CN112272630B - 探测碰撞事件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆、尤其至少部分自动化运行的车辆的用于探测碰撞事件(150)的方法(200)，所述方法具有以下步骤：a.根据所述车辆的至少一个环境传感器装置(100)的第一传感器信号(121)创建(201)针对所述车辆的环境模型；b.借助于所述环境模型求取(202)与对象的接触概率(130)；c.根据所求取的接触概率(130)打开(203)接触式传感器装置(110)的第二信号(123)的测量窗口(140)；d.根据所述第二传感器信号(123)、尤其在所述测量窗口(140)以内识别(204)碰撞事件(150)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于探测碰撞事件的方法、设备、还有一种计算机程序和存储介质。
背景技术
一般地，借助于基于车辆安全系统、例如被动安全性的安全系统(安全气囊系统)或者主动安全性的安全系统(制动系统或行驶稳定系统)的接触式传感器装置、尤其加速度传感器装置或压力传感器装置的信号的方法来探测事故、尤其是对车辆的损坏。
在此，对信号变化曲线中的显著特征进行分析评价，以推断出事故并且由此推断出可能的损坏。基于多个周围环境影响的加速作用于车辆上，所以必须将这种方法设计得稳健以避免错误触发。这又使识别带来轻微损坏的事故变得困难。
还已知这样的系统：所述系统可以通过直接安置在车辆车身上的传感器来测量损坏。
这种系统由于附加的耗费、例如必要的电缆敷设而明显更昂贵。
发明内容
在这种背景下，本发明提出一种用于探测事故事件的方法、设备、还有一种计算机程序和存储介质。
本发明基于以下认知：从基于车辆的环境传感器装置的传感器信号得到的车辆环境的实时模型出发可以可靠地识别出对象危险地靠近该车辆。
从所求取的接触概率出发，可以为对车辆与对象的接触作出响应的传感器(接触式传感器装置)开放测量窗口，在所述测量窗口以内适配在其他情况下设计得稳健的识别门限，以便通过感测接触式传感器装置的相应信号来识别碰撞事件和与其相关的损坏。
本发明可以用于，识别在至少部分自动化地实施的行驶期间由至少部分自动化运行的车辆引起的损坏、尤其是轻微损坏并且相应地对此作出反应。在自动化行驶时对于“驾驶员”而言存在部分或完全地避免驾驶任务的可能性，所以可能发生：带来轻微损坏的碰撞事件没有被“驾驶员”察觉到。因此，存在以下危险：车辆离开碰撞事件的地点。
当前，“轻微损坏”尤其应理解为在低速范围内(例如在速度小于20km/h的情况下)的碰撞事件、与相比于车辆较轻或较软的对象(例如具有小于200kg的质量的对象或人)的接触、反光镜接触，也就是触碰外后视镜、与护栏接触、轻微的车身板材接触、尤其沿着划擦。
轻微损坏的特征在于，这种损坏对车辆的能量输入小。这导致，由带来轻微损坏的碰撞事件伴随而来的惯性输入或压力输入部分地至完全地在所谓的噪声门限以下发生。
“在感测惯性输入或压力输入时的噪声门限”应理解为这样的阈值：在所述阈值以下不对惯性输入或压力输入进行分析评价。这原因在于，在该数量等级下的输入在最大程度上来自于符合规定且无事故的车辆使用方式。这种输入的来源是轮胎和路面之间的相互作用、尤其是路面不平度，是尤其由风和雨引起的环境输入，是由微生物、例如昆虫等引起的输入。为此，当前提出一种用于车辆的、具有以下步骤的方法。
a.根据车辆的至少一个环境传感器装置的第一传感器信号来创建针对该车辆的环境模型；
b.借助于该环境模型求取与对象的接触概率；
c.根据所求取的接触概率打开对接触式传感器装置的第二信号的测量窗口；
d.根据第二传感器信号、尤其在测量窗口以内识别碰撞事件。
本发明的方法特别适用于至少部分自动化地运行的车辆。因为这些车辆以高概率配备有环境传感器装置，所述环境传感器装置使得能够在行驶运行中创建高度精确的环境模型。
“至少部分自动化地运行的车辆”是这样的车辆：在所述车辆中，整个驾驶任务或驾驶任务的至少一部分被车辆系统接管。如果接管了整个驾驶任务，则涉及全自动化或高度自动化地运行的车辆。这种车辆自动化地行驶，其方式是，该车辆例如自主地识别道路走向、其它交通参与者或者障碍物并且至少部分地在该车辆中计算相应的控制指令以及将这些控制指令转发给该车辆中的促动器，由此，相应地具体影响车辆的行驶走向。人类驾驶员在全自动化或高度自动化地运行的车辆中不参与驾驶任务。
当前，环境模型应理解为对车辆周围的环境进行成像，所述环境可以基于车辆的环境传感器装置的信号融合得出。此外，可以借助于来自其它来源的信息扩充该环境模型。这些来源尤其可以是车辆的惯性传感器装置、车对X通信或者数字地图。
当前，环境传感器装置可以理解为车辆的这样的传感器装置：所述传感器装置适用于感测车辆环境。尤其将雷达传感器装置、视频传感器装置、超声传感器装置或者激光雷达传感器装置算作这种传感器装置。
车对X通信应理解为借助于车对X通信手段进行的通信。车对X通信手段当前应理解为用于车辆与其它车辆或与该车辆的周围环境进行通信的通信手段。如无线电、WLAN、GSM、LTE等这样的无线通信手段尤其以它们用于汽车领域的构型适合于此。
当前，惯性传感器装置可以理解为车辆的这样的传感器装置：所述传感器装置适用于感测作用于车辆上的力。尤其将加速度传感器装置和转动速率传感器装置算作所述传感器装置。
当前，接触式传感器装置可以理解为车辆的这样的传感器装置：所述传感器装置适用于感测车辆与对象、例如第二车辆的接触。尤其，惯性传感器装置、压力传感器装置、力传感器装置或者固体声传感器装置适合于此。
根据本发明的方法的一种实施方式，在创建步骤中，与至少两个环境传感器装置的第一传感器信号的融合有关地创建环境模型。
由于融合了至少两个环境传感器装置的传感器信号，能创建车辆环境的尽可能精确的模型。尤其是，其中一种环境传感器技术的弱点(例如炫目、视野差、天气条件差、反射强烈)可以通过至少一种另外的环境传感器技术来补偿。
根据本发明的方法的一种实施方式，环境模型包括实时行驶状况的惯性曲线。此外，在创建步骤中，根据惯性传感器装置的第三传感器信号来创建惯性曲线并且在识别步骤中根据该惯性曲线来识别碰撞事件。
在识别步骤中，有利的是，借助于惯性曲线对第二信号进行过滤，以便识别碰撞事件。
借助于所创建的惯性曲线可以将实时行驶状况的(例如由碎石、砂砾、沥青、混凝土板等引起的)典型惯性模式通过计算除去或一般性地过滤出去，以便在保留下的传感器信号中识别碰撞事件。
通过这种实施方式，尤其能探测由所识别的碰撞事件已引起的轻微损坏。
根据本发明的方法的一种实施方式，在创建步骤中，进一步根据车对X通信的信息来创建环境模型。
通过这种实施方式可以使用静态的实时周围环境信息和易变的、也就是变化的实时周围环境信息来创建环境模型。
在此，车对X通信的信息可以包括对象的定位数据或几何数据。
根据本发明的方法的一种实施方式，在求取步骤中，进一步根据所述信息求取接触概率。
借助于对象的定位数据或几何数据可以更精确地求取碰触、因此碰撞事件的概率。由此可以更准确地求取相关测量窗口。这可以有助于减少错误识别(所谓的假阳性事件/假阴性事件)。
根据本发明的方法的一种实施方式，在打开测量窗口的步骤中适配识别碰撞事件的阈值。
为了识别例如像碰撞事件这样的事件，可以使用一些阈值。这些阈值尤其与接触式传感器装置的传感器信号相关联地适用于识别例如像碰撞事件这样的事件。在此，这些阈值可以是静态的，也就是说例如在应用车辆时被预先确定，或者可以是可变的，也就是与另外的实时信息有关。此外，所述阈值可以构型为与时间有关。
在此，适配可以这样进行，使得虽然噪声门限的阈值还没有被超过，但用于识别碰撞事件的阈值已经对接触式传感器装置的传感器信号作出了反应。这尤其可以通过降低用于识别碰撞事件的阈值来实现。
根据本发明的方法的一种实施方式，所述方法包括附加的定位步骤，在该定位步骤中，根据第一传感器信号或第二传感器信号或第三传感器信号来定位事故事件。
本发明尤其适用于与至少部分自动化地运行的车辆相关联地探测轻微损坏，所以有利的是，除了识别碰撞事件以外，也在车辆上定位该碰撞事件。由此，例如简化了之后对损坏和与此相关损伤的判定。如果车辆全自动化或高度自动化地运行并且必要时在没有人类驾驶员的情况下运行并且在这种行驶期间发生碰撞事件，则这是特别有益的。
根据本发明的方法的一种实施方式，所述方法包括附加的可信性验证步骤，在该可信性验证步骤中，根据车辆的传感器的诊断信号对识别碰撞事件进行可信性验证。
当前，传感器的诊断信号可以理解为传感器的这样的信号：所述信号由该传感器本身输出并且包含关于其状态(例如功能正常、有故障等)的直接信息。所述传感器的诊断信号也被理解为这样的信号：所述信号由将该传感器纳入在内的系统输出并且包含关于该传感器的状态(例如可联系、不可联系、失效等)的间接信息。
因此，能想到这样的状况：在该状况中有可能有碰撞事件，也就是说，测量窗口在所述状况中打开并且在所述状况中通过接触式传感器装置的传感器信号来识别碰撞事件。如果在时间上与此有因果关系的间隔内先前功能正常的传感器输出了表明其有故障的诊断信号，则关于这种状态转变的信息可以被认为是对于已确定的碰撞事件和必要时关于碰撞事件的定位的可信性验证。
在所述方法的一种替代的实施方式中，在识别步骤中，分析评价至少一个传感器装置的传感器信号，所述至少一个传感器装置可以探测车辆与对象、例如另一车辆的真实接触。
替代于或附加于接触式传感器装置，考虑将麦克风或超声传感器作为这种传感器装置。尤其，可以使直今在车辆上使用在用于泊车辅助的系统或至少部分自动化地实现泊车的系统中的超声传感器例如处于所述超声传感器不发射超声波而是仅感测声波的模式下。这样感测的声波或噪声可以被如下分析评价：所感测的噪声是否具有碰撞事件的典型噪声。
此外，为了基于麦克风或超声传感器的传感器信号来识别碰撞事件，可以感测多个传感器的传感器信号并且将这些传感器信号相互比较或者说对比，以便由此求取并且通过计算除去或一般性地过滤掉不涉及碰撞事件的周围环境噪声、例如环境噪声(例如雨、风、路面噪声)。这种实施方式导致更精确地识别碰撞事件和与该碰撞事件相关的损坏。
此外，可以通过主要设置为用于车辆泊车功能的传感器装置的空间分布以简单的方式来定位碰撞事件。
本发明的另一方面是一种机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储根据本发明的计算机程序。
本发明的另一方面是一种电子控制单元，所述电子控制单元设置为用于，实施根据本发明的方法的所有步骤。
附图说明
下面，借助附图详细地阐明本发明的细节和实施方式。附图示出：
图1实现了根据本发明的方法的系统的方框图，
图2根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出系统1的方框图，该系统实现了根据本发明的方法。
系统1包括至少一个环境传感器装置100。这尤其可以是雷达传感器装置101、视频传感器装置102、激光雷达传感器装置103或者超声传感器装置104。
通过传感器融合121，尤其基于环境传感器装置100的传感器信号来产生环境模型。
基于该环境模型可以求取车辆危险地靠近130对象、例如另一车辆的概率。
此外，系统包括接触式传感器装置110。这尤其可以是超声传感器装置111、转动速率传感器装置112、麦克风传感器装置113或者加速度传感器装置114。加速度传感器装置114和转动速率传感器装置112可以被概括在惯性传感器装置的概念下。
如果得到足够高的危险靠近概率，则可以打开接触式传感器装置110的测量窗口140。例如可以通过预先确定的阈值来确定是否存在足够高的概率。也能想到可变阈值，该可变阈值例如基于其它信息来源或者基于时间进度进行适配。
在此，接触式传感器装置110的测量窗口140可以通过如下方式打开：适配接触式传感器装置123的传感器信号的设计得稳健的阈值，使得这些阈值更敏感地对到车辆上的接触输入作出反应。这种适配例如可以通过降低阈值来进行。这种降低可以预给定。也能想到以可变的方式、例如基于其它信息来源或者基于时间进程进行的降低。
在此，这种降低可以这样进行，使得虽然还没有超过噪声门限的阈值，但用于识别碰撞事件的阈值已经对接触式传感器装置的传感器信号作出了反应。
能想到的其它信息来源可以是环境传感器装置100或接触式传感器装置110的状态信息122。
如果超过了接触式传感器装置的阈值，则可以认为有碰撞事件150。这种碰撞事件典型地造成在该车辆上的损坏和在其它对象、例如其它车辆上的损坏。
作为识别到碰撞事件的后续，可以将关于碰撞事件的消息和由此可能存在的损坏传送给云服务151。
此外能想到，采取车辆机动动作152。能想到会是车辆停止。这种停止在一种最简单的实施方式中可以以直接停止来实现。在至少部分自动化控制的车辆中，这种车辆停止也可以通过以下方式来实现：使车辆转移到安全的停止位置中，例如到符合规定的停放位置或者紧急情况位置中。
也能想到的是，将识别到的碰撞事件和可能随之发生的损坏经由人机接口(Human-Maschine-Interface，HMI)显示给驾驶员或者车辆的乘员或向车主或者更一般性地显示给对车辆负责任者。
图2示出根据本发明的方法200的流程图。
在步骤201中，根据车辆的至少一个环境传感器装置的第一传感器信号创建针对该车辆的环境模型。
在步骤202中，借助于该环境模型来求取与对象的接触概率。
在步骤203中，根据所求取的接触概率打开接触式传感器装置的第二信号的测量窗口。
在步骤204中，根据第二传感器信号尤其在测量窗以内识别碰撞事件。
以上所说明的方法200可以借助于计算单元、例如控制器的软件在车辆中实现。也能想到的是，方法200至少部分地实现为专用集成电路(ASIC)。此外能想到的是，方法200的一部分在车辆中的不同计算单元上实现并且在必要时方法200的一些部分针对在车辆外部的计算单元来实现。
Claims (13)
1.一种用于车辆的用于探测碰撞事件(150)的方法(200)，所述方法具有以下步骤：
a.根据所述车辆的至少一个环境传感器装置(100)的第一传感器信号(121)来创建(201)针对所述车辆的环境模型；
b.借助于所述环境模型求取(202)与对象的接触概率(130)；
c.根据所求取的接触概率(130)打开(203)接触式传感器装置(110)的第二传感器信号(123)的测量窗口(140)；
d.根据所述第二传感器信号(123)识别(204)碰撞事件(150)，
其中，在所述打开(203)步骤中，适配用于识别所述碰撞事件(150)的阈值，其中，所述适配通过降低所述阈值来进行，其中，所述降低如此进行，使得虽然还没有超过噪声门限的阈值，但用于识别碰撞事件的阈值已经对所述接触式传感器装置的传感器信号作出了反应。
2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，在所述创建(201)步骤中，根据至少两个环境传感器装置(100)的第一传感器信号(121)的融合来创建所述环境模型。
3.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，所述环境模型包括实时行驶状况的惯性曲线，并且，在所述创建(201)步骤中根据惯性传感器装置(112，114)的第三传感器信号来创建所述惯性曲线，在所述识别(204)步骤中还根据所述惯性曲线来识别所述碰撞事件(150)。
4.根据权利要求3所述的方法(200)，其中，在所述识别(204)步骤中，借助于所述惯性曲线对所述第二传感器信号(123)进行过滤，以便识别所述碰撞事件(150)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(200)，其中，在所述创建(201)步骤中，进一步根据车对X通信的信息来创建所述环境模型。
6.根据权利要求5所述的方法(200)，其中，在所述求取(202)步骤中，进一步根据所述信息求取所述接触概率(140)。
7.根据权利要求3所述的方法(200)，所述方法具有根据所述第一传感器信号和/或所述第二传感器信号和/或所述第三传感器信号来定位事故事件的附加步骤。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(200)，所述方法具有根据车辆的传感器的诊断信号(122)对所述碰撞事件的识别进行可信性验证的附加步骤。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(200)，其中，所述车辆是至少部分自动化地运行的车辆。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(200)，其中，根据所述第二传感器信号(123)在所述测量窗口(140)以内识别(204)碰撞事件(150)。
11.根据权利要求5所述的方法(200)，其中，所述信息包括所述对象的定位数据和/或几何数据。
12.一种机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序设置为用于，实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法(200)的所有步骤。
13.一种电子控制单元，所述电子控制单元设置为用于，实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法(200)的所有步骤。
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