CN102592477A - 车辆上传感器的运行方法以及用于车辆的驾驶员辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种用于运行在道路(2)上行驶的车辆(3)的至少一个第一传感器(1)的方法，其中，至少一个传感器(1)被设计用于探测处于探测区域(5)内的物体(4)，该方法具有下述步骤：首先借助存放在一个存储装置(7)内的地图数据至少得到在车辆(3)当前周围区域(6)内的道路(2)的走向。然后根据所得到的道路(2)的走向判断道路(2)在车辆(3)行驶方向上是否有弯道。如果确定道路(2)在车辆(3)的行驶方向上有弯道(8)时，则调节至少一个传感器(1)，使其探测区域(5)在所确定的弯道(8)范围内沿弯道走向的方向矫正。本申请还涉及一种相应的驾驶员辅助系统。

Description

车辆上传感器的运行方法以及用于车辆的驾驶员辅助系统
技术领域
本申请涉及一种用于运行在道路上行驶的车辆的至少一个第一传感器的方法、用于车辆的一种驾驶员辅助系统、一种计算机程序软件和一种计算机可读介质。 
背景技术
从文献DE 10 2008 002 585A1中可以知道一种转弯照明系统，该系统特别应用在具有至少一个前照灯的汽车上。这个转弯照明系统具有一个用于调节该至少一个前照灯的角度的操纵单元和一个用于对该至少一个前照灯的角度调节进行控制的控制单元。为了确定该至少一个前照灯的角度位置额定值，控制单元可以接收信号，该信号包含有车辆行驶速度和/或一个转向角度以及至少后续可通行路段的道路信息。根据这些信息可以对至少一个前照灯的角度调节进行控制。 
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于，提供一种用于运行在道路上行驶的车辆上的至少一个第一传感器的方法、一种用于车辆的驾驶员辅助系统、一种计算机程序软件和一种计算机可读介质，它可以实现对当前交通状况的更好识别。 
该技术问题通过独立权利要求的内容得到解决。有利的改进由从属权利要求得到。
本申请首先建议一种用于运行在道路上行驶的车辆上的至少一个第一传感器的方法，该至少一个传感器被设计用于探测处于探测区域内的物体。本发明的方法具有以下步骤：首先借助存放在一个存储装置内的地图数据至少得到在车辆当前周围区域内的道路走向。然后根据所得到 的道路走向判断道路在车辆行驶方向上是否有弯道。如果已经确定道路在车辆行驶方向上有弯道时，则调节至少一个传感器，使其探测区域在所确定的弯道范围沿弯道走向的方向矫正。 
在此处以及下文中弯道走向的方向被理解为弯道曲线的方向，也就是说，右转弯时弯道走向的方向向右，而左转弯时向左。 
根据上述实施形式的用于运行至少一个第一传感器的方法可以更好的识别当前交通状况，这通过在探测到弯道时对至少一个传感器进行调节，使其探测区域在所确定的弯道范围内沿弯道走向的方向矫正或修正来实现。这里本申请由以下观点出发，即当车辆驶过弯道，特别是小弯曲半径的弯道时，固定不动的传感器的探测区域不能够或者不能完全覆盖位于车辆行驶方向前方的道路区域。根据上述实施形式通过矫正探测区域可以利用至少一个第一传感器在最大程度上覆盖车辆周围区域。因此上述方法可以以有利的方式在车辆驶过弯道时更及时地探测到位于车辆行驶方向前方道路上的物体，或者在驶过弯道时也继续监测该物体。 
此外利用地图数据用于确定道路走向可以特别可靠及时地判断道路在车辆行驶方向上是否具有弯道。 
对至少一个第一传感器的调节可以包括利用至少一个调节装置对其角度朝向进行调节，典型的是在车辆横向上进行调节。这里至少一个调节装置在一种优选的实施形式中具有一个电动机，特别是一个步进电动机。利用上述实施形式可以以更简单的方式对至少一个第一传感器以及大量不同类型的传感器进行调节 
在另一种实施形式中对至少一个第一传感器的调节包括了对由至少一个第一传感器发射和/或接受的电磁波的光路的调节。这里对由至少一个第一传感器发射的电磁波的光路的调节可能包含对第一传感器上至少一根天线的辐射场的调节。这种实施形式具有的优点是，对于沿弯道走向的方向矫正探测区域而言不需要任何机械元件，因此可以减小部件在机械上的要求。 
此外最好借助存放在存储装置内的地图数据确定弯道的弯曲半径。对此地图数据可以包含例如多边形导线或者回旋曲线形式的道路几何形 状的信息。对至少一个第一传感器的调节在这种实施形式中以以下方式实现，即使第一传感器的探测区域在所确定的弯道范围内沿弯道走向的方向修正一个基于弯曲半径的值，最好是一个与弯曲半径相应的值。从而使对探测区域的修正调节在最大程度上适应弯道走向。 
在另一种实施形式中对至少一个第一传感器的调节以以下方式实现，即第一传感器的探测区域在所确定的弯道范围内沿弯道走向方向修正一个预设值。这种实施形式具有的优点是，当地图数据仅包含有关于弯道方向的信息时也可以实现对探测区域的修正式调节。 
存储装置最好是导航系统的组成部分，尤其最好是车辆自带的导航系统。从而可以特别容易的借助地图数据得到车辆的当前位置用于确定道路走向。 
本申请此外还涉及一种用于车辆的驾驶员辅助系统，它具有至少一个第一传感器，第一传感器被设计用于探测位于探测区域内的至少一个物体。此外驾驶员辅助系统还具有一个第一测定装置，它被设计用于借助存放在一个存储装置内的地图数据至少得到在车辆当前周围区域内的道路走向。此外驾驶员辅助系统还具有一个第二测定装置，它被设计用于基于已确定的道路走向判断道路在车辆行驶方向上是否具有弯道。最后驾驶员辅助系统还具有一个调配装置，它被设计用于对至少一个第一传感器进行调节，当确定道路在车辆行驶方向上有弯道时，使其探测区域在所确定的弯道范围内沿弯道走向的方向矫正或修正。 
按照本申请的驾驶员辅助系统具有上述与按照本申请的方法有关的优点，在这里为了避免重复不再说明。 
至少一个第一传感器最好被设计为声学传感器，尤其是超声波传感器和/或电磁传感器，尤其是基于传播时间的传感器，例如雷达传感器或者激光传感器，也可以是光学传感器，例如光学摄像机。上述的传感器也被称为环境传感器，它被大量应用在车辆上。 
在另一种实施形式中第一测定装置还被设计用于借助至少一个第二传感器得到道路的走向，还设计了第二测定装置用于基于借助地图数据和至少一个第二传感器所得到的道路走向判断道路在车辆行驶方向上是 否具有弯道。这里至少一个的第二传感器最好从驶偏传感器、转向角传感器和光学摄像机中选取。从而可以对上述信息进行合并和可信度测试，这可以以有利的方式进一步提高当前交通状况的识别精度。 
在另一种结构中，第一测定装置还被设计用于借助由一个接收装置接收到的信息得到道路走向，这里的接收装置是一个车-车通讯装置和/或一个车-公共设施的组成部分。第二测定装置在这种结构中被设计用于基于借助地图数据和由接收装置接收的信息所确定的道路走向判断道路在车辆行驶方向上是否具有弯道。这种实施形式也可以实现对所得到的信息进行合并和相互间的可信度测试。 
驾驶员辅助系统最好从车距调节速度控制器、紧急制动系统、和碰撞预警系统中选取，其中车距调节速度控制器也被称为自适应巡航控制装置(ACC，Adaptive Cruise Control)。特别在上述驾驶员辅助系统中，及时识别处于车辆行驶方向上的物体以及在驶过弯道时继续探测物体是十分有利的。 
驾驶员辅助系统此外也可以获得车辆的所谓电子地平线的信息。这里的电子地平线也被称作Adasis协议(ADAS：Advanced Driver Assistance System：先进驾驶员辅助系统)，可以理解为驾驶员辅助系统和车辆的导航系统间的接口，它使导航系统的地图数据可以提供给驾驶员辅助系统使用。 
本申请还涉及一种具有根据上述其中一种实施形式的驾驶员辅助系统的车辆。这里的车辆最好是一辆汽车，特别是一辆轿车或者载货车。 
本申请此外还涉及一种计算机程序软件，当它在一辆在道路上行驶的汽车的计算单元上运行时，将引导计算单元执行下述步骤，该汽车具有至少一个第一传感器，它被设计用于探测位于探测区域内的物体。计算单元将被引导借助存放于一个存储装置中的地图数据确定至少位于汽车当前周围区域内的道路走向。此外计算单元还被引导，基于所确定的道路走向判断道路在汽车行驶方向上是否具有弯道。如果确定道路在汽车行驶方向上具有弯道，则计算单元将被引导对至少一个传感器进行调节，使其探测区域在所确定的弯道范围内沿弯道走向的方向矫正或修正。 
最后本申请还涉及一种计算机可读的介质，在这种介质上存储了按照上述实施形式的一种计算机程序软件。 
具有按照本申请的计算机程序软件和计算机可读介质的车辆具有上述与按照本申请的方法有关的优点，这里为了避免重复不再说明。 
附图说明
现在借助附图进一步阐述本申请的实施形式，附图中： 
图1示出按照本申请的一种实施形式的用于运行在道路上行驶的车辆的第一传感器的方法的流程图； 
图2A和2B示出可应用按照本申请的方法的一种交通状况示例； 
图3示出用于图2A和2B中所示汽车的按照本申请的一种实施形式的驾驶员辅助系统； 
图4A示出图3中所示驾驶员辅助系统的根据第一种结构示例的一个调配装置； 
图4B示出图3中所示驾驶员辅助系统的根据第二种结构示例的一个调配装置。 
具体实施方式
图1示出按照本申请的一种实施形式的用于运行在道路上行驶的车辆的一个第一传感器的方法的流程图。 
第一传感器在所示结构示例中被设计为一个声学传感器，尤其是超声波传感器，和/或电磁传感器，尤其是雷达传感器或者激光传感器，也可以是用于探测处于探测区域内的物体的光学摄像机。这里的车辆例如是一辆汽车，特别是一辆轿车或者载重汽车。 
在步骤40中借助存放在一个存储装置内的地图数据至少得到车辆当前周围区域内位于汽车行驶方向前方的道路的走向。存储装置最好是汽车导航系统的组成部分。 
此外可以借助汽车上至少一个第二传感器的信息和/或借助由接收装置接收的信息确定道路走向以及对上述信息进行合并和可信度测试。 至少一个的第二传感器最好从驶偏传感器、转向角传感器和光学摄像机中选取，接收装置是汽车上的一个车-车通讯装置和/或车-公共设施通讯装置的组成部分。 
在步骤50中将基于所确定的道路走向判断道路在车辆行驶方向前方是否具有弯道。 
如果确定道路在汽车行驶方向上例如在预设区域内没有弯道，则重新执行步骤40。 
与之相反如果确定道路在汽车行驶方向上，例如在预设区域内具有弯道，则在步骤60中对第一传感器进行调节，使其探测区域在所探测到的弯道范围内沿弯道走向方向矫正或修正。 
对第一传感器的调节在这里可以包括借助至少一个调节装置对第一传感器的横向角度朝向(亦即在汽车横向上的角度朝向)进行调节。至少一个调节装置具有例如一个电动机，最好是步进电动机。 
当第一传感器是电磁传感器时，对其调节也可以额外的或者可选的包括对由至少一个第一传感器发射和/或接受到的电磁波的光程的调节。这里对由第一传感器发射的电磁波的光程的调节最好包括对第一传感器至少一根天线的辐射场的调节。例如可以通过调节各个天线部件的供电电流间的相位差或者通过选择特殊的天线来调节辐射射束或辐射波瓣。 
最好还借助存放在存储装置内的地图数据得到弯道的弯曲半径，并对第一传感器进行调节，使其探测区域在所确定的弯道范围内沿弯道走向的方向修正一个基于弯曲半径的值，最好是一个对应弯曲半径的值。 
因此所展示的结构示例利用地图数据以及Adasisi协议信息在弯道情况下对环境传感器的探测区域进行控制，提高了交通状况识别能力，从而在最大程度上实现了物体追踪以及道路走向追踪。通过Adasis协议可使用的地图数据在这里实现了对环境传感器(第一传感器)探测区域的横向朝向的控制，从而更大程度的覆盖住所探测到的弯道。通过扩大物体及道路追踪范围可以在弯道情况下改善基于环境传感器的汽车主动安全系统的工作方式。在弯道下基于地图数据不断得到修正的环境传感器例如还可以在一定情况下实现ACC驾驶员辅助系统的功能，而固定不动 的传感器在这些情况下则不能实现。此外基于地图数据对环境传感器进行的控制在驾驶员还没有将汽车转入弯道时就已经可以识别出弯道。 
图2A和2B展示了按照本申请的方法，特别是根据图1所示实施形式的方法可以适用的一种交通情况示例。 
在所示的交通情况下，汽车3(在所示的实施形式中是一辆轿车)以箭头B所示方向行驶在道路2的第一车道21上。在汽车3行驶方向的前方有一个物体4，这里是处于车道21上的另一辆汽车33。汽车33在图2A所示情况下正在驶过道路2的弯道8。汽车3还处于弯道8入口处。 
道路2除第一车道21外还有一个第二车道22，它在与第一车道21相同或相反的方向上可以通行。 
汽车3具有一个传感器1，例如一个雷达传感器或者一个激光传感器，它被设计用于探测以及识别图示探测区域5内的物体，探测区域5位于汽车3当前周围区域6的范围内。汽车33至少一部分位于传感器1的探测区域5内，因此可以被传感器1探测到并借助汽车3的一个未进一步表示出的驾驶员辅助系统(以ACC系统的形式)被选作用于距离控制的目标车辆。 
图2B展示了图2A所示交通情况的稍后时刻。具有与图2A中相同功能的部件将以相同的标记表示并在下文中不再阐述。 
汽车3处于弯道8的入口处而汽车33处于弯道出口处。借助存放在一个未表示出的存储装置内的地图数据，汽车3的驾驶员辅助系统(在下文中还将进一步阐述)识别出弯道8，传感器1的探测区域5在所确定的弯道8的范围内相应的沿弯道走向的方向矫正。从而使汽车33继续处于传感器1的探测区域5内并因此继续被作为用于距离控制的目标车辆。与之相反，当传感器1固定不动时汽车33将位于一个固定不变的探测区域5′之外而不再能够被传感器1探测到，探测区域5′以虚线表示。 
图3展示了图2A和2B所示汽车3的按照本申请的结构示例的驾驶员辅助系统15。具有与图2A和图2B中相同功能的部件将以相同的标记表示并在下文中不再阐述。 
驾驶员辅助系统15除第一传感器1之外还具有一个第一测定装置 16，它被设计用于借助存放在存储装置7内的地图数据确定至少位于汽车当前周围区域范围内的道路走向。存储装置7在所示的结构示例中是汽车的导航系统14的组成部分。一个信号线路24将第一测定装置16与导航系统14相连。 
此外第一测定装置16在所示实施形式中被设计用于借助汽车的一个第二传感器12的信息确定道路走向。第二传感器12例如是一个驶偏传感器、一个转向角传感器或者一个光学摄像机。信号线路23将第一测定装置16与传感器12相连。 
此外第一测定装置16被设计用于借助由一个接收装置13接收到的信号确定道路走向。这里的接收装置13是汽车的一个车-车和/或车-基础设施通讯装置的组成部分。一个信号线路25将第一测定装置16与接收装置13相连。 
驾驶员辅助系统15此外还具有一个第二测定装置17，它被设计用于基于所确定的道路走向判断道路在汽车行驶方向前方是否具有弯道。第二测定装置17通过一个信号线路26与第一测定装置16相连。 
此外驾驶员辅助系统15具有一个调配装置18，它被设计用于当道路在汽车行驶方向上有弯道时对第一传感器1进行调节，使其探测区域在所确定的弯道范围内沿弯道走向的方向矫正或修正。这里的调配装置18通过信号线路27与第二测定装置17相连，同时通过一个连接部件28与第一传感器1相连。 
此外驾驶员辅助系统15在所示实施形式中还具有一个计算单元19以及一个计算机可读的介质20，在计算机可读介质20上存储了一个计算机程序软件，当它在计算单元19上运行时，将引导计算单元19借助这里所述的部件执行上述与按照本申请的方法的实施形式有关的步骤，特别是根据图1的方法的步骤。为此计算单元19以未进一步阐述的方式直接或间接的与相应部件相连。 
驾驶员辅助系统15在所示实施形式中是汽车的ACC系统。在其他的实施形式中驾驶员辅助系统15可以被设计为紧急制动系统或者碰撞预警系统。 
图4展示了图3中所示驾驶员辅助系统的根据第一种实施形式的调配装置18。具有与前述图中相同功能的部件将以相同的标记表示并在下文中不再阐述。 
在所示的实施形式中调配装置18具有一个机械调节装置9。调节装置9包括一个具有轴29的电动机10，例如步进电动机。借助控制单元30对调节装置9进行控制。控制单元30通过一个接口31以及信号线路27和图4A中未进一步表示的驾驶员辅助系统的其他部件相连，从而在驶过弯道时可以借助调节装置9基于地图数据对传感器1进行调节。这在所示结构示例中通过使传感器1绕着一个图示中与汽车竖轴平行的旋转轴34转动而实现。 
图4B展示了图3中所示驾驶员辅助系统的根据第二种实施形式的调配装置18。具有与图4A中相同功能的部件将以相同的标记表示并在下文中不再阐述。 
在所示实施形式中实现了对传感器1的辐射场基于地图数据的电气调节。这里调配装置18的控制单元30通过接口31以及信号线路27与驾驶员辅助系统的其他部件相连。此外控制系统30还通过一个控制和信号线路32与传感器1相连。通过调节传感器1的各个天线11的供电电流间的相位差可以实现对辐射场以及发射射束或波瓣的角度朝向的调节。从而可以在驶过弯道时对传感器1的探测区域进行修正，如图示箭头A所示。与之相对的通过箭头A′表示了没有电调节时辐射场的角度朝向。 
尽管在前面所述中展示了至少一个示范性的结构示例，但是还可以进行不同的改进和变型。所述的实施形式仅作为示例，并不希望以任何方式对适用范围、适用性或者实施形式进行限制。前面的叙述更多地是为本领域技术人员提供对至少一个结构示例进行贯彻实施的指导，这里可以在不超出所附权利要求书所述各项技术方案及其等同技术方案的保护范围的前提下，对某一个结构示例中所述部件的功能和布置形式进行众多的改变。 
附图标记 
1传感器 
2道路 
3汽车 
4物体 
5探测区域 
6探测区域 
7存储装置 
8弯道 
9调节装置 
10电动机 
11天线 
12传感器 
13接收装置 
14导航系统 
15驾驶员辅助系统 
16测定装置 
17测定装置 
18调配装置 
19计算单元 
20介质 
21车道 
22车道 
23信号线路 
24信号线路 
25信号线路 
26信号线路 
27信号线路 
28连接部件 
29轴 
30控制单元 
31接口 
32控制和信号线路 
33汽车 
34旋转轴 
40步骤 
50步骤 
60步骤 
A箭头 
A′箭头 
B箭头。

Claims (15)

1.一种用于运行在道路(2)上行驶的车辆(3)的至少一个第一传感器(1)的方法，其中，该至少一个传感器(1)被设计用于探测处于探测区域(5)内的物体(4)，该方法具有以下步骤：
借助存放在存储装置(7)内的地图数据得到至少在车辆(3)当前周围区域(6)内的道路(2)的走向，
根据所得到的道路(2)的走向判断道路(2)在车辆(3)行驶方向上是否有弯道，
如果确定道路(2)在车辆(3)的行驶方向上有弯道(8)时，则调节所述至少一个第一传感器(1)，使其探测区域(5)在所确定的弯道(8)范围内沿弯道走向的方向矫正。
2.根据权利要求1的方法，其中，对所述至少一个第一传感器(1)的调节包括了利用至少一个调节装置(9)对所述至少一个第一传感器(1)的角度朝向进行调节。
3.根据权利要求2的方法，其中，所述至少一个调节装置(9)具有一个电动机(10)。
4.根据前述任一项权利要求的方法，其中，对所述至少一个第一传感器(1)的调节包括了对由所述至少一个第一传感器(1)发射和/或接受到的电磁波的光程的调节。
5.根据权利要求4的方法，其中，对由所述至少一个第一传感器(1)发射的电磁波的光程的调节包括了对所述至少一个第一传感器(1)的至少一根天线(11)的辐射场的调节。
6.根据前述任一项权利要求的方法，其中，借助存放在存储装置(7)内的地图数据还确定弯道(8)的弯曲半径，并对至少一个第一传感器(1)进行调节，使其探测区域(5)在所确定的弯道(8)范围内沿弯道走向的方向修正一个基于弯曲半径的值。
7.根据权利要求1至5中任一项的方法，其中，对所述至少一个第一传感器(1)的调节以以下方式实现，即，所述至少一个第一传感器(1)的探测区域(5)在所确定的弯道(8)范围内沿弯道走向方向修正一个预设值。
8.一种用于车辆(3)的驾驶员辅助系统，它具有
至少一个第一传感器(1)，它被设计用于探测位于探测区域(5)内的至少一个物体(4)，
第一测定装置(16)，它被设计用于借助存放在存储装置(7)内的地图数据得到至少在车辆(3)当前周围区域(6)内的道路(2)走向，
第二测定装置(17)，它被设计用于基于已确定的道路(2)走向判断道路(2)在车辆(3)的行驶方向上是否具有弯道，
调配装置(18)，它被设计用于对所述至少一个第一传感器(1)进行调节，当确定道路(2)在车辆(3)的行驶方向上有弯道(8)时，使其探测区域(5)在所确定的弯道(8)范围内沿弯道走向的方向矫正。
9.根据权利要求8的驾驶员辅助系统，其中，所述至少一个第一传感器(1)被设计为声学传感器和/或电磁传感器。
10.根据权利要求8或9的驾驶员辅助系统，其中，第一测定装置(16)此外还借助至少一个第二传感器(12)用于确定道路(2)的走向，同时第二测定装置(17)被设计用于基于根据地图数据以及所述至少一个第二传感器(12)所确定的道路(2)走向判断道路(2)在车辆(3)的行驶方向上是否具有弯道。
11.根据权利要求10的驾驶员辅助系统，其中，所述至少一个第二传感器(12)从驶偏传感器、转向角传感器或者光学摄像机中选取。
12.根据权利要求8至11中任一项的驾驶员辅助系统，其中，第一测定装置(16)还被设计用于借助由接收装置(13)接收到的信号确定道路(2)的走向，这里的接收装置(13)是一个车-车通讯装置和/或车-基础设施通讯装置的组成部分，同时第二测定装置(17)被设计用于基于根据地图数据以及由接收装置(13)接收到的信号所确定的道路(2)走向判断道路(2)在车辆(3)的行驶方向上是否具有弯道。
13.根据权利要求8至12中任一项的驾驶员辅助系统，其中，该驾驶员辅助系统从车距调节速度控制器、紧急制动系统、和碰撞预警系统中选取。
14.一种计算机程序软件，当它在一辆在道路(2)上行驶的车辆(3)的计算单元(19)上运行时，将引导计算单元(19)执行下述步骤，该车辆具有至少一个第一传感器(1)，它被设计用于探测位于探测区域(5)内的物体(4)：
借助存放于存储装置(7)中的地图数据确定至少位于车辆(3)当前周围区域(6)内的道路(2)的走向，
基于所确定的道路(2)的走向判断道路(2)在汽车(3)行驶方向上是否具有弯道，
如果确定道路(2)在汽车(3)行驶方向上具有弯道(8)，则对至少一个传感器(1)进行调节，使其探测区域(5)在所确定的弯道(8)范围内沿弯道走向的方向矫正。
15.一种计算机可读介质，在上面存储有根据权利要求14的计算机程序软件。
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