專利名稱：用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨立權(quán)利要求1的類型的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)公知用于車輛環(huán)境監(jiān)視的裝置，但這些裝置主要具有前部區(qū)域的蓋和/或較輕的前蓋/側(cè)蓋。對此，安裝了大量相對昂貴的環(huán)境傳感器如雷達、超聲、立體聲/單聲道視頻攝像機、激光掃描儀和PMD(光子復(fù)用裝置)。為了舒適功能如自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(縱向調(diào)節(jié)，ACC)、正面撞擊警告系統(tǒng)(FCW)、盲點監(jiān)測系統(tǒng)(BSD)、兩側(cè)來車警告系統(tǒng)(CTA)、車道保持支持(LKS)、城區(qū)/城市安全系統(tǒng)、車道偏離警告(LDW)或者泊車輔助，也在車輛中安裝大量昂貴的環(huán)境傳感器。通常每個功能所需的傳感器在例如作用距離、視角、傳感器數(shù)據(jù)傳輸率等方面要求很不相同，從而具有來自主動以及被動安全性領(lǐng)域的多個功能的車輛配有多個傳感器。例如從公開說明書US2004/0183281 Al中公知一種具有評估及控制單元和至少一個預(yù)測傳感器單元的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置。在此，評估及控制單元接收來自至少一個預(yù)測傳感器單元的信號并進行評估，以便識別側(cè)面監(jiān)視區(qū)內(nèi)的物體并確定關(guān)于已識別物體的信息。為了改善關(guān)于已識別物體的信息，評估及控制單元額外評估另一個傳感器單元的信息，所述另一個傳感器單元檢測車輛的側(cè)面的側(cè)滑運動。

發(fā)明內(nèi)容
相比而言，根據(jù)本發(fā)明的具有獨立權(quán)利要求1特征的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置具有優(yōu)點定義了具有多個傳感器單元的低成本傳感器系統(tǒng)；能夠為多個被動和主動車輛安全功能和/或駕駛者輔助功能提供關(guān)于車輛側(cè)面環(huán)境內(nèi)物體的信息。本發(fā)明的實施方式以有利的方式滿足了在數(shù)據(jù)傳輸率和/或監(jiān)視范圍方面的要求。然而，本發(fā)明很大的優(yōu)點在于成本方面，由于根據(jù)本發(fā)明的裝置的傳感器單元的成本大約相當于一個單一的激光掃描儀并且因此也比一個立體攝像機或者一個遠程或一個中程雷達系統(tǒng)成本低得多。根據(jù)本發(fā)明的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置包括評估及控制單元和至少一個預(yù)測傳感器單元，其中評估及控制單元包括至少一個接收來自至少一個預(yù)測傳感器單元的信號的接口和一個運算單元，所述運算單元與所述至少一個接口耦合并且評估來自至少一個預(yù)測傳感器單元的信號，以便識別側(cè)面監(jiān)視區(qū)內(nèi)的物體以及確定關(guān)于已識別物體的信息。根據(jù)發(fā)明，所述至少一個預(yù)測傳感器單元被實施為低成本傳感器單元，其中，至少兩個預(yù)測傳感器單元被彼此隔開地設(shè)置在車輛每側(cè)并且具有重疊的監(jiān)視區(qū)。當前，所述評估及控制單元可以理解為處理或者說評估檢測的傳感器信號的電裝置，例如控制器，尤其是安全氣囊控制器。所述評估及控制單元可以具有至少一個接口，所述接口可以用硬件和/或者軟件構(gòu)造。在用硬件構(gòu)造的情況下，接口可以例如是所謂的專用集成電路(ASIC)的一部分，這部分包括評估及控制單元的品種最多的功能。然而，接口也可能是本身內(nèi)嵌的轉(zhuǎn)換電路或者至少部分由離散部件組成。在用軟件構(gòu)造的情況下，接口可以是軟件模塊，所述軟件模塊例如位于微控制器上其它軟件模塊旁。具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品也具有優(yōu)點所述程序代碼在機器可讀的載體如半導(dǎo)體存儲器、硬盤存儲器或者光學存儲器上存儲，并且用于當所述程序在評估及控制單元上被執(zhí)行時實施評估。通過從屬權(quán)利要求列出的措施和改進方案，可以有利地改善獨立權(quán)利要求1所述的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置。特別有利的是，至少一個預(yù)測傳感器單元具有一個范圍在約2米到10米的作用距離和/或一個范圍在120度到170度的寬的視角和/或可以以大約I千赫到2千赫的數(shù)據(jù)傳輸率采樣。優(yōu)選地，所述至少一個預(yù)測傳感器單元被實施為低成本的單芯片雷達傳感器。在此，在車輛每側(cè)在C柱區(qū)設(shè)置一個預(yù)測傳感器單元和在A柱區(qū)設(shè)置一個預(yù)測傳感器單元。這與所選擇的視角范圍和/或所選擇的傳感器單元作用距離相結(jié)合，保證了車輛側(cè)面環(huán)境內(nèi)重疊的監(jiān)視區(qū)，以便為后續(xù)車輛安全功能及駕駛者輔助功能保證可靠的物體識別。在本發(fā)明的有利擴展方案中，運算單元為每個在側(cè)面監(jiān)視區(qū)內(nèi)識別的物體計算相對于車輛的位置和/或距離和/或靠近速度并提供所述信息供使用。在本發(fā)明的其它有利擴展方案中，評估及控制單元通過至少一個另外的接口將由運算單元計算出的關(guān)于已識別物體的信息輸出給至少一個車輛安全系統(tǒng)和/或至少一個駕駛者輔助系統(tǒng)。由評估及控制單元輸出給至少一個車輛安全系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體的信息可以被使用例如用于側(cè)面安全氣囊算法的預(yù)處理，即或者提早降低觸發(fā)閾值或者根據(jù)傳感器信息在接觸前提早確定可信度，和/或用于觸發(fā)乘員保護系統(tǒng)的可逆和/或不可逆執(zhí)行器，例如激活可逆安全帶拉緊器、主動的氣動或液壓座位，和/或用于激活可逆和/或不可逆的自適應(yīng)車輛結(jié)構(gòu)，例如可充氣的空心管，以便為了減輕重量而替換門中的實心加固元件。在本發(fā)明的其它有利擴展方案中，由評估及控制單元輸出給至少一個車輛安全系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體的信息可以被用于死角監(jiān)視和/或被用于橫向穿過的物體的識別。這樣，這些信息可以被使用，例如用于在速度超過60km/h時識別死角內(nèi)的物體，并且用于在停車區(qū)當以O(shè)到60km/h范圍的速度轉(zhuǎn)彎時，識別死角內(nèi)的物體。在城市地區(qū)尤其應(yīng)該識別騎自行車者和行人。在這兩種應(yīng)用中還通過傳感器裝置來監(jiān)視，物體是否從后方進入到死角內(nèi)以及側(cè)面所述區(qū)域內(nèi)是否確實存在物體。通過對車輛尾部區(qū)域內(nèi)橫向穿過的物體的識另IJ，當一個車輛橫向穿過時，尤其可以在向后倒出停車位時，發(fā)出警告。在本發(fā)明其它有利的擴展方案中，由評估及控制單元輸出給至少一個駕駛者輔助系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體的信息可被用于車輛在泊車過程中和/或在變窄車道中行駛時在兩個已識別物體間進行定心。車輛在兩個已識別物體之間的定心例如通過向駕駛者發(fā)出糾正指示，例如通過顯示屏上的指引箭頭，或者在與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接的情況下通過自動轉(zhuǎn)向干預(yù)實現(xiàn)。在向后泊車時，后部側(cè)面?zhèn)鞲衅鲉卧缈梢詼y量和輸出側(cè)面距離。在變窄的車道中，例如在建筑工地，或者在擁擠的車道交通狀況中可以使用所有四個傳感器單元，以便在高速的情況下確定與側(cè)面物體的距離并給出相應(yīng)的糾正建議或者轉(zhuǎn)向輔助。在本發(fā)明其它有利的擴展方案中，由評估及控制單元輸出給至少一個駕駛者輔助系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體的信息可被用于實施車門和/或蓋開啟功能。在此，在車門的開啟區(qū)域內(nèi)已識別物體的情況下，通過警告指示警告使用者，和/或可以鎖止門的開啟。這樣，例如當在相鄰?fù)＼囄簧弦呀?jīng)開啟了一扇車門，從而車門后沒有足夠位置時，可以在一個第一級別上發(fā)出警告，在一個第二級別上鎖止住車門以避免輕微損害。當障礙物消失時，可以再釋放車門。另外，如果后方有一個慢速的車輛或者有自行車接近，可以暫時鎖止車門，以避免因無意打開的車門造成的輕微損害或?qū)︱T自行車者的刮蹭。此外，當識別出油箱接管向油箱蓋方向上運動時，油箱蓋可以被自動打開。附圖示出并且接下來描述本發(fā)明的有利實施方式。附圖中相同的參考標記標示執(zhí)行相同及相似功能的組件及元件。


圖1采用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的一個實施例示出車輛的示意性俯視圖。圖2采用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的一個另外的實施例示出車輛的示意性俯視圖。圖3采用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的一個另外的實施例示出車輛的示意性俯視圖。圖4采用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的一個實施例示出在倒車泊車期間的示意性俯視圖。 圖5采用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的一個實施例示出通過車道變窄處期間的示意性俯視圖。
具體實施例方式圖1到圖5分別示出具有根據(jù)本發(fā)明的用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的機動車1，所述裝置包含一個評估及控制單元10和多個預(yù)測傳感器單元22、24、26、28。在此，評估及控制單元10具有至少一個接收來自至少一個預(yù)測傳感器單元22、24、26、28的信號的接口12、14、16、18和一個運算單元15，所述運算單元與所述至少一個接口 12、14、16、18耦合并且分析計算來自至少一個預(yù)測傳感器單元22、24、26、28的信號，以便識別在側(cè)面監(jiān)視區(qū)2、4、6、8內(nèi)的物體H1、H2、H3并且以便求出關(guān)于已識別物體H1、H2、H3的信息。根據(jù)本發(fā)明，預(yù)測傳感器單元22、24、26、28被實施為低成本傳感器單元，例如以單芯片雷達傳感器的形式。在此，至少兩個預(yù)測傳感器單元22、24、26、28被彼此隔開地設(shè)置在車輛每側(cè)并且具有重疊的監(jiān)視區(qū)2、4、6、8。所示實施例中的預(yù)測傳感器單元22、24、26、28分別具有一個范圍在約2到10米的作用距離以及一個范圍在約120到170度的寬的視角β并且以大約I到2千赫的數(shù)據(jù)傳輸率采樣。實施為單芯片雷達傳感器的預(yù)測傳感器單元22、24、26、28設(shè)置在車輛每側(cè)C柱區(qū)和A柱區(qū)。這樣例如預(yù)測傳感器單元22、24分別設(shè)置在后面的車輛側(cè)面區(qū)域C柱區(qū)，并且預(yù)測傳感器單元26、28分別設(shè)置在前面的車輛側(cè)面區(qū)域A柱區(qū)。圖1至圖3中示出的、根據(jù)本發(fā)明的用于車輛I側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置的不同實施例區(qū)別在于預(yù)測傳感器單元22、24、26、28的定向。如從圖1中還可以看出，在所示實施例中如此設(shè)置所有預(yù)測傳感器單元22、24、26、28，使得預(yù)測傳感器單元22、24、26、28的主檢測方向HAR與車輛縱軸線FLA垂直地定向。因此對于四個預(yù)測傳感器單元22、24、26、28，得到所示的側(cè)面的彼此重疊的監(jiān)視區(qū)2、
4、6、8。
如從圖2中還可以看出，在所示實施例中，如此設(shè)置兩個后預(yù)測傳感器單元22、24，使得其主檢測方向HAR向后相對于車輛縱軸線FLA傾斜一個可預(yù)定的角α I。類似于根據(jù)圖1的實施例，沒有變化地設(shè)置兩個前預(yù)測傳感器單元26、28，使得其主檢測方向HAR與車輛縱軸線FLA垂直地定向。因此對于四個預(yù)測傳感器單元22、24、26、28，得到所示的側(cè)面的彼此重疊的監(jiān)視區(qū)2’、4’、6、8。如從圖3中還可以看出，在所示實施例中，類似于根據(jù)圖2的實施例地設(shè)置兩個后預(yù)測傳感器單元22、24，使得其主檢測方向HAR向后相對于車輛縱軸線傾斜一個可預(yù)定的角α 。與此相反，如此設(shè)置兩個前預(yù)測傳感器單元26、28，使得其主檢測方向HAR向前相對于車輛縱軸線傾斜一個可預(yù)定的角α2。因此對于四個預(yù)測傳感器單元22、24、26、28，得到所示的側(cè)面的彼此重疊的監(jiān)視區(qū)2’、4’、6’、8’。在車輛運行期間，運算單元15為每個在側(cè)面監(jiān)視區(qū)2、2’、4、4’、6、6’、8、8’內(nèi)的已識別的物體Η1、Η2、Η3計算例如位置和/或距離Α1、Α2、Α31、Α32和/或相對車輛I的接近速度。評估及控制單元10通過至少一個另外的沒有示出的接口將由運算單元15計算出的關(guān)于已識別的物體Η1、Η2、Η3的信息輸出給至少一個車輛安全系統(tǒng)和/或至少一個駕駛者輔助系統(tǒng)。計算出的信息可以例如用于側(cè)面安全氣囊算法的預(yù)處理，即或者提早降低觸發(fā)閾值或者根據(jù)傳感器信息在接觸前提早確定可信度，用于在側(cè)面碰撞威脅下在接觸前觸發(fā)可逆的執(zhí)行器，例如激活可逆的安全皮帶拉緊器、主動的氣動或液壓座位等，用于激活可逆或不可逆的自適應(yīng)車輛結(jié)構(gòu)，例如可充氣的空心管，以便為了減輕重量而替換門中的實心加固元件，用于在接觸時刻或接觸之前從側(cè)面激活不可逆執(zhí)行器，例如超耦合安全氣囊，所述超耦合安全氣囊在接觸時必須 已經(jīng)完全充滿并可用。此外，計算出的信息可用于在速度超過60km/h時識別死角內(nèi)的物體，并且用于在停車區(qū)當以O(shè)到60km/h范圍的速度轉(zhuǎn)彎時，識別死角內(nèi)的物體，尤其是騎自行車者，并且用于識別車輛尾部范圍內(nèi)橫向穿過的物體。此外，由評估及控制單元10輸出給至少一個駕駛者輔助系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體H1、H2、H3的信息可被用于實施車門和/或蓋開啟功能。在此，在車門開啟區(qū)域內(nèi)已識別物體的情況下通過輸出警告指示警告使用者，和/或可以鎖止門的開啟。此外，當識別油箱接管向油箱蓋方向運動時，油箱蓋可以被自動打開。圖4示出在向后泊車時用于自動定心輔助的功能的原理示意圖。為了支持所述功能，后部側(cè)面?zhèn)鞲衅?2、24測量與車輛H1、H2的側(cè)距離A1、A2，并且定心輔助功能或者向駕駛者發(fā)出糾正指示，例如以顯示屏中的指引箭頭形式，或者甚至通過轉(zhuǎn)向本身來輔助，為此定心輔助功能必須與車輛I的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接。在依照圖4的圖示中實心箭頭Al示出與第一已識別車輛Hl間有足夠距離，而虛線箭頭A2示出與第二已識別車輛H2間的距離很小并要求在加粗的箭頭7所示方向上進行轉(zhuǎn)向糾正。在顯示屏中，箭頭可以通過不同顏色示出，以改善警告效果。此外，從計算出的與已識別車輛H1、H2的距離Al、A2可計算出它們彼此間的距離并且由此計算出它們與理想中心線ML間的距離MAl和MA2。作為輔助手段，也可以顯示距離MAl和MA2以及中心線ML?？稍诓窜囘^程中使本車I的縱軸線FLA與兩車Hl和H2間的理想中心線對準。圖5示出通過狹窄部位行駛時用于自動定心輔助功能的原理示意圖。為了支持所述功能，所有的側(cè)傳感器單元22、24、26、28測量與車輛H1、H2的側(cè)距離A1、A2和與障礙物H3的側(cè)距離A31、A32。此處障礙物例如是建筑施工邊界。在此，定心輔助功能又或者向駕駛者發(fā)出糾正指示或者通過干預(yù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來輔助在障礙物H1、H2和H3之間的車輛定心過程。在根據(jù)圖5的圖示中，實心箭頭A31、A32示出，與已識別障礙物A3間還有足夠距離，而虛線箭頭Al、A2示出，與第一和第二識別車輛H1、H2間距離很小并要求在加粗的箭頭7所示方向上進行轉(zhuǎn)向糾正。在顯示屏中，這些箭頭同樣可以通過不同顏色示出，以改善警告效果。此外，從計算出的與所識別的障礙物H1、H2、H3的距離A1、A2、A31、A32可計算出它們彼此間的距離并且由此計算出它們與理想中心線ML間的距離MA1、MA2和MA3。作為輔助手段，也可以顯示距離MAl、MA2和MA3以及中心線ML?？稍谕ㄟ^狹窄道路行駛時使本車I的車輛縱軸線FLA與兩車H1、H2和障礙物H3之間的理想中心線對準。
權(quán)利要求
1.用于車輛側(cè)面環(huán)境監(jiān)測的裝置，其包括一個評估及控制單元(10)和至少ー個預(yù)測傳感器単元(22，24，26，28)，其中評估及控制單元(10)包括至少ー個接收來自所述至少一個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)的信號的接ロ (12，14，16，18)和ー個運算單元(15)，所述運算単元與所述至少一個接ロ(12，14，16，18)耦合并且評估來自所述至少ー個預(yù)測傳感器單元(22、24、26、28)的信號，以便識別在側(cè)面監(jiān)視區(qū)(2，2’，4，4’，6，6’，8，8’)內(nèi)的物體(Hl，H2，H3)以及求出關(guān)于已識別物體(Hl，H2，H3)的信息，其特征在于，所述至少ー個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)實施為低成本傳感器単元，其中，至少兩個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)彼此間隔地設(shè)置在車輛每側(cè)并且具有重疊的監(jiān)視區(qū)(2，2’，4，4’，6，6’，8，8，)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個預(yù)測傳感器単元(22，24，26，28)具有ー個范圍在約2米到10米的作用距離和/或一個范圍在120度到170度的寬的視角和/或可以以大約I千赫到2千赫的數(shù)據(jù)傳輸率采樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述至少一個預(yù)測傳感器単元(22，24，26，28)被實施為單芯片雷達傳感器，其中在車輛每側(cè)在C柱區(qū)設(shè)置ー個預(yù)測傳感器單元(22，24)和在A柱區(qū)設(shè)置ー個預(yù)測傳感器単元(26，28)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的裝置，其特征在干，運算單元(15)對于每個在側(cè)面監(jiān)視區(qū)(2，2’，4，4’，6，6’，8，8’ )內(nèi)已識別的物體(H1，H2，H3)計算相對于車輛(I)的位置和/或距離(A1，A2，A31，A32)和/或靠近速度并且將所述計算的位置和/或距離和/或靠近速度提供用于使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的裝置，其特征在于，評估及控制單元(10)通過至少ー個另外的接ロ將由運算單元(15)計算出的關(guān)于已識別物體(H1，H2，H3)的信息輸出給至少一個車輛安全系統(tǒng)和/或至少ー個駕駛者輔助系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利5所述的裝置，其特征在于，由評估及控制單元(10)輸出給至少ー個車輛安全系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體(H1，H2，H3)的信息可以被用于側(cè)面安全氣囊算法的預(yù)處理和/或用于觸發(fā)乘員保護系統(tǒng)的可逆和/或不可逆執(zhí)行器和/或用于激活可逆和/或不可逆的自適應(yīng)車輛結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，由評估及控制單元(10)輸出給至少一個車輛安全系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體(H1，H2，H3)的信息可被用于死角監(jiān)視和/或橫向穿過的物體的識別。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7中任一項所述的裝置，其特征在干，由評估及控制單元(10)輸出給至少ー個駕駛者輔助系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體(H1，H2，H3)的信息可被用于車輛(I)在泊車過程中和/或在變窄的車道中行駛時在兩個已識別物體(H1，H2，H3)之間的定心。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，車輛(I)在兩個已知物體(H1，H2，H3)之間的定心通過向駕駛者發(fā)出糾正指示或者通過自動轉(zhuǎn)向干預(yù)實現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5到9中任一項所述的裝置，其特征在于，由評估及控制單元(10)輸出給至少ー個駕駛者輔助系統(tǒng)的關(guān)于已識別物體(H1、H2、H3)的信息可被用于實施車門和/或蓋開啟功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛(1)側(cè)面環(huán)境監(jiān)視的裝置，其包括評估及控制單元(10)和至少一個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)，其中評估及控制單元(10)包括至少一個接收來自至少一個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)的信號的接口(12，14，16，18)和一個運算單元(15)，所述運算單元(15)與所述至少一個接口(12，14，16，18)耦合并且評估來自至少一個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)的信號，以便識別側(cè)面監(jiān)視區(qū)(2，4，6，8)內(nèi)的物體以及確定關(guān)于已識別物體的信息。根據(jù)本發(fā)明，至少一個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)被實施為低成本傳感器單元，其中，至少兩個預(yù)測傳感器單元(22，24，26，28)被彼此隔開地設(shè)置在車輛每側(cè)并且具有重疊的監(jiān)視區(qū)(2，4，6，8)。
文檔編號B60W30/06GK103038115SQ201180028440
公開日2013年4月10日 申請日期2011年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者M·M·韋爾赫費爾, S·茨韋爾斯克 申請人:羅伯特·博世有限公司