CN114867991A - 用于在机动车中提供三维地图的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在机动车(10)中提供三维地图(100)的方法以及为这种方法设计的机动车(10)。机动车(10)具有导航系统(34)和至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)。首先，如果激活了借助于导航系统(34)的路线引导，则生成三维地图(10)和与行驶路线相关的导航表示(102)。此外，检查，所述至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)是否被激活，其中，如果驾驶员辅助系统被激活，则借助于机动车(10)的至少一个传感器装置(30、31)根据被激活的驾驶员辅助系统(40、41、42)的数据获取规定来获取预定的、描述机动车(10)的环境(33)的传感器数据。通过评估所获取的传感器数据来生成与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示(120)，接着最终借助于显示设备(36)在机动车(10)中提供生成的地图(100)、以及生成的与行驶路线相关的导航表示(102)和生成的与驾驶员辅助系统相关的附加信息显示(120)。

Description

用于在机动车中提供三维地图的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在机动车中提供三维地图的方法。此外，本发明涉及一种机动车，该机动车设计为用于执行这种方法。
背景技术
目前的机动车一般都具有显示设备，该显示设备例如布置在机动车的中控台区域和/或机动车的仪表板的区域中。该显示设备设计为用于在机动车的导航系统激活的情况下显示机动车的环境的地图。在该地图中，通常绘制了与行驶路线相关的导航表示，例如形式为彩色突出显示的线的行驶路线表示和/或例如为转向箭头的导航指示表示。
DE 10 2007 014 674 A1描述了一种导航设备，该导航设备借助于图像处理器来提取道路上的对象的视觉信息，当道路上的对象的位置对应于一指示点、例如十字路口时，在道路地图图像中定位地显示并突出。为此，从利用获取装置获取的图像中提取并分析道路上的对象的视觉信息。
DE 10 2012 216 144 A1描述了一种用于以模拟接触方式显示导航指示的方法，该导航指示用于车辆的驾驶操纵、例如变道。在这种情况下，在平视显示器的显示器上显示出导航指示，其例如借助于相应的指示标志、如并排布置的箭头显示出车辆从当前车道变换到另一车道。因此描述了借助于车辆的导航系统进行路线引导的可视化。
DE 10 2008 045 994 A1描述了一种用于在车辆中显示信息的方法。在此，在显示面上显示地图，在该显示面内显示车辆的标记。车辆标记的位置根据车辆的地理位置相对于地图会发生变化。此外，可以显示关于道路地图的附加信息、例如交通指示牌，其中，该附加信息存储在机动车的存储器中。
发明内容
本发明的目的是，提供一种解决方案，借助于该解决方案能够实现在机动车中直观地获取对机动车的驾驶行为重要的信息。
该目的通过独立专利权利要求的主题来实现。在从属权利要求、以下的描述和附图中说明了本发明的具有合适且非平凡的改进方案的有利的设计方案。
本发明基于以下认识：如果在机动车中提供综合地图，则对于机动车的使用者直观地获取与机动车的驾驶行为相关的信息通常是有利的。在为该综合地图选择内容时应考虑到，目前在机动车中通常不仅激活了导航系统，而且还激活了至少一个驾驶员辅助系统/辅助驾驶系统。驾驶员辅助系统理解为一种车辆功能，其设计为用于至少部分自主地控制机动车的驱动设备、转向设备、制动器、信号装置和/或警告装置。相反，机动车的导航系统设计为用于确定机动车从当前位置到预定目标位置的路线引导并且例如将其以行驶路线相关的导航表示的形式在机动车中示出的地图中显示给机动车的使用者。在那里显示的地图的情况下，在机动车的显示设备上通常仅显示导航系统的信息，即与行驶路线相关的导航表示以及必要时其它的导航指示表示。然而，为了直观地获取与机动车的驾驶行为相关的信息，通常有利的是，除了与行驶路线相关的导航表示之外，还为使用者显示关于其在地图中的环境的信息，该信息由当前被激活的驾驶员辅助系统提供。因此，在机动车中显示的、对使用者——例如驾驶员和/或乘客——特别有利的地图表示典型导航地图和驾驶员辅助系统信息的组合，并且例如可以称为集成行车显示。最终，来自各种驾驶辅助系统的信息被集成到已经从导航系统已知的地图材料中。
根据本发明的用于在机动车中提供三维地图的方法基于以下情况，即，机动车具有导航系统和至少一个驾驶员辅助系统。因此根据本发明，通过三维地进行道路表示以及例如建筑物和其它环境元素、例如交通信号灯系统的表示，从而在此始终表示和提供三维地图、即三维地图材料。根据本发明的方法包括以下步骤：首先，借助于机动车的导航系统生成三维地图。生成的地图以三维表示/视图来显示机动车的环境。在此可以考虑使用通常存储在导航系统中的地图数据，该地图数据被评估以形成三维地图。
在另一方法步骤中，如果激活了借助于导航系统的路线引导，则通过评估导航系统的导航系统数据在生成的地图中生成与行驶路线相关的导航表示。例如，如果机动车的使用者已经表明他想要从当前位置和/或从已经离开的起始位置直至指定目标位置的路线引导，则借助于导航系统确定机动车的行驶路线。因此激活了借助于导航系统的路线引导。然后将与行驶路线相关的导航表示在生成的地图中设计为行驶路线表示，该地图例如示出当前机动车行驶于其上的道路。为此，例如在三维地图中显示例如车辆引导地毯形式的平坦的车辆引导区域，该三维地图指示了，机动车应该沿哪个方向运动，以便沿着确定的行驶路线行驶到目标位置。如果存在借助于导航系统激活的路线引导，则其被显示在导航地图中，并因此也同样显示在此处生成的集成行车显示三维地图中。对于激活路线引导的表示附加地或替代地，可以在三维地图中绘制机动车本身的位置以及机动车的驾驶操纵指示、例如箭头。此外，例如借助于一个或多个箭头，可以持久地显示到下一个驾驶操纵的位置的距离和/或下一个驾驶操纵的小比例图示。
根据该方法还规定，检查，机动车的至少一个驾驶员辅助系统是否被激活。如果至少一个驾驶员辅助系统被激活，则借助于机动车的至少一个传感器装置来获取描述机动车环境的预定的传感器数据。该传感器数据获取根据至少一个被激活的驾驶员辅助系统的数据获取规定进行。如果被激活的驾驶员辅助系统例如是车道保持辅助系统，则借助于传感器装置根据车道保持辅助系统的数据获取规定来获取机动车环境中的车道标记。适合作为用于该目的的传感器装置的例如有机动车的前置摄像头、至少一个侧面摄像头和/或后置摄像头，即机动车的摄像系统。数据获取规定还包括例如基于图像处理方法的评估规定，并且根据该评估规定，可以在描述机动车环境的传感器数据中识别和评估与被激活的驾驶员辅助系统相关的对象。在车道保持辅助系统被激活的情况下，例如这样评估作为机动车的传感器装置的前置摄像头的摄像头数据，即，能够确定车道标记、例如车道边缘标记和/或车道线标记相对彼此的以及相对于机动车的相对布置。随后通过评估获取的传感器数据产生所生成的地图的至少一个与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。在该示例中，与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示例如是机动车当前行驶的道路的车道线标记以及车道边缘标记的突出的表示。借助于例如通过车道标记的预定染色实现的突出表示，进行一种警告，也就是说，提醒使用者注意，在恰好考虑这些突出的车道标记的情况下当前被激活的驾驶员辅助系统操控例如机动车的转向。为此在机动车中存储相应的评估算法，该评估算法例如借助于传感器装置的评估单元、机动车的控制装置和/或被激活的驾驶员辅助系统的控制装置应用于传感器数据。然后将与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示设计为例如模拟实际道路标记的三维表示。如果多个驾驶员辅助系统被激活，则例如生成多个与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。
在最后的方法步骤中，在机动车中提供生成的地图、以及生成的与行驶路线相关的导航表示和生成的与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示。这借助于机动车的显示设备来完成。该显示设备优选地布置在机动车的中控台的区域中和/或机动车的仪表板的区域中。可视化的地图除了笼统地表示三维地图外，还可以包括导航系统地图的其他典型的组成部分，例如道路类型的详细信息、交通流量信息、机动车的环境中其他道路-和路径走向的信息和/或对象在三维地图中的位置与机动车的行驶运动的动态匹配。当机动车的位置变化时，三维地图的各个表示对象也发生位移运动，该位移运动优选地模拟机动车运动。
借助于在机动车中提供的三维地图，将经典导航地图与来自至少一个被激活的驾驶员辅助系统的附加信息相结合。由此为机动车的使用者提供地图，该地图具有大量当前与其相关的信息，这些信息涉及他当前的行驶状况以及当前在机动车中被激活的附加系统。因此，此处提供的三维地图可以直观、轻松、快速和舒适地访问当前与机动车中的机动车驾驶行为相关的大量信息，这些信息以集成行车显示的形式捆绑地、即在提供的地图中被提供。由此最终在机动车中为机动车提供了特别全面的地图。
本发明还包括产生额外优点的设计方案。
在本发明的一有利的设计方案中规定，生成如下表示中的至少一个作为与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示：一方面，可以生成操纵指示。该操纵指示特别是方向箭头和/或行驶通道。因此，操纵指示例如显示出，被激活的至少一个驾驶员辅助系统以何种程度以及何种方式至少部分自主地干预例如机动车转向。借助于以相对彼此不同的距离布置的方向箭头，也可以显示机动车的速度特性以及进而显示被激活的驾驶员辅助系统对机动车的驱动设备或制动器的干预。在这种情况下，例如，如果机动车加速，则各个短方向箭头之间的距离将减小，并且如果机动车至少部分自主地制动，则各个方向箭头之间的相应距离将增大。对此替代地或附加地，扫掠的程度、也就是说箭头在箭头起点和箭头尖端之间的曲率，和/或方向箭头的移动动画的速度可以相应地改变。
与驾驶员辅助系统相关的附加表示可以包括例如向机动车的使用者指示其由于当前被激活的车道保持辅助系统而保持在其当前车道上沿当前道路行驶的行驶通道。对于行驶通道的表示替代地或除了行驶通道的表示之外，可以在生成的地图中在行驶方向上相对于机动车的位置在左和/或在右显示出箭头，该箭头指示机动车被保持在当前车道的中间。如果车道保持辅助系统干预了机动车的转向，例如在机动车面临无意中离开当前车道的情况下，则这可以借助于指向当前车道的方向箭头来完成，该方向箭头在三维地图中被绘制为驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。使用者因此快速且直观地获悉，车道保持辅助系统当前作为被激活的驾驶员辅助系统被激活并且此时也已激活，以便在机动车的当前行驶中辅助机动车的使用者。
特别地，当操纵辅助系统、车道变换辅助系统、弯道辅助系统、避让辅助系统和/或车距控制系统被激活时，驾驶员辅助系统的这些操纵指示有助于为使用者进行与相应被激活的驾驶员辅助系统相关的信息表示。因为由此使用者可以立即看到并获取，被激活的驾驶员辅助系统当前如何影响机动车的驾驶行为。
作为对操纵指示的替代或补充，与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示还可以是描述道路状况的符号。这种符号特别是车道边界、基础设施表示和/或交通标志。基础设施表示在这里被理解为例如交通信号灯和/或十字路口的表示。例如，位于机动车当前行驶的道路的边缘的道路标志以相应符号的形式被显示为交通标志。特别当车道保持辅助系统被激活时，当前车道的边界、即车道标记的边界也会被突出显示，并带有相应的符号。例如，在激活交通信号灯信息辅助、十字路口辅助、预测限速和/或自适应驾驶辅助的情况下，描述道路状况的符号是有意义的。
对此替代地或附加地，可以显示警告指示作为与驾驶员辅助系统相关的信息表示。该警告指示例如适用于被激活的交通拥堵领航中、被激活的局部危险警告中和/或紧急制动辅助中以用于显示当前由被激活的驾驶员辅助系统执行的动作。例如，当检测到交通拥堵并激活交通拥堵领航时，可以在生成的三维地图的框架内显示交通拥堵符号作为警告指示。
对此替代地或附加地，可以显示位于机动车前方和/或机动车侧面的另外的机动车的机动车表示。例如在被激活的交通拥堵领航、车距控制、避让辅助、车道保持辅助和/或停车辅助中，这会是有帮助的，以便在视觉上突出在机动车的环境中的另外的机动车，该另外的机动车对被激活的驾驶员辅助系统的作用方式来说是重要的。例如，被激活的交通拥堵领航和/或被激活的车距控制借助于传感器装置检测到在机动车前方行驶的前方车辆，并通过评估获取的传感器数据考虑用它来控制其驾驶员辅助功能，因为例如，与前方车辆的当前距离以及在机动车速度与检测到的前方车辆速度之间的速度差对相应驾驶员辅助系统的功能来说特别重要。即驾驶员辅助系统为了其作用方式而使用前方车辆，因此在所提供的地图中前方车辆的相应机动车表示代表了与驾驶员辅助系统相关的附加信息的表示。
对此替代地或附加地，可以将关于从后方接近该机动车的另一机动车的和/或在机动车侧面行驶的另一机动车的指示表示显示为与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。这种指示表示例如可以是相应的符号、箭头表示和/或指示标志。后方车辆的行为例如会影响自适应驾驶辅助和/或停车辅助，因此也可以借助于所述指示表示，将对驾驶员辅助系统的功能来说重要的信息以与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示的形式绘制在生成的三维地图中。
作为机动车表示和/或指示表示而显示出的另一机动车可以是例如乘用车、载货汽车和/或摩托车。作为对此的替代或补充，自行车和/或行人的相应表示是可行的。
总体而言，在此表明，除了已经由导航系统提供的导航表示之外，在三维地图中还可以借助于与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示而显示出一系列不同的和彼此区别的信息，这些信息由驾驶员辅助系统本身提供且最终对驾驶员辅助系统的功能来说是重要的且必要时是决定性的。在此，这些与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示优选被位置相符地绘制到作为地图基础的地图材料中且与道路几何形状相匹配。因此，通过快速浏览三维地图，驾驶员可以大致了解，一旦例如在部分自主的驾驶员辅助系统功能的情况下需要机动车使用者的合作以便根据驾驶员辅助系统的说明控制机动车时，机动车的哪些驾驶员辅助系统肯定被激活，且当它们被激活时，它们当前如何影响或可能影响机动车。
在另一特别有利的设计方案中规定，如果被激活的至少一个驾驶员辅助系统在考虑到在机动车的环境中的、借助于获取的传感器数据所描述的对象的情况下执行驾驶员辅助系统功能，则在地图中对对象的对象表示进行定位。借助于预定的标记突出显示这种对象表示并在地图中以突出显示的方式提供。该对象例如是上面已经描述的前方车辆和/或基础设施对象，例如交通信号灯、十字路口或描述道路状况的其他对象。例如，如果机动车的传感器装置——在该示例中为前置摄像头——检测到机动车的前方车辆，则该前方车辆例如作为借助于获取的传感器数据描述的对象，通过车距控制系统进行评估，使其与该对象、即前方车辆保持预定距离。随后，前方车辆特别在生成的地图中被突出显示，例如通过表示为三维的和以颜色标记的机动车。由此向机动车的使用者表明，在恰好考虑到机动车的环境中的该对象的情况下，被激活的驾驶员辅助系统的、在此也就是说被激活的车距控制系统的调节事件当前正在进行。因此，一旦驾驶员辅助系统针对机动车的环境中的另一机动车进行调节，则恰好是该另一机动车被位置准确地绘制到地图中并且借助于预定标记被标记为调节事件。在自适应驾驶辅助系统作为被激活的驾驶员辅助系统的情况下，可以针对交通标志和/或道路事件、例如十字路口和/或交通信号灯进行调节。交通标志和/或道路事件的相应表示可以作为对象同样借助于标记特别突出显示地在地图中提供。对此替代地或补充地，可以设置预定的表示元件，其表示了机动车与对象的当前距离。
由此使用者直观地看清，例如，前方车辆的驾驶行为、十字路口的状况和/或交通信号灯系统的状态都被激活的驾驶员辅助系统考虑在内，并且因此他例如不必担心涉及前方车辆的追尾事故或在红灯时继续行驶，因为驾驶员辅助系统已经考虑了前方车辆的驾驶行为或者说交通信号灯系统的状态，并根据获得的信息来控制机动车。所述对使用者的驾驶行为来说重要的附加信息借助于地图中的对象的预定标记以使用者易于理解的方式实现。
在一附加的设计方案中规定，与行驶路线相关的导航表示包括：机动车的行驶路线的至少一个子区段的行驶路线表示和/或导航指示表示。导航指示表示特别设计为描述当前或未来道路状况的符号。因此，通常在三维地图中绘制的与行驶路线相关的导航表示例如可以表示从当前位置直至预定目标位置的行驶路线的标记，该预定目标位置例如被定位为地图中染色标记的长条和/或线。必要时可以不显示整个行驶路线而是仅显示当前子区段，这例如由于地图的当前比例尺和/或行驶路线的总长度而会是有意义的。与当前和/或未来道路状况有关的导航指示表示例如能够以交通标志、转向箭头、行驶通道、方向箭头和/或对导航系统来说典型的其他符号的形式来表示。例如，在此可以显示当前和/或未来的速度限制。与行驶路线相关的导航表示在此独立于被激活的驾驶员辅助系统并且仅与由导航系统处理的导航系统数据以及必要时从导航系统接收的外部数据有关，该外部数据例如描述当前交通状况。该从外部装置接收的数据例如可以由外部服务器装置和/或另一机动车提供。在此可以使用从典型的导航系统中已知的方法和技术。因此，三维地图包含对由导航系统提供的地图来说典型的所有元素、特别是行驶路线的表示以及导航指示的表示。因此，集成行车显示仅代表所表示内容与机动车中当前可用的显示内容相比的扩展，因为典型的导航表示补充了与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。由此，通过三维地图进行附加信息获取对机动车使用者来说变得特别清楚。
根据一附加的设计方案规定，将描述当前道路状况的当前导航指示表示在地图中定位在预定的导航指示表示位置处。如果导航指示表示例如是指明了当前最高速度的交通标志，则可以规定，例如恰恰表示该交通标志的相应的表示符号布置在生成的地图上固定地预定的位置处。该位置例如可以布置在显示设备上地图显示区域的边缘区域中。如果在生成的地图中绘制了机动车自身的当前位置，则可以将预定的导航指示表示位置布置在相应符号的侧面、上方和/或下方。
通过评估导航系统数据来生成描述未来道路状况的未来导航指示表示。例如，可以在机动车的导航系统中存储在预定距离中道路上的限速的变化，这在此处由另外的交通标志显示。然而，机动车尚未位于例如可以借助于传感器装置检测到该另外的交通标志的区域中，然而，通过评估导航系统数据已经已知，该未来的交通标志是可以预期的。因此可以生成相应的未来的导航指示表示。未来的导航指示表示定位在地图中。未来的导航指示表示在地图中首先定位在实际交通标志所布置的地点。因此，导航指示表示例如在三维地图上定位在距机动车的当前位置的一定距离处。
对此替代地或附加地规定，机动车具有作为驾驶员辅助系统的交通标志识别系统，其设计为用于，借助于由机动车的摄像装置提供的、在机动车的环境中交通标志的成像数据来检查导航系统的关于交通标志的输出。这样做的优点是，仅当之前已验证交通标志的显示正确且当前有效时，交通标志才始终显示在生成的地图中。
当机动车沿未来交通标志有效的位置的方向前进时，生成的未来导航指示表示直至导航指示表示位置迁移地显示在地图中。例如，机动车当前正在朝着另外的交通标志移动，从而未来导航指示表示的位置、即另外的交通标志的位置在机动车的前进中这样在生成的地图内部改变，使得其最终迁移到如下区域中，当前的导航指示表示在该区域中显示。在导航指示表示位置中，未来交通标志的到达时间点优选对应于未来交通标志作为新的当前交通标志的有效性开始的时间点。因此，当前的导航指示表示最终被未来的导航指示表示取代，其中，这种取代不是突然发生的，而是借助于未来交通标志向当前交通标志的位置的所述移动来进行。这种迁移取决于机动车的前进的前进方向和前进速度来执行。例如，如果机动车在到达更远的交通标志之前转弯，使得该交通标志对机动车来说根本无效，则例如不发生未来导航指示表示迁移到导航指示表示位置。取而代之的是，例如可以将布置在机动车转弯的道路上的第三交通标志作为新的未来导航指示表示提供，使得该第三交通标志此时根据机动车的前进而朝着导航指示表示位置运动。作为对未来导航指示表示的所述迁移的替代或补充，未来导航指示表示最初可以透明地显示，其中，只有当未来导航指示表示替换了目前为止当前的导航指示表示作为新的当前导航指示表示时，该未来导航指示表示才不透明地显示。除了例如当前的交通标志之外，未来的交通标志也被绘制到地图中并且例如沿着道路边缘迁移，直至当前交通标志的位置，也就是说直至导航指示表示位置。相应示出的导航指示表示随后相应地交换，也就是说将当前导航指示表示替换为未来导航指示表示，因为该未来导航指示表示此时是当前导航指示表示，而目前为止的当前导航指示表示成为过去并且不再是当前导航指示表示，该当前导航指示表示此时不再显示。类似于作为导航指示表示的所述交通标志，也可以例如是描述道路状况的符号，例如十字路口、交通信号灯系统和/或另外的道路事件的表示。这种符号也可以例如布置在导航指示表示位置处或迁移到该位置。
由此使得机动车的使用者能够预先获知与导航系统或行驶路线有关的未来信息。由于未来导航指示表示在实际生效之前已经显示在生成的地图中，使得通过未来导航指示表示的当前位置接近预定的导航指示表示位置来增强地以及时且可直观获取的方式通知机动车的使用者关于未来行驶条件和/或驾驶情况的信息。由此为生成的地图补充对使用者来说具有实用价值的鉴于由导航系统提供的信息的其他信息。
在本发明的一特别有利的设计方案中规定，借助于机动车的获取装置获取描述机动车的当前位置的位置数据。机动车的该获取装置例如是如下的装置，该装置设计为用于，借助于全球导航卫星系统(GNSS)来执行机动车的位置确定。在此，例如全球定位系统(GPS)可以用作GNSS。例如，获取装置可以是机动车的导航系统的组件。替代地，获取装置可以作为单独的设备设置在机动车中。
通过评估借助于获取装置获取的位置数据，在生成的地图中提供了锚定在地图中的机动车自身车辆表示。例如在后视图中示出的机动车自身的三维表示例如被生成为自身车辆表示。因此，当观察生成的地图以及在其中示出的自身车辆表示时，使用者从后方看向表征其自身机动车的自身车辆表示。作为机动车的表示的替代方案，自身车辆表示可以设计为预定的符号，例如设计为从上方表示的车辆和/或设计为球体。因此，自我车辆、即自己的机动车在生成的地图内部以足够大的尺寸表示，以便标记自己在环境中的位置。
需要强调的是，在生成的地图内部的自身车辆表示的布置对应于在地图中示出的环境中机动车的实际当前位置。当机动车例如沿行驶路线移动时，自身车辆表示根据机动车的前进——即根据机动车的前进的前进方向和以机动车的前进速度——相对于生成的地图中的其他对象移动。由此对使用者来说能够更简单地获取其自身当前位置在示出的环境中的相对布置。由于使用者可以在地图中快速且轻松地找到他自己的机动车，因此在他所感知的机动车的实际环境中，他更容易重新找到和定位那里显示的涉及环境的信息、与路线相关的导航指示表示以及与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。此外，机动车的当前状态也可以显示在自身车辆表示的环境中，例如状态“激活向右的转向信号灯”。因此可以在生成的地图中描绘通过机动车已知的、关于机动车的预定状态的信息。
此外，根据自身车辆表示的选择，可以调整地图内的三维环境的表示。必要时，自身车辆表示不仅用于标示与导航系统相关的当前位置，还用于表示被使用和激活的驾驶员辅助系统。例如，在车道保持辅助系统的主动车道偏离警告的情况下，这可以根据在生成的地图内自身车辆表示的定位和/或相应的配色方案来标记。自身车辆表示的位置和表示也可以与例如地图内道路的曲率相匹配。当自适应驾驶辅助系统作为被激活的驾驶员辅助系统时，描述激活的驾驶辅助系统的相应符号可以在地图上例如直接在机动车的自身车辆表示附近绘制和/或在状态栏中在地图上方、下方和/或侧面显示。当在地图中绘制时，相应的符号例如可以绘制在自身车辆表示的上面、上方、下方、左侧和/或右侧。
在另一设计方案中规定，在生成的地图中以车道准确的方式产生自身车辆表示的布置和/或与驾驶员辅助系统有关的附加信息表示的布置。因此，如果存在多个车道，则自身车辆和附加信息表示、例如前方车辆的机动车表示和/或与位于机动车侧面的另外的机动车有关的指示表示都以位置相符的和车道准确的方式进行。在此，可以在不同的设计方案中规定不同的细化程度。例如可以规定，布置在机动车侧面的另一机动车仅表示为简化符号，例如表示为球体，而不表示为实际的机动车表示。与此类似地，前方车辆的简化表示可以作为机动车表示。这些不同的细化程度例如可以根据在其中借助于机动车的显示设备为机动车的使用者显示三维地图的地区/国家来选择。由此，通过自身车辆表示和/或与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示为使用者准备的信息被使用者特别可靠地识别和解释，因为他可以信赖在生成的地图内部的精确定位。
此外，一设计方案规定，作为所述至少一个驾驶员辅助系统，激活机动车中的以下驾驶员辅助系统之一：自适应驾驶辅助系统、车道保持辅助系统、十字路口辅助系统、车道变换辅助系统、交通拥堵领航系统、局部危险警告系统、预测限速器、预测效率辅助系统、弯道辅助系统、车距控制系统、紧急制动辅助系统、避让辅助系统、操纵辅助系统、交通标志识别系统、交通信号灯信息辅助系统和/或停车辅助系统。因此在机动车中可以设想多种不同的驾驶员辅助系统，在相应激活这些驾驶员辅助系统时执行上述方法，从而最终为恰恰该被激活的驾驶员辅助系统提供生成的地图的至少一个与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。除了提到的驾驶员辅助系统之外，也可以设想其他驾驶员辅助系统，在激活所述其他驾驶员辅助系统时可以执行根据本发明的方法。因此，该方法的应用领域特别广泛，因为对基本上任意的驾驶员辅助系统来说都可以在地图中绘制相应的与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。因此，该方法可以应用在多个方面。
此外，一设计方案规定，借助于与外部服务器装置、另外的机动车和/或基础设施装置的通信连接在机动车中接收描述机动车的环境的环境数据。环境数据可以包括例如关于定位在环境中的对象、例如交通标志、其他机动车和/或基础设施装置、例如交通信号灯和/或十字路口的信息。然而，对此替代地或附加地，环境数据还可以是关于交通流量的信息，从而例如可以提供关于预期交通拥堵的信息作为环境数据。例如，可以从诸如外部服务器装置之类的外部装置接收这种数据，该外部装置例如提供关于当前交通拥堵、天气情况和/或机动车的环境中交通信号灯布置的信息。在机动车与另外的机动车通信连接的情况下，也就是说在车对车通信连接中，例如可以传输另外的机动车的精确的位置数据，该位置数据例如对车距控制来说可能是有意义的，因为另外的机动车必要时能够比借助于机动车的传感器装置更准确地确定其自身的位置。基础设施装置例如是交通信号灯控制装置。交通信号灯信息辅助系统通常利用接收到的数据工作，这些数据可以从交通信号灯控制装置本身以此处提到的环境数据的形式传输到机动车。评估这些接收到的环境数据以生成该生成的地图的至少一个与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示。除了利用机动车本身获取的传感器数据外，接收到的环境数据还可用于生成可靠且准确的与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示，并在生成的地图中提供给使用者。
在机动车与外部装置、另外的机动车和/或基础设施装置之间的通信连接可以设置为无线连接，例如通过无线局域网(WLAN)、蓝牙连接和/或移动数据网络，例如基于长期演进(LTE)、高级长期演进(LTE-A)或第五代(5G)的移动通信标准。
根据本发明的机动车具有导航系统和至少一个驾驶员辅助系统并且设计为用于执行上述方法。结合根据本发明的方法提出的优选设计方案及其优点相应地在可应用的范围内同样适用于根据本发明的机动车。出于这个原因，此处不再描述根据本发明的机动车的相应改进方案。
根据本发明的机动车优选设计为汽车，特别设计为乘用车或载货汽车，或者设计为客车或摩托车。
本发明还包括用于机动车的控制装置。控制装置具有处理器装置，该处理器装置设置为用于执行根据本发明的方法的实施方式。为此，处理器装置可以具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个FPGA(现场可编程门阵列)和/或至少一个DSP(数字信号处理器)。此外，处理器装置可以具有程序代码，该程序代码设置为用于，在通过处理器装置执行时执行根据本发明的方法的实施方式。程序代码可以存储在处理器装置的数据存储器中。
本发明还包括所述设计方案的特征的组合。
附图说明
下面描述本发明的实施例。在此示出：
图1示意性示出接近十字路口的机动车；以及
图2示意性示出朝着十字路口行驶的机动车的环境的三维地图。
下面说明的实施例是本发明的优选实施方式。在所述实施例中，实施方式的所描述的组成部分分别是本发明的单个的、可视作彼此独立的特征，所述特征也相应彼此独立地改进了本发明。因此，本公开还应该包括与示出的实施方式特征组合不同的特征组合。此外，所描述的实施方式还可以通过本发明的已经描述的其他特征来补充。
在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
具体实施方式
在图1中绘出在道路12上行驶的机动车10。该机动车正在接近十字路口14，其中，在该十字路口14处设置有相应的交通信号灯16用于调节那里出现的交通状况。道路12具有车道标记18，该车道标记是车道线标记和车道边缘标记。在道路12的边缘还有两个交通指示牌20、21。
机动车10在另一机动车10的后方行驶，该另一机动车在此称为前方车辆22。后方车辆24在机动车10的后方行驶。
机动车10包括两个传感器装置30、31，该传感器装置具体设计为前置摄像头30和后置摄像头31。前置摄像头30和后置摄像头31的相应的获取区域32在图1中分别用虚线绘出。机动车10还包括导航系统34、获取装置35、显示设备36、控制装置37和通信接口38。机动车10的获取装置35是可以借助于全球导航卫星系统(GNSS)执行机动车10的位置确定的装置。通信接口38设计为用于建立与外部服务器装置46的通信接口38的通信连接39，该外部服务器装置是一外部装置。在此，通信连接39设计为无线通信连接39。描述机动车10的环境33的环境数据可以通过通信连接39传输到机动车10。这些环境数据例如是交通流量信息、天气信息和/或危险报告。
在机动车10的通信接口38与前方车辆22的通信接口38之间也可以建立通信连接39，该通信连接可以设计为车对车通信连接。前方车辆22可以通过该通信连接39将自身位置以相应的自身位置数据的形式传输到机动车10，从而在这种情况下环境数据描述前方车辆22的精确确定的位置。作为对此的替代或补充，由前方车辆22获取的、描述前方车辆22的环境33的数据可以作为环境数据经由通信连接39传输到机动车10。作为对此的替代或补充，可以在机动车10的通信接口38与交通信号灯16的通信接口38之间建立通信连接39。沿着机动车10的前进方向44沿着作为下一车辆的机动车10的行驶路线，机动车10到达在此涉及的交通信号灯16。该通信连接39因此形成在机动车10与形式为交通信号灯16的基础设施装置17之间。十字路口14和四个交通信号灯16在此都被描绘为基础设施装置17。例如，关于交通信号灯切换的信息可以从作为基础设施装置17的交通信号灯16经由通信连接39传输到机动车10。
前置摄像头30和后置摄像头31的相应的获取区域32实现了获取描述机动车10的环境33的预定的传感器数据。该传感器数据是摄像头数据。对此替代地，机动车10的至少一个传感器装置30、31可以是机动车10的至少一个雷达仪、激光雷达仪(用于光探测和测距的激光雷达)、红外传感器和/或侧面摄像头。
机动车10还具有三个驾驶员辅助系统40、41、42。驾驶员辅助系统40是车道保持辅助系统，驾驶员辅助系统41是车距控制系统，驾驶员辅助系统42是交通信号灯信息辅助系统。三个驾驶员辅助系统40、41、42中的相应一个可以在机动车10中被激活。此外，在机动车10中可以设置以下另外的驾驶员辅助系统40、41、42中的至少一个：自适应驾驶辅助系统、十字路口辅助系统、车道变换辅助系统、交通拥堵领航系统、局部危险警告系统、预测限速器、预测效率辅助系统、弯道辅助系统、紧急制动辅助系统、避让辅助系统、操纵辅助系统、交通标志识别系统和/或停车辅助系统。
在图2中绘出三维地图100，其在机动车10的显示设备36上为机动车10的使用者显示。首先借助于机动车10的导航系统34生成三维地图100，其中，生成的地图100以三维表示来显示机动车10的环境33。这在第一方法步骤S1中进行。在此，在图1中示出各个方法步骤，而与三维地图100有关的细节在图2中绘出。在下一步骤S2中，如果借助于导航系统34激活了路线引导，则通过评估导航系统34的导航系统数据在生成的地图100中生成与行驶路线相关的导航表示102。与行驶路线相关的导航表示102包括机动车10的行驶路线的至少一个子区段的行驶路线表示104。该行驶路线表示104在图2中绘制为从机动车10的当前位置延伸到预定的目标位置106的线。机动车10的当前位置以自身车辆表示114的形式绘出。为了确定该当前位置，借助于机动车10的获取装置35获取描述机动车10的当前位置的位置数据，并且通过评估所获取的位置数据，在生成的地图100中提供机动车10的定位在地图100中的自身车辆表示114。自身车辆表示114在此对应于从后方观察到的示意性绘制的机动车10。自身车辆表示114在此车道准确地定位在生成的地图100中。对于作为后侧车辆表示的在此示出的自身车辆表示114的替代，可以从鸟瞰视图示出自身车辆表示114。
此外，与行驶路线相关的导航表示102是导航指示表示108。作为导航指示表示108可以显示关于行驶路线的当前走向的信息，例如关于推荐的车道的信息，机动车10由于行驶路线应该行驶在该推荐的车道上。此外，描述当前和/或未来道路状况的符号110可以在生成的地图100中表示为导航指示表示108。例如，在此涉及十字路口14和/或交通信号灯16的表示。因此，在此涉及交通信号灯16的基础设施表示126。
导航表示102可以至少部分地布置在生成的地图100的边缘区域101中。在该生成的地图中还以箭头的形式显示出前进方向44以及作为导航指示表示108的、直到下一个导航事件的距离说明。
对此替代地或附加地，当前导航指示表示108能够以交通标志127的形式显示在生成的地图100中。作为当前导航指示表示108的交通标志127可以被定位在生成的地图100内预定的导航指示表示位置129处。导航指示表示位置129在图2中借助于虚线绘出，并且位于在查看地图100的视线方向上生成的地图100的右下边缘。
此外，可以通过评估导航系统数据以未来交通标志128的形式生成描述未来道路信息的未来导航指示表示108。即机动车10当前在道路12的区段中行驶，在该区段中根据交通标志127的限速为每小时70公里。然而，在前方车辆22的区域中，该限速规定根据交通标志128变为每小时50公里，这目前尚未适用于机动车10，而是在未来才适用于该机动车。因此，交通标志128是地图100中生成的未来导航指示表示108。它被定位在地图100中并且当机动车10在地图100内前进时根据机动车10前进的前进方向44和前进速度迁移，直至到达导航指示表示位置129。即一旦机动车10实际上处于未来交通标志128的区域中，则生成的地图100上的表示将以这样的方式改变，即取代当前交通标志127，目前仍是未来的交通标志128将布置在导航指示表示位置129的该区域中。
在另一方法步骤S3中检查，机动车10的至少一个驾驶员辅助系统40、41、42是否被激活。如果激活了至少一个驾驶员辅助系统40、41、42，则在步骤S4中激活传感器装置30、31，从而其获取描述机动车10的环境33的预定的传感器数据，更确切地说，根据至少一个激活的驾驶员辅助系统40、41、42的数据获取规定。在这种情况下，激活三个驾驶员辅助系统40、41、42。由于作为驾驶员辅助系统40的车道保持辅助系统的活跃，道路12的车道标记18此时作为传感器数据被获取，并且还作为相应的车道边界表示124表示在生成的地图100中。
在步骤S5中，通过选择所获取的传感器数据，在生成的地图100中生成与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示120。因此，车道边界表示124——像其绘制在生成的地图100中那样——涉及描述道路状况的符号110，该符号作为与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示120被绘制在生成的地图100中。由于作为驾驶员辅助系统40的车道保持辅助系统被激活，所以行驶通道122也被显示为操纵指示123。由此使得使用者清楚，由于车道保持辅助系统，机动车10被这样控制，使得其在绘出的行驶通道122的区域中行驶。替代的操纵指示123可以是方向箭头和/或一般来说是显示出车道和/或当前偏离车道的箭头。
由于作为另外的主动驾驶员辅助系统41的车距控制系统的活跃，前方车辆22也以机动车表示132的形式被绘制在生成的地图100中。即前方车辆22是机动车10的环境33中的、借助于获取的传感器数据描述的对象22，该对象被激活的驾驶员辅助系统41用于执行驾驶员辅助系统41的驾驶员辅助功能。该驾驶员辅助功能在此是调节机动车10的速度，以保持与前方车辆22的预定距离，即在此涉及作为驾驶员辅助系统41的车距控制系统的功能。因此，对象22的对象表示、即机动车表示132定位在地图100中并借助于预定的标记突出显示。机动车表示132因此例如以颜色标记，这在此用阴影面积表示。除了作为对象22的前方车辆22之外或者替代地，还可以在生成的地图100中绘出布置在机动车10侧面的另一机动车10的机动车表示132(此处未绘出)。
由于作为驾驶员辅助系统42的交通信号灯信息辅助系统被激活，所以交通信号灯16的基础设施表示126也以突出显示的方式提供在生成的地图100中。该基础设施表示126也是描述道路状况的符号110。描述道路状况的另一符号110通过交通标志127、128定位在生成的地图100中。例如，如果作为驾驶员辅助系统40、41、42的交通标志识别系统被激活，则交通标志127、128也能够称为与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示120和/或借助于标记突出显示。
在步骤S6中，借助于机动车10的显示设备36在机动车10中提供生成的地图100、以及生成的与行驶路线相关的导航表示102和生成的与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示120。
在此，在边缘区域101中还显示出警告指示130作为与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示120。该警告指示130是关于作为生成的地图100内的基础设施表示126的交通信号灯16接近的警告通知，像其由于激活的交通信号灯信息辅助系统而提供的那样。此外，机动车10从外部服务器装置46接收交通拥堵警告，该交通拥堵警告也以警告指示130的形式显示。为此目的被评估的数据因此被从外部服务器装置46的环境数据中相应地评估。作为对此的替代或补充，由于作为驾驶员辅助系统40、41、42的激活的交通拥堵领航系统和/或激活的局部危险警告系统，该警告指示130可以在生成的地图100上显示。还可能的是，不仅光学地示出与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示120，还能够进行声学反馈，例如警告音、声学指令和/或声学指示通知。
此外，在生成的地图100中绘制有指示表示134，其根据箭头绘出从后方接近机动车10的后方车辆24。对此，作为驾驶员辅助系统41的车距控制系统要注意以下事实：后方车辆24从后方接近机动车10，并且车距控制系统在执行其驾驶员辅助功能时考虑该后方车辆24的驾驶行为。对此替代地或附加地，相应的指示表示134可以相对于位于机动车10侧面的另外的机动车10定位在生成的地图100中。与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示120通常也车道精确地布置在生成的地图100中。
从外部服务器装置46、前方车辆22和/或基础设施装置17传输到机动车10的环境数据被评估，以用于在生成的地图100中生成与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示120。
在需要警告指示130的情况下，则特别显著地显示出该警告指示，像例如通过将警告指示130显示在生成的地图100的边缘区域101中来显示。如果会出现位次问题，例如由于激活了多个驾驶员辅助系统40、41、42，则可以根据优先级规则仅将当前需要且特别紧急的信息作为附加信息表示120来表示，从而例如鉴于其它所述驾驶员辅助系统特有的附加信息表示120将警告指示130优先表示。
生成的地图100是集成行车显示，其表示导航地图和驾驶员辅助系统40、41、42的信息的组合。在此，地图材料表示为三维地图100。该三维地图100的特征在于z轴上的曲率，以便理想地利用可自由编程的组合仪表中的有限高度，并且还能够以足够大小表示自身车辆表示114以标示机动车10的自身位置。在图2中未绘出z轴的所述曲率。
可以按照情况调整传感器装置位置的表示、也就是说前置摄像头30和后置摄像头31相对于环境33的位置，以便在需要详细表示时改变焦距位置。特别应当注意，环境33中的相应的建筑物112被三维地显示。为此所需的数据可以取自导航系统数据和/或由传感器装置30、31提供。各种元素的表示、例如自身车辆表示114和/或与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示120被以车道准确和位置相符的方式绘制在生成的地图100中，并与那里绘出的道路几何形状相匹配。
步骤S1至S6以及其他所述评估步骤能够由控制装置37执行。
总体而言，这些示例说明了由导航地图和驾驶员辅助系统40、41、42组成的集成行车显示。

Claims (10)

1.一种用于在机动车(10)中提供三维地图(100)的方法，所述机动车具有导航系统(34)和至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)，所述方法包括以下步骤：
-借助于导航系统(34)生成三维地图(100)，其中，生成的地图(100)以三维表示来显示机动车(10)的环境(33)(S1)；
-如果激活了借助于导航系统(34)的路线引导，则通过评估导航系统(34)的导航系统数据在生成的地图(100)中生成与行驶路线相关的导航表示(102)(S2)；
-检查，所述至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)是否被激活(S3)；
-如果所述至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)被激活，则借助于机动车(10)的至少一个传感器装置(30、31)根据至少一个被激活的驾驶员辅助系统(40、41、42)的数据获取规定来获取描述机动车(10)的环境(33)的预定的传感器数据(S4)；
-通过评估所获取的传感器数据，在生成的地图(100)中生成与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示(102)(S5)；
-借助于机动车(10)的显示设备(36)在机动车(10)中提供生成的地图(100)、以及生成的与行驶路线相关的导航表示(102)和生成的与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示(120)(S6)。
2.根据前一项权利要求所述的方法，其中，作为与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示(120)，生成如下表示中的至少一个：
-操纵指示(123)，特别是方向箭头和/或行驶通道(122)；
-描述道路状况的符号(110)，特别是车道边界(124)、基础设施表示(126)和/或交通标志(127、128)；
-警告指示(130)；
-位于机动车(10)前方和/或机动车(10)侧面的另外的机动车(22)的机动车表示(132)；
-关于从后方接近机动车(10)的另外的机动车(10)和/或位于机动车(10)侧面的另外的机动车(24)的指示表示(134)。
3.根据前一项权利要求所述的方法，其中，如果被激活的至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)在考虑到在机动车(10)的环境(33)中的、借助于获取的传感器数据所描述的对象(22)的情况下执行驾驶员辅助功能，则以定位在地图(100)中的方式和借助于预定的标记在地图(100)中突出显示的方式提供所述对象(22)的对象表示。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，与行驶路线相关的导航表示(102)包括：机动车(10)的行驶路线的至少一个子区段的行驶路线表示(104)和/或导航指示表示(108)，该导航指示表示特别设计为描述当前和/或未来道路状况的符号(110)。
5.根据前一项权利要求所述的方法，其中，将描述当前道路状况的当前导航指示表示(108)定位在地图(100)中预定的导航指示表示位置(129)处，通过评估导航系统数据来生成描述未来道路状况的未来导航指示表示(108)，以及将生成的未来导航指示表示(108)定位在地图(100)中，并且当机动车(10)在地图(100)中前进时，所述生成的未来导航指示表示根据机动车(10)前进的前进方向(44)和前进速度迁移，直至到达导航指示表示位置(129)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助于机动车(10)的获取装置(35)获取描述机动车(10)的当前位置的位置数据，并且通过评估所获取的位置数据，在生成的地图(100)中提供机动车(10)的定位在地图(100)中的自身车辆表示(114)。
7.根据前一项权利要求所述的方法，其中，在生成的地图(100)中以车道准确的方式进行自身车辆表示(114)的布置和/或与驾驶员辅助系统相关的附加信息表示(120)的布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，作为所述至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)，激活机动车(10)中的以下驾驶员辅助系统(40、41、42)之一：
-自适应驾驶辅助系统；
-车道保持辅助系统：
-十字路口辅助系统；
-车道变换辅助系统；
-交通拥堵领航系统；
-局部危险警告系统；
-预测限速器；
-预测效率辅助系统；
-弯道辅助系统；
-车距控制系统；
-紧急制动辅助系统；
-避让辅助系统；
-操纵辅助系统；
-交通标志识别系统；
-交通信号灯信息辅助系统；和/或
-停车辅助系统。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助于与外部服务器装置(46)、另外的机动车(10)和/或基础设施装置(17)的通信连接(39)在机动车(10)中接收描述机动车(10)的环境(33)的环境数据，对该环境数据进行评估以用于在生成的地图(100)中生成与驾驶员辅助系统相关的至少一个附加信息表示(120)。
10.一种机动车(10)，其具有导航系统(34)和至少一个驾驶员辅助系统(40、41、42)并且设计为用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
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