DE102006050548A1

DE102006050548A1 - Verfahren zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer

Info

Publication number: DE102006050548A1
Application number: DE200610050548
Authority: DE
Inventors: Alexander Augst
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: DE102006050548B4

Abstract

Bei einem Verfahren zur Warnung zumindest eines Verkehrsteilnehmers, bei welchem mittels an einem Kraftfahrzeug vorgesehener Projektionsmittel zumindest ein Projektionsobjekt als Warnhinweis für zumindest einen anderen Verkehrsteilnehmer an einer Projektionsstelle außerhalb des Kraftfahrzeugs erzeugt wird, wird durch an dem Kraftfahrzeug vorgesehene Informationsaufnahmemittel Situationsinformation zur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestehenden Verkehrssituation erfasst, wird auf Basis der Situationsinformation eine bevorzugte Projektionsstelle außerhalb des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung des Projektionsobjekts bestimmt und das Projektionsobjekt wird gezielt an der bevorzugten Projektionsstelle erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Warnung zumindest eines Verkehrsteilnehmers, bei welchem mittels an einem Kraftfahrzeug vorgesehener Projektionsmittel zumindest ein Projektionsobjekt als Warnhinweis für zumindest einen anderen Verkehrsteilnehmer an einer Projektionsstelle außerhalb des Kraftfahrzeugs erzeugt wird.
Aus der DE 10 2004 025 251 A1 ist eine Warnvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem eine Diode aufweisenden Laserlichtstrahler oder Laserprojektor bekannt, wobei die Diode einen gebündelten Lichtstrahl aussendet, der auf einer bestimmten reflektierenden Fläche auf der Heckscheibe eine Signalinformation erzeugt, die für den Fahrer eines nachfolgenden Fahrzeugs auf der reflektierenden Fläche der Heckscheibe oder außerhalb der Heckscheibe des Kraftfahrzeugs als Warndreieck in Erscheinung tritt. Als Beispiel für das Inerscheinungtreten außerhalb des Kraftfahrzeugs wird die Projektion eines Warndreiecks auf Nebel oder Rauch angegeben.
Eine solche Warnvorrichtung ist jedoch nicht geeignet, sämtliche sich nähernden Verkehrsteilnehmer ausreichend zu warnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, durch welches eine verbesserte Warnung anderer Verkehrsteilnehmer erreicht werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird durch an dem Kraftfahrzeug vorgesehene Informationsaufnahmemittel Situationsinformation zur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestehenden Verkehrssituation erfasst, auf Basis dieser Situationsinformation wird eine bevorzugte Projektionsstelle zur Erzeugung des Projektionsobjekts bestimmt, an welcher das Projektionsobjekt gezielt erzeugt wird.
Durch die Erfindung wird eine frühzeitige Warnung anderer Verkehrsteilnehmer ermöglicht.
Die Erfindung zielt insbesondere auf Situationen ab, in welchen das mit den Projektionsmitteln ausgerüstete Kraftfahrzeug durch einen Unfall oder eine Panne an der Weiterfahrt gehindert wird. Es wird also im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass das projizierende Kraftfahrzeug sich im Stillstand befindet. Ferner wird davon ausgegangen, dass das projizierende Kraftfahrzeug sich auf dem Verkehrsweg oder zumindest in der Nähe desselben befindet, auf welchem es vor dem durch die Panne bzw. den Unfall erzwungenen Stillstand gefahren ist.
Erst durch die erfindungsgemäße Bestimmung und Berücksichtigung der Richtung, aus welcher sich andere Verkehrsteilnehmer nähern bzw. nähern könnten, kann das erfindungsgemäß erzeugte Projektionsobjekt an einer Projektionsstelle erzeugt werden, an welcher es eine besonders hohe Warnwirkung entfalten kann. Beispielsweise kann es unmittelbar im Sichtbereich eines anderen Verkehrsteilnehmers (beispielsweise auf der Straßenoberfläche einige Meter vor diesem Verkehrsteilnehmer) erzeugt werden. Es kann auch in vorgegebener oder möglichst großer Entfernung von dem Kraftfahrzeug entlang eines zu der Unfall- bzw. Pannenstelle führenden Verkehrswegs erzeugt werden. Alternativ kann es an einer Projektionsstelle erzeugt werden, die von einem sich nähernden Verkehrsteilnehmer besonders gut einsehbar ist.
Die erfindungsgemäß erfasste Situationsinformation zur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestehenden Verkehrssituation kann insbesondere in einer tatsächlichen oder geschätzten Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung des Kraftfahrzeugs relativ zu einem anderen Verkehrsteilnehmer bestehen. Ebenso kann die Situationsinformation in einer tatsächlichen oder geschätzten Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung des Kraftfahrzeugs relativ zu einem Verkehrsweg bestehen.
Vorzugsweise wird eine tatsächliche Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung gegenüber einem anderen Verkehrsteilnehmer messtechnisch bestimmt. Die Informationsaufnahmemittel im Sinne der Erfindung sind dann vorzugsweise als entsprechende Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs ausgebildet.
Die tatsächliche Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung gegenüber einem anderen Verkehrsteilnehmer kann auch durch Kommunikation, insbesondere mit dem anderen Verkehrsteilnehmer, bestimmt werden. Die Kommunikation mit dem anderen Verkehrsteilnehmer kann entweder unmittelbar durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder vermittelt über ein Netzwerk oder einen zentralen, z.B. server-basierten, Datendienst erfolgen. Die Informationsaufnahmemittel im Sinne der Erfindung sind dann vorzugsweise als entsprechende Kommunikationsmittel, insbesondere Empfangsmittel, des Kraftfahrzeugs ausgebildet.
Vorzugsweise wird die Projektionsstelle abhängig von einer Bewegung des zumindest einen anderen Verkehrsteilnehmers angepasst. Das erzeugte Projektionsobjekt kann somit auch für einen sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden anderen Verkehrsteilnehmer dauerhaft gut erkennbar gemacht werden.
Eine Schätzung einer Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung des Kraftfahrzeugs relativ zu dem anderen Verkehrsteilnehmer kann basieren auf einer auf einem Bewegungsmodell basierenden Fortschreibung einer ehemals bekannten Position, Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit des anderen Verkehrsteilnehmers. Sie kann auch auf der Annahme beruhen, dass andere Verkehrsteilnehmer sich auf Verkehrswegen bewegen. Insofern genügt es, die eigene Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung relativ zu einem, insbesondere dem nächstgelegenen, Verkehrsweg zu bestimmen oder abzuschätzen, um die Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung relativ zu einem sich auf diesem Verkehrsweg nähernden Verkehrsteilnehmers abzuschätzen.
Die tatsächliche Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung des Kraftfahrzeugs relativ zu einem Verkehrsweg kann insbesondere bestimmt werden unter Verwendung eines, vorzugsweise satellitengestützten, Positionsbestimmungssystems (z.B. GPS), gegebenenfalls zusätzlicher Mittel zur Bestimmung der eigenen geographischen Ausrichtung (z.B. Kompass), sowie digitalen Kartenmaterials. Alternativ oder zusätzlich können durch Umfeldsensoren, insbesondere kamerabasiert, Merkmale eines Verkehrsweges (z.B. Leitpfosten, Verkehrsschilder) detektiert und in die Bestimmung miteinbezogen werden.
Dem Fachmann sind zudem weitere Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der eigenen tatsächlichen oder geschätzten Ausrichtung und gegebenenfalls Entfernung des Kraftfahrzeugs relativ zu einem anderen Verkehrsteilnehmer oder Verkehrsweg geläufig. Um nur einige zu nennen: Es könnte kamerabasiert ein Verkehrsweg oder ein anderer Verkehrsteilnehmer detektiert und darauf basierend die eigene Relativposition und/oder Relativausrichtung bestimmt werden. Es können insbesondere bei Dunkelheit auch die Scheinwerfer eines anderen Verkehrsteilnehmers durch entsprechende Spezialsensorik (vergleichbar mit der bei einem so genannten Fernlicht-Assistenten verwendeten Sensorik) detektiert und darauf basierend die eigene Position und/oder Ausrichtung gegenüber dem anderen Verkehrsteilnehmer bestimmt werden.
Zur gezielten Erzeugung an der bevorzugten Projektionsstelle werden die Projektionsmittel vorzugsweise geeignet eingestellt bzw. konfiguriert, insbesondere geeignet verschwenkt. Das Kraftfahrzeug muss dazu über entsprechend einstellbare bzw. konfigurierbare, insbesondere verschwenkbare Projektionsmittel verfügen. Die Konfigurationseinstellungen solcher Projektionsmittel können dann derart in Abhängigkeit von der zuvor bestimmten bevorzugten Projektionsstelle verändert werden, dass die Erzeugung des Projektionsobjekts gezielt an der bevorzugten Projektionsstelle erfolgt.
Zusätzlich zu einem bloßen abstrakten Warnhinweis kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch Zusatzinformation durch die Projektionsmittel angezeigt werden. Wertvolle Information kann beispielsweise Personenschäden oder die Notwendigkeit schneller Hilfe betreffen. Demzufolge könnten mögliche Zusatzinformationen textuell lauten „Unfall mit verletzten Personen", „Bitte Rettungsdienst alarmieren", „Bitte Abschleppdienst rufen" etc. Vergleichbare Zusatzinformation kann auch grafisch oder symbolisch vermittelt werden.
Unter einem Projektionsobjekt im Sinne der Erfindung kann jede außerhalb des Kraftfahrzeugs auftretende Lichterscheinung angesehen werden, die durch die an dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Projektionsmittel verursacht wird. Als Projektionsmittel im Sinne der Erfindung werden nicht angesehen konventionelle Fahrzeugscheinwerfer und Fahrzeugleuchten, die in erster Linie zur Erhellung der Umgebung des Fahrzeugs dienen (z.B. Abblendlicht und Fernlicht) oder die zu einer verbesserten Erkennbarkeit des Fahrzeugs dienen, ohne gezielt Licht an eine Projektionsstelle in der Umgebung des Fahrzeugs abzugeben (z.B. Heckleuchten).
Besonders auffällig und für andere Verkehrsteilnehmer leicht hinsichtlich ihrer Warnfunktion interpretierbar kann eine Projektion sein, die sich dem Betrachter dreidimensional darstellt. Dies kann beispielsweise in an sich bekannter Weise erreicht werden durch eine an sich im Wesentlichen zweidimensionale Projektion, die vom Betrachter aber aufgrund perspektivischer Darstellungselemente dreidimensional wahrgenommen wird.
Typischerweise werden Projektionsobjekte erzeugt, indem Licht auf die Oberfläche eines festen (also nicht flüssigen oder gasförmigen) Körpers geworfen wird. Es dient dann also die Oberfläche des Körpers als Projektionsfläche. Ein Projektionsobjekt im Sinne der Erfindung kann unter bestimmten Umständen und unter Zuhilfenahme geeigneter Techniken aber auch an einer Projektionsstelle „im freien Raum" – also nicht auf der Oberfläche eines Festkörpers, sondern beispielsweise „in der Luft schwebend" – erzeugt werden.
Ein solches „im freien Raum" erzeugtes Projektionsobjekt kann beispielsweise im Wesentlichen flächig ausgebildet sein oder zumindest für den Betrachter flächig in Erscheinung treten. Hierzu kann etwa eine Nebelwand als Projektionsfläche genutzt werden. Um ein dreidimensionales Erscheinungsbild zu erreichen, ist ganz besonders vorteilhaft die Anwendung von Techniken, die tatsächlich die Erzeugung eines bereits an sich dreidimensional beschaffenen Projektionsobjekts zulassen. Durch eine an sich dreidimensionale Projektion kann mehreren Betrachtern mit unterschiedlichen Blickrichtungen zu dem Projektionsobjekt eine dreidimensionale Darstellung an derselben Projektionsstelle dargeboten werden, denn durch die nachfolgend beschriebenen Techniken können Darstellungen realisiert werden, deren Dreidimensionalität nahezu unabhängig vom Blickwinkel des Betrachters ist. Eine solche dreidimensionale Projektion ist ganz besonders vorteilhaft wegen ihres realistischen räumlichen Erscheinungsbilds, welches eine hohe Aufmerksamkeit des Betrachters und eine wirkungsvolle Informationsvermittlung zur Folge haben kann. Da eine solche dreidimensionale Projektion typischerweise aus der Fahrbahnebene räumlich herausragt oder über dieser „schwebt", ist sie besonders gut erkennbar und wird nur mit geringer Wahrscheinlichkeit verdeckt.
Technisch realisierbar ist eine solche dreidimensionale Projektion etwa durch holographische Projektion, beispielsweise mit Hilfe kohärenter Lichtquellen (Laser). Für die holographische Projektion notwendige kohärente Lichtquellen können in an sich aus dem Stand der Technik bekannter Art und Weise beispielsweise mittels Teilung eines Laserstrahls mit Hilfe eines halbtransparenten Spiegels erzeugt werden.
Gegebenenfalls kann für die Projektion an der Projektionsstelle ein speziell ausgestaltetes Medium geschaffen werden, in welches bzw. auf welches projiziert wird. Alternativ oder zusätzlich kann an der Projektionsstelle auch eine Grenze zweier Medien mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften geschaffen werden. Es kann dann speziell die Grenze zwischen den beiden Medien geeignete optische Eigenschaften aufweisen, um dort ein Projektionsobjekt zu erzeugen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine holographische Projektion auf eine oder mehrere Ultraschallwellenfronten vorgenommen. Vorzugsweise sind die Ultraschallwellenfronten hinsichtlich ihrer räumlichen Anordnung steuerbar. Dabei kann mit Hilfe speziell zu diesem Zweck geschaffener stehender Ultraschallwellen bzw. einer räumlichen Anordnung solcher stehender Ultraschallwellen eine Inhomogenität der wellenoptischen Eigenschaften eines Mediums geschaffen werden. Mittels dieser Inhomogenität können die für die holographische Projektion verwendeten kohärenten Lichtquellen ein Defraktionsmuster an vorgegebenen Stellen im Raum bilden. Diese Stellen im Raum verhalten sich somit selbst wie Lichtquellen im Raum (vgl. physikalischer Effekt der Defraktion), wodurch aus der Sicht eines Betrachters ein im Raum schwebendes dreidimensionales Objekt gebildet werden kann. Eine geeignete Ultraschallwellenfront kann etwa mittels ebenfalls kohärenter untereinander synchronisierter Ultraschallsignalgeber geschaffen werden. Solche Ultraschallsignalgeber können in einem Medium (beispielsweise in Wasser oder – für die vorliegende Anwendung von höherer Relevanz – in Luft) stehende Wellen erzeugen, die gegebenenfalls auch räumlich verschiebbar sind. Indem der Luftdruck infolge der Wellen an den betreffenden Stellen im Raum ungleichmäßig verteilt wird, ergeben sich auch für die optischen Eigenschaften der betreffenden Stellen bestimmte Veränderungen, insbesondere bilden sich Minima bzw. Maxima im Hinblick auf bestimmte optische Eigenschaften. Die daraus resultierende Inhomogenität kann als Medium, bildlich gesprochen „Kristallisationszentren", für die Bildung eines Defraktionsmusters genutzt werden.
Durch die oben beschriebenen Techniken können also sekundäre Lichtquellen im freien (nur mit Luft gefüllten) Raum erzeugt werden. In entsprechender Anzahl und räumlicher Anordnung können solche sekundären Lichtquellen, die auch räumlich ausgedehnt sein können, bei einem Betrachter zur Wahrnehmung als Projektionsobjekt im Sinne der Erfindung führen.
Zum Bewerkstelligen einer solchen Erzeugung von Projektionsobjekten kann die Erzeugung eines speziellen Projektionsmediums in dem freien Raum erforderlich sein. Durch den rasanten Fortschritt der Entwicklungen auf diesem Gebiet wird jedoch eine zunehmend verbesserte Entkopplung der Projektion von den Eigenschaften des Mediums, in welches projiziert wird, erreicht. Auf die Erzeugung eines geeigneten Mediums, etwa einer Ultraschallwellenfront, welche grundsätzlich auch durch das projizierende Kraftfahrzeug erfolgen kann, kann somit zukünftig möglicherweise verzichtet werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine holographische Projektion auch an einer an der Projektionsstelle zumindest kurzzeitig geschaffenen Wärmefront erzeugt werden. Die Wärmefront kann durch Beeinflussung der lokalen Temperatur der Luft an der Projektionsstelle mit Hilfe entsprechender technischer Mittel, insbesondere mit Hilfe von Mitteln zum Erwärmen der Luft (beispielsweise mit Hilfe eines weiteren unsichtbaren gelenkten Laserstrahls oder mehrerer auf eine Ebene im Raum fokussierter Laserstrahlen) geschaffen werden. Durch solche Techniken kann beispielsweise lokal Wasserdampf bzw. Nebel erzeugt werden, da die Wassertröpfchen in der Luft – beispielsweise mit einem Laserstrahl – erhitzt werden können. Eine auf solche Art und Weise erzeugbare „Nebelwand" kann als Projektionsfläche für die erfindungsgemäße Projektion dienen.
Die genannten Inhomogenitäten wellenoptischer Eigenschaften des Mediums können in beiden oben beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen auch pulsierend, d.h. für jeweils eine kurze Zeit, und an annähernd demselben Ort geschaffen werden, da eine aus schnell pulsierenden Raumbereichen zusammengesetzte Projektion in der menschlichen Wahrnehmung als zeitlich und räumlich kontinuierlich wahrgenommen wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierfür eine Synchronisation der Einrichtung zur Schaffung wellenoptischer Inhomogenitäten mit der Steuerung des Projektionsmittels geschaffen wird.
Bei der praktischen Umsetzung der beschriebenen Verfahren ist zu beachten, dass ein geschaffenes Projektionsmedium unter Umständen nur für sehr kurze Zeit in unveränderter Form zur Verfügung steht. Beispielsweise kann eine geschaffene Wärmefront innerhalb von Sekunden verschwimmen oder durch Luftströme verändert, z.B. verzerrt, werden. Ein lokal erzeugter Überdruck wird in der Regel innerhalb weniger Millisekunden ausgeglichen. Nur im Fall einer stehenden Welle gibt es Knotenpunkte und Schwingungsorte im Raum, die periodisch ihre Minima und Maxima erreichen, weshalb eine solche Lösung bevorzugt wird. Um einer jeweils nur kurzzeitigen Nutzbarkeit des erzeugten Projektionsmediums gerecht zu werden, kann die Erzeugung von Projektionsobjekten in einem gepulsten Betrieb unter Synchronisation der Einrichtungen zur Schaffung des Projektionsmediums und der eigentlichen projizierenden Einrichtung erfolgen. Für eine in der menschlichen Wahrnehmung als zeitkontinuierlich wahrgenommene Projektion können dabei ca. 24 Einzelprojektionen pro Sekunde ausreichen. Untersuchungen haben ergeben, dass dabei jede Einzelprojektion eine Zeitdauer von wenigen Nanosekunden nicht überschreiten muss, um eine ausreichende Erkennbarkeit zu gewährleisten.
Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug selbst geeignete Mittel zum Schaffen eines speziell ausgestalteten Projektionsmediums (beispielsweise zur Erzeugung einer Ultraschallwellenfront bzw. zur anderweitigen Schaffung wellenoptischer Inhomogenitäten) und gegebenenfalls zur Steuerung der räumlichen Anordnung derselben. Beispielsweise können an dem Kraftfahrzeug geeignete Ultraschallsignalgeber zu diesem Zweck vorgesehen werden. Durch die Möglichkeit der Steuerung der räumlichen Anordnung kann das Projektionsmedium dort geschaffen werden, wo ein Projektionsobjekt erzeugt werden soll. Das Kraftfahrzeug ist bei geeigneter Steuerung dann eigenständig in der Lage, durch eine entsprechende Projektionstechnik dreidimensionale Projektionsobjekte zu erzeugen.
Ein „im freien Raum" erzeugtes Projektionsobjekt kann im Wesentlichen zwei- oder dreidimensional ausgebildet sein. Auch die Sichtbarkeit eines zweidimensionalen Projektionsobjekts kann unter Umständen verbessert werden, wenn die Projektion nicht auf eine Projektionsfläche vorgenommen wird, sondern wenn das Projektionsobjekt, gegebenenfalls unter Nutzung eines Projektionsmediums wie etwa einer Ultraschallwellenfront, gewissermaßen „schwebend" im freien Raum erzeugt wird. So können etwa auch zweidimensionale – nicht nur durch ihre perspektivische Ansicht, sondern tatsächlich – aus der Fahrebene herausragende Projektionsobjekte erzeugt werden.
Die Erfindung kann unter Verwendung einer Projektionstechnik, die eine Erzeugung „im freien Raum schwebender" Projektionsobjekte erlaubt, besonders vorteilhaft umgesetzt werden. Beispielsweise kann ein mit geeigneten Projektionsmitteln ausgestattetes Kraftfahrzeug im Falle einer Panne ein als Warnhinweis geeignetes Projektionsobjekt, insbesondere ein Warndreieck, in die Luft über dem Kraftfahrzeug projizieren, um andere Verkehrsteilnehmer auf das Pannenfahrzeug aufmerksam zu machen. Die genaue Projektionsstelle über dem Kraftfahrzeug kann erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der vorliegenden Verkehrssituation derart gewählt werden, dass der Warnhinweis besonders gut für einen sich nähernden anderen Verkehrsteilnehmer sichtbar ist. Das als Warnhinweis dienende Projektionsobjekt kann auch „schwebend im Raum" über einer Fahrbahn erzeugt werden, auf welcher sich andere Verkehrsteilnehmer nähern bzw. nähern könnten. Wenn die Position eines anderen Verkehrsteilnehmer bekannt ist, kann auch eine Projektion auf die Straßenoberfläche direkt vor dem anderen Verkehrsteilnehmer oder im freien Raum vor dem anderen Verkehrsteilnehmer vorgenommen werden.
Die erfindungsgemäße Erzeugung des Projektionsobjekts erfolgt vorzugsweise automatisch bei Erkennung bestimmter Situationen oder Zustände (z.B. Panne oder Unfall des Fahrzeugs). Sie kann auch durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs aktivierbar bzw. deaktivierbar ausgeführt sein. Vorzugsweise ist insbesondere die Aktivierung auch aus mittlerer Entfernung (z.B. durch die Funkfernbedienung eines Fahrzeugschlüssels) oder großer Entfernung (z.B. durch Anwahl per Mobilfunk) möglich.
Generell – d.h. auch bei dreidimensionalen Projektionen, insbesondere aber bei zweidimensionalen Projektionen – kann es bei Projektionsobjekten, die sich dem Betrachter abhängig von dessen Blickwinkel verzerrt darstellen könnten, vorteilhaft sein, den Blickwinkel des jeweiligen Betrachters bei der Projektion derart zu berücksichtigen, dass sich aus dem jeweiligen Blickwinkel ein zumindest annähernd geometrisch korrektes (unverzerrtes) Bild ergibt. Die Berücksichtigung kann insbesondere in einer absichtlichen Verzerrung des zu projizierenden Bildes bestehen, welche die blickwinkelabhängige perspektivische Verzerrung bei der Betrachtung des Projektionsobjekts ausgleicht. Ein solches Vorgehen ist in ganz anderem Zusammenhang etwa bekannt für fest auf einer Spielfläche von Sportstadien angebrachte Werbeanzeigen, welche derart auf eine bestimmte Kameraperspektive abgestimmt sind, dass sie im Kamerabild unverzerrt erscheinen. Sofern die Blickrichtung eines Betrachters auf das erfindungsgemäß erzeugte zumindest eine Projektionsobjekt bekannt ist – zum Beispiel im Falle eines anderen Verkehrsteilnehmers, dessen Position durch Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erkannt wird oder durch Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation gemeldet wird – ist es vorteilhaft, die bekannte Blickrichtung in an sich bekannter Art und Weise bei der Projektion zu berücksichtigen. Ansonsten können Annahmen bezüglich eines Betrachtungswinkels getroffen werden. Beispielsweise kann bei der Erzeugung des Projektionsobjekts auf, über oder am Rande eines Verkehrswegs davon ausgegangen werden, dass sich andere Verkehrsteilnehmer dem Projektionsobjekt entlang des Verkehrswegs nähern, woraus sich ein voraussichtlicher Betrachtungswinkel ergibt.
Alternativ – insbesondere, wenn nicht bekannt ist, in welcher Richtung sich ein Betrachter befinden könnte oder wenn mehrere mögliche Richtungen in Betracht zu ziehen sind – können auch einfach mehrere Darstellungen gleichzeitig projiziert werden, die jeweils auf einen bestimmten Betrachtungswinkel bzw. Betrachtungswinkelbereich abgestimmt sind. Somit besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass für einen aus unbekanntem Blickwinkel betrachtenden Betrachter zumindest eine der Darstellungen gut erkennbar und informativ ist.
Die erfindungsgemäß genutzten Projektionsmittel können sich aus einer einzigen Projektionseinheit oder mehreren Projektionseinheiten zusammensetzen. Die Verwendung mehrerer voneinander beabstandeter Projektionseinheiten kann nützlich sein, um auch nahe am Fahrzeug noch ein räumlich ausgedehntes Projektionsobjekt erzeugen zu können. Auch mehrfarbige oder besonders lichtstarke Projektionen können unter Umständen besser bewerkstelligt werden, wenn mehrere Projektionseinheiten dazu beitragen.
Die Erzeugung zumindest eines Projektionsobjekts kann in einer einfachen Ausgestaltung eines Systems zur Umsetzung eines solchen Verfahrens beispielsweise durch eine lichttechnische, etwa laserbasierte, Projektion auf die Fahrbahn erreicht werden. Eine solche Projektion kann im einfachsten Fall mittels eines lenkbaren Laserstrahls derart auf die Fahrbahn „gezeichnet" werden, dass sich für einen Beobachter der Eindruck eines zwei- oder dreidimensionalen Projektionsobjekts ergibt.
Vorzugsweise werden im Falle der Durchführung einer sensorbasierten Analyse der Umgebung des Kraftfahrzeugs für eben diese Analyse Reflektionen von Signalen verwertet, welche von den erfindungsgemäß zur Erzeugung des zumindest einen Projektionsobjekts eingesetzten Projektionsmitteln herrühren und an Objekten in der Umgebung reflektiert werden. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Analyse der Umgebung bekannt, bei welchen die Umgebung entweder mit einem Laser abgetastet oder mit einem beispielsweise gitterförmig ausgestalteten Lichtmuster beleuchtet wird. Anhand der sich dabei ergebenden Reflektionen aus der Umgebung, kann die Umgebung analysiert und beispielsweise als eine räumliche bzw. so genannte 2,5-dimensionale Karte erfasst werden. Dabei können beispielsweise so genannte „time-of-flight"-Technologien Anwendung finden.
Die so durchgeführte Analyse der Umgebung kann etwa eine Detektion von Hindernissen für die Projektion betreffen oder der erfindungsgemäßen Erfassung von Situationsinformation zur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestehenden Verkehrssituation dienen. Eine solche Analyse kann auch zur Bestimmung eines Verlaufs, insbesondere einer Krümmung, der Fahrbahnoberfläche oder einer Offroad-Umgebung dienen. Eine eventuell detektierte Krümmung der Fahrbahnoberfläche kann bei der erfindungsgemäßen Erzeugung von Projektionsobjekten insofern Berücksichtigung finden, als im Falle einer Projektion auf die Fahrbahn die Projektionsstelle geeignet gewählt wird und/oder Verzerrungen infolge von Unebenheiten der Fahrbahn kompensiert werden. Dies führt insbesondere bei Erzeugung des zumindest einen Projektionsobjekts mittels eines oder mehrerer Laserstrahlen zu verbesserten Ergebnissen.
Wird eine laserbasierte Vorrichtung zur Analyse der Umgebung des Kraftfahrzeugs eingesetzt (beispielsweise auch zur allgemeinen Gefahrenerkennung und/oder Kollisionsvermeidung), so kann es besonders vorteilhaft sein, wenn ein Laser derselben Vorrichtung auch für das erfindungsgemäße Verfahren mitverwendet wird. Es kann somit der bei dem Kraftfahrzeug beanspruchte Bauraum verringert werden. Zudem können Kosten gespart werden.
Besonders einfach kann die Erzeugung von Projektionsobjekten außerhalb des Kraftfahrzeugs umgesetzt werden, wenn als Projektionsmittel zumindest ein lenkbar beweglicher Laser dient oder wenn ein Spiegel, über den ein Laser umgelenkt wird, lenkbar beweglich ausgeführt ist. Beispielsweise kann die Richtung eines Laserstrahls gesteuert werden, indem der Laserstrahl über einen Spiegel umgelenkt wird, der durch einen beispielsweise elektromagnetisch ausgeführten oder auf der Piezo-Technologie beruhenden Antrieb schwenkbar ausgeführt ist. Bei dieser einfachen aber funktionalen Ausprägung eines Systems zur Erzeugung von Projektionsobjekten außerhalb des Kraftfahrzeugs wird in der menschlichen Wahrnehmung eines Beobachters durch eine schnelle Bewegung eines oder mehrerer Laserstrahlen der visuelle Eindruck eines Objekts erzeugt. So lassen sich auch virtuelle Objekte projizieren, die als dreidimensionale räumliche Formen interpretierbar sind. Zur Verleihung einer räumlichen Wirkung können Projektionsobjekte beispielsweise unterschiedliche Linienstärken, Farben und eine „perspektivische" Ausgestaltung aufweisen.
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nachfolgend weitere Vorteile, Varianten, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung beschrieben. Dabei zeigen schematisch
1 eine Draufsicht auf eine erste Verkehrssituation, in welcher ein Pannenfahrzeug einen anderen Verkehrsteilnehmer durch ein als Warnhinweis ausgebildetes Projektionsobjekt warnt,
2 eine Draufsicht auf eine zweite Verkehrssituation, in welcher ein Unfallfahrzeug andere Verkehrsteilnehmer durch ein als Warnhinweis ausgebildetes Projektionsobjekt warnt.
Durch die Erzeugung zumindest eines als Warnhinweis ausgebildeten Projektionsobjekts kann von einem geeignet ausgerüsteten Kraftfahrzeug eine Warnung an andere Verkehrsteilnehmer ausgegeben werden.
In 1 ist eine Draufsicht auf eine erste Verkehrssituation dargestellt, in welcher ein Kraftfahrzeug 1, welches infolge einer Panne am Rand der Straße 2 steht, einen anderen Verkehrsteilnehmer 3 durch ein als Warnhinweis ausgebildetes Projektionsobjekt 4 warnt. Das Pannenfahrzeug verfügt über einen Laserprojektor 5. Der Laserprojektor 5 ist so steuerbar, dass er ein grafisch vorgegebenes Warnsymbol derart an eine vorgegebene Projektionsstelle in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 projizieren kann, dass es aus einer ebenfalls vorgegebenen Richtung verzerrungsfrei betrachtbar ist. Die Projektionsstelle und die Betrachtungsrichtung sind dabei in gewissen Grenzen frei wählbar. Zur Ermöglichung der Erzeugung von Projektionsobjekten auch an weiter von dem Kraftfahrzeug 1 entfernten Projektionsstellen ist der Laserprojektor 5 sehr hoch an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet. Gemäß einer hier nicht eigens dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann der Projektor 5 auch eigens mechanisch nach oben ausfahrbar sein, um die Projektion von einem noch höher gelegenen Ausgangspunkt vorzunehmen.
Um eine geeignete Projektionsstelle für die Projektion zu wählen, wird Zusatzwissen bezüglich der eigenen Position und Ausrichtung gegenüber dem anderen Verkehrsteilnehmer 3 berücksichtigt. Die eigene absolute Position des Kraftfahrzeugs 1 wird durch ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem bestimmt. Die eigene absolute geographische Ausrichtung wird durch einen bei dem Kraftfahrzeug 1 vorgesehenen Kompass bestimmt. Zudem wird durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation die absolute Position und die Bewegungsrichtung des anderen Verkehrsteilnehmers 3 empfangen. Beide Fahrzeuge sind hierzu geeignet mit Kommunikationsmitteln ausgerüstet. Aus den oben genannten Daten wird die relative Position und Ausrichtung der beiden Fahrzeuge zueinander bestimmt.
Der Laserprojektor 4 wird nun so verschwenkt und so betrieben, dass ein Warnsymbol, hier ein Warndreieck, auf die Straßenoberfläche der Straße 2 vor dem Kraftfahrzeug 3 projiziert wird. Die Projektionsstelle wird dabei einige Meter in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 3 vor diesem gewählt. Die Projektion erfolgt so, dass das Projektionsobjekt 4 mit dem Kraftfahrzeug 3 „mitwandert", während sich Letzteres bewegt. Die Projektionsstelle wird also in Abhängigkeit von der Bewegung des Kraftfahrzeugs 3 nachgeführt. Sie bleibt somit über einen längeren Zeitraum hinweg gut für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 3 sichtbar.
Das Warndreieck 4 wird derart verzerrt auf die Straße 2 projiziert, dass es aus Sicht des Fahrers des Kraftfahrzeugs 3 nahezu unverzerrt erscheint.
In 1 sind „Projektionsstrahlen" (vgl. Strichlinien 6 in 1) zwischen dem Projektor 5 und dem Warndreieck 4 erkennbar. Sie dienen in 1 in erster Linie zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen Projektor 5 und Warndreieck 4. Solche „Projektionsstrahlen" können aber auch in der realen Situation bewusst sichtbar ausgeführt sein, müssen jedoch nicht zwingend sichtbar ausgeführt sein, sofern die verwendete Projektionstechnik etwas anderes zulässt. Für andere Verkehrsteilnehmer kann durch sichtbare „Projektionsstrahlen" eine Zuordnung eines Projektionsobjekts zu einem projizierenden Kraftfahrzeug ermöglicht werden.
In 2 ist eine Draufsicht auf eine zweite Verkehrssituation dargestellt, in welcher ein Kraftfahrzeug 11, welches infolge eines Unfalls von einer Straße 12 abgekommen ist. Die Unfallstelle ist mit Glasscherben 17 verschmutzt und sollte von anderen Verkehrsteilnehmern nur vorsichtig befahren werden. Außerdem benötigt das Kraftfahrzeug 11 Unfallhilfe.
Das Kraftfahrzeug 11 erzeugt für (hier nicht näher spezifizierte) Verkehrsteilnehmer, die sich auf der Straße 12 nähern könnten, einen als dreidimensionales Projektionsobjekt ausgebildeten Warnhinweis 14. Ein solcher Warnhinweis 14 wird vorliegend sogar doppelt erzeugt (14a, 14b) – in ausreichendem Abstand zur Unfallstelle in beiden Fahrtrichtungen der Straße 12. Das Unfallfahrzeug verfügt hierzu über einen zur holographischen Projektion geeigneten Laserprojektor 15. Der Laserprojektor 15 ist so steuerbar, dass er die durch ein 3D-Grafikmodell vorgegebenen Projektionsobjekte 14a bzw. 14b an eine jeweils vorgegebene Projektionsstelle in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 11 projizieren kann. Die Projektionsstelle ist dabei in gewissen Grenzen frei wählbar. Die Projektionsobjekte 14a bzw. 14b sind so gestaltet, dass sie für in etwa ebenerdig angeordnete Betrachter nahezu richtungsunabhängig als Warnhinweis erkennbar sind.
Die eigene Position des Kraftfahrzeugs 11 wird durch ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem bestimmt. Die eigene geographische Ausrichtung wird durch einen bei dem Kraftfahrzeug 11 vorgesehenen Kompass bestimmt. Zudem wird anhand digitalen Kartenmaterials der Verlauf des nächstgelegenen Verkehrswegs, hier der Straße 12, bestimmt. Hieraus werden in beiden Fahrtrichtungen der Straße 2 in ausreichendem Abstand zur Unfallstelle (vgl. Glasscherben 17 in 1) Projektionsstellen für die Projektionsobjekte 14a bzw. 14b bestimmt. Der Projektor 15 nimmt die Erzeugung der Projektionsobjekte 14a bzw. 14b durch holographische Projektion an diesen Projektionsstellen vor. Dazu kann auch zunächst ein geeignetes Projektionsmedium an den Projektionsstellen erzeugt werden. Das Kraftfahrzeug 11 verfügt auch über geeignete, richtungssteuerbare Mittel zur Erzeugung eines solchen Projektionsmediums.

Claims

Verfahren zur Warnung zumindest eines Verkehrsteilnehmers, bei welchem mittels an einem Kraftfahrzeug vorgesehener Projektionsmittel zumindest ein Projektionsobjekt als Warnhinweis für zumindest einen anderen Verkehrsteilnehmer an einer Projektionsstelle außerhalb des Kraftfahrzeugs erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch an dem Kraftfahrzeug vorgesehene Informationsaufnahmemittel Situationsinformation zur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestehenden Verkehrssituation erfasst wird, dass auf Basis der Situationsinformation eine bevorzugte Projektionsstelle außerhalb des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung des Projektionsobjekts bestimmt wird und dass das Projektionsobjekt gezielt an der bevorzugten Projektionsstelle erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Situationsinformation in einer Ausrichtung des Kraftfahrzeugs relativ zu einem anderen Verkehrsteilnehmer besteht.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsstelle abhängig von einer Bewegung des zumindest einen anderen Verkehrsteilnehmers angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Situationsinformation in einer Ausrichtung des Kraftfahrzeugs relativ zu einem Verkehrsweg besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsaufnahmemittel Sensormittel zur Bestimmung einer Ausrichtung des Kraftfahrzeugs relativ zu einem anderen Verkehrsteilnehmer umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsaufnahmemittel Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Konfigurationseinstellungen der Projektionsmittel derart verändert werden, dass die Erzeugung des Projektionsobjekts gezielt an der bevorzugten Projektionsstelle erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Projektionsobjekts abhängig von einem bekannten Blickwinkel des anderen Verkehrsteilnehmers auf das Projektionsobjekt erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjekt an einer Projektionsstelle im freien Raum, die nicht auf der Oberfläche eines Festkörpers liegt, erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjekt dreidimensional ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Projektionsobjekt durch holographische Projektion erzeugt wird.