CN112638740A - 用于在车辆中显示车辆周围环境的方法和所属的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在车辆(1)中提供车辆周围环境的显示的方法，其包括：检测自动化程度，车辆(1)以该自动化程度运行；基于所检测的自动化程度从可能的多组附加信息之一中选择一组附加信息，其中，每组附加信息分别包括不同数量的附加信息，其中，每个附加信息描述一个显示选项，该显示选项使车辆在所属的车辆周围环境中的当前状态可视化，其中，选择用于较低自动化程度的一组附加信息比选择用于与该较低自动化程度相比更高自动化程度的一组附加信息具有更少的附加信息；并且显示车辆的车辆周围环境的视图(10)，其中，在所显示的视图中可视化所选择的一组附加信息的附加信息。

Description

用于在车辆中显示车辆周围环境的方法和所属的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆中提供车辆周围环境的显示的方法和一种用于在车辆中提供车辆周围环境的显示的所属装置。

背景技术

在有高度自动化行驶辅助的车辆中，这种最高水平的行驶辅助一开始很少可供使用。经常仅较低水平的自动化被激活，例如具有转向辅助的速度调节设备。与此对应地，可能存在不同水平的自动化之间的许多变换。自动化水平也被称为自动化程度。对于车辆的驾驶员必须始终意识到车辆目前以何种自动化程度运行，以便驾驶员实施正确的行为。因此，在部分自动化(SAE水平2)行驶中例如需要持续地监控行驶调节。在高度自动化(SAE水平3)或完全自动化(SAE水平4)行驶时例如不需要持续地监控行驶调节。

在不同的自动化程度之间进行变换时可能出现混淆。因此可能出现，车辆的驾驶员没有意识到车辆当前以何种自动化程度运行。这种效应也称为模态混淆(Mode-Confusion)。在这种情况下可能出现，由于驾驶员不知道他处于何种自动化水平，所以他没有监控车辆，尽管他需要这样做。图标和提示经常不能持久地显示，并且如果不能，那么它们经常仅能够受限制地解释自动化程度。

发明内容

因此，值得追求的是，提供一种用于显示车辆周围环境的方法，该方法避免驾驶员混淆并且仍然提供必要的信息。

在此，在车辆的内部空间中所显示的环境模型可以在视觉上显示由车辆检测到的环境和所属信息。这例如通过显示自身车辆的俯视图以及位于道路上的车道和可能位于自身车辆的周围环境中的其它车辆而实现。

按照本发明的用于在车辆中显示车辆周围环境的方法包括：检测自动化程度，车辆以该自动化程度运行；基于所检测的自动化程度从可能的多组附加信息之一中选择一组附加信息，其中，每组附加信息分别包括不同数量的附加信息，其中，每个附加信息描述一个显示选项，该显示选项使车辆在所属的车辆周围环境中的当前状态可视化，其中，选择用于较低自动化程度的一组附加信息比选择用于与该较低自动化程度相比更高自动化程度的一组附加信息具有更少的附加信息；并且显示车辆的车辆周围环境的视图，其中，在所显示的视图中可视化所选择的一组附加信息的附加信息。

自动化程度经常也被称为自动化水平。自动化程度描述需要辅助驾驶员到何种程度，以便能够实现车辆的安全运行。低自动化程度意味着车辆将由驾驶员完全或几乎完全本身转向。高自动化程度意味着车辆完全或几乎完全独立行驶。因此，驾驶员所需的动作随着当前的自动化程度下降。而由车辆独立实施的动作随着自动化程度增加。

选择一组附加信息。每个附加信息描述一个显示选项，特定类型的信息可以通过所述显示选项可视化。在此，待可视化的信息类型尤其是由车辆的传感装置检测到的信息。示例性的显示选项是可视化相邻车辆、可视化与相邻车辆的距离信息、可视化相邻车辆的速度或者可视化交通标志。在此，可视化尤其是可以以图形方式、例如通过显示三维物体实现，和/或以文字形式、例如通过显示速度值或距离实现。

优选地，对于车辆能够采用的每个自动化程度存储有恰好一组附加信息。如果车辆以特定的自动化程度运行，则选择相应所属的一组附加信息。选择用于较低自动化程度的一组附加信息比选择用于与该较低自动化程度相比更高自动化程度的一组附加信息具有更少的附加信息。也就是说，对于较低的自动化程度，通过所属的组选择并且因此可视化比对于相对较高的自动化程度更少的附加信息。换句话这意味着，随着自动化程度提高而选择并且因此可视化更多的附加信息，因为相应选择的一组附加信息随着自动化程度增加而包括更多的附加信息。

显示车辆的车辆周围环境的视图。车辆周围环境的视图可以是车辆周围环境的三维图像，该三维图像例如基于周围环境模型以数字的方式生成，或者可以是摄像机图像或由多个摄像机图像组成的视图。因此，车辆周围环境的视图是车辆周围环境的图形成像。附加信息成像在车辆的车辆周围环境的所述视图中，即基于利用附加信息定义的显示选项所选择的信息成像在车辆的车辆周围环境的所述视图中，所述显示选项在相应所选择的一组附加信息中被定义。当然，仅当显示所基于的待显示的信息也可供使用时，才显示附加信息。如果一组附加信息中的附加信息例如是用于与相邻车辆的距离值的显示选项，则当然仅当相邻车辆在该车辆附近时才显示所述附加信息。如果没有相邻车辆可供使用，则不能检测到距离值并且因此也不能可视化该距离值。因此，在附加信息组中的附加信息应理解为显示选项，该显示选项定义，在附加信息可供使用时显示该附加信息。因此，按照本发明，在车辆周围环境的视图中随着车辆的自动化程度提高在不变的车辆周围环境中成像更多信息。

按照本发明在车辆中显示车辆周围环境是有利的，因为尤其是当车辆以低自动化程度运行时，车辆的驾驶员仅得到在车辆周围环境的视图中显示的少量信息。因此，车辆的驾驶员不会从车辆控制中不会分心，其中，还不会丢失重要的信息，因为驾驶员本来仅能够受限制地从车辆周围环境的所显示的视图中读取信息。

然而，如果车辆以高自动化程度运行，则驾驶员也可以集中注意力到车辆的车辆周围环境的视图上并且读取附加的信息。此外，提出一种特别直观的显示，因为在自动化程度较高时大量的附加信息显示，车辆检测大量的信息并且因此能够独立地、即以高自动化程度作用。

此外，在附加信息数量较少的情况下，用于产生视图所需的计算功率下降。因此，对于低自动化程度例如能够最小化车辆的电流消耗。因此，通过所属的计算***需要特别少的能量，并且车辆例如在电动车的电池功率不足时在自动化程度较低时、例如在电池节省模式中还能够行驶特别远。

有利的是，在显示车辆周围环境的视图时还根据所检测的自动化程度来选择车辆周围环境的观察者的视角。因此，在自动化程度高时的视角例如可以这样选择，使得显示车辆的特别远的环境。因此可以显示更多的附加信息。相反地，对于低自动化程度能够特别简单地计算环境的显示。

也有利的是，观察者的视角随着自动化程度提高而变换到处于更高的观察点。因此，这样选择所显示的视野区域，使得在自动化程度低时尤其是显示对于车辆行驶重要的视野，并且随着自动化程度提高也附加地显示车辆的另一环境、例如在车辆后方的环境。因此，在所显示的视图中的信息度也随着自动化程度提高而增加。

尤其是有利的是，观察者的视角随着自动化程度提高从驾驶员视角变换到鸟瞰视角。如果驾驶员以驾驶员视角观察车辆周围环境的视图，则为驾驶员刚好显示车辆行驶所需的信息并且同时获得少量技术显示，该显示使得驾驶员清楚地知道其自身负责车辆行驶，即存在低的自动化程度。如果所显示的车辆周围环境变换成鸟瞰视图，则可以提供用于车辆环境的附加信息。同时向驾驶员表明车辆以高自动化程度运行，因为所选择的视图更确切地说符合观察者角色，例如可与计算机游戏类比。

优选地，用于最低可能的自动化程度的一组附加信息不包含附加信息。因此，对于最低的自动化程度、典型地对于手动行驶绝不提供附加信息。因此，驾驶员的目光不会转向车辆周围环境的视图。必要时可以关掉附加的图形处理器。

也有利的是，检测四个可能的自动化程度中的一个自动化程度，其中，所述四个可能的自动化程度尤其是手动行驶、部分自动化行驶、高度自动化行驶和完全自动化行驶。由于所述可能的自动化程度限制为四个，避免了由于过多可能的视图而引起驾驶员混淆。

也有利的是，至少一组附加信息包括用于在车辆周围环境的视图中显示三维物体的可视化选项。用于显示三维物体的可视化选项是附加信息。这意味着，利用其中一组附加信息将附加类型的三维物体***到车辆周围环境的视图中。因此，当自动化程度提高时，能够增加车辆周围环境的视图的细节精确度。

在此有利的是，选择用于低自动化程度的一组附加信息比选择用于相对高自动化程度的一组附加信息具有用于显示三维物体的相对少的可视化选项。因此避免了用于显示三维物体的可视化选项随着自动化程度提高而变小。由此确保了车辆周围环境的视图随着自动化程度提高变得更详细。

优选地，每组附加信息还配设有用于显示车辆周围环境和/或附加信息的视图的颜色方案。在此，至少两组附加信息配设有不同的颜色方案。以这种方式能够通过颜色指示使驾驶员清楚地知道车辆以何种自动化程度运行。

一种用于在车辆中提供车辆周围环境的显示的装置包括计算单元，该计算单元设计用于实施按照本发明的方法。所述按照本发明的装置具有按照本发明的方法的所有优点。

附图说明

本发明的其它细节、特征和优点由下面的说明和附图得出。其中：

图1示出车辆，该车辆具有根据本发明的一种实施形式的用于在车辆中提供车辆周围环境显示的装置，

图2a至2d分别示出一种车辆的车辆周围环境对于不同自动化程度的示例性视图，以及

图3a和3b示出对于根据本发明所描述的实施形式的用于车辆周围环境视图的不同观察者视角的示意图。

具体实施方式

图1示出车辆1，该车辆包括根据本发明的一种实施形式的用于在车辆中提供车辆周围环境显示的装置。车辆1为此包括计算单元2，该计算单元设计用于实施用于在车辆1中提供车辆周围环境显示的方法。

车辆1包括车辆电子装置4，该车辆电子装置适合于以不同的自动化程度运行车辆1，即承担车辆1的纵向和/或横向引导。由车辆电子装置4辅助不同的自动化程度。因此，在车辆电子装置4上能够选择，是应该手动行驶车辆、应该发生部分自动化行驶、应该发生高度自动化行驶、还是应该发生完全自动化行驶。在手动行驶时，车辆1的驾驶员完全承担对车辆1的控制。在部分自动化行驶时，车辆电子装置4例如通过车道保持辅助在限定的范围内干预驾驶员的行驶行为。在高度自动化行驶中，几乎所有的转向功能、即所有的纵向和横向引导功能由车辆电子装置4承担，然而其中一如既往地需要驾驶员监控车辆电子装置4的动作。如果选择了高度自动化行驶，则车辆电子装置4完全承担车辆1的纵向和横向引导。

车辆1在该实施形式中包括环境传感装置5，该环境传感装置例如构造为激光雷达***。通过环境传感装置5扫描车辆1的周围环境并且检测关于车辆1的周围环境的信息。替代地或附加地，环境传感装置5也可以包括超声传感器、雨水传感器或其它传感器。环境传感装置5适合用于检测来自车辆环境的信息。

车辆1还包括摄像机***6，该摄像机***检测车辆1所处的车辆周围环境的视图。摄像***6包括至少一个摄像机，但也可以包括多个摄像机。

此外，在车辆1的内部空间中设置有显示器3，在该显示器上为车辆1的驾驶员显示信息。为此，由计算单元2为显示器3提供图像信号。

如果实施按照本发明的方法，则首先检测自动化程度，车辆1当前以该自动化程度运行。为此，由计算单元2从车辆电子装置4的查询自动化程度。因此，由车辆电子装置4将信息传输给计算单元2，所述信息表明车辆1是手动地行驶、部分自动化地行驶、高度自动化地行驶还是完全自动化地行驶。在此，车辆电子装置4在这里是用于以不同的自动化程度自动化驾驶车辆1的***。

在检测到自动化程度之后，基于所检测自动化程度从多组附加信息之一中选择一组附加信息。为此，四个可能的自动化程度中的每一个分别配设有一组附加信息。因此，为手动行驶配设第一组附加信息，为部分自动化行驶配设第二组附加信息，为高度自动化行驶配设第三组附加信息，并且为完全自动化行驶配设第四组附加信息。

第一组附加信息不包括附加信息。因此，第一组附加信息是空的。这意味着，用于最低可能的自动化程度的第一组附加信息不包含附加信息。因此，对于第一组附加信息不选择可视化车辆1在所属的车辆环境中的当前状态的显示选项。

第二组附加信息包括三个附加选项。因此，选择三个显示选项，这些显示选项可视化车辆1在所属的车辆环境中的当前状态。因此，所述三个显示选项定义相邻车辆12显示为三维模型，从而显示相邻车辆12的运动轨迹或速度指示器13，并且前方行驶的车辆的接近通过接近标志14来标记。

第三组附加信息同样包括三个附加选项。在此，第三组附加信息包括与第二组附加信息相同的附加信息。因此，选择三个显示选项，这些显示选项可视化车辆1在所属的车辆环境中的当前状态。因此，所述三个显示选项定义相邻车辆12显示为三维模型，从而显示相邻车辆12的运动轨迹或速度指示器13，并且前方行驶的车辆的接近通过接近标志14来标记。

第四组附加信息包括七个附加选项。因此，选择七个显示选项，这些显示选项可视化车辆1在所属的车辆环境中的当前状态。因此，所述七个显示选项定义相邻车辆12显示为三维模型，显示相邻车辆12的运动轨迹或速度指示器13，前方行驶的车辆的接近通过接近标志14来标记，交通标志16显示为三维物体，建筑物17显示为三维物体，并且与相邻车辆12的距离信息15以数字的形式显示。

得出第一组附加信息、第二组附加信息和第四组附加信息分别包括不同数量的附加信息。第一组附加信息包括比第四组附加信息更少的附加信息。同时，手动行驶与完全自动化行驶相比是相对较低的自动化程度。因此，用于较低自动化程度、即手动行驶的一组附加信息包括比选择用于相对较高自动化程度的一组附加信息(在此为用于完全自动化行驶的第四组附加信息)相对更少的显示选项。因此，随着自动化程度提高提供了更多的附加信息。

如果选择了一组附加信息，则显示车辆1的车辆周围环境的视图10，其中，在所显示的视图10中可视化所选择的附加信息组的附加信息。

车辆周围环境的视图10的显示通过在显示器3上输出车辆周围环境的由计算单元2计算的图像来实现。为此，在最简单的情况下显现摄像机图像，以便显示车辆周围环境。

在本发明的这里所描述的实施形式中，车辆周围环境的观察者的视角随着自动化程度变换。为此，通过计算的方式确定车辆周围环境的视图。为此，借助环境传感装置5扫描车辆周围环境并且构建车辆周围环境的三维模型。应当指出的是，存在用于提供车辆1的车辆周围环境的来自不同视角的视图的不同技术。因此，例如也可以将摄像机图像投影到虚拟空间中的虚拟投影面上，以便从不同视角产生车辆周围环境的照相写实主义的(fotorealistisch)的视图。

在显示车辆周围环境的视图10时，根据检测到的自动化程度来选择车辆周围环境的观察者的视角。这在图3a和3b中示例性地示出。在此，在图3a中示出用于最低自动化程度、即用于手动行驶的车辆周围环境的观察者的观察点21。此外，在图3中示出用于部分自动化行驶的观察者的观察点22。在图3b中示出用于高度自动化行驶23的观察者的观察点23和用于完全自动化行驶24的观察者的观察点24。在此，观察点21至24描述摄像机设置在何处，从该摄像机的视角产生车辆1的车辆周围环境的视图。在此，摄像机实际上没有设置在该位置上，仅这样计算车辆周围环境的视图，就好像摄像机设置在相应的观察位置上那样，以便检测车辆周围环境。由图3a和图3b可以看出，观察者的视角、即观察点21至24随着自动化程度提高而变换到处于更高的观察点。

因此，用于手动行驶的观察者的观察点21设置在第一高度上，在此设置在驾驶员的齐眉高度上。对于部分自动化行驶来说，用于部分自动化行驶的观察者的观察点22设置在车辆1的尾部后面的第二高度上，其中，第二高度大于第一高度。对于高度自动化行驶来说，用于高速自动化行驶的观察者的观察点23设置在车辆1的尾部后面的第三高度上，其中，第三高度大于第二高度。对于完全自动化行驶来说，用于完全自动化行驶的观察者的观察点24设置在车辆1的尾部后面的第四高度上，其中，第四高度大于第三高度。在此，所述高度描述在车辆1的支承面上方的距离。在此，所显示的用于手动行驶的视图10的视线方向指向车辆1的行驶方向。对于其余的自动化程度，视线方向指向车辆1、即指向车辆1的模型。

当然，在图3a和图3b中示出车辆1和观察者的观察点21至24的示意性布置结构。在此，图3a和3b因此可以被理解为，描述在真实世界中的观察位置，或者描述在真实世界的相应三维模型中的观察位置。在此决定性的是，车辆周围环境的视图这样显示，就像在真实世界中的观察点如在图3a和3b中所示那样来选择，即就像在所述位置上设置有摄像机那样。

通过观察者的观察点21至24的所选择的定位，观察者的视角随着自动化程度提高变换到处于更高的观察点。因此，观察者的观察点22至24从驾驶员的齐眉高度变换到第四高度。因此实现了观察者的视角随着自动化程度提高而从驾驶员视角变换到鸟瞰视角。

相应所选的一组附加信息的附加信息成像到车辆1的车辆周围环境的视图中，该车辆周围环境成像在显示器3上。这在图2a至2d中示例性地示出。在此，图2a示出具有用于手动行驶的第一组附加信息的附加信息的所显示的视图10。第一组附加信息不包括附加信息。因此由图2a可看出，仅显示车辆1的车辆周围环境。在此，车辆1由车辆1的三维模型11代表。否则，车辆1的车辆周围环境显示为空。在实际中，在示出在图2a中示出的视图10的时刻，例如交通灯位于车辆1之前。然而，这在视图10中未示出，因为没有相应的显示选项被定义为第一组附加信息中的附加信息。可看出的是，观察点位于驾驶员的齐眉高度上、即位于第一高度上。视线方向指向行驶方向。因此，仅可看出车辆1的三维模型11的一部分。

图2b示出车辆1的车辆周围环境的视图10，该视图具有包含在第二组附加信息中的附加信息。因此，在该视图10中显示车辆1的相邻车辆12。同时，这些相邻车辆12的速度分别通过一个速度指示器13显示，该速度指示器构造为色带。前方行驶的车辆的接近通过接近标记14来显示。接近标记14在此构造为围绕正在接近的前方行驶的车辆的框。此外可看出，附加信息的实际显示、即可能的显示选项的使用取决于是否存在相应的信息。因此，需要用于显示相邻车辆12的信息例如通过如下方式来获取，即，车辆1的车辆周围环境通过环境传感装置5来扫描。如果环境传感装置5没有检测到相邻车辆，则在所显示的视图中也不显示相邻车辆12。可看出，观察点升高到更大的高度、即升高到第一高度。同时，视线方向指向车辆1的三维模型11。因此产生位于较低位置的鸟瞰视图作为视图10。

图2c示出车辆1的车辆周围环境的对于高度自动化行驶的视图10。可看出，观察点升高到更大的高度、即升高到第二高度。因此，观察者的视角朝向更高的鸟瞰视角的方向迁移。显示与对于部分自动化行驶而言相同的附加信息。因此，在视图10中显示车辆1的相邻车辆12。同时，这些相邻车辆12的速度分别通过一个速度指示器13显示，该速度指示器构造为色带。如在由图2b已知的对于部分自动化行驶的视图10中那样也通过接近标记14显示前方行驶的车辆的接近。然而，因为在图2c中示出的场景中不存在前方行驶的车辆的接近，所以不使用相应的显示选项。

图2d示出车辆1的车辆周围环境的视图10，其中显示用于完全自动化行驶的第四组附加信息的附加信息。可看出，现在同样将交通标志16和建筑物17可视化为三维物体。此外，以数字的形式显现用于相邻车辆12的距离信息15。观察点上升到第三高度并且因此显示高的鸟瞰视角。因此，用于完全自动化行驶的视图10包括大部分附加信息并且具有最高的信息量。

附加信息在这里所描述的实施形式中不局限于数字信息，如这例如对于距离信息15在图2d中的用于完全自动化行驶的视图10中显示的那样。因此，大多数附加信息是用于在车辆周围环境的视图中显示三维物体的可视化选项。因此，例如相邻车辆12、交通标志17和建筑物17显示为三维物体。

在本发明的其它实施形式中，每组附加信息还配设有用于显示车辆周围环境和/或附加信息的视图的颜色方案。因此，例如相邻车辆的配色可以随着自动化程度提高而选择成更占优势的。因此，例如示出相邻车辆12的三维模型的饱和度可以随着自动化程度增加。

连同上述公开内容，明确参考附图的公开内容。

附图标记列表

1 车辆

2 计算单元

3 显示器

4 车辆电子装置

5 环境传感装置

6 摄像机***

10 视图

11 车辆的三维模型

12 相邻车辆

13 速度指示器

14 接近标记

15 距离信息

16 交通标志

17 建筑物

21 用于手动行驶的观察点

22 用于半自动行驶的观察点

23 用于高度自动行驶的观察点

24 用于完全自动行驶的观察点

Claims (10)

1.一种用于在车辆(1)中提供车辆周围环境的显示的方法，该方法包括：

-检测自动化程度，车辆(1)以该自动化程度运行，

-基于所检测的自动化程度从可能的多组附加信息之一中选择一组附加信息，其中，每组附加信息分别包括不同数量的附加信息，其中，每个附加信息描述一个显示选项，该显示选项使车辆在所属的车辆周围环境中的当前状态可视化，其中，选择用于较低自动化程度的一组附加信息比选择用于与该较低自动化程度相比更高自动化程度的一组附加信息具有更少的附加信息，并且

-显示车辆的车辆周围环境的视图(10)，其中，在所显示的视图(10)中可视化所选择的一组附加信息的附加信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在显示车辆周围环境的视图(10)时还根据所检测的自动化程度来选择车辆周围环境的观察者的视角。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述观察者的视角随着自动化程度提高而变换到处于更高的观察点。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其特征在于，所述观察者的视角随着自动化程度提高从驾驶员视角变换到鸟瞰视角。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于最低可能的自动化程度的一组附加信息不包含附加信息。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，检测可能的四个自动化程度中的一个，所述四个自动化程度尤其是手动行驶、部分自动化行驶、高度自动化行驶和完全自动化行驶。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一组附加信息包括用于在车辆周围环境的视图中显示三维物体的可视化选项。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，选择用于低自动化程度的一组附加信息比选择用于相对高自动化程度的一组附加信息具有用于显示三维物体的相对少的可视化选项。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每组附加信息还配设有用于显示车辆周围环境和/或附加信息的视图的不同颜色方案。

10.一种用于在车辆(1)中提供车辆周围环境的显示的装置，该装置包括计算单元(2)，该计算单元设计用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

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