用于机动车驾驶员的视觉驾驶员信息和警告系统的制作方法

专利名称：用于机动车驾驶员的视觉驾驶员信息和警告系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于机动车驾驶员的视觉驾驶员信息和警告系统，并且涉及根据权利要求17的前序部分的一种方法。
背景技术：
在现有技术中已经知道有基于不同类型的传感器的周围环境捕获系统，并且在实践中已经广泛使用。举例来说，DE10241464A1描述了一种用于通过例如以摄影机、雷达、超声、微波和红外为基础的传感器来捕获车辆环境的方法。这些传感器例如可以彼此独立地捕获任何障碍物，从而还验证来自另一个传感器的信号。但是由于这些传感器实质上只能检测到未被障碍物隐藏的物体，因此其在向驾驶员警告该驾驶员自身所看不到的危险方面的适用性非常有限。另一方面，对于被称作车辆对X系统(V2X)的情况则有所不同，其取决于所使用的波长还允许围绕障碍物的信号传送。但是如果对于V2X所使用的波长的衍射属性不适于允许围绕障碍物的传播，则例如有可能使用被定位在适当位置处的无线电站。这些无线电站接收信号并且随后继续发送所述信号，其结果是有可能绕过障碍物。在这方面可以提到的一个例子是DE102008037883A1，其公开了一种将V2X系统作为基础以用于提高路口处的道路安全性的交通管理系统。 在该例中，处于路口区段内的车辆使用使用周围环境传感器，所述周围环境传感器的存在是为了检测其周围环境并且将这些数据以及可能还有其他数据(比如其自身的位置、速度和移动方向)发送到一组交通信号灯。在该处可以对所述数据进行处理，并且发送给其他的车辆。这样就特别允许关于驾驶员自身所看不到的物体给出警告。通过把适当的无线电站合并到交通信号灯中，得以利用非常适用的物理位置来发送及接收信号。DE102007001266A1公开了一种抬头显示器(HUD)，其使用车辆的挡风玻璃在驾驶员的视野内呈现简单的二维图形或标签。这样就提高了驾驶员在旅行期间的便利性，因为他不需要把视线从道路交通向下移开以便读取仪表盘上的显示。由于驾驶员还可以继续通过车辆的挡风玻璃感知周围环境，因此由HUD显示的信息被叠加在驾驶员眼中对周围环境的感知之上。因此可以把导航设备、对应于特定建筑物的标记或者其他二维元素插入到对于周围环境的感知中。其结果是，驾驶员如常感知周围环境，并且通过HUD为之提供了与周围环境匹配的附加信息。这种技术本身被称作“增强现实”。从现有技术获知的关于危险向车辆驾驶员提出警告的设备的缺点特别在于，只能利用简单的二维图形以高度程式化的形式来呈现情况。但是由于驾驶员主要是在观察周围环境因此主要是在观察真实的三维物体，因此他在观看其环境的程式化二维呈现时首先需要把所述呈现与真实情况相关联，而不管该呈现是被显示在仪表盘中的屏幕还是HUD上。

发明内容
本发明的目的是按照利用简单的超越二维呈现可能的立即可理解的方式为驾驶员提供关于其周围环境中的物体和潜在危险的信息。本发明通过根据权利要求1的视觉驾驶员信息和警告系统以及根据权利要求17的方法实现所述目的。本发明的用于机动车驾驶员的视觉驾驶员信息和警告系统包括信息呈现设备、至少一个周围环境信息数据捕获设备以及/或者至少一个周围环境信息数据互换设备，其特征在于，为驾驶员呈现实际上存在并且对于该驾驶员不可见的静止和/或移动物体的至少一个三维模型的二维投影。其结果是，可以按照驾驶员立即能够理解的方式为其提供关于该驾驶员环境中的其自身无法感知的隐藏物体和潜在危险的信息。由于所述呈现示出了三维模型并且驾驶员很可能正在观察交通中的真实(即三维)物体，因此驾驶员可以立即识别出所呈现的物体及其重要性。这样就有利地消除了首先把所述呈现与所感知的实际情况相关联的需求(这在仅有程式化的二维呈现的情况下是一个先决条件)，并且允许驾驶员更加迅速地做出反应。优选地，所述至少一个所呈现的物体被插入到同样为驾驶员呈现的周围环境的摄影机图像中。这样就得到以下优点:即所显示的图像对应于驾驶员所感知的实际周围环境。因此驾驶员不需要首先在所呈现的周围环境图像中对其自身进行定向，以便把对其隐藏的物体的位置与真实周围环境中的位置相关联。相反，驾驶员可以立即识别出所述物体在真实周围环境中所处的点。在本发明的另一个有利实施例中，所述至少一个所呈现的物体被插入到三维周围环境模型的二维投影中，所述投影同样被呈现给驾驶员。有时可能有利的是重建周围环境以便作为三维模型来呈现。通过刻意省略周围环境中的表面纹理可以例如把驾驶员的注意力导向对其隐藏的物体。然而在这种情况中同样也产生三维周围环境呈现，与程式化的二维呈现不同，驾驶员在三维周围环境呈现中可以立即对其自身进行定向。根据另一个优选实施例，所述系统从数字地图中读取用于表示三维周围环境模型的模型数据。由于数字地图被广泛用于车辆系统中，因此这是针对提供对于模型产生所必要的数据的一种简单选项。有利的是，所述系统还使用二维投影来向驾驶员呈现对于该驾驶员可见的静止和/或移动物体的至少一个三维模型。这样就使得驾驶员在观看所述呈现时更加方便，这是因为驾驶员在所述呈现中完全辨识出其周围环境。此外，驾驶员对于根据本发明的系统的信任度也会提高，这是因为其自身通过这种方式可以观察到用于识别物体所述系统的可靠性。此外还有利的是，从驾驶员的视角来看，所述移动物体是与交叉交通相关联的车辆。没有可见度或者只有非常差的可见度的路口处的交叉交通带来了意外事故的高风险，因此是根据本发明的系统的一种有利的应用。此外还有利的是，从驾驶员的视角来看，所述静止物体是隐藏在道路分岔或道路弯道后方的车道上的障碍物。与交叉交通一样，如果没有可见度或者只有非常差的可见度的路口处的静止物体是车道上的障碍物并且在转弯动作之前对驾驶员不可见，则也会带来意外事故的高风险。因此，这种情况也是根据本发明的系统的一种有利的应用。根据本发明的另一个优选实施例，所述系统在车辆的操作期间被永久性地激活。因此，驾驶员有机会习惯于根据本发明的系统，并且在危险情况中不会因为所述系统的显示而受惊或分神。此外还有利的是，在识别出与某一物体相撞的危险时，所述系统向驾驶员输出视觉和/或听觉和/或触觉警告。从而可以使得驾驶员知晓危险并且可以采取适当的措施来避免意外事故。此外还优选的是，在识别出与某一物体相撞的危险时，所述系统改变与之存在相撞危险的物体和/或周围环境的呈现类型。由于所述系统改变了对于与之存在相撞危险的物体的呈现类型，从而就把驾驶员的注意力刻意导向所讨论的物体。此外，在这种情况中还有可能改变周围环境的呈现类型，例如从摄影机图像改变到三维模型，以便降低周围环境呈现中的细节程度，从而进一步把驾驶员的注意力导向有关物体。优选地，根据本发明的系统的特征在于，在识别出与物体相撞的危险时，所述系统使用信号色调从信息呈现设备所呈现的周围环境当中在视觉上向驾驶员突出显示与之存在相撞危险的物体。这是把驾驶员的注意力刻意并迅速地导向所述物体的一种类似地简单且有效的方式。根据本发明的另一个优选实施例，在识别出与物体相撞的危险时，通过以恒定或可变频率变化的呈现强度，从信息呈现设备所呈现的周围环境当中在视觉上向驾驶员突出显示与之存在相撞危险的物体。这样就得到以下优点:通过在呈现所述物体时使其以恒定频率闪烁或者甚至以可变频率闪烁，可以进一步提高警告的紧迫性。按照这种方式突出显示的物体会立即被驾驶员感知到。此外还有利的是，在识别出与物体相撞的危险时，所述系统不再呈现低于规定阈值尺寸的其他物体。这种方法可能涉及以下优点:其很容易并且直观地适合于把驾驶员的注意力导向构成危险的物体。此外还优选的是，所述系统附加地从存在于车辆中的导航单元呈现导航数据和/或导航指令。这样就得到以下优点:总是存在的显示设备被附加地用来为驾驶员提供其他信息。可以在周围环境呈现中例如以看起来在道路转弯处指向特定方向的箭头的形式直接向驾驶员展现导航指令。类似地有可能通过导航建议突出显示多条行车道当中的单独的行车道，或者在投影中把道路名称直接写到有关道路上。为了以大体上最优的方式把导航建议插入到三维周围环境呈现的投影中，同样可以由所述系统在三维中产生导航建议，并且随后将其插入到二维投影中。其结果是为驾驶员提供了在其呈现类型方面统一的可接受并且直观的视角。优选地，根据本发明的系统的特征在于，所述系统还包括周围环境信息数据评估设备，其读取以下信号中的至少一个:-来自周围环境信息数据捕获设备的信号；-来自周围环境信息数据互换设备的信号；-ESP传感器信号；-位置测定单元信号；以及-导航单元信号。通过从周围环境信息数据捕获设备和周围环境信息数据互换设备联合读取信号，允许把来自所述两个设备的信号和数据进行比较。举例来说，这样允许验证由全部两个设备捕获的物体，从而提高所述系统的可靠性。通过附加地读取位置测定信号例如使得有可能识别出多车道道路当中的哪一条车道包含车辆。如果识别出位于行进方向上的前方但是处于另一条车道内的障碍物，则精确的位置知识使得有可能避免不必要地对驾驶员提出告警，这是因为处于另一条车道内的障碍物不会对所述系统自身的车辆构成危险。特别如果车辆自身的周围环境信息数据捕获设备还没有捕获到信息，而是仅仅通过周围环境信息数据互换设备传送了对应于物体的位置数据，则该做法是一个优点。通过包括ESP传感器还得到以下优点:根据本发明的系统可以考虑到车辆的速度和驾驶稳定性。因此当车辆处于高速时或者当存在不稳定的驾驶情况时，可以相应地比在其他情况下更早地向驾驶员输出警告。通过导航单元信号，所述系统还知晓车辆的计划旅行路线，从而可以尽早指出处在旅行路线上的某一处转弯之后并且驾驶员还无法看到的物体。作为关于旅行路线的知识的结果，所述系统已经提前知道这些物体构成特定危险。在本发明的另一个优选实施例中，周围环境信息数据捕获设备基于雷达和/或摄影机和/或激光雷达和/或激光器来捕获周围环境信息数据。这样的传感器系统已经被广泛使用，并且非常适合于捕获环境。因此不必涉及任何附加的传感器，从而将所述系统的成本保持得较低。优选地，来自周围环境信息数据捕获设备的周围环境信息数据至少是对应于静态或移动物体的位置数据、几何数据、速度数据和/或移动方向数据。因此，即使车辆自身的周围环境信息数据捕获设备无法对其进行捕获，借助于所述位置数据，从驾驶员的视角来看也可以在其实际位置处将所述物体插入到所述呈现中。此外，所传送的几何数据允许像三维模型那样把有关物体插入到二维投影中，并且允许为驾驶员提供关于物体的大小、形状以及可能还有类型(其他车辆、路障、倒下的树等等)的概念。速度数据和移动方向数据允许更加精确地预测任何危险，并且在适当情况下如果基于所述系统自身的车辆以及移动物体的速度和移动方向确定存在相撞的危险，则输出警告。此外这还允许为驾驶员产生周围环境的更具现实感的呈现，驾驶员可以从中获取与之有关的附加信息。在本发明的另一个有利实施例中，周围环境信息数据互换设备把以下连接类型中的至少一个作为用于与至少一个其他周围环境信息数据互换设备互换周围环境信息数据和/或车辆数据的基础:-WLAN连接(优选地基于IEEE802.1 Ip，但是也可以基于其他ffiEE802.11版本)；-1SM (工业、科学、医疗频带)连接；-红外链接；以及-移动无线电链接。在此情境中，取决于其类型和波长，这些连接类型提供不同的优缺点。举例来说，WLAN连接允许快速连接设立和高数据传送速率。但是围绕障碍物的数据传送仅在有限程度内是可能的。另一方面，虽然ISM连接所提供的数据传送速率较低，但是其还允许围绕视线障碍物互换数据。在这种情况下，亚GHz范围内的频率范围(比如434MHz或868MHz)特别适用。红外链接也提供低数据传送速率，并且如果没有视线链接的话还进一步受到严重限制。最后，移动无线电链接不受视线障碍物的负面影响，并且提供良好的数据传送速率。反之其连接设立相对较慢，并且所述系统只有当存在与移动无线电基站的连接时才能工作。多个这些连接类型的组合以及同时或并行使用得到了另外的优点，因为以这种方式有可能补偿各种单独连接类型的缺点。
在另一个优选实施例中，所传送的车辆数据至少包括位置数据和/或速度数据和/或移动方向数据和/或转向角度数据和/或曲率半径数据和/或导航数据和/或关于车辆类型的数据。需要这些数据当中的至少一部分来为其他车辆中的驾驶员信息和警告系统提供对于正确地呈现所述系统自身的车辆所必要的信息。所传送的此类数据越多，就有可能在另一个系统中越加精确地呈现所述系统自身的车辆，并且可以越加真实地将其插入到另一个系统的周围环境呈现中。此外，接收车辆所能获得的此类数据越多，关于是否存在于传送车辆相撞的危险的预测就变得越加可靠。有利的是，周围环境信息数据互换设备还附加地传送用于产生所述系统自身的车辆的三维模型的模型数据。这样就允许接收系统把传送车辆呈现为真实的三维模型，从而使得驾驶员可以单独基于所述呈现识别出车辆类型、车辆厂牌和车辆型号。这样就增加了所述呈现的信息内容而不会使得所述呈现不清楚。此外还有利的是，周围环境信息数据评估设备对通过周围环境信息数据捕获设备和/或周围环境信息数据互换设备捕获的数据进行分析，以便分析所述系统自身的车辆与驾驶员看不到的物体之间的可能的相撞危险。这样就得到以下优点:不仅为驾驶员呈现了他看不到的物体，而且还能够关于与这些物体相撞的危险向他给出警告。此外还有利的是，周围环境信息数据评估设备还进一步对通过周围环境信息数据捕获设备和/或周围环境信息数据互换设备捕获的数据进行分析，以便分析所述系统自身的车辆与驾驶员可以看到的物体之间的可能的相撞危险。这样就得到另外的优点:即使当与驾驶员自身能够直接感知的物体存在相撞危险时，也向其给出警告。根据本发明的另一个优选实施例，只能通过车辆对X通信感知到的物体被归类为“对于驾驶员不可见”。由于车辆对X通信允许超出驾驶员的视野并且超出周围环境信息数据捕获设备的感知范围的数据传送，因此这就允许在对于驾驶员可见的物体与对于驾驶员不可见的物体之间做出区分。可以在所述呈现中特别突出显示对于驾驶员不可见的物体，这例如同样是为了使得驾驶员特别意识到所述物体的存在。此外还有利的是，可以通过至少一个周围环境传感器感知到的物体被归类为“对于驾驶员可见”。如果所述物体由至少一个周围环境传感器检测到，则可以假设存在从驾驶员到有关物体的直接视线链接，因此驾驶员可以看到所述物体。如果存在相撞危险，则在这种情况下有可能在所述呈现中不向驾驶员特别指出有关物体，这同样是为了确保呈现的清
λ.Μ
/E.ο此外还优选的是，可以通过至少一个周围环境传感器感知到的物体只有在处于驾驶员的前方交通观察视野内的情况下才被归类为“对于驾驶员可见”。这样就得到以下优点:所述系统把位于车辆后方的物体归类为“对于驾驶员不可见”，这是因为尽管存在直接视线链接，但是必须假设驾驶员把其大部分注意力集中于在其前方交通观察视野内发生的交通情况。因此也有可能在所述呈现中特别突出显示这些物体。优选地，根据本发明的系统的特征在于，周围环境信息数据评估设备根据由周围环境信息数据捕获设备捕获的数据或者根据接收自周围环境信息数据互换设备的数据计算三维周围环境模型。这样就得到以下优点:在每一种情况下都呈现出真实地反应环境的实际情况的最新模型。在这种情况下，不再需要从常常并非最新的数字地图素材当中获取模型数据。
在本发明的另一个优选实施例中，周围环境信息呈现设备是实质上已知的抬头显示器(HUD)。这意味着驾驶员不需要将其视线偏离交通情况而去看向仪表盘中的显示。因此驾驶员总是看向交通情况并且不会被分神。此外还优选的是，HUD把所述呈现投影到车辆的挡风玻璃上。因此没有必要在驾驶员的视野内提供附加的透明显示设备，从而也提高了驾驶员对于所述系统的接受程度。根据本发明的另一个优选实施例，HUD把所述呈现投影到驾驶员的整个交通观察视野内。由于不仅仅是挡风玻璃而是还有驾驶员可以透过其中观察交通情况的所有车辆窗口都被用于所述呈现，因此可以在驾驶员直觉地将于该处寻找对应信息的点处向驾驶员显示所呈现的信息。举例来说，可以在侧窗中为在路口处静止的车辆的驾驶员呈现对其隐藏并且作为交叉交通的一部分的车辆。优选地，所述系统的特征在于，把驾驶员的感知场内的周围环境的投影呈现与驾驶员的感知场内的实际周围环境相混合。驾驶员的感知方面的这一视觉印象的叠加允许驾驶员在不改变其视线方向的情况下同时观察交通情况并且接受所呈现的信息。此外还有利的是，按照忠实于位置并且忠实于尺寸的方式把驾驶员的感知场内的周围环境的投影呈现与驾驶员的感知场内的实际周围环境相混合。从而所述系统实质上全等地把所述呈现与驾驶员的视觉印象叠加。当所述系统在呈现中为驾驶突出显示该驾驶员可见的物体时，实际的物体看起来被从周围环境当中突出显示。这样就使得信息的呈现对于驾驶员来说极为直观，这是因为所述显示与周围环境在驾驶员的感知方面得以融合。在本发明的另一个优选实施例中，所述信息呈现设备是实质上已知的LC、OLED或LED显示器。这样的信息呈现设备已经被集成在许多车辆中，并且允许按照简单经济的方式向驾驶员呈现信息。此外还有利的是，所述呈现的亮度/强度被匹配到通过光传感器所确定的光照条件。因此，在较暗时可以降低显示亮度，以便例如避免使得驾驶员目眩，并且避免限制驾驶员对于周围环境的感知。另一方面，当周围环境的売度较闻时，可以提闻显不売度，以便允许其被驾驶员毫无问题地感知到。本发明还涉及一种在根据本发明的系统中施行的方法。根据本发明的方法包括以下步骤:-通过周围环境信息数据捕获设备收集周围环境信息数据；-通过周围环境信息数据评估设备来评估周围环境信息数据；以及-在驾驶员的视野内呈现实际存在并且对于驾驶员不可见的静止和/或移动物体的至少一个三维模型的二维投影。根据从属权利要求和下面参照附图对于示例性实施例描述得到另外的优选实施例。


在附图中，图1示意性地示出了用于根据本发明的系统的一种可能设计；图2示出了其中根据本发明的系统为车辆的驾驶员提供帮助的路口情况；以及图3示出了驾驶员在路口情况中通过车辆的挡风玻璃实现的感知，其中所述车辆配备有根据本发明的系统并且使用挡风玻璃作为显示设备。
具体实施例方式在图1中通过举例的方式示出了用于机动车驾驶员的视觉驾驶员信息和警告系统，所述系统包括周围环境信息数据捕获设备11，其具有基于摄影机12、雷达13、激光器14和激光雷达15的传感器。所述系统还包括周围环境信息数据互换设备16，其能够设定到其他周围环境信息数据互换设备的WLAN连接、ISM连接、各种类型的红外链接和移动无线电链接，并且能够与之互换数据。此外，周围环境信息数据互换设备16还合并有电子存储器17，其包含用于所述系统自身的车辆的模型数据。通过其中一种可能的连接类型把所述模型数据传送到另一车辆的周围环境信息数据互换设备，以便作为二维投影中的三维模型呈现给所述另一车辆的驾驶员。此外，所述系统还具有周围环境信息数据评估设备18，其在数据层级同时连接到周围环境信息数据互换设备16和周围环境信息数据捕获设备11。从周围环境信息数据捕获设备11到周围环境信息数据互换设备16存在附加的数据链接。因此，所有三个设备都可以彼此互换数据。此外，周围环境信息数据评估设备18读取来自ESP设备19、位置测定单元110和导航单元111的传感器信号。此外，导航单元111具有数字地图存储器112，其包含用于产生三维周围环境模型的数字地图素材。周围环境信息数据评估设备18对所有可用数据进行评估，并且在识别出与物体相撞的危险时通过警告设备113向驾驶员输出听觉和触觉警告。此外，周围环境信息数据评估设备18在信息呈现设备114上呈现所有经过处理的数据。信息呈现设备114使用车辆的挡风玻璃作为显示设备以用于呈现三维模型的二维投影。还可以通过信息呈现设备114向驾驶员呈现视觉警告，正如可以通过导航单元111呈现导航指令。图2示出了路口处的典型路口情况，其中所述路口处盖有建筑物因此可见度较差。车辆21在路口处没有交通优先权的情况下驶近一条道路。由于车辆22正在驶近车辆21并且存在视线链接，因此集成在车辆21中的雷达传感器可以检测到车辆22。因此车辆21中的根据本发明的系统判定车辆22对于驾驶员来说是可见的。另外由于车辆22处在不同车道内，因此车辆22对于车辆21不构成相撞风险。因此根据本发明的系统不会从针对驾驶员的呈现当中突出显示车辆22。但是由于所述路口被建筑物25、26、27和28围绕，因此从车辆21到车辆23或车辆24不存在直接视线链接。但是由于车辆23不久前已经驶过路口并且已被雷达传感器识别到，因此周围环境信息数据捕获设备21知晓车辆23的移动方向和速度。此外，从车辆21到车辆23存在WLAN连接，其另外向车辆21传送位置数据、速度数据和移动方向数据。用于在车辆21中产生车辆23的真实三维模型的模型数据也通过所述WLAN连接被传送。因此，车辆21中的根据本发明的系统在挡风玻璃上的二维投影中向驾驶员呈现车辆23的真实三维模型。车辆23由于受到建筑物28遮挡而对于车辆21的驾驶员不可见，因此信息呈现设备向驾驶员呈现车辆23，就仿佛该驾驶员可以看穿建筑物28 —样。由于信息呈现设备按照忠实于位置和尺寸的方式呈现所有所呈现的物体，因此车辆21的驾驶员可以在挡风玻璃中的特定位置处感知到车辆23的所呈现模型，就仿佛其视线不受建筑物28阻挡一样。此外，驾驶员从对应于其实际感知的角度感知到车辆23的模型。由于所述系统基于车辆23的已知移动方向识别出在车辆21与车辆23之间不存在相撞危险，因此其不会从周围环境当中特别突出显示车辆23，以免不必要地把驾驶员的注意力导向不构成危险的物体。车辆24同样驶近所述路口，并且具有高于车辆21的交通优先权。由于通过WLAN连接向车辆21通知了关于车辆24的速度、移动方向和位置，因此所述系统识别出车辆24对于车辆21构成相撞危险。由于所述系统另外不再从周围环境信息数据捕获设备接收关于车辆24的信息，因此其得出结论车辆24对于驾驶员是不可见的。相应地，相撞危险被归类为增大。因此，不仅借助于所传送的模型数据像车辆23那样为驾驶员呈现车辆24(呈现车辆24的方式忠实于位置并且忠实于尺寸，从而使得驾驶员仿佛可以看穿建筑物25)，而且还附加地把投影中的所述模型呈现标为红色并且以恒定速率闪烁。与此同时，由所述系统识别出的低于规定阈值尺寸的其他物体不再被呈现。因此就把驾驶员的注意力导向车辆24。由于同样按照忠实于位置并且忠实于尺寸的方式在挡风玻璃上向驾驶员呈现车辆24，并且驾驶员所感知到的移动速度和移动方向也对应于真实情况(就仿佛驾驶员可以看穿建筑物25 —样)，因此驾驶员只一瞥就可以捕获所述情况。此外，驾驶员不需要将其视线偏离交通情况而去看向仪表盘中的屏幕，这是因为显示设备就是车辆的挡风玻璃。根据另一个应用实例，不是在挡风玻璃上而是在集成于仪表盘中的显示器上为驾驶员显示图2中呈现的路口情形。所述显示器实时地呈现周围环境的摄影机图像，所述摄影机图像合并有车辆23和车辆24，就仿佛该摄影机能够看穿建筑物28和建筑物25 —样。由于车辆23和车辆24的摄影机图像不可用，因此借助于在车辆21中接收到的模型数据将所述两个车辆呈现为三维模型，并且根据真实位置将其插入到摄影机图像中。图3从车辆驾驶员的角度示出了根据本发明的系统的另一个示例性实施例，其中所述系统使用车辆的挡风玻璃作为显示设备。在路口处没有交通优先权的情况下驶近一条道路的同时，驾驶员通过车辆的挡风玻璃31观察交通情况。所述系统使用周围环境信息数据捕获设备中的摄影机传感器识别出停车标志34，并且从而得出结论该驾驶员在所述路口处没有交通优先权。通过存在于所述系统中的数字地图素材附加地验证这一信息。为了向驾驶员指出这一点，所述系统在视觉上突出显示停车标志34，这是通过在挡风玻璃上用闪烁的黄色呈现停车标志34而实现的。在这种情况下，从驾驶员的视角看来，停车标志34的闪烁黄色呈现按照忠实于位置并且忠实于尺寸的方式被叠加在实际的停车标志34上。因此驾驶员既感知到实际的停车标志34，然而同时还在他感知到实际停车标志34的挡风玻璃中的相同位置处感知到闪烁的黄色停车标志。因此，所述系统可以按照驾驶员立即可理解的方式向他指出其在所述路口处没有交通优先权。此外，在为驾驶员提供该信息时无需使其视线偏离交通情况。通过来自周围环境信息数据互换设备的WLAN连接，还为所述系统提供关于车辆33的信息，车辆33从所述驾驶员的视角看来是交叉交通的一部分，并且在具有交通优先权的情况下驶近路口。在该应用实例中，由车辆33传送的数据包括速度数据、移动方向数据、位置数据、转向角度数据以及用于产生三维模型的模型数据。由于车辆33没有被周围环境信息数据捕获设备识别到，因此所述系统将车辆33归类为对于驾驶员不可见。周围环境信息数据评估设备对所述情况进行分析，并且确定在所述系统自身的车辆与车辆33之间存在相撞危险。为此，不仅向驾驶员呈现车辆33的模型就仿佛驾驶员可以看穿建筑物32 —样，而且还用红色并且闪烁的方式呈现车辆33的模型。其结果是驾驶员得到警告，并且可以足够小心地驶近路口。在该例中，另外在挡风玻璃上还以箭头的形式向驾驶员呈现导航建议36，从而使得驾驶员将其感知为处在道路上，或者将其感知为是以路标的形式绘制在道路上。所述箭头指向左侧的下一个转弯处，并且与迎面而来的车辆35的车道相交。车辆35通过周围环境信息数据捕获设备中的多个传感器被识别到，因此被归类为对于驾驶员可见。因此与车辆35相撞的风险被周围环境信息数据评估设备归类为较低。尽管如此，为了向驾驶员指出所存在的危险，仍然在挡风玻璃上呈现车辆35的黄色(其在图3中由阴影表示)模型，并且在驾驶员的感知方面被全等地叠加在实际的车辆35上。由于黄色是一种信号色，因此车辆35的黄色着色会提高驾驶员对于车辆35的注意力，并且降低意外事故的风险。
权利要求
1.一种用于机动车驾驶员的视觉驾驶员信息和警告系统，其包括信息呈现设备、至少一个周围环境信息数据捕获设备和/或至少一个周围环境信息数据互换设备，其特征在于， 为所述驾驶员呈现实际上存在并且对于所述驾驶员不可见的静止和/或移动物体的至少一个三维模型的二维投影。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述至少一个所呈现的物体被插入到同样为所述驾驶员呈现的周围环境的摄影机图像中。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述至少一个所呈现的物体被插入到三维周围环境模型的二维投影中，所述投影同样被呈现给所述驾驶员。
4.如权利要求1到3中的至少一项所述的系统，其特征在于， 所述系统在车辆的操作期间被永久激活。
5.如权利要求1到4中的至少一项所述的系统，其特征在于， 在识别出与物体相撞的危险时，所述系统改变与之存在相撞危险的物体和/或周围环境的呈现类型。
6.如权利要求1到5中的至少一项所述的系统，其特征在于， 在识别出与物体相撞的危险时，所述系统不再呈现低于规定阈值尺寸的其他物体。
7.如权利要求1到6中的至少一项所述的系统，其特征在于， 所述系统附加地包括周围环境信息数据评估设备，其读取以下信号中的至少一个: -来自所述周围环境信息数据捕获设备的信号； -来自所述周围环境信息数据互换设备的信号； -ESP传感器信号； -位置测定单元信号；以及 -导航单元信号。
8.如权利要求1到7中的至少一项所述的系统，其特征在于， 所述周围环境信息数据捕获设备基于雷达和/或摄影机和/或激光雷达和/或激光器来捕获周围环境信息数据。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于， 所述周围环境信息数据评估设备对通过所述周围环境信息数据捕获设备和/或所述周围环境信息数据互换设备捕获的数据进行分析，以便分析在其自身的车辆与对于所述驾驶员不可见的物体之间的可能的相撞危险。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于， 只能通过车辆对X通信感知到的物体被归类为“对于驾驶员不可见”。
11.如权利要求9和10中的至少一项所述的系统，其特征在于， 通过至少一个周围环境传感器可以感知的物体被归类为“对于驾驶员可见”。
12.如权利要求9到11中的至少一项所述的系统，其特征在于， 所述周围环境信息数据评估设备根据由所述周围环境信息数据捕获设备捕获的数据或者根据接收自所述周围环境信息数据互换设备的数据计算三维周围环境模型。
13.如权利要求1到12中的至少一项所述的系统，其特征在于， 所述周围环境信息呈现设备是实质上已知的抬头显示器(HUD )。
14.如权利要求1到13中的至少一项所述的系统，其特征在于， 所述HUD把所述呈现投影到所述驾驶员的整个交通观察视野内。
15.如权利要求1到14中的至少一项所述的系统，其特征在于， 按照忠实于位置并且忠实于尺寸的方式把所述驾驶员的感知场内的周围环境的投影呈现与所述驾驶员的感知场内的实际周围环境相混合。
16.如权利要求1到15中的至少一项所述的系统，其特征在于， 所述信息呈现设备是实质上已知的LC、OLED或LED显示器。
17.一种方法，在如权利要求1到16中的至少一项所述的系统中实施，其包括以下步骤: -通过所述周围环境信息数据捕获设备收集周围环境信息数据； -通过所述周围环境信息数据评估设备来评估所述周围环境信息数据； 其特征在于以下步骤: -在所述驾驶员的视野内呈现实际存在并且对于所述驾驶员不可见的静止和/或移动物体的至少一个三维模型的二维投影。
全文摘要
本发明描述了一种用于机动车驾驶员的视觉驾驶员信息和警告系统，所述驾驶员信息和警告系统包括信息显示设备(114)、用于与周围区域有关的信息的至少一个数据检测装置(11)和/或用于与周围区域有关的信息的至少一个数据互换设备(16)，其中为驾驶员显示该驾驶员所看不到的实际存在的静止和/或移动物体的至少一个三维模型的二维投影。
文档编号G08G1/16GK103210434SQ201180054720
公开日2013年7月17日 申请日期2011年8月25日 优先权日2010年9月15日
发明者A·斯沃博达, U·施特林 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司