CN109285372A - 用于运行驾驶员辅助系统的方法和设备和驾驶员辅助系统 - Google Patents

Abstract

用于运行驾驶员辅助系统的方法和设备和驾驶员辅助系统。本发明涉及一种用于运行机动车（2）的驾驶员辅助系统（7）的方法，该驾驶员辅助系统被构造用于借助于显示装置（8）在机动车（2）的驾驶员的视野中显示信息，其中所述信息根据机动车（2）的周围环境来显示，该方法具有如下步骤：测定公路的车道走向，机动车（2）处于所述公路上，就其他交通参与者（11，9）监视机动车（2）的周围环境，所述其他交通参与者在所述机动车（2）的行驶方向上处于所述机动车（2）后面，测定分别所检测到的交通参与者（11）的行驶速度以及轨迹，在所述驾驶员的视野中根据所述其他交通参与者（11）的所测定的轨迹和行驶速度显示至少一个信息。

Description

用于运行驾驶员辅助系统的方法和设备和驾驶员辅助系统

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车的驾驶员辅助系统的方法，所述方法被构造用于借助于显示装置在该机动车的驾驶员的视野中显示信息，其中所述信息根据机动车的周围环境来显示。

此外，本发明涉及一种用于执行所提及的方法的设备，以及涉及一种驾驶员辅助系统，其具有所提及的设备。

背景技术

机动车中的驾驶员辅助系统的数量不断增加。在此也已知如下系统，这些信息应当使驾驶员容易在短时间内熟悉确定的交通状况。尤其应当使驾驶员容易基于所呈现的信息在尽可能短的时间内做出正确的驾驶决定。

因此例如已知的是，将关于自己的行驶状态、预先给定的行驶路径或机动车周围的元素、诸如道路标志或道路名称、特别的位置等的信息显示到驾驶员的视野中。尤其如果显示装置被构造为抬头显示器，那么可以将这些信息直接淡入到驾驶员的视场中。然而在组合仪表或中央显示器中呈现信息也是可能的。产生尤其增强现实（erweiterte Realität）的这种应用例如也从公开文献DE 10 2013 016 244 Al中已知。

此外已知的是，通过检测驾驶员的周围环境来呈现信息，所述信息涉及当前的交通状况和因此动态的过程。因此例如从公开文献DE 10 2013 223 428 A1中已知，在执行车道变换或超车机动动作时辅助驾驶员，其方式是：根据周围环境传感器系统的数据测定或估计其他交通参与者在该机动车周围的轨迹并且与自己的行驶轨迹进行比较。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的方法具有如下优点：以简单的方式和方法改善驾驶员对周围的感知。尤其使驾驶员容易感知处于其后面、即处于后方交通中的交通参与者并且相应地无危险地控制其自己的作为交通参与者的机动车。为此，本发明规定，首先测定该机动车所处的公路的车道走向，以便尤其可以确定自己的行驶轨迹。此外，就其他交通参与者监控机动车的周围环境，所述其他交通参与者尤其在该机动车的行驶方向上、然而在该机动车后面、即在后方的交通中移动。为此，尤其利用该机动车的周围环境传感器系统，以便识别后方的交通中的交通参与者。为此，例如利用已经已知的摄像机系统，所述摄像机系统经由图像分析来识别交通参与者。替代地或附加地，优选的是，借助于间距传感器、尤其超声传感器、雷达传感器和/或激光传感器监控后方的交通。根据所检测的周围环境值/数据测定所检测的其他交通参与者的行驶速度以及轨迹。该行驶速度在此例如通过图像分析来直接确定，或通过图像分析根据该机动车的自身速度来确定。适宜地，所述轨迹根据其他交通参与者的当前的行驶轨迹来估计。其中根据该行驶速度和与该机动车的间距也可以进行继续的估计，使得如果该行驶速度大于自身速度超过可预先给定的极限值并且所述其他交通参与者处于与该机动车相同的行车道上，则识别出：所述其他交通参与者以高的概率进行车道变换并且将超过该机动车。在此尤其一起考虑行车道或公路的走向。根据所述其他交通参与者的所测定的轨迹和行驶速度于是在驾驶员的视野中呈现或淡入信息，使得该机动车的驾驶员获得关于后方的交通的信息，而不必自己察看后方的交通。由此，当驾驶员自己想要开始车道变换等等时，驾驶员例如被预先警告。通过为驾驶员将信息淡入视野中，为驾驶员保证快速的且实时的定向，使得避免危及交通的行驶决定的危险。

根据本发明的一个优选的改进方案规定，只有当其他交通参与者的行驶速度大于该机动车的自身速度时才显示至少一个信息。如果其他交通参与者的行驶速度不大于或等于自身速度，则可以假定，其他交通参与者不超过或至少在邻近的将来不超过该车辆，并且因此对于该机动车而言将不是危险。

此外优选地规定，其他交通参与者的轨迹作为图形元素被显示。由此，还处于该机动车的后方区域中的其他交通参与者情况如何对于该机动车的驾驶员而言变得特别清楚，使得驾驶员相应地作出反应，例如可以中断所计划的车道变换。

尤其，图形元素作为方向箭头或轨迹箭头被显示。由此，简单地给该机动车的驾驶员介绍其他交通参与者从后方的交通区域向哪个方向移动。

此外优选地规定，方向箭头或轨迹箭头作为通往驾驶员的视场中的箭头被呈现。因此，所示出的箭头不是其末端和开端完全位于驾驶员的视野中的完整的箭头，而是如下箭头，该箭头的开端从驾驶员的角度来看在其视场之外开始。由此增强如下印象：涉及处于驾驶员的视野之外的交通参与者的移动箭头或路径。

优选地，所呈现的箭头的颜色和/或形状根据其他交通参与者的行驶速度来改变。因此，当其他交通参与者具有高行驶速度时例如以警告颜色、尤其红色呈现该箭头，并且当其他交通参与者以较低的行驶速度靠近并且还具有足够的安全间距时，以警告性更低的信息颜色、例如黄色呈现该箭头。也可以通过箭头的形状为驾驶员在视觉上简单地呈现靠近的其他交通参与者对于该机动车的危险程度或紧迫性。因此，例如箭头的头部形状优选地随着行驶速度增加而以变得更尖的角度来呈现，而（um）随着其他交通参与者的行驶速度减小以变得更钝的角度来呈现。

根据本发明的一个优选的改进方案规定，根据其他交通参与者的行驶速度和该机动车的自身速度测定在所述其他交通参与者与该机动车之间的时间间隙。该时间间隙是所述其他交通参与者在速度保持不变的情况下为了赶上该机动车将需要的时间。在了解该时间间隙的情况下，对于驾驶员而言可以简单地决定是否还可以开始车道变换，或对此的危险是否已太大。尤其，根据该时间间隙改变所呈现的箭头的形状或颜色，以便通知该机动车的驾驶员：其他交通参与者从后面靠近或者执行超车过程。

特别优选地规定，根据所测定的时间间隙显示附加的信息、尤其时间值，使得该机动车的驾驶员自己留意与后方的交通参与者的间距还有多大，使得该驾驶员可以简单地对开始车道变换等等做出决定。

根据本发明的一个优选的实施方式规定，如果其他交通参与者与该机动车的间距低于临界值，则根据所测定的时间间隙显示警告消息。尤其，选择临界值，使得在低于该临界值时必须假定，如果该机动车的驾驶员在该时刻开始车道变换并且因此移动到靠近的其他交通参与者的车道中，则所述其他交通参与者尽管开始紧急制动但将不再能够及时制动。警告消息优选地与所呈现的箭头分开地被显示或通过箭头本身的颜色变化或大小变化来实现。因此，例如箭头可以随着时间间隙减小而被放大并且在其颜色方面被改变。

此外，优选地作为信息显示图解化的车辆，该车辆对于该机动车的驾驶员而言应当表明其他交通参与者。尤其，在此根据其他交通参与者的类型显示该车辆，使得例如显示汽车、载重汽车或两轮车辆，以便使该机动车的驾驶员容易快速决定。

此外优选地，在行驶方向上在该机动车之前显示关于该机动车的周围环境的附加信息。因此例如尤其以增强现实的方式为驾驶员将其他信息淡入视场中，以便使其定向容易。因此，作为附加信息例如可以显示道路名称、交通标志或导航提示。

根据本发明的具有权利要求13的特征的设备的特色在于，控制设备专门被布置用于在按规定使用的情况下执行根据本发明的方法。由此得出已经提到的优点。为了显示所述信息，驾驶员辅助系统适宜地具有显示装置，并且为了检测周围环境数据，具有周围环境传感器系统，该周围环境传感器系统尤其具有一个或多个无接触地工作的传感器、例如摄像机传感器、超声传感器、雷达传感器和/或激光传感器，所述传感器至少可以监控机动车的后方的交通。

根据本发明的具有权利要求14的特征的驾驶员辅助系统的特色在于根据本发明的设备。由此得出已经提到的优点。

此外优选地规定，根据机动车的周围环境传感器系统和/或导航系统的数据测定交通参与者和/或机动车的轨迹。在考虑到道路走向和交通参与者和/或机动车的当前所检测到的移动的情况下，在考虑到导航数据以及尤其以光学方式所检测到的周围环境的情况下可以足够精确地确定该机动车的和其他交通参与者的轨迹。

附图说明

其他的优点和优选的特征和特征组合尤其从先前的描述中以及从权利要求中得出。在下文中将会借助附图更详细地解释本发明。

为此：

图1示出在示例性的交通状况中的机动车，

图2借助流程图示出用于运行机动车的方法，以及

图3示出机动车的驾驶员的示例性的视场。

具体实施方式

图1以简化的俯视图示出道路1、例如高速公路，所述道路具有四个行车道A、B、C和D。机动车2处于道路1上，该机动车当前沿着行车道B移动。机动车2具有周围环境传感器系统3，该周围环境传感器系统具有多个传感器4，所述周围环境传感器系统监控机动车2的周围环境，尤其在行驶方向上在前面和在后面的周围环境。为此，传感器4例如被构造为摄像机传感器、激光传感器、雷达传感器和/或超声传感器，其中借助于合适的图像分析由控制设备5根据是否其他交通参与者处于机动车2的周围环境中检验周围环境传感器系统3的数据。此外，借助于向前定向的传感器4的数据监控道路走向并且可选地借助机动车2的导航系统6的数据来验证。

此外，机动车2具有驾驶员辅助系统7，所述驾驶员辅助系统具有显示装置8、尤其显示器或抬头显示器，以便在机动车2的驾驶员的视场中呈现或淡入信息。控制设备5以及周围环境传感器系统3形成驾驶员辅助系统7的一部分，并且控制设备5在此被构造用于执行在下文中所描述的方法，以便借助于该显示装置8呈现信息，所述信息涉及在机动车2后面的交通事件。

驾驶员本身将能够没有任何问题地识别在其之前行驶的其他交通参与者9，尤其在该其他交通参与者沿着相同的行车道B移动时，如在图1中所示出的。现有的驾驶员辅助系统、诸如间距报警器等等在此也可以辅助该驾驶员。然而对于驾驶员而言向后看更困难一点儿，因为驾驶员于是必须将其视线从直接在其之前的交通事件移开，以便将其视线例如转向后视镜。通过尤其图2以流程图的方式示出的有利的方法可以避免使驾驶员朝后视镜看，使得总体上提高交通安全性。

在图2中示例性地呈现的方法规定，在第一步骤S1中首先测定自己车辆或机动车2的行驶特性。为此，在步骤S1_1中首先借助于机动车2的周围环境传感器系统3、尤其借助于向前定向的传感器4测定车道走向。替代地或附加地，尤其同时在步骤S1_2中借助于导航系统6确定机动车2的位置并且借助地图数据测定在机动车2之前的车道走向。

在与第一步骤S1尤其同时进行的第二步骤S2中，借助于周围环境传感器系统3并且尤其向后定向的传感器4在步骤S2_1中检测后方的交通，以便识别处于机动车2中的其他交通参与者。附加地或替代地，借助于车辆对车辆通信在步骤S2_2中监控后方的交通。为此，机动车2例如具有无线电模块10，机动车2或机动车2的控制设备5可以借助于该无线电模块与另外的交通参与者通信，所述另外的交通参与者处于无线电模块10的有效距离中。在任何情况下，根据本实施例，处于机动车2后面的其他交通参与者11被认出，所述其他交通参与者是其他机动车。周围环境传感器系统3和/或车辆对车辆通信在此在另一步骤S3中测定其他交通参与者11的位置和行驶速度。如果检测到在机动车2后面的多个交通参与者，则针对其他交通参与者中的每个借助所测定的数据确定相应的位置和行驶速度。

关于机动车2本身在步骤S4中借助周围环境模型针对机动车2测定车道走向。该车道走向与其他交通参与者的所测定的位置和行驶速度被聚集在一起，以便在步骤S5中估计其他交通参与者、尤其交通参与者11的轨迹。借助所确定的车道走向和交通参与者11的位置和行驶速度估计：交通参与者11在可预见的时间内向哪儿移动。此外，在此可识别，所测定的轨迹是否导致或可能导致与机动车2的行驶轨迹的冲突。为此，尤其将其他交通参与者11和机动车2的行驶速度互相比较，以便识别，其他交通参与者11是否靠近机动车2。尤其根据交通参与者11和机动车2的行驶速度测定在两个机动车之间的时间间隙，如果该时间间隙低于临界的、尤其可预先给定的值，则根据该时间间隙例如可以输出自动的警告消息。

在步骤S6中，根据获得的数据通过显示装置8呈现信息。尤其通过图形元素12示出信息。在本实施例中规定，通过轨迹箭头13示出关于交通参与者11的信息，所述轨迹箭头由交通参与者11的位置和行驶速度得出，如例如在图1中所示出的。

图3示出根据如在图1中所呈现的交通状况的机动车2的驾驶员的视场。驾驶员看到在前行驶的车辆9以及四个行车道A至D。轨迹箭头13通过显示装置8被显示给驾驶员，使得轨迹箭头通往视场中，使得轨迹箭头13的末端以其尖端14对于驾驶员可见，然而开端不可见。

通过在步骤S6中检测机动车2的自己的位置、机动车2的旋转角、俯仰角和滚转角，在步骤S7中通过操控成像单元8、（在增强现实的意义上）例如通过操控反射镜元件或另外的光学元件来定位图形元素12，使得从机动车2的驾驶员的角度来看轨迹箭头13位于交通参与者11的轨迹中并且因此位于行车道10中，如在图3中所示出的。因为箭头的开端不可识别，所以为驾驶员建议，箭头与处于机动车2后面的交通参与者有关。箭头例如也可以被贴标签，以便告诉驾驶员：机动车靠近、快速地靠近、缓慢地靠近或非常快速地靠近。标签也可以列举先前已经提及的时间间隙，以便告诉驾驶员：其他交通参与者11什么时候已赶上或超过机动车2。

在最后的步骤S8中，尤其根据交通参与者11的行驶速度和/或时间间隙改变图形元素。因此箭头13尤其首先以中性颜色被呈现，简单地以便将其他交通参与者通知驾驶员。然而如果时间间隙减小或其他交通参与者11靠近机动车2，则箭头13的颜色例如被变换为警告颜色、尤其红色，以便将显露出的临界状况通知机动车2的驾驶员。替代地或附加地也可以以编码的方式通过箭头尖端或整个箭头13的颜色或形状或通过数值显示其他交通参与者11相对于机动车2的相对速度。如果驾驶员辅助系统识别出机动车2的驾驶员开始车道变换，并且后方的交通参与者11太接近或已经非常接近，则优选地将相应的警告直接嵌入到图形元素12中，诸如附加的感叹号、三角警示牌等等。

通过有利的方法因此为驾驶员改善对周围的感知，其方式是：该感知使处于机动车2后面的交通参与者对于驾驶员可见。因此提高交通安全性，因为驾驶员例如不必看机动车2的后视镜并且更确切地说可以将其视线保持在公路上。

如果多个其他交通参与者处于机动车2后面，则适宜地通过显示装置7呈现交通参与者的多个相应的轨迹，使得机动车2的驾驶员可以快速地且简单地定向并且做出关于进一步的行驶走向的安全决定。为了确定相应的轨迹尤其假设：机动车2以恒定的速度向前移动并且留在当前的行车道B上。周围环境传感器系统可以通过车载的传感器、如摄像机、雷达传感器、超声传感器和/或激光扫描传感器形成，使得为了执行该方法不产生附加的部件耗费。数据也可以从车辆对车辆通信或从后端服务器获得。

替代或附加于图形元素12作为箭头的实施，该图形元素例如也可以作为其他交通参与者11或任意车辆的半透明模型来呈现，所述半透明模型通过轨迹被“填补”。

由显示装置7呈现的信息可以与另外的增强现实内容组合并且用另外的增强现实内容来补充，以便针对驾驶员提高信息含量。

Claims (14)

1.一种用于运行机动车（2）的驾驶员辅助系统（7）的方法，所述驾驶员辅助系统被构造用于借助于显示装置（8）在所述机动车（2）的驾驶员的视野中显示信息，其中所述信息根据所述机动车（2）的周围环境来显示，所述方法具有如下步骤：

- 测定公路的车道走向，所述机动车（2）处于所述公路上，就其他交通参与者（11，9）监视所述机动车（2）的周围环境，所述其他交通参与者在所述机动车（2）的行驶方向上处于所述机动车（2）后面，

- 测定分别所检测到的交通参与者（11）的行驶速度以及轨迹，在所述驾驶员的视野中根据所述其他交通参与者（11）的所测定的轨迹和行驶速度显示至少一个信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，只有当所述其他交通参与者（11）的行驶速度大于所述机动车（2）的自身速度时才显示所述至少一个信息。

3.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述其他交通参与者（11）的轨迹至少逐段地作为图形元素（12）来显示。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述图形元素（12）作为方向箭头或轨迹箭头（13）来显示。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方向箭头或轨迹箭头（13）作为通往所述驾驶员的视场中的箭头来呈现。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所呈现的箭头（13）的颜色和/或形状根据所述其他交通参与者（11）的行驶速度和/或位置来改变。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据所述其他交通参与者（11）的行驶速度和所述机动车（2）的自身速度测定在所述其他交通参与者（11）与所述机动车（2）之间的时间间隙。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据所测定的时间间隙显示附加信息、尤其时间值。

9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，如果所述其他交通参与者与所述机动车（2）的间距低于临界值，则根据所测定的时间间隙显示警告消息。

10.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，作为信息显示图解化的车辆。

11.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在行驶方向上在所述机动车（2）之前显示关于所述机动车（2）的周围环境的附加信息。

12.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述其他交通参与者（11）的轨迹根据所述机动车（2）的周围环境传感器系统（3）和/或导航系统（6）的数据来测定。

13.一种用于运行机动车（2）的驾驶员辅助系统的设备，所述驾驶员辅助系统具有至少一个显示装置，用于在所述机动车（2）的驾驶员的视场中呈现信息，以及具有周围环境传感器系统（3），用于检测周围环境、尤其在所述机动车的周围环境中的其他交通参与者，所述设备具有控制设备（5），所述控制设备根据由所述周围环境传感器系统（3）所检测到的数据操控所述显示装置，其特征在于，所述控制设备（5）专门被布置用于在按规定使用的情况下执行根据权利要求1至12之一所述的方法。

14.一种用于机动车（2）的驾驶员辅助系统（7），具有至少一个显示装置（8），用于在所述机动车（2）的驾驶员的视场中呈现信息，以及具有周围环境传感器系统（3），用于检测所述机动车（2）的周围环境、尤其在所述机动车（2）的周围环境中的其他交通参与者，其特征在于根据权利要求13所述的设备。