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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Befahren eines vorbestimmten Streckenverlaufs im Straßenverkehr. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Fahrzeug zum Durchführen eines derartigen Verfahrens. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares (Speicher)Medium sowie ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug.
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Im Rennsport bzw. im Motorsport stellt die Ideallinie eine gedachte Linie dar, welche den schnellstmöglichen Weg beschreibt. Die Ideallinie stellt dabei selten den kürzesten Weg durch eine Kurve dar. Die Strategie der schnellsten Linie ist eher die, den Kurvenradius zu vergrößern und möglichst früh wieder aus der Kurve heraus zu beschleunigen. Im Straßenverkehr wählt der Fahrer eines Fahrzeugs bei einer ausreichenden Fahrstreifenbreite oftmals eine Ideallinie, um die Querbeschleunigung und folglich die beim Durchfahren der Kurve auf die Passagiere des Fahrzeugs wirkenden Kräfte zu reduzieren. Unabhängig davon, ob der Fahrer des Fahrzeugs möglichst komfortabel oder sportlich fahren möchte, kann es hilfreich sein, den Fahrer des Fahrzeugs beim Befahren eines kurvigen Streckenverlaufs im Rahmen der geltenden Verkehrsregeln zu unterstützen.
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In der Literatur findet sich häufig die Idee, dem Fahrer des Fahrzeugs eine Ideallinie anzuzeigen, wie es beispielsweise aus Videospielen und/oder Rennsimulatoren bekannt ist. Derartige Techniken haben es jedoch noch nicht über den Prototypeneinsatz hinaus in Serienfahrzeuge geschafft. Der Grund hierfür liegt darin, dass eine genaue Anzeige der Ideallinie die Fahrzeugposition in der Regel über ein ortsfestes lokales globales Positionsbestimmungssystem (GPS) erzeugt wird. Hierfür ist jedoch eine hochgenaue Positionsbestimmung nötig, welche beispielsweise nur mittels eines so genannten differenziellen globalen Positionsbestimmungssystems (D-GPS) möglich ist. Dies ist im öffentlichen Straßenverkehr jedoch nicht vorhanden. Folglich ergeben sich für die Fahrzeugposition gewisse Ungenauigkeiten. Diese und weitere Ungenauigkeiten machen eine Anzeige der Ideallinie hinfällig.
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Die Druckschrift
DE 10 2016 100 531 A1 stellt ein Verfahren zum Visualisieren einer Ideallinie entlang einer Strecke mit den folgenden Merkmalen bereit: Die Strecke wird mit einem Straßenfahrzeug erfasst; anhand der erfassten Strecke wird die Ideallinie berechnet; und eine visuelle Wahrnehmung der Strecke aus dem Straßenfahrzeug wird um die berechnete Ideallinie erweitert. Ferner werden eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes (Speicher)Medium bereitgestellt.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2016 100 531 A1 stellt ein Verfahren zum Visualisieren einer Ideallinie entlang einer Strecke mit den folgenden Merkmalen bereit: Die Strecke wird mit einem Straßenfahrzeug erfasst; anhand der erfassten Strecke wird die Ideallinie berechnet; und eine visuelle Wahrnehmung der Strecke aus dem Straßenfahrzeug wird um die berechnete Ideallinie erweitert. Ferner werden in dem Dokument eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium bereitgestellt.
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Das Dokument
DE 10 2015 115 666 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren, die als Leistungsfahrwerkzeug wirken und eine Rückmeldung zu einem Fahrer liefern wie z. B. eine visuelle Echtzeitrückmeldung, die über eine Vorrichtung für erweiterte Realität geliefert wird. Gemäß einer Ausführungsform sammelt dabei das Leistungsfahrsystem sachdienliche Fahrzeuginformationen und Fahrerinformationen (z. B. die Richtung des Blicks des Fahrers, wie durch eine tragbare am Kopf angebrachte Anzeige (HMD) bestimmt) und verwendet diese Eingaben, um eine visuelle Echtzeitrückmeldung in Form von virtuellen Fahrlinien und anderen Fahrempfehlungen zu erzeugen. Diese Fahrempfehlungen können dem Fahrer über eine Vorrichtung für erweiterte Realität wie z. B. eine Blickfeldanzeige (HUD) dargestellt werden, wobei die virtuellen Fahrlinien dabei auf die Fahrzeugwindschutzscheibe projiziert werden, so dass sie auf die tatsächliche Straßenoberfläche, die vom Fahrer gesehen wird, überlagert werden und dem Fahrer eine vorgeschlagene zu nehmende Linie oder einen vorgeschlagenen zu nehmenden Weg zeigen können. Andere Fahrempfehlungen wie Brems-, Beschleunigungs-, Lenk- und Schaltvorschläge können auch durchgeführt werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Befahren eines vorbestimmten Streckenverlaufs im Straßenverkehr verbessert werden kann. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie der Fahrer beim Befahren einer Ideallinie im Straßenverkehr auf einfache Art und Weise unterstützt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein computerlesbares (Speicher)Medium sowie durch ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Befahren eines vorbestimmten Streckenverlaufs im Straßenverkehr umfasst das Empfangen von Idealliniendaten, welche einen Fahrweg des Fahrzeugs in einem Bereich des vorbestimmten Streckenverlaufs beschreiben, wobei der Fahrweg zusätzlich innerhalb eines Fahrstreifens verläuft. Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Empfangen von Umgebungsdaten, welche eine Umgebung des Fahrzeugs, durch welche der durch die Idealliniendaten beschriebene Fahrweg verläuft, beschreiben. Ferner umfasst das Verfahren ein Bestimmen von zumindest einem charakteristischen Streckenverlaufspunkt anhand der Idealliniendaten und der Umgebungsdaten. Das Verfahren umfasst zudem ein Lokalisieren des zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkts bezüglich einer Relativposition des Fahrzeugs. Schließlich umfasst das Verfahren ein Bereitstellen von Relativpositionsdaten, welche die Relativposition des Fahrzeugs relativ zu dem zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt beschreibt. Hierbei wird das Bereitstellen der Relativpositionsdaten derart durchgeführt, dass die Relativpositionsdaten die Relativposition des Fahrzeugs relativ zu dem zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt anhand eines prognostizierten Lateralabstands beschreiben. Dabei beschreibt der prognostizierte Lateralabstand einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt, welcher beim Passieren des zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkts zwischen dem Fahrzeug und dem zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt zu erwarten ist.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden also Idealliniendaten empfangen. Diese Idealliniendaten beschreiben den Fahrweg des Fahrzeugs entlang des vorbestimmten Streckenverlaufs. Der Fahrweg kann dabei beispielsweise als Trajektorie dargestellt werden. Es ist aber auch denkbar, dass der Fahrweg in Form einzelner diskreter Punkte dargestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Fahrweg auch in Form von Geraden, Klothoiden (Kurven mit einem linearen Krümmungsverlauf), Kurven mit konstanter Krümmung und/oder dergleichen dargestellt wird. Die Idealliniendaten beschreiben dabei bevorzugt einen Fahrweg, welcher im Einklang mit der Straßenverkehrsordnung steht. Insbesondere kann der durch die Idealliniendaten beschriebene Fahrweg innerhalb eines Fahrstreifens liegen. Ein Schneiden der Kurve, bei welcher sich das Fahrzeug teilweise und/oder zeitweise auf der Gegenfahrbahn befindet, kann so vermieden werden.
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Darüber hinaus werden Umgebungsdaten empfangen. Diese Umgebungsdaten können beispielsweise von einer Kamera und/oder einem Lidar-Sensor bereitgestellt werden. Die Umgebungsdaten beschreiben dabei die Umgebung des Fahrzeugs und folglich zumindest einen Teil des vorbestimmten Streckenverlaufs. Zudem ist es von Vorteil, wenn die Umgebungsdaten den Fahrstreifen möglichst detailliert beschreiben.
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Mit Hilfe der Idealliniendaten und der Umgebungsdaten kann so zumindest ein charakteristischer Streckenverlaufspunkt bestimmt werden. Mit anderen Worten kann also die Ideallinie, welche durch die Idealliniendaten beschrieben wird, auf zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt reduziert werden. So kann die Ideallinie beispielsweise auf den Kurveneingang, den Scheitelpunkt (Apex) und den Kurvenausgang reduziert werden.
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Anschließend können die charakteristischen Streckenverlaufspunkte, bzw. der zumindest eine charakteristische Streckenverlaufspunkt, bezüglich der Relativposition des Fahrzeugs lokalisiert werden. Mit anderen Worten kann also der zumindest eine Streckenverlaufspunkt innerhalb eines Koordinatensystems des Fahrzeugs beschrieben werden. Schließlich können die Relativpositionsdaten bereitgestellt werden. Die Relativpositionsdaten beschreiben dabei einen prognostizierten Lateralabstand zwischen dem zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt und der Relativposition des Fahrzeugs.
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Befindet sich beispielsweise ein charakteristischer Streckenverlaufspunkt in lateraler Richtung einen Meter neben dem Fahrzeug und in longitudinaler Richtung zehn Meter vor dem Fahrzeug, so kann der prognostizierte Lateralabstand einen Meter betragen, sofern das Fahrzeug geradeaus fährt. Der prognostizierte Lateralabstand kann sich jedoch auch ändern, wenn ein Lenkwinkel des Fahrzeugs ungleich 0° beträgt. Mit anderen Worten ist der prognostizierte Lateralabstand nicht notwendigerweise gleich dem derzeitigen lateralen Abstand. Stattdessen beschreibt der prognostizierte Lateralabstand den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt beim Passieren des zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkts. Da dieser gegebenenfalls noch nicht bekannt ist, handelt es sich bei dem prognostizierten Lateralabstand um den zu erwartenden lateralen Abstand.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass die Ideallinie auf eindeutige und leicht zu bestimmende Punkte entlang des Streckenverlaufs reduziert wird. Der Fahrer des Fahrzeugs kann also bei einer ausreichenden Fahrstreifenbreite im Rahmen der geltenden Straßenverkehrsregeln beim Befahren einer Kurve unterstützt werden. Dem Fahrer des Fahrzeugs kann so ein sportliches Fahrerlebnis, aber auch aufgrund der verminderten Fliehkräfte ein sicherheitsorientiertes Fahrerlebnis dargeboten werden. Insbesondere kann so eine exakte Lokalisierung des Fahrzeugs auf der Ideallinie bzw. entlang des Fahrwegs, welcher durch die Idealliniendaten beschrieben wird, vermieden werden. Folglich kann so auf einen Einsatz eines differenziellen globalen Positionsbestimmungssystems (D-GPS) verzichtet werden, da die Ideallinie bzw. der Fahrweg auf wenige Punkte entlang des Streckenverlaufs reduziert werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass zusätzlich Feedbackdaten, welche das Passieren des zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkts beschreiben, bereitgestellt werden. Mittels der Feedbackdaten kann dem Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise signalisiert werden, wenn er einen der zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkte passiert hat. Insbesondere kann der Fahrer so auf wechselnde charakteristische Streckenverlaufspunkte hingewiesen werden. Beispielsweise kann also der Fokus des Fahrers von dem charakteristischen Streckenverlaufspunkt, welcher den Kurveneingang beschreibt, auf den Streckenverlaufspunkt, welcher den Scheitelpunkt der Kurve beschreibt, gelenkt werden. So kann der Fahrer des Fahrzeugs beim Befahren des vorbestimmten Streckenverlaufs im Straßenverkehr zusätzlich unterstützt werden.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Feedbackdaten zudem einen zusätzlichen Lateralabstand beim Passieren des zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkts zwischen dem Fahrzeug und dem zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkt beschreiben. Mittels des tatsächlichen Lateralabstands kann dem Fahrer des Fahrzeugs eine Rückmeldung darüber gegeben werden, wie nah er sich an der auf die charakteristischen Streckenverlaufspunkte reduzierten Ideallinie befunden hat, bzw. befindet. Mit derartigen Feedbackdaten ist es also zudem möglich, den Fahrer zu trainieren bzw. ihm Verbesserungsvorschläge für seinen Fahrstil beim Befahren der Ideallinie zu unterbreiten.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Recheneinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren und dessen vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Die Recheneinrichtung kann als elektronisches Steuergerät ausgebildet sein, welches vorzugsweise einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein computerlesbares (Speicher)Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.
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Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug. Das Assistenzsystem umfasst eine Recheneinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie dessen vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Ferner umfasst das Assistenzsystem ein computerlesbares (Speicher)Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch die Recheneinrichtung diese veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Schließlich umfasst das Assistenzsystem eine Hinweisvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den Fahrer des Fahrzeugs basierend auf den Relativpositionsdaten und/oder den Feedbackdaten über den prognostizierten Lateralabstand und/oder den tatsächlichen Lateralabstand und/oder über das Passieren des zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkts zu informieren.
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Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Hinweisvorrichtung als akustische, visuelle und/oder haptische Hinweisvorrichtung ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann es sich also bei der Hinweisvorrichtung um ein Display, einzelne Leuchtdioden beispielsweise im Kombi-Instrument oder dergleichen handeln. Insbesondere kann es sich um ein so genanntes Head-up-Display (HUD) handeln. Ein derartiges Head-up-Display kann dabei als so genanntes Augmented-Reality-Head-Up-Display (AR-HUD) ausgebildet sein. Ferner kann die Hinweisvorrichtung zusätzlich oder alternativ als akustischer Lautsprecher ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Hinweisvorrichtung zusätzlich oder alternativ dazu eingerichtet ist, ein haptisches Feedback auszugeben. Ein derartiges haptisches Feedback kann beispielsweise ein vibrierendes Lenkrad, ein vibrierender Sitz, ein vibrierendes Fahrpedal oder dergleichen sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Hinweisvorrichtung dazu eingerichtet ist, den Fahrer mittels einer simulierten Fahrbahnrückmeldung über den prognostizierten Lateralabstand und/oder den tatsächlichen Lateralabstand zu informieren. Mit anderen Worten kann im Rahmen des Passierens des zumindest einen charakteristischen Streckenverlaufspunkts mittels der Hinweisvorrichtung und in Abhängigkeit der Relativpositionsdaten und/oder der Feedbackdaten eine synthetische, bzw. eine simulierte Fahrbahnrückmeldung ausgegeben werden. Beträgt beispielsweise der tatsächliche Lateralabstand am Scheitelpunkt der Kurve als der zumindest eine charakteristische Streckenverlaufspunkt nur wenige Zentimeter oder gar null Zentimeter, so kann dem Fahrer mittels der (haptischen) Hinweisvorrichtung in Form bestimmter Vibrationen beispielsweise ein Gefühl vermittelt werden, als würde der Fahrer einen Curb einer Rennstrecke befahren. Ein simulierte Fahrbahnrückmeldung kann beispielsweise mittels eines vibrierenden Lenkrads, eines vibrierenden Sitzes und/oder mittels eines vibrierenden Fahrpedals/Bremspedals vermittelt werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht schließlich vor, dass das Assistenzsystem eine Fahrstilanalysevorrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, die Relativpositionsdaten und/oder die Feedbackdaten während des Befahrens des vorbestimmten Streckenverlaufs aufzuzeichnen und/oder auszuwerten. Eine derartige Fahrstilanalysevorrichtung erlaubt es, den Fahrer gezielt zu schulen und beim Befahren eines vorbestimmten Streckenverlaufs im Straßenverkehr entlang einer Ideallinie - entsprechend seinem Fahrstil - zu unterstützen.
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Zudem kann der Fahrer des Fahrzeugs zur Verwendung des Assistenzsystems motiviert werden. Eine derartige Motivation kann beispielsweise in Form von Trophäen und/oder einer Freischaltung von Tutorials (zu dt. Lernprogrammen), Funktionen oder dergleichen realisiert werden. Zudem kann der Fahrer zu einer flüssigen und/oder sicherheitsorientierten Fahrweise motiviert werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, umfassend ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)Medium, das erfindungsgemäße Computerprogramm, für das erfindungsgemäße Assistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, umfassend ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem,
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs beim Befahren einer Ideallinie, welche auf drei charakteristische Streckenverlaufspunkte reduziert ist,
- 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs beim Befahren einer Ideallinie analog zu 2, wobei eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen Fahrweg und der Ideallinie vorliegt,
- 4 eine schematische Darstellung einer Fahrersicht beim Befahren einer Ideallinie gemäß 2, wobei das Fahrzeugs eine visuelle Hinweisvorrichtung in Form eines Augmented-Reality-Head-Up-Displays (AR-HUD) umfasst,
- 5a eine schematische Darstellung einer Fahrersicht am Kurveneingang gemäß 3, wobei das Fahrzeugs eine visuelle Hinweisvorrichtung in Form eines Augmented-Reality-Head-Up-Displays (AR-HUD) zum Visualisieren von Feedbackdaten umfasst,
- 5b eine schematische Darstellung einer Fahrersicht am Kurveneingang gemäß 2, wobei das Fahrzeugs eine visuelle Hinweisvorrichtung in Form eines Augmented-Reality-Head-Up-Displays (AR-HUD) zum Visualisieren von Feedbackdaten umfasst, und
- 5c eine schematische Darstellung einer Fahrersicht am Scheitelpunkt (Apex) gemäß 2, wobei das Fahrzeugs eine visuelle Hinweisvorrichtung zum Anzeigen von Feedbackdaten umfasst.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1, umfassend ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem 2. Das Assistenzsystem 2 umfasst eine Recheneinrichtung 3, ein computerlesbares (Speicher)Medium 4 sowie eine Hinweisvorrichtung 5, hier schematisch dargestellt als Augmented-Reality-Head-Up-Display (AR-HUD). Ferner umfasst das Fahrzeug 1 einen Umfeldsensor 6. Mittels des Umfeldsensors 6 können Umgebungsdaten, welche eine Umgebung 8 des Fahrzeugs 1 beschreiben, bereitgestellt werden. Das Fahrzeug 1 umfasst zudem ein globales Positionsbestimmungssystem 7 (GPS) sowie eine weitere Hinweisvorrichtung 5', hier schematisch dargestellt als haptische Hinweisvorrichtung in Form eines Lenkrads.
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2 zeigt ein Fahrzeug 1 beim Befahren einer Ideallinie bzw. eines Fahrwegs 9 in einem Bereich eines vorbestimmten Streckenverlaufs 10. Der Fahrweg 9 bzw. die Ideallinie verläuft dabei innerhalb eines Fahrstreifens 11. Zudem ist die Position des Fahrzeugs 1 zu verschiedenen Zeitpunkten dargestellt: Kurz vor dem Kurveneingang, kurz nach dem Scheitelpunkt (Apex) sowie kurz nach dem Kurvenausgang.
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Die Ideallinie bzw. der Fahrweg 9 kann mittels des Assistenzsystems 2 auf - eben genannte - drei charakteristische Streckenverlaufspunkte 12 reduziert werden. Die charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 können also insbesondere einen Kurveneingang, einen Scheitelpunkt sowie einen Kurvenausgang der Ideallinie bzw. des Fahrwegs 9 beschreiben. In 2 ist das Fahrzeug 1 beim Befahren der Ideallinie bzw. des Fahrwegs 9 zu verschiedenen Zeitpunkten dargestellt. Das Fahrzeug 1 ist dabei stets so dargestellt, dass die charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 ideal, das heißt mit einem tatsächlichen Lateralabstand von 0 cm, passiert werden.
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Der vorbestimmte Streckenverlauf 10 kann beispielsweise aufgrund des natürlichen Straßenverlaufs vorbestimmt sein. Ebenso ist es denkbar, dass der vorbestimmte Streckenverlauf 10 aufgrund eines gewünschten Navigationsziels des Fahrers des Fahrzeugs 1 vordefiniert ist. Die Ideallinie bzw. der Fahrweg 9 befindet sich optimalerweise stets innerhalb des Fahrstreifens 11. Folglich können so stets geltende Regeln der Straßenverkehrsordnung eingehalten werden.
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3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1 beim Befahren einer Ideallinie bzw. eines Fahrwegs 9. Die Situation ist dabei vergleichbar mit der in 2 dargestellten Situation. Im Gegensatz zu 2 weicht in 3 der tatsächliche Fahrweg 9' von der durch die Idealliniendaten beschriebenen Ideallinie bzw. dem Fahrweg 9 ab. Um den Fahrer des Fahrzeugs 1 beim Befahren des vorbestimmten Streckenverlaufs 10 zu unterstützen, kann der prognostizierte Lateralabstand 13 bestimmt werden. Dabei befindet sich das Fahrzeug 1 jedoch noch nicht notwendigerweise am Ort des charakteristischen Streckenverlaufspunkts 12. Mit anderen Worten kann der prognostizierte Lateralabstand 13 zwischen dem charakteristischen Streckenverlaufspunkt 12 und dem Fahrzeug 1 beim Passieren des charakteristischen Streckenverlaufspunkts 12 geschätzt werden. Dazu kann die Position des Fahrzeugs 1 prognostiziert werden. Die Prognose der Fahrzeugposition 1 beim Passieren des charakteristischen Streckenverlaufspunkts 12 ist in 3 dargestellt durch das prognostizierte Fahrzeug 1'. Die Position des prognostizierten Fahrzeugs 1' kann beispielsweise von einem Lenkwinkel und einer aktuellen Orientierung des Fahrzeugs 1 abhängen.
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Die 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrersicht beim Befahren einer Ideallinie gemäß 2, wobei das Fahrzeug 1 eine (visuelle) Hinweisvorrichtung 5 in Form eines Augmented-Reality-Head-Up-Display (AR-HUD) umfasst. Mit anderen Worten zeigt 4 den Blick des Fahrers durch die die Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1, welches ein Augmented-Reality-Head-Up-Display (AR-HUD) umfasst. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug 1 ein eine haptische Hinweisvorrichtung 5', welche in Form eines Lenkrads ausgebildet ist. Ferner umfasst das Fahrzeug 1 ein sogenanntes Curved-Display 16, welches eine weitere (visuelle) Hinweisvorrichtung 5" darstellen kann. Die weitere (visuelle) Hinweisvorrichtung 5" kann beispielsweise den vorbestimmten Streckenverlauf 10 samt Ideallinie und/der der charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 darstellen. Insbesondere kann so auch ein vorbestimmten Streckenverlauf 10 visualisiert werden, obwohl dieser für den Fahrer durch eine Windschutzscheibe noch gar nicht sichtbar ist. Beispielsweise kann der Fahrer des Fahrzeugs 1 so bereits auf einen zukünftigen Streckenabschnitt samt Ideallinie 9 und dessen zugeordneten charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 vorbereitet werden.
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Mittels der Relativpositionsdaten können die charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 durch die (visuelle) Hinweisvorrichtung 5 in Form des Augmented-Reality-Head-Up-Display (AR-HUD) dem Fahrer des Fahrzeugs 1 angezeigt werden. Somit können dem Fahrer die charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 direkt ins Sichtfeld und/oder auf die Fahrbahn projiziert werden. Hierbei ist es möglich, dass die charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 auf verschiedenste Art und Weise dargestellt werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass die charakteristischen Streckenverlaufspunkte 12 als einfache Punkte (wie in 4 dargestellt), aber auch als aus dem Rennsport bekannte Curbs dargestellt werden. In Abhängigkeit des prognostizierten Lateralabstands 13 können dem Fahrer des Fahrzeugs 1 verschiedene Hinweise bzw. Informationen mittels der Hinweisvorrichtung 5, der haptischen Hinweisvorrichtung 5` und/oder mittels der weiteren (visuellen) Hinweisvorrichtung 5" ausgegeben werden. So ist es auch möglich, dem Fahrer des Fahrzeugs 1 so ein gewisses Fahrerlebnis - beispielsweise ein Rennstreckenerlebnis - zu simulieren. Denkbar ist hierbei, dass zunächst mittels einer Projektion eines Curbs an eine Position eines charakteristischen Streckenverlaufspunktes 12 eine visuelle Simulation erfolgt, sodass anschließend beim Befahren des Curbs - als beim Passieren des charakteristischen Streckenverlaufspunktes 12 - aufgrund einer Vibration der haptischen Hinweisvorrichtung 5` eine haptische Simulation erfolgt.
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5a zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrersicht am Kurveneingang gemäß 3. Eine vergleichbare Darstellung findet sich bereits in 4. In 5a zeigt dabei eine Ausgestaltungsform einer Hinweisvorrichtung 5 in Form eines Augmented-Reality-Head-Up-Displays (AR-HUD), welches dazu eingerichtet ist, den Fahrer des Fahrzeugs 1 über den prognostizierten Lateralabstand 13 und/oder den tatsächlichen Lateralabstand zu informieren. Dazu wird ein (weißes) Leuchtsignal 14 im linken unteren Rand der Hinweisvorrichtung 5 bzw. des Augmented-Reality-Head-Up-Displays (AR-HUD) eingeblendet (schraffiert dargestellt). Das (weiße) Leuchtsignal 14 kann dem Fahrer des Fahrzeugs 1 signalisieren, dass - beispielsweise aufgrund einer aktuellen Position des Fahrzeugs 1 und/oder aufgrund des Lenkwinkels - der prognostizierte Lateralabstand 13 zu groß ist, um den durch die Idealliniendaten beschriebenen Fahrweg 9 optimal zu befahren.
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5b zeigt ebenfalls eine schematische Darstellung einer Fahrersicht am Kurveneingang gemäß 3. Eine vergleichbare Darstellung findet sich bereits in 4 bzw. 5a. Im Gegensatz zu 5a wird in 5b signalisiert ein (grünes) Leuchtsignal 15 (dargestellt durch eine dichtere Schraffur) dem Fahrer des Fahrzeugs jedoch einen geringen prognostizierten Lateralabstand 13. Das (grüne) Leuchtsignal 15 kann in diesem Fall den Fahrer des Fahrzeugs 1 auf ein optimales Befahren des durch die Idealliniendaten beschriebenen Fahrwegs 9 hinweisen und dem Fahrer so ein positives Feedback geben.
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5c zeigt analog zu 5b eine schematische Darstellung einer Fahrersicht am Scheitelpunkt (Apex). Das (grüne) Leuchtsignal 15 (dargestellt durch eine dichte Schraffur) kann dabei am rechten unteren Rand der Hinweisvorrichtung 5 bzw. Augmented-Reality-Head-Up-Displays (AR-HUD) eingeblendet werden. Dadurch kann der Fahrer des Fahrzeugs auf einen geringen prognostizierten Lateralabstand 13 und/oder tatsächlichen Lateralabstand zu dem im Scheitelpunkt der Kurve des vorbestimmten Streckenverlaufs 10 liegenden charakteristischen Streckenverlaufspunktes 12 hingewiesen werden. Auch hier kann das (grüne) Leuchtsignal 15 den Fahrer des Fahrzeugs 1 auf ein optimales Befahren des durch die Idealliniendaten beschriebenen Fahrwegs 9 hinweisen und dem Fahrer so ein positives Feedback geben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016100531 A1 [0004, 0005]
- DE 102015115666 A1 [0006]
