CN111937044A - 计算对用于在显示单元上显示的附加信息的ar淡入的方法、用于执行该方法的设备以及机动车和计算机程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用来计算对用于在显示单元（20）、尤其是车辆（10）的平视显示器（HUD）或数据眼镜上显示的附加信息的淡入的方法。在此，对附加信息的淡入用于在车辆（10）的纵向引导方面对驾驶员进行辅助的目的。对附加信息的淡入以增强现实的方式来实现，使得该淡入与在车辆（10）的周围环境中的一个或多个对象接触模拟地被计算。在此，检测在前面行驶的车辆（300）的方位。在接近迎面而来的或在前面行驶的车辆（300）时，计算空间伸展的动画图形，其中该动画图形具有由多个栅格元素（305）组成的栅格形状，该栅格形状从观察者车辆延伸直至迎面而来的或在前面行驶的车辆（300）。该空间伸展被计算为使得对于观察者车辆（10）的驾驶员来说形成该空间伸展的运动的或动态的移动、如平移和转动的印象。

Description

计算对用于在显示单元上显示的附加信息的AR淡入的方法、 用于执行该方法的设备以及机动车和计算机程序

技术领域

本申请涉及驾驶员信息系统的技术领域，所述驾驶员信息系统也在术语信息娱乐系统下公知。在此，特别是涉及一种用于在显示单元上显示在车辆或对象前方的安全区的方法。这种系统尤其被用在车辆中。但是，也存在将本发明应用于佩戴数字眼镜的行人、骑自行车的人等等的可能性。本提议还涉及一种相对应地设计的用于执行该方法的设备以及一种机动车和一种计算机程序。

背景技术

目前针对如下技术做深入研究，所述技术稍后应该能够实现自主驾驶。在此，第一方案是：不是使驾驶员完全免除他的任务，而是设法使驾驶员可以随时接管对车辆的控制。该驾驶员还履行监控职能。通过在如平视显示器（Head-Up Display，HUD）那样的驾驶员信息系统的领域内的更新的技术，可能更好地通知驾驶员在他的车辆的周围环境中的事件。

因此，对于不久的将来，应假定：在系统侧，通过使用更新的技术（车辆到车辆通信、使用数据库、车辆传感装置等等），关于在自己的车辆附近的周围环境中的对象（尤其是车辆）的广泛的信息将可支配。在车辆传感装置的领域，尤其是提到如下组件，所述组件能够实现周围环境观察：RADAR设备对应于Radio Detection and Ranging（无线电探测和测距）；LIDAR设备对应于Light Detection and Ranging（激光雷达），主要用于距离检测/报警的领域；以及具有相对应的图像处理的摄像机，用于对象识别的领域。关于周围环境的这些数据可以被用作在系统侧的驾驶建议、报警等等的基础。例如，这样可设想的是关于其它、周围的车辆想要朝哪个方向（可能朝自己的轨迹）转弯的显示/报警。

车辆到车辆通信在这期间也借助于与如LTE（对应于Long Term Evolution（长期演进技术））那样的系统的移动通信而是可能的。这里，3GPP组织已经通过了名称为LTE V2X的规范。作为替选方案，基于WLAN技术的系统、尤其是依据WLAN p的系统供车辆直接通信支配。

术语“自主驾驶”在文献中部分地有所不同地被使用。

因此，为了解释该术语，这里还展示了如下插入部分。自主驾驶（有时也称作自动驾驶、自动化驾驶或者无人驾驶）应被理解为车辆、移动机器人和无驾驶员的运输系统的尽可能自动采取的前进。存在术语自主驾驶的不同的分级。在此，在特定的等级，即使还有驾驶员处在车辆中，该驾驶员必要时只还接管对自动驾驶过程的监控，也可以说是自主驾驶。在欧洲，不同的交通部（在德国是联邦公路研究所参与的）已经共同工作并且限定了如下自主性等级：

• 第0级：“Driver only（只有驾驶员）”，驾驶员自己驾驶、转向、加速、刹车等等。

• 第1级：某些辅助系统辅助车辆操作（尤其是距离调节系统——自动巡航控制（Automatic Cruise Control，ACC））。

• 第2级：半自动化。尤其是自动停车、车道保持功能、一般的纵向引导、加速、刹车等等由辅助系统接管（尤其是堵车辅助）。

• 第3级：高度自动化。驾驶员不必持续地对系统进行监控。车辆自主地执行功能、如触发闪光灯、更换车道和车道保持。驾驶员可以从事其它事情，但是在需要时在系统的预警时间之内被要求接管驾驶。这种形式的自主性在高速公路上在技术上可行。立法者正在努力允许第3级车辆。为此已经提供了法律框架条件。

• 第4级：全自动化。由系统持续地接管对车辆的驾驶。如果系统不再胜任驾驶任务，则可以要求驾驶员接管驾驶。

• 第5级：不需要驾驶员。除了规定目的地和启动系统之外，不需要人类干预。

从第3级开始的自动化驾驶功能使驾驶员减少了控制车辆的责任。

由于目前朝着更高的自主性等级（但是在那里，很多车辆像以前那样仍由驾驶员控制）的研发，应假定：相对应的附加信息中期来看已经可以被用于手动地驾驶的车辆而长期来看不能先被用于高度自动化的系统。

在这种情况下，针对驾驶员-车辆交互提出如下问题：可以如何呈现这些信息，使得为人类驾驶员产生实际增值而且该驾驶员也可以快速地、分别直观地定位所提供的信息。在此，在该领域的如下解决方案已经从现有技术公知。

汽车行业的未来愿景是：可以在自己的车辆的挡风玻璃上播放虚拟元素，以便能够为驾驶员带来一些利益。使用所谓的“增强现实（Augmented Reality）”技术（AR）。“增强现实”的相对应的德文术语不怎么常用。在此，用虚拟元素来丰富现实环境。这具有多个优点：省去了向下的、对挡风玻璃以外的其它显示器的视线，因为很多重要信息都被投影在挡风玻璃上。这样，驾驶员不必将他的视线从车道转移走。此外，通过这些虚拟元素在现实环境中的位置精确的定位，驾驶员方面可能付出更少的认知努力，因为不必对单独的显示器上的图形进行解读。关于自动驾驶方面，同样可以产生增值。

因为技术手段如今相对应地受限，所以可以假定中期来看将找不到在车辆中可完全发挥播放作用的挡风玻璃。目前在车辆中使用平视显示器（HUD）。所述平视显示器也具有如下优点：HUD的图像看起来更接近现实环境。这些显示器本来是将图像投影到挡风玻璃上的投影单元。然而，从驾驶员的视角来看，该图像视模块的结构类型而定处在车辆前方的几米至15米。这具有如下优点：所淡入的信息被呈现为使得驾驶员自己的眼睛免除视力调节活动。

在此，“图像”按如下地组成：该“图像”不仅仅是虚拟显示，而且更是虚拟世界中的一种“钥匙孔”。虚拟环境在理论上被放在现实世界内并且包含虚拟对象，这些虚拟对象在驾驶方面对驾驶员进行辅助和通知。HUD的有限的显示区域导致从该显示区域可以看到片段。即通过HUD的显示区域看到虚拟世界的片段。因为该虚拟环境对现实环境进行补充，所以在这种情况下也可以说是“混合现实（Mixed Reality）”。

从DE 10 2015 116 160 A1公知一种车辆的用于在驾驶员的视野内产生虚拟图像的平视显示器单元。借此实现基于情况来适配的信息呈现。

从DE 10 2013 016 241 A1公知一种用于在周围环境、尤其是车辆周围环境的至少一个所拍摄的数字图像中增强呈现至少一个附加信息的方法。还可以规定：附加信息尤其是受事件控制地并且必要时选择性地作为2D呈现和/或作为3D呈现被输出。这样，例如作为附加对象来输出的附加信息、例如虚拟交通指示牌可以在输出图像中以3D呈现被淡入；和/或作为附加文本来输出的附加信息、尤其是对输出图像中的真实或虚拟对象的标注可以在输出图像中以2D呈现被淡入。

从DE 10 2014 008 152 A1公知一种用于在周围环境、尤其是车辆周围环境的至少一个图像中增强呈现至少一个附加信息的方法。相对于具有对虚拟对象在相应所属的真实对象处的尽可能精确地接触模拟的定位以及因此对虚拟对象在相应所属的真实对象处的尽可能近的定位、例如GPS位置的定位的常规的增强呈现方法而言，本发明能够通过在事先确定的显示区内输出虚拟附加信息来实现：使虚拟附加信息最佳地定位，尤其是在考虑避免与在显示的图像中的其它真实或虚拟对象叠加的情况下使虚拟附加信息最佳地定位。

从DE 10 2014 119 317 A1公知一种用于在机动车的周围环境区域的图像中呈现图像叠加元素的方法。该图像被显示在机动车的显示区域上。还使来自该周围环境区域的至少一个对象投影在该图像中。其中还规定：图像叠加元素与该对象运动耦合并且在该对象运动时与该对象一起在该对象的相同位置处被呈现，其中根据方向变化和/或大小变化来使该图像叠加元素的方向和/或大小与该对象的相对应的变化适配。这样可以规定：该图像叠加元素与车道的表面适配。如果现在车道例如因为上坡而升高，则这可以依据关于该对象的三维信息来被识别，而对该图像叠加元素的呈现可以与此相应地关于方向和设计方面被适配。

从DE 10 2015 117 381 A1公知一种平视显示器（HUD），在该平视显示器上为驾驶员提供基于上下文的信息。这种基于上下文的信息可以是周围环境条件和/或有关用户生理的条件。

到目前为止已知的“增强现实”显示（AR显示）的一大优点在于：直接在周围环境之内或作为周围环境的部分来呈现相对应的显示。相对容易想到的示例大多涉及导航领域。传统的导航显示（在常规的HUD中）通常显示示意图（例如向右的直角箭头表示在下一个时机应该向右转），而AR显示提供更为有效的可能性。因为这些显示可以作为“周围环境的部分”被呈现，所以用户极其快的并且直观的解读是可能的。然而，到目前为止已知的方案也具有各种各样的问题，对于这些问题来说目前尚无解决方案。

已知的解决方案有各种各样的缺点。在本发明的范围内已经认识到这一点。在已知的解决方案中存在如下问题：对在HUD中的AR淡入的认知解读和理解需要驾驶员花费几毫秒的注意力。对这些信息的处理可能根据情况而发生变化并且导致错误解读或误解。由此，可能出现危险情况。例如，虽然通过对导航路线的常规淡入来向驾驶员显示所要行驶的路线，但是由此并没有足够清楚地向他传达在有迎面而来的车辆的情况下在狭窄处形成潜在危险。该狭窄处的方位在驾驶员的视野内也没有足够精确地被突出。

即存在对在车辆的纵向和横向引导方面的进一步改善和通过信息娱乐系统对驾驶员的相关反馈的需求。

发明内容

本发明的任务是找出这种方案。

该任务通过按照权利要求1所述的用来计算对用于在显示单元、尤其是车辆的平视显示器（HUD）或数据眼镜上显示的附加信息的淡入的方法、按照权利要求8所述的用于执行该方法的设备以及按照权利要求11所述的机动车和按照权利要求12所述的计算机程序来解决。在此，对附加信息的淡入用于在车辆的纵向和横向引导方面对驾驶员进行辅助的目的。

按照对这些措施的随后的描述，从属权利要求包含本发明的有利的扩展方案和改进方案。

解决方案在于：通过“物理”行为方式来对AR淡入的元素、如线、面和其它几何元素进行动画处理。由此，可以更好地传达交互的紧迫性。

通过在HUD中的AR淡入的元素的物理行为来辅助对当前情况的直观解读。人类在生活过程中已经学会或者甚至天生的已知的行为模式被利用，以便更好并且更快地解释在HUD中的AR淡入。在此，使用动态性、频率和旋转，使得二维和三维元素在数字空间内徘徊。在此，线、面和几何元素反映出从现实世界中已知的物理行为方式和特性。使用人类的直观感知，以便促进对在HUD中所淡入的信息的快速处理。

在一个变型方案中，本发明在于用来计算对用于在显示单元、尤其是观察者车辆的平视显示器（HUD）或数据眼镜上显示的附加信息的AR淡入、相对应地“增强现实（augmented reality）”淡入的方法，其中对附加信息的淡入用于在观察者车辆的纵向和/或横向引导方面对驾驶员进行辅助的目的。在此，该AR淡入以对应于“augmented reality”的增强现实的方式与在观察者车辆的周围环境中的一个或多个对象接触模拟地被计算。检测迎面而来的或在前面行驶的车辆或者对象的方位。在接近迎面而来的或在前面行驶的车辆时，计算空间伸展的动画图形，其中该动画图形具有由多个栅格元素组成的栅格形状，该栅格形状从观察者车辆延伸直至迎面而来的或在前面行驶的车辆。特别之处在于：该空间伸展被计算为使得对于观察者车辆的驾驶员来说形成该空间伸展的运动的或动态的移动、如平移和转动的印象。

在一个特别有利的实施方式中，该空间伸展被计算为使得对于观察者车辆的驾驶员来说形成向他运动或远离他运动的波浪的印象。具有波浪形的动画可以被构建为使得波浪可以在X、Y或Z轴上传播。

在另一实施方式中，该动画图形被计算为使得该动画图形的空间伸展周期性重复，使得对于观察者车辆的驾驶员来说形成有多个波列向他或远离他运动的印象。

在另一变型方案中，为了辅助车辆的侧向引导，计算一个或两个空间伸展的动画图形，所述一个或两个空间伸展的动画图形在行驶路线侧面被淡入，其中接下来的动画图形具有由多个栅格元素组成的栅格形状，而且该空间伸展被计算为使得在已识别出有障碍物或有迎面而来的车辆的侧面使栅格空间竖起，以便强调该行驶路线的变窄。使元素堆积的目的是：更好地传达报警。在此，元素的堆积/挤压可以在每个轴以任意的比例进行。

其它变型方案是：各个元素环绕着对象运动并且被该对象物理吸引/排斥。由此，距离变得更明显并且可以被突出。从平面点状地或面状地挤压元素，以便表现出紧迫性或者以便给在HUD/现实世界中的某些区域配备优先次序。通过AR淡入的物理行为可以将很多功能传达给驾驶员。

对于该方法来说，还有利的是：估计狭窄处的宽度，并且在低于最小宽度时将动画图形计算为使得至少一个栅格形的动画图形为了车辆的侧向引导而被转换成指示符，通过该指示符来表明规避机动的必要性。如果元素在现实世界中的某些位置/坐标处被集束并且由此形成密集，则可以使驾驶员的注意力焦点转向那里。

这里，该转换的特别直观的形式是可能的，其中对动画图形的转换被计算为使得该动画图形的栅格元素为了辅助侧向引导而在转换阶段期间群体式运动，据此在该转换阶段结束时形成指示符。通过线、面和在现实世界中的相应的坐标处被集束的几何元素的群体行为，形成叠加和对视觉强度的自动提高。

为此，还有利的是：接下来的动画图形为了辅助车辆的侧向引导而被计算为使得该接下来的动画图形标记迎面而来的车辆或对象的路线。元素的该“集束”例如可以被用于区域和对象标记的功能，但是也可以被用于表明导航路径或注意力控制。

在相对应地被编程的计算单元的情况下，对于用于执行该方法的设备来说适用与在相对应的方法步骤中所提及的相同的优点。

特别有利的是：该设备的显示单元被实施为平视显示器。替代平视显示器，在该设备中可以使用数据眼镜或监视器作为显示单元，在该监视器上显示栅格被淡入到其中的摄像机图像。

有利地，可以在机动车中使用按照本发明的设备。在车辆中，本发明优选地被实现为使得该显示单元例如以平视显示器（Head-Up Display）的形式固定地安装在车辆中。如果将来会允许驾驶员使用数据眼镜，则可能的实现形式借助于数据眼镜也仍然会是可能的。

如所提及的那样，如果该显示单元对应于数据眼镜，则本发明也可以有利地被使用。那么，按照本发明的方法甚至可应用于行人、骑自行车的人、骑摩托车的人等等。

对于在该设备的计算单元中运行以便执行按照本发明的方法的计算机程序来说，适用与关于按照本发明的方法所描述的优点相对应的优点。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出而且随后依据附图进一步来阐述。

其中：

图1示出了在行驶期间借助于平视显示器使信息淡入到车辆的驾驶员的视野内的原理；

图2示出了车辆的典型的驾驶舱；

图3示出了车辆的信息娱乐系统的框图；

图4示出了用于用信号通知由于迎面而来的车辆引起的危险的紧迫性的波浪形隆起的栅格淡入的图示；

图5示出了用于突出行驶路线的变窄的栅格淡入的图示；

图6示出了在车道变窄的示例中使栅格形AR淡入群体式地转换成对驾驶员的操作命令的图示；

图7示出了用于驾驶员信息的AR淡入的三个基本层级的图示；以及

图8示出了用于计算这三个基本层级的AR淡入的程序的流程图。

具体实施方式

本说明书阐明了按照本发明的公开内容的原理。因此，易于理解的是，本领域技术人员将有能力设计出各种各样的装置，这些装置虽然这里没有明确被描述，但是这些装置表现出按照本发明的公开内容的原理并且应该在该公开内容的范围内同样被保护。

图1阐明了平视显示器的基本工作原理。平视显示器20在车辆10中安装在仪表盘区域内的组合仪表下方/后方。通过投影到挡风玻璃上，使附加信息淡入到驾驶员的视野内。这些附加信息显得好像它们被投影到在车辆10前方的7-15m的距离内的投影区21上的那样。但是，透过该投影区21能看到现实世界。利用所淡入的附加信息，在一定程度上产生虚拟环境。虚拟环境在理论上被放在现实世界内并且包含虚拟对象，这些虚拟对象在驾驶方面对驾驶员进行辅助和通知。但是，只被投影到挡风玻璃的一部分上，使得这些附加信息不能任意地被布置在驾驶员的视野内。

图2示出了车辆10的驾驶舱。示出了载客车Pkw。不过，同样可以考虑任意的其它车辆，作为车辆10。其它车辆的示例是：公共汽车、商用车、尤其是载货车Lkw、农业机械、建筑机械、有轨车辆等等。一般可能会在陆上交通工具、有轨车辆、船舶和飞机中应用本发明。

在驾驶舱中示出了信息娱乐系统的三个显示单元。涉及平视显示器20和触敏屏幕30，该触敏屏幕安装在中控台中。在行驶时，中控台不在驾驶员的视野内。因此，这些附加信息在行驶期间不在显示单元30上被淡入。

在此，触敏屏幕30尤其用于对车辆10的功能的操作。例如，对此可以控制车辆10的收音机、导航系统、所存储的音乐作品的播放和/或空调设备、其它电子装置或者其它舒适性功能或应用。概括来说，常常可以说是“信息娱乐系统”。在机动车、特别是载客车（Pkw）中，信息娱乐系统表示车辆收音机、导航系统、免提通话装置、驾驶员辅助系统和其它功能在中央操作单元中的聚集。术语“信息娱乐”是由词语信息和娱乐（Entertainment）组成的混成词。为了对信息娱乐系统进行操作，主要使用触敏屏幕30（“Touchscreen（触摸屏）”），其中该屏幕30尤其可以被车辆10的驾驶员良好地看清和操作，但是也可以被车辆10的副驾驶员良好地看清和操作。在屏幕30下方，在输入单元50中还可以布置机械操作元件，例如按键、调整旋钮或者它们的组合，诸如按压式调整旋钮。通常，信息娱乐系统的部分的方向盘操作也是可能的。该单元不是单独地呈现，而是被视为输入单元50的部分。

图3示意性地示出了信息娱乐系统200的框图以及示例性地示出了信息娱乐系统的一些子系统或应用。操作设备包括触敏显示单元30、计算装置40、输入单元50和存储器60。显示单元30不仅包括显示区域，用于显示能改变的图形信息；而且包括布置在该显示区域上方的操作界面（触敏层），用于由用户来输入指令。

显示单元30通过数据线70与计算装置40连接。数据线可以根据LVDS标准来设计，LVDS标准对应于Low Voltage Differential Signalling（低压差分信号）。显示单元30通过数据线70从计算装置40接收用于操控触摸屏30的显示区域的控制数据。通过数据线70，也将所输入的指令的控制数据从触摸屏30传输到计算装置40。用附图标记50来表示输入单元。属于该输入单元的是已经提及的操作元件，如按键、调整旋钮、滑块或者按压式调整旋钮，操作人员可以借助于这些操作元件通过菜单引导来进行输入。输入一般被理解为调出所选择的菜单选项，以及改变参数、打开和关闭功能，等等。

存储装置60通过数据线80与计算装置40连接。在存储器60中寄存有象形符号目录和/或符号目录，所述象形符号目录和/或符号目录具有用于附加信息的可能的淡入的象形符号和/或符号。这里也可以存放点/符号，所述点/符号作为基础用于计算栅格淡入。

信息娱乐系统的其它部分，如摄像机150、收音机140、导航设备130、电话120和组合仪表110都通过数据总线100与用于对信息娱乐系统进行操作的设备连接。考虑根据ISO标准11898-2的CAN总线的高速变型方案，作为数据总线100。替选地，例如也会考虑使用基于以太网技术的总线系统，如BroadR-Reach。也能使用如下总线系统，其中通过光波导来进行数据传输。提到MOST（Media Oriented System Transport（媒体导向系统传输））总线或者D2B总线（Domestic Digital Bus（家用数字总线））为例。这里还提及摄像机150可以被设计为常规的视频摄像机。在这种情况下，该摄像机每秒拍摄25幅完整图像，这在交错拍摄模式下对应于每秒50幅半图像。替选地，可以使用特殊摄像机，该特殊摄像机每秒拍摄更多图像，以便在对象更快运动时提高对象识别的精确度。可以将多个摄像机用于周围环境观察。此外，也可能会补充地或者替选地使用已经提及的RADAR或LIDAR系统，以便执行或者扩展周围环境观察。为了向内和向外进行无线通信，车辆10配备有通信模块160。该模块常常也被称作车载单元（On-Board Unit）。该模块可以被设计用于移动无线电通信、例如根据LTE标准（对应于长期演进（Long Term Evolution））的移动无线电通信。同样，该模块可以被设计用于WLAN通信、对应于Wireless LAN，无论对于与车辆中的乘客的设备的通信还是对于车辆到车辆通信等等都是如此。

按照本发明的用来计算对用于在显示单元20上显示的附加信息的淡入的方法在下文依据实施例予以阐述。

针对其它附图适用：相同的附图标记表示与在对图1至3的描述中阐述的那样相同的区域和符号。

在随后对本发明的描述中，假定驾驶员驾驶车辆10，但是通过驾驶员辅助系统来予以辅助。驾驶员辅助系统被用于车辆10的纵向引导。这种辅助系统的示例是：自动距离调节ACC，对应于Adaptive Cruise Control（自适应巡航控制）；和速度调节系统GRA，对应于巡航控制系统。但是，当车辆10会全自动地被控制时，本发明也能以相同的方式被使用。在下文描述了：当具有被激活的纵向引导系统、这里是ACC系统的车辆10接近在前面行驶的车辆300、探测到该在前面行驶的车辆并且使它的速度与在前面行驶的车辆300适配时，采取哪些步骤。这么做使得遵守事先输入的安全距离。

对于车辆的驾驶员的关于在车辆的纵向和横向引导方面进行辅助的信息来说，使用栅格形AR淡入已经被证明有用。在此，针对由导航系统预先计算出的行驶路线来计算栅格形AR淡入。通过该栅格形AR淡入来向驾驶员显示行驶路线，而不遮挡现实场景的重要信息。该栅格形AR淡入的基本思路和技术在申请人的并行专利申请DE 10 2017 212 367中示出。关于本文所描述的发明的公开内容，也明确参考该并行申请。

在HUD 20上对车辆10的纵向和/或横向引导功能的按照本发明的显示的基础是沿着行驶路线显示虚拟栅格24，该虚拟栅格在真实道路上方有距离地被示出或者距道路没有距离地被示出。在此，道路是在驾驶员的视野内的真实的车道走向。新提议的特别之处在于：不仅行驶路线利用栅格24被标记，而且与行驶路线相关联的事件利用栅格24被标记。在图4的所示出的示例中，该事件在于：有车辆300在行驶路线上迎面而来，通过该事件根据对行驶路线宽度和在迎面而来的车辆300与观察者车辆10之间的相对接近速度的估计来对潜在危险进行证实。在所示出的情况下，导致该事件的AR淡入的潜在危险在于在考虑位于路边的可能的对象或障碍物的情况下由于两个相向运动的车辆10、300的相对运动而形成的行驶路线的变窄。如果估计这里低于极限，则注意该潜在危险。如在图4中示出的那样，这通过计算有空间伸展的AR淡入来实现。通过如下方式来指出该潜在危险的紧迫性：该空间伸展从迎面而来的车辆300出发向观察者车辆10运动。由此，对于观察者车辆10的驾驶员来说形成奔向他的波浪的印象。可以呈现一个波峰或多个波峰，所述一个波峰或多个波峰朝向观察者车辆10运动。优选地，透视地计算AR淡入。由此，波峰越来越强烈地在观察者车辆10前方堆积，由此越来越强烈地指出所面临的危险的紧迫性。

图5示出了AR淡入的示例，通过该AR淡入来指出行驶路线的即将到来的变窄。示出了：沿着车道走向淡入左侧栅格26a和右侧栅格28a。这些左侧栅格和右侧栅格从观察者车辆10延伸直至迎面而来的或在前面行驶的车辆300。通过这些栅格26a和28a侧向向外地空间竖起，指出即将到来的变窄。优选地，进行该空间竖起，使得该空间竖起在狭窄处之前增加并且在狭窄处之后减退。

图6示出了行驶路线的即将到来的变窄被纵向引导系统估计为使得与迎面而来的车辆300碰撞或接触的危险被估计得过大的情况。在这种情况下，计算AR淡入，该AR淡入向驾驶员给出要做什么的操作命令，以便避免碰撞或接触。操作命令构建为规避箭头28b。为了驾驶员直接且直观地理解该操作命令，该操作命令不是简单地只在规避处的位置被淡入而是也从其形成过程开始专门被构建。这么做使得规避箭头28b的符号从右侧栅格28a的点中形成。在此，右侧栅格28a的点被动画处理为使得这些点群体式运动并且最后聚集为使得通过这些点来形成规避箭头28b。

在图6中也还示出了：用于侧向引导的左侧栅格26a的点被转移为使得这些点标记迎面而来的车辆300的假想的行驶路线。

图7示出了不同的AR淡入可以如何组合地被呈现的变型方案。示出了：具有对事件的潜在危险的呈现的栅格24与用于侧向引导的栅格26a和28a共同被淡入。为了更好区分，这可以用不同的颜色来实现。在所示出的示例中，栅格24用红色来呈现而栅格26a和28a用黄色来呈现。如果侧向引导栅格26a或28a被转换成指示符，则替代侧向栅格28a，可以将相对应的指示符与栅格24组合地淡入。

依据图8，还阐述了一种用于计算AR淡入的计算机程序。该程序在计算单元40中被运行。用附图标记405来表示程序开始。在程序步骤410中，检测迎面而来的车辆300。为此，由摄像机150提供的图像利用为了该目的所设置的对象识别算法来被分析。距迎面而来的车辆300的距离被估计，而且在观察者车辆10与迎面而来的车辆300之间的相对速度也被估计。迎面而来的车辆的瞬时速度可以通过对由摄像机150提供的图像的持续的图像分析来被估计。在另一设计方案中，该瞬时速度可以通过迎面而来的车辆300与观察者车辆10的车到车（Car-2-Car）通信来被传输。在识别迎面而来的车辆300并且估计距离和相对速度之后，在程序步骤415中计算具有相对应的空间伸展的栅格24。优选地，透视地来计算栅格24。进行该计算还使得栅格伸展直至迎面而来的车辆300。在程序步骤420中，将针对栅格24所计算的数据传输给平视显示器20。该平视显示器执行栅格24的淡入，如在图4中所见。在程序步骤425中，检测在车道边缘的对象或障碍物。如在图4、5和6中所示出的那样，在右侧车道边缘处在停车位有停放的车辆。在程序步骤430中，对狭窄处进行动态计算。这按如下地实现：停放的车辆310还与观察者车辆10有距离。迎面而来的车辆300运动为使得：当观察者车辆10经过停放的车辆310时，该迎面而来的车辆也几乎到达停放的车辆310的水平。即在将来才由于迎面而来的车辆300与观察者车辆10在停放的车辆310的位置处相遇而形成狭窄处。从这个意义上说，狭窄处的动态计算能被理解。在程序步骤435中，计算栅格26a和28a从而标记狭窄处。进行栅格的侧向竖起，使得这些栅格直至预先计算的狭窄处升高并且在该预先计算的狭窄处之后减退。这些栅格26a和28a也重新透视地被计算。在程序步骤440中，将针对栅格26a和28a所计算的数据传输给平视显示器20。

在程序步骤445中，计算所识别出的狭窄处的潜在危险。如果在随后的询问450中预先计算的狭窄处低于特定的宽度、例如观察者车辆10的车辆宽度，则在程序步骤455中计算用于将侧向引导栅格28a转换成规避符28b的动画。如所描述的那样，该动画在于：栅格28a的点群体式运动并且在结束时通过它们的布局来形成规避符。如果没有识别出潜在危险，则该程序分岔回到程序步骤410。在步骤460中，将针对AR淡入动画所计算的数据传送给HUD 20。在该程序中，通过步骤410至460来形成循环，该循环频繁被遍历直至发生状态变换为止。如果驾驶员进行干预并且离开舒适性功能或者使车辆停下，则存在该状态变换。接着，该程序在程序步骤465中结束。

所有本文中提及的示例以及有条件的表述都应被理解为没有对这种特别引用的示例进行限制。这样，例如本领域技术人员认可：这里所示出的框图是示例性的电路装置的概念视图。能以类似的方式识别出：所示出的流程图、状态转移图、伪代码以及诸如此类的是用于对过程的呈现的不同的变型方案，所述过程可以基本上被存储在计算机可读介质中并且因此由计算机或处理器来实施。在专利权利要求书中提到的对象也可以明确是人。

应该理解的是，所提出的方法和所属的设备可以以硬件、软件、固件、特殊处理器或者它们的组合的不同的形式来实现。特殊处理器可包括专用集成电路（ASIC）、精简指令集计算机（Reduced Instruction Set Computer，RSIC）和/或现场可编程门阵列（FieldProgrammable Gate Array，FPGA）。优选地，所提出的方法和设备被实现为硬件与软件的组合。优选地，软件作为应用程序被安装在程序存储设备上。通常涉及基于计算机平台的机器，所述计算机平台具有硬件，诸如一个或多个中央单元（CPU）、一个随机存取存储器（RAM）以及一个或多个输入/输出（I/O）接口。此外，通常在计算机平台上安装操作系统。这里已经被描述的不同的进程和功能可以是应用程序的部分或者可以是通过操纵系统来实施的部分。

本公开内容并不限于这里所描述的实施例。存在针对不同的适配和修改的空间，本领域技术人员会基于其专业知识以及属于本公开内容的内容来考虑所述不同的适配和修改。

本发明在以在车辆中应用为例的实施例中更详细地予以阐述。这里，也指出在飞机和直升机中例如在着陆机动或者搜索用途等方面的应用可能性。

但是，指出应用并不限于此。尤其是当利用AR淡入可以使驾驶员、操作人员或者也包括简单地只是佩戴数据眼镜的人员的视野丰富时，就可以应用本发明。

即使在如机器人那样的其中通过在其上再现摄像机图像的监视器来进行远程控制的远程控制设备的情况下，AR淡入也可以使操作变得容易。即这里也存在应用可能性。

附图标记列表

10 车辆

20 平视显示器HUD

21 虚拟投影区

24 栅格

26a 左侧侧向引导栅格

26b 左侧侧向引导栅格（经转换）

28a 右侧侧向引导栅格

28b 规避箭头

30 触敏显示单元

40 计算单元

50 输入单元

60 存储单元

70 用于显示单元的数据线

80 用于存储单元的数据线

90 用于输入单元的数据线

100 数据总线

110 组合仪表

120 电话

130 导航设备

140 收音机

150 摄像机

160 通信模块

200 信息娱乐系统

300 迎面而来的车辆

310 停放的车辆

405-465 不同的程序步骤

Claims (12)

1.一种用来计算对用于在显示单元（20）、尤其是观察者车辆（10）的平视显示器（HUD）或数据眼镜上显示的附加信息的AR淡入、相对应地“增强现实”淡入的方法，其中对附加信息的淡入用于在观察者车辆（10）的纵向和/或横向引导方面对驾驶员进行辅助的目的，其中所述淡入以对应于“augmented reality”的增强现实的方式与在所述观察者车辆（10）的周围环境中的一个或多个对象接触模拟地被计算，其中检测迎面而来的或在前面行驶的车辆或者对象（300）的方位，其特征在于，在接近迎面而来的或在前面行驶的车辆（300）时，计算空间伸展的动画图形，其中所述动画图形具有由多个栅格元素（305）组成的栅格形状，所述栅格形状从所述观察者车辆（10）延伸直至迎面而来的或在前面行驶的车辆（300），而且所述空间伸展被计算为使得对于所述观察者车辆（10）的驾驶员来说形成所述空间伸展的运动的或动态的移动、如平移和转动的印象。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述动画图形被计算为使得对于所述观察者车辆（10）的驾驶员来说形成向他运动或远离他运动的波浪的印象。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述动画图形被计算为使得所述动画图形的空间伸展周期性重复，使得对于所述观察者车辆（10）的驾驶员来说形成有多个波列向他或远离他运动的印象。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中为了辅助车辆的侧向引导，计算一个或两个空间伸展的动画图形，所述一个或两个空间伸展的动画图形在行驶路线侧面被淡入，其中接下来的动画图形具有由多个栅格元素（305）组成的栅格形状，而且所述空间伸展被计算为使得在已识别出有障碍物或有迎面而来的车辆的侧面使栅格空间竖起，以便强调所述行驶路线的变窄。

5.根据权利要求4所述的方法，其中估计狭窄处的宽度，并且在低于最小宽度时将动画图形计算为使得至少一个栅格形的动画图形为了所述车辆的侧向引导而被转换成指示符（28b），通过所述指示符来表明规避机动的必要性。

6.根据权利要求5所述的方法，其中对所述动画图形的转换被计算为使得所述动画图形的栅格元素为了辅助所述侧向引导而在转换阶段期间群体式运动，据此在所述转换阶段结束时形成所述指示符（28b）。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述接下来的动画图形为了辅助所述车辆的侧向引导而被计算为使得所述接下来的动画图形标记迎面而来的车辆（300）或对象的路线。

8.一种用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法的设备，所述设备具有：显示单元（20），利用所述显示单元能够使虚拟附加信息淡入到驾驶员或者对象的操作人员的视野内；和计算单元（40），其特征在于，车辆（10）具有检测装置（110、150），所述检测装置检测迎面而来的车辆（300），其中所述计算单元（40）被设计为计算迎面而来的车辆（300）的方位并且计算所述观察者车辆（10）相对于在前面行驶的车辆（300）的运动并且在识别出迎面而来的车辆（300）时计算空间伸展的动画图形，其中所述动画图形具有由多个栅格元素（305）组成的栅格形状，所述栅格形状从所述观察者车辆（10）延伸直至迎面而来的或在前面行驶的车辆（300），而且所述空间伸展被计算为使得对于所述观察者车辆（10）的驾驶员来说形成所述空间伸展的运动的或动态的移动、如平移和转动的印象。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述计算单元（40）还被设计为执行根据权利要求2至7中任一项所述的计算。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其中所述显示单元（20）是平视显示器（HUD）或数据眼镜。

11.一种机动车，其特征在于，所述机动车（10）具有根据权利要求8至10中任一项所述的设备。

12.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被设计为：在计算单元（40）中运行时执行根据权利要求1至7中任一项所述的用来计算对用于在显示单元（20）上显示的附加信息的AR淡入的方法的步骤。

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