CN102460211A - 用于显示车辆周围环境中的物体的设备和方法 - Google Patents

用于显示车辆周围环境中的物体的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于显示车辆周围环境中的物体的设备和方法，包括用于检测车辆周围环境中的物体并用于确定所述物体相对于车辆(1)的位置的传感器阵列(10)，其中传感器阵列(10)的检测范围(10)仅覆盖车辆周围环境的部分区域。为了在驶入或驶出停车空间时更好地辅助驾驶员，处理设备被设计用于确定车辆周围环境中的区域(E)，该区域由于没有被传感器阵列(10)的检测范围(D)覆盖，对该区域中尚不可获得物体信息，并且显示设备(20)被设计用于显示所述区域(E)的范围。

Description

用于显示车辆周围环境中的物体的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于显示车辆周围环境中的物体的设备和方法，其类型分别如权利要求1和11的前序部分所述。
背景技术
EP 1447271A2已经披露了这种设备和关联的方法。已知的设备包括显示设备，用于向驾驶员显示停车过程之后车辆相对于其侧向边界的位置。为了确定侧向边界的位置，具有两个侧向距离传感器的传感器装置被设置在车辆的每一侧，每个所述距离传感器从左侧和从右侧感测车辆周围环境中的物体，并确定从车辆到所述物体的距离。每个侧向距离传感器在此实施为具有窄检测范围的超声波传感器，诸如通常用于测量停车空间的那种。距离传感器在此实现双重功能，并可被用于在停车过程之前测量车辆行驶通过时的停车空间的长度，和被用于在停车过程期间感测停车空间的边界。
由于具有窄检测范围的侧向距离传感器仅能感测车辆的侧向周围环境的部分区域，设置了评估设备，该评估设备在存储器中储存已感测的物体或物体区域相对于车辆的位置，并随着车辆的移动基于行驶过的路线持续地更新所述位置。在车辆移动的进程中，侧向传感器的检测范围因此经过车辆的相应的侧向周围环境，因此车辆的侧向周围环境在停车过程之后已被完全地扫描并可被显示在显示设备上。显示设备随后显示车辆的虚拟平面图和具有停车空间的侧向边界的车辆侧向周围环境。
该显示器可在停车过程之后直接辅助驾驶员做出决定，所述决定关于哪个车门可被打开到何种程度，以及是否必须修正车辆的停放位置。但是，因为自停车过程开始，车辆的周围环境可能已经改变，已知的显示仅适用于在执行停车过程自身中或在执行从停车空间将车辆移出的过程中在较晚时刻有限度地辅助驾驶员。
发明内容
本发明的目的在于进一步开发用于显示车辆周围环境中的物体的设备和方法，其类型如权利要求1或权利要求11的前序部分所述，其达到的效果是改进执行停车过程和将车辆从停车空间移出的过程中提供给驾驶员的辅助。
该目的根据本发明通过权利要求1的特征实现。有利地改进本发明的进一步特征可在从属权利要求中找到。
通过本发明实现的优势在于，当车辆的周围环境尚未被传感器装置完全地感测时，关于车辆的所述周围环境的信息已被显示在显示设备上。在该情况中，车辆周围环境的尚不可获得物体信息的区域(由于所述区域尚未被传感器装置的检测范围经过)被持续地确定。该区域的尺寸随后被额外地显示在显示设备上，以便允许驾驶员实际地估计车辆的周围环境，尽管信息还不完整。
为了车辆周围环境中的物体的特别简单和可靠的感测，传感器装置优选地包括至少一个超声波传感器。
传感器装置可特别简单和节约成本地包括停车空间测量设备的传感器，该传感器存在于任何情况中并被设置在车辆的侧壁上，用于测量停车空间。此外，传感器装置可包括至少一个距离传感器，该距离传感器被设置在车辆的前区域或后区域上，并且是存在于任何情况中的停车辅助器的元件。
为了向驾驶员提供快速而信息丰富的概要，显示设备可被设计用于以平面图展现车辆的周围环境。在该情况中，除了车辆的周围环境以外，车辆的虚拟或示意平面图也可被展现在显示设备上。
车辆的周围环境以多个区块的形式被展现在显示设备上，其中这些区块可以标记的形式展现。标记则可取决于在相应区块中是否已确定有至少一个物体，或该区块是否已被传感器装置的检测范围经过。
为了更进一步地改进对驾驶员的辅助，完全包围车辆的车辆周围环境优选地被显示在显示设备上。
附图说明
本发明的示例性实施例基于附图以更多细节在下文说明，其中：
图1和2以示意平面图示出了从停车空间移出车辆的过程，以及
图3和4示出了用于显示车辆周围环境中的物体的显示设备。
具体实施方式
图1和2示出了将车辆1从横向的停车空间P移出的过程，该停车空间在其两侧的每一侧分别由停放着的车辆V1和V2界定。车辆1具有用于显示车辆周围环境中的物体的设备，该设备具有传感器装置10，该传感器装置包括前保险杠上的具有相关检测范围D1的多个距离传感器11、后保险杠上的具有检测范围D2的多个距离传感器12，以及分别具有检测范围D3和D4的左手侧向传感器13和右手侧向传感器14。
在此传感器11-14每个都实施为本身已知的超声波距离传感器，并且是车辆1的停车辅助器(parking aid)的元件，其中前距离传感器11和后距离传感器12被用于确定车辆1与前方障碍物或后方障碍物的距离，并被用于作为光学和/或声学信号结合停车辅助器向驾驶员输出所述距离。当俯瞰时，前传感器11或后传感器12的检测范围D1和D2每个都具有大致圆扇形(circular segment)的形状，该大致圆扇形由相互重叠并且每个都是从上观察的各传感器11和12的圆扇形检测范围的和产生。检测范围D1和D2在车辆的整个宽度上分别覆盖车辆的前方或后方，并瞄准自车辆1开始大致4-6米的最大范围。在该情况中，相应的检测范围D1-D4的术语最大范围用于表示自车辆开始物体仍可刚好被关联的传感器感测的距离。
每个侧向传感器13和14在车辆1的左手或右手侧壁上设置在前保险杠的相关角区域，并被用于随着车辆1的行驶通过而测量停车空间。当俯瞰时，传感器13和14分别具有最大范围为大致4-6米的圆扇形检测范围D3和D4，该最大范围从侧壁沿车辆的横向方向延伸。检测范围D3和D4仅在车辆1的部分纵向范围上覆盖其关联的侧壁。在根据图1和2的示例性实施例中，当从侧面看时，检测范围D3和D4每个大致覆盖相关联的侧壁的前三分之一。但是，也可设置具有窄得多的感测范围的侧向传感器13和14，该感测范围覆盖了侧壁的小得多的部分。
包括传感器11-14的传感器装置10总体上具有检测范围D，该检测范围由检测范围D1-D4的和形成，其中检测范围10不完全包围车辆1，而是仅部分地包围该车辆。传感器装置10因此不能通过直接测量感测在车辆1周围的整个周围环境中的物体。替代地，在每种情况中，盲点B1或B2分别在左手和右手侧向区域中靠近车辆1，盲点B1或B2分别在检测范围D之外，并因此传感器装置10分别在所述盲点B1或B2不能直接感测物体。
为了也获得盲点B1和B2的物体信息，用于显示物体的设备还包括用于存储已被传感器装置10感测的物体的位置的存储装置，用于感测车辆1行驶过的路线的路线感测设备，以及用于基于被感测的路线和存储的物体位置持续更新地确定物体相对于车辆1的位置的处理设备。一旦固定物体的位置已经被传感器装置10感测，所述位置还可因此被相对于车辆1显示，即使物体已经由于车辆1的移动而再次离开检测范围D。
路线感测设备包括至少一个测量车辆车轮行驶过的距离的车轮传感器，和转向角传感器，该转向角传感器用于测量已被设定的转向角并由此沿横向方向确定已行驶过的路线。在该情况中，路线感测设备也是车辆1的停车辅助器的元件，并被用于在停车空间的测量期间随着车辆行驶通过停车空间确定已行驶过的路线。处理设备优选地与停车辅助器的控制设备以一体形式实施。
在将车辆从图1和图2所示的停车空间移出的过程中，车辆1被沿向前方向移出停车空间P。停车空间P在此被设置在多层(multi-storey)停车场，并在侧向方向上与柱状物S相邻。停车空间P的后边缘由壁W1界定，而停车空间P的前边缘邻接由第二壁W2界定的道路F。在停车空间P中的车辆1的停放位置(未示出)中，壁W1首先位于后传感器12的检测范围D2中，停放着的车辆V1位于左手侧传感器13的检测范围D3中，而柱状物S位于右手侧传感器14的检测范围D4中，并且所述壁W1、停放着的车辆V1和柱状物S因此被这些传感器12、13和14通过直接距离测量而感测为车辆周围环境中的物体。在随后将车辆1从停车空间移出的过程期间，检测范围D1-D4随后随着车辆1向前移动直到最终到达根据图1的中间位置，在该位置中，物体W1、V1和S在检测范围D1-D4之外，并因此不可再被传感器装置10通过直接测量感测到。接着，物体W1、V1和S分别相对于车辆1的位置通过评估设备1基于感测期间存储的位置和基于自车辆1的感测开始行驶过的路线被持续地确定。物体的位置在此通过评估设备追踪直到到达自感测开始的预设距离和/或预设时间段。
在将车辆从停车空间移出的过程的进一步进程中，车辆进一步沿向前方向移动直到到达图2所示的位置，在该位置中，第二停放着的车辆V2的前侧也移到右手侧传感器14的检测范围D4中，并可因此被该传感器通过直接测量而感测到。
评估设备还被设计用于确定车辆周围环境中已被传感器装置10的检测范围D经过的地带E。为了该目的，关于检测范围10的几何范围的信息被存储在评估设备中。在该情况中，可设置持续相同的、预存的检测范围D。但是替换地，检测范围D也可基于传感器装置10的功能状态或环境条件调整，例如当传感器由于功能故障不可用或仅有限度地可用时通过相应地减小假定的检测范围D1。基于检测范围D和被感测的路线，评估设备随后确定车辆周围环境中的哪个地带E已被传感器装置10的检测范围D经过。则对该区域关于固定物体的位置的信息可获得，而关于车辆周围环境中的其他区域的信息尚不可获得。
区域E的范围在此可以一方式由评估设备定义，该方式是传感器装置10的最大可能检测范围D总是被用作基准，即可被赋予传感器装置10的自由视线的检测范围D，而不考虑被物体界定的检测范围D。替换地，如图1和2所示，区域E的范围基于实际可能的感测(即，在物体伸入检测范围D的情况中，相应的物体边缘作为检测范围D的边界被用作基准)来确定。区域E则在该部分中由相应的物体边缘界定。除了行驶过的路线的该进程以外，行驶过的所述路线的时序(chronological)轮廓也优选地被感测。车辆周围环境中只有在预设时间段内被传感器装置的检测范围D经过的那些区域可随后被用在区域E的确定中。
车辆周围环境中的物体和区域E(对该区域物体信息可获得)的范围在设置在车辆1的乘客车厢中的显示设备20上(例如在仪表板上)显示给车辆1的驾驶员。此外，如果未达到与物体之一的预设的前、后或侧向最小距离时，或如果车辆1离开了可获得物体信息的区域E时，还可以光学或声学的形式为驾驶员提供额外的警告。
相应的显示设备20在图3和4中示出。显示设备包括屏幕，在该屏幕上以顶部示意图21显示车辆1的轮廓，并持续显示车辆1周围的周围环境。车辆1的周围环境在此被分成各个区块22，每个区块具有矩形形状并表示车辆周围环境的相应区块。在该情况中，四个区块22分别被设置用于车辆周围环境的前和后区域以及两个侧向区域，其中区块22的特征在于由评估设备确定的物体信息的功能。在此区分了在车辆周围环境的相应区块中已检测到至少一个物体的区块22、在车辆周围环境的相应区块中没有检测到物体的区块，和位于被感测区域E之外的区块22(即不可获得物体信息的区块22)。特别地，区块22的特征可通过给区域施加颜色来执行，其中例如具有至少一个物体的区块22被施加黄色或红色，无物体的区块22被施加绿色，而不可获得物体信息的区块22被施加灰色。
图3示出了根据图1和2将车辆1从停车空间P移出的过程的开始时的显示设备20，其中车辆1仍被设置为其后区域直接在壁W1前面。因此，车辆1的后区域中的四个区块22被施加黄色，以便向驾驶员表示此处有物体存在。此外，由于在每种情况中物体V1或S在此已分别被传感器13或14感测到，车辆的左手和右手侧上的最前区块22也分别被标记为黄色。相反地，车辆的左手和右手侧上的其他区块22被标记为灰色，因为尚不可获得对于车辆周围环境中的这些区域的物体信息。
图4示出了根据图1的车辆1的中间位置时的显示设备20。在该位置，车辆1的整个侧向区域已被侧向传感器13和14感测，因此不再显示标记为灰色的区块22。车辆周围环境中的障碍物V1、S和D1通过标记为黄色的相应区块显示。
作为图3所示的显示方式的替换，还可不以各个区块的方式展现车辆的周围环境，而是通过具有可变范围的区域或线条的变化显示而持续地展现车辆的周围环境。在该情况中，可随后显示被感测的物体和可获得物体信息的区域E的范围的轮廓。当然，代替区域E，还可显示车辆周围环境中的不可获得物体信息的剩余区域。

Claims (17)

1.一种用于显示车辆周围环境中的物体的设备，具有传感器装置(10)，以便感测车辆周围环境中的物体，并以便确定所述物体相对于车辆(1)的位置，其中传感器装置(10)通过其具有检测范围(10)仅覆盖车辆周围环境的部分区域，所述设备还具有用于感测车辆(1)行驶过的路线的路线感测设备，并具有处理设备，所述处理设备用于基于车辆(1)行驶过的路线确定车辆周围环境中的物体的位置，即使当所述物体已离开传感器装置(10)的检测范围(D)的时候，所述设备还具有用于显示物体和所述物体相对于车辆(1)的位置的显示设备(20)，其特征在于，
处理设备被设计用于确定车辆周围环境的尚不可获得物体信息的区域(E)，所述区域(E)由于尚未被传感器装置(10)的检测范围(D)经过而尚不可获得物体信息，并且其中显示设备(20)被设计用于显示该区域(E)的范围。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，传感器装置(10)包括至少一个超声波传感器(11、12、13、14)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，传感器装置(10)包括至少一个传感器(13、14)，所述传感器被设置在车辆(1)的侧壁上并被设置用于测量停车空间。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，传感器装置(10)包括至少一个距离传感器(11、12)，所述距离传感器被设置在车辆(1)的前区域或后区域上。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，显示设备(20)被设计用于以平面图展现车辆的周围环境。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，除了车辆的周围环境以外，显示设备(20)被设计用于还展现车辆(1)的虚拟或示意平面图(21)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，显示设备(20)被设计用于以多个区块(22)的形式展现车辆的周围环境。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，显示设备(20)被设计用于以标记的方式展现区块(22)，其中在每种情况中，标记取决于在区块(22)中是否已确定有至少一个物体。
9.根据权利要求7和8中的任一项所述的设备，其特征在于，显示设备(20)被设计用于以标记的方式展现区块(22)，其中在每种情况中，标记取决于区块(22)是否已被传感器装置(10)的检测范围(D)经过。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，车辆的周围环境完全地包围车辆(1)。
11.一种用于显示车辆周围环境中的物体的方法，具有步骤：
通过传感器装置(10)感测车辆周围环境中的物体并确定所述物体相对于车辆(1)的位置，所述传感器装置通过其检测范围(D)仅覆盖车辆的被显示周围环境的部分区域，
通过路线感测设备感测车辆(1)行驶过的路线并在所述物体已经离开传感器装置(10)的检测范围(D)之后基于行驶过的路线确定感测到的物体的位置，以及
通过显示设备(20)显示物体及所述物体相对于车辆(1)的位置，
其特征在于，
持续地确定车辆周围环境的尚不可获得物体信息的区域(E)，所述区域(E)由于尚未被传感器装置(10)的检测范围(D)经过而尚不可获得物体信息，并且其中，该区域(E)的范围被显示在显示设备(20)上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，显示设备(20)以平面图展现车辆的周围环境。
13.根据权利要求11和12中的任一项所述的方法，其特征在于，除了车辆的周围环境以外，显示设备(20)还展现车辆(1)的虚拟或示意平面图(21)。
14.根据权利要求11-13中的任一项所述的方法，其特征在于，显示设备(20)以多个区块(22)的形式展现车辆周围环境。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，显示设备(20)以标记的方式展现区块(22)，其中在每种情况中，标记取决于区块(22)中是否已确定有至少一个物体。
16.根据权利要求14和15中的任一项所述的方法，其特征在于，显示设备(20)以标记的方式展现区块(22)，其中在每种情况中，标记取决于区块(22)是否已被传感器装置(10)的检测范围(D)经过。
17.根据权利要求11-16中的任一项所述的方法，其特征在于，车辆的周围环境完全地包围车辆(1)。
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