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Die
Erfindung betrifft eine Fahrassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Stand der Technik:
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Nachtfahrten
stellen an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges höhere Anforderungen als Tagfahrten,
da die Wahrnehmung beispielsweise von Gebäuden, Eingängen, Hausnummern, Straßen und Wegen,
anderen Verkehrsteilnehmern und Hindernissen durch die geringere
Beleuchtung und eine vermehrte Blendung durch andere Lichtquellen
erschwert wird. Ähnliches
gilt auch für
Tunnelfahrten und für
Tagfahrten mit Beeinträchtigungen
der Sicht beispielsweise durch Nebel oder starken Regen. Die Reichweite
des Fahrlichts wird durch gesetzliche Vorschriften eng begrenzt,
um eine Blendung des Gegenverkehrs möglichst gering zu halten. So
reicht das Fahrlicht selbst bei optimaler Ausleuchtung der Fahrbahn,
beispielsweise mittels Kurvenlicht, oft nicht aus, um den Straßenverlauf
und Hindernisse rechtzeitig zu erfassen, wohingegen das Fernlicht wegen
des zunehmenden Verkehrsaufkommens selbst auf Nebenstraßen immer
seltener eingesetzt werden kann.
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Zur
Verbesserung dieser Situation wurden Fahrassistenzvorrichtungen
in Form von Nachtsichtgeräten
für Kraftfahrzeuge entwickelt,
die dem Fahrer je nach Funktionsprinzip eine verbesserte oder alternative
Sicht auf die aktuelle Verkehrs- und
Fahrsituation bieten. Im Wesentlichen werden drei Funktionsprinzipien,
die in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen
des elektromagnetischen Spektrums arbeiten, unterschieden:
- – Restlichtverstärker zur
Verstärkung
des sichtbaren Lichts,
- – Nah-Infrarot-Nachtsichtgeräte oder
aktive Infrarot-Nachtsichtgeräte, welche
mittels einem für den
entgegenkommenden Fahrer unsichtbaren, infraroten Fernlicht als
Lichtquelle die Umgebung ausleuchten und den von Objekten in der
Umgebung reflektierten Teil des infraroten Lichts als Bild erfassen,
sowie
- – Fern-Infrarot-Nachtsichtgeräte oder
passive Infrarot-Nachtsichtgeräte, welche
die von jedem Objekt in der Umgebung abgegebene Wärmestrahlung
erfassen.
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Bei
allen drei Funktionsprinzipien wird das Bild der aktuellen Verkehrs-
und Fahrsituation in der Umgebung auf einer geeigneten Bildwiedergabevorrichtung
in Echtzeit angezeigt. Dabei kommen neben der direkten Anzeige dienenden,
konventionellen Bauformen, beispielsweise einem Monitor, auch Bildwiedergabevorrichtungen
wie beispielsweise head-up Displays zum Einsatz, welche das Bild
oder einen als Information dienenden Teil des Bildes in die Windschutzscheibe
oder auf eine teildurchlässige Scheibe
im Sichtfeld des Fahrers einspiegeln.
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Restlichtverstärker werden
dabei im zivilen Bereich nicht eingesetzt, da sie die großen Unterschiede
in der Beleuchtungsstärke,
wie sie insbesondere beim Wechsel zwischen Gegenverkehr und freier
Strecke auftreten nicht beherrschen. Darüber hinaus sind Restlichtverstärker bei
totaler Finsternis, wie beispielsweise mondloser Nacht oder Nebel
oder star kem Regen in der Nacht nicht oder nicht zufrieden stellend
einsetzbar.
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Nah-Infrarot-Nachtsichtgeräte benötigen zur Funktion
fahrzeugseitig eine infrarote Lichtquelle zur Beleuchtung, sowie
eine infrarot empfindliche Kamera und objektseitig infrarot reflektierende
Oberflächen.
Die meisten im Straßenverkehr
relevanten Hindernisse, wie beispielsweise Menschen, Fahrzeuge, Verkehrszeichen
und dergleichen besitzen Oberflächen
mit hohen Reflexionsgraden im infraroten Bereich und können von
der infraroten Lichtquelle in einem günstigen Winkel angestrahlt
werden, so dass eine Erkennbarkeit der Hindernisse bis auf Fernlichtdistanz
gegeben ist. Fahrbahnmarkierungen besitzen zwar in der Regel ebenfalls
einen hohen Reflexionsgrad im infraroten Bereich, werden aber unter sehr
flachen Winkeln angestrahlt und sind auch nicht immer vorhanden.
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Fern-Infrarot-Nachtsichtgeräte benötigen keine
fahrzeugseitige infrarote Lichtquelle, sie nutzen die von jedem
Objekt abgegebene Wärmestrahlung zur
Erzeugung eines Wärmebildes.
Damit lassen sich, eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen
Objekt und Umgebung vorausgesetzt, warme Objekte, wie beispielsweise
Menschen, Tiere oder fahrende Kraftfahrzeuge sehr gut erkennen.
Die Erkennbarkeit der Fahrbahn ist dagegen stark witterungsabhängig. Weisen
Straßenbelag
und Straßenrand
die gleiche Temperatur auf, ist die Fahrbahn oder der Straßenverlauf
für Fern-Infrarot-Nachtsichtgeräte nicht
zu erkennen. Darüber
hinaus kann ein auf der Bildwiedergabevorrichtung angezeigtes Wärmebild
wegen des optischen Eindrucks eines Negativbildes leicht zur Verwirrung
des Fahrers führen,
da es in ungewohnter Weise von den Kontrastverhältnissen bei sichtbarem Licht
abweicht.
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Damit
stehen für
die Nachtfahrt Fahrassistenzvorrichtungen zur Verfügung, die
dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs Hilfe bei der frühzeitigen Erkennung von Hindernissen
bieten, die Erkennung des weiteren Straßenverlaufs aber nicht optimal,
oder gar nicht unterstützen.
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Demgegenüber bieten
Navigationsvorrichtungen dem Fahrer vielseitige Hilfe bei der Zielführung. Dazu
wird von der Navigationsvorrichtung die aktuelle Fahrzeugposition
beispielsweise per GPS oder DGPS satellitengestützt bestimmt und auf eine digitale
Straßenkarte,
die derzeit hauptsächlich
auf auswechselbaren digitalen Datenträgern wie beispielsweise CD
oder DVD gespeichert, oder per Datenübertragung verfügbar oder
aktualisierbar ist, übertragen.
Neben der Berechnung der jeweils optimalen Route zum Ziel bieten
Navigationsvorrichtungen über
eine Bildwiedergabevorrichtung eine Anzeige, in der die Straßenkarte
in den unterschiedlichsten Ausprägungen,
beispielsweise in Kartenform oder in einer 3D-Animation ausschnittsweise
dargestellt wird. Hierbei muss der Fahrer selbst die Übertragung der
dargebotenen Informationen auf die aktuelle Verkehrs- und Fahrsituation
leisten.
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Eine
derartige Navigationsvorrichtung kann über ein geeignetes Interface,
beispielsweise mittels eines standardisierten Datenaustauschformats,
die aktuelle Position des Fahrzeugs, den weiteren Straßenverlauf
ab der aktuellen Position, die Straßenkategorie, beispielsweise
Autobahn, Landstraße,
Stadt, und die Sollkursinformation zur Zielführung, wie beispielsweise eine
Abbiegeinformation oder den Abstand zur nächsten Kreuzung oder Abzweigung
an andere Fahrassistenzvorrichtungen weitergeben. Eine weitere Ausbaustufe
der Navigationsvorrichtung berechnet aus den Kurvenradien des weiteren
Straßenverlaufes
ständig
eine angepasste Geschwindigkeit, welche ebenfalls als Information
anderen Fahrassistenzvorrichtungen, wie beispielsweise einem Kurvenwarner
zur Verfügung
gestellt werden kann.
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Darüber hinaus
sind Verfahren bekannt, um aus dem Videostrom eines bildgebenden
Sensors, beispielsweise einer Videokamera oder einer Infrarotkamera
eines Nachtsichtgeräts,
die Orientierung des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahn in Form von lateraler
Position, Fahrachse, Nick-, Roll- und Gierwinkel und dergleichen
und im Nahbereich den Straßenverlauf
zu ermitteln. Damit ist es mit Kenntnis des Abbildungsverhältnisses
der Kamera möglich,
anderweitig, beispielsweise aus der Navigationsvorrichtung gewonnene
Informationen perspektivisch richtig dem Videostrom zu überlagern
und damit diese Information dem Fahrer erfassbar zu machen. Dabei
kann der für
die Perspektive wichtige Nickwinkel auch von Sensoren eines aktiven
Fahrwerks, welche Federwege oder Beschleunigungen messen, oder von
einem speziellen Sensor geliefert werden. Nachteilig ist dabei,
dass der weitere, außerhalb
des Sichtfeldes liegende Straßenverlauf
nicht anzeigbar ist.
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Aus
der JP 2002 046 504 A1 ist eine Fahrassistenzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
bekannt, welche eine mit einem Steuergerät verbundene Bildwiedergabevorrichtung
aufweist. Das Steuergerät
ist mit einer Navigationsvorrichtung und mit einem eine Infrarotkamera
aufweisenden Nachtsichtgerät
verbunden. Mittels Annäherungssensoren,
Radsensoren und Lenkwinkelsensoren werden die Bewegungen des Fahrzeuges
in Form einer virtuellen, 3D-Animation der Straße und des darauf fahrenden
Fahrzeuges dargestellt. Mittels des Nachtsichtgeräts können Hindernisse
frühzeitig
erkannt und dem Fahrer auf der Bildwiedergabevorrichtung in der
zumindest teilweise der von der Infrarotkamera erfassten Verkehrs-
und Fahrsituation entsprechenden, virtuellen Umgebung angezeigt
werden, um das von der Infrarotkamera erfasste und für den Fahrer
ansonsten unge wöhnliche
Bild des Nachtsichtgeräts
verständlich zu
machen. Darüber
hinaus können
in der virtuellen Umgebung Sollkursinformationen der Navigationsvorrichtung
in Form von Pfeilen dargestellt werden. Je nach Hindernis und Verkehrs-
und Fahrsituation können
dabei von der Infrarotkamera erfasste andere Verkehrsteilnehmer
sowie Gebäude
und der gleichen in der virtuellen Umgebung ein- und ausgeblendet werden.
Nachteilig an dieser Fahrassistenzvorrichtung ist, dass die Verkehrs-
und Fahrsituation nur in Form einer virtuellen Umgebung, in der
auch das eigene Fahrzeug dargestellt wird, wiedergegeben wird, wodurch
sich diese Fahrassistenzvorrichtung nicht zur zuverlässigen und
für den
Fahrer verwendbaren Anzeige insbesondere des weiteren, außerhalb
des Sichtfeldes liegenden Straßenverlaufs
bei Nachtfahrt verwenden lässt.
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Aus
der
DE 101 38 719
A1 ist eine Fahrassistenzvorrichtung bekannt, bei der die
Anzeige einer Navigationsvorrichtung auf einer Bildwiedergabevorrichtung
mit der von einer Videokamera erfassten Umgebung im Sichtfeld des
Fahrers gemischt und an die dreidimensionale Gestalt des Geländes angepasst
wird, um eine bessere Übereinstimmung
zwischen dem von der Videokamera aufgenommenen Bild der Umgebung
im Sichtfeld des Fahrers und der eingeblendeten, errechneten Sollkursinformation
in Form eines Pfeils zu ermöglichen.
Nachteilig daran ist, dass diese Fahrassistenzvorrichtung nicht
zur Unterstützung
des Fahrers während
Nachtfahrten geeignet ist, da die Videokamera im sichtbaren Bereich
arbeitet, und da der weitere, außerhalb des Sichtfeldes des
Fahrers liegende Straßenverlauf nicht
anzeigbar ist.
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Aus
der
JP 09 325 042
A1 ist eine Fahrassistenzvorrichtung bekannt, bei der die
Anzeige einer Navigationsvorrichtung auf einer Bildwiedergabevorrichtung
mit dem Bild der von einer Videokamera erfassten Umgebung im Sichtfeld
des Fahrers kom biniert wird, um Sollkursinformationen in Form von Pfeilen
und dergleichen in dem Videobild einzublenden. Diese Fahrassistenzvorrichtung
ist ebenfalls nicht zur Unterstützung
des Fahrers während
Nachtfahrten oder witterungsbedingter schlechter Sicht verwendbar,
da auch hier der weitere, außerhalb
des Sichtfeldes liegende Straßenverlauf
nicht angezeigt wird.
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Technische Aufgabe der
Erfindung:
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrassistenzvorrichtung
zu entwickeln, welche eine effektive Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges
insbesondere bei Nachtfahrt bietet, indem der mit bloßem Auge
nicht oder nur schwer erkennbare, außerhalb des Sichtfeldes liegende,
weitere Straßenverlauf
sowie Hindernisse auf der Fahrbahn dem Fahrer angezeigt werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1
gelöst.
Die erfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs weist gegenüber dem
Stand der Technik den Vorteil auf, dass das Steuergerät zur Erkennung
der Fahrbahn und des Straßenverlaufs
die von dem bildgebenden Sensor erfassten und als Videostrom weitergegebenen
Bilder verarbeitet und mindestens den weiteren, außerhalb
des Sichtfeldes des bildgebenden Sensors liegenden Straßenverlauf
aus den der Navigationsvorrichtung zur Verfügung stehenden Straßenkartendaten
ermittelt, um durch Zusammenführen
beider Informationen eine zuverlässige
Vorhersage des Straßenverlaufes
in Form einer positionsrichtigen Anzeige auf der Bildwiedergabevorrichtung
zu erzeugen, wobei diese Anzeige mit dem für den Fahrer sichtbaren Bild
der aktuellen Verkehrs- und Fahrsituation positionsrichtig und vorzugsweise perspektivisch
richtig überlagerbar
ist, und insbesondere im Nahbereich der tatsächliche, mit Hilfe des bildgebenden
Sensors erfasste Straßenverlauf,
bei Bedarf unter zusätzlicher
Anzeige der Fahrspur, und im Fernbereich ein mit Hilfe der Navigationsvorrichtung
ermittelter, für
den Fahrer weder mit bloßem
Auge, noch mit Hilfe des bildgebenden Sensors erkennbarer Straßenverlauf
positionsrichtig zur aktuellen Fahrzeugposition und dem Sichtfeld
des Fahrers perspektivisch richtig angezeigt wird.
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Im
Gegensatz zu dem insbesondere aus der JP 2002 046 504 A1 bekannten
Stand der Technik wird so eine Anzeige auf der Bildwiedergabevorrichtung
erzeugt, die dem tatsächlichen
Sichtfeld entspricht, ergänzt
um die durch den bildgebenden Sensor gewonnenen Informationen innerhalb
dessen Sichtbereichs, sowie der aus den im Navigationsgerät hinterlegten
Daten ermittelten Information über den
weiteren, außerhalb
des Sichtfeldes des Fahrers liegenden Straßenverlauf mindestens außerhalb
des Sichtbereichs. Der bildgebende Sensor kann dabei beispielsweise
ein RADAR- oder LIDAR-Sensor sein, eine Infrarot-Kamera, oder die
Kamera eines Nachtsichtgeräts,
wobei der Sichtbereich bei Nacht durch den strahlenoptisch ausleucht-
oder erfassbaren Bereich unter Berücksichtigung der Reichweite
beispielsweise eines als Infrarotkamera ausgeführten bildgebenden Sensors
bestimmt wird, der größer ist, als
der von den Scheinwerfern des Kraftfahrzeuges im sichtbaren Wellenlängenbereich
ausgeleuchtete Bereich. Durch Verwendung des bildgebenden Sensors
zur Erkennung des Straßenverlaufs
insbesondere im Nahbereich, können
Digitalisierungsfehler aus den Straßenkartendaten kompensiert
werden. Wegen der strahlenoptischen geradlinigen Ausbreitung der
elektromagnetischen Wellen kann der Straßenverlauf beispielsweise hinter
einer Kuppe nicht mehr mit Hilfe des bildgebenden Sensors erfasst, aber
mit Hilfe des Navigationsgeräts
als zu erwartender Straßenverlauf
angezeigt oder angedeutet werden. Hierdurch wird eine Entlastung
des Fahrers des Kraftfahrzeugs bei Nachtfahr ten und bei schlechten Sichtverhältnissen
durch eine wirklichkeitsnahe Anzeige des Weiteren, außerhalb
des vom Fahrer einsehbaren Sichtfeldes liegenden Straßenverlaufs
erreicht. Die Überlagerung
der Anzeige mit dem für
den Fahrer sichtbaren Bild kann dabei neben der Erfassung durch
beispielsweise einen als Infrarotkamera eines Nachtsichtgeräts ausgebildeten
bildgebenden Sensor, durch Erfassen der aktuellen Verkehrs- und Fahrsituation
mittels einer im sichtbaren Wellenlängenbereich arbeitenden Videokamera,
deren Bildinformation gemeinsam mit der Anzeige auf der als Fahrzeugdisplay
ausgebildeten Bildwiedergabevorrichtung wiedergegeben wird, oder
durch Einspiegeln der Anzeige in die Windschutzscheibe im Sichtfeld des
Fahrers erfolgen, wobei die Anzeigevorrichtung in diesem Fall als
ein aus Projektionsvorrichtung und Windschutzscheibe bestehendes
Head-up-Display ausgebildet ist. Der sowohl außerhalb als auch innerhalb
des Sichtfeldes des Fahrers liegende Straßenverlauf kann dabei beispielsweise
mittels von fern nach nah immer heller beidseitig am Straßenrand
bis in den Nahbereich hinein aufleuchtenden Markierungen über eine
als aus Projektionsvorrichtung und Windschutzscheibe bestehendes
Head-up-Display ausgebildete Bildwiedergabevorrichtung als zuschaltbare
Anzeige positionsrichtig und perspektivisch richtig in das Sichtfeld
des Fahrers eingespiegelt werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Anzeige
der Bildwiedergabevorrichtung zusätzlich zu dem Straßenverlauf
eine zur Zielführung
durch die Navigationsvorrichtung dienende Sollkursinformation zeigt.
Hierdurch wird eine leichtere Interpretierbarkeit der Sollkursinformation der
Navigationsvorrichtung durch Einblendung in ein Bild der aktuellen
Verkehrs- und Fahrsituation erreicht.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Anzeige
der Bildwiedergabevorrichtung zusätzlich inner halb der Sichtweite
des Nachtsichtgerätes
auf der Fahrbahn liegende Hindernisse anzeigt, wobei direkt die
unveränderten
Bilddaten vom Bildsensor oder veränderte Bilddaten, z.B. farblich
hervorgehobene Hindernisse, angezeigt werden können. Dabei können die
Informationen über Hindernisse
auch von anderen im Fahrzeug angeordneten, abstandserkennenden Fahrassistenzvorrichtungen,
wie beispielsweise einer Adaptive-Cruise-Control, ACC, zur Verfügung gestellt
werden, oder dazu benutzt werden, die Anzeige zu verändern bzw.
den Informationsgehalt zu optimieren.
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Eine
andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Bildwiedergabevorrichtung das Display eines Nachtsichtgeräts ist,
wobei der bildgebende Sensor vorzugsweise die Kamera des Nachtsichtgeräts ist,
beispielsweise eine IR-Kamera.
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Eine
zusätzliche
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bildwiedergabevorrichtung
ein die Anzeige über
die Windschutzscheibe in den Sichtbereich des Fahrers des Kraftfahrzeugs einspiegelnde,
aus der Windschutzscheibe und einer von unten gegen die Windschutzscheibe
gerichteten Projektionsvorrichtung bestehendes Head-up-Display ist,
so dass der Fahrer die Anzeige mit dem weiteren, außerhalb
seines Sichtfeldes liegenden Straßenverlauf und das für ihn in
dem für
das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich erkennbare, tatsächliche
Verkehrsgeschehen perspektivisch und positionsrichtig überlagert
direkt vor Augen hat.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung, in der zeigen:
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1 einen
schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung
und
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2 eine
von einer erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung
auf einer Bildwiedergabevorrichtung dargestellte Anzeige eines Straßenverlaufs.
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Eine
in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtung
besteht aus einem bildgebenden Sensor 1, vorzugsweise einer
im nahen oder fernen Infrarot arbeitenden Infrarotkamera eines Nachtsichtgeräts, einer
Navigationsvorrichtung 2, welche eine oder mehrere der
Informationen Fahrzeugposition, Straßenkategorie, Straßenkartendaten zur
Bestimmung des weiteren Straßenverlaufs
und der für
den Straßenverlauf
optimierte Geschwindigkeit, zulässige
Höchstgeschwindigkeit,
Sollkursinformation für
eine geplante Route in Form einer Abbiegeinformation zur Verfügung stellt,
einem oder mehreren Fahrdynamiksystemen 3 oder dedizierten
Sensoren, die Informationen wie Fahrgeschwindigkeit, Getriebestellung,
Lenkradeinschlagswinkel, Lenkwinkel, Nickwinkel zur Verfügung stellen,
einer hinderniserkennenden Fahrassistenzvorrichtung 4,
welche Informationen über
vorausfahrende Fahrzeuge oder Hindernisse auf der Fahrbahn liefert,
einer Bildwiedergabevorrichtung 5 sowie einem Steuergerät 6, mit
dem die anderen Komponenten über
Datenleitungen 7 verbunden sind und welches die die Informationen
tragenden Signale der anderen Komponenten verarbeitet und auf der
Bildwiedergabevorrichtung als Anzeige ausgeben kann. Das Steuergerät 6 steuert
dabei den bildgebenden Sensor 1 an, bereitet das von dem
bildgebenden Sensor 1 in Form eines Videostromes ausgegebene
Bild der aktuellen Verkehrs- und Fahrsituation zur Darstellung auf
der Bildwiedergabevorrichtung 5 auf, ermittelt den Nickwinkel
des Kraftfahrzeugs aus dem Kamerabild oder empfängt diese Information von dem
Fahrdynamiksystem 3 und berechnet den Straßenverlauf
aus dem Videostrom des bildgebenden Sensors 1, aus dem
von der Navigationsvorrichtung 2 zur Verfügung gestellten Straßenkartendaten,
sowie aus einer Kombination aus Videostrom und Straßenkartendaten,
wobei der im Nahbereich genaue Straßenverlauf aus dem Videostrom
mit der Information aus den Straßenkartendaten so weitergeführt wird,
dass sich ein glatter horizontaler Krümmungsverlauf ergibt. Dazu
werden die Spurverläufe
aus dem Videostrom und den Straßenkartendaten
verglichen und geeignet fusioniert. Mit dieser Information kann
dann der aus dem Videostrom ermittelte, im Sichtfeld des bildgebenden
Sensors 1 liegende Straßenverlauf 9 mit den
Informationen aus den Straßenkartendaten
verlängert
werden. Damit werden die Digitalisierungsfehler der Straßenkartendaten
kompensiert.
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In 2 ist
eine Anzeige 8 der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung
auf einer Bildwiedergabevorrichtung 5 dargestellt. Dabei
zeigt die Anzeige 8 den Straßenverlauf 9. Im Bereich
der Fahrspur 10 des Fahrzeuges wird das Bild der Anzeige 8 so
verändert,
insbesondere optimiert, dass der Fahrer den weiteren Straßenverlauf 9 deutlicher
als die Umgebung 11 wahrnimmt. Geeigneterweise werden hierzu
auf der Fahrbahn 14 von dem bildgebenden Sensor 1 erkannte
Fahrbahnmarkierungen 15 hervorgehoben oder solche Fahrbahnmarkierungen 15 ergänzt. Dabei
können
grafische Elemente korrespondierend zu den Straßenrändern 12 und/oder
grafische Elemente korrespondierend zu dem Mittelstreifen 13 von
dem Steuergerät 6 erzeugt
und angezeigt werden. Darüberhinaus
ist eine geeignete Anpassung der Helligkeit des Bildes und/oder
der angezeigten grafischen Elemente in der Anzeige 8 möglich, sowie
eine geeignete Anpassung des Kontrastes, der Schärfe sowie der Farbe denkbar.
Unabhängig
von der Art der Darstellung des Straßenverlaufs wird diese Darstellung
dem Krümmungsverlauf
der Straße,
beispielsweise unter Annahme einer ebenen Straße 16, unter Ermittlung
des Krümmungsverlaufes
der Straße 16 aus
dem Videostrom des bildgebenden Sensors 1 oder durch Ermittlung
des Krümmungsverlaufes
der Straße 16 aus
den Straßenkartendaten der
Navigationsvorrichtung 2 perspektivisch positionsrichtig
angepasst.
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An
Kreuzungen, Ausfahrten Kreisverkehren oder generell an allen Verzweigungen
können
die vorher beschriebenen Manipulationen an der Anzeige 8 an
allen abgehenden Straßenverläufen 9 vorgenommen
werden. Dabei kann je nach Komplexität der Verkehrs- und Fahrsituation
das Bild der Anzeige 8 so überladen werden, dass es dem
Fahrer keine Hilfe mehr bietet. Um die Menge der dargestellten Informationen
zu verringern, wird nur ein einziger Straßenverlauf 9 vollständig hervorgehoben.
Der hervorgehobene Straßenverlauf 9 kann
dabei bei eingeschalteter Zielführung
der Navigationsvorrichtung 2 dem Sollkurs der empfohlenen
Route, der Straße 16 gleichen
Namens, der Straße 16 gleicher
Kategorie, oder der Straße 16 mit
dem kleinsten Krümmungsverlauf,
oder einer auf vorangegangenen Fahrten erlernten Route folgen.
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Damit
die Information über
eine Verzweigung als besonderer Gefahrenpunkt und/oder Routenalternative
nicht verloren geht, können
Verzweigungen mit speziellen grafischen Elementen oder durch die Darstellung
von Fahrbahnmarkierungen 15 der abgehenden Straßen 16 positionsrichtig
auf der Bildwiedergabevorrichtung 5 angezeigt werden.
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Um
den Fahrer nicht mit unplausiblen Informationen zu überlasten,
wird die Anzeige 8 im Stadtverkehr und beim Rückwärtsfahren
ausgesetzt, reduziert oder vereinfacht. Eine entsprechende Optimierung
der Anzeige 8 ist bei einem Lenkradeinschlagswinkel oberhalb
einer einstellbaren Schwelle, einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb
einer einstellbaren Schwelle, einer Fahrgeschwindigkeit oberhalb
einer einstellbaren Schwelle, einer Fahrgeschwindigkeit oberhalb
einer als zulässig
erkannten Schwelle, bei einem instabilen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs,
einem Abstand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug unterhalb einer
einstellbaren Schwelle, bei einer bestimmten Straßenkategorie,
bei der beispielsweise eine schlechte oder veraltete Digitalisierung erkannt
oder vermutet wird, bei oder in einem Kreisverkehr oder einer Kreuzung,
bei einer nicht verfügbaren
optischen oder kartografischen Erkennung des Straßenverlaufs 9,
bei einer Krümmung
des voraus liegenden Straßenverlaufs 9 oberhalb
einer einstellbaren Schwelle, bei einer Erkennung einer Überlastung
des Fahrers, beispielsweise durch Bedienen komplexer Fahrzeugfunktionen
oder Kommunikationseinrichtungen, oder wenn der bildgebende Sensor 1,
die Navigationsvorrichtung 2 oder ein angeschlossenes Fahrdynamiksystem 3 keine
Informationen liefert, denkbar.
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Um
den Fahrer nicht durch das Umschalten zwischen Zuständen der
Anzeige 8 mit und ohne Hervorhebung von relevanten Informationen
abzulenken, werden die eingeblendeten Fahrbahnmarkierungen 16,
Richtungsanzeigen 17 zur Information über den Sollkurs oder den Straßenverlauf 9 in
ihrer Vorausschau insbesondere in Bezug auf ihre Wahrnehmbarkeit
auf der Bildwiedergabevorrichtung 5 in einem für die menschliche
Wahrnehmung geeigneten zeitlichen Verlauf ein- und ausgeblendet.
Dazu können
z.B. Helligkeit, Kontrast, Schärfe
sowie Farbwerte angepasst werden.
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Bedingt
durch die perspektivische Darstellung der Anzeige 8 auf
der Bildwiedergabevorrichtung 5 ergeben sich für den Fahrer
ab einer gewissen Distanz keine mehr wahrnehmbaren Details. Dabei wird
die Darstellung auf die Reichweite beschränkt, in der die gewählte Darstellungsart
Effekte auf der Bildwiedergabevorrichtung 5 erzeugt, die
größer als
ein Pixel ist und oberhalb einer für den Fahrer wahrnehmbaren
Stufe liegt. Darüber
hinaus ist die Reichweite davon abhängig, wie weit der weitere
Verlauf der Fahrbahn 14 zuverlässig aus dem Videostrom erkannt
oder aus den Straßenkartendaten
ermittelt werden kann. Stehen dabei keine Straßenkartendaten zur Verfügung, wird
die Reichweite der Fahrassistenzvorrichtung auf den aus dem Videostrom
erkannten Straßenverlauf 9 beschränkt. Steht
keine Erkennung der Fahrspur 10 aus dem Videostrom zur
Verfügung,
beispielsweise weil die Fahrspurerkennung nicht implementiert ist,
oder keine Fahrspur 10 mangels Fahrbahnmarkierungen 15 erkennbar
ist, kann die Darstellung und damit die Fahrassistenzvorrichtung
in der oben beschriebenen vollen Reichweite betrieben werden.
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Sind
von dem bildgebenden Sensor 1 des Nachtssichtgeräts erkennbare
Fahrbahnmarkierungen 15 nicht vorhanden oder schlecht erkennbar, kann
die Fahrbahn 14 auch anhand des Überganges zwischen Straßenrand 12 und
Umgebung 11, beispielsweise innerorts der Bordsteinkante,
oder außerorts
dem Straßengraben
oder dem tiefer liegenden, nicht asphaltierten Straßenunterbau,
oder anhand von am Straßenrand
stehenden Objekten, wie beispielsweise Leitpfosten, Leitplanken,
Schilder und dergleichen erkannt werden.
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Um
dem Fahrer Hinweise auf potenzielle Gefahrenstellen geben zu können, und
um einer missbräuchlichen
Verwendung der Fahrassistenzvorrichtung entgegenzuwirken, kann die
Reichweite der Darstellung weiter eingeschränkt werden, wenn die Fahrgeschwindigkeit über der
von einem Kurvenwarner empfohlenen Geschwindigkeit, oder über der
von der Navigationsvorrichtung 2 erkannten zulässigen Geschwindigkeit
liegt.
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Neben
dem Straßenverlauf 9 können noch weitere
Informationen aus den genannten Komponenten perspektivisch richtig
in die Anzeige 8 der aktuellen Verkehrs- und Fahrsituation
eingeblendet werden, beispielsweise ein farblich codierter Abstand zu
einem vorausfahrenden Fahrzeug, wobei die farbliche Codierung eine
Information trägt,
ob der Abstand ausreichend ist, oder nicht, der Angabe eines Bremspunktes
oder einer generellen Abstandsinformation. Zur Zielführung durch
die Navigationsvorrichtung 2 können darüber hinaus ein Abbiegepfeil,
ein Abbiegepunkt, die Wegstrecke bis zum Abbiegepunkt, sowie Abzweigungen,
Kreuzungen und Kreisverkehre in der Anzeige 8 auf der Bildwiedergabevorrichtung 5 dargestellt
werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit:
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Die
Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Kraftfahrzeugen
sowie von Fahrassistenzvorrichtungen für Kraftfahrzeuge gewerblich
anwendbar.