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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung verdeckter Verkehrsteilnehmer nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
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Eine fahrzeugführende Person muss während der Fahrt ihr Umfeld beobachten, um statische und dynamische Objekte, wie beispielsweise weitere Verkehrsteilnehmer, zu identifizieren und Kollisionen mit Ihnen zu vermeiden. Ist die fahrzeugführende Person abgelenkt und/oder liegen widrige Sichtbedingungen vor, kann die Detektionsfähigkeit der fahrzeugführenden Person leiden, was das Unfallpotenzial erhöht. Abhilfe schaffen hier auf einer sensorbasierten Umfelderfassung aufbauende Fahrerassistenzsysteme, die ebenfalls dazu in der Lage sind, Umgebungsobjekte zu detektieren und bei Bedarf Hinweise bzw. Warnungen an die fahrzeugführende Person auszugeben oder sogar automatisiert in die Steuerung des Fahrzeugs einzugreifen. Hierzu werden Sensoren zur Erzeugung von Tiefeninformationen wie Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Laserscanner wie LiDARe und Kameras verwendet.
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Solche Sensoren weisen eine gewisse Detektionsreichweite bzw. einen gewissen Sichtbereich auf. Es können ausschließlich Objekte innerhalb des Sichtbereichs erfasst werden, weshalb solche Sensoren auch als „innerhalb-der-Sichtlinie-Detektor“ bezeichnet werden könnten.
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Im Straßenverkehr werden jedoch häufig Situationen angetroffen, bei denen Verkehrsteilnehmer durch Objekte, wie beispielsweise parkende Autos, Häuserecken, Hecken, Mauern und dergleichen, verdeckt werden, sodass diese sowohl von der fahrzeugführenden Person, als auch von entsprechenden innerhalb-der-Sichtlinie-Detektoren nicht erkannt werden können. Beispielsweise kann ein Kind plötzlich auf die Fahrbahn rennen oder ein Radfahrer mit überhöhtem Tempo über die Straße fahren. Dies führt zu Verkehrssituationen mit einem besonders hohen Unfallrisiko.
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Es ist daher wünschenswert Verfahren und Mittel bereitzustellen, mit denen das Unfallrisiko auch in solchen Situationen abgemindert werden kann.
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Aus dem Stand der Technik sind sogenannte „außerhalb-der-Sichtlinie-Detektoren“, auch als None-Line-Off-Side Detector bezeichnet, bekannt. Mit Hilfe solcher Detektoren ist es möglich „um Ecken zu sehen“ und somit auch durch Objekte verdeckte Verkehrsteilnehmer erkennen zu können.
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Ein durch ein Doppler-Radar ausgebildeter außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor ist beispielsweise bekannt aus: Scheiner, Nikolas, et al.; Seeing Around Street Corners: Non-Line-of-Sight Detection and Tracking In-the-Wild Using Doppler Radar; Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern recognition (CVPR); 2020; pp. 2068-2077. Das Dokument beschreibt ein Verfahren zur Detektion von verdeckten Verkehrsteilnehmern, welches sich auch in komplexen und dynamischen Verkehrssituationen anwenden lässt und hierdurch für die Integration in Fahrzeuge wie beispielsweise Pkws infrage kommt. Dabei können Verkehrsteilnehmer hinter Objekten nicht nur erkannt, sondern auch nachverfolgt werden. Hierzu werden Radarwellen auf im Umfeld befindliche Objekte wie beispielsweise Wände oder parkende Fahrzeuge geworfen, welche die Radarwellen wiederum in die Umgebung zurück reflektieren. Diese Radarechos treffen dann auf den eigentlich zu erkennenden Verkehrsteilnehmer, welcher wiederum Radarechos hervorruft, die über mehrfache Reflektion zurück zum Radar geworfen werden. Als Radar wurde dabei ein sogenanntes frequency-modulated continuous-wave (FMCW) Doppler-Radar mit einer multiple-input-multiple-ouput (MIMO) Array-Konfiguration verwendet. Die derartig generierten Radarsensordaten werden mit Hilfe des maschinellen Lernens ausgewertet. Dabei lassen sich jedoch keine Detailstrukturen eines verdeckten Verkehrsteilnehmers erkennen, was eine Rekonstruktion seines Aussehens erlauben würde. Es lassen sich jedoch Aussagen über die ungefähren Dimensionen des Verkehrsteilnehmers machen, was eine Klassifizierung zu beispielsweise einer der Gruppen: Fußgänger, Fahrradfahrer, Pkw, Lkw oder dergleichen, erlaubt.
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Ferner ist es bekannt Kameras und entsprechend angepasste Algorithmen zur Analyse der Kamerabilder als außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor zu nutzen, was beispielsweise bekannt ist aus: Stanford camera can watch moving objects around corners, 29.07.2019, https://news.stanford.edu/press/view/29312.
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Aufgrund der im Vergleich zu Radar genutzten kleineren Wellenlänge lassen sich dabei detaillierte Informationen erhalten, was es auch erlaubt das konkrete Aussehen eines verdeckten Verkehrsteilnehmers zu ermitteln.
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Ferner sind aus der
DE 10 2016 220 894 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Fahrzeugumgebungsansicht bei einem Fahrzeug bekannt. Die Druckschrift beschreibt ein Fahrzeug, welches mit am Umfang verteilt angeordneten Kameras sein Umfeld erfasst. Dabei können Bereiche des erfassten Umfelds durch Hindernisse wie beispielsweise Pfosten verdeckt sein. Kann eine erste Kamera einen bestimmten Bereich nicht einsehen, jedoch eine zweite Kamera, so werden die von der zweiten Kamera aufgenommen Kamerabilder zur Umgebungsrepräsentation genutzt. Ist es jedoch gar nicht möglich einen bestimmten Umgebungsbereich einzusehen, so kann der entsprechende Umgebungsbereich durch Extrapolation von den Kameras erzeugter Kamerabilder nachkonstruiert werden. Nachteilig ist dabei jedoch, dass innerhalb eines entsprechend verdeckten Bereichs befindliche Objekte nicht erkannt werden können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zur Darstellung verdeckter Verkehrsteilnehmer anzugeben, mit dem die Verkehrssicherheit weiter gesteigert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Darstellung verdeckter Verkehrsteilnehmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
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Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Darstellung verdeckter Verkehrsteilnehmer, wobei wenigstens ein durch ein Objekt für einen fahrzeugeigenen innerhalb-der-Sichtlinie-Detektor verdeckter Verkehrsteilnehmer durch die Erfassung durch wenigstens einen fahrzeugeigenen außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor im Umfeld eines Fahrzeugs erkannt wird, und wobei zumindest die aktuelle Relativposition des Verkehrsteilnehmers gegenüber dem Fahrzeug bestimmt wird, wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass der Verkehrsteilnehmer auf einer im Fahrzeug genutzten Erweiterte-Realität-Anzeige kontaktanlog zu seiner aktuellen Aufenthaltsposition dargestellt wird. Hierdurch lässt sich die Verkehrssicherheit verbessern, da die fahrzeugführende Person des Fahrzeugs bereits über die Anwesenheit des verdeckten Verkehrsteilnehmers informiert wird, obwohl die fahrzeugführende Person den verdeckten Verkehrsteilnehmer selbst mit nacktem Auge nicht sehen kann. Die fahrzeugführende Person kann entsprechend ihr Fahrverhalten daran anpassen und beispielsweise die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs reduzieren, zur Seite lenken, den Fuß vom Gaspedal nehmen und auf das Bremspedal legen und dergleichen.
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Die Darstellung des verdeckten Verkehrsteilnehmers auf einer Erweiterte-Realität-Anzeige hat dabei den weiteren Vorteil, dass der Verkehrsteilnehmer direkt im Sichtfeld der fahrzeugführenden Person und kontaktanalog zu seiner realen Aufenthaltsposition dargestellt wird. Somit wird die fahrzeugführende Person nicht nur über die Anwesenheit des verdeckten Verkehrsteilnehmers informiert, sondern kann diesen auch relativ gegenüber dem Fahrzeug verorten. Somit kann die fahrzeugführende Person noch angemessener auf den verdeckten Verkehrsteilnehmer reagieren.
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Das Fahrzeug muss dabei nicht zwangsweise innerhalb-der-Sichtlinie-Detektoren aufweisen, sondern der verdeckten Verkehrsteilnehmer hält sich lediglich in solchen Bereichen auf, die durch einen solchen potenziell vom Fahrzeug mitgeführten Detektor nicht einsehbar wären. Selbstverständlich kann das Fahrzeug aber auch über innerhalb-der-Sichtlinie-Detektoren verfügen. Hierzu kommen insbesondere Ultraschallsensorsysteme, Radarsensorsysteme, LiDARe und Kameras infrage.
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Die Einbaulage des außerhalb-der-Sichtlinie-Detektors am Fahrzeug sowie die Einbaulage bzw. Position und Orientierung der Erweiterte-Realität-Anzeige im Fahrzeug ist ebenfalls bekannt. Unter Berücksichtigung der Kopfposition der fahrzeugführenden Person und deren Blickrichtung lässt sich dann der jeweilige verdeckte Verkehrsteilnehmer kontaktanlog zu seiner tatsächlichen Aufenthaltsposition auf der Erweiterte-Realität-Anzeige darstellen.
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Unter Analyse der vom außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor generierten Sensordaten lassen sich auch die Dimensionen des Verkehrsteilnehmers zumindest abschätzen. Dies ermöglicht in einer bevorzugten Ausführungsform die Größe der Darstellung des Verkehrsteilnehmers auf der Erweiterte-Realität-Anzeige an die tatsächlichen Dimensionen des Verkehrsteilnehmers in der Realität unter Berücksichtigung dessen Abstands zum Fahrzeug anzupassen. So kann beispielsweise ein verdeckter Lkw größer dargestellt werden als ein Radfahrer und/oder ein in einer großen Entfernung verdeckter Pkw kleiner als ein in kurzer Distanz verdeckter Pkw.
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Die Darstellung des verdeckten Verkehrsteilnehmers auf der Erweiterte-Realität-Anzeige kann in Abhängigkeit verschiedener Randbedingungen unterschiedlich gewählt werden. So kann insbesondere die Farbe, der Kontrast, die Transparenz und dergleichen verschiedener Partien der Darstellung unterschiedlich sein bzw. in Abhängigkeit der verstrichenen Zeitdauer bzw. des Eintreffens eines Ereignisses verändert werden. Zur besseren Kennzeichnung des verdeckten Verkehrsteilnehmers kann beispielsweise die Darstellung mittels eines oder mehrerer Filter verfremdet werden. So könnte, beispielsweise durch das Aufprägen einer Transparenz, eine geisterhafte Erscheinung vorgetäuscht werden.
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Von dem wenigstens einen außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor generierte Sensordaten sowie optional von dem oder den innerhalb-der-Sichtlinie-Detektor generierten Sensordaten werden dabei von einer fahrzeuginternen Recheneinheit verarbeitet. In Abhängigkeit dieser Verarbeitung steuert dann die jeweilige Recheneinheit die Erweiterte-Realität-Anzeige an, um den verdeckten Verkehrsteilnehmer kontaktanalog zu seiner tatsächlichen Aufenthaltsposition relativ gegenüber dem Fahrzeug darzustellen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht dabei vor, dass ein Doppler-Radar als außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor verwendet wird. Entsprechend wird auf der Recheneinheit ein zur Verarbeitung der vom Doppler-Radar generierten Sensordaten geeigneter Programmcode bzw. Algorithmus implementiert. Dieser kann bevorzugt auf künstlicher Intelligenz basieren, insbesondere unter Verwendung von Modellen des maschinellen Lernens. Mit Hilfe eines Doppler-Radars und einer entsprechenden Sensorauswertung können verdeckte Verkehrsteilnehmer durch Reflektionen der Radarwellen von Wänden, anderen Fahrzeugen und sogar von Bordsteinen detektiert werden.
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Bevorzugt werden dabei vom Doppler-Radar generierte Sensordaten mittels eines entsprechend trainierten Modells des maschinellen Lernens zur Klassifizierung des Verkehrsteilnehmers analysiert und der Verkehrsteilnehmer wird auf der Erweiterte-Realität-Anzeige durch ein klassenspezifisches Symbolbild dargestellt. Bevorzugt wird als Modell des maschinellen Lernens ein künstliches neuronales Netz verwendet. Mittels eines speziell hierzu trainierten künstlichen neuronalen Netzes ist es zuverlässig möglich anhand der verfügbaren Radarsignale charakteristische Geometriemerkmale des Verkehrsteilnehmers zu identifizieren und den Verkehrsteilnehmer anhand dieser Geometriemerkmale bestimmten Klassen zuzuordnen, wie beispielsweise einem Fußgänger, einem Fahrradfahrer, einem Pkw, einem Lkw und dergleichen. Unter Verwendung von Radarwellen lassen sich die Dimensionen des verdeckten Verkehrsteilnehmers nicht exakt bestimmen, sondern nur in einer vergleichsweise groben Näherung bestimmen. Dies reicht jedoch zur Klassifizierung in entsprechende Gruppen aus. Durch das Zuordnen einer jeweiligen Gruppe und Anpassen der Darstellung durch die Wahl des klassenspezifischen Symbolbilds lässt sich die fahrzeugführende Person noch umfangreicher über den verdeckten Verkehrsteilnehmer informieren, da die fahrzeugführende Person nun weiß, um welche Art von verdeckten Verkehrsteilnehmer es sich handelt. So würde beispielsweise die fahrzeugführende Person bei einer Darstellung eines Kinds als Verkehrsteilnehmer eher damit rechnen, dass das Kind auf die Straße rennt, als für den Fall, dass ein Lkw dargestellt wird, da sich typischerweise Lkws erst langsam in eine Einmündung hineintasten.
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Das klassenspezifische Symbolbild kann wechselbar sein. Dies bedeutet, dass für ein und dieselbe Klasse verschiedene Symbolbilder auf der Recheneinheit vorgehalten werden können. Ein jeweiliges Symbolbild kann per Zufall ausgewählt werden. Die fahrzeugführende Person kann jedoch auch eine manuelle Bedieneingabe tätigen, um ein bestimmtes Symbolbild in Übereinkunft mit ihren Vorlieben auszuwählen. So könnte als Pkw beispielsweise immer ein silberner Mercedes 300 SL und als Fahrrad ein grünes Mountainbike mit einem männlichen Fahrer im grauen Anzug und gelben Helm dargestellt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass eine Kamera als außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor verwendet wird. Auch hier wird ein speziell zur Auswertung von der Kamera generierter Kamerabilder angepasster Algorithmus in der Recheneinheit implementiert, der das Detektieren verdeckter Verkehrsteilnehmer ermöglicht. Entsprechende Algorithmen sind hinreichend aus dem eingangs zitierten Stand der Technik bekannt. Dabei kann sichtbares Licht, UV-Licht oder auch Infrarotlicht verwendet werden. Die Szenerie kann dabei aktiv durch eine ultrahelle Lichtquelle, beispielsweise einen Laser, ausgeleuchtet werden, um entsprechende Schatten/Reflexionen hervorzurufen. Durch die im Vergleich zu Radarwellen geringere Wellenlänge lassen sich feinere Strukturen erkennen, was nicht nur eine Klassifizierung der Verkehrsteilnehmer zu Objektklassen ermöglicht, sondern eine ausreichend genau Erfassung der Dimensionen des Verkehrsteilnehmers erlaubt, sodass der Verkehrsteilnehmer auf der Erweiterte-Realität-Anzeige so dargestellt werden kann, wie er auch in der Realität tatsächlich aussieht. Hiermit sind lediglich die Dimensionen des Verkehrsteilnehmers gemeint, da aus entsprechenden Lichtreflektionen nicht zwangsweise auch die Farbe der jeweiligen Oberflächenbereiche des Verkehrsteilnehmers identifiziert werden kann.
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Radarsensoren und Kameras lassen sich somit sowohl als innerhalb-der-Sichtlinie-Detektor, als auch als außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor verwenden. Jedoch sind gewisse Anpassungen notwendig, wie die Verwendung eines speziell angepassten Auswertealgorithmus zum Auswerten der Sensordaten, zudem müssen die jeweiligen Detektoren eine ausreichende Erfassungsgenauigkeit aufweisen. Hierzu wird wieder auf die eingangs zitierten Quellen aus dem Stand der Technik verwiesen.
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Generell wäre es möglich, dass ein und dasselbe Radarsystem sowie ein und dieselbe Kamera gleichzeitig als innerhalb-der-Sichtlinie-Detektor und außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor verwendet wird.
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Das Fahrzeug kann auch über mehrere Doppler-Radare sowie mehrere Kameras verfügen. Es kann auch ein Doppler-Radar mit einer als außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor fungierenden Kamera zusammenwirken. So können entsprechende Sensordaten fusioniert werden, was eine noch zuverlässigere Detektion von verdeckten Verkehrsteilnehmern erlaubt.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, erfasst der wenigstens eine außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor das Umfeld des Fahrzeugs fortwährend und die Relativposition des Verkehrsteilnehmers wird nach jeder Abtastung des Umfelds aktualisiert. Somit kann der verdeckte Verkehrsteilnehmer nicht nur einmalig im Umfeld des Fahrzeugs verortet und entsprechend dargestellt werden, sondern mehrmals über der Zeit. Ändert sich die Position des Fahrzeugs und/oder des verdeckten Verkehrsteilnehmers, kann somit die fahrzeugführende Person über die veränderte Relativlage informiert werden.
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Bevorzugt wird dabei eine Bewegungstrajektorie für den Verkehrsteilnehmer bestimmt. Hierzu kann der Unterschied zwischen der detektierten Relativposition des verdeckten Verkehrsteilnehmers zum Fahrzeug über die Zeit nachverfolgt werden, und daraus wiederum bestimmt werden, in welche Richtung und mit welcher Geschwindigkeit sich der verdeckte Verkehrsteilnehmer bewegt. So kann beispielsweise ermittelt werden, ob der verdeckte Verkehrsteilnehmer in kürze die vom Fahrzeug befahrene Fahrbahn betreten wird.
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Dies kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu genutzt werden, die Bewegungstrajektorie des Verkehrsteilnehmers und des Fahrzeugs miteinander abzugleichen, und nur solche Verkehrsteilnehmer auf der Erweiterte-Realität-Anzeige darzustellen, für die eine Kollision mit dem Fahrzeug droht. Generell ist die kognitive Verarbeitungsfähigkeit der fahrzeugführenden Person begrenzt. Somit sollten möglichst nur relevante Informationen an die fahrzeugführende Person ausgegeben werden, um die fahrzeugführende Person nicht mental zu überlasten. Beispielsweise könnten sich auf einem durch parkende Fahrzeuge verdeckten Bürgersteig mehrere Personen und Radfahrer befinden, wobei ein Großteil dieser Verkehrsteilnehmer sich parallel zur Fahrbahn bewegen wird. Eine Darstellung dieser Verkehrsteilnehmer könnte die Erweiterte-Realität-Anzeige schnell überfrachten und die fahrzeugführende Person übermäßig ablenken. Zudem ist eine Darstellung dieser Verkehrsteilnehmer nicht relevant, da kein potenzieller Unfall droht. Bevorzugt werden daher nur solche verdeckten Verkehrsteilnehmer auch dargestellt, für die potenziell eine Kollision mit dem Fahrzeug bevorsteht. Dabei müssen sich das Fahrzeug und der Verkehrsteilnehmer nicht zwangsweise auf ihren jeweiligen Trajektorien zum selben Zeitpunkt im Schnittpunkt treffen. Es kann auch ausreichen, dass sich lediglich die Trajektorien des Fahrzeugs und des verdeckten Verkehrsteilnehmers schneiden, damit ein jeweiliger verdeckter Verkehrsteilnehmer dargestellt wird.
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Die Darstellung der verdeckten Verkehrsteilnehmer kann auch in Abhängigkeit unterschiedlicher Randbedingungen angepasst werden. Beispielsweise könnte als Randbedingung die absolute Anzahl verdeckter Verkehrsteilnehmer herangezogen werden. Werden dann beispielsweise nur einige wenige verdeckte Verkehrsteilnehmer identifiziert, so können bevorzugt auch solche verdeckten Verkehrsteilnehmer dargestellt werden, für die keine Kollision mit dem Fahrzeug droht, da keine Gefahr besteht, dass die fahrzeugführende Person durch die Darstellung mental überlastet wird. Somit wird die fahrzeugführende Person dennoch über die generelle Anwesenheit verdeckter Verkehrsteilnehmer informiert, was die fahrzeugführende Person zu einer sichereren bzw. defensiveren Fahrweise veranlassen könnte.
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Auch könnte die Darstellung in Abhängigkeit der Verkehrsteilnehmerklasse angepasst werden. So könnten beispielsweise Fußgänger und Fahrradfahrer immer dargestellt werden und Pkws und Lkws nur dann dargestellt werden, wenn eine Kollision mit dem Fahrzeug droht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass, sobald der Verkehrsteilnehmer das Sichtfeld der fahrzeugführenden Person betritt:
- - die Darstellung des Verkehrsteilnehmers auf der Erweiterte-Realität-Anzeige eingestellt wird;
- - der nicht mehr durch das Objekt verdeckte Teil des Verkehrsteilnehmers von der Darstellung auf der Erweiterte-Realität-Anzeige ausgespart wird und der noch verdeckte Teil des Verkehrsteilnehmers weiterhin dargestellt wird; oder
- - die Darstellung des Verkehrsteilnehmers auf der Erweiterte-Realität-Anzeige fortgeführt wird.
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Tritt der verdeckte Verkehrsteilnehmer hinter dem Objekt hervor, sodass die fahrzeugführende Person den Verkehrsteilnehmer nun sieht, ist es generell nicht mehr erforderlich den Verkehrsteilnehmer auf der Erweiterte-Realität-Anzeige darzustellen. Die Darstellung könnte jedoch auch fortgeführt werden, um den Verkehrsteilnehmer für die fahrzeugführende Person hervorzuheben. Beispielsweise könnte der Verkehrsteilnehmer schlecht sichtbar sein, beispielsweise weil es sich um Fahrsituation bei Nacht in einer dunklen Umgebung handelt und der Verkehrsteilnehmer dunkle Kleidung trägt. Somit sinkt das Risiko, dass die fahrzeugführende Person den Verkehrsteilnehmer übersieht, auch wenn sich der Verkehrsteilnehmer nun im Sichtfeld der fahrzeugführenden Person aufhält. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dabei bereits sichtbare Teile des Verkehrsteilnehmers nicht mehr auf der Erweiterte-Realität-Anzeige dargestellt, die noch verdeckten Bereiche jedoch weiterhin. Dies ermöglicht einen Übergang vom Objekt in den Sichtbereich, was der fahrzeugführenden Person insbesondere vermittelt, dass der Verkehrsteilnehmer nun nicht mehr verdeckt wird.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird ein Head-up-Display, eine Augmented-Reality-Brille und/oder eine Anzeigevorrichtung als Erweiterte-Realität-Anzeige verwendet, wobei auf der Anzeigevorrichtung der von einer fahrzeugeigenen Kamera aufgenommene Kamerabildstrom ausgegeben wird, welcher mit der Darstellung des Verkehrsteilnehmers kontaktanalog überlagert wird. Somit stehen die unterschiedlichsten Ausgabemittel zur Darstellung verdeckter Verkehrsteilnehmer zur Verfügung. Mit Hilfe von Head-up-Displays ist eine besonders komfortable Erkennung sowohl des realen Fahrzeugumfelds, als auch der virtuellen Darstellungen für die fahrzeugführende Person möglich. So muss die fahrzeugführende Person, ganz im Gegensatz zum Verwenden der Augmented-Reality-Brille, auch keine Zusatzkomponenten am Körper tragen, was den Komfort verbessert. Unter Verwendung einer Augmented-Reality-Brille bzw. einer entsprechend angepassten Anzeigevorrichtung wird es jedoch auch den übrigen Fahrzeuginsassen ermöglicht verdeckte Verkehrsteilnehmer frühzeitig erkennen zu können. Entsprechende Anzeigevorrichtungen können an beliebiger Stelle im Fahrzeug verbaut sein. Beispielsweise kann hierzu das Display eines Kombiinstruments, das Display der Headunit, ein dediziertes Beifahrerdisplay oder dergleichen verwendet werden.
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Bei einem Fahrzeug, umfassend wenigstens einen außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor, eine Erweiterte-Realität-Anzeige und eine Recheneinheit zur Auswertung von dem außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor erzeugten Sensordaten und zum Ansteuern der Erweiterte-Realität-Anzeige, sind erfindungsgemäß der außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor, die Erweiterte-Realität-Anzeige und die Recheneinheit zur Ausführung eines im vorigen beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Straßenfahrzeug wie einen Pkw, Lkw, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Es könnte sich generell auch um ein Schienenfahrzeug, Wasserfahrzeug oder Luftfahrzeug handeln.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung verdeckter Verkehrsteilnehmer und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung des der außerhalb-der-Sichtlinie-Detektion zugrundeliegenden Funktionsprinzips; und
- 2 eine schematisierte Darstellung eines Anzeigeinhalts einer Erweiterte-Realität-Anzeige in einer Verkehrssituation zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten.
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1 dient zur Erläuterung des aus dem Stand der Technik bekannten Funktionsprinzips der außerhalb-der-Sichtlinie-Detektion. Gezeigt ist ein Fahrzeug 4, umfassend wenigstens einen außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor 3 sowie einen durch ein Objekt 2 verdeckten Verkehrsteilnehmer 1. Bei dem außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor 3 handelt es sich beispielsweise um ein Doppler-Radar oder eine Kamera. Zur Abtastung der Umgebung wirft der außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor 3 elektromagnetische Strahlen 8 in die Umgebung. Diese werden von einer in der Umgebung befindlichen Oberfläche 9 reflektiert. Bei den elektromagnetischen Strahlen 8 handelt es sich entsprechend um Radarwellen oder Licht, beispielsweise sichtbares Licht oder auch Infrarotlicht oder UV-Licht. Bei einer Verwendung einer Kamera als außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor 3 kann zudem eine Lichtquelle vorgesehen sein, die entsprechende elektromagnetische Strahlung 8 in die Umgebung wirft, wie beispielsweise ein vergleichsweise starker Laser. Die von der Oberfläche 9 zurückgeworfenen Reflektionen treffen auf den verdeckten Verkehrsteilnehmer 1 und werden von diesem wiederum reflektiert. Die vom Verkehrsteilnehmer 1 zurückgeworfenen Reflektionen treffen erneut auf die Oberfläche 9 und gelangen von dort zurück zum Fahrzeug 4 bzw. zum außerhalb-der-Sichtlinie-Detektor 3. Durch das mehrfache hintereinander Abtasten der Umgebung lässt sich nicht nur der Aufenthaltsort des Verkehrsteilnehmers 1 erkennen, sondern auch noch dessen Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung. Dies erlaubt es eine Bewegungstrajektorie 7 für den verdeckten Verkehrsteilnehmer 1 zu berechnen.
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Mit Hilfe der außerhalb-der-Sichtlinie-Detektion lassen sich somit verdeckte Verkehrsteilnehmer 1 zuverlässig erkennen. Um diese Funktion gewinnbringend im Fahrzeug 4 einzusetzen, wird erfindungsgemäß der verdeckte Verkehrsteilnehmer 1 auf einer Erweiterte-Realität-Anzeige 5 (siehe 2), beispielsweise in Form eines Head-up-Displays, einer Augmented-Reality-Brille oder einer typischen Anzeigevorrichtung dargestellt. Die typische Anzeigevorrichtung zeigt dabei einen vom Fahrzeug 4 aufgenommen Kamerabildstrom, welcher mit dem verdeckten Verkehrsteilnehmer 1 überlagert wird.
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2 zeigt dabei eine Verkehrssituation, bei der das Fahrzeug 4 an parkenden Autos 10 vorbeifährt. 2a) zeigt die Darstellung auf der Erweiterte-Realität-Anzeige 5 zum Zeitpunkt während der Verkehrsteilnehmer 1 noch vollständig hinter den parkenden Autos 10 verdeckt ist. 2b) zeigt hingegen den Zeitpunkt, an dem der Verkehrsteilnehmer 1 partiell hinter dem Objekt 2 in Form eines parkenden Autos 10 hervortritt.
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Unter Verwendung eines Doppler-Radars als außerhalb-der-Sichtlinie-Detektors 3 lässt sich mit Hilfe eines künstlichen neuronalen Netzes der Verkehrsteilnehmer 1 einer Objektklasse zuordnen, beispielsweise wie in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Klasse „Fahrradfahrer“. Eine genaue Darstellung des Verkehrsteilnehmers 1 ist aufgrund der Auflösung des außerhalb-der-Sichtlinie-Detektors 3 nicht möglich. Stattdessen wird ein klassenspezifisches Symbolbild 6 zur Darstellung des verdeckten Verkehrsteilnehmers 1 verwendet.
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Bei dem in 2b) gezeigten Ausführungsbeispiel wird das klassenspezifische Symbolbild 6 nur für denjenigen vom Objekt 2 verdeckten Teil des Verkehrsteilnehmers 1 dargestellt. Der hinter dem Objekt 2 hervorgetretene Teil des Verkehrsteilnehmers 1 wird nicht mehr mit dem klassenspezifischen Symbolbild 6 überlagert. Dies sorgt für eine verbesserte Erkennbarkeit und kognitive Verarbeitung des in das Sichtfeld der fahrzeugführenden Person eintretenden Verkehrsteilnehmers 1.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs lässt sich die Verkehrssicherheit verbessern, da die fahrzeugführende Person zuverlässig auf die Anwesenheit verdeckter Verkehrsteilnehmer 1 aufmerksam gemacht wird. Die Verwendung einer Erweiterte-Realität-Anzeige 5 zur Darstellung des verdeckten Verkehrsteilnehmers 1 erlaubt eine kontaktanaloge Darstellung der Aufenthaltsposition des verdeckten Verkehrsteilnehmers 1 an genau der Aufenthaltsposition, an der sich der Verkehrsteilnehmer 1 in der Realität auch aufhält. Somit ist die fahrzeugführende Person besonders zuverlässig dazu in der Lage die Verkehrssituation korrekt einzuschätzen. Dies verbessert die Verkehrssicherheit noch weiter.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016220894 A1 [0010]