用于在被驾驶车辆的显示设备上图示地通知交叉交通的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于特别是图示地并且特别是在被驾驶车辆的显示设备上自动图示地通知交叉交通的方法和设备。

背景技术：

目前，在提交本申请时，来自申请人的车辆已经装配有一种设备，该设备在倒车期间(例如向后退出停车位)激活摄像机并在显示设备上显示图像数据。由此可以检测从右侧或左侧接近后面的车辆或在高达约40米的半径内的另一个危险。如果检测到这样的车辆或其他物体，则通过视觉和听觉信号警告车辆驾驶员。在显示设备上将该物体显示给驾驶员。摄像机以大约135°的角度范围执行检测。该角度范围以x方向为中心，x方向沿车辆的纵向方向延伸。不能可靠地检测到在y轴方向上接近的物体。因此，大致从侧面接近的物体可能会造成问题。

来自摄像机的图像信号取决于给定的光线条件。取决于天气条件，来自摄像机的图像信号不足。尽管可以使用甚至在夜间输出图像的红外摄像机，但是这些摄像机具有有限的范围和分辨率并且还具有取决于天气条件的图像信号。另外，从来自摄像机的图像信号确定物体的距离和速度涉及相当大的复杂性。

us2012062743a1公开了使用传感器来监测车辆的周围环境并确定是否可能与物体发生碰撞。车辆前部和后部的摄像机用作传感器；或者，也可以使用其他传感器，例如雷达或超声波。根据图像信号计算物体的距离和速度。这很复杂并且需要强大的处理器。例如，仅输出警报信号，该信号显示在后视镜中。但是，驾驶员无法识别实际涉及的物体的类型。这对于位于侧面(即在y方向上)的物体尤其不利。

de102014115037a1公开了一种用于在被驾驶车辆的显示设备上显示捕获图像的方法。被驾驶车辆外部的场景由至少一个基于视觉的成像装置和至少一个检测装置捕获。确定每个检测到的物体的碰撞时间。该方法还至少具有上述us2012062743a1中存在的那些缺点。

de102013013253a1公开了一种用于在即将发生的碰撞之前警告机动车辆的驾驶员的方法。机动车辆的摄像机用于显示周围区域的图像的时间序列。根据图像数据计算距离、速度等。

us2009/0292468a1使用并组合从摄像机获得的数据和由雷达传感器捕获的数据。然而，仅在行驶方向上的窄角度范围内执行监测。无法检测到交叉交通。

de102014111186a1还涉及一种用于显示捕获图像的方法。它与来自同一申请人的引用文献de102014115037a1密切配合。

从de102014225883a1中已知一种用于可视化车辆环境的至少一部分的摄像机系统。该摄像机系统通常以光学方式工作，能够包括未详细说明的雷达传感器。该摄像机系统包括分析单元，该分析单元将关于捕获的对象的信息发送给显示单元。显示单元将该信息用于物体识别过程。雷达传感器没有包括关于车辆平面中的y方向的角度范围的检测区域。摄像机没有可切换的视场。没有描述摄像机首先在x方向的窄角度范围内运转，并且仅在通过雷达传感器的信号的雷达分析在其角度范围内检测到物体时才在更宽的角度范围内运转。没有描述通过雷达信号触发切换自动地进行。为雷达传感器和摄像机分配不同的任务对于de102014225883a1来说是陌生的，因为它将雷达传感器和摄像机视为摄像机系统的等权部件，并且不使用雷达信号来控制摄像机。

从de10329054a1中已知一种碰撞物体识别系统。当检测到碰撞对象时，图像显示设备显示图像，该图像依赖于拍摄装置拍摄的图像。其中所检测到的碰撞对象可以被更好地识别。碰撞对象由所传送的图像检测，而不是通过雷达分析。没有输出切换信号。

从de102011116771a1已知一种用于在行驶车辆的显示设备上自动显示关于横向延伸的道路的图像信息的方法。其没有使用具有包括围绕y方向的角度范围的检测范围的雷达传感器。显示设备上的所呈现的转变不是通过捕获移动对象，而是通过检测装置捕获横向延伸的道路来触发的。

从us2005/0222753a1中已知通过摄像机但不通过雷达传感器的对象捕获。没有对捕获移动的对象进行分析。当捕获移动的对象时，也没有输出切换信号。

技术实现要素：

本发明从这一点开始。本发明的目的是定义信息系统并开发已知系统，使得在驾驶员侧面视线受限的情况下，警告驾驶员可能导致预期行驶移动出现问题的交叉交通。

该目的通过一种用于在被驾驶车辆的显示设备上图示地通知交叉交通的方法来实现，该车辆由在车辆纵向方向上延伸的x轴、在车辆平面中与x轴正交延伸的y轴和与车辆平面正交延伸的z轴来描述，

该车辆包括雷达传感器，该雷达传感器具有包括车辆平面中的y方向的角度范围的检测区域，并且该车辆包括连接到雷达传感器的雷达分析器，

该车辆包括摄像机，该摄像机具有用于覆盖x方向的角度范围的可a)窄角度范围x加/减α(其中α小于90°并且特别是小于70°)与b)宽角度范围x加/减w(包括x加/减90°)之间切换的视场，以及摄像机连接到显示设备，

该方法包括以下方法步骤：

-当挡位啮合或车辆开始在摄像机的视线方向上滚动时，激活至少一个雷达传感器并激活摄像机；

-在窄角度范围内操作摄像机；

-在雷达分析器中监测来自雷达传感器的信号，以确定是否在y方向的窄角度范围内确定物体(特别是移动物体)，并且如果检测到这样的物体则输出切换信号，并且

-一旦出现切换信号，即可在宽角度范围内操作摄像机。

该方法提供自动图像信息；摄像机图像会为观看者自动改变。也可以使用多个雷达传感器代替一个雷达传感器。

该目的还通过一种车辆来实现，该车辆包括用于图示地通知交叉交通的显示设备，该车辆由在车辆纵向方向上延伸的x轴、在车辆平面中与x轴正交延伸的y轴以及与车辆平面正交延伸的z轴描述，

该车辆包括至少一个雷达传感器，该雷达传感器具有包括车辆平面中的y方向的角度范围的检测区域，并且该车辆包括连接到雷达传感器的雷达分析器，

该车辆包括摄像机，该摄像机具有用于覆盖x方向的角度范围的可在a)窄角度范围x加/减α(其中α小于90°并且特别是小于70°)与b)宽角度范围x加/减w(包括x加/减90°)之间切换的视场，以及摄像机连接到显示设备，

该车辆包括传感器，用于检测车辆是否准备好基本沿x方向和摄像机视场方向移动，

一旦用于感测准备移动的传感器指示，就从窄角度范围向显示设备提供摄像机信号，只要雷达分析器检测到y方向的窄角度范围内的物体，就从宽角度范围提供摄像机信号，并在显示设备上显示来自摄像机的相关图像信号。

该方法和车辆的优点在于开发了已在使用的装置。这通过比搜索到的现有技术显而易见的更简单的手段来完成。即使在恶劣天气和有限能见度条件下，也可通过至少一个雷达传感器可靠地获得关于交叉交通的信息。雷达传感器在y方向上监测，例如在y方向的5-10°的窄角度范围内，y方向位于该角度范围内，但不一定在中心。

雷达传感器用于检测横向区域中的物体，特别是交叉交通。可以从雷达信号(特别是通过使用多普勒技术)确定交叉交通是否在移动。如果雷达信号的分析结果是来自物体(例如交叉交通)的信号，则输出切换信号。输出可以取决于交叉交通是接近还是远离，以及它是否在移动。切换信号使摄像机离开例如135°的窄角度范围，直到然后被捕获，或甚至从非激活状态切换(摄像机在切换到180°角度范围状态之前甚至可能根本没有显示任何图像)到宽角度范围，所述宽角度范围通常为180°。在任何情况下，宽角度范围至少延伸至190°。在这个宽角度范围内，x方向再次位于中心。因此，通常保持x加/减w，其中优选w＝90°。

由于现在存在宽角度范围，驾驶员可以识别雷达传感器检测到的物体的类型。例如，如果它是静止物体(例如树)，则驾驶员在进行行驶移动时将考虑树的位置。如果它是移动物体，驾驶员将监测，例如物体是否实际上朝向他或远离他，并谨慎行事，可能等待直到危险已经过去。如果是这种情况，这也会显示给驾驶员，因为只要存在切换信号或者存在合适的关闭信号，摄像机就会保持在宽角度范围内。可以自由设置持续切换信号(如关闭信号)，从而保持图像。因此，图像可以保留用于定义的、可自由选择的(可配置的、延伸的或缩短的)时间段。(例如，在关闭信号之后的无限时间内再过10秒)。

即使将显示设备上的图像从通常存在的显示或从窄角度范围的摄像机的非激活状态切换到宽角度范围的显示，也会引起驾驶员通常注意的变化。此外，可以通过向驾驶员的进一步通知来增强和加强切换，例如可以给出听觉或可视通知。从而向驾驶员提供关于交叉交通的附加信息的更好通知。

雷达分析器中雷达信号的分析允许通过相对简单的手段确定物体的距离和速度，并因此也确定物体的移动方向。在任何情况下，该手段比分析来自摄像机的光信号简单得多。根据本发明，仅显示来自摄像机的信号而不进行分析。优选地，无论是否进行任何编辑，都可以直接显示，但是在现有技术中仍然进行编辑。

根据本发明，来自雷达分析器的切换信号用于摄像机的自动切换。切换信号可以仅来自雷达的简单回波信号。如果另外确定了物体的速度，则可获得额外信息，并且该额外信息可用于附加警告。例如，如果确定交叉交通以过快的速度接近，则可以输出附加警报。如果确定物体正在移开，则无需提供指示。

已证明用于车辆的止动设备是有利的，该止动设备连接到雷达传感器的雷达分析器，并且在激活状态下防止车辆在摄像机的视线方向上移动。它通常处于非激活状态。雷达分析器输出止动信号，该止动信号激活止动设备，优选地当物体(特别是移动物体)位于雷达传感器的检测区域的较近部分内时，特别是在检测区域的较近三分之一内。如果已经确定以过快的速度接近交叉交通，则也可以输出这样的止动信号。要检测的和用于触发止动信号的部分的阈值是可自由配置的。

通过右手正交的x、y、z坐标系描述车辆。x轴在车辆的纵向方向上延伸并且朝向前方具有正值。y轴在车辆平面中与x轴正交地延伸，当从上方观察车辆时左侧具有正值。这两个轴位于图纸的页面平面中。z轴竖直地延伸，正值向上。平行于x轴的方向表示为x方向，等等。

本发明涉及在正常行驶方向上(即在正x方向(包括y方向上的可能分量))行驶期间以及在倒车(即在负x方向上(加上y方向上的可能分量))期间或当车辆静止(雷达传感器处于激活状态)时通知交叉交通。这里优选负x方向，即在优选实施例中，至少一个雷达传感器和摄像机布置在车辆的后部。

为了使雷达传感器能够覆盖y方向，它们必须在这个方向上具有无障碍的视场。与至少一个摄像机类似，它们应该尽可能靠后地布置在车辆上和/或尽可能靠前地布置在车辆上。结果，在优选实施例中，摄像机布置在后部的中心，并且如果适用的话，摄像机布置在前部的中心。在该实施例中，第一雷达传感器安装在车辆的左后方并且第二雷达传感器安装在车辆的右后方。另外，第三和第四雷达传感器可以布置在前车辆拐角处的前部。雷达传感器优选地布置在车辆拐角处或至少布置在其附近。

检测区域以及摄像机的视场总是远离车辆定向。

雷达传感器在y-z平面中也具有波束角，其可以相当小，例如可以在10到30°的范围内，特别是在5到20°的范围内。这同样适用于x-z平面中的至少一个摄像机的波束角。在这种情况下，波束角也可以在10至30°的范围内，特别是5至20°的范围内。摄像机的总垂直波束角通常约为107°(高于+低于)。优选使用具有锥形检测区域的雷达传感器。

车辆的内置显示器通常用作显示设备，该显示器也用于其他指示，例如也用于gps。现在的车辆通常配备这样的显示器。它也可以改装。

现在已经在车辆中使用的摄像机，即具有适当图像分辨率的摄像机，被用作摄像机。本发明影响该摄像机的视角。本发明使用具有可在宽角度范围和窄角度范围之间切换的角度范围的摄像机。根据现有技术另外实施摄像机。

附图说明

本发明的其他优点和特征在其余的权利要求中以及在示例性实施例的以下描述中给出，应当理解为没有限制作用并且在下面参考附图更详细地描述，其中：

图1是交通状况的平面图，包括被驾驶车辆和构成交叉交通的车辆；

图2是用于图示通知的方法的车辆功能单元的示意图；以及

图3是用于说明该方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了被驾驶车辆20。它停在位于车辆左侧的壁22旁边。车辆20由在车辆20的纵向方向上延伸的x轴、与x轴正交延伸的y轴以及垂直于绘图平面延伸的z轴限定，其中x轴在图中以在绘图平面中正值向上延伸，y轴在图中以在绘图平面的左侧以正值延伸，z轴正值向上。车辆20在其左后角配备有第一雷达传感器24，并且在其右后角配备有第二雷达传感器26。每个都具有中心波束28，其基本上平行于y轴延伸。检测区域30围绕该中心波束28延伸并通过阴影线识别。如图1所示，检测区域30远离车辆20延伸。在所示的情况下，对于第一雷达传感器24，检测区域30向左延伸，并且对于第二雷达传感器26，检测区域30向右延伸。雷达传感器24的检测区域30优选位于y加/减β，其中β尤其在5至20°的范围内。

两个雷达传感器24、26连接到雷达分析器32。在输出侧，这尤其通过信号线33直接或通过至少一个附加电模块连接到摄像机34。摄像机也称为倒车摄像机。车辆20还可包括前置摄像机(未示出)。然而，所描绘的车辆20在其前部区域中另外具有第三雷达传感器36和第四雷达传感器38。

为了简化描述和说明，图2示出了摄像机34的组成部分，具体包括具有窄角度范围的物镜40，包括具有宽角度范围的物镜42，并且包括采集部分44。摄像机34的设计是一个可能的实施例，并且主要用于简化展示。实际设计通常不具有两个单独的物镜40、42。可以提供用于改变摄像机34的视场的电子措施等。因此，所使用的摄像机可以仅具有一个在水平方向上覆盖190°的物镜。仅在摄像机软件中执行(标准)较窄角度(约136°)和宽180°-190°范围之间的切换。

摄像机34(不管其当前物镜40、42)具有中心波束46，其通常在x方向上延伸；对于倒车摄像机，它在负x方向上延伸，并且在图1的特定示例性实施例中，在x轴上延伸。因此可以相对于x轴定义摄像机34的视场。对于窄角度范围的情况，它由角度α定义。例如，对于窄角度范围，角度范围的值等于x加/减α，其中α具有值68°。因此，视角或角度范围等于136°。对于宽角度范围的情况，视场相应地由角度w限定。宽角度范围的角度w的值等于90°或甚至95°。这就是宽角度范围的意思。

来自摄像机34的图像信号或成像信号显示在显示设备48上。如果适用的话，来自摄像机的原始图像也由摄像机软件校正任何失真，结果在进入显示设备之前进行编辑。图像信号优选地在没有编辑信号的情况下完全/不限制地发送到显示设备。实践中存在的是电子后视镜。

通过切换信号在窄视角(最大140°)和宽视角(最大190°)之间执行切换，该切换信号在雷达分析器32中生成并经由线路33传送到摄像机34。如果，并且只要它存在，加上(如果适用)可自由配置的时间tx，摄像机显示具有宽视角(最大190°)的图像。优选地，可以调节特定时滞tx，以防止图像的过度频繁变化。通常使用窄角度范围。

图1示出了当意图沿箭头50的方向向后驾驶车辆20离开停放状态或者车辆以类似方式滚动时的问题。图1在左侧示出了第二车辆52，其构成了交叉交通。它在负y方向上沿箭头54移动。因为壁22阻挡视线，所以坐在被驾驶车辆20中的驾驶员(未示出)在向左看时不能检测到该第二车辆52。然而，如图1所示，构成交叉交通的第二车辆52位于第一雷达传感器24的检测区域中。如果被驾驶车辆20的驾驶员现在准备好倒车，或者如果驾驶员的车辆即使只是向后滚动，这也可以由传感器56检测到。该传感器56例如可以分配给倒挡和/或车辆的移动。一旦传感器56检测到正在接合的挡位和/或车辆20开始在摄像机34的视场方向上滚动，就激活雷达传感器24、26和摄像机34。但是，可能的是这些已经被激活了。驾驶员在显示设备48上看到他的车辆20后面的状况的图像。摄像机34在该阶段处于正常状态，因此处于窄角度范围内。在该角度范围内，驾驶员无法看到第二车辆52；参见图1中具有窄角度范围的视场的虚线。

然而，第一雷达传感器24检测第二车辆52。借助于雷达分析器32将切换信号提供给摄像机34。该信号使摄像机切换到宽角度范围。在该角度范围内，驾驶员现在可以看到第二车辆52；参见图1中的宽角度范围。显示设备48上显示的图像在该过程中已经改变。如果希望发出附加通知，也可以输出警报信号。

图2还示出了止动设备58。它能够防止被驾驶车辆20的移动。如果正在执行检测的雷达传感器(在这种情况下是雷达传感器24)检测到相应的信号并且该相应的信号在雷达分析器32中被评估为超过第二车辆52的接近度和/或速度的阈值，则致动止动设备58。这防止车辆20沿箭头50的方向进一步移动。

有利的是，雷达传感器的检测区域30被划分为近场和远场。例如，检测区域30延伸超过30m。前10米被定义为近区域。相比于在远区域中，在该近区域中，较低的指定值适用于致动止动设备58。

图3显示了流程图。它用于解释该方法。在第一步骤60中，确定倒挡是否接合和/或车辆是否向后滚动。这对应于传感器56检测车辆20在摄像机34的视线方向上的移动是否即将发生。如果不是这种情况，则系统保持在状态62并且雷达传感器24、26、36、38保持非激活状态。在该状态62中，摄像机34同样保持非激活状态。

然而，如果是这种情况，则系统转换到状态64并且a)摄像机34变为激活状态并将图像信号提供给显示设备48，在该显示设备48上显示也可以在后视镜中看到的图像。在这种情况下，摄像机34处于窄角度范围内。另外，b)当前涉及的雷达传感器(例如后雷达传感器24、26)被激活。

然后，在第二步骤66中，在雷达分析器32中确定雷达传感器是否正在检测物体。如果它没有检测到物体，则系统保持在状态64。然而，如果检测到物体，则系统进入状态68。在这种情况下，摄像机34切换到宽角度范围并且相应的图像显示在显示设备48上。该状态被连续监测并保持有效直到不再检测到物体，优选地加上时间tx，其可以自由地设定/配置。

在被驾驶车辆20的显示设备48上以自动显示的方式图示地通知交叉交通的方法使用雷达传感器24和摄像机34，雷达传感器24具有检测区域30，该检测区域30包括在车辆平面中与车辆纵向方向正交的角度范围，摄像机34具有用于覆盖在车辆纵向方向的角度范围的可在a)小于180°的窄角度范围(特别是小于140°)和b)宽度角度范围(包括180°)之间切换的视场。执行以下方法步骤：当倒车挡被接合和/或存在车辆在摄像机34的视场方向上滚动的通知时激活雷达传感器24并激活摄像机34、在窄角度范围40内操作摄像机34、监测来自雷达传感器24的信号以确定是否有正交于车辆纵向方向的物体(特别是移动物体)、并且如果检测到这样的物体则输出切换信号、并且一旦存在切换信号就在宽角度范围42内操作摄像机34。

诸如实质上、优选地等之类的术语以及可被解释为不精确的细节应理解为表示与正常值偏差正/负5％是可能的，优选偏差正/负2％，特别是偏差正/负1％。申请人保留以任何方式将任何特征以及来自权利要求和/或任何特征的子特征以及说明书中的句子的部分特征与其他特征、子特征或部分特征组合的权利，即使这超出了独立权利要求的特征。

在各个附图中，功能相同的部分总是用相同的附图标记表示，因此通常也仅描述一次。

附图标记列表：

20(被驾驶)车辆

22壁

24第一雷达传感器

26第二雷达传感器

28、46中心波束

30检测区域

32雷达分析器

33线路

34摄像机

36第三雷达传感器

38第四雷达传感器

40具有窄角度范围的物镜

42具有宽角度范围的物镜

44采集部分

48显示设备

50、54箭头

52第二车辆

56传感器

58止动设备

60第一步骤

62、64状态

66第二步骤

68状态