CN103217165B - 驾驶员辅助系统 - Google Patents

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Abstract

提供了用于车辆（5）的驾驶员辅助系统（6）。该系统包括处理装置（7）和显示装置（9），显示装置适于在具有该系统的车辆的屏幕（10）上显示信息。屏幕适于呈现车辆前方的环境和/或呈现代表车辆前方环境的描述。车辆沿纵向（1）和横向（3）延伸，纵向对应车辆意图行进的方向。处理装置适于接收指示具有该系统的车辆速度的第一输入数据信号（11）和指示具有该系统的车辆实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化的第二输入数据信号（12）。处理装置还适于至少处理第一和第二输入数据信号以计算具有该系统的车辆的估算车辆路径（17），显示装置适于在屏幕上显示估算车辆路径。本发明还涉及辅助车辆驾驶员的方法。

Description

驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的驾驶员辅助系统。本发明还涉及一种辅助车辆驾驶员的方法。
背景技术
车辆事故是世界范围内的重大问题。车辆事故很大比例上与驾驶员没有感知到车辆状态的后果有关。这些事故中一部分是由于驾驶员在主路状况下的行车速度过快而导致的。其它事故是由于驾驶员在前车迅速减速的情形下没有与前车保持足以能够刹车和避免事故的距离而导致的。此外，许多事故与车辆前方的威胁有关，例如行人、动物、其它车辆、急转弯、十字路口等。如果驾驶员更好地了解车辆状态及其后果，大多数事故是可以避免的。已经尝试为驾驶员提供关于道路的信息。在某些系统中呈现单个警告信号，例如在仪表盘内以闪光符号显示的指示牵引力控制系统检测到车辆轮胎在滑移的信号。这些系统不能完全帮助驾驶员了解紧急情况并且不能警告驾驶员即将发生紧急情况。
文献US20100253539A1公开了一种利用车辆-车辆信息来通知车辆驾驶员道路状况的系统。根据该文献，当车辆接近已经造成其它车辆滑移的特定一段道路时，该系统警告配备有该系统的车辆驾驶员所述道路状况。因此，如果要该系统根据预期起作用，这种系统需要在特定区域行驶的大量车辆配备有这种系统。此外，文献所示的系统不为驾驶员提供有关车辆状态的重要信息。
文献WO2011067170A1公开了一种导航设备，其中为驾驶员显示前车的最小适宜距离。当确定了最小适宜距离时，就考虑有关道路状况的信息。该文献示出的导航系统不为驾驶员提供有关车辆状态的重要信息。
当今的车辆变得越来越先进了。通常为这种车辆的驾驶员提供越来越多的信息。因此，必须注意不要让驾驶员负担过多的信息以免危及驾驶安全。因此，从安全的角度考虑，提供一种警告系统变得很重要，它可提供处理过的、可被驾驶员直觉地感知的信息。此外，所提供的信息引导驾驶员避免紧急情况并且某些驾驶状态如何影响驾驶状况的结局，这是人们关注的。
因此，需要一种为驾驶员提供有关即将发生紧急情况的信息的系统。
发明内容
本发明的目的在于提高车辆驾驶员对车辆状态及其后果的意识。
根据本发明的一个方面，该目的通过一种用于车辆的驾驶员辅助系统来实现，其中所述系统包括处理装置和显示装置。所述显示装置适于在具有所述系统的车辆的屏幕上显示信息，并且所述屏幕还适于示出车辆前方的环境和/或示出代表车辆前方环境的描述（representation）。所述车辆沿纵向和横向延伸，并且其中所述纵向对应于所述车辆意图行进的方向。所述处理装置适于接收：
-指示具有所述系统的所述车辆的速度的第一输入数据信号，以及
-指示具有所述系统的所述车辆的实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化的第二输入数据信号。
所述处理装置还适于至少处理所述第一和第二输入数据信号从而计算具有所述系统的所述车辆的估算车辆路径。所述显示装置适于在所述屏幕上显示所述估算车辆路径。
因为估算车辆路径借助显示装置呈现给驾驶员，驾驶员对车辆状态及其后果的意识增加了。因此实现了上述目的。
车辆可为汽车例如小汽车、公共汽车或卡车。
根据一些实施例，所述处理装置包括处理单元例如处理器。所述处理装置可包括两个或更多个处理单元例如处理器。
根据一些实施例，所述屏幕是具有所述系统的车辆的挡风玻璃。在这些实施例中，挡风玻璃示出车辆前方的环境。挡风玻璃可形成抬头显示系统的一部分，其中所述显示装置适于在挡风玻璃上显示信息。挡风玻璃在其允许显示信息的预定区域上可提供有涂层材料和/或发光颗粒和/或微结构，同时允许通过挡风玻璃看见外面。在这些实施例中，显示装置可为用于在挡风玻璃上投射信息的投影仪。可如此通过显示装置显示估算车辆路径以使驾驶员感知是对车辆前方道路进行的显示。投影仪可向挡风玻璃投射不可见或不容易看见的辐射，其中涂层材料和/或发光颗粒和/或微结构是荧光的从而将不可见或不容易看见的辐射转换为可见光。
根据一些实施例，所述屏幕是定位在车辆驾驶员与挡风玻璃之间的屏幕，其中屏幕形成抬头显示系统的一部分。在这些实施例中，所述显示装置适于在屏幕上显示信息，同时允许通过屏幕看见外面。在这些实施例中，显示装置还可包括用于在屏幕上投射信息的投影仪。投影仪可向屏幕投射不可见（或不容易看见），其中屏幕的涂层材料和/或发光颗粒和/或微结构是荧光的从而将不可见（或不容易看见）的辐射转换为可见光。
根据一些实施例，显示装置包括示出被摄像机捕捉的车辆前方道路图像的屏幕。在这些实施例中，摄像机可形成能够捕捉显示在屏幕上的代表车辆前方环境的数字图像的摄像机系统和/或成像系统设备的一部分。摄像机可为能够捕捉可见光的摄像机和/或能够捕捉不可见光图像的摄像机例如红外摄像机。摄像机系统可包括一个或更多个摄像机。估算车辆路径的显示可如此进行以使估算车辆路径被投射在屏幕上的车辆前方道路的摄像机图像上从而产生投射是对道路进行的这种印象。因此，根据这些实施例，驾驶员可轻易感知有关车辆状态的信息。
根据一些实施例，显示装置包括输出车辆前方道路导航图像的屏幕。在这些实施例中，屏幕可形成利用全球定位系统（GPS）的导航系统的一部分。屏幕可为平视显示器或LED屏幕或LCD屏幕或能够示出导航图像的任何其它屏幕。特征“车辆前方道路的导航图像”涵盖了车辆周围区域中的导航图像，包括车辆前方道路的一部分。此外，显示装置可为适于例如根据驾驶员的需求示出远离车辆的区域的导航图像的屏幕。估算车辆路径的显示可如此进行以使估算车辆路径被投射在车辆前方道路的导航图像上。
根据本发明，通过一种利用处理装置和显示装置辅助车辆驾驶员的方法实现该目的。所述显示装置适于在具有所述系统的车辆的屏幕上显示信息，所述屏幕还适于呈现车辆前方的环境和/或呈现代表车辆前方环境的描述。所述车辆沿纵向和横向延伸，并且其中所述纵向对应于所述车辆意图行进的方向，所述方法包括：
-在所述处理装置中接收指示具有所述系统的车辆的速度的第一输入数据信号，以及
-在所述处理装置中接收指示具有所述系统的车辆的实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化的第二输入数据信号，以及
-利用所述处理装置至少处理所述第一和第二输入数据信号从而计算具有所述系统的所述车辆的估算车辆路径，以及
-利用所述显示装置在所述屏幕上显示所述估算车辆路径。
此外，因为借助显示装置将估算车辆路径呈现给驾驶员，驾驶员对车辆状态及其后果的意识增强了。因此实现了上述目的。
当研究所附权利要求及下面的详述时，本发明的其它特征和优点将更为清楚。本领域技术人员将了解，本发明的不同特征可组合从而形成与下面所述不同的实施例而不脱离本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求所限定。
附图说明
本发明包括其特定特征和优点的各个方面将根据下面结合附图的详述更容易理解，其中：
图1示出根据一些实施例包括驾驶员辅助系统的车辆。
图2示出根据一些实施例用于车辆的驾驶员辅助系统。
图3示出在不同驾驶情形下图2所示的用于车辆的驾驶员辅助系统。
图4示出辅助车辆驾驶员的方法。
具体实施方式
现在参照示出示例实施例的附图更详尽地描述本发明。诞生，本发明不应当被诠释为局限于此处提出的实施例。本领域普通技术人员很容易理解，示例实施例的公开特征可被合并。全文中类似的附图标记表示类似的元件。
为简洁和/或清楚起见，公知的功能或构造不需要详细描述。
图1示出根据一些实施例的包括驾驶员辅助系统6的车辆5。车辆5沿纵向1和横向3延伸。纵向1对应于车辆5的预期行进方向。也就是说，当车辆5直线行进时，纵向1与行进方向重合。当车辆5转弯时，纵向1垂直于车辆5的转弯半径。横向3垂直于纵向1。车辆5可包括被设置为捕捉车辆5前方环境图像的摄像机8。
图2示出根据一些实施例的用于车辆的驾驶员辅助系统6。系统6包括处理装置7和显示装置9。显示装置9适于在具有系统6的车辆的屏幕10上显示信息。屏幕10适于展示车辆前方的环境和/或呈现车辆前方的环境。处理装置7适于接收指示具有系统6的车辆的速度的第一输入数据信号11和指示具有系统6的车辆的实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化的第二输入数据信号12。处理装置7适于至少处理所述第一和第二输入数据信号11、12，藉此计算具有系统6的车辆的估算车辆路径17。显示装置9适于在屏幕10上显示估算车辆路径17。屏幕可为具有系统6的车辆的挡风玻璃10或屏幕10展示车辆前方由摄像机捕捉的道路图像或屏幕10展示车辆前方的导航图像。估算车辆路径17的显示要使得驾驶员理解该显示是对车辆前方的道路做出的。
可通过传感器设备（图2未示出）提供第一输入数据信号11。传感器设备可为被设置为测定车辆的可旋转部分（如车辆变速器或车辆车轮的一部分）的转速的转速传感器。此外，传感器设备可为GPS系统或能够提供指示车辆速度的第一输入数据信号11的任何其它设备如测距计。可通过由两个或更多传感器设备提供的指示车辆速度的输入数据信号的组合来提供第一输入数据信号11。
此外，可通过传感器设备如转向角传感器设备（steering angle sensor divice）来提供第二输入数据信号12。在这种实施例中，转向角传感器设备可被设置为借助被设置为测定前轮或方向盘（steering wheel）或连接方向盘和前轮的零件的角度或角位移的传感器来测定转向角或车辆转向角的角位移。作为可选方案或与上述方案组合，可借助加速计、横摆率传感器（yaw rate sensor）和速度传感器的组合、GPS或摄像机提供第二输入数据信号12。第二输入数据信号12可通过由两个或更多传感器设备提供的、指示具有该系统的车辆实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化的输入数据信号的组合来提供。
根据一些实施例，处理装置7适于接收指示具有系统6的车辆与车辆在其上行进的地面之间摩擦值和/或车辆前方地面的摩擦值的第三输入数据信号13。在这种实施例中，处理装置7还适于处理第三输入数据信号13从而计算估算车辆路径17。
因此，在这些实施例中，估算车辆路径17可被显示给驾驶员，其中所述估算车辆路径17至少部分基于摩擦值的估算值。显示所述估算车辆路径17，包含有关车辆状态和当前道路状况的信息，显著增加了行车的安全性。
可借助传感器设备或两个或更多传感器设备提供第三输入数据信号13。指示摩擦值的第三输入数据信号13可基于摩擦值的估算值。有多种估算具有系统6的车辆与车辆在其上行进的地面之间摩擦值和/或车辆前方地面的摩擦值的方式。这种估算方法可被分为直接或间接法。可用于这些实施例中的某些方法将在下面阐述并且将被诠释为可用于本发明的示例方法。
下面阐述的某些方法可在以下文献中找到：2010年11月10日由IVSS，IntelligentVehicle Safety Systems公开的序列号2004：17750，“道路摩擦估算，第II部分（RoadFriction Estimation,part II）”，IVSS项目报告，M.Andersson,F.Bruzelius,J.Casselgrem,M.Hjort,S.G.Olsson,J.M.S.Solyom,J.Svendenius,S.Yngve。该文献可在http://www.lvss.se/upload/ivss_refll_slutrapport.pdf（2012年1月12日始可得到）找到。
在下面阐述的方法和公式中，x-方向对应于车辆5的纵向1，y-方向对应于车辆5的横向3并且z-方向对应于车辆5的竖直方向。
直接方法：
在防抱死制动系统（ABS）和/或动态稳定系统和/或牵引力控制系统的介入期间，利用可获得的车辆动态信息例如加速度和车辆质量，通过估算轮胎力（tire forces）来估算摩擦值，可估算沿x、y和z方向的轮胎力。轮胎力可用于计算介入期间的最大摩擦值，该最大摩擦值可用作估算摩擦值。
通过利用自回正力矩Mz估算摩擦值。可利用自回正力矩Mz与轮胎力之间的理论关系。该方法例如在公开文献“道路摩擦估算，第II第II部分”中被阐述。
借助纵向滑移和估算/计算的轮胎力可估算摩擦值。轮胎模型、刷子模型可用于模拟车辆的轮胎。刷子模型将轮胎和道路接触面简化为刷子。该模型考虑了刷子的硬度、轮胎力和打滑率（slip），即车轮的前进速度与车辆的前进速度之间的比例。测定打滑率和轮胎力并且然后可估算轮胎的硬度且用其估算摩擦值。该方法例如在公开文献“道路摩擦估算，第II部分”中被阐述。
轮胎上安装的传感器例如应变仪和加速计是为了估算轮胎力和摩擦值。
间接方法的特征在于不估算摩擦本身，而是估算间接指示器例如声音或光学特征。
间接方法：
利用近红外光谱法或摄像机进行与摩擦值有关的道路表面分类。该方法例如在公开文献“道路摩擦估算，第II部分”中被阐述。
轮胎上安装的传感器例如应变仪和加速计是为了估算与摩擦值有关的道路表面结构。
雨水传感器、温度传感器、刮水器速度和类似参数用于确定其它摩擦估算（信息不足以独立地形成摩擦估算）。
通过分析轮胎与道路接触面形成的与摩擦值有关的声音来进行道路表面分类。
V212V（车辆-基础设施（infrastructure）-车辆）和V2V（车辆-车辆）通信以获得例如由其它车辆形成的道路摩擦估算。
根据一些实施例，使用直接和间接方法的组合以得到指示摩擦值的第三输入数据信号13。根据其它实施例，使用直接方法的组合或间接方法的组合以得到第三输入数据信号13。由于这些方法的组合，可得到更可靠的摩擦值。
根据一些实施例，显示装置9还适于显示具有系统6的车辆的估算停车距离19。在这些实施例中，可通过处理至少第一、第二和第三输入数据信号11、12、13的处理装置7来计算估算停车距离19，藉此计算估算停车距离19。估算停车距离19可包括估算停车区域，估算停车区域也可被显示装置19显示。如图2所示，估算停车距离19可被显示装置9显示为指示估算停车距离19的数字21和/或图形形式。估算停车距离19可以图形叠加的形式被显示装置9显示，其中信息可被呈现为使得驾驶员感知在车辆前方道路上何处可能静止。最终，该系统可将信息呈现给关心估算停车距离19的驾驶员，其可被驾驶员直觉地感知。提供给驾驶员的该信息可增加对道路摩擦和车辆状态及其后果的意识并且从而提高驾驶的安全性。
根据一些实施例，显示装置9还适于显示具有系统6的车辆的估算最小转弯半径27，如图2所示。在这些实施例中，通过处理至少第一、第二和第三输入数据信号11、12、13的处理装置7计算最小转弯半径27，藉此计算最小转弯半径27。最小转弯半径27可被显示装置9显示为指示最小转弯半径27的图形形式25。处理装置还可适于比较最小转弯半径27和估算车辆路径17，其中如果它们之间的差异小于预定的阈值，系统6可适于警告驾驶员。
预定的阈值还可取决于车辆的速度和/或其它参数。借助指示符号31和/或指示声音和/或例如至方向盘的触觉信号，可实现对驾驶员的警告。此外，对驾驶员的警告可为估算车辆路径17的彩色编码的形式。也就是说，如果估算最小转弯半径27与估算车辆路径17之间的差异大于预定值，显示装置9可例如以绿色显示估算车辆路径17，如果差异小于预定值则以红色显示。此外，如果差异在一定范围内则估算车辆路径17可以黄色显示。因此，最小转弯半径27本身不被显示，而是包括在估算车辆路径的显示中。最终，这种系统6可为关心估算最小转弯半径27的驾驶员呈现信息，其可被驾驶员直觉地感知。
如上所述，利用至少第一、第二和第三输入数据信号11、12、13，处理装置7可计算估算车辆路径17、估算停车距离19和估算最小转弯半径27。当计算这些变量时，处理装置7也可利用其它参数例如车辆加速度、车辆横摆率、轴距、轮距、方向盘比（steering wheelratio）、ABS限制、轮胎参数、例如包括乘客和负载重量的车辆重量、车辆惯性、重量分布、风速、道路倾斜度、道路填土、驾驶员反应时间、驾驶员分心、疲倦和疲惫。此外，可考虑组合滑移的特性。组合滑移可被表达为示出停车距离19和最小转弯半径27彼此影响的摩擦椭圆形（friction ellipse）。也就是说，对于给定的摩擦值和车辆速度，在车辆转弯的情形下停车距离19变得更长并且在车辆刹车或加速的情形下最小转弯半径27变得更长。当计算估算车辆路径17和/或估算停车距离19和/或估算最小转弯半径27时，处理装置适于利用车辆动力公式计算这些变量。这些公式可基于上述车辆参数、车辆动态参数和驾驶员参数。这些公式是现有技术已知的。下面列出了示出一些这些公式的一些原理的简化公式。
对于给定的方向盘角度θ、方向盘比n和轮距s，可计算转弯曲率c，假定阿克曼转向（Ackermann-steering）：
对于给定的车辆速度v0和道路摩擦系数μ来说，最小转弯半径rmin即车辆能转的最大程度可被表达为：
其中纵向加速度假定为0并且不考虑车轮悬架的限制。
在rmin小于或等于转弯半径1/c的情形下，驾驶员能够遵循预期的路径。然后可根据以下公式确定可获得的纵向加速度ax：
然后可计算刹车距离db，假定线性减速：
其中treac是由于驾驶员分心、驾驶员疲倦和疲惫的反应时间，并且dabs是由于不理想的ABS系统导致的额外刹车距离。
为了在固定的直角坐标系中观察刹车距离，可利用车辆的自行车模型并且可得到下面的公式：
x是横向位置并且y是纵向位置。
根据最小的可能转弯半径，使用组合滑移的特性，导致刹车距离随着方向盘角度的增加而增加，反之亦然。
简化的车辆和轮胎模型已经用于上述公式中。没有考虑车辆的动力。公式仅示出本发明背后的原理。
根据一些实施例，处理装置7适于接收指示具有系统6的车辆的前方道路29延伸的第四输入数据信号14。在这些实施例中，可借助传感器设备提供第四输入数据信号14。传感器设备可为利用摄像机8的摄像机系统和/或定位系统，例如形成导航系统和/或雷达系统和/或声纳系统和/或超声系统和/或LIDAR（light detecting and ranging的缩写，光探测和测距，也称激光雷达）系统一部分的GPS。
根据一些实施例，处理装置7适于将道路29的延伸与估算车辆路径17相比较，并且其中，驾驶员辅助系统6适于在所述估算车辆路径17与道路29的延伸之间的差异超过预定阈值时警告驾驶员。因此，估算车辆路径17与道路29的延伸之间的差异可指示驾驶状况的严重性，并且在估算车辆路径17与道路29的延伸之间的差异超过预定阈值的情形下警告驾驶员可显著增加驾驶的安全性。根据一些实施例，对驾驶员的警告是以彩色编码显示估算车辆路径17。也就是说，如果估算车辆路径17与道路29的延伸之间的差异小于预定值，显示装置9可例如以绿色显示估算车辆路径17，如果差异大于预定值则以红色显示。此外，如果差异在一定范围内则估算车辆路径17可以黄色显示。此外，估算车辆路径17的彩色编码可以递增的方式实现以使估算车辆路径17的颜色随着估算车辆路径17与道路29的延伸之间的比较结果而变化。此外，借助指示符号31和/或指示声音和/或触觉信号，可实现对驾驶员的警告。因此，该系统6可为驾驶员提供有关驾驶状况的信息，该信息可被驾驶员直觉地感知，并且因此可显著增加驾驶的安全性。
根据一些实施例，处理装置7适于将估算最小转弯半径27与指示具有系统6的车辆的前方道路29的延伸的第四输入数据信号14相比较，其中驾驶员辅助系统6适于警告驾驶员估算最小转弯半径27与第四输入数据信号14之间的差异是否小于预定阈值。在这些实施例中，对驾驶员的警告也可为显示估算车辆路径17的彩色编码。
图3示出在不同的驾驶状况下图2所示用于车辆的驾驶员辅助系统6。根据一些实施例，处理装置适于接收指示具有系统的车辆的前方和/或侧面的外部物体存在的第五输入数据信号15。这种外部物体可为行人33、小汽车35、动物、十字路口、道路标志或对驾驶安全构成威胁的任何其它外部物体。可通过传感器设备如利用摄像机8例如红外摄像机的摄像机系统和/或雷达系统和/或声纳系统和/或形成导航系统和/或雷达系统和/或声纳系统和/或超声系统和/或LIDAR（光探测和测距）系统一部分的GPS和/或与基站和/或其它车辆通信的通信设备提供第五输入数据信号15。
根据一些实施例，处理装置7适于将估算车辆路径17和表示车辆前方外部物体33、35的第五输入数据信号15相比较，并且其中驾驶员辅助系统6适于警告驾驶员估算车辆路径17与外部物体33、35之间的距离是否低于预定阈值。因此，估算车辆路径17与表示车辆前方外部物体33、35的第五输入数据信号15之间的距离可指示驾驶状况的严重性。根据一些实施例，对驾驶员的警告是显示估算车辆路径17的彩色编码。也就是说，如果估算车辆路径17与外部物体33、35之间的距离大于预定值，显示装置9可例如以绿色显示估算车辆路径17，如果距离小于预定值则以红色显示。此外，如果距离在一定范围内则估算车辆路径17可以黄色显示。此外，估算车辆路径17的彩色编码可以递增的方式实现以使估算车辆路径17的颜色随着估算车辆路径17与外部物体33、35之间的比较结果而变化。此外，借助指示符号31和/或指示声音，可实现对驾驶员的警告。因此，系统6可为车辆驾驶员提供与驾驶状况有关的信息，其可被驾驶员直觉地感知。
表示车辆前方外部物体33、35的第五输入数据信号15还可包括外部物体33、35的速度。也就是说，在外部物体是具有系统的车辆的前方道路上的车辆35的情形下，所述第五输入数据信号15可包括车辆35的速度。因此，驾驶员辅助系统6可适于警告驾驶员前方的车辆35的位置、速度和距离在当前驾驶状况下威胁了驾驶安全并且因此还警告驾驶员前方的车辆35的驾驶速度低于具有系统6的车辆的速度。在外部物体是行人33或接近道路侧面的动物的情形下，第五输入数据信号15可包括行人33或动物的速度。在比较估算车辆路径17和第五输入数据信号15时，处理装置7可适于比较外部物体33、35与估算车辆路径17的位置和速度，藉此判断驾驶状况的严重性。在所述实施例中，处理装置7可适于处理第一、第二和第三输入数据信号11、12、13，藉此计算估算车辆路径17。在这种实施例中，估算车辆路径17与表示车辆前方外部物体33、35的第五输入数据信号15之间的比较包括摩擦值。因此，驾驶员辅助系统可部分基于摩擦值警告驾驶员即将发生紧急情况并且据此增强了驾驶的安全性。
根据一些实施例，驾驶员辅助系统6可适于将表示车辆前方外部物体33、35的第五输入数据信号15与估算停车距离19相比较。在这些实施例中，驾驶员辅助系统6可警告驾驶员第五输入数据信号15和估算停车距离19之间的差异是否小于预定阈值。
此外，驾驶员辅助系统6可适于利用显示装置9显示外部物体33、35。外部物体的显示可为类似于估算车辆路径17的彩色编码。也就是说，如果认为外部物体33、35构成了对驾驶安全的危险，外部物体可以红色等被显示。外部物体33、35的显示可改进特别是在恶劣天气和/或黑暗情形下对物体的检测，藉此提高了驾驶安全。
在所述实施例中，使用的预定阈值可根据因子例如车辆速度、驾驶员反应时间、驾驶员的驾驶状态、驾驶员的疲倦和/或疲惫、车辆实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化、具有系统的车辆与车辆在其上行驶的地面之间的摩擦值和/或车辆前方地面的摩擦值而变化。与上述组合或作为可选方案，驾驶员可通过设定菜单系统手动选择预定阈值。
图4示出利用处理装置和显示装置辅助车辆驾驶员的方法。显示装置适于在具有该系统的车辆的屏幕上显示信息。屏幕还适于呈现车辆前方的环境和/或表示车辆前方环境的图像。车辆沿纵向和横向延伸，其中纵向对应于车辆的预期行进方向。本方法包括：
-在处理装置中接收101指示具有该系统的车辆的速度的第一输入数据信号，以及
-在处理装置中接收102指示具有该系统的车辆的实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化的第二输入数据信号，以及
-利用处理装置处理106至少第一和第二输入数据信号，藉此计算具有该系统的车辆的估算车辆路径，以及
-利用显示装置在屏幕上显示107估算车辆路径。
因为通过显示装置为驾驶员显示估算车辆路径，就增加了驾驶员对车辆状态及其后果的意识。因此实现了上述目的。
辅助车辆驾驶员的方法还可包括：
-在处理装置中接收103指示具有该系统的车辆与车辆在其上行进的地面之间摩擦值和/或车辆前方地面的摩擦值的第三输入数据信号13，以及
-还利用处理装置处理106第三输入数据信号从而计算估算车辆路径。
因此，在这些实施例中，估算车辆路径可被显示给驾驶员，其至少部分地基于与摩擦值有关的信息。因此提供的本方法可增强行车的安全性。
辅助车辆驾驶员的方法还可包括：
-利用显示装置在屏幕上显示108具有该系统的车辆的估算停车距离。
在这些实施例中，可至少处理第一和第二输入数据信号，并且在其它实施例中还可利用处理装置处理第三输入数据信号从而计算估算停车距离。
辅助车辆驾驶员的方法还可包括：
-利用显示装置在屏幕上显示109车辆的估算最小转弯半径。
在这些实施例中，可处理至少第一和第二输入数据信号，并且在其它实施例中还可利用处理装置处理第三输入数据信号从而计算估算最小转弯半径。
辅助车辆驾驶员的方法还可包括：
-在处理装置中接收104指示具有系统的车辆的前方道路延伸的第四输入数据信号。
辅助车辆驾驶员的方法还可包括：
-利用处理装置将所述估算车辆路径与指示道路延伸的第四输入数据信号相比较110，并且
-警告111驾驶员估算车辆路径与道路延伸之间的差异是否超过预定阈值。
辅助车辆驾驶员的方法还可包括：
-在处理装置中接收105指示具有该系统的车辆的前方和/或侧面的外部物体出现的第五输入数据信号。
辅助车辆驾驶员的方法还可包括：
-将所述估算车辆路径与表示车辆前方外部物体的第五输入数据信号相比较112，以及
-警告113驾驶员所述估算车辆路径与外部物体之间的距离是否低于预定阈值。
根据一些实施例，在辅助车辆驾驶员的方法中，屏幕是具有该系统的车辆的挡风玻璃。
根据一些实施例，在辅助车辆驾驶员的方法中，显示装置包括示出被摄像机捕捉的车辆前方道路图像的屏幕。
根据一些实施例，在辅助车辆驾驶员的方法中，显示装置包括示出车辆前方道路的导航图像的屏幕。
如上所述，显示装置可适于显示估算车辆路径以使驾驶员感知显示是在车辆前方的道路上进行的。在显示装置包括抬头显示系统（head up display system，也称平视显示系统）的实施例中，驾驶员辅助系统可包括能够估算眼睛位置的眼睛感应和/或头部感应设备。眼睛和/或头部位置的估算可通过多种方法实现。例如，一旦进入车辆，驾驶员可使用校准程序从而在类似于调节后视镜的一个步骤中对齐图形。此外，车辆内的纵向车座位置可用于估算驾驶员头部的位置。再者，后视镜的手动调节可用于估算驾驶员眼睛的位置。可使用各方法的组合，例如利用车座位置和镜子的调节角度来更精确地估算驾驶员头部的位置。
如上所述，可利用估算车辆路径的彩色编码实现对驾驶员的警告。作为可选方案，可使用其它方法如对比遮光、声音信号、或能够警告驾驶员即将发生紧急情况的任何其它方法。
根据一些实施例，通过至少处理第一和第二输入数据信号的处理装置计算估算停车距离，藉此计算估算停车距离。因此在这些实施例中，可使用换算表，其中车辆的速度对应于估算停车距离。此外，在所有与计算停车距离相关的实施例中，可使用修正，其中处理装置适于接收指示车辆纵向加速度的第六输入数据信号，其中该处理装置还适于处理第六输入数据信号从而计算估算停车距离。根据另一实施例，处理装置适于处理指示车辆纵向加速度的第六输入数据信号从而基于车辆的纵向加速度计算停车距离，并且其中显示装置适于基于车辆的纵向加速度在屏幕上显示停车距离。在这些实施例中，基于车辆纵向加速度的停车距离可显示给车辆的驾驶员，以使驾驶员理解所显示的停车距离表示基于当前车辆纵向加速度估算停车距离。要了解，负的纵向加速度对应于车辆的减速。
虽然参照示例实施例描述了本发明，许多不同的改变、改进等等对于本领域技术人员是显而易见的。例如，驾驶员辅助系统还可适于完成除警告驾驶员外或包括其的安全预防措施，例如安全带系紧、节流怠速（throttle idling）、自动刹车、气囊准备、头部限制的调节、喇叭和/或头灯启动、触觉信号、踏板或转向柱的调节、悬架控制的调节和车辆稳定性控制系统的调节。因此，例如当估算车辆路径与道路延伸之间的差异超过预定阈值和/或如果估算车辆路径与外部物体之间的距离小于预定阈值时，驾驶员辅助系统可实现这些安全预防措施。
本领域技术人员要了解，处理装置7可适于以任何适宜顺序接收第一、第二、第三、第四和第五输入数据信号11、12、13、14、15。类似地，在此处描述的方法中，可以任何顺序完成在处理装置中接收第一、第二、第三、第四和第五输入数据信号的步骤101、102、103、104、105。
还要了解，前述仅为示例实施例并且本发明不局限于公开的特定实施例并且对公开实施例的改进、公开实施例以及其它实施例特征的组合都包括在所附权利要求的范围内。
此处使用的术语“包括”是开放式的，并且具有一个或多个所列出的特征、元件、步骤、部件或功能而不排除一个或多个其它特征、元件、步骤、部件或功能或其群组的出现或添加。
此处使用的术语“和/或”具有一个或多个相关条目的任意一个或所有组合。
此处使用的源于拉丁文“exempli gratia”的普通缩写“e.g.”可用于导入或特指之前提到的条目的一般示例，并且不意图限制这些条目。如果此处使用，源于拉丁文“idest”的普通缩写“i.e.”可用于特指来自更一般列举的特定条目。
此处使用的术语是仅为描述特定实施例而非意图限制本发明。此处使用的单数意图也包括复数，除非上下文明确指出。

Claims (13)

1.一种用于车辆(5)的驾驶员辅助系统(6)，所述系统(6)包括处理装置(7)和显示装置(9)，所述显示装置(9)适于在具有所述系统(6)的车辆(5)的屏幕(10)上显示信息，所述屏幕(10)还适于示出车辆(5)前方的环境和/或示出代表车辆(5)前方环境的描述，其中所述车辆(5)沿纵向(1)和横向(3)延伸，并且其中所述纵向(1)对应于所述车辆(5)意图行进的方向，
其特征在于所述处理装置(7)适于接收：
-第一输入数据信号(11)，所述第一输入数据信号指示具有所述系统(6)的所述车辆(5)的速度，
-第二输入数据信号(12)，所述第二输入数据信号指示具有所述系统(6)的所述车辆(5)的实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化，以及
-第三输入数据信号(13)，所述第三输入数据信号指示具有所述系统(6)的所述车辆(5)与所述车辆(5)在其上行进的地面之间的摩擦值和/或所述车辆(5)前方地面的摩擦值，由所述第三输入数据信号表示的所述摩擦值是基于估算的直接摩擦值和估算的间接摩擦值的组合来确定的，所述估算的间接摩擦值基于道路表面分类，
所述处理装置(7)还适于至少处理所述第一、第二和第三输入数据信号(11，12，13)从而计算具有所述系统(6)的所述车辆(5)的估算车辆路径(17)，所述显示装置(9)适于在所述屏幕(10)上显示所述估算车辆路径(17)。
2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述显示装置(9)还适于显示具有所述系统(6)的所述车辆(5)的估算停车距离(19)。
3.根据前述权利要求任意一项所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述显示装置(9)还适于显示具有所述系统(6)的所述车辆(5)的估算最小转弯半径(27)。
4.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述处理装置(7)适于接收第四输入数据信号(14)，第四输入数据信号(14)指示具有所述系统(6)的所述车辆(5)的前方的道路(29)延伸。
5.根据权利要求4所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述处理装置(7)适于将所述估算车辆路径(17)与指示道路(29)延伸的所述第四输入数据信号(14)相比较，并且其中，所述驾驶员辅助系统(6)适于警告驾驶员所述估算车辆路径(17)与所述道路(29)延伸之间的差异是否超过预定阈值。
6.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述处理装置(7)适于接收第五输入数据信号(15)，所述第五输入数据信号指示具有所述系统(6)的所述车辆(5)的前方和/或侧面出现的外部物体(33，35)。
7.根据权利要求6所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述处理装置(7)适于将所述估算车辆路径(17)与表示所述车辆(5)前方外部物体(33，35)的所述第五输入数据信号(15)相比较，并且其中，所述驾驶员辅助系统(6)适于警告驾驶员所述估算车辆路径(17)与所述外部物体(33，35)之间的距离是否小于预定阈值。
8.根据权利要求5或7所述的驾驶员辅助系统(6)，其中对驾驶员的警告是以彩色编码的形式显示估算车辆路径(17)。
9.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述屏幕是具有所述系统(6)的所述车辆(5)的挡风玻璃(10)。
10.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述显示装置(9)包括显示由摄像机(8)捕捉的车辆(5)前方道路图像的屏幕(10)。
11.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(6)，其中所述显示装置(9)包括显示车辆前方道路的导航图像的屏幕(10)。
12.一种车辆(5)，其特征在于包括根据前述权利要求任意一项的驾驶员辅助系统(6)。
13.一种利用处理装置和显示装置辅助车辆驾驶员的方法，其中所述显示装置适于在具有驾驶员辅助系统的车辆的屏幕上显示信息，所述屏幕还适于呈现车辆前方的环境和/或呈现代表车辆前方环境的描述，其中所述车辆沿纵向和横向延伸，并且其中所述纵向对应于所述车辆意图行进的方向，所述方法包括：
-在所述处理装置中接收(101)指示具有所述驾驶员辅助系统的所述车辆的速度的第一输入数据信号，以及
-在所述处理装置中接收(102)指示具有所述驾驶员辅助系统的所述车辆的实际完成的和/或正在进行的和/或即将进行的横向位置变化的第二输入数据信号，以及
-在所述处理装置中接收(103)指示具有所述驾驶员辅助系统的车辆与车辆在其上行进的地面之间摩擦值和/或车辆前方地面的摩擦值的第三输入数据信号，由所述第三输入数据信号表示的所述摩擦值是基于估算的直接摩擦值和估算的间接摩擦值的组合来确定的，所述估算的间接摩擦值基于道路表面分类，以及
-利用所述处理装置至少处理(106)所述第一、第二和第三输入数据信号从而计算具有所述驾驶员辅助系统的所述车辆的估算车辆路径，以及
-利用所述显示装置在所述屏幕上显示(107)所述估算车辆路径。
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