專利名稱：用于運(yùn)行平視顯示器系統(tǒng)的方法、平視顯示器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行運(yùn)輸工具的、特別是機(jī)動車的平視顯示器系統(tǒng)的方法， 其中，監(jiān)控該運(yùn)輸工具的運(yùn)輸工具外部空間、即運(yùn)輸工具周圍環(huán)境并且在檢測到危險地帶 時將報警提示地點(diǎn)正確地插入到(eingeblendet)該運(yùn)輸工具的風(fēng)擋玻璃上。此外，本發(fā)明還涉及一種平視顯示器系統(tǒng)，其具有用于檢測運(yùn)輸工具外部空間中 的危險地帶的第一裝置和用于將報警提示地點(diǎn)正確地顯示在運(yùn)輸工具的、特別是機(jī)動車的 風(fēng)擋玻璃上的第二裝置。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)公開了平視顯示器系統(tǒng)以及用于運(yùn)行所述平視顯示器系統(tǒng)的方法。這 樣存在下述平視顯示器系統(tǒng)，在所述平視顯示器系統(tǒng)中，監(jiān)視運(yùn)輸工具外部空間并且在檢 測到報警牌、速度限制或者行駛道上的物體例如人員、動物或運(yùn)輸工具時將檢測到的物體 連同地點(diǎn)正確地插入或顯示的報警提示標(biāo)記在風(fēng)擋玻璃上。例如由DE 101 31 720 Al公 開了一種相應(yīng)的平視顯示器系統(tǒng)。在運(yùn)輸工具運(yùn)行時，為了支持駕駛員，這樣地標(biāo)記檢測到 的危險地帶(對此在這種情況下也理解為報警牌或速度限制)，使得從駕駛員的視角將實(shí)際 的危險地帶通過所述標(biāo)記疊加或者例如框起來、即地點(diǎn)正確地標(biāo)記或顯示。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，借助于適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳈z查待由所述運(yùn)輸工具駛過的行駛道的行 駛道狀態(tài)并且在檢測到緊要的行駛道狀態(tài)時通過地點(diǎn)正確的插入至少區(qū)域地根據(jù)所述行 駛道的狀態(tài)標(biāo)記該行駛道。這樣根據(jù)本發(fā)明規(guī)定檢測行駛道狀態(tài)。這樣優(yōu)選檢查在行駛道 上是否有不利地影響所述行駛道狀態(tài)的薄冰層、潮濕和/或不平部。如果在所述行駛道上 檢測到緊要的行駛道狀態(tài)、即例如薄冰層，則通過地點(diǎn)正確的插入至少在其中檢測到所述 緊要狀態(tài)的區(qū)域中標(biāo)記所述行駛道。在此規(guī)定，所述標(biāo)記直接給出下述啟迪為什么所述行 駛道狀態(tài)看來是緊要的。因此可通過所述可視標(biāo)記的相應(yīng)的顏色選擇和/或形狀選擇來表 示影響所述行駛道狀態(tài)的事件。通過所述地點(diǎn)正確的插入，所述行駛道在相應(yīng)的地點(diǎn)從駕 駛員的視角與所述標(biāo)記疊加，從而駕駛員獲悉所述標(biāo)記與實(shí)際的危險地帶之間的直接空間 關(guān)系，由此顯著降低了其反應(yīng)時間。對緊要的行駛道狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)記在行駛中如下地支持駕 駛員，使得在達(dá)到所述行駛道的所述緊要區(qū)域時所述駕駛員能及時地例如降低速度。由于 借助于這個或這些傳感器直接檢測行駛道狀態(tài)，所以始終能當(dāng)前地且及時地檢測危險地帶 并且相應(yīng)地標(biāo)記緊要的行駛道狀態(tài)。有利的是，借助于至少一個視頻攝像機(jī)、激光掃描器、具有像素深度信息的光電傳 感器(Fotosensor)、超聲傳感器和/或紅外傳感器探測所述行駛道以檢測所述行駛道狀 態(tài)。在此，將此類傳感器在(向前的)行駛方向上定向，以便能夠始終檢測待駛過的行駛道的 行駛道狀態(tài)。有利的是，使用具有立體聲視頻傳感器的視頻攝像機(jī)或者兩個彼此間隔開的 視頻攝像機(jī)，用于通過三角測量法來確定在所述行駛道上檢測到的危險地帶相對于所述運(yùn)
3輸工具的位置，并且用于特別是建立行駛道變化曲線的三維模型，以便能夠地點(diǎn)正確地在 風(fēng)擋玻璃上進(jìn)行相應(yīng)的插入或顯示。替代或附加地，借助于激光掃描器探測所述行駛道狀 態(tài)，其中，在此一個或多個激光單元(LIDAR)探測周圍環(huán)境。激光被脈沖化或被調(diào)制，并且 通過由周圍環(huán)境反射回的光與基準(zhǔn)信號的相位比較求得所述光束的運(yùn)行時間并且從而求 得與所述反射點(diǎn)的距離。有利的是，這針對多個點(diǎn)在一個或多個水平的線上(掃描平面)進(jìn) 行。由不同的傳感器檢測到的數(shù)據(jù)符合目的地在計算單元(ECU)中進(jìn)行分析處理并且有利 地也提供給所述機(jī)動車的另外的系統(tǒng)。由此可根據(jù)所述檢測到的數(shù)據(jù)有利地進(jìn)行前瞻性的 行駛機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)或者在非常緊急的障礙的情況下進(jìn)行自動的緊急制動。有利的是，在行駛道區(qū)域上檢測到薄冰層時地點(diǎn)正確地插入出冰晶。所述平視顯 示器系統(tǒng)由此插入冰晶、特別是兩維的冰晶符號，所述冰晶符號表征下述區(qū)域，在所述區(qū)域 上已檢測到行駛道上的薄冰層。所述冰晶可以由所述運(yùn)輸工具的駕駛員快速獲悉并且知 道，從而所述駕駛員可非?？焖俚貙λ鰣缶龀龇磻?yīng)并且例如可降低所述運(yùn)輸工具的速 度。有利的是，在一行駛道區(qū)域上檢測到潮濕時地點(diǎn)正確地插入出雨滴符號。像所述 冰晶那樣，所述雨滴對于所述機(jī)動車的駕駛員也是行駛道上的潮濕或水/液體的已知符 號。駕駛員由此可以非?？焖俚嘏卸ǎo他顯示的是哪種緊要的行駛道狀態(tài)。此外，通過顯 示的雨滴或冰晶的密度可對于駕駛員顯示例如所述冰層多硬或多厚和/或行駛道上的水 是多還是少。此外規(guī)定，替代或附加地，在行駛道區(qū)域中檢測到不平部時將所述不平部地點(diǎn)正 確地、特別是在顏色上強(qiáng)調(diào)地標(biāo)記出。如果檢測到緊要的不平部，則將所述區(qū)域通過平視顯 示器插入到風(fēng)擋玻璃上并且用報警色標(biāo)記。特別是地面起伏部、坑洼和/或路緣石被檢測 為緊要的不平部并且通過所述平視顯示器系統(tǒng)示出。所述標(biāo)記或報警色與行駛道上實(shí)際 存在的不平部疊加，從而駕駛員也同時實(shí)際地獲悉所述不平部并且必要時可以繞過它們行 駛。有利的是，通過不同的顏色強(qiáng)度表示地面起伏部的高度和/或坑洼的深度。也可以考 慮的是，除了所述顏色標(biāo)記之外顯示數(shù)字，所述數(shù)字給出所述不平部的實(shí)際高度或深度和/ 或危險地帶與該運(yùn)輸工具的距離。此外，在檢測到行駛道變窄(例如工地區(qū)域)時地點(diǎn)正確地插入出行駛道邊界，從 而駕駛員特別是在惡劣的視線狀況下獲悉行駛道變窄并且在該運(yùn)輸工具到達(dá)所述行駛道 變窄部之前可相應(yīng)地、例如通過降低速度對所述行駛道變窄部做出反應(yīng)。此外，有利的是， 同樣地點(diǎn)正確地用可視標(biāo)記表征處于行駛道上的物體例如人員、運(yùn)輸工具、石頭、輪胎部件 或類似物。優(yōu)選檢測所述駕駛員的頭部和/或眼睛的位置和/或定向以便地點(diǎn)正確地進(jìn)行插 入。由此可以補(bǔ)償通過駕駛員頭部或駕駛員眼睛的運(yùn)動導(dǎo)致的視差誤差。于是在計算待插 入的標(biāo)記時考慮所述頭部和/或所述眼睛的位置和/或定向?？墒褂美缇哂幸粋€或多個 視頻攝像機(jī)的室內(nèi)傳感裝置來測量頭部位置，所述室內(nèi)傳感裝置檢測駕駛員頭部并且借助 于適當(dāng)?shù)姆椒?、例如三角測量法來測量或確定駕駛員頭部的位置和/或定向。通過由此可 能的、地點(diǎn)正確的或接觸模擬(Kontaktanaloge)的插入可保證的是，駕駛員總是直接覺察 到在真實(shí)的目標(biāo)物體上插入的標(biāo)記、即與真實(shí)的目標(biāo)物體存在固定的關(guān)系。本發(fā)明的平視顯示器系統(tǒng)的特征是，所述第一裝置包括至少一個用于檢測待由所述運(yùn)輸工具駛過的行駛道的行駛道狀態(tài)的傳感器，并且所述第二裝置適合于至少區(qū)域地根 據(jù)行駛道的狀態(tài)地點(diǎn)正確地標(biāo)記所述行駛道。由此得到上述優(yōu)點(diǎn)。符合目的的是，所述第二裝置包括至少一個激光掃描器、具有像素深度信息的光 電傳感器(PMD圖像；PMD=光子混合器器件=具有用于每個像素的深度信息的成像傳感器)、 超聲傳感器和/或紅外傳感器作為傳感器。最后規(guī)定，所述平視顯示器系統(tǒng)設(shè)有用于檢測所述運(yùn)輸工具的駕駛員的頭部和/ 或眼睛的位置和/或定向的第三裝置，用于保證地點(diǎn)正確地顯示或插入所述行駛道狀態(tài)的 標(biāo)記。


下面借助附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明，附圖表示 圖1是第一實(shí)施例的示意圖，
圖2是駕駛員視角的所述第一實(shí)施例，
圖3是一個有利的平視顯示器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的大大簡化示圖，以及 圖4是駕駛員視角的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1以簡化示圖示出一個用于運(yùn)行機(jī)動車2的平視顯示器系統(tǒng)1的有利方法的實(shí) 施例。該平視顯示器系統(tǒng)1在本例中包括用于檢測運(yùn)輸工具外部空間中的至少一個危險 地帶的第一裝置3。為此，該第一裝置包括傳感器4，該傳感器探測待由該機(jī)動車2駛過的 行駛道5的行駛道狀態(tài)。在本實(shí)施例中，所述傳感器4構(gòu)造為激光掃描器6，該激光掃描器 包括一個或多個激光器單元(LIDAR傳感器；激光雷達(dá))。所述激光掃描器6借助于脈沖式 和/或經(jīng)調(diào)制的激光來探測所述行駛道5，其中，通過由周圍環(huán)境反射的光與基準(zhǔn)信號的相 位比較求得所述射束的運(yùn)行時間并且從而求得相對于所述反射點(diǎn)的距離。所述激光掃描器 6在此這樣地定向，使得它以距該機(jī)動車2足夠遠(yuǎn)的狀態(tài)探測所述行駛道，從而使得在檢測 到危險地帶之后對于駕駛員還留有足夠的時間來導(dǎo)入制動過程。必要時，所述傳感器4的 定向可適配于機(jī)動車2的速度，以便對于駕駛員始終保證足夠的反應(yīng)時間。此外，所述平視顯示器系統(tǒng)1還包括控制單元7和第二裝置8，該控制單元分析處 理、傳輸由所述傳感器4或由所述激光掃描器6檢測到的數(shù)據(jù)，所述第二裝置用于將檢測到 的危險地帶地點(diǎn)正確地顯示在機(jī)動車2的風(fēng)擋玻璃9上。所述第二裝置8符合目的地包括 平視顯示器常用的投影器，該投影器將圖像投影到所述風(fēng)擋玻璃9的內(nèi)側(cè)上。對于所述機(jī) 動車的駕駛員來說，所述圖像自由浮動地顯示在其運(yùn)輸工具前面。在本實(shí)施例中，行駛道5具有不平部10，該不平部由地面起伏部11構(gòu)成。所述地 面起伏部11在此為了清楚起見超比例放大地使出。如果所述傳感器4或所述激光掃描器 6檢測到該地面起伏部11，則其將關(guān)于所述不平部10類型的數(shù)據(jù)以及該不平部10相對于 該機(jī)動車2的位置傳輸給所述控制單元7。所述不平部10的位置在此例如可通過三角測量 法和所述激光掃描器6的相應(yīng)設(shè)置的激光器單元實(shí)現(xiàn)。所述控制單元7計算所述不平部10 的位置和形狀。此外，所述控制單元7或者必要時所述第二控制裝置8的一個另外的控制 單元確定是否并且如何標(biāo)記所述不平部10。這可以取決于使用者設(shè)定和/或行駛狀況。然后，所述標(biāo)記借助于所述第二裝置8的所述投影器地點(diǎn)正確地插入到風(fēng)擋玻璃9上，從而對 于所述駕駛員以運(yùn)輸工具前面一定的距離顯示與實(shí)際的不平部10疊加的標(biāo)記12。在本實(shí) 施例中，所述地面起伏部11通過虛線13框出并且附加地通過彩色條14直接標(biāo)記或疊加。 所述彩色條14有利地具有報警色，其中，所述報警色優(yōu)選根據(jù)所述地面起伏部11的高度或 所述不平部10的大小來選擇。在本例中，所述彩色條14具有分級的顏色變化曲線，其中， 該彩色條14從下往上由黑色過渡為紅色。特別優(yōu)選的是，所述彩色條的形狀基本上相應(yīng)于 地面起伏部11的形狀。當(dāng)不是地面起伏部11而是坑洼作為不平部10出現(xiàn)在行駛道5上 時也相應(yīng)地采取行動，其中，相應(yīng)的標(biāo)記有利地具有另外的報警色，其提示行駛道5上有凹 陷部。也可考慮的是，除了所述標(biāo)記之外顯示一個向上或向下指向的箭頭，其對于駕駛員顯 示所述不平部10是行駛道5上的隆起部還是凹陷部。圖2示出機(jī)動車2的駕駛員透過風(fēng)擋玻璃9往外看的視圖。彩色條14與地面起 伏部11疊加并且附加地通過點(diǎn)劃線13包圍。危險地帶15在本例中由不平部10構(gòu)成，危 險地帶15的地點(diǎn)正確的或接觸模擬的圖示或標(biāo)記給予駕駛員以所述可視報警通知與實(shí)際 存在的危險地帶之間的直接關(guān)系，從而駕駛員可在短時間內(nèi)決定他要針對所述危險地帶怎 樣做出反應(yīng)。對上述激光掃描器6替代或附加地也可以使用一個或多個視頻攝像機(jī)、一個 或多個具有像素深度信息的光電傳感器、一個或多個超聲傳感器和/或一個或多個紅外傳 感器來作為所述傳感器4，用于前瞻性地探測所述行駛道5。圖3以框圖示出所述有利的平視顯示器系統(tǒng)1的原理結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施例。由圖1 公開的元件設(shè)有相同的參考標(biāo)號，從而就此而言可參見上述說明?？砂す鈷呙杵?和 /或上述其他可能的傳感器的所述傳感器4如圖1中已經(jīng)示出的那樣將檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)一 步傳送給控制單元7，該控制單元7又控制所述平視顯示器系統(tǒng)1的所述第二裝置8或所述 投影器。如已經(jīng)闡述的那樣，所述第二裝置8也可以包括一個另外的控制單元或計算單元， 其根據(jù)所述控制單元7的分析處理來確定應(yīng)是否并且怎樣標(biāo)記危險地帶。此外，平視顯示 器系統(tǒng)1包括用于檢測所述機(jī)動車2的駕駛員的圖1中所示的頭部17和/或眼睛的位置 和/或定向的第三裝置16。該第三裝置為此包括一個室內(nèi)傳感裝置18，其有利地包括一個 或兩個視頻攝像機(jī)，所述視頻攝像機(jī)朝駕駛員頭部17指向以便能夠檢測其位置和定向。通 過計算單元19以適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行圖像處理，由此可確定所述駕駛員頭部的位置和定向并 且據(jù)此將所述標(biāo)記插入在或顯示在風(fēng)擋玻璃9上的相應(yīng)位置上。最后，給所述平視顯示器系統(tǒng)1配置一個另外的控制單元20，該另外的控制單元 例如是機(jī)動車2的行駛機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器的組成部分。該控制單元20同樣獲得所述控制單元7 的數(shù)據(jù)并且可基于這些數(shù)據(jù)執(zhí)行所述行駛機(jī)構(gòu)的前瞻性的調(diào)節(jié)，從而例如實(shí)現(xiàn)最佳的行駛 舒適性。所述控制單元7的數(shù)據(jù)也可以用于安全系統(tǒng)，所述安全系統(tǒng)在檢測到非常緊急的 危險地帶時可進(jìn)行自動的緊急制動。圖4如上所述地示出用于運(yùn)行上述平視顯示器系統(tǒng)1的一個另外的有利實(shí)施例。 在該實(shí)施例中，在行駛道5上檢測坑洼21并且通過橢圓形彩色標(biāo)記22進(jìn)行表征。由此駕 駛員即使在惡劣的天氣條件下也能及時避開所述坑洼21。此外，在行駛道5的區(qū)域中示出 冰晶23或冰晶符號，在所述區(qū)域中借助于所述傳感器4檢測行駛道5上的薄冰層24。通過 所述顯示的類型，駕駛員可以馬上推斷出所述危險地帶15是薄冰層M。駕駛員可以相應(yīng) 地降低速度。如果行駛道5的所述區(qū)域僅僅是濕地，則例如可以顯示雨滴來代替所述冰晶23。所述行駛道5上的薄冰層或潮濕的危險系數(shù)越高，則所述冰晶23和/或雨滴就被合乎 目的地越緊密地表示。也可以借助于所述冰晶提示行駛道上的雪，其中，用于雪的冰晶優(yōu)選 與用于薄冰層的冰晶例如顏色不同?？傊?，所述行駛道狀態(tài)的地點(diǎn)正確的顯示給予駕駛員下述可能性當(dāng)存在的危險 地帶由于天氣情況惡劣而不能由駕駛員自己獲悉時能夠特別快地對存在的危險地帶做出 反應(yīng)。特別是當(dāng)行駛道上有薄冰層或潮濕時駕駛員常常難于自己識別這些危險地帶。由于 實(shí)際存在的危險地帶15直接通過所述標(biāo)記疊加，所以駕駛員可毫無疑義地獲悉所述危險 地帶的位置，從而駕駛員可以快速評估他應(yīng)怎樣做出反應(yīng)來避免危險情況或事故。必要時除了所述標(biāo)記之外還可以通過聲響信號對所述報警提示進(jìn)行支持或補(bǔ)充。
權(quán)利要求
1.一種用于運(yùn)行運(yùn)輸工具、特別是機(jī)動車(2)的平視顯示器系統(tǒng)(1)的方法，在該方 法中，監(jiān)視所述運(yùn)輸工具的運(yùn)輸工具外部空間并且在檢測到危險地帶(15)時將報警提示地 點(diǎn)正確地顯示在所述運(yùn)輸工具的風(fēng)擋玻璃(9)上，其特征在于，借助于至少一個適當(dāng)?shù)膫鞲?器(4)檢查待由所述運(yùn)輸工具駛過的行駛道(5)的行駛道狀態(tài)并且在檢測到緊要的行駛道 狀態(tài)時通過地點(diǎn)正確的插入至少區(qū)域地根據(jù)所述行駛道(5 )的狀態(tài)來標(biāo)記該行駛道(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，借助于至少一個視頻攝像機(jī)、激光掃描 器(6)、具有像素深度信息的光電傳感器、超聲傳感器和/或紅外傳感器探測所述行駛道 (5)以檢測所述行駛道狀態(tài)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在行駛道區(qū)域上檢測到薄冰 層時地點(diǎn)正確地插入出冰晶符號(23 )。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在行駛道區(qū)域上檢測到潮濕 時地點(diǎn)正確地插入出雨滴符號。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在行駛道區(qū)域中檢測到不平 部時地點(diǎn)正確地、特別是在顏色上強(qiáng)調(diào)地標(biāo)記出所述不平部。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在檢測到行駛道變窄時地點(diǎn) 正確地插入出行駛道邊界。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，檢測所述駕駛員的頭部(17) 和/或眼睛的位置和/或定向以便地點(diǎn)正確地進(jìn)行插入。
8.一種運(yùn)輸工具、特別是機(jī)動車(2)的平視顯示器系統(tǒng)(1)，其包括用于檢測運(yùn)輸工 具外部空間中的至少一個危險地帶(15)的第一裝置(3)和用于將報警提示地點(diǎn)正確地顯 示在所述運(yùn)輸工具的風(fēng)擋玻璃(9)上的第二裝置(8)，其特征在于，所述第一裝置(3)包括 至少一個用于檢測待由所述運(yùn)輸工具駛過的行駛道(5)的行駛道狀態(tài)的傳感器(4)，所述 第二裝置適合于至少區(qū)域地根據(jù)行駛道的狀態(tài)地點(diǎn)正確地標(biāo)記所述行駛道(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平視顯示器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二裝置(8)包括至少 一個激光掃描器(6)、具有像素深度信息的光電傳感器、超聲傳感器和/或紅外傳感器。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的平視顯示器系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有用于檢測 所述運(yùn)輸工具的駕駛員的頭部(17)和/或眼睛的位置和/或定向的第三裝置(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行運(yùn)輸工具的、特別是機(jī)動車(2)的平視顯示器系統(tǒng)(1)的方法，在該方法中，監(jiān)視所述運(yùn)輸工具的運(yùn)輸工具外部空間并且在檢測到危險地帶(15)時將報警提示地點(diǎn)正確地顯示在所述運(yùn)輸工具的風(fēng)擋玻璃(9)上。在此提出，借助于至少一個適當(dāng)?shù)膫鞲衅?4)檢查待由所述運(yùn)輸工具駛過的行駛道(5)的行駛道狀態(tài)并且在檢測到緊要的行駛道狀態(tài)時通過地點(diǎn)正確的插入至少區(qū)域地根據(jù)所述行駛道(5)的狀態(tài)標(biāo)記該行駛道(5)。本發(fā)明還涉及一種平視顯示器系統(tǒng)。
文檔編號B60K35/00GK102147531SQ20111003494
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者恩格爾斯貝格 A., 德博爾 G., 莫德勒 H., 貝爾西納 L., 澤勒姆 M., 米勒-弗拉姆 M., 福格爾 P., 楊怡文 申請人:羅伯特 . 博世有限公司