用于通过机动车辆中的驾驶员辅助系统对行驶方向执行修正的方法以及用于此的控制设备与流程

1.本发明涉及一种用于通过机动车辆中的驾驶员辅助系统对行驶方向执行修正的方法。本发明还涉及一种用于此的控制设备。


背景技术：

2.机动车辆中的驾驶员辅助系统被设计用于在机动车辆滚动时辅助在驾驶时对机动车辆的控制。为此，驾驶员辅助系统例如包括车道保持辅助，所谓的车道辅助(la)，以便根据借助检测到的周围环境特征识别出的至少一个车道的走向来操纵机动车。就此而言，可以借助输出装置，尤其是基于增强现实(augmented reality或ar)的输出装置，和/或在机动车辆驾驶员视线中的显示器，例如抬头屏幕(抬头显示器或hud)，显示即输出驾驶员辅助系统的信息，以便以利用信号的方式指示出驾驶员辅助系统的目前的活动。
3.us 9 987 926 b2公开了一种用于显示车辆的驾驶相关的引导、尤其是在离开车道时的引导(车道偏离引导)或变换车道时的引导(车道变换引导)的电子设备的控制方法。为了辅助该引导，在利用生成的信息如车道信息的情况下获知指示符，并通过将获知的指示符重叠在道路引导屏幕的特定区域上来显示。例如，借助于显示的指示符，可以显示待执行的车道变换或车道的偏离。
4.us 10 181 266 b2解释了一种用于为车辆提供驾驶辅助的系统，具有用于控制成像设备的电子控制单元，例如增强现实抬头显示器(ar-hud)。基于一个或多个检测到的车辆动作，例如变道以为了超车或改变转向角以为了转弯，并且基于一个或多个路面特性，例如车道标记，激活或停用成像设备。借助于成像设备，尤其是在视野受限情况下的弯道行驶时，可以向控制车辆的驾驶员提供关于当前交通状况的信息。
5.此外，wo 2017/162278 a1和us 2015/0204687 a1分别描述了一种辅助变道的方法，其中，借助于增强现实器具来显示变道信息。
6.在上述方法方面不利的是，此外必须通过机动车驾驶员的干预、尤其是对转向的修正以保持车道或变道，作为对由驾驶员辅助系统借助于输出装置输出给驾驶员的信息的响应来修正驾驶行为。
7.us 2019/0031027 a1公开了一种驾驶辅助系统，其例如也可以构造为车道保持辅助，并且可以至少部分自动化地控制车辆。为了提高驾驶舒适度，驾驶员可以设定所谓的信任模式，其中，在自动控制时可以将探测到的障碍物和车道显示为ar信息。
8.wo 2019/071 212 a1公开了一种用于检测弯道的驾驶辅助系统，其中，该弯道借助视觉数据得以获知，并且其参数可以被确定。结合基于此的车道识别，驾驶员辅助系统(adas)例如可以识别出从车道的偏移，并输出警告信号，或在路径规划时使用自动驾驶系统。
9.此外，de 10 2017 212 367 a1描述了一种用于以网格形式显示车辆前方的轨迹的走向的方法。该走向可以虚拟地在实际的真实环境上显示，并例如用于实现基于hud的导
航显示。
10.在自动干预的情况下，存在这样的风险，即驾驶员受到惊吓并干预自动驾驶操作且从而过度控制或阻碍自动驾驶操作。


技术实现要素：

11.本发明的目的在于，在车道行驶时由驾驶员辅助系统以特别用户友好的方式对机动车的行驶方向执行修正。
12.该目的通过独立专利权利要求的主题实现。在从属权利要求、以下描述和附图中说明了具有本发明的适宜的且重要的改进方案的有利设计方案。
13.根据本发明的用于通过机动车辆中的驾驶员辅助系统对行驶方向执行修正的方法，由驾驶员辅助系统的控制设备在机动车沿行驶方向于当前行驶的车道内行驶时执行。如果识别出对修正行驶方向的需要以便机动车在当前行驶车道内继续运行，则借助于机动车的输出装置输出至少一个显示符号，其中，所述至少一个显示符号显示待对行驶方向执行的修正。然后才执行借助于所述至少一个显示符号显示的对行驶方向的修正，其中，操控机动车的转向，并且在此继续输出所述至少一个显示符号。这意味着，借助于驾驶员辅助系统的控制设备主动地影响即操控机动车辆的转向。如果识别出应该干预机动车辆的转向，从而机动车辆继续在车道内行驶，即滚动，则驾驶员辅助系统进行干预。在这种情况下，在对行驶方向执行修正之前通过所述至少一个显示符号例如光学图形元件已经在时间上提前输出即显示驾驶员辅助系统对机动车辆的控制或横向引导的干预。所述至少一个显示符号通过输出装置例如屏幕，可视地显示给车辆乘员，尤其是操纵机动车辆的车辆乘员。驾驶员辅助系统的后续干预在车辆乘员没有主动动作的情况下执行，但是其中，借助于所显示的所述至少一个显示符号提前、即在干预进行之前，并且在此期间、即在对行驶方向执行修正时通报车辆乘员对机动车辆的行驶方向的修正的执行。例如，该方法可以在这样的行驶情况下执行，即机动车在车道内行驶，并且在此缓慢地(也就是说，对车辆乘员而言不能直接察觉)接近车道的边界。在此，通过驾驶员辅助系统例如借助摄像机识别需要修正行驶方向，以便机动车辆继续在车道内运行，并且不越过车道边界。为了让车辆乘员注意到通过驾驶员辅助系统对行驶方向待执行的、即即将来临的修正，通过所述至少一个显示符号来显示时间上在稍后的时间点执行的干预。随后，控制设备通过操控机动车辆的转向对行驶方向执行修正。借助显示器具显示的至少一个显示符号在执行修正期间继续输出。
14.有利的是，对行驶方向的修正与动作即车辆乘员的行动例如由操纵机动车辆的车辆乘员对机动车辆的方向盘的操作无关，并且在需要时由驾驶员辅助系统引发和执行。被提前通报的车辆乘员因此可以对驾驶员辅助系统的干预有准备，或者容易地了解驾驶员辅助系统的干预，因为他提前知道了行驶方向的修正。因此可以防止由车辆乘员响应于通过驾驶员辅助系统对行驶方向执行的修正而采取反控制措施，例如突然操作方向盘到相反方向上。此外降低了这样的可能性，即由于车辆乘员不知道驾驶员辅助系统的干预，所以车辆乘员通过操作方向盘而无意地增强由驾驶员辅助系统执行的修正。由于车辆乘员在驾驶员辅助系统的干预方面被通报，可以提高在机动车辆运行时的安全性。
15.本发明基于如下认识：通过输出所述至少一个显示符号向车辆乘员显示驾驶员辅助系统的行为，并且因此实现了车辆乘员对驾驶员辅助系统的干预的理解。此外，可以在正
确的时间，即在准备对行驶方向执行修正时和期间，向车辆乘员输出表征行驶方向的修正的信息。
16.一种实施方式设置成，输出装置包括用于增强现实显示、所谓的增强现实(ar)的屏幕。通过屏幕向车辆乘员输出对行驶方向待执行的和/或已执行的修正，其方式为，所述至少一个显示符号与车辆周围环境至少部分地叠加。该屏幕尤其是布置在操纵机动车辆的车辆乘员的视野范围中的抬头屏幕，所谓的抬头显示器(hud)。这意味着，可透过部分透明地构造的所述至少一个显示符号看到车辆周围环境。车辆乘员因此可以获得车辆周围环境，而车辆周围环境的部分区域不被所述至少一个显示符号完全覆盖。例如，通过所述至少一个显示符号来显示车道的边界，其中，车道的被所述至少一个显示符号覆盖的即叠加的表面仍然可见。由此可以增加针对车辆乘员的信息量，因为既显示了车辆周围环境，又显示了表征对行驶方向的修正的所述至少一个显示符号。
17.对此，另一实施方式设置成，输出装置包括布置在机动车辆的方向盘处的振动元件，用于输出触觉信号。借助于振动元件，至少部分地与被显示的所述至少一个显示符号同时地向操纵机动车辆的车辆乘员输出对行驶方向待执行的和/或已执行的修正。因此，通过所述至少一个显示符号光学地显示的对行驶方向的修正至少部分地借助触觉信号给车辆乘员强调(untermalt)，即通过该触觉信号被增强。备选地或附加地可以设置成，同步地输出所述至少一个显示符号和触觉信号。如果例如被显示的所述至少一个显示符号被构造成与车辆周围环境相似并且尤其是具有颜色相似性，则它可能由车辆乘员仅加剧困难地察觉。也就是说，车辆乘员可能难以将所述至少一个显示符号与车辆周围环境区分。如果车辆乘员没有看出或忽视了所述至少一个显示符号，则也可以通过触觉信号来察觉对行驶方向待执行的和/或已执行的修正。
18.另一实施方式设置成，所述至少一个显示符号对齐透视地(fluchtperspektivisch)并且沿行驶方向布置在当前行驶车道的两个边界内，和/或以图形方式显示车道的两个边界之一。这意味着，可以在车道外不受限制地、即完全地获得机动车的车辆周围环境，并且所述至少一个显示符号仅布置在向外封闭车道的边界内。车道的边界例如是车道标记和/或物理边界，如路缘石。如果机动车辆在车道内运行，则通过对齐透视的显示向车辆乘员显示车道的走向。所述至少一个显示符号因此可以直观地与车辆周围环境相关联。此外，通过完全可见的边界，即使在通过所述至少一个显示符号输出对行驶方向的修正时，也可以察觉到车道向外受到限制。
19.对此，另一实施方式设置成，所述至少一个显示符号包括至少一个动态的显示符号，通过所述至少一个动态的显示符号时间上可变化地显示对行驶方向的修正。这意味着，所述至少一个动态的显示符号发生变化。所述至少一个动态的显示符号例如是平行于车道边界之一布置的动态图形元件，通过该动态图形元件示意性地显示对行驶方向的修正。由此尤其地可以光学地输出对行驶方向的修正的时间走向和/或程度。由此例如可以向车辆乘员显示是否刚刚才开始执行修正，或者该修正是否大部分已经完成。此外可以显示，对行驶方向的修正是大于还是小于等于预定的修正因子，例如转向角。有利的是，车辆乘员可以通过所述至少一个动态的显示符号特别容易地识别出对行驶方向的修正，并且可以自己适应驾驶员辅助系统的干预。
20.另一实施方式设置成，所述至少一个显示符号包括至少一个静态的显示符号，通
过所述至少一个静态的显示符号，在时间上恒定地显示车道的两个边界中的至少一个边界，其中，所述至少一个动态的显示符号布置在两个边界之一处，并且直接布置在所述至少一个静态的显示符号处，以便与所述至少一个静态的显示符号在光学上形成共同的输出区域。因此，两个显示符号的输出在位置上相互关联。这意味着，车辆乘员的所述至少一个动态的显示符号和所述至少一个静态的显示符号形成为共同的单元。在此，输出区域的由所述至少一个动态的显示符号所涵盖的部分区域被察觉为可变的，即可变化的，并且输出区域的由所述至少一个静态的显示符号所涵盖的部分区域被察觉为稳定的，即在时间上是不可变化的。所述至少一个静态的显示符号例如是与车道边界之一平行地直接布置在至少一个动态图形元件处的静态图形元件，通过该静态图形元件示意性地显示至少一个边界。有利的是，通过所述至少一个静态的显示符号持久地显示车道的几何形状，尤其是相对于其它车道的几何形状。
21.另一实施方式设置成，所述至少一个显示符号的输出包括在时间上彼此相继的多个输出阶段。所述至少一个显示符号的至少一个输出参数根据相应的输出阶段而变化，其中，所述至少一个输出参数包括输出强度和/或输出颜色和/或输出持续时间。这意味着，所述至少一个显示符号的输出在多个步骤、即多个输出阶段中进行。在相应的输出阶段中，显示符号的所述至少一个输出参数被改变，例如增大或减小，以便设置所述至少一个显示符号的外观和/或特征。例如，在对行驶方向开始执行修正时，所述至少一个显示符号特别显眼地输出给车辆乘员。所述至少一个显示符号的输出强度高，输出颜色包括明亮的信号颜色，并且输出持续时间长。如果已经大部分对行驶方向执行了修正，则输出强度低，输出颜色包括柔和的信号颜色，并且输出持续时间短。备选地或附加地可以设置成，在对行驶方向执行修正之前，比执行修正时更不显眼地向车辆乘员输出所述至少一个显示符号，以便让车辆乘员对待执行的干预有准备，而未惊吓到他。车辆乘员因此可以实行这样的评估，即由驾驶员辅助系统对行驶方向的修正是否应执行和/或已执行以及应在多大程度上执行和/或已在多大程度上执行。
22.对此，另一实施方式设置成，在多个输出阶段中的第一输出阶段中输出至少一个第一显示符号，并且在第一输出阶段之后的第二输出阶段中输出至少一个第二显示符号，其中，第一显示符号的第一输出强度大于第二显示符号的第二输出强度。这意味着，相应的输出强度随着对行驶方向执行的修正的时间进程而降低。例如，至少第一显示符号可以向车辆乘员清楚地显示驾驶员辅助系统对转向的干预，该至少第一显示符号在修正开始时输出，并且其输出强度比至少一个第二显示符号的输出强度高。此时有利的是，至少第一显示符号特别清楚地输出给车辆乘员并且该车辆乘员由此被告知。相反，如果已经对行驶方向执行了修正，则其输出强度相对较低的至少第二显示符号通知已经借助至少第一显示符号被告知的车辆乘员。备选地或附加地可以设置成，在时间上处于第一输出阶段之前的输出阶段即所谓的导入输出阶段中，输出至少一个另外的显示符号，其输出强度小于第一输出强度，以便让车辆乘员对所述至少一个第一显示符号的输出有准备。
23.此外设置成，检测机动车辆相关于当前行驶的车道的相对位置。借助检测到的机动车的相对位置，获知机动车相距当前行驶的车道的两个边界中的至少一个边界的距离。如果获知的距离小于最小距离，则识别出需要对行驶方向执行修正。机动车辆和当前行驶的车道尤其是至少一个边界的相对位置，例如借助机动车辆的传感器装置(例如摄像机)，
和/或通过机动车辆的全球卫星导航系统，和/或由通过通信连接与机动车辆连接的外部装置如服务器和/或至少一个另外的车辆和/或路边处的测量站来获知即确定。通过机动车辆的评估装置，借助机动车辆和车道的两个检测到的边界中的至少一个的检测到的相对位置来获知，是否未超过预设的尤其是存储在控制设备的存储装置中的、在机动车辆与至少一个边界之间的最小距离。如果未超过最小距离，则可以由驾驶员辅助系统通过操控机动车辆的转向来引入并执行对行驶方向的修正。有利的是，由驾驶员辅助系统基于检测到的相关于车道的相对位置，而不是基于通过车辆乘员的可能不充分或有误的评估，来获知对修正的需求。因此可以提高车辆乘员和/或其它交通参与方的安全性。
24.根据本发明的用于机动车辆的驾驶员辅助系统的控制设备具有这样的处理器装置，即该处理器装置被设立成用来执行用于通过驾驶员辅助系统对行驶方向执行修正的方法。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这样的程序代码，即该程序代码被设立成用于在实施时由处理器装置执行根据本发明的方法。程序代码可以存储在处理器装置的数据存储器中。
25.本发明还包括机动车辆的根据本发明的控制设备的改进方案，所述改进方案具有如其已经结合根据本发明的方法的改进方案所描述的特征。出于这个原因，这里不再一次描述根据本发明的控制设备的相应的改进方案。
26.本发明还包括所述实施方式的特征的组合。
附图说明
27.下面描述本发明的实施例。对此：图1示出了用于在机动车辆中通过驾驶员辅助系统对行驶方向执行修正的方法的示意性流程；和图2示出了在行驶方向上以从机动车辆内部空间中的观察方向的视图的草图。
具体实施方式
28.下面解释的实施例是本发明的优选实施方式。在该实施例中，实施方式的所描述的构件分别呈现本发明的应彼此独立地考察的各个特征，所述特征也分别彼此独立地改进了本发明，且因此也应单独地或以与所示组合不同的组合被视为本发明的组成部分。此外，所描述的实施方式还可由本发明的已经描述的其它特征予以补充。
29.在附图中，功能相同的元件分别标有相同的附图标记。
30.图1示出了包括多个方法步骤s1至s5的方法的示意性流程。在第一准备方法步骤s1中，带有车辆乘员11尤其是操纵机动车辆10的车辆乘员11的机动车辆10，沿行驶方向12在车辆周围环境16的当前行驶的车道14内行驶。机动车辆10包括驾驶员辅助系统18，其中，驾驶员辅助系统18的控制装置20借助控制装置20的处理器装置21执行相应的方法步骤s1至s5，其中，为了对行驶方向12执行修正，操控机动车辆10的转向。车道14由两个构造为车道标记的边界22、24向外限界。当机动车辆10在当前行驶的车道14内最佳地运行时，机动车辆10的纵轴线26基本上平行于两个边界22、24延伸。为了检测机动车辆10相对于当前车道14尤其是其边界22、24的示意性地用叉号表示的相对位置28，机动车辆10具有传感器装置，
如摄像机或速度计和全球卫星导航系统。基于检测到的机动车辆10的相对位置28，在第二方法步骤s2中借助处理器装置21来获知机动车辆10相距两个边界22、24中的至少一个边界的距离30。如果所获知的机动车10的距离30小于所存储的最小距离32，则在第三方法步骤s3中识别出对行驶方向12执行修正的需要，以便机动车10继续在当前行驶的车道内14内运行。当借助于操控机动车辆10的转向来修正行驶方向12时，行驶方向12应被转换成即调整成修正的行驶方向33。在第四方法步骤s4中，借助机动车辆10的输出装置36输出至少一个显示符号34，其中，所述至少一个显示符号34表明将把行驶方向12修正成经修正的行驶方向33。随后在第五方法步骤s5中对行驶方向12执行修正，其中，借助于驾驶员辅助系统18的控制设备20来操控机动车10的转向。在此，所述至少一个显示符号34借助用于输出对行驶方向12执行的修正的输出装置36予以显示。
31.输出装置36包括用于对构造为光学图形元件的所述至少一个显示符号34增强现实显示、即所谓的增强现实(ar)的屏幕38和布置在机动车10的方向盘40处的用于输出触觉信号的振动元件42。借助输出的所述至少一个显示符号34，尤其是与至少部分同时输出的触觉信号相组合地，向车辆乘员11，尤其是操纵机动车辆10的车辆乘员11，显示，对行驶方向12将执行的和/或已执行的修正。当输出所述至少一个显示符号34时，部分透明地构造的所述至少一个显示符号34与车辆周围环境16至少部分地叠加。屏幕38尤其是布置在操纵机动车辆10的车辆乘员11的视线中的抬头屏幕，所谓的抬头显示器(hud)。
32.图2在对齐透视的前视图中以从机动车辆10的内部空间中的观察方向沿行驶方向12透过机动车辆10的挡风玻璃示出了待行驶的车道14。机动车辆10在当前行驶的车道14内运行，在该车道旁布置有另一车道44。车道14由两个边界22、24向外限界，其中，边界之一22构造为车道标记，并且边界之一24构造为路缘石。此外，示出了其它的沿着和逆着行驶方向12移动的交通参与方46和车辆周围环境16的组成部分，如至少一个交通标牌48、车道照明元件50和构造为停车站的短途交通基础设施52。在操纵机动车辆10的车辆乘员11的观察方向上，布置有被构造为抬头屏幕的屏幕38，该屏幕输出部分透明的与车辆周围环境16叠加的所述至少一个显示符号34。所述至少一个显示符号34是对齐透视的，并且布置在当前行驶的车道14的两个边界22、24内。在此，所述至少一个显示符号34包括：至少一个动态的显示符号54，用于可随时间改变地显示对车道14待执行的或已执行的修正；和至少一个静态的显示符号56，用于稳定地即时间恒定地显示当前行驶的车道14的两个边界22、24中的至少一个边界。所述至少一个动态的显示符号54布置于两个边界22、24之一处，且直接布置于所述至少一个静态的显示符号56处，也就是说，所述至少一个动态的显示符号54在两个边界22、24之一与所述至少一个静态的显示符号56之间示出。所述至少一个动态的显示符号54和所述至少一个静态的显示符号56在此形成共同的输出区域58。
33.对所述至少一个显示符号34的输出包括多个在时间上彼此相继的输出阶段，其中，在图1中示意性地，第四方法步骤s4代表第一输出阶段，并且第五方法步骤s5代表在第一输出阶段之后的第二输出阶段。根据相应的输出阶段来改变所述至少一个显示符号34的至少一个输出参数，如输出强度、输出颜色和/或输出持续时间。在第一输出阶段中输出至少一个第一显示符号60，且在第二输出阶段中输出至少一个第二显示符号62，其中，所述至少一个第一显示符号60的第一输出强度大于所述至少一个第二显示符号62的第二输出强度，以便例如有差别地输出对行驶方向12的修正的时间进程，并且显示多个彼此相继的图
形化的输出阶段。
34.驾驶员辅助系统18被设计成用于当在当前行驶的车道14内运行时辅助机动车辆10。例如，借助于对行驶方向12的修正来防止车辆乘员11不经意地离开车道14或予以复原，使得机动车辆10又在车道14内行驶。目前，仅向车辆乘员11输出驾驶员辅助系统18的运行模式，从而显示激活的运行模式和非激活的运行模式。为了向车辆乘员11详细通报借助驾驶员辅助系统18对行驶方向12待执行的和已执行的修正，可以借助于输出所述至少一个显示符号34，动画地输出驾驶员辅助系统18的干预。附加地，可以相应地调整所述至少一个输出符号34的输出颜色。在此，所述至少一个输出符号34具有这样的几何形状，即该几何形状例如以曲线反映出即呈现出车道14、尤其是其边界22、24的走向。被通报的车辆乘员11可以在驾驶机动车辆10期间以简单的方式了解驾驶员辅助系统18的行为。尤其地，借助输出装置36同步地输出所述至少一个光学显示符号34，与借助布置在方向盘40处的振动元件42的触觉信号一起，可以特别清楚地表明对行驶方向12的修正。就此而言相关的信息因此借助所述至少一个显示符号34在合适的时间点在适合于车辆乘员11的输出位置处输出给车辆乘员11。
35.车辆辅助系统18尤其是被设计成用于在所谓的增强驾驶即带有增强现实的行驶时使用在机动车辆10中，其中，机动车辆10可以具有自主级1至5。其它应用包括显示装置36，例如带有增强现实的眼镜(增强现实眼镜或ar眼镜)和移动终端器具或用于显示增强现实的其它器具的抬头屏幕(抬头显示器或hud)。备选地或附加地，可以显示虚拟现实(virtual reality或vr)和混合现实(mixed reality或mr)。备选地或附加地，车辆辅助系统18可以在与机动车辆10不同的以下车辆中使用：电动道路车辆，如电动自行车(e-bike或pedelec)、小型摩托车(scooter)、电动小型摩托车(e-scooter)、电动踏板车或电动汽车；飞行器，如无人机；轨道车辆，如火车；和水运工具，如船舶。
36.总体而言，该示例表明了如何通过本发明向车辆乘员11显示借助于增强现实-线辅助(ar-line assist)构造的驾驶员辅助系统18对行驶方向12待执行的和/或已执行的修正。
37.附图标记清单10 机动车辆11 车辆乘员12 行驶方向14 车道16 车辆周围环境18 驾驶员辅助系统20 控制设备21 处理器装置22 边界24 边界26 纵轴线28 相对位置30 距离
32 最小距离33 行驶方向34 显示符号36 显示装置38 屏幕40 方向盘42 振动元件44 车道46 交通参与方48 交通标牌50 车道照明元件52 短途交通基础设施54 显示符号56 显示符号58 输出区域60 显示符号62 显示符号s1 步骤s2 步骤s3 步骤s4 步骤s5 步骤。