CN107003389A - 用于车辆的驾驶员辅助***以及辅助车辆的驾驶员的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(10)的驾驶员辅助***，驾驶员辅助***包括用于观察车辆的周围环境(14)的至少一部分的传感器***(12)，传感器***(12)包括：‑至少一个摄像机(16、18)，其被构造成拍摄周围环境(14)的至少一部分的图像并且提供表征图像的图像数据；‑至少一个传感器(20)，其不同于摄像机(16、18)并且被构造成捕获表征周围环境(14)的至少一部分的至少一个参数，传感器(20)被构造成提供表征参数的传感器数据；以及‑数据融合单元，其被构造成合并图像数据和传感器数据，从而产生周围环境(14)的至少一部分的虚拟三维图像。

Description

用于车辆的驾驶员辅助***以及辅助车辆的驾驶员的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的驾驶员辅助***以及用于辅助驾驶员驾驶车辆的方法。
背景技术
US 2007/0106440 A1示出包括用于在车辆外部拍摄图片图像的摄像机装置的车辆停车辅助***。车辆停车辅助***进一步包括用于通过对图片图像进行鸟瞰图转换生成鸟瞰图图像的图像生成装置。车辆停车辅助***进一步包括：运动检测装置，用于检测车辆的运动；和组合图像生成装置，用于基于车辆的运动通过将由图像生成装置先前生成的过去鸟瞰图图像或者先前生成的过去组合鸟瞰图图像与当前生成的当前鸟瞰图图像组合来生成组合鸟瞰图图像。车辆停车辅助***进一步包括用于检测在车辆周围的扇形检测区域中的障碍物的障碍物检测装置和用于在组合鸟瞰图图像上以重叠的方式显示针对障碍物的当前检测点和过去检测点的显示装置。显示装置将当前检测点显示为沿着障碍物检测装置的检测区域以弧形从扇形检测区域中的预定位置延伸的一系列标记，并且将过去的检测点显示为位于扇形检测区域中的预定位置处的标记。
此外，US 2012/0154592 A1示出一种操作以处理通过捕获车辆周边外部的图像而获得的图像数据的图像处理***，图像处理***包括被固定至车辆并且通过捕获车辆周边外部的图像来生成图像数据项的多个图像捕获单元。图像处理***进一步包括鸟瞰图图像绘制单元，其被构造成通过基于图像数据项确定针对由图像捕获单元生成的图像数据项中的每一个的车辆上方的视角而生成鸟瞰图图像，使得对应于两个相邻鸟瞰图图像的实体空间的端部彼此重叠。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种通过其可以特别有利地辅助车辆的驾驶员驾驶车辆的驾驶员辅助***以及方法。
该目的通过具有专利权利要求1的特征的驾驶员辅助***以及具有专利权利要求10的特征的方法来解决。在其它专利权利要求中指出具有本发明的有益发展的有利实施例。
技术方案
本发明的第一方面涉及一种用于车辆的驾驶员辅助***，驾驶员辅助***包括用于观察车辆周围环境的至少一部分的传感器***。
传感器***包括被构造成拍摄周围环境的至少一部分的图像的至少一个摄像机。此外，摄像机被构造成提供表征图像的图像数据。传感器***进一步包括不同于摄像机的至少一个传感器。传感器被构造成捕获表征周围环境的至少一部分的至少一个参数。例如，布置在周围环境的一部分中的目标可以通过传感器检测并且由参数表征，其中传感器被构造成提供表征参数的传感器数据。换言之，所述传感器数据表示参数，并且因此表示例如通过传感器检测的目标。
此外，传感器***包括数据融合单元，其被构造成合并图像数据和传感器数据，从而产生周围环境的至少一部分的虚拟三维图像。例如，图像数据和传感器数据被传输至接收图像数据和传感器数据的数据融合单元。由数据融合单元接收的数据以这样一种方式来组合：基于接收的数据来产生周围环境的至少一部分的三维图像。通过产生车辆的周围环境的三维图像，可特别有效地辅助车辆的驾驶员驾驶。例如，可辅助驾驶员驾驶通过拥挤的交通，使得车辆与其它目标特别是交通参与者之间的碰撞风险可以保持特别低。此外，可辅助驾驶员停放车辆，使得驾驶员可以将车辆停放在特别狭窄的停车位，而不与限制停车位的目标碰撞。此外，根据本发明的驾驶员辅助***可以帮助驾驶员在混乱的交通状况下保持冷静并且保持控制。
在本发明的有利实施例中，驾驶员辅助***包括至少一个显示单元，其被构造成将三维图像呈现给车辆的驾驶员。因此，驾驶员可以通过示出三维图像的显示单元以三维方式视觉地感知周围环境的至少一部分，从而可视觉化当前的交通状况并且驾驶员的视野可以通过驾驶员辅助***来扩展。因此，车辆与其它交通参与者之间的碰撞风险可以保持特别低。例如，驾驶员可以基于由显示器示出的三维图像来驾驶车辆通过由其它交通参与者限制的非常狭窄的空隙，而不与其它交通参与者碰撞。
在本发明的进一步有利实施例中，显示单元被构造成基于至少一个预定标准以不同颜色呈现目标。所述目标是通过显示单元显示的三维图像的部分。此外，所述目标不同于所述车辆、被布置在所述车辆的周围环境中并且通过传感器***检测。例如，所述标准可以是检测的目标和车辆之间的距离和/或目标与车辆之间的相对速度和/或车辆和目标的移动的各自方向。例如，因为车辆可能潜在地与所述目标碰撞，所以接近车辆的目标被示出为红色。此外，例如，由于车辆与移动离开车辆的目标和/或距离车辆恒定距离的目标之间的碰撞风险特别低，所以这些目标被示出为灰色。换言之，例如，显示单元被构造成基于确定的危险情况以不同的颜色示出车辆的周围环境中的目标。
在本发明的进一步有利实施例中，摄像机被构造成超高清晰度摄像机(UHD摄像机)或光保真摄像机(LiFi摄像机)。因此，由于摄像机具有高分辨率，所以可以特别精确地检测和观察周围环境的至少一部分。光保真摄像机也被称为LiFi摄像机，其使用也被称为可见光通信的光学数据传输***。
在本发明的进一步有利实施例中，传感器被布置在车辆的顶部上方，使得周围环境的特别大的部分可以由传感器检测。
可选地或另外地，传感器和/或摄像机被安装在车辆的顶部上方使得可以特别有效地检测车辆的周围环境。
在本发明的进一步有利实施例中，传感器被构造成电磁传感器或超声传感器。因此，可以精确地检测非常靠近车辆布置的目标。此外，可以特别精确地检测这种目标与车辆之间的距离。
优选地，传感器***被构造成检测范围最多为15米的近范围传感器***。因此，可以特别精确地观察车辆的周围环境附近使得车辆与其它目标之间的碰撞风险可以保持特别低。此外，近范围周围环境概况辅助可以被实现以将车辆的近范围周围环境的三维虚拟概况呈现给驾驶员。因此，驾驶员辅助***可辅助超车动作和/或停车动作和/或低范围转向。
在本发明的进一步实施例中，传感器***包括安装在车辆的主体的外部上的至少一个传感器带，传感器带延伸跨过车辆的长度的至少大部分，所述长度在车辆的纵向方向上延伸。因此，例如，因为优选地传感器带完全围绕主体即车辆延伸，所以可以围绕车辆超过360°检测车辆的周围环境。
在本发明的进一步有利实施例中，传感器***包括布置在车辆的顶部上方的至少一个传感器盒。此外，传感器***包括布置在传感器盒中的多个传感器，使得可以特别精确地观察车辆的周围环境。
本发明还涉及一种用于辅助驾驶员驾驶车辆的方法，方法包括通过传感器***观察车辆的周围环境的至少一部分，传感器***包括至少一个摄像机、不同于摄像机的至少一个传感器以及数据融合单元。方法进一步包括通过摄像机拍摄周围环境的至少一部分的图像。表征图像的图像数据通过摄像机提供。表征周围环境的至少一部分的至少一个参数通过传感器捕获。此外，表征参数的传感器数据通过传感器提供。此外，图像数据和传感器数据通过数据融合单元合并，从而产生周围环境的至少一部分的虚拟三维图像。根据本发明的驾驶员辅助***的有利实施例和优点被认为是根据本发明的方法的有利实施例和优点，反之亦然。
本发明的进一步的优点、特征和细节从优选实施例的以下描述以及从附图获得。在不脱离本发明的范围的情况下，在说明书中先前提到的特征和特征组合以及在附图的以下描述中和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅可以在各自的指定组合中采用而且可以在任何其它组合中采用或单独采用。
附图说明
图1是包括用于辅助车辆的驾驶员驾驶的驾驶员辅助***的呈乘用车辆形式的车辆的示意性侧视图；以及
图2是驾驶员辅助***的显示单元的示意性主视图，显示单元示出车辆的周围环境的至少一部分的三维图像。
具体实施方式
图1示出呈乘用车辆形式的车辆10。车辆10包括驾驶员辅助***，其具有用于观察车辆10的周围环境14的至少一部分的传感器***12。传感器***包括多个摄像机16和18。例如，摄像机16被构造成LiFi摄像机或超高清晰度摄像机(UHD摄像机)，其中摄像机18被构造成传统摄像机。此外，传感器***12包括被构造成超声传感器的多个传感器20。此外，传感器***12包括被布置在车辆10的顶部24上方布置的传感器盒22中的多个传感器，传感器盒22安装在顶部24上。此外，传感器***12包括围绕车辆10的外周的至少大部分延伸的传感器带26。在当前情况下，传感器带26完全围绕车辆10的主体28延伸，并且因此围绕车辆10本身延伸，其中传感器带26被安装在主体28的外部30上。传感器带26包括被构造成例如电磁传感器和/或摄像机和/或超声传感器的多个传感器。传感器***12的所述传感器不同于摄像机16和18。摄像机16和18被构造成拍摄周围环境14的至少一部分的图像，其中摄像机16和18提供表征拍摄图像的图像数据。不同于摄像机16和18的所述传感器被构造成捕获表征周围环境14的至少一部分的至少一个参数。例如，所述传感器被构造成检测布置在周围环境14中的目标以及检测的目标与车辆10之间的各自距离。此外，所述传感器被构造成提供表征所述参数的传感器数据，所述参数进而表征检测的目标和距离。
此外，传感器***12包括接收图像数据和传感器数据的数据融合单元。数据融合单元被构造成合并接收的图像数据和接收的传感器数据，从而产生周围环境14的至少一部分的虚拟三维图像。如从图2可以看出，传感器***12包括布置在车辆10的内部中的至少一个显示单元32。显示单元被构造成将产生的三维图像呈现给车辆10的驾驶员，其中所述三维图像中的一个可以在图2中看见。由显示单元32呈现的所述三维图像各自以三维方式包括或示出车辆10本身以及诸如其它车辆34和36、骑自行车的人38和行人40的其它交通参与者。因此，车辆10的驾驶员可以视觉上感知车辆10关于所述其它交通参与者的方位。因此，驾驶员可以以特别安全的方式驾驶车辆10，而不与其它交通参与者碰撞。
传感器***12具有最多15米的检测范围，使得周围环境14的近范围概况可以通过显示单元32呈现给驾驶员。此外，显示单元32并且因此传感器***12被构造成基于至少一个预定标准以不同的颜色呈现通过传感器***12检测的目标并且因此所述交通参与者。在当前情况下，标准包括车辆10和各个其它交通参与者之间的距离以及各个其它交通参与者关于本车辆10的移动的方向。例如，因为车辆36和行人40不接近本车辆10，所以车辆36和行人40在三维图像中被示出为灰色。例如，车辆46移动离开车辆10，使得车辆10和车辆36之间的距离增大。此外，例如，行人40静止站立，使得行人40和车辆10之间的各自距离恒定或增大。因此，车辆10与车辆36和行人40之间的碰撞风险低于预定阈值，使得车辆36和行人40在三维图像中被示出为灰色。
然而，由于车辆10与车辆34之间以及车辆10与骑自行车的人38之间的各自距离低于阈值并且车辆34和骑自行车的人38接近车辆10，所以车辆34和骑自行车的人38例如被示出为红色。因此，车辆34和骑自行车的人38是可能与车辆10潜在地碰撞的潜在碰撞目标。这意味着车辆10与车辆34之间的碰撞风险以及车辆10和骑自行车的人38之间的碰撞风险超过阈值，使得车辆34和骑自行车的人38在三维图像中被示出为红色。
通过将三维图像呈现给驾驶员，可以辅助驾驶员在拥挤的交通中驾驶，使得车辆10与其它交通参与者之间的碰撞风险可以保持特别低。换言之，驾驶员10可以基于呈现的三维图像来避免车辆10与其它交通参与者之间的碰撞。另外地或可选地，可以辅助驾驶员将车辆停放在狭窄的停车位中，而不与限制停车位的目标碰撞。

Claims (10)

1.一种用于车辆(10)的驾驶员辅助***，所述驾驶员辅助***包括用于观察车辆的周围环境(14)的至少一部分的传感器***(12)，所述传感器***(12)包括：
-至少一个摄像机(16、18)，其被构造成拍摄所述周围环境(14)的至少一部分的图像并且提供表征所述图像的图像数据；
-至少一个传感器(20)，其不同于所述摄像机(16、18)并且被构造成捕获表征所述周围环境(14)的至少一部分的至少一个参数，所述传感器(20)被构造成提供表征所述参数的传感器数据；以及
-数据融合单元，其被构造成合并所述图像数据和所述传感器数据，从而产生所述周围环境(14)的至少一部分的虚拟三维图像。
2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助***，
其中所述驾驶员辅助***(12)包括至少一个显示单元(32)，其被构造成将所述三维图像呈现给所述车辆(10)的驾驶员。
3.根据权利要求2所述的驾驶员辅助***，
其中所述显示单元(32)被构造成基于至少一个预定标准以不同的颜色呈现目标(34、36、38、40)，所述目标(34、36、38、40)为所述三维图像的部分并且不同于所述车辆(10)、被布置在所述车辆的周围环境(14)中并且通过所述传感器***(12)检测。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的驾驶员辅助***，
其中所述摄像机(16)被构造成超高清晰度摄像机或光保真摄像机。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的驾驶员辅助***，
其中所述传感器被布置在所述车辆的顶部(24)上方。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的驾驶员辅助***，
其中所述传感器和/或所述摄像机(16、18)被安装在所述车辆(10)的顶部(24)上。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的驾驶员辅助***，
其中所述传感器(20)被构造成电磁传感器或超声传感器。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的驾驶员辅助***，
其中所述传感器***(12)包括安装在所述车辆(10)的主体(28)的外部上的至少一个传感器带(26)，所述传感器带(26)延伸跨过所述车辆(10)的长度的至少大部分。
9.根据前述权利要求中的任意一项所述的驾驶员辅助***，
其中所述传感器***(12)包括：
-至少一个传感器盒(22)，其被布置在所述车辆(10)的顶部(24)上方；以及
-多个传感器，其被布置在所述传感器盒(22)中。
10.一种用于辅助驾驶员驾驶车辆(10)的方法，所述方法包括：
-通过传感器***(12)观察车辆的周围环境(14)的至少一部分，所述传感器***(12)包括至少一个摄像机(16、18)、不同于所述摄像机(16、18)的至少一个传感器(20)以及数据融合单元；
-通过所述摄像机(16、18)拍摄所述周围环境(14)的至少一部分的图像；
-通过所述摄像机(16、18)提供表征所述图像的图像数据；
-通过所述传感器(20)捕获表征所述周围环境(14)的至少一部分的至少一个参数；
-通过所述传感器(20)提供表征所述参数的传感器数据；以及
-通过所述数据融合单元合并所述图像数据和所述传感器数据，从而产生所述周围环境(14)的至少一部分的虚拟三维图像。
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