abbilden; ein Erkennen eines Hindernisses in den Umgebungsdaten; ein Zuordnen einer Relevanz zu dem erkannten Hindernis basierend auf wenigstens einem Situationsparameter; ein Auswählen wenigstens einer optischen Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses durch wenigstens eine Anzeigevorrichtung basierend auf der Relevanz des Hindernisses; und ein Darstellen des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung unter Verwendung der ausgewählten wenigstens einen optischen Eigenschaft.
Das Fahrerassistenzverfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Fahrerassistenzsystems implementieren.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrerassistenzverfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrerassistenzverfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Software mit Programmcode zur Durchführung des Fahrerassistenzverfahrens auszuführen, wenn die Software auf einer oder mehreren softwaregesteuerten Einrichtungen abläuft.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
2 schematisch ein Fahrzeug und ein Hindernis gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
3A und B schematisch Darstellungen einer Anzeigevorrichtung eines Fahrerassistenzsystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
4 ein Flussdiagram eines Fahrerassistenzverfahren für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrerassistenzsystem 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 2 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 und ein Hindernis 3 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Fahrerassistenzsystem 100 umfasst wenigstens eine Anzeigevorrichtung 120, die eingerichtet ist, um Informationen in Bezug auf eine Fahrzeugumgebung auszugeben; und wenigstens eine Prozessoreinheit 110. Die wenigstens eine Prozessoreinheit 110 ist eingerichtet, um:

- ein Hindernis 3 in Umgebungsdaten zu erkennen, wobei die Umgebungsdaten die Fahrzeugumgebung abbilden;
- dem erkannten Hindernis 3 basierend auf wenigstens einem Situationsparameter eine Relevanz zuzuordnen;
- basierend auf der Relevanz wenigstens eine optische Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung 120 auszuwählen; und
- die wenigstens eine Anzeigevorrichtung 120 anzusteuern, so dass eine Darstellung des Hindernisses 3 unter Verwendung der ausgewählten wenigstens einen optischen Eigenschaft erfolgt.

In einigen Ausführungsformen umfassen die Umgebungsdaten Sensordaten. Beispielsweise umfasst das Fahrzeug 10 eine Umgebungssensorik 12, die eingerichtet ist, um die Sensordaten zu erfassen. Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik 12 wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System und/oder wenigstens einen Laserscanner.
Ergänzend oder alternativ umfassen die Umgebungsdaten Kartendaten, wie zum Beispiel HD-Kartendaten. Die Kartendaten können zum Beispiel in einem Speichermodul 14 des Fahrerassistenzsystems 100 gespeichert sein. Alternativ können die Kartendaten von einer zentralen Einheit, wie einem Server oder Backend, mittels eines Kommunikationsmoduls des Fahrzeugs z.B. in Echtzeit abgefragt werden. Die Kartendaten können in einigen Ausführungsformen denjenigen Kartendaten entsprechen, die beispielsweise in einem Navigationssystemen verwendet werden. Die Kartendaten können beispielsweise in Kombination mit einer Lokalisierungseinheit des Fahrzeugs 10, wie einem GPS-Sensor, verwendet werden, um die Position des Fahrzeugs 10 und somit relevante Hindernisse in den Kartendaten zu erkennen.
Das Fahrerassistenzsystem 100 kann die Sensordaten und/oder die Kartendaten verwenden, um Hindernisse in der Fahrzeugumgebung zu erkennen. Die Erkennung kann zum Beispiel mittels einer geeigneten Erkennungssoftware erfolgen.
Das Fahrerassistenzsystem 100 ordnet jedem erkannten Hindernis eine situationsbasierte Relevanz zu. Je kritischer die Situation, desto höher kann die Relevanz des Hindernisses sein. Beispielsweise kann einer auf der Fahrbahn sitzenden Person bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit eine höchste Relevanz zugeordnet werden. Hingegen kann einem Schlagloch 3, wie es in der 2 dargestellt ist, bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit eine kleine Relevanz zugeordnet werden.
Die Relevanz kann zum Beispiel basierend auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einer Geschwindigkeit des Hindernisses, einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, einer Kategorie des Hindernisses, einer Fahrereigenschaft, einer Sichtweite und Witterungsbedingungen festgelegt werden.
Basierend auf der Relevanz des Hindernisses wird wenigstens eine optische Eigenschaft für die Darstellung des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung 120 ausgewählt. Die wenigstens eine optische Eigenschaft kann zum Beispiel eine Farbe, ein Kontrast und/oder eine Helligkeit sein. Beispielsweise kann ein großes Schlagloch rot dargestellt bzw. kodiert werden, ein mittelgroßes Schlagloch kann gelb dargestellt bzw. kodiert werden, und ein kleines Schlagloch kann grün dargestellt bzw. kodiert werden. Ähnlich kann eine Kodierung bzw. Hervorhebung der Hindernisse mittels einer lokalen Einstellung des Anzeigekontrasts und/oder einer lokalen Einstellung einer Anzeigehelligkeit erfolgen. Beispielsweise kann der Kontrast in bestimmten Abschnitten des dem Fahrer angezeigten Bildes erhöht werden, um so gezielt auf einzelne Objekte oder Ähnliches hinzuweisen.
Die wenigstens eine Anzeigevorrichtung 120 kann eine Projektionsvorrichtung, ein Display, eine Augmented Reality (AR)-Vorrichtung, ein Headup-Display (HUD), und Kombinationen davon umfassen. Insbesondere kann die wenigstens eine Anzeigevorrichtung 120 eingerichtet sein, um dem Fahrer mittels der wenigstens einen Anzeigevorrichtung Augmented Reality (AR)-Inhalte bereitzustellen.
Beispielsweise kann die wenigstens eine Anzeigevorrichtung ein AR-HUD (die Anzeige wird über die Realität überblendet), ein Video-AR-Display (die Anzeige wird über einen Videostream, also einer Kopie der Realität, überblendet) oder ein Panorama-HUD (d.h. ein in eine Frontscheibe gespiegeltes HUD) sein. Das AR-HUD kann ein Display sein, wie zum Beispiel ein LCD-Display, ein Plasma-Display oder ein OLED-Display.
3A und B zeigen schematisch Dartstellungen 300A, 300B einer Anzeigevorrichtung (z.B. die Anzeigevorrichtung 120 der 1) eines Fahrerassistenzsystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf die 3A sind zwei Hindernisse 1 und 2 mit unterschiedlichen Relevanzen bzw. unterschiedlichen optischen Eigenschaften dargestellt. Beispielsweise kann ein statisches Objekt 2 am Straßenrand weniger hervorstehend bzw. auffällig markiert sein als ein Subjekt 1 auf der Fahrbahn.
Ergänzend oder alternativ kann der Fahrer umso früher auf das Hindernis hingewiesen werden, je höher dessen Relevanz ist. Damit wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben, bei kritischen Hindernissen und/oder in kritischen Situationen frühzeitig zu reagieren.
Bezugnehmend auf die 3B ist ein Schlagloch 3 auf dem Streckenverlauf vor dem Fahrzeug dargestellt. Abhängig von der Schlaglochgeometrie können verschiedene Fahrstrategien vorgeschlagen und dem Fahrer als intuitiv verständliches Anzeigekonzept vermittelt werden. Liegt beispielsweise eine Querausdehnung des Schlaglochs vor, so kann das Schlagloch 3 zunächst im Sichtfeld kontaktanalog markiert und anschließend ein Trajektorienvorschlag T für ein Ausweichen gemacht werden. Außerdem kann farblich codiert werden, wie kritisch das Schlagloch ist (z.B. grün, gelb, rot). Optional kann auch angezeigt werden, ob es sinnvoller ist nur die Geschwindigkeit anzupassen oder dem Schlagloch auszuweichen.
In einigen Ausführungsformen kann die Trajektorie T oder „Ideallinie“ zum Umfahren von Schlaglöchern angezeigt werden. Diese Trajektorie T oder „Ideallinie“ kann entweder mittig zum Fahrzeug oder in Form der tatsächlichen bzw. projizierten Spur erfolgen. Dem Fahrer wird somit deutlich gemacht, dass diese Spur am Schlagloch 3, welches ebenfalls markiert ist, vorbeiführt.
4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Fahrerassistenzverfahrens 400 für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrerassistenzverfahren 400 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
Das Fahrerassistenzverfahren 400 umfasst im Block 410 ein Erfassen von Umgebungsdaten, wobei die Umgebungsdaten eine Fahrzeugumgebung abbilden; im Block 420 ein Erkennen eines Hindernisses in den Umgebungsdaten; im Block 430 ein Zuordnen einer Relevanz zu dem erkannten Hindernis basierend auf wenigstens einem Situationsparameter; im Block 440 ein Auswählen wenigstens einer optischen Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses durch wenigstens eine Anzeigevorrichtung basierend auf der Relevanz des Hindernisses; und im Block 450 ein Darstellen des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung unter Verwendung der ausgewählten wenigstens einen optischen Eigenschaft.
Erfindungsgemäß werden aus den Umgebungsdaten erkannte Hindernisse mit einer situationsgemäßen Relevanz versehen, wobei die Hindernisse ihrer Relevanz entsprechend optisch für den Fahrer dargestellt werden. Damit wird eine kaskadierte Darstellung von Hindernissen ermöglicht. Beispielsweise kann ein kaskadiertes Hervorheben anderer Verkehrsteilnehmern abhängig von einer Geschwindigkeitsdifferenz erfolgen, sobald diese in einem Sichtbereich („Field Of View“, FOV) der Anzeigevorrichtung oder in der Nähe des FOV der Anzeigevorrichtung (z.B. PHUD oder AR-HUD mit kleinem FOV) auftauchen. Somit kann eine Sicht bei schlechten Sichtverhältnissen verbessert werden, und es kann auch eine frühe Warnung vor Hindernissen erfolgen. Im Ergebnis kann eine Verkehrssicherheit verbessert werden. Zudem kann ein höheres Sicherheits- und/oder Komfortgefühl für den Fahrer erzeugt werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Claims

Fahrerassistenzsystem (100) für ein Fahrzeug (10), umfassend: wenigstens eine Anzeigevorrichtung (120), die eingerichtet ist, um Informationen in Bezug auf eine Fahrzeugumgebung auszugeben; und wenigstens eine Prozessoreinheit (110), die eingerichtet ist, um: - ein Hindernis (1, 2, 3) in Umgebungsdaten zu erkennen, wobei die Umgebungsdaten die Fahrzeugumgebung abbilden; - dem erkannten Hindernis (1, 2, 3) basierend auf wenigstens einem Situationsparameter eine Relevanz zuzuordnen; - basierend auf der Relevanz wenigstens eine optische Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses (1, 2, 3) durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung (120) auszuwählen; und - die wenigstens eine Anzeigevorrichtung (120) anzusteuern, so dass eine Darstellung des Hindernisses (1, 2, 3) unter Verwendung der ausgewählten wenigstens einen optischen Eigenschaft erfolgt.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit (110) eingerichtet ist, um die Relevanz basierend auf dem wenigstens einen Situationsparameter aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Relevanzen auszuwählen, insbesondere wobei die Vielzahl von unterschiedlichen Relevanzen abgestufte Relevanzen zwischen einer maximalen Relevanz und einer minimalen Relevanz sind.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Hindernis (3) ein Schlagloch ist, und wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit (110) eingerichtet ist, um die Relevanz dem Hindernis (3) entsprechend einer Größe des Schlaglochs zuzuordnen, insbesondere wobei die Relevanz höher ist, je größer das Schlagloch ist.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Umgebungsdaten Sensordaten und/oder Kartendaten umfassen; und/oder. wobei der wenigstens eine Situationsparameter aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10), einer Geschwindigkeit des Hindernisses (1, 2, 3), einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fahrzeug (10) und dem Hindernis (1, 2, 3), einer Kategorie des Hindernisses (1, 2, 3), einer Fahrereigenschaft, einer Sichtweite und Witterungsbedingungen besteht; und/oder wobei die wenigstens eine optische Eigenschaft aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Farbe, einem Kontrast, einer Helligkeit und einer Position der Darstellung des erkannten Hindernisses besteht.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit (110) eingerichtet ist, um die wenigstens eine Anzeigevorrichtung (120) anzusteuern, so dass das Hindernis (1, 2, 3) selbst und/oder ein Umgebungsbereich des Hindernisses (1, 2, 3) mit der wenigstens einen optischen Eigenschaft dargestellt werden.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit (110) weiter eingerichtet ist, um: - basierend auf dem erkannten Hindernis (1, 2, 3) eine Fahrstrategie zu bestimmen; und - die wenigstens eine Anzeigevorrichtung (120) anzusteuern, um Informationen in Bezug auf die bestimmte Fahrstrategie an den Fahrer auszugeben, insbesondere wobei die Fahrstrategie einen Trajektorienvorschlag (T) umfasst.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit (110) weiter eingerichtet ist, um basierend auf dem erkannten Hindernis (1, 2, 3) wenigstens eine externe Lichtquelle des Fahrzeugs (10) anzusteuern, so dass das erkannte Hindernis (1, 2, 3) durch die wenigstens eine externe Lichtquelle bestrahlt wird und/oder eine Richtung des erkannten Hindernisses (1, 2, 3) durch die wenigstens eine externe Lichtquelle angegeben wird.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die wenigstens eine Prozessoreinheit (110) eingerichtet ist, um die wenigstens eine Anzeigevorrichtung (120) anzusteuern, so dass basierend auf den Umgebungsdaten ein Streckenverlauf vor dem Fahrzeug (10) und/oder eine Streckenrichtung dargestellt wird, insbesondere wobei eine bestimmte Länge des Streckenverlaufs vor dem Fahrzeug (10) dargestellt wird.
Fahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Fahrerassistenzverfahren (400) für ein Fahrzeug, umfassend: Erfassen (410) von Umgebungsdaten, wobei die Umgebungsdaten eine Fahrzeugumgebung abbilden; Erkennen (420) eines Hindernisses in den Umgebungsdaten; Zuordnen (430) einer Relevanz zu dem erkannten Hindernis basierend auf wenigstens einem Situationsparameter; Auswählen (440) wenigstens einer optischen Eigenschaft für eine Darstellung des Hindernisses durch wenigstens eine Anzeigevorrichtung basierend auf der Relevanz des Hindernisses; und Darstellen (450) des Hindernisses durch die wenigstens eine Anzeigevorrichtung unter Verwendung der ausgewählten wenigstens einen optischen Eigenschaft.