CN109952518A - 用于对车辆的车辆驾驶员进行物体的警示的设备及具有这种设备的车辆 - Google Patents

用于对车辆的车辆驾驶员进行物体的警示的设备及具有这种设备的车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于对车辆(1)的车辆驾驶员进行物体(4)的警示的设备,其至少包括:传感器装置(6),该传感器装置具有检测区域(8)和侧面检测区域(16);与传感器装置(6)相互作用的控制装置(30),该控制装置构造为其对传感器装置(6)的信号进行在检测区域(8)之内静止或运动的物体(4)方面的分析处理并且确定可至少根据车辆(1)的速度(v_ego)动态变化的警示区域(A_info);警示装置(32),该警示装置由控制装置(30)驱控,从而使得该警示装置只有在由该传感器装置(6)在所述可动态变化的警示区域中(A_info)检测到物体(4)时才产生警示信号以警示驾驶员。本发明设置了,所述传感器装置(6)还被布置和构造为使得检测区域(8)从侧面检测区域(16)延续至车辆尾部(20)后面的尾部检测区域(18)、包括该尾部检测区域(18)在内,所述控制装置(30)还被构造为,如果由传感器装置(6)检测到车辆(1)和物体(4)相向运动的话,该控制装置将可动态变化的警示区域中(A_info)在车辆(1)的纵中轴线(34)的方向上观察伸展至所述尾部检测区域(18),如果通过传感器装置(6)在尾部检测区域(18)中检测到物体(4)的话,和/或伸展至所述前部检测区域(12),如果通过传感器装置(6)在前部检测区域(12)中检测到物体(4)的话。

Description

用于对车辆的车辆驾驶员进行物体的警示的设备及具有这种 设备的车辆
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1和8的前序部分的用于对车辆的车辆驾驶员进行物体的警示的设备以及根据权利要求20的具有这种设备的车辆。
背景技术
在这种警示设备中值得期望的是,只有当考虑到行驶状况确实存在危险情况时,才对于由传感器装置检测到的物体进行警示,否则将会由于不必要地频繁产生警示信号而使得驾驶员接受该设备的意愿降低。
例如由DE 10 2009 041 555 A1公开了此种类型的设备。在该现有技术中描述了用于转弯辅助和死角辅助的检测区域的动态有效范围限制。特别是,在该现有技术中描述了根据车辆的速度在垂直于车辆侧的方向观察动态变化的、侧面的警示区域。动态的侧面警示区域在不同于零的、在侧面的相对于车辆的最小距离(0.4米)和最大距离(2.5米)之间延伸。只有当在动态的侧面警示区域中存在静止的或运动的物体时才产生警示信号。
发明内容
与之相对照,本发明的任务是,进一步研发上述类型的设备,使得一方面不产生不必要的警示信号,但是另一方面相对于危急的状况实现了高的安全性。此外,还提供了一种具有这种设备的车辆。
所述任务通过权利要求1、8和20的特征解决。
本发明的第一方面涉及一种用于对车辆的车辆驾驶员进行物体警示的设备,其至少包括:
a)传感器装置,该传感器装置具有检测区域,所述检测区域优选无缝地至少从布置在车辆前部之前的前部检测区域、包括该前部检测区域在内、延伸至布置在车辆侧的侧面且在长度上最多相应于车辆的长度的侧面检测区域的后端部,其中,该传感器装置检测在所述检测区域之内静止或运动的物体;
b)与传感器装置相互作用的控制装置,该控制装置构造为其对传感器装置的信号进行在检测区域之内静止或运动的物体方面的分析处理并且确定至少根据车辆的速度可动态变化的警示区域,垂直于车辆的纵中轴线观察,该警示区域能够在侧面检测区域之内在不同于零的最小警示区域和最大警示区域之间变化,其中,可动态变化的警示区域小于或等于检测区域;
c)警示装置,该警示装置由控制装置驱控,从而使得该警示装置只有在由该传感器装置在所述可动态变化的警示区域中检测到物体时才产生警示信号以警示驾驶员。
换言之,警示区域仅仅在侧面方向上变化,而在车辆纵中轴线的方向上观察保持不变并且例如限制在车辆或车辆组合的长度上。
根据所述第一方面,根据本发明设置了:
d)所述传感器装置还被布置和构造为,检测区域从侧面检测区域优选无缝地延续至车辆尾部后面的尾部检测区域,并且
e)所述控制装置还被构造为,该控制装置将可动态变化的警示区域在车辆的纵中轴线的方向上观察
e1)伸展至所述尾部检测区域,如果通过传感器装置在尾部检测区域中检测到物体的话,和/或伸展至所述前部检测区域,如果通过传感器装置在前部检测区域中检测到物体的话,如果
e2)由传感器装置检测到车辆和物体相向运动的话。
因此,特征e2)是特征e1)中的替换方案之一或这两个替换方案的前提。
因此,根据本发明也考虑了如下状况:在所述状况中物体与车辆基本上在同一方向上运动,即物体的轨迹例如平行于车辆的纵中轴线并且物体不仅处于或运动于车辆侧面而且还附加地处于或运动于车辆的前部面之前或尾部面之后。此外,还考虑了物体静止并且行驶中的车辆从前面或后面向着该物体运动的状况。
车辆和物体相向运动是指:发生车辆和物体的相对运动,从而车辆和物体之间的距离随着时间变化。
相对于车辆从后面朝车辆运动的物体例如是运动的物体,其例如与车辆在同一行驶方向上运动,但是速度比车辆快,例如骑行者,其从后面接近停止的车辆以便例如从右边超过该车辆。但是,当车辆速度大于物体速度时,车辆也可以通过倒车朝通过传感器装置在尾部检测区域中检测到的静止的或运动的物体运动。
反过来,相对于车辆从前面向着车辆运动的物体也可以是例如与车辆在同一行驶方向上运动但是速度比车辆小的、静止的或运动的物体。
通过按照本发明将可动态变化的警示区域扩展至前部区域和/或尾部区域中,可以在车辆意图朝受监控的侧面转弯之前就通过警示信号对驾驶员进行物体警示,所述物体相对于车辆从后面或前面接近该车辆,但是尚未处于布置在侧面检测区域之内的最小警示区域A_info中,但是预计该物体不久将到达那里。因为恰恰对于这种物体存在当车辆右转弯时会被驾驶员忽视并且从而发生碰撞的危险。因为在这种状况中所述可动态变化的警示区域由控制装置以如下尺寸生成,该尺寸大到足以能够检测这种物体,以便然后产生警示信号,所以根据第一方面的本发明对于提高特别是转弯时的安全性有贡献。
优选地,可动态变化的警示区域随着车辆的速度降低而变小,其中,最小警示区域是下边界。背景是:在例如城市交通中速度相对较小并且警示区域相对较大的情况下会由于通常例如在十字路口处大量存在的物体而产生相当高数量的警示信号,这对于车辆驾驶员将会是过分的要求。较小的警示区域则会有利地降低警示信号的数量。反过来,可动态变化的警示区域随着车辆速度的增加而变大,其中,例如检测区域形式的最大警示区域是上边界。
通过在从属权利要求中列举的特征可实现本发明的第一方面的有利的拓展和改进。
根据该第一方面的一个优选实施方式,所述控制装置构造为其能够接收代表车辆的实际或意图转弯的信号并且将所述可动态变化的警示区域横向于行驶方向或横向于车辆的纵中轴线观察在车辆侧侧向地扩宽,所述车辆实际上或者意图向着该车辆侧转弯。然后,如上所述,提高了车辆转弯时的安全性。
根据该第一方面的一个拓展,所述检测区域的侧面检测区域布置在车辆侧的侧面,该车辆侧是背离车辆的驾驶座的车辆侧。然后,可以特别是在左舵车辆的情况下在右转弯时避免危急状况。替换地,所述检测区域的侧面检测区域也可以布置在车辆侧的侧面,该车辆侧是面向车辆的驾驶座的车辆侧。在该情况下,可以特别是在左转弯时避免危急状况。
根据该第一方面的一个拓展,所述控制装置根据车辆的速度、检测到的物体的速度、车辆与检测到的物体之间的相对速度和车辆与检测到的物体之间的距离以及根据车辆的几何结构来确定所述可动态变化的警示区域。
根据该第一方面的一个拓展,所述警示装置可以构造为其根据通过检测到的物体和/或通过车辆引起的行驶状况的危险程度产生级联警示信号。所述警示信号例如可以是分别具有不同颜色的光学信号和/或分别具有不同音调和/或音序的声学信号。
在此,级联警示信号例如可以包括光学信号的取决于危险程度的颜色和/或取决于危险程度的声学信号。例如,警示装置可以当存在可忽略的危险程度时产生绿色的光学警示信号,当存在微小的危险程度时产生黄色的光学警示信号,当存在中等的危险程度时产生红色的光学警示信号,并且当存在高的危险程度时产生红色的光学警示信号并附加地产生声学信号。该声学信号的频率和/或音序也可以根据危险程度变化
本发明的第二方面涉及一种用于对车辆的车辆驾驶员进行物体警示的设备,其至少包括:
a)传感器装置,该传感器装置具有检测区域,其中,该传感器装置能够检测在所述检测区域之内静止或运动的物体;
b)与传感器装置相互作用的控制装置,该控制装置构造为其对传感器装置的信号进行在检测区域之内静止或运动的物体方面的分析处理并且确定至少可根据速度动态变化的警示区域,该警示区域小于所述检测区域并且最多与该检测区域一样大;
c)警示装置,该警示装置由控制装置驱控,从而使得该警示装置产生警示信号以警示驾驶员,其中,
d)所述警示装置构造为其根据通过检测到的物体和/或通过车辆引起的行驶状况的危险程度产生级联警示信号。
根据该第二方面,根据本发明设置了:
e)所述控制装置还被构造为当在检测区域之内检测到物体时确定危险区域,该物体特别是相对于车辆的纵中轴线布置在车辆的侧面并且特别是平行于车辆的纵中轴线沿着物体轨迹运动,其中,
e1)所述危险区域的确定基于以下假定的状况,即该车辆优选在每个计算步骤中朝物体轨迹的方向转弯并且在假设的车辆轨迹和物体轨迹之间存在假设的交点,并且
e2)所述危险区域形成为三角形,具有布置在车辆上作为参考点的第一角点、布置在物体轨迹上的第二角点和布置在物体轨迹上的第三角点,其中,所述第二角点和第三角点如此确定,即当物体在确定的时间点在第二角点和第三角点之间的连接线上处于物体轨迹上时,认为物体和车辆之间会发生碰撞,否则将不会碰撞,并且
f)所述控制装置还构造为其根据警示区域之内或之外和危险区域之内或之外的物体的检测确定相应于当前的、在级联警示信号之内的警示信号。
特别是,所述控制装置还构造为,如果由所述传感器装置
f1)在警示区域之外和危险区域之外但是在检测区域之内检测到物体,则产生第一警示信号或者不产生警示信号,
f2)在危险区域之内和警示区域之内或者警示区域之外检测到物体,则产生第二警示信号,
f3)在警示区域之外但是在危险区域之内检测到物体以及车辆和物体彼此相向运动,或者在警示区域之内和危险区域之内检测到物体以及车辆和物体不彼此相向运动,则产生第三警示信号,
f4)在警示区域之内和危险区域之内检测到物体以及车辆和物体彼此相向运动,则产生第四警示信号,其中,
g)从第一警示信号至第四警示信号,危险程度上升。
通过用控制装置将至少与速度相关的可动态适配的警示区域的生成与涉及具体的物体检测状况相关的危险区域的生成相组合,一方面可以将警示区域保持尽可能小以如上所述地避免太高数量和太频繁的警示信号,另一方面,危险区域使得在可能的碰撞方面评估具体的物体检测状况成为可能。警示区域和危险区域尤其是相互独立的区域并且可以但不必须不交叉或重叠。因此,在危险区域方面,控制装置构造为其在车辆行驶的任何时刻都能预判车辆朝物体轨迹方向的假设的转弯是否会导致与检测到的物体相碰撞。由此,总体而言,可借助于该设备实现的交通安全性有利地高,而驾驶员不会由于太频繁和大量的警示信号而分心。
通过在从属权利要求中列举的特征可实现本发明的该第二方面的有利的拓展和改进。
根据该第二方面的一个优选实施方式,所述控制装置还构造为其根据时间以时间步骤确定所述危险区域,至少根据在相应的时间步骤当前存在的物体轨迹和/或车辆的速度。由此,危险区域适配于物体的分别当前存在的物体轨迹并且考虑物体轨迹随时间的可能的变化,例如物体的方向变化和/或速度变化。替换或附加地,考虑车辆的速度变化,而朝物体的运动方向通过假设的车辆轨迹预先给定。
根据该第二方面的一个优选拓展,所述第一角点或参考点是车辆上的位置或区域,在该位置或区域上布置所述传感器装置的至少一个传感器,通过该传感器检测物体。
所述控制装置还可以构造为其至少根据一最小可能的或最小的半径来确定所述第二角点和第三角点,当假设车辆在最大可能的横向加速度下朝物体轨迹的方向转弯时,在该时间点以确定的速度行驶的车辆还能够无危险地在该半径上行驶。
根据该第二方面的一个优选拓展,警示信号例如可以是分别具有不同颜色的光学信号和/或分别具有不同音调和/或音序的声学信号。
所述控制装置优选以如下方式确定所述检测区域,使得该检测区域至少从布置在车辆前部之前的前部检测区域、包括该前部检测区域在内、通过布置在车辆侧侧面的侧面检测区域延伸至车辆尾部之前的尾部检测区域,包括该尾部检测区域在内。
根据本发明的该第二方面的一个拓展,所述控制装置构造为使得所述可动态变化的警示区域A_info能够在不同于零的最小警示区域A_info_min和最大警示区域A_info_max之间在所述侧面检测区域之内垂直于车辆的纵中轴线观察变化。换言之,警示区域在侧面方向上变化,而在车辆纵中轴线的方向上观察则保持不变。
根据本发明的该第二方面的一个拓展,所述控制装置构造为,如果由传感器装置检测到车辆和物体相向运动的话,该控制装置使可动态变化的警示区域在车辆纵中轴线的方向上观察伸展到尾部检测区域中,如果通过传感器装置在该尾部检测区域中检测到物体的话,和/或伸展至前部检测区域中,如果通过传感器装置在该前部检测区域中检测到物体的话。
换言之,如果需要,则将可动态变化的警示区域(如果在该可动态变化的警示区域中没有检测到物体则在该警示区域中根本不能产生警示信号)伸展到检测区域的尾部检测区域中和/或前部检测区域中。该做法的优点已经在上面结合本发明的第一方面详细阐述过。
根据该第二方面的一个拓展,所述控制装置构造为其能够接收代表车辆的实际或意图转弯的信号并且将可动态变化的警示区域横向于车辆的纵中轴线观察在车辆侧在侧面检测区域之内侧向地扩宽,车辆实际上或者意图向着该车辆侧转弯。由此也提高了车辆转弯时的安全性。
根据该第二方面的一个拓展,所述检测区域的侧面检测区域布置在车辆侧的侧面,该车辆侧是背离车辆的驾驶座的车辆侧。于是,特别是在左舵车辆的情况下在右转弯时避免危急情况。替换地,所述检测区域的侧面检测区域也可以布置在车辆侧的侧面,该车辆侧是面向车辆的驾驶座的车辆侧。在该情况下,可以特别是在左转弯时避免危急状况。
优选地,可动态变化的警示区域随着车辆的速度降低而变小,其中,最小警示区域是下边界。背景是:在例如城市交通中速度相对较小并且警示区域相对较大的情况下会由于通常例如在十字路口处大量存在的物体而产生相当高数量的警示信号,这对于车辆驾驶员将会是过分的要求。较小的警示区域则会有利地降低警示信号的数量。反过来,可动态变化的警示区域随着车辆速度的增加而变大,其中,例如检测区域形式的最大警示区域是上边界。
本发明还涉及一种车辆,其设有根据本发明的第一方面或第二方面的设备。
附图说明
下面在附图中示出本发明的实施例并且在后面的描述中详细阐述这些实施例。附图中:
图1示出车辆的侧视图的前部,其具有根据本发明的一个优选实施方式的用于对车辆的驾驶员进行物体警示的设备;
图2示出图1中车辆的俯视图,其具有所述设备的传感器装置的象征性示出的检测区域;
图3示出图1中的车辆的非常示意性的俯视图,其具有所述设备的象征性示出的可动态变化的警示区域;
图4示出图1中的车辆的非常示意性的俯视图,其具有所述设备的象征性示出的可动态变化的警示区域和象征性示出的危险区域;
图5示出图1中的车辆与物体的交通状况,针对该交通状况由该设备产生最低级别的警示信号;
图6示出图1中的车辆与物体的交通状况,针对该交通状况由该设备产生级别比最低级别高的警示信号;
图7示出图1中的车辆与物体的交通状况,针对该交通状况由该设备产生级别比最低级别高的警示信号;
图8示出图1中的车辆与物体的交通状况,针对该交通状况由该设备产生级别比最低级别高的警示信号;
图9示出图1中的车辆与物体的交通状况,针对该交通状况由该设备产生最高级别的警示信号。
具体实施方式
图1中示出在这里例如左置方向盘车辆1、特别是牵引车-挂车组合的牵引车的侧视图的前部,其具有根据本发明的优选实施方式的用于对车辆的车辆驾驶员进行物体4的警示的设备2。
该设备2包括具有检测区域8的传感器装置6,所述检测区域至少从布置在车辆前部10之前的前部检测区域12延伸至布置在侧面、在这里布置在右车辆侧14的侧面检测区域16。此外,检测区域8还包括处于车辆尾部20后面的尾部检测区域18,其从侧面检测区域16的后端部延伸至该尾部检测区域18的背离侧面检测区域16的端部(图2)。
检测区域8在这里以理想化的矩形示出,但是也可以根据传感器装置6的类型而具有任意形状。传感器装置6检测在该检测区域8中静止或运动的物体4以及优选也能够检测该物体的运动速度v_target和运动方向。
在图1和图2中,对于传感器装置6可以看到处于驾驶室24的右前棱边上的第一传感器22和处于牵引车梯形框架的沿行驶方向右侧的纵框架载体的后端部上的第二传感器26。此外,传感器装置6还可以包括另外的传感器,所述另外的传感器扩展检测区域8,例如扩展至另一车辆侧28的另一侧面检测区域。这个传感器或这些传感器例如涉及雷达传感器、激光传感器或摄像机。
此外,该设备2还可以包括与传感器装置6相互作用的控制装置30,该控制装置构造为对传感器装置6的信号进行如下分析处理:是否有物体4和/或何种类型的物体4(静止的或运动的)处于检测区域8之内以及该物体4在哪个方向上运动。在检测区域8之外则不能进行物体4的检测。
控制装置30还构造为确定可根据车辆1的速度v_ego动态变化的警示区域A_info,该警示区域在图3中以虚线示出。可动态变化的警示区域A_info是指:警示区域A_info的外边界或边缘是可变化的。可动态变化的警示区域A_info始终小于或等于检测区域8,也就是说,该警示区域一般不大于检测区域8。可动态变化的警示区域A_info由控制装置30根据车辆1的速度v_ego确定或计算出。
优选地,可动态变化的警示区域A_info随着车辆的速度降低而变小,其中,最小警示区域A_info_min是下边界。背景是:在例如城市交通中速度相对较小并且警示区域A_info相对较大的情况下会由于通常例如在十字路口处大量存在的物体而产生相当高数量的警示信号,这对于车辆驾驶员将会是过分的要求。较小的警示区域A_info则会有利地降低警示信号的数量。反过来,可动态变化的警示区域A_info随着车辆速度的增加而变大,其中,例如检测区域8形式的最大警示区域是上边界。
此外,该设备2还包括警示装置32,该警示装置由控制装置驱控,从而使得该警示装置只有当由传感器装置在所述可动态变化的警示区域中检测到物体时才产生警示信号以警示驾驶员。
图3示出图1中的车辆的非常示意性的俯视图,其具有通过虚线矩形示出的可动态变化的警示区域A_info。从该图3可得出,垂直于车辆的纵中轴线34观察,该警示区域A_info可以在检测区域8内在不同于零的最小警示区域A_info_min和最大警示区域A_info_max之间变化。最小警示区域A_info_min的长度在此例如与车辆1的长度L相同并且与该长度重合。最小警示区域A_info_min的宽度在图3中为dy_min。
此外,警示区域A_info也可以在车辆1的纵中轴线34的方向上观察伸展至尾部检测区域18,如果通过传感器装置6在尾部检测区域18中检测到物体4的话,例如该物体是骑自行车的骑行者,该骑行者从右后侧朝车辆1并且与该车辆并行运动。然后,例如该骑行者4的速度v_target大于车辆1的速度v_ego,因为例如该车辆1停在十字路口处并且骑行者4从右后方朝车辆1行驶以例如停在车辆1的图3中右边的车辆侧14旁边。该状况在图3中用v_Rel>0表征,因为此时认为相对速度v_Rel或者说物体4的速度v_target与车辆1的速度v_ego之差大于0。在图3的下部示出警示区域A_info通过控制装置30扩展至尾部检测区域18中。
此外,可动态变化的警示区域A_info也可以伸展至检测区域8的前部检测区域12,如果通过传感器装置6在前部检测区域12中检测到物体4的话,该物体例如是骑自行车的骑行者,该骑行者从车辆1的右前侧并且例如与该车辆并行运动。因为例如该骑行者的v_target小于车辆的速度v_ego,所以该骑行者好像是从前面朝车辆运动。该状况在图3中用v_Rel<0表征,因为此时认为相对速度或者说车辆的速度v_ego与物体的速度v_target之差小于0。在图3的上部示出警示区域A_info通过控制装置30扩展至前部检测区域12中。
此外,在图2和图3中示出在车辆1的右前棱边上具有零点的坐标系X-Y,其中,Y方向(从零点向右为正值)垂直于车辆1的纵中轴线34并且X方向(从零点向前为正值,从零点向后为负值)平行于车辆1的纵中轴线34。
分别从零点开始,用dy_info表示可动态变化的警示区域A_info在Y方向上的宽度,用dy_min表示可动态变化的警示区域A_info在Y方向上的最小宽度,用v_ego表示车辆1的速度,并且用vy_Rel表示检测到的物体4与车辆1之间在Y方向上的相对速度。
然后,对于车辆1侧面(这里是右侧)的最小警示区域A_info_min的面积有:
A_info_min=dy_min*l_truck (1)
其中,l_truck是车辆1或车辆组合的长度l。
此外,对于可动态变化的警示区域A_info的宽度与Y方向上的相对速度vy_Rel的关系有:
dy_info=dy_min+coeff_vx1*v_ego2+coeff_vx2*v_ego+coeff_vy*vy_rel (2)
其中,coeff_vx1、coeff_vx2和coeff_vy是取决于X和Y方向上的车辆速度v_ego和车辆1的几何结构的系数。
对于在后部的尾部检测区域18中存在车辆1和检测到的物体4之间的相对运动的情况,则如上所述得到:
v_Rel>0 (3)
然后,对于警示区域A_info的长度L从零点向前的变化dx_max有:
dx_max=0 (4)
换言之,没有必要将警示区域A_info向前延长dx_max,因为没有物体4从前面接近该车辆1或者说在车辆1前面没有检测到物体4。
与之相对,对于警示区域A_info的长度从零点向后的变化dx_min有:
dx_min=-l_truck-coeff_vRel*vRel (5)
其中,l_truck是车辆1或车辆组合的长度L并且coeff_vRel是常数系数。
换言之,需要将警示区域A_info向后延长dx_min,因为有物体4从后面接近该车辆1。
对于在前部的前部检测区域12中存在车辆1和检测到的物体4之间的相对运动的情况,则如上所述得到:
v_Rel<0 (6)
然后,对于警示区域A_info的长度从零点向前的变化dx_max有:
dx_max=-coeff_vRel*vRel (7)
其中,coeff_vRel是常数系数。
对于警示区域A_info的长度从零点向后的变化dx_min有:
dx_min=-l_truck (8)
因此,警示区域A_info不向后延长,因为在那里没有检测到物体4。
因此,也可以考虑物体4基本上与车辆1同向运动的状况,也就是说,物体4的轨迹平行于车辆1的纵中轴线34并且物体4相对于车辆1的纵中轴线34不仅在车辆1侧面而且还附加地要么在车辆1前面要么在车辆1后面,即处于车辆前部10之前或车辆尾部20之后。此外,还考虑了物体4静止并且行驶的车辆1从前面或后面朝该物体4运动的状况。
通过将可动态变化的警示区域A_info扩展至车辆1的前部区域和/或尾部区域中,驾驶员在意图朝车辆1的受监控的车辆侧14的方向转弯之前就已经通过警示信号得到物体4的警示,该物体相对于车辆1从后面或前面接近该车辆1,但是还没有处于布置在侧面检测区域16内部的可动态变化的警示区域A_info中,但是预计该物体不久之后就会处于该警示区域中。因为恰恰对于这种物体4存在当车辆1右转弯时会被驾驶员忽视并且从而发生碰撞的危险。
优选地,可动态变化的警示区域A_info随着车辆1的速度v_ego降低而变小,其中,最小警示区域A_info_min是下边界。反过来,可动态变化的警示区域A_info优选地随着车辆1的速度v_ego的增加而变大,其中,例如检测区域8形式的最大警示区域A_info_max是上边界。
优选地,控制装置30构造为其可以接收代表车辆1的实际或意图转弯的信号并且将可动态变化的警示区域A_info横向于车辆1的行驶方向(X方向)或纵中轴线34观察在车辆侧14侧向地扩宽,车辆1实际上或者意图向着该车辆侧转弯。所述信号例如可以来自于行驶方向指示器(转向灯)的操纵和/或方向盘角度传感器,该方向盘角度传感器感测方向盘的旋转运动。检测区域8的侧面检测区域16优选在车辆侧14的侧面布置在外部,该车辆侧表示背离车辆驾驶座的车辆侧。然后,特别是在左舵车辆1的情况下在右转弯时避免危急状况。替换地,检测区域8的侧面检测区域16优选布置在另一车辆侧28的侧面,该另一车辆侧表示面向车辆驾驶座的车辆侧。在这种情况下,特别是在右舵车辆1的情况下在左转弯时避免危急状况。
自然地,上面描述的措施也适用于具有相应交换侧的右舵车辆。
警示装置32优选构造为其根据通过检测到的物体和/或通过车辆1引起的行驶状况的危险程度产生警示信号的级联。警示信号例如可以是分别具有不同颜色的光学信号和/或分别具有不同音调和/或音序的声学信号。
在此,警示信号的级联可以例如包括光学信号的取决于危险程度的颜色和/或取决于危险程度的声学信号。例如,警示装置当存在可忽略的危险程度时产生绿色的光学警示信号,当存在微小的危险程度时产生黄色的光学警示信号,当存在中等的危险程度时产生红色的光学警示信号,并且当存在高的危险程度时产生红色的光学警示信号并附加地产生声学信号。该声学信号的频率和/或音序也可以根据危险程度变化。
图4示出图1中的车辆的非常示意性的俯视图,其具有象征性示出的、如上所述的可动态变化的警示区域A_info。附加地,在这里象征性示出危险区域A_hazard。
如图3中那样,图4中也示出在车辆1的例如右前棱边上具有零点的坐标系X-Y,其中,Y方向(从零点向右为正值)垂直于车辆1的纵中轴线34并且X方向(从零点向前为正值,从零点向后为负值)平行于车辆1的纵中轴线34。
如上面所述的实施例那样,警示区域A_info也应至少根据车辆的速度v_ego可动态变化,其中,该警示区域A_info优选随着车辆速度v_ego的增加而从最小警示区域A_info_min开始变大。
图4中的第一箭头象征在车辆1右边以速度v_target运动且被传感器装置6在检测区域8之内检测到的物体4例如骑行者的物体轨迹36。因此,该物体4在图4中相对于车辆1的纵中轴线34例如大致平行于车辆1、但是在侧面与该车辆错位地沿着物体轨迹36运动。图4中的第二箭头象征车辆的车辆轨迹38,其中假定或者假设该车辆将在确定的时间点t0向右转弯。
然后,控制装置30构造为在检测到物体4时其确定危险区域A_hazard,其中,该危险区域A_hazard基于上述假定或假设的状况,即该车辆1将在确定的时间点t0朝物体轨迹36的方向转弯,以至于该假设的车辆轨迹38和物体轨迹36将在假设的交点40相交。在图4中用点划线示出实际的从假设的转弯时间点t0开始进一步延伸的车辆轨迹38'。
车辆轨迹38、38'和物体轨迹36例如参考XY坐标系布置,该坐标系的原点例如处于传感器装置6的第一传感器22布置在车辆1上的地方,即处于车辆前部10和右车辆侧之间右前方的棱边上。但是对于该坐标系的原点也可以考虑其他位置。因此,在这里物体轨迹36基本上平行于该XY坐标系的X方向。
危险区域A_hazard形成为基本上三角形,具有布置在车辆上作为参考点referenz_hazard的第一角点、布置在物体轨迹上的第二角点x_hazard_front和布置在物体轨迹上的第三角点x_hazard_rear。因为在这里示例性地假定物体4例如骑行者的物体轨迹36大致平行于车辆1的纵中轴线34并且因此平行于X方向运动,所以前面的第二角点x_hazard_front和后面的第三角点x_hazard_rear在这里例如仅仅在它们沿X方向的值方面不同。
因此,危险区域A_hazard的第一角点或参考点referenz_hazard布置在车辆1上并且优选通过这里的第一传感器22或车辆1上的可检测到物体或已经检测到物体4的传感器的位置来确定。因此,在本情况下,第一角点referenz_hazard例如是第一传感器22固定在车辆1上的位置,该第一传感器于是也侦测物体4。侦测是指第一传感器22至少检测物体4相对于第一传感器22或车辆1的位置、物体4的速度v_target以及物体4的当前运动方向,即相应当前的物体轨迹36,其中,物体轨迹36自然是可以随着时间变化的。
危险区域A_hazard的第二角点x_hazard_front和第三角点x_hazard_rear由控制装置30如此确定,以至于根据通过控制装置30实施的计算,当物体4在时间点t0在第二角点x_hazard_front和第三角点x_hazard_rear之间的连接线上处于物体轨迹36上时,认为物体4和车辆1之间会发生碰撞,否则将不会。因此,如果物体4在第二角点x_hazard_front和第三角点x_hazard_rear之间的连接线之外处于物体轨迹36上,则认为不存在碰撞危险。但是,该评估是分别与时间相关的,因为,如上所述,物体轨迹36可能随着时间(在这里例如通过物体4朝向车辆或远离车辆转弯)而变化。
然后,以如下方式计算危险区域A_hazard的第二角点x_hazard_front和第三角点x_hazard_rear在物体轨迹36上、也就是在这里例如平行于X方向的位置:
基于在假设的转弯期间车辆1的速度v_ego和车辆1的最大可能的横向加速度a_max_lat确定车辆1能够无危险地行驶的最小可能的半径r_min。然后,控制装置30使用该最小可能的半径或最小半径r_min,以计算出车辆1的车轮的不同运动路径。
与干预时间(该干预时间由驾驶员的反应时间t_driver_react和时间t_system_delay+t_brake/2组成,该时间是车辆的制动***开始进行制动反应所需的时间)的信息一起,以如下方式计算出在纵向或X方向上直至车辆1停止的距离dx_intervention:
dx_intervention=v_ego*(t_driver_react+t_system_delay+t_brake/2) (9)
然后,该距离dx_intervention以及以速度v_target运动的骑行者在该方向上的运动路径dx_target可以被量化:
dx_target=v_target*(t_driver_react+t_system_delay+t_brake) (10)
然后,危险区域A_hazard的前部的第二角x_hazard_front在X方向上是公式(9)和(10)中计算出的值的差:
x_hazard_front=dx_intervention-dx_target (11)
后面的第三角x_hazard_rear通过以下方式计算:从前部的第二角x_hazard_front减去以物体速度v_target运动的物体4在时间t_cross(该时间是车辆1的假设的车辆轨迹38到达与物体轨迹36的假设的交点40所需的时间)期间走过的距离并且加上距离dx_crossing_delta,该距离相应于车辆1的前轴车轮和后轴车轮走过的距离(该距离取决于轴距)之差。
x_hazard_rear=x_hazard_front-t_cross*v_target+dx_crossing_delta (12)
危险区域A_hazard优选不恒定,而是随时间变化,例如以离散的时间步骤分别重新确定或计算,因为特别是物体轨迹36会随时间变化。因此,控制装置30优选根据时间在以时间步骤确定危险区域A_hazard,至少根据在相应时间步骤当前存在的物体轨迹36(该物体轨迹至少通过存在的物体速度v_target和物体4的存在的运动方向来确定)以及根据车辆速度v_ego,该车辆速度同样也可变化。
因此,控制装置30构造为其原则上至少根据车辆速度v_ego、检测到的物体的速度v_obj、车辆1和检测到的物体之间的相对速度v_Rel和车辆1与检测到的物体4之间的距离来生成或确定危险区域A_hazard。在此,该危险区域A_hazard也是小于检测区域8或最多与该检测区域8一样大。
上面提及的计算优选对于所有检测到的物体4并行地实施并且仅仅将这些检测到的物体4中的危急的物体4用来生成警示信号。
此外,控制装置30例如构造为,如果传感器装置6在警示区域A_info之外和危险区域A_hazard之外但是在检测区域8之内检测到例如沿行驶方向在车辆1的右后边运动的物体4,则该控制装置产生第一警示信号。该状况在图5中示出。第一警示信号例如可以是绿色的光学信号,其在布置于驾驶室或车辆1的机舱中的显示器上显示。然后,该第一警示信号是最低级的警示信号并且因此实际上并非是严格意义上的警示信号,因为不存在警示需求。
如果在警示区域A_info之内但是在危险区域A_hazard之外在车辆1朝物体4的方向进行假定的转弯时检测到物体4,则产生第二警示信号,该第二警示信号相对于第一警示信号是警示信号级联中的下一较高级别的警示信号。该第二警示信号可以例如是黄色的光学信号,其在显示器上显示。该状况在图6中示出。
图7示出一种状况,在该状况中,在车辆1朝物体4的方向进行假定的转弯时该物体4处于危险区域A_hazard之内但是警示区域A_info之外。然后,也是产生黄色光学信号形式的第二警示信号并且在显示器上显示。
图8示出一种状况,在该状况中,物体4处于警示区域A_info之外但是危险区域A_hazard之内以及检测到车辆1和物体4实际上相向运动或者由于车辆1朝物体4的方向进行假定的转弯而导致它们预计(通过操纵行驶方向指示器)相向运动。该相对运动通过车辆1和物体4的运动矢量表示,其中,这些轨迹36、38具有交点,这可以推断出即将发生碰撞。然后,在显示器上产生例如红色光学信号形式的第三警示信号,该第三警示信号相对于第二警示信号是在警示信号级联中的下一较高级别的警示信号。
最后,图9示出一种状况,在该状况中,物体处于警示区域A_info之内和危险区域A_hazard之内以及检测到车辆1和物体4实际上相向运动或者由于车辆1朝物体4的方向进行假定的转弯而导致它们预计(通过操纵行驶方向指示器)相向运动。在这里,该相对运动也是通过车辆和物体的运动矢量表示,其中,这些轨迹具有假设的交点,这也可以推断出即将发生碰撞。然后,在显示器上产生例如红色光学信号形式的第四警示信号以及与此并行地产生例如声学信号。
因此,一般性地,在警示信号级联中,危险程度从第一警示信号至第四警示信号上升。在此,可考虑任意的可实现这种警示信号级联的光学和/或声学警示信号。
附图标记表
1 车辆
2 设备
4 物体
6 传感器装置
8 检测区域
10 车辆前部
12 前部检测区域
14 车辆侧
16 侧面检测区域
18 尾部检测区域
20 车辆尾部
22 第一传感器
24 驾驶室
26 第二传感器
28 车辆侧
30 控制装置
32 警示装置
34 纵中轴线
36 物体轨迹
38,38' 车辆轨迹
40 交点

Claims (20)

1.一种用于对车辆(1)的车辆驾驶员进行物体(4)的警示的设备,其至少包括:
a)传感器装置(6),该传感器装置具有检测区域(8),所述检测区域至少从布置在车辆前部(10)之前的前部检测区域(12)、包括该前部检测区域(12)在内、延伸至布置在车辆侧(14)的侧面且在长度上最多相应于车辆(1)的长度(L)的侧面检测区域(16)的后端部,其中,该传感器装置(6)检测在所述检测区域(8)之内静止或运动的物体(4);
b)与传感器装置(6)相互作用的控制装置(30),该控制装置构造为其对传感器装置(6)的信号进行在所述检测区域(8)之内静止或运动的物体(4)方面的分析处理并且确定能够至少根据车辆(1)的速度(v_ego)动态变化的警示区域(A_info),该警示区域能够在侧面检测区域(16)之内在不同于零的最小警示区域(A_info_min)和最大警示区域(A_info_max)之间垂直于车辆(1)的纵中轴线(34)观察变化,其中,可动态变化的警示区域(A_info)小于或等于所述检测区域(8);
c)警示装置(32),该警示装置由控制装置(30)驱控,从而使得该警示装置只有在由传感器装置(6)在所述可动态变化的警示区域中(A_info)检测到物体(4)时才产生警示信号以警示驾驶员;
其特征在于,
d)所述传感器装置(6)还被布置和构造为使得检测区域(8)从侧面检测区域(16)延续至车辆尾部(20)后面的尾部检测区域(18)、包括该尾部检测区域(18)在内,并且
e)所述控制装置(30)还被构造为其使所述可动态变化的警示区域(A_info)在车辆(1)的纵中轴线(34)的方向上观察
e1)伸展到所述尾部检测区域(18)中,如果通过传感器装置(6)在该尾部检测区域(18)中检测到物体(4)的话,和/或伸展到所述前部检测区域(12)中,如果通过传感器装置(6)在该前部检测区域(12)中检测到物体(4)的话,如果
e2)由传感器装置(6)检测到车辆(1)和物体(4)相向运动的话。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述控制装置(30)构造为其能够接收代表车辆(1)的实际或意图转弯的信号并且将所述可动态变化的警示区域(A_info)横向于车辆(1)的纵中轴线(34)观察在所述侧面检测区域(16)之内在车辆侧(14)侧向地扩宽,所述车辆(1)实际上或者意图向着该车辆侧转弯。
3.根据以上权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述控制装置(30)构造为其根据车辆(1)的速度(v_ego)、检测到的物体(4)的速度(v_target)、车辆(1)与检测到的物体(4)之间的相对速度(v_Rel)和车辆(1)与检测到的物体(4)之间的距离以及根据车辆(1)的几何结构(L)来确定所述可动态变化的警示区域(A_info)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述检测区域(8)的侧面检测区域(16)布置在车辆侧(14)的侧面,该车辆侧是背离车辆(1)的驾驶座的车辆侧。
5.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述检测区域(8)的侧面检测区域布置在车辆侧(28)的侧面,该车辆侧是面向车辆的驾驶座的车辆侧。
6.根据以上权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述警示装置(32)构造为其根据通过检测到的物体(4)和/或通过车辆(1)引起的行驶状况的危险程度来产生级联警示信号。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于:
所述警示信号是分别具有不同颜色的光学信号和/或分别具有不同音调和/或音序的声学信号。
8.一种用于对车辆(1)的车辆驾驶员进行物体(4)的警示的设备,其至少包括:
a)传感器装置(6),该传感器装置具有检测区域(8),其中,该传感器装置(6)能够检测在所述检测区域(8)之内静止或运动的物体(4);
b)与传感器装置(6)相互作用的控制装置(30),该控制装置构造为其对传感器装置(6)的信号进行在所述检测区域(8)之内静止或运动的物体(4)方面的分析处理并且确定能够至少根据速度动态变化的警示区域(A_info),该警示区域小于所述检测区域(8)并且最多与所述检测区域一样大;
c)警示装置(32),该警示装置由控制装置(30)驱控,从而使得该警示装置产生警示信号以警示驾驶员,其中,
d)所述警示装置(32)构造为其根据通过检测到的物体(4)和/或通过车辆(1)引起的行驶状况的危险程度来产生级联警示信号,
其特征在于,
e)所述控制装置(30)还被构造为当在检测区域(8)之内检测到物体(4)时确定危险区域(A_hazard),该物体相对于车辆(1)在侧面错位地沿着物体轨迹(36)运动,其中,
e1)所述危险区域(A_hazard)的确定基于以下假定的状况,即该车辆(1)在确定的时间点(t0)朝物体轨迹(36)的方向转弯并且在假设的车辆轨迹(38)和物体轨迹(36)之间出现假设的交点(40),并且
e2)所述危险区域(A_hazard)形成为三角形,具有布置在车辆上作为参考点的第一角点(referenz_hazard)、布置在物体轨迹(36)上的第二角点(x_hazard_front)和布置在物体轨迹(36)上的第三角点(x_hazard_rear),其中,所述第二角点(x_hazard_front)和第三角点(x_hazard_rear)如此确定,即当物体(4)在所述确定的时间点(t0)在第二角点(x_hazard_front)和第三角点(x_hazard_rear)之间的连接线上处于物体轨迹(36)上时,认为物体(4)和车辆(1)之间会发生碰撞,否则将不会碰撞,并且
f)所述控制装置(30)还构造为其根据警示区域(A_info)之内或之外和危险区域(A_hazard)之内或之外的物体(4)的检测确定当前的危险程度并且产生相应于各危险程度的、在级联警示信号之内的警示信号。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于:所述控制装置(30)还构造为,如果由所述传感器装置(6)
f1)在警示区域(A_info)之外和危险区域(A_hazard)之外但是在检测区域(8)之内检测到物体(4),则该控制装置产生第一警示信号或者不产生警示信号,或者
f2)在危险区域(A_hazard)之内和警示区域(A_info)之外或者在警示区域(A_info)之内和危险区域之外检测到物体(4),则该控制装置产生第二警示信号,或者
f3)在警示区域(A_info)之外但是在危险区域(A_hazard)之内检测到物体(4)以及车辆(1)和物体(4)彼此相向运动,或者在警示区域(A_info)和危险区域(A_hazard)之内检测到物体(4)以及车辆(1)和物体(4)不彼此相向运动,则该控制装置产生第三警示信号,或者
f4)在警示区域(A_info)之内和危险区域(A_hazard)之内检测到物体(4)以及车辆(1)和物体(4)彼此相向运动,则该控制装置产生第四警示信号,其中,
g)从第一警示信号至第四警示信号,危险程度上升。
10.根据权利要求8或9所述的设备,其特征在于:所述控制装置还构造为其根据时间以时间步骤确定所述危险区域,至少根据在相应的时间步骤当前存在的物体轨迹和/或车辆的速度(v_ego)。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的设备,其特征在于:所述第一角点或参考点是车辆上的位置或区域,在该位置或区域上布置所述传感器装置的至少一个传感器,通过该传感器检测物体。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的设备,其特征在于:所述控制装置(30)构造为其至少根据一最小可能的半径(r_min)来确定所述第二角点(x_hazard_front)和第三角点(x_hazard_rear),当车辆在最大可能的横向加速度(a_max_lat)下假设地朝物体轨迹的方向转弯时,在时间点(t0)以确定的速度(v_ego)行驶的车辆(1)还能够无危险地在该半径上行驶。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的设备,其特征在于:所述警示信号是分别具有不同颜色的光学信号和/或分别具有不同音调和/或音序的声学信号。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的设备,其特征在于:所述控制装置以如下方式确定所述检测区域,使得该检测区域至少从布置在车辆前部之前的前部检测区域、包括该前部检测区域在内、经由布置在车辆侧侧面的侧面检测区域延伸至车辆尾部之前的尾部检测区域、包括该尾部检测区域在内。
15.根据权利要求14所述的设备,其特征在于:垂直于车辆的纵中轴线观察,所述警示区域(A_info)能够在所述侧面检测区域之内在不同于零的最小警示区域和最大警示区域之间变化。
16.根据权利要求14或15所述的设备,其特征在于:所述警示区域(A_info)能够在车辆的纵中轴线的方向上在尾部检测区域之内和/或在前部检测区域之内动态地变化。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的设备,其特征在于:所述控制装置构造为其能够接收代表车辆的实际或意图转弯的信号并且将可动态变化的警示区域横向于车辆的纵中轴线观察在车辆侧在侧面检测区域之内侧向地扩宽,车辆实际上或者意图向着该车辆侧转弯。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的设备,其特征在于:所述检测区域的侧面检测区域布置在车辆侧的侧面,该车辆侧是背离车辆的驾驶座的车辆侧。
19.根据权利要求14-17中任一项所述的设备,其特征在于,所述检测区域的侧面检测区域布置在车辆侧的侧面,该车辆侧是面向车辆的驾驶座的车辆侧。
20.一种车辆,其具有根据以上权利要求中任一项所述的设备。
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