CN103781664B - 用于支持机动车驾驶员的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在驾驶操纵时支持机动车驾驶员的方法，包括以下步骤：（a）检测机动车周围环境的数据，分析处理所检测的数据以便检测物体（3，5，7），并且光学显示被检测物体（3，5，7），（b）通过机动车驾驶员选出所述被检测的物体（3，5，7）的至少一个，（c）确定机动车与至少一个被选物体（3，5，7）之间的最小间距，（d）将关于所述至少一个被选物体（3，5，7）与机动车之间最小间距的信息发送给机动车驾驶员。此外本发明还涉及一种用于执行该方法的装置。

Description

用于支持机动车驾驶员的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在驾驶操纵时支持机动车驾驶员的方法。
背景技术
为了在机动车驾驶操纵中给该机动车驾驶员提供支持，可以在市场上获悉不同的驾驶辅助系统。特别的是，驾驶员借助于合适的驾驶辅助系统例如在泊车时或者在较低速驾驶操纵时被支持。为此，首先利用合适的传感器检测机动车的周围环境，以便例如给驾驶员显示相对于机动车周围环境中的物体的间距。间距的这种显示例如光学地或者声学地实现，例如借助于声学的报警声，该报警声的频率根据变短的间距而上升，以便告知关于机动车周围环境中物体的靠近。替代地也公知了光学的显示，其中，当机动车靠近一个物体时，例如增加闪烁LED的数量或者增加光条的长度。当低于最小间距时，为了警告驾驶员例如发出一个长音或者亮红灯。另外在光学显示中还公知的是，例如在显示装置上、例如在导航系统的屏幕上或者也在独立的显示装置上以俯视图给驾驶员显示该机动车，并且例如通过间距线来显示相对于物体的间距。
例如在DE19821929A1中描述了一种装置，利用该装置可以识别并且信号化障碍物。为此，在障碍物上所反射的信号通过合适的超声波发送器进行发送。被反射的超声波被接收并且依据信号发送与反射波接收之间所消耗的时间来确定相对于障碍物的间距。由传感器所检测的、被测量的最短间距被认为是相对于障碍物的间距。通过相应的报警装置（例如通过报警声）给机动车驾驶员指出：物体位于多远以及哪个方向上。
在由现有技术公知的系统中相应仅已知的是，给驾驶员显示相对于最近物体的间距。然而已知的系统无法实现的是：可给驾驶员有目的地显示相对于机动车环境中特定物体的最短间距，或者通过声学的或触觉的提示来告知驾驶员相对于特定物体的间距。特别的是，利用已知系统无法使驾驶员获得这样的可能性：选出应显示其距离的物体。
发明内容
根据本发明所建议的、用于在驾驶操纵时支持机动车驾驶员的方法包括以下步骤：
（a）检测机动车周围环境的数据，分析处理被检测的数据以便检测物体，并且光学显示被检测的物体；
（b）由机动车驾驶员选取被检测的物体中的至少一个；
（c）确定机动车与所述至少一个被选取的物体之间的最小间距；
（d）将关于所述至少一个被选取的物体与机动车之间的最小间距的信息输出给该机动车驾驶员。
通过根据本发明的方法（在该方法中，驾驶员选出由系统所检测的物体，该物体的间距被显示）避免了，驾驶员无法领会系统当前报警是由于哪些原因。与公知的驾驶辅助系统（在这些公知的驾驶辅助系统中不是选择性地显示相对于一个物体的最短间距，并且因此驾驶员无法完全明白，系统当前报警是由于哪些原因）不同的是，通过驾驶员对物体有目的地选取以及相对该物体的间距的显示用于在待执行驾驶操纵时给驾驶员提供所希望的支持。
因此例如可能的是，驾驶员有目的地选取一个物体、例如一个柱子或者在停车场中一辆正在停泊的机动车，该柱子位于该驾驶员刚好想驶入的停车位两侧。由此给驾驶员提供了高的系统理解，并且驾驶员可以专注于余下的驾驶行动，并且目标明确地将关于相对于所选物体（例如柱子或其他机动车）的间距的信息整合进该驾驶员的计划以及驾驶操纵的执行中。
例如在驶入停车场时在自动售票机旁起动时，驾驶员可以有目的地选取自动售票机，并且然后考虑由系统给出的、相对于自动售票机的间距信息来控制机动车。
除了在泊车或者自动售票时的柱子或者机动车外，其他的障碍物例如墙、墙壁、灌木丛、花盆或者类似物也可以被有目的地显示。
根据本发明方法的另一优点在于，在泊车或者机动车的驾驶操纵时、也在复杂的情况下不再需要第二人员给驾驶员提供进一步的信息、例如相对于一个特定物体的间距。也不再需要的是，驾驶员必须通过强烈地扭转头部来获悉机动车的周围环境。这对于移动能力受限的驾驶员特别有利。
在步骤（b）中，由机动车驾驶员对被检测物体中的至少一个的选取可以例如由此实现：机动车驾驶员通过在光学显示图中标记物体来选取该物体。由此，给用于执行本方法的驾驶辅助系统提供了关于待观察的物体的针对性信息。
物体的标记可以例如通过在触摸屏上点击来实现。替代的也可以是，例如使用触摸板或者轨迹球，驾驶员利用该触摸板或者轨迹球将指针移动到待标记物体上，并且然后例如通过点击触摸板或者按压控键来标记该物体。另一种用于标记的可能性方案在于，例如首先利用多功能开关选取物体，紧接着通过操作该多功能开关进行标记。
这些物体可以给驾驶员以俯视图或者三维地显示。在以俯视图显示时，这些物体分别在相应的位置上——相对于驾驶员的车辆的轮廓——被显示，在这些位置上，所述物体由机动车的环境检测系统所检测。特别优选的是一种三维的显示图，其中，在该情况下的显示图优选与驾驶员的视野相符合，从而驾驶员可以以简单的方式从该三维显示图中识别并且标记重要的物体。
为了获得清晰的显示图此外可能的是，给驾驶员提供选择来通过操控操作元件将被选取的物体从显示体中删除。通过删除物体可以使驾驶员有针对性地保留其间距让他感兴趣的物体，以便避免了例如在前后相继地安置的物体的情况下出现混淆，并且以便准确地选取这样的物体：所述物体使驾驶员感兴趣且不会被错看成在其之前或之后的物体。
此外有利的是，驾驶员可以有这样的可能性：再次取消已经完成的选取。这可以例如由此来实现：驾驶员将已经选取的物体进行第二次标记和选取。
在一个优选的实施方式中，所有位于基于当前驾驶情况所预计的驾驶路径的两侧的物体在显示图中被突出显示。这些位于预计驾驶路径两侧的物体被突出显示的优点在于，驾驶员的注意力正好转移到对于执行计划的驾驶操纵感兴趣的物体上。远离于预计驾驶路径并且因此对于待执行的驾驶操纵没有危险的物体因此从驾驶员的注意区域中删除。
预计的驾驶路径例如依据驾驶信息来确定。在此例如考虑当前方向盘回转或者由此引起的当前行驶轨迹的曲率和机动车的速度。依据方向盘回转和机动车的速度可以获悉机动车预计如何完成后续的路程。在由驾驶员操控方向盘时，预计的驾驶路径被重新计算，并且在此情况下例如与原先的物体有区别的物体由于预计驾驶路径调整的原因也可以被突出显示。然而，由机动车驾驶员所选取的物体优选保持被如此长时间地选取，直到驾驶员将其再次剔除。
为了特别是避免与被选取的物体碰撞，此外优选的是：一旦机动车与至少一个被选取的物体之间的最小间距低于预设的最小间距时，则输出报警信号。在此，所述最小间距可以由驾驶辅助系统预设并且存储在驾驶辅助系统的合适的存储单元中。在此也可能的是：根据物体相对于机动车的位置来预先规定相对物体的不同最小间距。因此可能的是，例如当物体位于机动车侧旁时，预先规定较小的最小间距；当物体位于机动车的前方或者后方时，预先规定较大的最小间距。在物体位于机动车前方或者后方时所述较大的最小间距特别是用于：当报警信号被输出时，机动车还能够及时在与该物体碰撞之前制动。
在此，所述报警信号可以例如是光学的、声学的和/或触觉的报警信号。作为声学的报警信号特别适合的是报警声，作为光学的报警信号例如是报警灯。作为触觉的报警信号可以例如机动车被颤动地制动或者使方向盘振动。
一种用于执行本方法合适的装置包括：用于检测周围环境的器件；用于分析处理所检测的数据以便检测物体并且用于显示被检测物体的器件；用于选出被显示的物体中的至少一个物体的器件；用于确定所述至少一个被选出的物体与机动车之间间距的器件。
作为用于检测周围环境的器件特别是采用间距传感器。所述间距传感器可以涉及例如超声波传感器、红外传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、或者其他光学传感器、例如摄像机。根据所采用的间距传感器，例如通过信号的发送和由物体反射的回波的接收、或者替代地特别是在采用摄像机的情况下通过合适的图像处理方法来确定相对于该物体的间距。
为了分析处理由间距传感器所检测的信号、为了检测在机动车周围环境中的物体、并且为了确定被选取的物体与机动车之间的间距，优选采用具有合适处理器的控制设备。替代的也可以是：设置独立的分析处理单元，该分析处理单元例如也可以设置在传感器上。然而优选采用合适的控制设备。此外，所述控制设备可以也包括存储器件，在这些存储器件中可以存储例如所要求的最小间距。
作为用于显示被检测物体的器件可以采用例如监视器或者抬头显示器。对于显示被检测物体特别优选采用触摸屏。该触摸屏于是也可以用于选取被显示物体中的至少一个。如果这种显示在监视器上或者抬头显示器中实现，则可以例如使用触摸板、轨迹球或者多功能开关作为用于选取被显示物体中的至少一个物体的器件。此外，也可以采用语音命令识别装置或者自然语言的语音控制装置或者手势识别装置以及任何其它控制装置、例如消费电子产品。
附图说明
在附图中示出并且在以下描述中详细解释本发明的实施例。其中示出了：
图1.1：通过机动车挡风玻璃的交通场景；
图1.2：图1.1中所示出的场景的被检测的测量数据的三维显示图；
图2：场景的物体与三维显示的测量数据的对应关系；
图3：在测量数据的三维显示图中选取一个元素；
图4：在测量数据的三维显示图中突出显示多个靠近预计驾驶路径的物体。
具体实施方式
在图1.1中示出了通过机动车挡风玻璃的交通场景。
在通过机动车挡风玻璃的视线中可以在下方区域中首先看到机动车发动机盖1。
在图1.1中所示的交通场景中，另一机动车3位于所述机动车前方的左侧。沿着所述机动车前方的驾驶方向可以看到停靠的机动车5。另外，在所述机动车前方还有其他障碍物7，其中，可以看到所述机动车前方右侧的障碍物7。
为了在驾驶操纵时支持机动车驾驶员，首先检测机动车的周围环境。为了检测机动车的周围环境，通常使用间距传感器、例如超声波传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、红外传感器或者其他光学传感器、例如摄像机。利用相应的传感器来检测所述机动车的环境、特别是相对于所述机动车周围环境中的物体的间距。
利用环境检测系统所检测的数据可以显示在屏幕上、例如在机动车驾驶辅助系统（例如导航系统）的或者独立的显示单元的监视器上。这针对图1.1中所示的交通场景示例性在图1.2中示出。在该三维显示图中不能识别分别涉及什么物体，仅示出被检测物体的轮廓。因此，例如在左侧用参考符号9所标示可以识别出由环境检测系统所检测的机动车3的轮廓。此外，利用环境检测系统检测出所述机动车前方停靠的机动车5，该停靠的机动车在此被看作轮廓11。
此外，也可以从图1.1中所示的交通场景在图1.2中所示出的三维显示图中获悉障碍物7的轮廓13。
依据限制机动车1的驾驶路径的物体3、5、7和相应的轮廓9、11、13的显示图可以使机动车驾驶员对机动车可能的操纵已经有一个初次估计。
然而，在图1.2中所示的机动车周围环境的三维显示图中，未给出所述机动车相对于该机动车周围环境里的各个物体的间距。所述间距可以在如图1.2中所示的三维显示图中仅仅被估测。
在图2中再一次说明了，哪些轮廓对应于交通场景的哪些物体。在此，相应的对应关系通过物体的标记和轮廓的标记示出，其中，分别相互对应的物体和轮廓都由双箭头14连接。
在目前所使用的驾驶辅助系统中，给驾驶员显示相对于最近物体的间距。在此，对于最近物体的显示例如声学地或者光学地实现，其中，在声学地显示相对于最近物体的间距的情况下，通过报警声来显示，其中，报警声的频率随着间距的减小而增加。此外已知的是设置例如光条或者类似物，其中，光条的长度随着间距的减小而增加或者改变颜色，并且例如当低于预设的最小间距时可以看到红色的信号，以便向机动车驾驶员提示小的间距并且使得在与物体相撞之前及时制动成为可能。在声学地显示的情况下，当低于预设的最小间距时通常发出长音。
因为在驾驶员自己执行并且仅利用相对于物体间距的提示的很多驾驶操纵情况中，驾驶员需要特别是相对于特定物体的间距，因此必要的是，机动车驾驶员可以得到间距信号对应于物体的清晰对应关系。这在已知的系统中不总是可以实现。
在根据本发明的方法中，驾驶员从周围环境的显示图（例如周围环境中的物体的轮廓显示图）中选取出一个物体，然后相对于该物体的间距被显示。
一个物体的选取在图3中示例性示出。
在图3中所示的轮廓与图1.2和图2中的轮廓相一致。
首先由机动车驾驶员选取出一个物体，相对于该物体的间距应被显示。物体的这种选取可以例如通过在触摸屏上点击来实现。替代的也可以例如设置鼠标指针，该鼠标指针移动到待选取物体的轮廓9、11、13上，并且接着通过操作控键来标记该物体。被选物体的标记可以例如在图3中所示那样通过利用相应的框架15框绕被选取的轮廓来实现。在此例如可以的是，框架15具有与物体轮廓颜色不同的颜色。
为了给机动车驾驶员提供附加的取向，此外可以的是，例如显示出自己机动车的发动机盖。这种显示在图3所示的显示图中通过下方的图底边缘上的矩形17来实现。为了给机动车驾驶员显示所述矩形17为自己机动车的示意图，该示意图可以例如以不同于被检测物体的轮廓9、11、13的颜色来表示。
在通过对相应的、从属于物体的轮廓进行标记来选取出物体之后，给机动车驾驶员显示相对于被选取物体的间距。在此，对物体的显示可以如由现有技术中所公开的光学或者声学地、例如根据间距通过变长的光条的光学显示或者通过在频率方面变化的声音来实现。附加地也可以是一种触觉的显示，例如可以通过机动车的方向盘的振动或者踏板的振动来实现。
如果机动车驾驶员希望相对于多于仅一个物体的间距被显示，则根据本发明在优选实施方式中也可以选取出多个物体。
特别是在能见度差的区域中驾驶操纵时可能必要的是，相对于多于仅一个物体的间距可以被显示，因为机动车驾驶员的视野受到了限制。该驾驶员无法绕着机动车同时观察到整个环境。因此，可以给机动车驾驶员特别是显示出那些相对于驾驶操纵期间很难看到的物体的间距。
在此，优选如上文所述来实现对不同物体的标记，其方式是：驾驶员通过接触触摸屏来标记相应的物体，相对于这些物体的间距应被显示。替代地可以如已描述的那样例如通过语音命令的识别装置、手势识别的应用装置、借助于多功能开关或者多功能控键的转换装置、或者将鼠标指针移动到物体上然后操作相应的控键来标记物体。
在图4中示出替代于选取物体的另一替代方案。在此，首先确定可能的驾驶路径，机动车预计沿着该驾驶路径移动。然后，通过标记19（例如通过矩形）如图4示出那样突出显示出限制预计驾驶路径的、并且最靠近驾驶路径的物体的轮廓。单独通过每次标记19来突出显示的物体轮廓优选被分配一个数字。通过选取数字，机动车驾驶员也是可以选取出一个或者复数个物体，相对于所述一个或相对于所述复数个物体的间距应被显示。
除了通过触摸屏、或者替代地通过触摸板、或者其他操作装置（利用所述其他操作装置可使鼠标指针移动）来选取之外，例如也可以采用任何的控键、闪光器或者其他操作元件，以选取出并且标记这样的物体：相对于该物体的间距应被显示。
在另一优选的实施方式中规定：驾驶员也可以从显示图中删除轮廓，以便由此例如提高显示图的清晰度。因此，例如可以删除这样的轮廓：这些轮廓远离驾驶路径并且因此不干扰驾驶操纵。为此，由驾驶员首先选取和标记待删除的物体，并且然后通过操作相应的删除控键来删除物体。为此对于触摸屏可能的是，例如在触摸屏上已经预设了相应的操作区，通过接触这些操作区来清除相应的操作、例如删除物体。如果选取不是通过触摸屏而是通过触摸板或者其它操作元件实现，则可能的是，例如设置了附加的开关或者在显示图中设置相应的区，然后可以例如使鼠标指针移动到该区上，以便激活相应的区。
此外，本方法也可以应用于倒车驾驶操纵。为此，自己车辆和周围环境的显示图优选以鸟瞰形式呈现。当通过驾驶员以前选择的或标记的环境物体不再位于显示元件的可见区域内时，这些环境物体仍保持起作用。因此，驾驶员可以例如驶过一个物体（例如死巷内的扶杆），如果他要再次倒车且适当地接近该物体则该驾驶员获得已知的系统反应。

Claims (11)

1.一种用于在驾驶操纵时支持机动车驾驶员的方法，包括以下步骤：
(a)检测机动车周围环境的数据，分析处理被检测的数据以便检测物体(3，5，7)并且光学地显示被检测的物体(3，5，7)；
(b)由机动车驾驶员选出所述被检测的物体(3，5，7)中的至少一个；
(c)确定机动车与被选出的所述至少一个物体(3，5，7)之间的最小间距；
(d)将关于被选出的所述至少一个物体(3，5，7)与机动车之间的最小间距的信息输出给机动车驾驶员，
其特征在于，基于当前驾驶情况所预计的驾驶路径两侧的所有物体(3，5，7)在显示图中被突出显示；一旦所述机动车与所述至少一个物体(3，5，7)之间的最小间距低于预定的最小间距则发出报警信号，其中，所述报警信号是光学的、声学的和/或触觉的报警信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，机动车驾驶员在步骤(b)中通过标记所述物体(3，5，7)来选出所述物体(3，5，7)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，驾驶员通过在触摸屏上点击来标记所述物体(3，5，7)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述被检测的物体(3，5，7)以俯视图或者三维地示出。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过操控操作元件来将被选出的物体(3，5，7)从显示图中删除。
6.一种用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法的装置，所述装置包括：用于检测周围环境的器件；用于分析处理所检测的数据以便检测物体并且用于显示被检测物体的器件；用于选出所显示的物体中的至少一个物体的器件；和用于确定被选出的所述至少一个物体与机动车之间的间距的器件。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用于检测周围环境的器件包括间距传感器。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述用于分析处理所检测的数据以便检测物体的器件和所述用于确定被选出的所述至少一个物体与机动车之间的间距的器件包括具有处理器的控制设备。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，用于显示被检测物体的器件包括监视器。
10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，用于选出被显示的物体中的至少一个物体的器件包括触摸屏、触摸板、轨迹球、多功能开关、语音命令识别装置或者手势识别装置。
11.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，用于显示被检测物体的器件包括抬头显示器。
CN201280044083.3A 2011-09-12 2012-07-18 用于支持机动车驾驶员的方法 Active CN103781664B (zh)

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