CN103547940B - 监视设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式提供了一种用于通过至少一个传感器来监视主车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的设备。该设备被设置成响应于借助所述至少一个传感器对主车辆与一个或更多个目标对象之间的规定相对移动的检测，来触发至少一个动作。该设备被设置成确定作为所述目标对象或每个目标对象距该主车辆的延伸轴的距离的横向偏移值，并且根据该横向偏移值来搁置对该至少一个动作的触发使得不执行该至少一个动作的触发。

Description

监视设备及方法
技术领域
本发明涉及一种用于监视车辆外部的目标对象的设备及方法。
背景技术
已知提供具有如下设备的车辆：该设备被设置成识别车辆前方或后方的目标对象，并在车辆确定即将与对象碰撞的情况下自动启动车辆的制动系统。
这样的系统典型地使用雷达或超声发射器/接收器模块来检测目标对象。使用公知的多普勒效应来确定对象距车辆的距离以及距离的变化速率（或“距离变化率”）。
期望提供改进的设备以提高以下可能性：设备正确识别出对于车辆表现碰撞风险的目标对象，并在给定情况下采取适当动作。
发明内容
可以参照所附权利要求来理解本发明的实施方式。本发明的实施方式提供一种设备、一种车辆和一种方法。
在本发明要求保护的一个方面，提供一种用于通过至少一个传感器来监视主车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的监视设备，所述设备被设置成监视所述主车辆的速度和所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的相对移动，所述设备被设置成响应于所述主车辆的速度和对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定的相对移动的检测来触发至少一个动作，从而降低所述主车辆与所述一个或更多个目标对象碰撞的风险，所述设备还被设置成确定每个所述一个或更多个目标对象距所述主车辆的延伸轴的横向偏移，所述横向偏移为每个所述一个或更多个目标对象距所述延伸轴的横向距离，其中，在所述横向偏移超过规定横向偏移值情况下，所述主车辆被设置成否决（over-ride）所述至少一个动作的触发，从而不执行所述至少一个动作的触发。
在本发明要求保护的另外方面，提供一种用于通过至少一个传感器来监视主车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的设备；所述设备被设置成响应于借助所述至少一个传感器对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定的相对移动的检测来触发至少一个动作；其中所述设备被设置成确定作为所述目标对象或每个目标对象距所述主车辆的延伸轴的距离的横向偏移值，并且根据所述横向偏移值否决所述至少一个动作的触发，使得不执行所述至少一个动作的触发。
所述设备可以采用系统如监视系统的形式。本发明的实施方式具有如下优点：在所述一个或更多个目标对象的横向偏移超过所述规定横向偏移值的情况下，可以不触发所述至少一个动作。
此特征具有如下优点：降低了当所述目标对象不在所述主车辆的实际路径内时执行所述至少一个动作的风险。
所述设备可以被设置成响应于进一步根据所述主车辆的速度对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定的相对移动的检测，来触发所述至少一个动作。
所述设备可以被设置成借助所述至少一个传感器来确定所述目标对象或每个目标对象的所述横向偏移值。
有利地，所述设备可以被设置成参考所述至少一个目标对象距所述主车辆的距离和从所述主车辆到所述至少一个目标对象的向量与延伸轴之间的角度来确定所述至少一个目标对象的所述横向偏移值。
可选地，所述车辆的所述延伸轴对应于所述车辆的延伸纵向轴。
进一步可选地，所述设备被设置成进一步根据所述至少一个目标对象的宽度来否决所述至少一个动作的触发。
所述设备可以被设置成确定所述至少一个目标对象的宽度。
所述设备可以被设置成可选地借助所述至少一个传感器来测量所述至少一个目标对象的实际宽度。可选地，所述设备可以被设置成部分地借助所述至少一个传感器来测量所述至少一个目标对象的实际宽度。
可替代地或另外地，所述设备可以被设置成基于目标对象宽度的存储值来确定所述至少一个目标对象的宽度。可选地，所述设备可以被设置成部分地基于目标对象宽度的存储值来确定所述至少一个目标对象的宽度。
因此，在一些实施方式中，所述设备可以被设置成假设每个目标对象的宽度为规定量，例如0.5m、1m或任何其他适合的值。
所述设备可以被设置成响应于对所述主车辆与所述目标对象之间的规定的或预定的相对移动的检测来确定所述目标对象的宽度。
可选地，所述设备可以被设置成部分地响应于对所述主车辆与所述目标对象之间的规定的或预定的相对移动的检测来确定所述目标对象的宽度。
例如，在一些实施方式中，所述设备可以被设置成响应于对目标对象与主车辆之间的规定的或预定的相对移动的检测来区分摩托车与卡车。然后，所述设备可以假设卡车具有一个值的规定宽度并假设摩托车具有比卡车的宽度小的另一个值的规定宽度。
可选地，所述设备被设置成响应于被所述设备测量的所述目标对象的特有识别标识（characteristic signature）来确定所述目标对象的宽度。
可选地，所述设备被设置成部分地响应于由所述设备测量的所述目标对象的特有识别标识来确定所述目标对象的宽度。
因此，所述设备可以被设置成对由所述设备生成且从目标对象反射的信号如雷达信号、超声信号或任何其他适合的信号的一个或更多个特性进行分析。
有利地，所述设备被设置成在以下情况下不触发所述至少一个动作：所述至少一个目标对象的所述横向偏移值被确定为距所述主车辆轴的距离，该距离大于所述规定的横向偏移值加上所述至少一个目标对象的所述宽度的规定的或预定的部分。
可选地，所述规定的或预定的部分对应于所述至少一个目标对象的宽度的基本上一半。
可替代地，所述规定的横向偏移值可以是与所述主车辆的宽度的一半对应的值。
可选地，所述规定的横向偏移值为大于所述主车辆的宽度的一半的值。
可替代地，所述规定的横向偏移值可以为小于所述主车辆的宽度的一半的值。
可选地，所述规定横向偏移值为响应于所述主车辆与所述至少一个目标对象之间的相对移动的一个或更多个特性的值。因此，在一些实施方式中，在检测到满足一个或更多个规定的或预定的条件的相对移动情况下可以将所述横向偏移值设定成一个值，而在满足了满足一个或更多个其他规定的或预定的条件的相对移动情况下可以将所述横向偏移设定成不同值。
可选地，所述规定横向偏移值为响应于所述至少一个目标对象和被所述设备识别的一个或更多个其他对象相对于彼此和/或相对于所述主车辆的位置的值。
可选地，所述设备具有或结合有可进行操作以确定所述目标对象距所述车辆的距离和该距离的变化速率的距离确定装置。
可选地，所述距离确定装置包括雷达发射器和雷达接收器，所述设备被设置成借助从所述发射器发射且在被所述目标对象反射之后在所述接收器处接收的雷达信号来确定所述目标对象距所述车辆的距离。
可替代地或另外地，所述距离确定装置包括超声发射器和超声接收器，所述设备被设置成借助从所述发射器发射且在被所述目标对象反射之后在所述接收器处接收的超声信号来确定所述目标对象距所述车辆的距离。
可选地，所述至少一个动作包括触发所述车辆的一个或更多个制动器的预准备。可以在检测到第一规定相对移动时进行预准备。
所述至少一个动作包括触发所述车辆的一个或更多个制动器的应用从而使所述车辆减速。可以在检测到第二规定相对移动时触发所述车辆的一个或更多个制动器的应用。
所述第一规定相对移动可以与所述第二规定相对移动不同。
根据本发明的另一方面，提供一种包括根据前述方面的设备的车辆。
根据本发明的又一方面，提供一种通过至少一个传感器来监视车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的方法，所述方法包括：监视所述主车辆的速度和所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的相对移动；以及响应于所述主车辆的速度和对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的预定相对移动的检测来触发至少一个动作，从而降低所述主车辆与所述一个或更多个目标对象碰撞的风险，所述方法包括确定每个所述一个或更多个目标对象距所述主车辆的延伸轴的横向偏移，所述横向偏移为每个所述一个或更多个目标对象距所述主车辆的延伸轴的横向距离；以及在所述横向偏移超过规定值的情况下不触发所述至少一个动作。
在本发明的一个方面，提供一种通过至少一个传感器来监视车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的方法，所述方法包括：监视所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的相对移动；响应于对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定相对移动的检测来触发至少一个动作；确定所述目标对象或每个目标对象距所述主车辆的延伸轴的横向偏移的值；以及根据所述横向偏移的值否决所述至少一个动作的触发，使得不执行所述至少一个动作的触发。
所述方法可以包括：响应于对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定相对移动的检测来触发所述至少一个动作的步骤包括进一步根据所述主车辆的速度来触发所述至少一个动作。
所述方法还可以包括在所述横向偏移值超过规定值的情况下否决所述至少一个动作的触发。
确定所述目标对象或每个目标对象的横向偏移的步骤可以包括确定所述目标对象或每个目标对象距所述主车辆的延伸轴的横向距离。
有利地，触发所述至少一个动作的步骤包括如下步骤：响应于对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的第一规定相对移动的检测来触发其中执行所述车辆的一个或更多个制动器的预准备的制动器预准备操作。
可替代地或另外地，触发所述至少一个动作的步骤包括如下步骤：响应于对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的第二规定相对移动的检测来触发其中发生所述车辆的一个或更多个制动器的应用从而使所述车辆减速的操作。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于通过至少一个传感器来监视主车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的监视设备，所述设备被设置成监视所述主车辆的速度和所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的相对移动，所述设备被设置成响应于所述主车辆的速度和对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定的相对移动的检测来触发至少一个动作，从而降低所述主车辆与所述一个或更多个目标对象碰撞的风险，所述设备还被设置成确定每个所述一个或更多个目标对象距所述主车辆的延伸轴的横向偏移，所述横向偏移为每个所述一个或更多个目标对象距所述延伸轴的横向距离，其中，在所述横向偏移超过规定的横向偏移值情况下，所述主车辆被设置成不触发所述至少一个动作。
在本申请的范围内，可以设想在前述段落、权利要求和/或下面的描述和附图中陈述的各方面、实施方式、示例、特征和替代均可以单独地或者以任意组合的方式来采用。除非存在特征的不相容性，否则参照一个实施方式描述的特征也可以适用于所有实施方式。
附图说明
现在仅通过示例参照附图来描述本发明，在附图中：
图1示意性地示出安装在机动车辆中的根据本发明的实施方式的设备；以及
图2针对主通道窗的相对于主车辆的宽度的不同宽度而示意性地示出主车辆和目标对象（在示出的情况下为车辆）的相对位置。
具体实施方式
在本发明的一个实施方式中，如图1所示在主机动车辆110中设置监视设备120。监视设备120具有被设置成识别车辆110前方的目标对象如车辆150的存在的雷达模块121。雷达模块121被设置成确定对象150距车辆110的距离R和该距离的变化速率R'（或“距离变化率”）。
监视设备120形成车辆的智能紧急制动系统（IEB）的核心。设备120可进行操作以在满足某规定条件的情况下控制车辆的制动系统以使车辆减速或停止。因此，设备120耦合至车辆的制动控制器130。制动控制器130又被设置成响应于来自设备120或由驾驶者操作的制动踏板130P的输入来控制车辆的制动系统。
制动系统包括一对前制动器132和一对后制动器134。前制动器132被设置成对车辆110的一对前轮114、115施加制动动作，而后制动器134被设置成对车辆110的相应的一对后轮116、117施加制动动作。
制动器132、134为具有制动片和制动盘的类型的制动器，该制动盘附接于相应的轮。通过向制动盘压迫制动片来获得制动动作。
制动控制器130可进行操作以通过增大车辆110的制动流体管路中的制动流体的压力，来控制前制动器132和后制动器134以执行制动动作。
应当理解，当初始增大制动系统中的制动流体的压力时，每个制动器132、134的制动片与制动器132、134的相应盘接触。由片的初始的、相对较轻的接触可以称为盘的“轻触（kissing）”。
随着进一步增大制动流体压力，以增大的力来向盘压迫片，使得制动器132、134提供需要的制动动作。
制动控制器130可进行操作以充分增大制动管路中的制动流体的压力，以使每个制动器132、134的制动片移动至与制动器132、134的相应盘接触，但不产生显著的制动作用。该操作可以称为制动器的“预准备（pre-arming）”、或“预准备操作”。当在“预准备”状态下时，在制动控制器130后续开始增大制动管路中的制动流体的压力时可以由制动系统更快速地起到制动作用。
监视设备120可进行操作以将第一警报信号或第二警报信号提供至制动控制器130。如果提供了第一警报信号，则制动控制器130执行上述预准备操作。
如果提供了第二警报信号，则制动控制器130被设置成通过充分增大制动压力来应用制动器132、134以使车辆110减速。
设备120被设置成响应于关于主车辆110移动的速度的数据和对目标对象150与主车辆110之间的规定的或预定的相对移动的检测，来提供第一警报信号或第二警报信号。在一个实施方式中，可以通过参考车辆110的控制器局域网（CAN）总线上传输的数据来获得关于主车辆速度的数据。在替代实施方式中，可以通过来自另一个控制器的直接馈送、通过专用速度传感器或通过任何其他适合的装置来获得该数据。
其他的设置也是有效的。
设备120的雷达模块121具有雷达发射器122和雷达接收器123。在图1的实施方式中，雷达模块121为德尔福（Delphi）ESR（电子扫描雷达）模块（德尔福，特洛伊市，密歇根州）。
雷达模块121被设置成控制雷达发射器122以在车辆110前方发射雷达信号125。雷达接收器123被设置成检测雷达信号125的被车辆前面的对象向车辆110反射回的部分。模块121被配置成通过测量由发射器122发射的雷达信号125与被接收器123接收的信号之间的相位差，来确定车辆前方的对象的距离R。应当理解，在一些实施方式中，可以使用被反射的雷达信号的飞行时间分析来确定车辆前方的对象的距离。
模块121还被配置成基于由接收器123检测到的雷达信号的相对于由发射器122发射的雷达信号的频率的频率来确定对象的距离变化率R'。应当理解，该频率将根据车辆110与被模块121检测到的对象的相对速度而不同，即称为“多普勒效应”的现象。
在图1的实施方式中，以发射/接收单元（TRU）124的形式提供发射器122和接收器123。TRU124与车辆110的纵向轴L对准，使得接收器123的视场关于轴L基本上对称，并且发射由发射器122发射的雷达信号，使得波束辐照车辆前方的也关于轴L基本上对称的区域。其他设置也是有效的。
在图1的设置中，设备120被设置成响应于反射的雷达信号来确定目标对象的一部分的位置。从对象反射的最高强度的信号被设备120识别并且被用来确定目标对象相对于主车辆110的位置和对象距主车辆110的距离R。
在确定目标对象的位置的过程中，设备120确定从TRU124到目标对象的从其接收了反射信号的位置A的直线与主车辆110的纵向轴L之间的角θ。基于通过设备120确定的θ和R的值，设备120确定位置A从主车辆110的纵向轴L的横向偏移d。
设备120被设置成将横向偏移d的测量值与主车辆110的宽度wh的已知值相比较。在本实施方式中，如果目标对象150的横向偏移d的值大于主车辆110的宽度的一半，则设备120确定目标对象150为不被允许触发设备120的第一警报信号或第二警报信号的目标。
应当理解，在该实施方式中，设备120不考虑目标对象150的宽度wt。
因此，应当理解，在本实施方式中，即使在目标对象150的一部分位于主车辆110的路径中时，设备120也可以否决第一警报信号和第二警报信号向制动控制器130的发送。
然而，应当理解，在一些实施方式中，与设备在存在碰撞风险时未能触发制动器132、134的自动施加相比，可能更重要的是，设备120在不存在碰撞风险时不触发制动器132、134的自动施加。
应当理解，本发明的一些实施方式被设置成增大或减小主车辆110的“路径”的有效宽度we，该有效宽度we为当车辆110移动时被车辆110扫过的区域的宽度。由于该“有效路径”代表被主车辆110监视的“通道区域”或窗，所以该“有效区域”可以被描述为“主通道窗”（HFW）。如果目标对象不在HFW内，则抑制响应于对可能即将发生碰撞的确定来自动驱动制动器132、134。
图2示出了本发明的实施方式，其中，（a）主车辆110的路径的有效宽度we等于主车辆110的实际宽度wh，（b）主车辆110的路径的有效宽度we大于主车辆110的宽度wh，以及（c）主车辆110的路径的有效宽度we小于主车辆110的宽度wh。
在图2（b）的情况下，将“负偏置”施加给了主车辆110的宽度的值wh以计算we，使得主车辆110的有效宽度we大于实际宽度wh。应当理解，如果施加了充分大的负偏置，则设备120可以在目标对象150不位于车辆110的实际路径中时生成第一警报信号或第二警报信号。
在图2（c）的情况下，将“正偏置”施加给了主车辆110的宽度的值wh，使得主车辆110的有效宽度we小于实际宽度wh。从而，设备120可以在目标对象150实际上确实位于车辆110的实际路径P中时抑制第一警报信号或第二警报信号的生成。这是因为在图2（c）的设置中主车辆110的实际宽度wh比的有效宽度we宽。
在一些实施方式中，设备120被设置成计算目标对象150的宽度wt，并且确定目标对象150是否位于主车辆110的实际路径中。在一些实施方式中，设备120通过假设由设备120确定的目标对象的位置A对应于对象的（关于对象的基本上水平的轴或横向轴的）“中心”或质心来实现该过程。然后，设备120从由设备120确定的目标对象150的横向偏移d中减去由设备120确定的目标对象的宽度wt的一半。
以此方式的减法产生目标偏移的修改值。该修改值对应于目标对象的与车辆110的纵向轴L最近的一侧与轴L的最近点距离CA。如果最近点距离CA落入HFW内，则设备120可以被设置成使自动紧急制动能够如上所述响应于主车辆110的速度和对主车辆110与一个或更多个目标对象150之间的规定或预定相对移动的检测来发生。
在一些实施方式中，HFW的宽度we可以被设置成响应于一个或更多个条件而变化。例如，we的值可以被设置成响应于一个或更多个目标对象150的规定或预定移动、多个目标对象150和/或其他对象相对于主车辆110的分布（例如，目标对象和/或其他对象的密度和/或空间分布）或任何其他适合的一个或更多个条件。
在本说明书的描述和权利要求中，词语“包括（comprise）”和“包含”及这些词的变型（例如“包括（comprising）”和“包括（comprises）”）表示“包括（including）但不限于”，并且不旨在（并且不）排除其他的部分、添加物、部件、整体或步骤。
在本说明书的描述和权利要求中，单数涵盖复数，除非上下文另外要求。具体地，在使用不定冠词的情况下，说明书应被理解为考虑多个以及单个，除非上下文另外要求。
结合本发明的具体方面、实施方式或示例描述的特征、整体、特性、化合物、化学部分或组应被理解为适用于本文中描述的任何其他方面、实施方式或示例，除非与其不相容。

Claims (13)

1.一种用于通过雷达传感器来监视主车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的设备，所述雷达传感器包括雷达发射器和雷达接收器，
所述设备被设置成响应于对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定的相对移动的检测，来触发至少一个动作；
其中所述设备被设置成确定横向偏移值，并且在所述横向偏移值超过规定的横向偏移值的情况下否决所述至少一个动作的触发，使得不执行所述至少一个动作的触发，所述横向偏移值是所述目标对象或每个目标对象距所述主车辆的延伸轴的距离；并且
其中所述设备被设置成根据所述雷达传感器的输出来确定所述目标对象或每个目标对象的所述横向偏移值。
2.根据权利要求1所述的设备，被设置成响应于进一步根据所述主车辆的速度对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定的相对移动的所述检测，来触发所述至少一个动作。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备被设置成参考所述至少一个目标对象距所述主车辆的距离和从所述主车辆到所述至少一个目标对象的向量与所述延伸轴之间的角度来确定所述至少一个目标对象的所述横向偏移值。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述车辆的所述延伸轴对应于所述车辆的延伸纵向轴。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述设备被设置成进一步根据所述至少一个目标对象的宽度来否决所述至少一个动作的触发。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述设备被设置成在以下情况下不触发所述至少一个动作：所述至少一个目标对象的所述横向偏移值被确定为距所述主车辆轴的距离，该距离大于规定的横向偏移值加上所述至少一个目标对象的所述宽度的规定的部分。
7.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述规定的横向偏移值为与以下任一者对应的值：
所述主车辆的宽度的一半；
大于所述主车辆的宽度的一半的值；
小于所述主车辆的宽度的一半的值；
响应于对所述主车辆与所述至少一个目标对象之间的规定的或预定的相对移动的检测的值；以及
响应于所述至少一个目标对象和被所述设备识别出的一个或更多个其他对象相对于彼此和/或相对于所述主车辆的位置的值。
8.根据权利要求1或2所述的设备，其包括或结合有可进行操作以确定所述目标对象距所述车辆的距离以及所述距离的变化速率的距离确定装置。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述距离确定装置包括所述雷达发射器和所述雷达接收器，所述设备被设置成借助从所述雷达发射器发射且在被所述目标对象反射之后在所述雷达接收器处接收的雷达信号来确定所述目标对象距所述车辆的距离；或者所述距离确定装置包括超声发射器和超声接收器，所述设备被设置成借助从所述超声发射器发射且在被所述目标对象反射之后在所述超声接收器处接收的超声信号来确定所述目标对象距所述车辆的距离。
10.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少一个动作包括在检测到第一规定相对移动时触发所述车辆的一个或更多个制动器的预准备。
11.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少一个动作包括在检测到第二规定相对移动时触发所述车辆的一个或更多个制动器的应用从而使所述车辆减速。
12.一种包括根据任一项前述权利要求所述的设备的车辆。
13.一种通过雷达传感器来监视主车辆外部的环境中的一个或更多个目标对象的方法，所述雷达传感器包括雷达发射器和雷达接收器，所述方法包括：
监视所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的相对移动；
响应于对所述主车辆与所述一个或更多个目标对象之间的规定相对移动的检测来触发至少一个动作；
基于所述雷达传感器的输出确定所述目标对象或每个目标对象距所述主车辆的延伸轴的横向偏移的值；以及
在所述横向偏移的值超过规定的横向偏移值的情况下否决所述至少一个动作的触发，使得不执行所述至少一个动作的触发。
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