CN110383212A - 自动化激活视野支持系统 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于自动化激活车辆、特别是机动车的视野支持系统的方法，该方法具有改善的自动激活、特别是关于避免错误否定和错误肯定的激活。为此，实施以下各步骤：‑采集通过车辆用户、特别是车辆驾驶员的头部和/或上身的运动所形成的激活姿态，‑根据所采集的激活姿态来确定由车辆用户所希望的视野范围，以及‑激活视野支持系统的对所希望的视野范围成像的部分。

Description

自动化激活视野支持系统
技术领域
本发明涉及一种用于激活用于车辆的视野支持系统的方法以及一种这样的视野支持系统。
本发明适合于在所有类型的车辆中使用，特别是在机动车中以及特别优选是在载客和载货机动车中。当以下关于这样的车辆描述本发明时，则这不应该被理解为限制性的，而是仅仅负责更易理解地说明本发明。
背景技术
现代机动车具有在车辆司机(“驾驶员”)的行驶任务期间对其进行支持的大量辅助系统。其中包括在查看车辆周围环境时支持驾驶员的视野支持系统。这种视野支持系统例如可以显示被遮挡的或出于其他原因对于驾驶员不可见或很难可见的区域。因此，例如后方的车辆区域可以借助于倒车摄像机显示在显示器上。同样地，由名称“侧面视野(SideView)”系统已知，所述系统提供位于车辆侧面的区域的示图。此外，视野支持系统可以显示车辆周围环境的虚拟示图。例如，由名称“顶部视野(Top View)”和“周围视野(SurroundView)”系统已知，这些系统产生并且显示从鸟瞰视角的车辆的虚拟示图。其他视野支持系统通过改善物体的可见度来改善驾驶员的视野。对于这种视野支持系统的示例以名称“夜视(Night Vision)”已知。在此，视野支持系统识别在黑暗中的人或较大的动物并且有针对性地照亮他们，从而对于驾驶员能更好地识别他们。
DE 10 2008 059 269A1描述了一种用于改善在车辆附近的全方位视野的方法，其中，利用至少一个安装在车辆上的摄像机产生周围环境的一个角度范围的图像并且将其显示在驾驶员视场内的显示装置上，其中，根据驾驶员的头部位置提取出摄像机图像的局部作为显示内容并且加以显示。因此，应能实现对于由于车顶支承柱产生的“死角”的、与从车辆出发的存在的全方位视野同步且逼真的可视化。
通常不希望的是连续地运行视野支持系统，以便驾驶员不被非需要的示图所打扰。已知的是，设有用于手动激活或停用视野支持系统的操作元件。然而，这要求驾驶员单独的操作动作，这——特别是在执行复杂的行驶任务期间——可能感到麻烦。此外已知，根据预定的车辆状态自动化地激活或停用视野支持系统。例如如果驾驶员挂入倒车挡，则可以自动激活面向相反于车辆优先方向的视野支持系统(例如倒车摄像机)，并且一旦车辆在前进行驶时超过预定的速度，则自动停用视野支持系统。然而，即使在这样的自动化激活视野支持系统的情况下可能发生，视野支持系统未激活，尽管其运行是合乎希望的(错误否定)；或者视野支持系统激活，尽管这并不需要(错误肯定)。
发明内容
因此，本发明的目的在于，改善视野支持系统的自动激活、特别是在避免错误否定和错误肯定的激活方面进行改善。
该目的在具有各独立权利要求的特征的方法和系统中实现。本发明有利的进一步扩展方案是各从属权利要求的技术方案。
在按照本发明的用于自动化激活车辆、特别是机动车的视野支持系统的方法中规定了以下步骤：在第一步骤中，采集通过车辆用户、特别是车辆驾驶员的头部和/或上身的运动所形成的激活姿态。在第二步骤中，根据所采集的激活姿态来确定由车辆用户所希望的视野范围。最后，激活视野支持系统的对所希望的视野范围成像的部分。
因此，按照本发明的方法规定，所述视野支持系统的激活通过车辆用户的激活姿态来触发。按这种方式，减轻驾驶员操纵单独的操作元件的负担。同时实现，当需要视觉辅助系统并且当也希望其激活时，才恰好激活视野支持系统。通过由车辆用户的头部和/或上身运动形成所述激活姿态，大量不同的、能良好地彼此区分的激活姿态是可能的。已证明，这种激活姿态被用户感觉为直观的且能容易地学会。
所述激活姿态的采集优选可以由(通常本来在车辆中已经为其他用途而存在的)内部空间图像采集系统来实施。为此可以使用采集车辆用户的头部和/或上身的内部空间摄像机和分析由摄像机所采集的图像的控制器。
本发明一种有利的进一步扩展方案规定，形成所述激活姿态的运动至少在运动方向方面基本上符合车辆用户的头部和/或上身的运动，所述运动适合于非通过该视野支持系统支持地查看所希望的视野范围。因此，换句话说，激活姿态通过这样的运动形成：驾驶员将实施该运动，以便在没有辅助设备的情况下查看所希望的视野范围。这样的运动可以包括朝向所希望的视野范围的方向的运动。然而，这样的运动也可以包括能实现在遮挡所希望的视野范围的物体(例如机动车的A柱、后视镜或车顶边缘)旁边看的运动。因此该实施方式是特别有利的，因为该实施方式能实现完全直观地应用该方法：用户仅须为了激活视野支持系统而做其为了满足查看愿望而本来要做的。换句话说，当用户通过相应的运动表明其需要支持时，视野支持系统则对用户自动地进行支持。
备选地或附加地可以优选规定，所述根据所采集的激活姿态来确定由车辆用户所希望的视野范围的步骤包括：
-确定形成所述激活姿态的头部和/或上身运动的模式，
-将该模式与在数据库中预先存储的对比模式之一相对应，并且
-确定在数据库中对应于所述对比模式的视野范围。
换句话说，因此在此首先鉴于典型的差别特征来研究所采集的运动，从而确定激活姿态的模式。为此，可以使用大量在现有技术中本身已知的方法用于模式识别。紧接着，将该模式与在数据库中预先存储的对比模式之一相对应。数据库的内容可以由车辆生产商固定地预先给出。同样可设想的是，用户通过使用为此规定的训练或学习模式而自己产生数据库的内容。因此能为用户实现，定义其选择的激活姿态。同样可设想的是，所述系统是有学习能力的并且因此能改善激活姿态的肯定识别率。对于激活姿态的模式不能以足够良好的一致性对应于对比模式的情况，优选地可以规定不发生视野支持系统的激活。因此能确保，仅在以足够大的概率有意进行运动时才触发激活。
在另外的实施方案中，所述激活视野支持系统的对所希望的视野范围成像的部分的步骤包括：
-激活至少部分地采集所希望的视野范围的图像采集单元，并且
-将由图像采集单元所采集的图像显示在车辆的显示单元上。
图像采集单元优选是车辆摄像机，其至少局部式地采集所希望的视野范围。可以规定，由车辆摄像机附加采集的、在所希望的视野范围之外的区域被剪掉，从而为用户仅显示其感兴趣的区域。进一步优选地，可以将多个车辆摄像机的图像相组合。
所述显示单元可以包括车辆的
-平视显示器和/或
-在组合仪表中的显示器和/或
-在中控台中的显示器和/或
-在后视镜中的显示器，
其中，该列举不应当被理解为封闭性的。优选地，所希望的视野范围的图像可以显示在多于一个显示单元上。特别优选地，所希望的视野范围的图像显示在车辆的如下显示单元上：所述显示单元要求最小地改变驾驶员当前的视线方向。换句话说，可以使用驾驶员本来就直视的(或至少在其附近的)这个显示单元。为了采集视线方向可以使用视线方向采集单元。然而，也可能的是，由按照本发明本来采集的车辆用户的头部和/或上身运动来推断所述车辆用户的视线方向。
进一步有利地，所述激活视野支持系统的对所希望的视野范围成像的部分的步骤根据附加条件、特别是车辆状态参数的值来进行。因此，还能进一步改善识别准确性。所述车辆状态参数可以包括：
-瞬时速度，和/或
-行驶方向和/或所挂入的变速器挡位，和/或
-转向角度，和/或
-座位占用识别系统的占用信号
其中，该列举不应当被理解为封闭性的。
以下阐述本发明的其他实施方式。对此要说明的是，所提到的各实施方式的所描述的特征不应当被理解为封闭性的。因此，所述各实施方式中的每个实施方式可以有利地补充其他特征。此外，各实施方式能特别有利地彼此使用，因此绝对不会相互排斥。
a)侧面视野
在这种实施方式中，所述激活姿态通过头部侧向转动和上身朝向前方运动来形成，其中，头部的转动角度小于预定的第一转动角度。换句话说，驾驶员实施如下运动，该运动导致查看位于车辆(根据头部的转动方向)左侧或右侧的区域。预定的第一的转动角度优选为90度。该运动典型地发生在两条街道的交叉路口或岔道处，在该处驾驶员想要观察由于障碍物(例如树木、建筑、停驻交通)而很难能查看到的横向交通。
优选地，响应于所描述的运动而激活侧面视野系统、即在车辆前方区域(例如在挡泥板区域)朝向侧面的视野支持系统。
特别有利地，所述视野支持系统的激活可以根据附加条件进行，即瞬时速度低于瞬时速度的预定的第一阈值。该预定的阈值特别是可以为5km/h或更低。
b)肩膀视角
在这种实施方式中，所述激活姿态通过头部和/或上身的侧向转动来形成，其中，头部的转动角度大于预定的第二转动角度。要指出，在实现这种实施方式时，确定头部(产生的)转动角度是足够的，因此无须单独地确定上身的转动角度。头部(产生的)转动角度即通过头部和上身的转动形成，因为通过上身的转动也使得头部转动。因此，如果例如上身相对于身体纵轴线或车辆纵轴线转动30度并且头部相对于上身转动60度，则得到90度的头部(产生的)转动角度。
优选地，所述预定的第二转动角度为90度。特别优选地，预定的第一与第二转动角度相等，这便利于明确地区分所述两个刚刚描述的激活姿态。如果故意进行转弯过程或车道变换，那么典型地出现也称为“肩膀视角”的运动。因此，肩膀视角特别是应用于在交叉路口处转弯时，其中，应当查看处于人行道或自行车道上的交通参与者，以及在超车过程中或从在街边的驻车位置驶出时，其中，应当查看处于要行驶的行车道上的交通参与者。
优选地，响应于所描述的运动而激活在侧面朝向后方的视野监视系统。如果在侧面朝向后方的视野监视系统可以向各侧面分开地激活，那么优选激活头部和/或上身的侧向转动所朝向的侧面。因此，如果例如驾驶员向左转动头部和上身，那么视野监视系统能使车辆的左后方的区域可视化。
特别有利地，所述视野支持系统的激活可以根据附加条件进行，即行驶方向指示器是激活的。这是对于驾驶员实际上有意进行转弯过程或车道变换的附加指征。特别优选地，激活视野支持系统根据附加条件进行，即行驶方向指示器的方向与头部和/或上身的侧向转动的方向一致。
c)乘客观察
在这种实施方式中，所述激活姿态通过头部和/或上身的向上方并且朝向后视镜方向的运动形成。该运动典型地发生在当驾驶员想在后视镜中观察处于后排座位的乘客、特别是儿童时。
优选地，响应于所描述的运动而激活朝向后排座位的视野监视系统，所述视野监视系统例如可以包括后排座位视频聊天系统的内部空间摄像机。
特别优选地，由内部空间摄像机所采集的图像显示在后视镜上，因为驾驶员恰好在那里期待图像。为此，车辆可以具有镜子，所述镜子要么由纯数字化的显示器组成要么设置为用于将数字化的图像内容与光学镜像图像组合地显示。备选地或附加地，由内部空间摄像机所采集的图像可以显示在平视显示器上，以便驾驶员可以又将其视线对准街道并且还是可以观察在后排座位上的乘客。
特别有利地，所述视野支持系统的激活可以根据附加条件进行，即存在车辆的座位占用识别系统的肯定的占用信号。在此，该占用信号特别是可以为儿童处于后排座位上的信号(例如通过存在借助于Isofix紧固儿童座位而触发)。
d)交通信号灯助手
在这种实施方式中，所述激活姿态通过头部和/或上身向下方并且朝向挡风玻璃的运动形成。该运动典型地发生在当驾驶员想查看被车辆的后视镜或车顶边缘所遮挡的灯光信号装置(口语为“交通信号灯”)时。
优选地，响应于所描述的运动而激活朝向车辆优先方向的视野监视系统。可以规定，对此摄像机采集交通信号灯的图像并且显示所述图像。然而，本发明也包括如下可能性：(例如光学地亦或通过所谓的车辆与基础设施通信)采集信号灯状态并且仅仅将所采集的重要信息(例如信号灯的信号颜色：绿色、黄色或红色)显示在车辆显示器上。
特别有利地，所述视野支持系统的激活可以根据附加条件进行，即瞬时速度低于瞬时速度的预定的第二阈值。该预定的第二阈值例如可以是5km/h、优选3km/h、特别优选2km/h。换句话说，检验车辆是否基本上或完全处于静止状态，这意味着车辆在等待信号灯。
e)转弯行驶
在这种实施方式中，所述激活姿态通过头部和/或上身的侧向运动形成。这种运动可以发生在驾驶员在转弯行驶时想查看被车辆A柱所遮挡的街道的后续走向时。
优选地，响应于所描述的运动而激活朝向车辆优先方向的视野监视系统、即前置摄像机。
特别有利地，所述视野支持系统的激活可以根据附加条件进行，即转向角度的值处于转向角度的预定的第一阈值之上。于是，所述视野支持系统因此仅在实际上存在转弯行驶时激活。
本发明也通过一种用于车辆、特别是机动车的视野支持系统实现。所述视野支持系统包括采集单元，其用于采集通过车辆用户、特别是车辆驾驶员的头部和/或上身的运动所形成的激活姿态。优选地，该采集单元可以包括对准驾驶员的内部空间摄像机。
所述视野支持系统还包括确定单元，其用于根据所采集的激活姿态来确定由车辆用户所希望的视野范围。该确定单元可以是车辆单独的控制器。同样地，所述确定单元可以是也用于其他用途的控制器的部分以及特别是一个或多个驾驶员辅助系统的部分。
所述视野支持系统还包括图像采集单元，其用于至少部分地采集所希望的视野范围。特别是，该图像采集单元可以包括车辆摄像机。同样地，该图像采集单元可以包括红外摄像机、超声波传感器、雷达传感器和/或激光雷达传感器。图像采集单元的概念应在以下范围上宽泛地解释，所述图像采集单元包括适合于对所希望的视野范围进行间接图像采集的非光学系统。车辆的通信装置例如可以形成图像采集单元的部分，所述通信装置设置为用于借助于车辆至车辆或车辆至基础设施通信来要求和/或接收图像数据。
所述视野支持系统还包括显示单元，其用于显示由图像采集单元所采集的图像。该显示单元特别是可以包括车辆的
-平视显示器，和/或
-在组合仪表中的显示器，和/或
-在中控台中的显示器，和/或
-在后视镜中的显示器。
附图说明
以下借助于各示例性的附图来阐述本发明的其他实施方式。图中：
图1示出本发明的一种实施方式的示意图，并且
图2示出按照本发明的方法的一种实施方式的流程图。
具体实施方式
在各附图中，相同的附图标记表明本发明所示出的各实施方式的相同的特征。要指出，各附图以及所属的说明书仅仅涉及本发明的实施例。特别是在各附图和/或对附图的说明中对特征组合的描述不应当解释为，本发明强制需要实现所有提到的特征。本发明的其他实施方式能够包含更少、更多和/或其他的特征。本发明的保护范围与公开内容由所附的权利要求书和完整的说明书得出。此外要指出，各附图是本发明的各实施方式的原理图。各个所示元件的相互间的布置结构仅示例性地选择并且可以在本发明的其他实施方式中另外地选择。此外，附图并非一定比例正确。各个所示的特征出于更好地说明的目的而可能放大或缩小地示出。
图1示出具有视野支持系统1的机动车10的示意性俯视图。内部空间摄像机14这样设置在车辆10中，使得其采集车辆10的驾驶员2的头部和上身的区域。车辆10具有两个外部摄像机15-l、15-r，所述两个外部摄像机分别在左侧和右侧地设置在车辆10的(未单独标识的)保险杠中。摄像机15-l、15-r分别采集在车辆10侧面的视野范围16-l、16-r，其边界在图1中通过虚线示意性地示出。此外，车辆10具有平视显示器12和在中控台中设置的中央显示器13。内部空间摄像机14、外部摄像机15-l、15-r以及显示器12、13分别通过数据总线系统17与车辆10的控制器11相连接。
现在参照图2借助于示例性的交通状况来描述该方法的流程。在此，车辆10位于以直角交汇于街道的专用道路(Zufahrtsweg)上。由于停放着的汽车而很难查看该道路与街道的交叉路口。
车辆10的驾驶员2谨慎地行驶车辆10直至到达街道的边缘，在边缘处首先静止。在驾驶员2转弯进入到街道上之前，驾驶员想查看横向交通。为此，驾驶员向前弯曲其上身并向左转动头部，以便能看到从那而来的交通参与者。
驾驶员2头部和上身的运动由内部空间摄像机14采集。所采集到的图像数据通过数据总线17连续地向控制器11传递并且在那里分析。在步骤20中按这种方式采集通过头部和上身的运动所形成的激活姿态。
在步骤21-1中，控制器11在使用模式识别的算法的情况下分析该运动，并且因此确定形成所述激活姿态的运动的模式。
在步骤21-2中，控制器11搜索具有预先存储的对比模式的数据库并且将之前所确定的模式与对比模式之一相对应。
在步骤21-3中，确定在数据库中对应于所述对比模式的视野范围。如果车辆10的侧面视野系统这样设计，使得在车辆左侧和右侧的两个视野范围16-l和16-r同时显示，那么这些范围16-l、16-r能在数据库中作为共同的视野范围与所述对比模式相对应。而如果按侧面而分开的显示是可能的，那么可以在数据库中存在两个分开的条目。于是，各条目的对比模式通过头部的转动方向来区分。于是，各条目分别仅与相应的视野范围16-l(转动方向朝左)或16-r(转动方向朝右)相对应。
在本示例中，在步骤21-1中将头部朝左的转动方向确定为模式的部分。因此在步骤21-3中确定与该模式相对应的视野范围16-l。
在步骤22-1中，激活采集所希望的视野范围16-l的车辆摄像机15-l。最后，在步骤22-2中，由摄像机15-1所采集的视野范围16-l的图像显示在平视显示器12和/或在中央显示器13上。
因此，驾驶员2通过完全直观的动作来激活视野支持系统1并且借助于该视野支持系统能轻松地查看所希望的视野范围16-l。
附图标记列表
1 视野支持系统
2 车辆驾驶员
10 机动车
11 控制器
12 平视显示器
13 中央显示器
14 内部空间摄像机
15 外部摄像机
16 视野范围
17 数据总线
20-25 方法步骤

Claims (10)

1.用于自动化激活车辆(10)、特别是机动车(10)的视野支持系统(1)的方法，所述方法具有以下步骤：
-采集(20)通过车辆用户(2)、特别是车辆驾驶员(2)的头部和/或上身的运动所形成的激活姿态，
-根据所采集的激活姿态来确定(21)由车辆用户(2)所希望的视野范围(16)，以及
-激活(22)视野支持系统(1)的对所希望的视野范围(16)成像的部分。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，形成所述激活姿态的运动至少在运动方向方面基本上符合车辆用户(2)的头部和/或上身的运动，所述运动适合于非通过该视野支持系统(1)支持地查看所希望的视野范围(16)。
3.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述根据所采集的激活姿态来确定(21)由车辆用户(2)所希望的视野范围(16)的步骤包括：
-确定(21-1)形成激活姿态的头部和/或上身运动的模式，
-将该模式与在数据库中预先存储的对比模式之一相对应(21-2)，并且
-确定(21-3)在数据库中对应于所述对比模式的视野范围(16)。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述激活(22)视野支持系统(1)的对所希望的视野范围(16)成像的部分的步骤包括：
-激活(22-1)至少部分地采集所希望的视野范围(16)的图像采集单元(15)、特别是车辆摄像机(15)，并且
-将由图像采集单元(15)所采集的图像显示(22-2)在车辆(10)的显示单元(12、13)上。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述激活(22)视野支持系统(1)的对所希望的视野范围(16)成像的部分的步骤根据附加条件、特别是车辆状态参数的值来进行。
6.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述激活姿态通过以下形成：
a)头部侧向转动和上身朝向前方的运动，其中，头部的转动角度小于预定的第一转动角度，或
b)头部和/或上身的侧向转动，其中，头部的转动角度大于预定的第二转动角度，其中，预定的第一和第二转动角度优选相等，或
c)头部和/或上身的向上方并且朝向后视镜方向的运动，或
d)头部和/或上身向下方并且朝向挡风玻璃的运动，或
e)头部和/或上身的侧向运动。
7.按照上述权利要求5和6所述的方法，其中，所述附加条件包括：
a)瞬时速度低于瞬时速度的预定的第一阈值，或
b)车辆(10)的行驶方向指示器的激活状态，或
c)车辆(10)的座位占用识别系统的肯定的占用信号，或
d)瞬时速度低于瞬时速度的预定的第二阈值，或
e)转向角度的值处于转向角度的预定的第一阈值之上。
8.用于车辆(10)、特别是机动车(10)的视野支持系统(1)，所述视野支持系统具有：
-采集单元(11、14)，其用于采集通过车辆用户(2)、特别是车辆驾驶员(2)的头部和/或上身的运动所形成的激活姿态，
-确定单元(11)，其用于根据所采集的激活姿态来确定由车辆用户(2)所希望的视野范围(16)，
-图像采集单元(15)、特别是车辆摄像机(15)，其用于至少部分地采集所希望的视野范围(16)，以及
-显示单元(12、13)，其用于显示由图像采集单元(15)所采集的图像。
9.按照权利要求8所述的视野支持系统(1)，其设置为用于实施按照权利要求1至7之一所述的方法。
10.车辆(10)、特别是机动车(10)，具有按照权利要求8或9所述的视野支持系统(1)。
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