CN107207012B - 用于机动车的驾驶员辅助系统 - Google Patents

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Abstract

用于机动车的驾驶员辅助系统包括：用于检测位于机动车的周围环境中的对象的对象特性的至少一个传感器；第一接口；用于将所述对象特性传送给用户的输出单元以及控制单元。所述传感器将所述对象特性以第一信号的形式发送到所述第一接口。所述第一接口将以第一信号的形式接收的对象特性以第二信号的形式传送给所述控制单元，其中，所述控制单元配置用于将以所述第二信号的形式接收的对象特性传递给所述输出单元并且控制所述对象特性通过所述输出单元的输出。

Description

用于机动车的驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的驾驶员辅助系统。
背景技术
越来越多的机动车配备有驾驶员辅助系统，属于所述驾驶员辅助系统尤其有面向舒适性的驾驶员辅助系统和尤其具有紧急制动辅助系统的电子可控制的制动辅助系统。
已知的驾驶员辅助系统通常通过相应的操作元件或人机界面(也称为：HMI，HumanMachine Interface)由机动车的车辆驾驶员激活并且操作。在此，例如已知泊车辅助以及自适应巡航控制(ACC：Adaptive Cruise Control)，所述泊车辅助借助超声波传感器或视频传感器检测附近的交通环境并且在泊车时将听觉反馈或视觉反馈提供给驾驶员，所述自适应巡航控制识别前方行驶的车辆、匹配自身车辆的距离和速度并且附加地如果根据环境传感器的数据识别到即将发生的碰撞危险则以自动制动的形式实现碰撞避免功能或碰撞减轻功能。然而，所述系统至今已经由车辆制造商安装到车辆中，使得各个系统组件通过布线彼此联网以及与其他车辆系统联网。至今不能实现或最多仅能在很大困难下实现后续安装到车辆中。由于对相应的车辆类型的个体匹配并且由于需要遵守的广泛的安全法规，这种驾驶员辅助系统是开销大的、不灵活的并且成本高。
发明内容
因此，本发明的任务是公开一种用于机动车的驾驶员辅助系统，该驾驶员辅助系统将关于位于机动车的周围环境中的对象的有用信息提供给驾驶员，该驾驶员辅助系统也能够快速地并且不复杂地后续安装到机动车中并且在此是成本有利的并且节省空间的。
根据本发明，所述任务通过具有下述技术方案特征的用于机动车的驾驶员辅助系统来解决。本发明的有利构型、变型方案和扩展方案从后续说明中得出。
按照本发明，提出了一种用于机动车的驾驶员辅助系统，其包括：用于检测位于所述机动车的周围环境中的对象的对象特性的至少一个传感器，所述至少一个传感器适于物理地连接到机动车主体并且电连接到机动车辆的电池；接口；用于将所述对象特性传送给用户的输出单元以及控制单元；其中，所述控制单元和所述输出单元中的至少一个安装在能够由驾驶员携带进出机动车的装置中，所述传感器将所述对象特性以第一信号的形式传送给所述接口；其中，所述接口将以所述第一信号的形式接收的对象特性以第二信号的形式传送给所述控制单元，其中，所述控制单元将以所述第二信号的形式接收的对象特性传递给所述输出单元并且配置用于控制所述对象特性通过所述输出单元的输出，其中，所述控制单元是智能手机或手提电脑的处理器，在所述处理器上实施应用程序软件(APP)，其中，所述控制单元配置用于在传递给所述输出单元之前处理所述对象特性，根据通过所述应用程序软件的输入掩码所接收的用户的输入，所述控制单元针对即将发生的碰撞或预定的安全距离对于在关于(i)机动车的路线、及(ii)机动车的速度中至少一项方面的预定特性监控对象特性，并且，所述预定特性通过将对象特性中的一个或多个与对象特性的存储在控制单元的存储器中的阈值进行比较来确定，并且，当已经确定了所述对象特性的预定特性时，所述控制单元通过所述输出单元向用户输出以下各项中的至少一个：(i)光学警报、及(ii)声学警报。
因此，根据本发明的用于机动车的驾驶员辅助系统包括：用于检测位于机动车的周围环境中的对象的对象特性的至少一个传感器；第一接口；用于将所述对象特性传送给用户的输出单元以及控制单元。所述传感器将所述对象特性以第一信号的形式传送给所述第一接口。所述第一接口将以第一信号的形式接收的对象特性以第二信号的形式传送给所述控制单元，其中，所述控制单元配置用于将以所述第二信号的形式接收的对象特性传递给所述输出单元并且控制对象特性通过所述输出单元的输出。在一种有利构型中，所述控制单元是移动单元(尤其是智能手机)的处理器。有利地，通常这种移动单元总归具有各种各样的用户界面并且因此仅仅需要扩展相应的附加功能。这种扩展仅仅在所述移动单元中的多个上(例如在智能手机上)通过如下方式实现：将相应的应用程序软件(APP)下载到所述装置中，其中，接着通过在移动单元上实现的APP控制所述处理器。所述控制单元配置用于在传递给输出单元之前处理所述对象特性，尤其根据通过所述APP的输入掩码(Eingabemaske)所接收的用户的输入。通过使用移动单元的处理器，驾驶员辅助系统不受限定的机动车的约束并且能够快速地并且不复杂地用在几乎每个车辆中。原则上，支架(Konsole)能够用于这种移动单元，该支架允许将装置可拆卸地安装在机动车的可容易接触的位置上，例如仪表盘上。
有利地，所述对象特性的处理包含：根据移动单元的至少一个传感器的所探测的数据来处理所述对象特性。所述传感器例如能够涉及也用于已知的ACC系统的雷达传感器。优选地，然后传感器壳体如此修改，使得该传感器壳体例如借助吸盘或通过粘贴施加在车辆上或车辆中的合适的位置上，例如在挡风玻璃的内表面上。必要的布线限于电流供给电缆，通过所述电流供给电缆，传感器能够与车辆电池连接，例如通过总归在车辆中存在的例如以点烟器形式的电源连接部。同样地，例如也可以将雷达传感器安装在车辆的后车窗(Heckscheibe)上或车辆的后部区域中的车顶(Dachhimmel)上，使得能够实现车辆的后部空间——包括相邻车道和死角的很大一部分的监控，以便例如在高速公路上超车时提供变道辅助功能。
在一种优选的实施方式中，所述对象特性的处理还包含：将所述对象特性整合到图形或图表中，和/或使所述对象特性与所述移动单元的摄像机的摄像机图像重叠。
有利地，输出单元是移动单元的显示器，其中，将所述对象特性以APP的图形输出的形式和/或通过所述移动单元的扬声器以声学的形式传输给驾驶员。以这种方式，例如实现了一种距离警报功能。可以将由传感器提供的关于与其他交通参与者的距离的信息随后在用户界面的显示器上作为文字、通过符号、图形符号指示牌(Piktogramm)或也以图像的形式示出，例如以俯视的情景图的形式。
替代地，控制单元是导航系统的处理器，该导航系统安装在机动车中。其中，在另一优选构型中，输出单元是机动车的GPS导航设备的一部分，其中，通过该机动车的GPS导航设备将对象特性以光学的形式和/或声学的形式传送给用户。
在一种替代的实施方式中，输出单元是投影装置，该投影装置将对象特性以光学的形式传送给用户，其中，所述光学传送尤其以在机动车的挡风玻璃上投影的形式实现，其通常对于驾驶员是清晰可见的。
有利地，第一信号是车辆典型的总线系统，例如控制器局域网络(CAN)的CAN信号。然而替代地，所述第一信号也可以是LIN信号、MOST信号和/或FlexRay信号。MOST总线尤其已设计用于多媒体应用，而具有<＝1Mbit/s带宽的CAN总线和具有20Kbit/s带宽的LIN总线用于车辆电子装置的控制。相反地，FlexRay具有10MBit/s的数据速率。该总线系统原则上实现用于控制所有可能的驾驶员辅助系统的通信，并且除此之外还将信息提供给仪表盘，在所述仪表盘上驾驶员能够读取数据，例如燃油量或发动机温度。
优选地，所述第二信号是蓝牙信号，其中，所述第一接口将所述第一信号转换为蓝牙信号。其中，在一种替代的实施方式中，所述第二信号是WLAN信号并且第一接口将所述第一信号转换为WLAN信号。以这种方式，可以应用无线通信，所述无线通信已在大多数已知的移动单元中投入使用，例如移动电话(智能手机)、PIM(Personal Information Manager：个人信息管理器)、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助手)、手提电脑和类似物。
所述对象尤其优选是另外的交通参与者，尤其是机动车或行人、和/或在机动车的周围环境中的障碍物。在此，在一种有利的实施方式中，所述对象特性包括诸如地理位置、对象与机动车的距离和/或角度、速度、加速度、相对于机动车的速度差和/或相对于机动车的加速度差的特性。
特别优选地，控制单元尤其如此设计，使得该控制单元在关于机动车的路线(Kurs)和/或速度的关键特性方面监控对象特性，尤其是即将发生的碰撞或关键的安全性距离，其中，通过将对象特性中的一个或多个与对象特性的存储在控制单元的存储器中的阈值进行比较来实现关键特性。
在一种特别有利的实施方式中，控制单元如此设计，使得当已求取到所述对象特性的关键特性时，所述控制单元通过输出单元将警报输出到用户。有利地，所述输出单元是所述移动单元的显示器，并且所述警报在于：通过所述输出单元借助红色闪烁的框显示具有对象特性的关键特性的对象。原则上，不仅挡风玻璃而且显示器对于驾驶员在行驶期间是清晰可见的，使得在识别到关键交通情景的情况下能够通过显示器或挡风玻璃发送光学警报信号。
优选地，输出单元是移动单元的显示器，其中，将不同对象的对象特性鉴于其值分组，其中，将不同标记强度在输出单元中分配给所述组。
如果所述输出单元是移动单元的显示器，那么所述对象特性是相对于机动车的速度差，其中，在输出单元、显示器中对所述对象的速度差进行颜色编码。
在一种特别有利的构型中，设置有附加输出单元，其中，所述控制单元配置用于将所述对象特性的输出不仅传递到输出单元而且传递给所述附加输出单元。
优选地，所述控制单元是移动单元(尤其是智能手机)的处理器，在所述处理器上实施应用程序软件(APP)，其中，所述输出单元是智能手机的显示器，其中，所述附加输出单元是导航设备的显示器，其中，通过所述APP的在所述智能手机的处理器上实施的镜像功能来实现将所述对象特性传递给所述附加输出单元。
以这种方式，例如可以实现的是，将雷达传感器安装在机动车的后部区域中，其中，将由传感器所探测的对象特性传递给移动单元。在此，所述接口将CAN数据转换为蓝牙信号。该蓝牙信号由所述控制单元的应用程序软件(APP)分析处理，其中，所述控制单元将所述对象特性的输出不仅传递给所述输出单元而且传递给所述附加输出单元。因此，可以将所述对象特性不仅在所述移动单元的显示器上而且也在例如车辆内部的附加输出单元上、尤其在导航系统的显示器或机动车中的其他显示器上示出，所述附加输出单元反映移动单元中的显示器。因此可以实现的是，可以将传感器安装在车辆的后部区域中，而所述移动单元例如能够保留在中部支架中或例如在输出单元与附加输出单元之间的无线镜像的情况下保留在裤子口袋中，而将后方的交通示出在车辆内部的显示器上。还可以实现的是，NFC芯片位于机动车中，该NFC芯片在上车时要求移动单元不仅启动在控制单元上安装的应用程序软件(APP)，而且也启动镜像功能。以这种方式，也可以实现的是，机动车的用户仅须登上机动车，并且不仅在移动单元的输出单元上而且也在车辆内部显示器中的附加输出单元上立刻显示后方的交通。
本发明的其他特征、应用可能性和优点从接下来对在附图中示出的本发明实施例的描述中得出。在此需要注意的是，所示出的特征仅具有要描述的特性并且也能够与其他上面所描述的扩展方案的特征组合使用，并且不旨在以任何形式限制本发明。
附图说明
以下根据优选实施例进一步阐述本发明，其中，对于相同特征使用相同的附图标记。附图是示意性的并且示出：
图1示例性地示出根据本发明的驾驶员辅助系统的框图；
图2示例性地示出用于根据本发明的驾驶员辅助系统的移动单元的控制单元。
具体实施方式
在图1中示意性地示出一种根据本发明的驾驶员辅助系统100。所述驾驶员辅助系统100包括用于检测位于机动车的周围环境中的对象160的对象特性的传感器120。
在机动车的外部或内部的合适位置上的一个或多个传感器120、例如雷达传感器、超声波传感器和/或视频传感器或类似物能够用作传感器120。在此，能够通过传感器120的充分稳定的固定和电流供给电缆的布置来限制安装开销。例如可以将雷达传感器作为传感器120安装在车辆的仪表盘和/或后车窗上，使得实现对车辆的后部空间——包括相邻车道和死角的大部分的监控，以便例如在高速公路上超车时提供变道辅助功能。
传感器120将对象特性以第一信号125的形式传送给接口130。在所示出的实施方式中，第一信号125是车辆典型的总线系统170的信号、尤其是CAN总线的信号。CAN总线是一种在机动车领域中已知的标准，所述标准在此无需进一步阐述。MOST总线尤其已设计用于多媒体应用，而采用具有<＝1Mbit/s带宽的CAN总线和具有20Kbit/s带宽的LIN总线用于车辆电子装置的控制。然而，FlexRay具有10MBit/s的数据速率。
接口130以第一信号125的形式接收对象特性并且将该对象特性以第二信号135的形式传送给控制单元140。因为本发明的任务恰恰在于提供一种可改装的驾驶员辅助系统100，所以第一信号125到第二信号135的转换是必要的。因此必要的是，将例如基于所提到的CAN标准的第一信号125转换为与外部移动单元110兼容的第二信号135，所述外部移动单元可能已经由用户所持有并且如有必要也用于附加的目的，例如智能手机。在优选的实施方式中，第二信号135是蓝牙信号或WLAN信号。以这种方式，将所述对象特性从接口130以一种通行
Figure GDA0003051899120000071
的信号标准传输给控制单元140。
控制单元140将所述对象特性传递给输出单元150，其中，控制单元140将以第二信号135形式接收的对象特性传递给输出单元150并且配置用于控制对象特性通过输出单元150的输出。以这种方式，可以将由传感器120提供的关于所探测的对象160的对象特性的信息随后在作为输出单元150的显示器上、尤其在移动单元110的显示器150上作为文字、通过符号、图形符号指示牌或也以图像的形式、例如以俯视的情景图的形式示出。然而替代地，所述显示结果(Anzeige)也能够以声学的形式或以其他形式实现。
在图2中示出一种根据本发明的控制单元140的示例。在这种实施方式中，控制单元140是移动单元110的、尤其智能手机的处理器，其中，通过在移动单元110上实现的APP(应用程序软件)控制所述处理器，在该处理器上实施APP(应用程序软件)145。控制单元140配置用于在传递给输出单元150之前处理所述对象特性，尤其根据通过APP 145的输入掩码所接收的用户输入。例如能够使用户可以从多个对象特性中做出选择、或影响对象特性的示出。以这种方式，例如能够实现，以图表形式或借助颜色编码示出在机动车的周围环境中的多个对象160的对象特性。
如果能够在APP 145方面附加地访问智能手机110的内部功能，例如智能手机110的摄像机或集成在智能手机中的传感器148，则能够使用所述访问用于在处理对象特性时也考虑通过所述访问而获得的信息。因此，例如能够使用智能手机110的摄像机用于获得车辆周围环境的图像并且在该图像中通过集成在APP 145中的相应的图像识别算法来辨别以下对象160：所述对象的对象特性已通过传感器120检测并且传送给了控制单元140。能够如此实现向用户的输出，使得在智能手机110的显示器150中显示车辆周围环境的当前的摄像机图像，其中，位于所述摄像机图像中的对象160的对象特性与该摄像机图像重叠。
所述重叠以直观的方式实现。例如能够同时在智能手机110的显示器150中显示并且在那里通过彩色的框来表征在机动车周围环境中的交通参与者，该交通参与者以确定的速度运动，并且其速度通过传感器120已求取为对象特性，其中，所述框的颜色经过确定的直观的颜色编码。因此，例如能够以红色的框表征比机动车自身运动更快速的交通参与者。相反地，能够以绿色的框表征比机动车自身运动更慢的交通参与者。在此，同样可考虑沿着确定的连续的色谱(Farbspektrum)的逐步分级。
原则上，投影装置(Projektor)也能够用作输出单元150，该投影装置例如在机动车的挡风玻璃上产生投影，使得能够通过在行驶运行期间每时每刻清晰可见的挡风玻璃给用户指明可能的对象和该对象的对象特性。
还能够在输出单元150、例如智能手机110的显示器150上通过红色闪烁的框来表征位于根据控制单元140方面的对象数据所求取的与机动车的碰撞路线上的交通参与者。
本发明不限于所述的实施例而包括具有相同效果的其他实施方式。附图描述仅仅用于本发明的理解。

Claims (14)

1.一种用于机动车的驾驶员辅助系统(100)，其包括：
用于检测位于所述机动车的周围环境中的对象(160)的对象特性的至少一个传感器(120)，所述至少一个传感器适于物理地连接到机动车主体并且电连接到机动车辆的电池；
接口(130)；
用于将所述对象特性传送给用户的输出单元(150)以及控制单元(140)；
其中，
所述控制单元和所述输出单元中的至少一个安装在能够由驾驶员携带进出机动车的装置中，
所述传感器(120)将所述对象特性以第一信号(125)的形式传送给所述接口(130)；其中，
所述接口(130)将以所述第一信号(125)的形式接收的对象特性以第二信号(135)的形式传送给所述控制单元(140)，其中，
所述控制单元(140)将以所述第二信号(135)的形式接收的对象特性传递给所述输出单元(150)并且配置用于控制所述对象特性通过所述输出单元(150)的输出，
其中，所述控制单元(140)是智能手机或手提电脑的处理器，在所述处理器上实施应用程序软件(145)，其中，所述控制单元(140)配置用于在传递给所述输出单元(150)之前处理所述对象特性，根据通过所述应用程序软件的输入掩码所接收的用户的输入，
所述控制单元针对即将发生的碰撞或预定的安全距离对于在关于(i)机动车的路线、及(ii)机动车的速度中至少一项方面的预定特性监控对象特性，并且，所述预定特性通过将对象特性中的一个或多个与对象特性的存储在控制单元的存储器中的阈值进行比较来确定，
并且，当已经确定了所述对象特性的预定特性时，所述控制单元通过所述输出单元向用户输出以下各项中的至少一个：(i)光学警报、及(ii)声学警报。
2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述对象特性的处理包含：根据所述智能手机或手提电脑的至少一个传感器(120)的所探测的数据来处理所述对象特性。
3.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述对象特性的处理包含：将对象特性整合到图形或图表中，和/或，使所述对象特性与所述智能手机或手提电脑的摄像机的摄像机图像重叠。
4.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述输出单元(150)是所述智能手机或手提电脑的显示器，其中，所述对象特性以所述应用程序软件(145)的图形输出的形式和/或以声学的形式传输给所述驾驶员。
5.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述输出单元(150)是所述机动车的GPS导航设备的一部分，其中，所述对象特性以光学和/或声学的形式通过所述机动车的GPS导航设备传送给所述用户。
6.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述输出单元(150)是投影装置，所述投影装置将所述对象特性以光学的形式传送给所述用户。
7.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述第一信号(125)是如在控制局域网络中使用的那样的CAN信号。
8.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述第二信号(135)是蓝牙信号，其中，所述接口(130)将所述第一信号(125)转换为蓝牙信号。
9.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述第二信号(135)是WLAN信号，其中，所述接口(130)将所述第一信号(125)转换为WLAN信号。
10.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述输出单元(150)是所述智能手机或手提电脑的显示器，并且将不同对象(160)的对象特性鉴于其值进行分组，其中，将不同标记强度在所述输出单元(150)中分配给这些组。
11.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述对象特性是相对于所述机动车的速度差，其中，在所述输出单元(150)中对所述对象(160)的速度差进行颜色编码。
12.根据权利要求1或2所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，此外，设置附加输出单元，其中，所述控制单元(140)配置用于将所述对象特性的输出不仅传递给所述输出单元(150)而且传递给所述附加输出单元。
13.根据权利要求12所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，所述附加输出单元是导航设备的显示器；其中，通过所述应用程序软件的在所述智能手机的处理器上实施的镜像功能来实现将对象特性传递给所述附加输出单元。
14.根据权利要求6所述的驾驶员辅助系统(100)，其特征在于，以在所述机动车的挡风玻璃上的投影的形式实现所述光学的传送。
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