CN111201558A - 用于示出车辆的周围环境的方法 - Google Patents

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CN111201558A CN201880066127.XA CN201880066127A CN111201558A CN 111201558 A CN111201558 A CN 111201558A CN 201880066127 A CN201880066127 A CN 201880066127A CN 111201558 A CN111201558 A CN 111201558A
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Abstract

本发明涉及一种用于示出车辆的周围环境的方法，所述方法包括如下步骤：检测(100)车辆的周围环境并且借助车辆的环境传感器求取周围环境中的障碍物；在显示设备上显示(200)第一图示，所述第一图示包括具有障碍物的周围环境的表示以及车辆的表示；确定(300)车辆对所求取的障碍物的如下接近：通过所述接近而低于至障碍物的预定义距离；以及在显示设备上显示(400)第二图示，与第一图示相比，所述第二图示具有带有障碍物的周围环境的表示得以及车辆的表示的放大的部分，其中，所述部分示出周围环境的和车辆的如下区域：在所述区域处，确定车辆接近障碍物。

Description

用于示出车辆的周围环境的方法
技术领域
本发明涉及一种用于示出车辆的周围环境的方法，所述方法尤其用于显示车辆的周围环境中的障碍物。此外，本发明涉及一种用于执行这种方法的计算机程序产品。最后，本发明涉及一种用于车辆的控制设备，所述控制设备构造用于实施这种方法，所述控制设备尤其构造用于实施计算机程序产品。
背景技术
由现有技术已知如下系统：所述系统可以向驾驶员显示其车辆的周围环境的图像表示。这种系统也被称为环视系统(SVS)。在这种环视系统中，尤其多个不同传感器信号进行组合，所有这些传感器信号都显示给驾驶员，使得可以将最多的信息提供给驾驶员。例如由视频传感器的、雷达传感器的、激光雷达传感器的、超声传感器的或类似的环境传感器的信号求取这些信息。此外，可以将这些信息与已经存储的(尤其在云中存在的)数据合并。其结果是，环视系统显示大量信息。在此存在如下危险：具有环视系统的车辆的驾驶员由于大量信息而没有及时地识别到诸如尤其车辆接近障碍物的危险。
发明内容
根据本发明的方法允许快速且可靠地识别由于车辆接近障碍物而引起的危险情况。这通过如下方式实现：除了为驾驶员提供关于周围环境的概览的第一显示之外，还显示第二图示，该第二图示专门向驾驶员指示正在接近的障碍物的危险。
根据本发明的用于示出车辆的周围环境的方法包括以下步骤，这些步骤尤其按照下面列出的顺序实施：
首先检测车辆的周围环境，以及借助车辆的环境传感器来求取车辆的周围环境中的障碍物。环境传感器尤其是光学的或声学的传感器，以便识别车辆的周围环境中的障碍物。在此，尤其可以涉及摄像机系统、超声系统和/或雷达系统以及类似的系统。特别有利地，借助至少一个摄像机来检测周围环境，以便可以向车辆的驾驶员显示周围环境的图像表示。因此，通过实施检测的步骤一方面已知车辆位于哪个周围环境中，另一方面求取到车辆的周围环境中的障碍物。随后，进行显示第一图示的步骤。该第一图示包括：在显示设备上对具有障碍物的周围环境的表示以及车辆的表示。车辆的表示尤其是自身车辆的动画，其与周围环境和障碍物的表示叠加。周围环境的和障碍物的表示特别有利地是图像表示，所述图像表示由在之前描述的检测和求取的步骤中获得的数据生成。显示设备尤其是至车辆的驾驶员的接口。显示设备有利地是一个显示设备或一个监视器并且例如安装在车辆的内部(例如安装在车辆的中控台中)。此外，确定车辆对所求取的障碍物的如下接近：通过所述接近而低于至障碍物的预定义距离。因此确定：车辆与障碍物之间的距离减小并且车辆已经靠近障碍物。由此，原则上存在车辆与障碍物碰撞的风险。尤其在看不清楚的位置上(例如在车辆侧面的挡泥板上)就是这种情况。应当将这种对障碍物的接近可靠且唯一明确地示出给驾驶员。因此，进行显示第二图示的步骤，与第一图示相比，第二图示具有带有障碍物的周围环境的表示的放大的部分。此外，第二图示又包括车辆的表示。车辆的表示尤其与其在第一图示中相同。如果应从与第一图示不同的视角示出第二图示，则有利地相应地匹配车辆的表示。第二图示的显示再次在显示设备上进行，在该显示设备上也已经显示出第一图示。在第二图示中显示的具有障碍物的周围环境的表示的部分尤其相应于周围环境和车辆的如下区域：在所述区域处，已经确定车辆接近障碍物。因此，突出车辆接近障碍物的位置。因此，车辆驾驶员的注意力被转向到所述接近上，使得驾驶员可以采取相应的措施，以便避免车辆与障碍物之间的碰撞。因此，在显示设备上示出大量信息，其中，通过之前描述的方法明确地突出特别重要相关的信息。因此，不存在如下风险：车辆接近另一障碍物的信息由于所示出的多个信息而被淹没并且驾驶员不会注意到该信息。由此提高车辆运行时的安全性，因为减小了对车辆周围环境中的障碍物以及车辆本身造成损害的危险。
从属权利要求包含本发明的优选扩展方案。
第一图示和第二图示有利地从不同虚拟视角示出周围环境的三维模型的图像。优选地，根据所检测的周围环境和所求取的障碍物生成周围环境的三维模型。之前已经描述了周围环境的检测和障碍物的求取。因此，通过不同的虚拟视角可以将驾驶员的注意力直接转向到如下区域上：在所述区域上，车辆接近障碍物。因此，确保驾驶员唯一明确地识别出车辆正在接近障碍物。
特别有利地，通过变换虚拟视角和/或改变缩放来由第一图示产生第二图示。这特别有利地通过虚拟的摄像机平移(Kameraschwenk)来实现，其方式是：在显示设备上向车辆的驾驶员显示相应于视角变换的动画。因此，如此改变在显示设备上示出的图像，使得驾驶员得到如下印象：视角向危险位置移动，即视角向车辆的如下位置移动：障碍物在所述位置处接近车辆。因此，驾驶员的注意力直接被转向到上述危险位置上。这尤其通过直接从第一图示突出第二图示的方式来支持。
在一种替代构型中设置，第一图示从虚拟视角示出周围环境的三维模型的图像，而第二图示示意性地示出车辆与车辆所接近的障碍物之间的距离。第二图示有利地不包括任何纹理。因此，第一图示的图像被非常详细地构型，因为尤其使用纹理来可视化周围环境的表示。而对于第二图示则仅使用示意性的方案。这尤其可以通过如下方式实现：围绕车辆的表示而示意性地显示环境传感器的最大检测区域，其中，相应地标识出环境传感器已识别到障碍物的区域。替代地，也可以通过相应的线来示出检测到的障碍物的外边缘，以便实现第二图示。通过这种方式，向车辆的驾驶员直接表明至障碍物的距离，使得驾驶员可以采取相应的驾驶操作，以避免车辆与障碍物之间的碰撞。
在另一替代方案中，第一图示和第二图示是单独的图示。这具有如下优点：第一图示保持不变，而第二图示仅用于突出车辆对障碍物的所述接近。通过单独的图示尤其也能够实现：相应地可视化多个位置，在所述多个位置处车辆接近障碍物。这尤其在泊车过程中当车辆在多个区域处到达障碍物附近(即其他停泊的车辆和/或边界墙附近)时是有利的。
在显示设备上有利地如此示出第二图示，使得该第二图示与第一图示的至少一个部分区域重叠。因此，车辆的驾驶员具有如下印象：通过显示设备向该驾驶员发送通知。该通知在单独的窗口中进行，使得该窗口与原始显示(即第一图示)重叠。因此，向驾驶员传递如下印象：第二图示具有比第一图示更高的优先级。驾驶员可以直接且唯一明确地识别到车辆正在接近障碍物。
在另一替代方案中，在显示设备上并排地显示第一图示和第二图示。为此，尤其对第一图示进行缩放，以便在显示设备上为第二图示提供空间。如果第一图示没有在显示设备上如此示出，使得该第一图示占据整个显示设备，则也不需要这样的缩放。通过该替代方案使得不存在重叠。因此，不会如在第二图示重叠时那样由于第二图示的显示而丢失信息。车辆的驾驶员还能够完整地看到第一图示，就像在显示第二图示之前那样。
在第一图示中和/或在第二图示中，车辆所接近的障碍物的表示有利地被突出。这尤其可以是如下情况：所述障碍物在表示中设有边框，其中，所述边框可以有利地构型为闪烁的。同样地，障碍物可以在表示中叠加有信号颜色，其中，所述信号颜色也可以构型为闪烁的。其他的措施同样是可能的。通过这种方式，明确地向驾驶员示出在何处可能会出现车辆与障碍物之间的碰撞。因此，明确地给驾驶员提供如下可能性：通过提早识别可能的碰撞来采取相应的驾驶操作以避免所述碰撞。
此外，本发明涉及计算机程序产品。该计算机程序产品包括指令，当所述指令在分析处理单元上实施时，该指令促使该分析处理单元执行之前所述的方法的步骤。分析处理单元尤其可以是车辆的控制设备。为此，所述控制设备仅与环境传感器并且与显示设备连接。
最后，本发明涉及一种用于车辆的控制设备。该控制设备包括至少一个接口，该至少一个接口用于连接环境传感器。此外，在所述接口上可以连接显示设备。因此，控制设备尤其能够操控环境传感器，以便检测车辆的周围环境并且求取车辆的周围环境中的障碍物。因此，控制设备有利地设置用于实施之前所描述的计算机程序产品，或者执行之前所描述的方法。因此，控制设备可以在将车辆导航通过带有障碍物的周围环境时向车辆的驾驶员提供辅助，以便因此避免车辆与障碍物之间碰撞的危险。
附图说明
下面参考附图详细地描述本发明的实施例。在附图中：
图1示出根据本发明的实施例的方法的流程图的示意性视图；
图2示出根据本发明的实施例的具有控制设备的车辆的示意性视图；
图3示出在执行根据本发明的实施例的方法情况下的第一图示的第一示意图；
图4示出在执行根据本发明的实施例的方法情况下的第一图示的第二示意图；
图5示出在执行根据本发明的实施例的方法情况下的在从第一图示变换到第二图示时虚拟视角变化的部分步骤的示意图；
图6示出在执行根据本发明的实施例的方法情况下的第一图示与第二图示的组合的第一示意图；
图7示出在执行根据本发明的实施例的方法情况下的第一图示与第二图示的组合的第二示意图；
图8示出在执行根据本发明的实施例的方法情况下的第一图示与第二图示的组合的第三示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的实施例的方法的流程图。该流程图包括如下步骤：检测周围环境；求取障碍物100；显示第一图示200；确定车辆对障碍物300的接近；以及显示第二图示400。在下文中将阐述这些步骤，其中，参考在图2中所示的具有控制设备11的车辆1来进行阐述。控制设备11用于实施在图1中所示的方法，其中，控制设备11与显示设备10连接。因此，控制设备11可以促使显示设备10显示图示。此外，控制设备11与环境传感器8、9连接，其中，环境传感器8、9包括超声传感器8以及摄像机系统9。借助摄像机系统9尤其能够实现车辆1的周围环境的三维检测。通过超声传感器8可以非常准确地探测尤其短的到中等的距离。
为了执行根据该实施例的方法，首先检测100车辆1的周围环境以及求取车辆的周围环境中的障碍物。这借助环境传感器8、9进行，使得尤其存在车辆1的周围环境的图像表示(即包括纹理的表示)。这意味着，可以向用户(尤其车辆的驾驶员)显示周围环境的高精度图像。
随后进行第一图示5的显示200，其中，在图3以及图4中示出示例性的第一图示5。根据摄像系统9能够生成周围环境的三维模型，其中，附加地使用超声传感器8的距离信息。这意味着，可以根据距离信息将由摄像机系统9检测的纹理处理成三维模型，其中，可以向车辆1的驾驶员显示障碍物，其方式是：驾驶员从虚拟视角观察三维模型，该三维模型包括车辆1的以及周围环境的虚拟图示。
在图3和图4中示例性地示出泊车情况。车辆1的驾驶员想要泊入到停车位中。停车位通过第一障碍物2和第二障碍物3限界，其中，第一障碍物2和第二障碍物3涉及相邻停放的车辆。在第一图示中，驾驶员识别出这些车辆并且因此可以避开第一障碍物2和第二障碍物3。然而，如在图4中所标记的，存在潜在的危险位置。这些危险位置尤其涉及第一障碍物2和第二障碍物3的外角。这些外角在泊车过程的进一步进行中接近车辆1的侧边缘，使得在车辆1与第一障碍物2以及与第二障碍物3之间存在碰撞的危险。
因此，进行如下步骤：确定300车辆1对周围环境的所求取的障碍物2、3中的一个的如下接近：通过所述接近而低于至障碍物2、3的预定义距离。这尤其可以根据超声传感器8识别，因为车辆1与障碍物2、3之间的距离减小。一旦识别到车辆1的这种接近并且至障碍物2、3的距离低于预定义的距离，则认为存在潜在碰撞，因此在第二图示6、7中进行之前提到的显示400的步骤。
通过第二图示6、7的显示400，明确地警告驾驶员车辆与障碍物2、3之间的碰撞的危险。在此，可以以不同的方式进行第二图示6、7的显示400。
图5示意性地示出用于显示400第二图示6、7的第一可能性。在此，从在图3或图4中所示的第一图示5出发，进行从第一图示5到第二图示6的虚拟视角的改变以及缩放的改变。这意味着，第二图示6从第一图示5得出。在图5中示出从第一图示5到第二图示6的变换的各个中间图像，其中，所述变换优选是连续的动画。尤其在显示设备10上示出第一图示5，其方式是：第一图示5完全填充显示设备10。因此，通过视角变换以及缩放变换，第二显示6也完全填充显示设备10。第一显示5不再被示出。
可以看出，第二图示6、7因此显示第一图示5中的部分，其中，附加地改变视角和缩放。由此，可以向车辆的驾驶员显示在车辆1的周围环境的如下区域：在所述区域处，车辆1接近障碍物2、3、4(在图5中是第一障碍物2)。因此，明确地使驾驶员意识到车辆1正在接近障碍物2、3、4。
然而，在图5中所示的可能性具有如下缺点：第一图示5不再可见。这导致：车辆的驾驶员不再对泊车情况有概览，因为在显示设备10上仅显示第二图示6。这在车辆1接近多个障碍物2、3、4时也是不利的。因此，在根据所述实施例的泊车情况中，不仅存在车辆1接近第一障碍物2，更确切地说，车辆1也接近第二障碍物3。
为了还能够全面地警告车辆1的驾驶员注意正在接近的障碍物2、3、4，因此显示两个不同的第二图示6、7。第二图示中的一个6示出车辆1接近第一障碍物2，而另一第二图示7示出车辆1接近第二障碍物3。在图6和7中示出如何能够将第二图示6、7与第一图示5一起显示在显示设备10上的两种不同可能性。在此，在图6中将第二图示6、7与第一图示5重叠。在图7中，将第一图示5与第二图示6、7并排显示。因此，在图6中可以看出，存在第一图示5信息丢失的风险，因为通过与第二图示6、7的重叠不再能够看到第一图示5的所有区域。相反，第二图示6、7由于其示出在第一图示之前的前景中而表现为具有更高优先级的消息，使得将驾驶员的注意力有针对性地转向到障碍物2、3的接近上。然而，为了并排地显示第一图示5和第二图示6、7(如在图7中所示出的那样)，需要进行缩放，因为之前占据整个显示设备10的第一图示5现在必须被缩小。然而，这防止在第一图示5的显示中发生信息丢失。
图8示出第一图示5和第二图示6、7的组合显示的另一可能性。在图8中，车辆1几乎已经到达其最终泊车位置。因此，除了第一障碍物2和第二障碍物3之外还存在第三障碍物4，其中，第三障碍物4是边界墙。因此，存在车辆1正在接近障碍物2、3、4的多个区域。因此，第二图示6如此显示，使得仅使用示意性元素。这意味着，除了车辆1的表示之外，仅示意性地显示其他障碍物2、3、4。在图8所示的示例中显示边缘，所述边缘表示检测到的障碍物的边缘。因此，车辆1的驾驶员获得关于其车辆1与车辆1的周围环境中的障碍物2、3、4之间的距离的准确概览。由此，尽管存在障碍物2、3、4，车辆1仍可以安全且无碰撞地在周围环境中行驶。另外的第二图示7继续示出类似于之前描述的图6和图7的纹理。
因此，通过之前描述的方法，根据所识别的障碍物2、3、4的接近来优化显示，以便及时地警告驾驶员这种接近。这导致在车辆1运行时提高安全性，因为与周围环境中的障碍物2、3、4碰撞的风险降低。

Claims (10)

1.一种用于示出车辆(1)的周围环境的方法，所述方法包括以下步骤：
·检测(100)所述车辆(1)的周围环境并且借助所述车辆(1)的环境传感器(8，9)来求取所述周围环境中的障碍物(2，3，4)；
·在显示设备(10)上显示(200)第一图示(5)，所述第一图示包括具有所述障碍物(2，3，4)的周围环境的表示以及所述车辆(1)的表示；
·确定(300)所述车辆(1)对所求取的障碍物(2，3，4)的如下接近：通过所述接近而低于至所述障碍物(2，3，4)的预定义距离；
·在所述显示设备(10)上显示(400)第二图示(6，7)，与所述第一图示(5)相比，所述第二图示具有带有所述障碍物(2，3，4)的周围环境的表示的以及所述车辆(1)的表示的放大的部分，其中，所述部分示出所述周围环境的和所述车辆(1)的如下区域：在所述区域处，已经确定所述车辆(1)接近所述障碍物(2，3，4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图示(5)和所述第二图示(6，7)从不同的虚拟视角示出所述周围环境的三维模型的图像，其中，所述三维模型已经根据所检测的周围环境和所求取的障碍物(2，3，4)生成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过变换所述虚拟视角和/或通过改变缩放来由所述第一图示(5)产生所述第二图示(6，7)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图示(5)从虚拟视角示出所述周围环境的三维模型的图像，而所述第二图示(6，7)尤其在没有纹理的情况下示意性地示出所述车辆(1)与所述车辆(1)所接近的障碍物(2，3，4)之间的距离。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一图示(5)和所述第二图示(6，7)是单独的图示。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述显示设备(10)上如此示出所述第二图示(6，7)，使得所述第二图示与所述第一图示(5)的至少一个部分区域重叠。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述显示设备(10)上并排地示出所述第一图示(5)和所述第二图示(6，7)。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一图示(5)中和/或在所述第二图示(6，7)中，突出所述车辆(1)所接近的障碍物(2，3，4)的表示。
9.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括如下指令：当所述指令在分析处理单元上实施时，所述指令促使所述分析处理单元实施根据以上权利要求中任一项所述的方法的步骤。
10.一种用于车辆(1)的控制设备(11)，所述控制设备包括至少一个接口，所述至少一个接口用于将环境传感器(8，9)和显示设备(10)连接，其中，所述控制设备(11)设置用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法或根据权利要求9所述的计算机程序产品。
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