DE102018006830A1 - Outer skin for a vehicle and method of displaying information - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Außenhaut (2) für ein Fahrzeug (1) mit integrierten Anzeigeelementen (3) zur Visualisierung von Informationen. Die erfindungsgemäße Außenhaut ist (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente (3) in Form von einem oder mehreren diskret über die Außenhaut (2) verteilt angeordneten linienförmigen oder segmentförmigen Anzeigeelementen (3) ausgebildet sind.The invention relates to an outer skin (2) for a vehicle (1) with integrated display elements (3) for the visualization of information. The outer skin according to the invention is (2) characterized in that the display elements (3) in the form of one or more discretely distributed over the outer skin (2) arranged linear or segment-shaped display elements (3) are formed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Außenhaut für ein Fahrzeug mit integrierten Anzeigeelementen zur Visualisierung von Informationen. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Darstellung von in der Umgebung eines Fahrzeugs erfassten Objekten nach der im Oberbegriff von Anspruch 7 näher definierten Art.The invention relates to an outer skin for a vehicle with integrated display elements for visualizing information. Moreover, the invention relates to a method for displaying objects detected in the surroundings of a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of
Eine Fahrzeugaußenhaut, welche zur Darstellung von Informationen geeignet ist, ist in der
Alles in allem ist dabei der Aufbau mit einer so komplexen Außenhaut relativ aufwändig und teuer und verursacht insbesondere im Falle einer notwendigen Wartung der Außenhaut einen nicht unerheblichen Kostenaufwand.All in all, the structure with such a complex outer skin is relatively complex and expensive and causes a not inconsiderable cost, especially in the case of a necessary maintenance of the outer skin.
Im vergleichbaren Zusammenhang kann außerdem auf die
Aus der
In der Praxis ist dies außerordentlich aufwändig und teuer, da sehr hohe Anforderungen an die Ausführung und Qualität der Außenhaut des Fahrzeugs zu stellen sind, um die gewünschten Informationen über die in der Umgebung des Fahrzeugs erfassten Objekte überhaupt in einer geeigneten Art und Weise darstellen zu können. Ferner ist es so, dass die Oberfläche entsprechend empfindlich ist und sich damit für den Alltagseinsatz, mit der Gefahr der dort typischerweise auftretenden kleineren Blechschäden, Kratzern in der Fahrzeugoberfläche und dergleichen nur sehr bedingt eignet.In practice, this is extremely complicated and expensive, since very high demands are placed on the design and quality of the outer skin of the vehicle in order to be able to display the desired information about the objects detected in the surroundings of the vehicle in any suitable manner , Furthermore, it is the case that the surface is correspondingly sensitive and therefore only of limited use for everyday use, with the risk of the smaller sheet metal damage typically occurring there, scratches in the vehicle surface and the like.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine verbesserte und vereinfachte Außenhaut für ein Fahrzeug mit integrierten Anzeigeelementen zur Visualisierung von Informationen anzugeben, und außerdem ein verbessertes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 vorzuschlagen, welches insbesondere zur Kommunikation eines teilweise oder ganz autonom fahrenden Fahrzeugs mit anderen Verkehrsteilnehmern zur Erhöhung der Sicherheit geeignet ist.The object of the present invention is now to provide an improved and simplified outer skin for a vehicle with integrated display elements for visualizing information, and also to propose an improved method according to the preamble of
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich der Außenhaut mit einer Außenhaut für ein Fahrzeug gelöst, welche die Merkmale gemäß Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 7, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 7, gelöst. Auch hinsichtlich des Verfahrens ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention this object is achieved with respect to the outer skin with an outer skin for a vehicle, which has the features according to
Die Außenhaut für ein Fahrzeug mit integrierten Anzeigeelementen zur Visualisierung von Informationen gemäß der Erfindung sieht es dabei vor, dass die Anzeigeelemente in Form von einem oder mehreren diskret über die Außenhaut verteilten linienförmigen oder segmentförmigen Anzeigeelementen ausgebildet sind. Es wird also auf dem komplexen Aufbau einer Außenhaut, welche weitgehend als einziges großes Anzeigeelement Verwendung finden kann, bewusst verzichtet. Vielmehr haben die Erfinder erkannt, dass es reicht, zumindest ein, insbesondere jedoch mehrere Anzeigeelemente beispielsweise linienförmig oder segmentförmig über die Außenhaut zu verteilen, um so beispielsweise Objekte in Abhängigkeit zu ihrer Position zu dem Fahrzeug mit einer ausreichenden Erkennbarkeit sowohl für Personen als auch die Umgebungserfassung von autonom oder teilautonom fahrenden Fahrzeugen zu visualisieren.The outer skin for a vehicle with integrated display elements for visualizing information according to the invention provides that the display elements are in the form of one or more discrete line-shaped or segment-shaped display elements distributed over the outer skin. It is therefore deliberately omitted on the complex structure of an outer skin, which can be largely used as the only large display element. Rather, the inventors have realized that it is sufficient to distribute at least one, but in particular a plurality of display elements, for example, linear or segmental over the outer skin, so as objects, for example, depending on their position to the vehicle with sufficient visibility for both persons and the environment detection of autonomous or semi-autonomous vehicles to visualize.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Außenhaut sieht es dabei vor, dass die Anzeigeelemente in Form von durchlaufenden oder unterbrochenen Lichtbändern oder Leuchtsegmenten, insbesondere auf der Basis von lichtemittierenden Dioden oder organischen lichtemittierenden Dioden (LED oder OLED), ausgebildet sind. Eine solche Realisierung über LEDs oder OLEDs erlaubt eine außerordentlich einfache und effiziente Ansteuerung. Die Elemente können dabei einfach und effizient in Lichtbänder in die Karosserie integriert ausgeführt sein.A very advantageous development of the outer skin provides that the display elements are in the form of continuous or interrupted light bands or light segments, in particular based on light-emitting diodes or organic light-emitting diodes (LED or OLED). Such a realization via LEDs or OLEDs allows an extremely simple and efficient control. The elements can be designed to be simple and efficient in light bands integrated into the body.
Die Ausführung kann dabei sowohl in die Oberfläche der Außenhaut des Fahrzeugs realisiert werden, oder insbesondere auch in ohnehin vorhandene Sicken oder Knicke oder Materialübergänge innerhalb der Außenhaut. Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung kann es dementsprechend vorgesehen sein, dass die Anzeigeelemente als ein Lichtband in der Scheibenwurzel ausgebildet sind, oder zumindest ein solches umfassen. The design can be realized both in the surface of the outer skin of the vehicle, or in particular in already existing beads or kinks or material transitions within the outer skin. According to a very advantageous development, it can accordingly be provided that the display elements are designed as a light band in the lens root, or at least include such.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass ergänzend oder alternativ mehrere parallele und/oder sich kreuzende Lichtbänder vorgesehen sind. Prinzipiell ergänzend, im Allgemeinen jedoch alternativ zu solchen Lichtbändern, können außerdem frei verteilte flächige Segmente auf der Außenhaut des Fahrzeugs eingesetzt werden, welche als Anzeigeelemente genutzt werden können, beispielsweise flächige mit OLED ausgestatte Segmente, welche entsprechend des gewünschten Designs des Fahrzeugs über dessen Außenhaut verteilt angeordnet werden können, und welche, wie auch die oben genannten Leuchtbänder, vorzugsweise nur im eingeschalteten Zustand in bzw. auf der Außenhaut des Fahrzeugs sichtbar werden.It can also be provided that, in addition or alternatively, a plurality of parallel and / or intersecting light bands are provided. In principle complementary, but in general as an alternative to such light bands, also freely distributed area segments can be used on the outer skin of the vehicle, which can be used as display elements, such as planar equipped with OLED segments, which distributes according to the desired design of the vehicle over the outer skin can be arranged, and which, as well as the above-mentioned light strips, preferably only in the on state in or on the outer skin of the vehicle are visible.
Ferner kann es dabei gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Anzeigeelemente dazu eingerichtet sind, grafisch abstrakte Darstellungen von in der Fahrzeugumgebung erfassten Objekten darzustellen. Diese Darstellung von grafisch abstrahierten Darstellungen von Objekten ist dabei außerordentlich effizient hinsichtlich der Umsetzung der Anzeigeelemente in der Außenhaut. Typischerweise reichen einzelne Punkte oder partiell erleuchtete Lichtbänder vollständig aus, um die entsprechenden grafisch abstrahierten Informationen zu übertragen, sodass mit einem einfachen, effizienten und kostengünstigen Aufbau der Außenhaut die notwendigen Informationen visualisiert werden können.Furthermore, it may be provided according to an advantageous embodiment that the display elements are adapted to represent graphically abstract representations of objects detected in the vehicle environment. This representation of graphically abstracted representations of objects is extremely efficient with regard to the implementation of the display elements in the outer skin. Typically, individual dots or partially illuminated bands of light are completely sufficient to transmit the corresponding graphically abstracted information so that the necessary information can be visualized with a simple, efficient and cost-effective construction of the outer skin.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Idee kann es dabei vorgesehen sein, dass die Anzeigeelemente zur Darstellung von verschiedenen Farben, Lichtintensitäten und/oder zeitlichen Lichtmustern ausgebildet sind. Sie können also beispielsweise statische Darstellungen, blinkende Darstellungen, Darstellungen in unterschiedlichen Farben, beispielsweise in den Ampelfarben je nach Gefahrensituation, wenn sie eine solche visualisieren sollen, eingesetzt werden. Auch die Lichtintensität kann entsprechend variiert werden, um im Falle einer Warnung mit einer höheren Lichtintensität eine höhere Aufmerksamkeit zu erzielen. Auch eine Anpassung an die Beleuchtungsverhältnisse der Umgebung, beispielsweise durch Umgebungslichtsensoren und eine Steuerung über deren erfasste Werte, ist denkbar und möglich.According to a further very advantageous embodiment of the idea, it can be provided that the display elements are designed to display different colors, light intensities and / or temporal light patterns. So you can, for example, static representations, flashing displays, representations in different colors, for example in the traffic light colors depending on the risk situation, if you want to visualize such a used. Also, the light intensity can be varied accordingly to get more attention in the case of a warning with a higher light intensity. An adaptation to the lighting conditions of the environment, for example by ambient light sensors and a control over their detected values, is conceivable and possible.
Eine solche Außenhaut in einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen lässt sich nun ideal mit einem Verfahren zur Darstellung von in der Umgebung eines Fahrzeugs erfassten Objekten einsetzen. Ein solches Verfahren zur Darstellung von in der Umgebung eines Fahrzeugs erfassten Objekten bezüglich ihrer aktuellen Position relativ zu dem Fahrzeug und damit letztlich auch bezüglich einer eventuellen Bewegung zu dem Fahrzeug, ist immer dann sinnvoll wenn es darum geht, beispielsweise bei einem teilweise oder ganz autonom fahrenden Fahrzeug in die Umgebung des Fahrzeugs zu visualisieren, dass ein Objekt erkannt worden ist. So kann beispielsweise ein Passant, ein Fußgänger, ein Fahrradfahrer oder auch der Fahrer eines anderen Fahrzeugs erkennen, dass das autonom fahrende Fahrzeug ihn erkannt und registriert hat.Such an outer skin in one of the embodiments described above can now be used ideally with a method for representing objects detected in the surroundings of a vehicle. Such a method for displaying objects detected in the surroundings of a vehicle with respect to their current position relative to the vehicle and thus ultimately also with respect to a possible movement to the vehicle, always makes sense when it comes to, for example, a partially or completely autonomous driving Vehicle in the environment of the vehicle to visualize that an object has been detected. For example, a passerby, a pedestrian, a cyclist or the driver of another vehicle can recognize that the autonomous vehicle has recognized and registered him.
Auch für autonom fahrende Fahrzeuge selbst kann über eine solche Visualisierung auf der Außenhaut optisch erkannt werden, dass ein anderes autonom fahrendes Fahrzeug sie erkannt hat, sodass auf eine direkte - zum Beispiel funkbasierte - Kommunikation zwischen den Fahrzeugen verzichtet werden kann, da diese über ihre Umgebungssensoren die Situation vollständig erfassen können.Even for autonomously driving vehicles themselves can be optically recognized on such a visualization on the outer skin that another autonomously driving vehicle has recognized them, so that can be dispensed with a direct - for example radio-based - communication between the vehicles, as these on their environmental sensors can fully grasp the situation.
Mit der oben beschriebenen Außenhaut in einer der beschriebenen Ausführungsvarianten wird es nun möglich, dass die von den Umgebungssensoren des Fahrzeugs in an sich bekannter Art und Weise erfassten Objekte anhand von Bildern oder Bildsequenzen registriert werden, welche danach in einer Bildverarbeitungseinrichtung weiter verarbeitet werden. Dies entspricht soweit dem Stand der Technik und ist dem Fachmann gängig. Erfindungsgemäß ist es bei dem Verfahren nun so, dass in der Bildverarbeitungseinrichtung die erfassten Objekte grafisch auf ihre Umrisse und/oder andere charakteristische Ansichten reduziert werden, wobei diese reduzierten, grafisch abstrahierten Ansichten dann auf den Anzeigeelementen der oben beschriebenen Außenhaut dargestellt werden. Die erfassten Objekte werden also nicht wie im Stand der Technik mit hohem Aufwand hinsichtlich der Außenhaut weitgehend vollständig dargestellt, um ein Spiegelbild der Fahrzeugumgebung auf dem Fahrzeug zu erzeugen, sondern werden über die Bildverarbeitung auf die wesentlichen Umrisse oder charakteristischen Größen reduziert. Diese charakteristischen Ansichten können dabei gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee die Abmessungen der Objekte in Richtung des Verlaufs der Anzeigeelemente umfassen. Sind beispielsweise Leuchtbänder in der Außenhaut vorgesehen, dann kann die charakteristische Ansicht, beispielsweise die Breite des Objekts, auf der Höhe des jeweiligen Leuchtbandes sein. Insbesondere bei mehreren übereinander liegenden Leuchtbändern ergibt sich dann ein zwar in der Sache unterbrochener aber dennoch sehr gut erkennbarer grafischer Umriss des erfassten Objekts, welcher in besonders vorteilhafter Art und Weise die notwendigen Informationen an Personen ebenso wie an optische Einrichtungen zur Umgebungserfassung von Fahrzeugen visualisieren kann.With the outer skin described above in one of the embodiments described, it is now possible for the objects detected by the environmental sensors of the vehicle to be registered in a manner known per se on the basis of images or image sequences, which are then further processed in an image processing device. This corresponds to the state of the art and is familiar to the person skilled in the art. According to the invention, in the method, the detected objects in the image processing device are reduced graphically to their outlines and / or other characteristic views, these reduced, graphically abstracted views then being displayed on the display elements of the outer skin described above. Thus, the detected objects are not largely completely displayed, as is the case in the prior art, with regard to the outer skin in order to produce a mirror image of the vehicle surroundings on the vehicle, but are reduced to the essential outlines or characteristic variables via the image processing. These characteristic views may comprise, according to an advantageous development of the idea, the dimensions of the objects in the direction of the course of the display elements. If, for example, light bands are provided in the outer skin, then the characteristic view, for example the width of the object, can be at the height of the respective light band. Especially with several light bands lying one above the other, the result is a graphic outline of the image, which is indeed interrupted in the matter but nevertheless very well recognizable detected object, which can visualize the necessary information to persons as well as optical devices for detecting the environment of vehicles in a particularly advantageous manner.
Ferner kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die Objekte klassifiziert werden, was im Bereich der Umgebungserfassung ebenfalls bekannt und üblich ist. Objektbezogen und/oder klassifikationsbezogen können die Objekte dann in verschiedenen Farben dargestellt werden. Dies erleichtert, trotz der grafischen Abstrahierung der Objekte beispielsweise auf ihre Umrisse, die entspreche Zuordnung. Sind beispielsweise zwei Fußgänger als Passanten in der Nähe des Fahrzeugs erkannt worden, dann kann trotz der gleichen Klassifikation des Objekts als „Fußgänger“ der eine beispielsweise in blau, der andere beispielsweise in lila dargestellt werden. Anhand seiner Bewegungen und seiner Position zu dem Fahrzeug ist es dann für die jeweilige Person einfach zu erkennen, welche der Farben ihr zugeordnet worden ist, sodass die Person sicher und zuverlässig beurteilen kann, ob das Fahrzeug sie erkannt hat und gegebenenfalls bei eventuellen Fahrmanövern beachten wird.Furthermore, it can be provided in the method according to the invention that the objects are classified, which is also known and customary in the field of environmental detection. Object-related and / or classification-related, the objects can then be displayed in different colors. This facilitates, despite the graphic abstraction of the objects, for example, on their outlines, the corresponding assignment. If, for example, two pedestrians have been recognized as passersby in the vicinity of the vehicle, then, in spite of the same classification of the object as "pedestrian", one can be represented, for example, in blue, the other, for example, in purple. Based on his movements and his position to the vehicle, it is then easy for the person to recognize which of the colors has been assigned to her, so that the person can reliably and reliably assess whether the vehicle has recognized them and, if necessary, in any driving maneuvers ,
Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann außerdem der Abstand der Objekte zum Fahrzeug durch verschiedene Farben, Lichtintensitäten und/oder zeitliche Lichtmuster, wie beispielsweise ein Blinken, ein Aufleuchten in unterschiedlichen Lichtintensitäten oder dergleichen, visualisiert werden. Auf diese Art ist es beispielsweise möglich, einen zu geringen Abstand zwischen der Außenhaut des Fahrzeugs und dem Objekt zu visualisieren, beispielsweise, um vor einer unmittelbar bevorstehenden Kollision zu warnen und die entsprechenden Verkehrsteilnehmer, seien sie autonom oder manuell gesteuert, zum Abbremsen, Ausweichen oder dergleichen zu bewegen.According to a very advantageous further development of the idea, the distance between the objects and the vehicle can also be visualized by different colors, light intensities and / or temporal light patterns, such as flashing, flashing in different light intensities or the like. In this way it is possible, for example, to visualize a too small distance between the outer skin of the vehicle and the object, for example, to warn of an imminent collision and the corresponding road users, whether autonomous or manually controlled, to brake, dodge or to move like that.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Außenhaut sowie des beschriebenen Verfahrens ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben sind.Further advantageous embodiments of the outer skin according to the invention and of the described method also result from the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.
Dabei zeigen:
-
1 ein schematisch angedeutetes Fahrzeug mit einer ersten Ausführungsform der Außenhaut gemäß der Erfindung sowie mit verschiedenen Szenarien zu ihrer Nutzung; -
2 ein schematisch angedeutetes Fahrzeug mit einer alternative Ausführungsform der Außenhaut gemäß der Erfindung sowie mit verschiedenen Szenarien zu ihrer Nutzung; -
3 eine weitere alternative Ausgestaltung einer Außenhaut gemäß der Erfindung; -
4 eine noch weitere alternative Ausgestaltung der Außenhaut gemäß der Erfindung; und -
5 eine nochmals weitere alternative Ausgestaltung der Außenhaut gemäß der Erfindung.
-
1 a schematically indicated vehicle with a first embodiment of the outer skin according to the invention and with different scenarios for their use; -
2 a schematically indicated vehicle with an alternative embodiment of the outer skin according to the invention and with different scenarios for their use; -
3 a further alternative embodiment of an outer skin according to the invention; -
4 a still further alternative embodiment of the outer skin according to the invention; and -
5 Yet another alternative embodiment of the outer skin according to the invention.
In der Darstellung der
Diese gesamte Thematik der Umfeldsensorik ist in der Darstellung der
Das Ziel der Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung
Die
Kommt es nun zu einer Bewegung des Fußgängers
Ergänzend zu der reinen Visualisierung, dass ein dritter Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise der Fußgänger
Prinzipiell lässt sich dies, zum Beispiel im Falle der letzten Warnung, auch noch durch ein akustisches Signal, welches von dem Fahrzeug
In der Darstellung der
Analog zur
Die
Dabei kann es so sein, dass durch die Bildverarbeitungseinrichtung
In der Darstellung der
Neben den beschriebenen Ausführungsvarianten mit den Leuchtbändern als Anzeigeelemente
Eine weitere Alternative ist in der Darstellung der
Neben den als Visualisierungsmittel für die Anzeigeelemente
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