CN102265288B - 用于机动车的安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于机动车的安全系统，包括传感装置(11)、至少一个安全装置(13、14、15、……)和控制装置(22)，所述传感装置(11)提供与车辆周围环境相关的传感器信号，所述至少一个安全装置(13、14、15、……)用于车辆的乘员，而所述控制装置(22)适于根据来自所述传感装置(11)的信号而控制所述安全装置(13、14、15、……)。安全系统(10)包括环境分类装置(23)，所述环境分类装置(23)适于基于来自所述传感装置(11)的信号，将车辆周围环境分类为不同的预先确定的类别，并且适于根据所述环境分类装置(23)确定的车辆环境类别，调节所述控制装置(22)。

Description

用于机动车的安全系统

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的安全系统，所述安全系统包括传感装置、至少一个安全装置和控制装置，所述传感装置提供与车辆周围环境相关的传感器信号，所述至少一个安全装置用于车辆的乘员，而所述控制装置适于根据来自所述传感装置的信号而控制所述安全装置。

背景技术

在机动车的安全系统中，人们已知用于探测车辆前方的目标(例如行人、骑车人和/或动物)的装置。然而，此类探测装置容易出现探测错误，这会使得驾驶员恼火，更严重的是使得用户不相信安全系统，尤为严重的是，漏掉的探测导致系统未能向驾驶员预警。此外，此类探测装置通常消耗大量处理能力，这是使得探测可靠性受到限制的一个原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机动车的安全系统，所述安全系统具有高探测可靠性和减小的探测错误的概率。

本发明通过权利要求1的特征实现该目的。将周围的车辆环境分类为不同的类别，允许根据确定的车辆环境调节所述安全系统。特别地，根据探测的车辆环境，可以理想地选择或调节用于探测车辆前方目标的算法，这提高了探测可靠性并且减少了的探测错误。此外，本发明允许停用控制装置中与确定的车辆环境无关的算法，这有助于有效地使用处理资源并由此提高探测可靠性。

车辆环境的预先确定的不同类别可以包括城市环境、非城市环境、农村环境、高速公路环境等等。此外，还可以是这些类别的子类别。优选地，环境分类装置适于将车辆环境至少分类为城市环境和非城市环境。

优选地，安全装置适于向车辆乘员提供与安全相关的信息。如果在车辆前方探测到动物，则本发明特别有利的应用涉及向车辆乘员提供动物预警。在此类应用中，环境分类装置优选地适于确定车辆的城市环境。如果所述环境分类装置确定城市环境，则优选地关闭所述安全系统的动物探测装置，因为在城市环境中，车辆和动物碰撞的概率认定为零。因此防止了在城市环境中对于野生动物的任何探测错误。此外，由于关闭动物探测而节约的处理资源可以分配给其他方面的处理(例如行人探测)，由此可以进一步提高可靠性。

此外，环境分类装置优选地适于确定车辆的农村或非城市环境。如果所述环境分类装置确定农村或非城市环境，则优选地启动所述安全系统的动物探测装置。

除了动物预警的彻底关闭和启动，控制装置中的其他预先确定的状态可以是可选的。一般而言，根据确定的车辆环境，可将控制装置调节为多个预先确定的状态中的一个。

在优选的实施例中，基于所述传感装置的成像装置提供的图像数据确定环境类别。成像装置可以包括对准车辆前方区域的一个或多个照相机，特别是光学或红外照相机。接着，通过使用图像分析技术(例如本领域公知的模式识别技术)，车辆环境类别可以由探测的图像确定。可以使用其他方法，用于在预定的车辆环境类别之间进行区别。

还可以基于一个或多个车载传感器提供的车辆数据(例如车辆速度和/或偏航角速度)确定环境类别。例如，可以使用在城市环境中的车辆的平均行驶速度较慢和/或具有更大的转弯概率的事实，用于确定城市环境。因此，可以使用来自以前的时间窗口的已知速度和/或偏航角速度，将车辆环境分类为城市或非城市环境。

在特别优选的实施例中，使用成像装置提供的图像数据和至少一个车辆传感器提供的车辆数据的组合确定环境类别。例如，图像数据可以用于确定环境类别，而车辆数据可以接着用于确认探测的环境类别，这提高了探测的车辆环境类别的可靠性。

附图说明

下面将参照附图，基于优选的实施例描述本发明，其中：

图1是安全系统的示意图；而

图2是用于安全系统中的动物预警系统的流程图。

具体实施方式

安全系统10安装在机动车中并且包括传感装置11、电子处理装置12和多个用于车辆乘员的安全装置13、14、15、……，例如预张紧器装置13、气囊装置14、动物预警装置15和其他类似装置。

传感装置11优选地包括成像装置20和车辆传感器18、19、……(例如偏航传感器18、速度传感器19和其他车载传感装置)，所述成像装置20安排为记录车辆前方区域的图像，而所述车辆传感器18、19、……安排为产生与车辆运动有关的数据。传感装置11可以包括其他传感器，例如雷达传感器装置。成像装置20可以是光学和/或红外成像装置，其中红外区域覆盖近红外区域和/或远红外区域。优选地，成像装置20包括照相机装置，在此是立体照相机16、17的形式。

可编程电子处理装置12优选地包括微处理器或微控制器，并且可以在例如车载电子控制单元ECU中实现。传感装置11和安全装置13、14、15、……经由车载数据总线21与电子处理装置12连接。

处理装置12包括控制装置22，所述控制装置22适于处理从传感装置11接收的信号，并且适于根据处理结果控制安全装置13、14、15、……。例如，当基于来自传感装置11相应的(预)碰撞传感器的信号确定预碰撞情形和/或碰撞情形时，预张紧器装置13和/或气囊装置14可以由控制装置22启动。控制装置22优选地由软件实现。

此外，处理装置12包括环境分类装置23，优选地同样由软件实现，所述环境分类装置23适于处理从传感装置11接收的信号，并且适于根据处理结果调节控制装置22，在图1中由箭头所示。特别地，环境分类装置23适于确定周围环境(车辆在其中运动)的种类或类别。更具体地，用于预先确定的多个可能的环境类别EC1、EC2、……ECn的一个模型或多个模型预先存储在环境分类装置23中。环境分类装置23包括环境分类器24，所述环境分类器24处理从传感装置11接收的与环境相关的数据25，以便通过在每个预先确定的环境类别EC1、EC2、……ECn和当前的与环境相关的数据25之间分配相似度测量(closeness measure)，将当前的车辆环境分类为预先确定的环境类别EC1、EC2、……ECn中的一个。例如，环境分类器24可以为当前的一组与环境相关的数据25计算当前的车辆环境属于预先确定的环境类别EC1、EC2、……ECn中的每一个的概率，并且接着确定具有作为当前的环境类别的最大概率的预先确定的环境类别ECi。为了提高分类可靠性，环境分类器24可以适于通过考虑几个在时间上连续的分类结果的加权总和，随时间实时地执行分类过滤。

此外，环境分类装置23包括决策装置26，所述决策装置26适于向控制装置22提供不同的调节信号，以便根据确定的环境类别，在控制装置中设定不同的预先确定的状态27、28、……。这样，可以将控制装置22中用于控制安全装置13、14、15、……的控制软件理想地调节为当前的车辆环境。

环境类别EC1、EC2、……ECn可以包括，例如城市环境、非城市环境、高速公路环境、农村环境和/或其他的环境类别。为了允许确定环境类别，用于环境分类装置23的输入数据25必须直接或间接地与车辆的环境相关。在一个实施例中，来自传感装置11的传感器(直接探测车辆前方区域)的数据用作环境分类装置23的输入数据25。特别地，这可以是来自照相机系统20或雷达传感器装置的数据。

在另一实施例中，来自车辆运动传感器18、19、……(例如偏航传感器18和/或速度传感器19)的车辆运动数据可以用作环境分类装置23的输入数据25。此类车辆运动数据与车辆的环境间接相关，因为例如在城市环境中，车辆通常比非城市环境中行驶得更慢并且转弯的概率更大。

在优选的实施例中，来自传感器20(直接探测车辆前方区域)的数据和来自车辆运动传感器18、19、……的数据用作环境分类装置23的输入数据25，这有助于实现更高的分类可靠性。

下面描述将上述部件用于动物预警系统的优选应用。在该应用中，控制装置22适于基于成像装置20提供的图像数据，探测车辆前方区域中的动物，尤其是大型动物(例如麇鹿、鹿、马、牛等等)，这些动物构成与车辆碰撞的高度危险。在技术层面，这种应用可以原则上通过与来自成像数据的行人探测同样的方式实现。

当控制装置22确定车辆前方区域中的动物具有与车辆碰撞的潜在危险时，控制装置22启动动物预警装置15，所述动物预警装置15向驾驶员提供动物预警。所述动物预警可以是任意适宜的形式，包括声学、光学和/或触觉预警信号，例如闪烁的监控器、报警声音和/或驾驶员显示器上显示的预警信息。

在特别优选的实施例中，环境分类装置23适于将当前的环境分类为两种环境类别，即城市环境和非城市环境。在分类器24确定城市环境的情况下，决策装置26将控制装置22设定为关闭动物探测和动物预警的状态27。这是基于大型动物不存在于城市环境的认定。与动物探测有关的处理资源可以分配给其他方面的处理(例如行人探测)，这提高了安全系统的可靠性。

另一方面，在分类器24确定非城市环境并且大型动物的危险因此增加的情况下，决策装置26将控制装置22设定为启动动物探测和动物预警的状态28。在这种情况下，处理资源可以在行人探测和动物探测之间共享。

如上所述，环境分类装置23可以确定两种以上的环境类别，并且/或者环境分类装置23可以在控制装置22中设定两种以上的状态。例如，如果确定高速公路环境，则可以关闭行人确定和预警，而只是启动动物探测和预警，因为可以认定行人不存在于高速公路环境中。

环境分类处理和安全装置的控制调节(基于确定的环境)，在车辆行驶期间永久性地实时重复，重复频率适于及时探测车辆环境的改变。

本发明不限于根据确定的车辆环境调节动物预警装置的控制。本发明还包括根据确定的车辆环境，调节任意其他的车辆乘员安全装置(例如预张紧器和/或气囊装置)的控制。一般而言，术语安全装置包括乘员保护装置和乘员报警装置。

Claims (11)

1.一种用于机动车的安全系统，包括传感装置（11）、至少一个安全装置（13、14、15、……）和控制装置（22），所述传感装置（11）提供与车辆周围环境相关的传感器信号，所述至少一个安全装置（13、14、15、……）用于车辆的乘员，而所述控制装置（22）适于根据来自所述传感装置（11）的信号而控制所述安全装置（13、14、15、……），其特征在于，所述安全系统（10）包括环境分类装置（23），所述环境分类装置（23）适于基于来自所述传感装置（11）的信号，将车辆周围环境分类为不同的预先确定的类别，并且适于根据所述环境分类装置（23）确定的车辆环境类别，调节所述控制装置（22）；其中

所述环境分类装置（23）适于确定车辆周围的环境是城市环境，

如果所述环境分类装置（23）确定城市环境，则关闭所述安全系统（10）的动物探测装置；

所述环境分类装置（23）适于确定车辆周围的环境是农村环境或非城市环境，

如果所述环境分类装置（23）确定农村环境或非城市环境，则启动所述安全系统（10）的动物探测装置。

2.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述安全装置（13、14、15、……）适于向车辆乘员提供与安全相关的信息。

3.根据权利要求1所述的安全系统，其中所述安全系统（10）适于探测车辆前方的动物。

4.根据权利要求3所述的安全系统，其中如果在车辆前方探测到动物，则所述安全装置（15）适于向车辆乘员提供动物预警。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的安全系统，其中所述环境分类装置（23）适于通过考虑几个在时间上连续的分类结果的加权总和，随时间执行分类过滤。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的安全系统，其中根据确定的车辆环境，将所述控制装置（22）调节为多个预先确定的状态中的一个。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的安全系统，其中基于所述传感装置（11）的成像装置（20）提供的图像数据确定环境类别。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的安全系统，其中基于所述传感装置（11）的至少一个车辆传感器（18、19）提供的车辆数据确定环境类别。

9.根据权利要求1至4中任意一项所述的安全系统，其中基于所述传感装置（11）的速度传感器（19）提供的速度数据确定环境类别。

10.根据权利要求1至4中任意一项所述的安全系统，其中基于所述传感装置（11）的偏航传感器（18）提供的偏航角速度数据确定环境类别。

11.根据权利要求1至4中任意一项所述的安全系统，其中基于所述传感装置（11）的成像装置（20）提供的图像数据和所述传感装置（11）的至少一个车辆传感器（18、19）提供的车辆数据的组合确定环境类别。