CN103442945A - 用于车辆的驾驶员辅助系统和驾驶员辅助方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆（401）的驾驶员辅助系统（101），其具有用于光学地检测行车道（403）的图像检测装置（103）、用于根据光学地检测的行车道（403）显示一个显示行车道的显示装置（409）和用于确定相对于所述行车道（403）的车辆位置的位置确定装置（411），其中所述显示装置（409）还被设置用于相对于所显示的显示行车道显示所述车辆位置。此外，本发明涉及一种用于车辆（401）的驾驶员辅助方法和一种具有驾驶员辅助系统（101）的车辆（401）。

Description

用于车辆的驾驶员辅助系统和驾驶员辅助方法

技术领域

本发明涉及用于车辆的驾驶员辅助系统和驾驶员辅助方法。此外，本发明涉及具有驾驶员辅助系统的车辆。

背景技术

当驾驶员的车辆离开行车道时借助声学警告信号给驾驶员发送信令的驾驶员辅助系统是已知的。

已知的系统尤其不利的是，驾驶员仅仅基于声学警告信号不能直接识别他的车辆已经在何种程度上离开行车道。

发明内容

因此，本发明所基于的任务可以在于，提供用于车辆的驾驶员辅助系统，其克服已知的缺点并且可以直接且简单地告知驾驶员他的车辆已经在何种程度上离开行车道。

本发明所基于的任务还可以在于，提供用于车辆的相应的驾驶员辅助方法。

所述任务借助独立权利要求的相应主题解决。有利的构型是各从属权利要求的主题。

根据一个方面，提供一种用于车辆的驾驶员辅助系统。所述系统包括可以光学地检测行车道的图像检测装置。此外，驾驶员辅助系统包括可以根据光学地检测的行车道显示一个显示行车道的显示装置。此外，设有用于确定相对于行车道的车辆位置的位置确定装置。此外，在此显示装置被设置用于相对于所显示的显示行车道显示车辆位置。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的驾驶员辅助方法，其中在第一步骤中光学地检测行车道。根据光学地检测的行车道显示一个显示行车道。此外，确定车辆位置以及相对于所显示的显示行车道显示所述车辆位置。

根据另一个方面，提供一种具有驾驶员辅助系统的车辆，其适合于执行根据本发明的驾驶员辅助方法。在此，尤其可以涉及根据本发明的驾驶员辅助系统。

本发明包括以下思想：光学地检测行车道。然后，基于光学地检测的行车道向驾驶员显示一个显示行车道。显示行车道例如可以涉及光学地检测的行车道，尤其涉及行车道的实况图像。但尤其还可以根据光学地检测的行车道显示行车道的模型，其也称作模型行车道。然后，在模型行车道中尤其可以显示真实的行车道中的元素，例如行车道边界标记、行车道边界柱、护栏和/或指示牌。这些元素尤其可以显示为模型或真实的图像。

此外，确定车辆位置，其中然后与显示行车道一起向驾驶员显示相对于所显示的显示行车道的车辆位置。尤其持续地实施各个方法步骤，从而驾驶员可以通过有利的方式近乎实时地看到：他的车辆位于行车道中哪里以及他的车辆如何相对于行车道运动。

因此，驾驶员可以直接以有利的方式立即识别他的车辆相对于行车道位于哪里。即他例如可以识别他的车辆居中地位于行车道的中心线还是位于行车道的中心线的一侧。驾驶员尤其还可以以有利的方式识别他的车辆什么时候接近行车道边界标记。驾驶员尤其还可以以有利的方式识别什么时候他的车辆不再位于行车道内。通过使驾驶员能够立即和简单地识别车辆与行车道中的最佳行车道车辆位置的偏差，驾驶员可以相应地采取与相应驾驶状况具体匹配的合适措施，其中最佳行车道车辆位置尤其相应于在行车道居中的车辆位置。即驾驶员通常在与最佳位置偏差较小的情况下仅仅进行相对较小的反向转向，相反在偏差较大的情况下通常也进行较大的反向转向。但如果驾驶员在偏差较小的情况下进行相对较大的反向转向，则由此使车辆偏转超出最佳行车道车辆位置，这可能危害驾驶员并且可能危害其他交通参与者。但借助本发明，驾驶员知道他的车辆在何种程度上远离最佳位置，从而他不会进行过大或过小的反向转向。就此而言以有利的方式显著提高对于驾驶员和必要时其他交通参与者而言的安全性。

根据一种实施方式，位置确定装置被设置用于基于光学地检测的行车道来确定车辆位置。即基于光学地检测的行车道确定车辆位置。这尤其意味着，借助由图像检测装置提供的与行车道相应的信号确定车辆位置。所述信号尤其可以包括图像信号和/或视频信号。

根据一种实施方式，图像检测装置是视频摄像机、尤其是倒车视频摄像机。这种倒车视频摄像机尤其设置在车辆的后部区域中并且在向后方向上检测行车道。即尤其可以分析处理借助视频摄像机提供的视频流，以便确定相对于行车道的车辆位置。视频流尤其包括视频信号。尤其显示行车道的实况图像或实况视频。

根据另一种实施方式，探测以及相对于车辆测量至少一个行车道边界标记。然后，由此尤其可以以有利的方式计算车辆在行车道中的横向位置。因此，相应的位置确定以有利的方式是特别精确的。

在另一种实施方式中，位置确定装置包括导航系统。例如这种导航系统可以集成在位置确定装置中。但还可以提出，位置确定装置与外部的导航系统连接。导航系统尤其基于借助导航系统实施的测量或计算向位置确定装置提供车辆位置。所述车辆位置尤其也可以称作导航系统位置。尤其可以提出，将导航系统位置与借助经分析处理的视频流计算的车辆位置进行比较或者均衡。在偏差过大的情况下可以提出，重复位置确定。

在另一种实施方式中，根据相对于所显示的显示行车道的车辆位置显示车辆模型。在此，车辆模型可以相应于真实的车辆。可以附加地借助车辆中心线显示车辆模型。此外，可以优选地借助车辆边界线示出车辆模型。

附图说明

以下根据优选的实施例参考附图详细解释本发明。在此示出：

图1示出驾驶员辅助系统，

图2示出驾驶员辅助方法的流程图，

图3示出具有驾驶员辅助系统的车辆，

图4示出行车道中具有驾驶员辅助系统的另一车辆，

图5示出用于驾驶员辅助方法的一种实施方式的功能原理的示意图的框图，

图6示出显示装置中的车辆模型根据相对于所显示的显示行车道的车辆位置的三种不同表示。

具体实施方式

图1示出用于车辆（未示出）的驾驶员辅助系统101。所述系统101包括用于光学地检测行车道（未示出）的图像检测装置103。此外，驾驶员辅助系统101包括显示装置105。借助显示装置105尤其能够根据借助图像检测装置103光学地检测的行车道显示一个显示行车道。所述显示行车道例如可以涉及行车道的模型。但优选地也可以提出，实况地、即直接地显示光学地检测的行车道。在一种实施方式中还可以提出，将所检测的行车道例如转换到俯视视角中。

此外，驾驶员辅助系统101具有位置确定装置107，其可以确定相对于行车道的车辆位置。然后在显示装置上相对于所显示的显示行车道与显示行车道一起显示如此确定的车辆位置，从而其车辆相对于行车道的位置可以以有利的方式直接显示给驾驶员。

这种驾驶员辅助系统尤其以有利的方式适合于显著提高在窄的道路上行驶时的安全性，因为轻微离开行车道可能导致驾驶员与相邻形车道上的车辆或与边界墙碰撞。本发明的意义上的驾驶员辅助系统也可以称作“狭窄部位辅助系统”。

图2示出用于车辆的驾驶员辅助方法的流程图。在步骤201中，光学地检测行车道。在步骤203中，使用如此检测的行车道，以便形成显示行车道，然后显示所述显示行车道。在步骤205中，确定相对于行车道的车辆位置，其中在步骤207中相对于所显示的显示行车道显示车辆位置。因此，不仅显示所述显示行车道而且同时显示车辆位置，其中相对于所显示的显示行车道显示车辆位置。

基于相对于行车道的车辆位置尤其可以提出，向驾驶员提供以下指示：他尤其可以如何借助转向使其车辆重新进入车道中，例如居中地进入车道中。这种指示例如可以包括转向指示。指示例如也可以包括行车道的中心线与自身车辆的中心线的共同显示，具有使两条线重叠的要求指示。

图3示出包括驾驶员辅助系统303的车辆301。驾驶员辅助系统303例如可以涉及图1中的驾驶员辅助系统101。根据一种未示出的实施方式，例如图像检测装置103如此设置在车辆301的后部区域中，使得图像检测装置103可以在相对于车辆301的向后方向上光学地检测行车道。本发明的意义上的“向后”尤其表示当置入倒车档时车辆301行驶的方向。

图4示出行车道403中的另一车辆401。借助实线形式的两个行车道边界标记405a和405b形成或者定义行车道403。

视频摄像机407如此设置在车辆401的后部区域中，使得视频摄像机407通过根据视频摄像机407的未示出的透镜系统形成的张角α可以在相对于车辆401的向后方向上光学地检测行车道403。因为视频摄像机407在向后方向上光学地检测行车道403，所以视频摄像机407也可以称作倒车视频摄像机。然后，可以在显示装置409上尤其实况地显示借助倒车视频摄像机407检测的行车道403。在此，在一种未示出的实施方式中可以提出，将所摄取的行车道403的视频图像例如转换到俯视视角中。

此外，在车辆401中设有位置确定装置411，所述位置确定装置可以基于倒车视频摄像机407的视频信号或者视频流来确定相对于行车道403、即尤其相对于两个行车道边界标记405a和405b的车辆位置。然后，所述车辆位置被提供给显示装置409，从而显示装置409可以相对于所显示的显示行车道显示或者表示车辆位置。在此尤其可以提出，在所显示的显示行车道上根据车辆位置显现车辆模型。尤其可以将所述模型位置匹配地和/或缩放匹配地和/或旋转匹配地显现到所显示的显示行车道中。

此外，在图4中示出的实施例中，可选地在车辆401中设有导航系统413，其中借助所述导航系统413求取的车辆位置可以提供给位置确定装置411。所述车辆位置以下也可以称作导航系统位置。位置确定装置411现在可以决定：其向显示装置409提供例如车辆位置或导航系统位置还是其尤其将导航系统位置仅仅作为借助视频数据流求取的车辆位置的均衡。在另一种未示出的实施例中，也可以不使用这种导航系统413。

图5示出用于表示用于车辆501的驾驶员辅助方法的实施方式的功能原理的框图。车辆501包括驾驶员辅助系统，其中清楚起见仅仅示出倒车视频摄像机503。倒车视频摄像机503位于车辆的后部区域中并且就此而言可以在向后方向上光学地检测行车道。所述光学检测在图5中借助具有参考标记505的三角形示意性地示出。尤其在步骤509中以合适的方式转换借助倒车摄像机503摄取的行车道图像507。在此以参考标记511表示经转换的图像。在此应注意，尤其在驾驶员辅助系统的显示装置上显示参考在图5和6中所实现的实施而描述的图像。

在步骤513中，将车辆501的模型501a连同其侧向边界线515a、515b位置匹配地、缩放匹配地和/或旋转匹配地显现到经转换的图像511中。由此产生的图像在此以参考标记517表示。仅仅借助图像517显示的示图已经以有利的方式帮助驾驶员将其车辆重新在行车道中居中，因为他可以直接且明确且简单地识别与最佳位置的偏差。

在另一种可选实施方式中，可以借助视频处理从倒车视频摄像机503的视频流中探测行车道边界线519a和519b（步骤521），以及相对于行车道510测量什么可以作为图像523进行显示。然后由此以有利的方式计算车辆501在行车道中的横向位置（步骤522）。

此外，在步骤527中可以提出，计算以及根据图像529显示转向指示531。转向指示531在此示例性地表示为箭头。

在另一种未示出的实施方式中还可以提出，在中央显示器和/或平视显示器上表示这种转向指示。尤其也可以形成方向盘力矩，所述方向盘力矩可以通过触觉方式向驾驶员显示他必须在哪个方向上转向，以便将车辆501重新居中地置于车道中。尤其还可以提出，共同显示行车道的中心线与自身车辆的中心线，具有使两条线重叠的要求指示。

此外，例如可以提出，校准倒车视频摄像机503。尤其可以借助内在参数和外在参数实施所述校准。可以优选离线和/或在线地实施校准。“离线”在此尤其意味着：在行驶之前实施校准。“在线”在此尤其意味着：在持续的运行中，即在驾驶期间，实施这种校准。校准尤其典型地仅仅一次性地在离线模式中进行。但优选地也可以在持续的运行中在线地校准倒车视频摄像机503，尤其可以多次在线校准倒车视频摄像机503。校准步骤以参考标记533表示。然后，倒车视频摄像机503的由校准求取的参数535尤其可以用于图像转换步骤509和/或用于步骤513。

图6示出模型车辆501a在所显示的显示行车道中的三种示例性表示可能性。借助显示装置601显示相应的表示。

在左侧的显示装置601中示出车辆501连同其关于行车道边界标记519a、519b的边界线515a和515b。

在中间的显示装置601中，示出车辆模型501a，连同其关于行车道边界标记519a、519b的边界线515a和515b，其中与图6中的左侧的显示装置601相比还附加地以箭头形式示出转向指示531。

图6中的右侧的显示装置601同样示出车辆模型501a，连同其中心线603，其中此外示出行车道中心线605。在此，还借助箭头示出转向指示531。当使行车道中心线605与车辆的中心线603重叠时，在此例如实现最佳行车道车辆位置。

总之，本发明尤其包括以下思想：表示和测量倒车摄像机的视频流，以便确定相对于行车道的车辆位置。由此尤其向驾驶员显示他的车辆目前在行车道中如何定位，从而尤其可以向他提供指示：他必须在哪个方向上使他的车辆转向，以便尽可能最佳地、即尤其居中地在行车道中行驶。尤其可以以有利的方式在窄的道路上行驶时使用所述驾驶员辅助系统和所述驾驶员辅助方法。此外，尤其可以成本有利地和简单地制造所述驾驶员辅助系统。

Claims (10)

1.一种用于车辆（401）的驾驶员辅助系统（101），所述驾驶员辅助系统具有：

用于光学地检测行车道（403）的图像检测装置（103），

用于根据光学地检测的行车道（403）显示一个显示行车道的显示装置（409），

用于确定相对于所述行车道（403）的车辆位置的位置确定装置（411），

其中，所述显示装置（409）还被设置用于相对于所显示的显示行车道显示所述车辆位置。

2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统（101），其中，所述位置确定装置（411）被设置用于基于所述光学地检测的行车道（403）确定所述车辆位置。

3.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统（101），其中，所述图像检测装置（103）是视频摄像机、尤其是倒车视频摄像机（407）。

4.根据以上权利要求中任一项所述的驾驶员辅助系统（101），其中，所述位置确定装置（411）包括导航系统（411）。

5.一种用于车辆（401）的驾驶员辅助方法，所述驾驶员辅助方法包括以下步骤：

光学地检测行车道（403），

根据光学地检测的行车道（403）显示一个显示行车道，

确定相对于所述行车道（403）的车辆位置，

相对于所显示的显示行车道显示所述车辆位置。

6.根据权利要求5所述的驾驶员辅助方法，其中，基于所述光学地检测的行车道（403）确定所述车辆位置。

7.根据权利要求6所述的驾驶员辅助方法，其中，探测以及相对于所述车辆（401）测量至少一个行车道边界标记（405a，405b）。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的驾驶员辅助方法，其中，在相对于所述车辆（401）的向后方向上光学地检测所述行车道（403）。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的驾驶员辅助方法，其中，根据相对于所显示的显示行车道的车辆位置显示车辆模型（501a）。

10.一种车辆，所述车辆具有根据权利要求1至4中任一项所述的驾驶员辅助系统。

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