用于运行抬头显示器的方法、抬头显示器装置与流程

本发明涉及一种用于运行机动车辆用的抬头显示器（head-up-display）的方法，其中根据当前的行驶数据借助于抬头显示器将提示（hinweise）投影到驾驶员的视野中。

此外，本发明涉及一种抬头显示器装置。

背景技术：

由现有技术已知开始时提及类型的方法和抬头显示器装置。为了向驾驶员显示信息，通常的是在机动车辆中的以下区域中表示所述信息：驾驶员可以瞥见所述区域，而不必将其视线太远地从该驾驶员前面的交通事件移开。通过抬头显示器可以将所述一个或多个提示直接地投影到驾驶员的视野中，使得该驾驶员不必将其视线从交通事件移开。为此，提示（hinweis）朝着（gegen）机动车辆的挡风玻璃被投影，使得所述提示对于驾驶员而言浮荡地显现在车行道上方。

技术实现要素：

具有权利要求1的特征的按照本发明的方法具有以下优点，即向驾驶员以简单的和直观的方式显示警告提示，所述警告提示包括进交通事件（verkehrsgeschehen）中，使得驾驶员可以直观地检测所述警告提示并且例如可以特别快速地识别危险状况。按照本发明，为此设置以下步骤：a）借助于卫星辅助式导航系统检测机动车辆的当前位置和行驶方向或行驶路线，b）在机动车辆的运动线路（bewegungsweg）中确定机动点，和c）根据机动车辆与机动点的距离来投影一个或多个机动箭头，其中所述一个或多个机动箭头被显示为虚拟防护栏（leitplanke）。因此对于驾驶员，具有方向说明的虚拟防护栏以机动箭头的形式被投影到视野中，使得机动箭头在该驾驶员之前与周围环境有关地显现。在此，对周围环境基于相机的检测对于虚拟防护栏例如在车行道上的正确布置是不必要的。即使虚拟防护栏不准确地或接触模拟地（kontaktanalog）被渐显到视野中，驾驶员也将理解所述虚拟防护栏。驾驶员通常将能够自动地遵从（folgen）机动箭头。此外，因为机动箭头根据机动车辆与机动点的距离被投影，所以以简单的方式向驾驶员通知提示的紧迫性，其中通过机动箭头显示的机动动作应当在所述机动点处被执行。机动点例如是在机动车辆的行驶线路中的弯道或岔路，或者也是在前面行驶的车辆，其中驾驶员必须避开所述在前面行驶的车辆。由交通引导决定的机动点借助于导航系统和机动车辆的当前位置和必要时针对机动车辆的预先给定的行驶路线被确定。环境传感器装置、诸如相机系统等对此是不必要的。由此，用于引领（durchführung）驾驶员的耗费被保持得小和成本低。为了也将对在前面行驶的车辆或出乎意料的障碍物的绕行确定为机动点，优选地存在环境传感器装置，所述环境传感器装置优选地具有至少一个相机装置和/或雷达装置，在机动车辆的行驶线路中在前面行驶的车辆或障碍物借助于所述环境传感器装置例如光学地被检测。然后根据所检测的物体和当前的行驶路线计算行驶路线改变或者确定机动点，其中驾驶员必须在所述机动点处影响对机动车辆的引导，以便避开障碍物/物体。

按照本发明的一种优选的实施方式规定，为了作为虚拟防护栏来表示，沿着虚拟弯道一个接一个放着地布置机动箭头。通过弯道形状，虚拟防护栏得到可直观理解的导轨（führungsbahn），其中机动车辆的驾驶员可以遵循（ansichorientieren）所述导轨。

此外优选地规定，相邻的机动箭头之间的相应间隔随着与机动点的距离减小而放大，或者使机动箭头扇状散开。由此引起以下印象：驾驶员接近虚拟防护栏，由此该驾驶员可以特别容易地辨认方向。

此外优选地规定，虚拟弯道的半径随着与机动点的距离减小被减小。由此也使驾驶员获得以下印象：该驾驶员接近机动点。

此外优选地规定，机动箭头的大小随着与机动点的距离减小被增大。这同样用于使驾驶员直观地获得：该驾驶员接近机动点，使得该驾驶员可以相应地影响车辆引导。

按照本发明的一种优选的改进方案规定，虚拟弯道上的从驾驶员角度位于更近（näherliegenden）的机动箭头中的机动箭头的间隔和/或大小与进一步远离的机动箭头相比强烈地（stärke）被放大。由此实现虚拟防护栏的三维造型，所述三维造型可以更简单地由驾驶员检测。

此外优选地规定，如果驾驶员利用机动车辆遵从机动箭头的方向提示，那么机动箭头从驾驶员的视野中侧向地被推移出（herausgeschoben）。因此如果驾驶员遵照（befolgt）由机动箭头显示的提示或者方向提示，那么机动箭头尤其根据行驶速度和所选择的弯道半径从驾驶员的视野中侧向地被推移出。由此，对于驾驶员确定以下印象，该驾驶员驶经虚拟防护栏或者已经驶过虚拟防护栏。适宜地，机动箭头对此与以下方向相反地从视野中被推移出：驾驶员将机动车辆朝所述方向转向。

此外优选地规定，如果驾驶员将机动车辆朝与机动箭头不同的方向转向，那么机动箭头被渐隐和/或在其颜色方面被改变。由此，使驾驶员意识到，该驾驶员未遵从机动箭头的方向提示。在任何情况下驾驶员注意到，机动箭头不像惯常的那样从视野中被推移出，使得该驾驶员快速地领悟到：该驾驶员未遵从机动箭头的方向提示。

此外优选地规定，机动箭头的表示、尤其形状和/或颜色根据当前的环境条件和/或当前的行驶状况被改变。在此情况下尤其规定，机动箭头的颜色例如根据外部温度被改变，例如以便使驾驶员注意到，达到了冰点附近（um）的温度。因此例如规定，在达到低的温度、尤其在0℃之下时，机动箭头被着色为红色，而所述机动箭头在处于例如5℃之上的温度时以例如白色被表示。优选地规定，此外机动箭头的表示也以以下方式被改变，即除了或者替代于所表示的机动箭头中的一些机动箭头，警告符号被渐显。因此，作为警告符号，例如雪花或雨滴以图标的形式被渐显，以便提示在车行道上的结冰的湿气或湿气。附加的提示优选地在相邻的机动箭头之间被渐显，以便使驾驶员注意到危险状况或者环境条件。

此外优选地规定，间隔、大小和半径逐步地随着与机动点的距离减小而被改变。原则上可设想的是，如果驾驶员或者机动车辆接近机动点，那么持续地改变间隔、大小和/或半径。然而通过优选地逐步改变间隔、大小和/或半径，所述改变更容易引得驾驶员注意，使得对机动点的接近可以更快速地被检测。尤其规定，间隔、大小和/或半径或者机动箭头的表示在至少三个步骤中、优选地在五个步骤中被改变。在此尤其根据机动车辆是位于城市区域中、乡间公路上还是高速公路上来进行改变，在那里（wo）原则上行驶不同的平均速度，或预先给定不同的速度限制。由此，使该方法有利地匹配于交通状况并且尤其匹配于机动车辆的当前的行驶速度，以便可以使驾驶员分别准时地注意到对机动点的接近。

具有权利要求12的特征的按照本发明的抬头显示器装置的特点在于专门安排的控制设备，所述控制设备在按照规定的使用中执行按照本发明的方法。在此得到已经提及的优点。

尤其从之前的描述以及从权利要求中得到其他的优点和优选的特征。

附图说明

随后应当根据附图进一步阐述本发明。为此：

图1以简化的图示示出抬头显示器装置，

图2示出抬头显示器装置的投影的第一实施例，

图3示出投影的第二实施例，

图4示出第三实施例，

图5示出第四实施例，

图6示出用于运行抬头显示器装置的方法，和

图7示出用于运行抬头显示器装置的另一方法。

具体实施方式

图1以简化的图示示出用于未进一步示出的机动车辆的抬头显示器装置1。抬头显示器装置1具有投影机2，所述投影机2将提示渐显（einblendet）到驾驶员的视野中，其方式是所述投影机2将提示投影到机动车辆的挡风玻璃上，使得所述提示对于驾驶员而言浮荡地（schwebend）显现在机动车辆之前。抬头显示器装置1此外具有控制设备3，所述控制设备3操控投影机2，以便表示提示。控制设备3与导航系统4以及可选地与环境传感器装置5连接，以便根据所检测的或者可检测的数据确定要表示的提示。

控制设备3从导航系统4获得机动车辆的当前位置以及当前行驶方向和必要时通过导航系统预先确定的行驶路线（fahrstrecke）。根据所述数据，控制设备3此外确定用于机动车辆的下一个机动点（manöverpunkt），在所述机动点处，机动车辆的行驶方向必须被影响。这例如可以从由导航系统4确定的行驶路线中或从静态交通引导数据（verkehrsführungsdaten）中得出。因此即使在没有预先给定行驶路线的情况下，机动点例如也被识别，在所述行驶路线上弯道（kurve）或岔路（abzweigung）被识别，驾驶员由于交通法规原因必须遵从所述弯道或岔路。

控制设备3操控投影机2，用于根据机动车辆与机动点的距离来投影多个机动箭头6，所述机动箭头6作为虚拟防护栏（leitplanke）8来布置或者构成。为此，机动箭头6被显示，使得所述机动箭头6遵从驾驶员视野中的虚拟弯道7，如在图2中示出的那样。图2示出从驾驶员的角度看在机动车辆之前的交通事件，所述交通事件具有渐显或者投影到其中的机动箭头6，所述机动箭头6沿着虚拟弯道7布置。弯道7在此朝以下方向引导：机动箭头指向所述方向，并且机动车辆在所述机动点处应当朝所述方向被驾驶。机动箭头6在此被表示，使得所述机动箭头6沿着弯道来看不同大小地和不同宽度地彼此间隔地布置，以便使获得弯道7的或者虚拟防护栏8的三维印象。按照本实施例，所确定的机动点是左转弯道或左拐弯，使得机动箭头6指向左，并且弯道7向左引导。与机动点离得最近的机动箭头在此被表示得最小，并且与机动车辆离得最近的机动箭头被表示得最大，使得形成虚拟防护栏8的三维印象。处于之间的机动箭头6在此根据其在虚拟弯道7上的布置在其大小方面增加或减小。按照本实施例，虚拟弯道7在此从车行道9的右边车道向左朝道路或者岔路的方向引导，机动车辆应当在所述道路或者岔路处被转向。

随着机动车辆与机动点的距离减小，机动箭头6的表示被改变，如例如在图3中示出的那样。图2表示以下状况，其中机动车辆尚还远离机动点，而所述机动车辆在图3中位于机动点前不远处。为了使驾驶员注意到，该驾驶员现在应当转入弯道行驶，机动箭头6以放大的方式被表示，并且虚拟弯道7更长或者配备有较小的半径，使得机动箭头6越过车行道9延伸（如在图3中可看出的那样）。必要时也改变机动箭头的颜色，以便使驾驶员注意到提示的紧迫性。

尤其规定，在机动车辆接近机动点期间，机动箭头的大小和彼此的间隔以及弯道的半径持续地被改变。可替代地优选地规定，所述表示逐步地被改变，其中关于与机动点的距离预先给定极限值，在超过所述极限值时所述表示分别被改变。特别优选地在此规定，极限值根据当前的行驶速度和/或当前的交通状况被预先给定。尤其，在此在不同的道路类型、例如城市道路、乡间公路和高速公路之间进行区别，以便将所述表示与要预期的行驶速度匹配。

如果控制设备3（如之前关于图1已经提及的那样）与环境传感器装置5连接，那么尤其关于处于机动车辆之前的交通事件对环境传感器装置（umfeldsensorik）的数据进行分析。如果环境传感器装置例如具有雷达传感器或相机传感器，以便检测在前面行驶的车辆，那么也可以将超车或在前面行驶的车辆确定为机动点，如在图4中示出的那样。

该图再一次示出从驾驶员角度看到车行道9上的视线，其中另一在前面行驶的车辆10位于所述车道上，该机动车辆也位于所述车道上。控制设备3将该另一在前面行驶的机动车辆识别为在该机动车辆的行驶线路（fahrweg）中的障碍物或者物体，并且因此将该另一在前面行驶的机动车辆确定为机动点。相应地，用机动箭头6渐显虚拟防护栏8，以便向驾驶员显示，该驾驶员必须/应当使其机动车辆驶过物体或者该另一车辆10。这里，机动箭头6的表示也有利地随着与车辆10的距离减小而被改变，以便向驾驶员显示要开始的机动动作的紧迫性。

图5示出另一实施例，其中向驾驶员显示附加的提示。为此，控制设备3借助于周围环境传感器装置（umgebungssensorik）5确定当前的周围环境条件、例如当前的周围环境温度。如果在此识别出周围环境温度降低到了临界值以下，那么该控制设备操控投影机2用于，除了机动箭头6之外或替代于机动箭头6中的一些机动箭头而表示符号11（当前以雪花的形式），以便使驾驶员注意到存在薄冰层危险，其中在所述临界值之下例如在车行道上可能形成冰。附加地，机动箭头和符号的颜色优选地被改变，以便着重指出紧迫性。为此，机动箭头例如以红色而不以白色来表示。

图6以简化的流程图示出用于运行抬头显示器装置1的方法。在步骤s1中，使抬头显示器装置1投入运行。在步骤s2中，确定机动车辆与机动点的距离。如果距离在此大于可预先给定的第一极限值，那么不显示机动箭头。然而一旦低于第一极限值，那么在接下来的步骤s3中，利用机动箭头6进行虚拟防护栏8的第一显示，如例如在图2中示出的那样。此外，在此监控机动车辆与机动点的距离。只有当低于第二极限值时，才在接下来的步骤s4中改变虚拟防护栏8的表示，其中所述第二极限值低于第一极限值。在此，在该步骤中，机动箭头6的间隔被增大和/或虚拟弯道7的半径被减小，使得机动箭头6从现在开始越过车行道或者驾驶员的视野延伸。

在低于第三极限值时，在步骤s5中半径被减小和/或机动箭头6的大小被进一步放大，其中所述第三极限值低于第二极限值。此外，机动箭头的颜色可选地被改变，以便强调方向提示的迫切性。

如果低于第四极限值，那么据此识别出，驾驶员已经到达机动点，并且开始从驾驶员的视野中移除虚拟防护栏8，其中所述第四极限值小于第三极限值。为此首先在步骤s7中询问，驾驶员是否将机动车辆朝通过机动箭头6显示的方向转向。如果驾驶员将机动车辆朝所显示的方向引导（是），那么在接下来的步骤s8中，将虚拟防护栏8与转向方向相反地侧向地从驾驶员的视野中推移出，如由在图3中的箭头11示出的那样。由此，使驾驶员获得以下感觉：该驾驶员已经使机动车辆驶过虚拟防护栏8。一旦机动车辆已经到达并且驶越机动点，那么所述方法在步骤s2中重新开始。

然而，如果在询问s7中识别出，驾驶员未朝所显示的方向驾驶机动车辆（否），那么控制设备3指示或操控投影机2用于在步骤s9中例如通过提高机动箭头6的透明度使所述机动箭头6渐隐。可选地，附加地将机动箭头6的颜色例如改变成红色。由此通知驾驶员：该驾驶员未遵从方向箭头。同时由此通知驾驶员：该驾驶员不必继续注意方向箭头，并且所述方向箭头对于随后的机动点不具有有效性。这里，所述方法接着再次重新开始步骤s2。

图7以简化的图示示出方法的另一实施例，其中如果还未到达第一机动点，而与接着的机动点的距离已经被减小到如此程度，使得机动箭头必须被显示，那么考虑机动指示（manöveranweisungen）也可能在时间上相交。图7为此以多个变型方案a）、b）、c）、d）和e）示出从一个机动点m1到下一个机动点m2的过渡。

如已经关于图6描述的那样，逐步改变机动箭头6或者虚拟防护栏8的表示。不同的表示随后被称作状态z1、状态z2、状态z3、状态z4和状态z5，其中状态z1至z4涉及机动箭头6的表示和改变，并且状态z5涉及机动箭头渐隐或者从视野中移出。在此，状态以机动车辆与机动点的距离的方式相区别，并且在达到之前提及的极限值情况下被切换。状态z1就此而言对应于之前描述的步骤s3，状态z2对应于步骤s4，状态z3对应于步骤s5并且状态z4对应于步骤s6。

如果机动车辆接近机动点，那么机动箭头开始在状态z1中显现，其中所述机动箭头当前有利地以帆（segeln）的方式来表示。在状态z2中，在与机动点的距离减小的情况下，帆开始成扇状散开，使得所述帆放大其彼此的间隔，并且也改变其大小本身，使得形成三维效果。在状态z3和z4中，使帆或者机动箭头6进一步成扇状散开，直至所述帆或者机动箭头在状态z4中完全地或者最大地成扇状散开，并且最前面的帆或者从驾驶员角度看处于最最前面（amweitestenvorne）的机动箭头6在虚拟弯道7上已经达到其最大大小。可选地，已经在状态z3中达到最大扇状散开和大小，其中然后在状态z4中，在与机动点的距离还进一步减小的情况下进行机动箭头6的变色，以便用信号通知驾驶员：该驾驶员现在应当开始拐弯过程或转向过程。如果驾驶员朝所显示的方向驾驶机动车辆，那么当驾驶员不遵从方向箭头时，机动箭头或者帆在状态z5中向侧面从视野中（如之前描述的那样）移动出或者渐隐。

图7示出用于以下状况的实施例，在所述状况中两个机动点靠近地位于机动车辆的行驶路线上，使得不仅处于前面的第一机动点而且处于之后的第二机动点必须被控制设备考虑用于表示虚拟防护栏8。

按照图7a的实施例，第一机动点m1和第二机动点m2相交，使得在离开与第一机动点m1有关的状态4的时候，与第二机动点m2有关的第二状态z2已经被设定（eingestellt）。在此采取行动，使得只有当已经越过或者离开第一机动点m1的状态z4时，显示针对第二机动点m2的状态z2，而不是按照状态z5渐隐。

相应的情况适用于图7b，其中第二机动点与第一机动点离得更近，使得从状态z4直接地切换到第二机动点m2的状态z3。在此，按照图7b，状态4的端部（ende）还出现在第二机动点m2的状态1的区域中，其中机动点m2的状态z2的超过50%的路段已经被越过。因此按照图7b的实施例，从机动点m1的状态4直接跳到机动点m2的机动点z3上。

图7c的实施例与前述的实施例不同之处在于，在小于与第二机动点m2有关的状态z3的经过的线段的25%时，已经达到与第一机动点m1有关的状态z4。在该情况下，与机动点m1有关的状态z4的表示的显示切换到与机动点m2有关的状态z3的表示上。

图7d示出当两个机动点m1和m2的状态z4重叠时的情况，因为机动点m1和m2如此近地放在一起。在该情况下优选地规定，尽管重叠，首先与第二机动点m2有关的状态z3被显示，以便通知驾驶员：现在显示对于接着的第二机动点m2是有效的。

如果机动点处得相距很远，使得如果在与第二机动点m2有关的状态1被确定或者被表示之前，与第一机动点m1有关地已经达到状态z5，那么不发生机动箭头6渐隐或者侧向地从视野中推移出，并且代替地被切换到状态z1上，或如当前示出的那样，被切换到状态z2上。z5就此而言描述机动箭头渐隐，并且因此描述步骤s7，在所述步骤s7中作出决定：是否已经正确地实施了机动动作并且进行机动箭头6的相应动画（animation）。在此如之前所描述的那样，要么进行用于正确地实施的机动行动的对于步骤s8描述的动画，要么进行用于错误地实施的机动行动的对于步骤s9描述的动画。

有利地，尤其根据当前行驶速度或在当前的车行道上所允许的行驶速度，以秒为单位或者作为用于推荐（einreichen）机动点的时间值预先给定极限值。因此，第一极限值在城市区域中被确定为8至6秒，在乡间公路上被确定为20至10秒，并且在高速公路上被确定为60至30秒。第二极限值有利地在城市区域中被确定为5至3秒，在乡间公路上被确定为10至5秒，并且在高速公路上被确定为15至5秒。第三极限值有利地在城市区域中被确定为2至1秒，在乡间公路上被确定为2.5至1.5秒，并且在高速公路上被确定为4至2秒。第四极限值有利地在城市区域中被确定为1至0秒，在乡间公路上被确定为1.5至0.5秒，并且在高速公路上被确定为2至1秒。在达到（erreichen）机动点时或在达到机动点之后确定第五极限值，使得作为第五极限值，在城市区域中预先给定0至-2秒，在乡间公路上预先给定0至-2秒并且在高速公路上预先给定0至-2秒，其中在该极限值时开始机动箭头6从驾驶员的视野中移动出或渐隐。有利地，在机动箭头6渐隐时渐隐持续时间同样根据行驶状况或者行驶速度被确定。因此规定，在城市区域中在达到机动点之后的3至5秒后结束渐隐，在乡间公路上在达到机动点之后的3至5秒后结束渐隐，并且在高速公路上在达到机动点之后的3至5秒后结束渐隐。

原则上优选地规定，根据当前的速度或者当前的速度限制来确定极限值。如果第一极限值有利地由以下构成，即当前的速度极限乘以因子x=0.15，第二极限值乘以因子x2=0.08，第三极限值乘以因子x3=0.02，并且第四极限值乘以因子x4=0.01。相应的内容在用于机动帆渐隐或推移的极限值或时间值的情况下被设置。然而因为在拐弯过程之后，行驶速度通常将是相同的行驶速度，所以优选地固定的时间值（如之前描述的那样）被设置用于机动箭头6渐隐或者从视野中推移出。