CN110967064A - 用于车辆的环境检测的方法、设备和传感器*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的环境检测的方法。该方法具有借助第一检测装置读取第一环境信息以及借助第二检测装置读取第二环境信息的步骤。第一环境信息和第二环境信息表示能够从车辆的周围环境接收的关于周围环境中的至少一个对象的信息。该方法还包括以下步骤：借助第一检测装置执行第一环境信息的处理，以便提供第一传感器数据，借助提供第二检测装置检测第二环境信息，以便提供第二传感器数据。该方法还具有以下步骤：在使用时间差信息的情况下融合第一传感器数据与第二传感器数据，以便提供测量信号。时间差信息表示第一延时与第二延时之间的时间差。测量信号表示车辆的检测环境。

Description

用于车辆的环境检测的方法、设备和传感器***

技术领域

本发明从用于车辆的环境检测的一种设备或一种方法出发。本发明的主题也是一种计算机程序。

背景技术

在车辆中可以使用用于环境检测的多个传感器。在此，尤其为了对象识别，在此可能需要对多个传感器的传感器数据进行传感器数据融合。

发明内容

在此背景下，借助所提出的方案，提出一种用于车辆的环境检测的方法、一种使用该方法的设备、一种***以及一种相应的计算机程序。通过在说明书中列举的措施，能够实现根据本发明的设备的有利的扩展方案和改善方案。

根据实施方式，尤其可以在传感器数据融合的情况下考虑多个参与的传感器的延时(Latenzzeit)，其中，所述延时是特定于传感器的，或者换句话说，所述延时对于检测装置的分别参与的物理部分和电气部分而言是特定的。例如，可以在传感器运行期间连续地求取延时。在此，延时尤其可以包括信号传播时间以及信号处理的总时间。

根据实施方式，尤其能够有利地实现环境信息的精确实时检测。在此，例如可以实现***时间的可靠同步。即使在对不同的物理的由测量决定的公差、传播时间、环境条件的影响、信号转换、误差控制、数据解读等(这些就其本身而言可能是各异的并且难以详细测量)进行组合分析的情况下，例如仍然能够清晰或准确地、确定性地并且相对于参考时间同步地或及时地提供数据。尤其对于时间敏感的安全应用来说可以实现：提供时间同步的数据，以便能够验证地和检查地检测这些数据。在两个不同的测量原理之间的传感器融合中，例如可以可靠地避免基于公差增大的不准确性。此外，还可以防止基于时间和可能的自由度而增大的不准确性。因此，例如可以在全面的安全概念中提出如下主题：及时性功能、容错***、受保障的功率特性以及即使在故障情况下也能够确保所需功能的***。在此，尤其可以实现：数据技术上可用的信息能够在它们实际真实的输入方面进行比较，并且已知***在定义的时间窗口或实时窗口内的信息时效(Alter)。

提出一种用于车辆的环境检测的方法，其中，该方法具有以下步骤：

借助第一检测装置读取第一环境信息，并且借助第二检测装置读取第二环境信息，其中，第一环境信息和第二环境信息表示能够从车辆的周围环境中接收的关于该周围环境中的至少一个对象的信息；

借助第一检测装置执行第一环境信息的处理，以便提供第一传感器数据，借助第二检测装置执行第二环境信息的处理，以便提供第二传感器数据；

在使用时间差信息的情况下，将第一传感器数据与第二传感器数据融合，以便提供测量信号，其中，该时间差信息表示第一延时与第二延时之间的时间差，该第一检测装置需要该第一延时来进行处理直到提供第一传感器数据，该第二检测装置需要该第二延时来进行处理直到提供第二传感器数据，其中，该测量信号表示车辆的所检测的周围环境。

该方法例如可以以软件实现或以硬件实现或以软件与硬件的混合形式(例如在控制设备中)实现。在该方法中还可以考虑基础设施的时间信息——例如测向发射器的时间戳、卫星数据或包含时间信息的其他物理效应。这些时间信息可以有助于创建时间上正确的惯性***。

检测装置可以构造用于在使用在对象处反射的电磁波或声波的情况下检测周围环境。因此，环境信息涉及电磁信号或声学信号。环境信息可以表示周围环境中的至少一个对象的至少一个物理上能够测量的特性。检测装置例如可以是摄像机、超声传感器或雷达传感器。这两个检测装置可以相同或不同。检测装置也可以使用不同的物理参量来进行环境检测。所述能够从车辆的周围环境中接收的信息可以涉及对象的图像。在对环境信息进行处理的步骤中，例如可以执行对象识别、距离测量等。因此，传感器数据可以包括关于对象的数据，这些数据例如由车辆的驾驶辅助***使用。该测量信号可以包括由第一传感器数据与第二传感器数据融合而成的数据。在此，可以在使用时间差信息的情况下确保：将时间上相关的传感器数据彼此融合。延时可以表示特定于相应检测装置的并且在读取环境信息的时刻直至提供传感器数据的时刻之间(附加地或替代地)连续求取的时间段，检测装置需要该延时进行处理直至提供传感器数据。在融合的步骤中，可以在使用融合模型、成熟度模型等的情况下实施传感器数据的传感器数据融合。

根据一个实施方式，该方法可以具有求取时间差信息的步骤。在此，在求取的步骤中，可以将第一检测装置方面的信号传播时间、物理-电气转换时间以及信号处理时间合并成第一延时，并且将第二检测装置方面的信号传播时间、物理-电气转换时间以及信号处理时间合并成第二延时。例如在车辆行驶期间或在实施该方法的另一步骤期间，可以连续地实施求取的步骤。这种实施方式提供如下优点：可以为每个检测装置提供精确的和当前的延时，使得存在用于传感器数据融合的可靠时间差信息，以便实现实时检测。

在融合的步骤中，也可以在使用时间差信息的情况下，对第一传感器数据以及(附加地或替代地)第二传感器数据进行缩放(skalieren)。附加地或替代地，可以在此在使用时间差信息以及用于传感器数据融合的模型的情况下对第一传感器数据和第二传感器数据进行同步。用于传感器数据融合的模型可以表示成熟度模型或另一模型。这种实施方式提供如下优点：可以使来自检测装置的传感器数据的数据流保持流动。

此外，在融合的步骤中，可以使用神经网络、分类方法、随机方法、卡尔曼滤波器、模糊逻辑以及(附加地或替代地)逻辑关联。这种实施方式提供如下优点：可以以可靠、快速的和准确的方式来执行传感器数据融合。

此外，在执行处理的步骤中，可以给第一传感器数据设置第一时间信息，并且给第二传感器数据设置第二时间信息。在此，在融合的步骤中，可以在使用第一时间信息和第二时间信息的情况下将第一传感器数据与第二传感器数据融合。该时间信息可以表示时间等价物

其中，时间等价物可以表示时间戳，并且附加地或深度地表示消息计数器、信息计数器等。这种实施方式提供如下优点：可以将视应用而定合适的并且适用于精确同步的时间等价物应用于传感器数据。

根据一个实施方式，该方法可以具有如下步骤：借助第一检测装置将第一检测信号发射到车辆的周围环境中，并且附加地或替代地借助第二检测装置将第二检测信号发射到车辆的周围环境中。在此，可以响应于第一检测信号接收第一环境信息。附加地或替代地，可以响应于第二检测信号从车辆的周围环境中接收第二环境信息。在此，第一检测装置例如可以具有基于激光雷达或雷达的检测原理。附加地或替代地，第二检测装置例如可以具有基于激光雷达或雷达的检测原理。第一检测信号以及(附加地替代地)第二检测信号可以具有电磁波。这种实施方式提供如下优点：可以以快速和准确的方式获得车辆周围环境的图像。根据发射光和反射光的频率，可以计算出信号传播时间，其中，借助激光雷达的检测非常快，并且(波长在纳米范围内的)高频光检测也比(波长在微米范围内的)低频光检测更快。

此外，在执行处理的步骤中，可以给第一传感器数据和第二传感器数据设置完整性信息。在此，可以在融合的步骤中检查该完整性信息。该完整性信息可以表示传感器数据的加密、添加到传感器数据的签名等。这种实施方式提供如下优点：可以拒绝虚假的或伪造的数据，或者，可以在高度可用的***中通过信号限定符(Signalqualifier)将所述虚假或伪造的数据在数据技术上表征为较少的整数。当使用模糊性逻辑(例如模糊逻辑或神经网络)时，或者当使用许多源用于可信度检验时，这尤其是有意义的，使得可以提高信号可用性。除完整性信息以外，还可以使用时间信息还来检查传感器数据的及时性。数据源的正确性或完整性(即***没有缺陷或在标称的应用领域中运行)、信息的完整性或及时性可以作为进一步处理的质量标准被提供。替代地，例如可以在进一步的处理步骤中以类似的方式评估执行器操控。作为在处理的输入端上进行检查的替代，可以使用所述信息来在接通到执行器上之前评估逻辑处理。这样的优点是：如果数据是正确的、及时的等，则允许数据传递到执行器，而不会在检查之前的数据流(例如输入数据)之前中断标称的数据流。

此外，在读取的步骤中，可以借助另一检测装置读取另一环境信息。另一环境信息可以表示能够从车辆的周围环境中接收的关于周围环境中的至少一个对象的信息。在此，在执行的步骤中，可以借助该另一检测装置执行另外的环境信息的处理，以便提供另外的传感器数据。在此，在融合的步骤中，可以在使用时间差信息的情况下将另外的传感器数据与第一传感器数据以及(附加地或替代地)与第二传感器数据融合。时间差信息可以表示第一延时、第二延时与(附加地或替代地)另一延时之间的时间差，另一检测装置需要该另一延时进行处理直到提供另外的传感器数据。这种实施方式提供如下优点：可以使多个检测装置参与环境检测，以便实现精确的和可靠的环境检测。

此外，在读取的步骤中，可以将第一环境信息用于数据信息。在第二环境信息或另外的环境信息到达的情况下，在否定的情况下，在将第一环境信息接通到执行器上之前，可以取消第一环境信息用于进一步处理的资格。因此，诊断信息或正确性信息可能会超过标称数据流或有效数据处理。

因此，该方法可以包括第一环境信息与第二环境信息之间的一致性检查的步骤。在传递的步骤中，如果第一环境信息与第二环境信息之间存在一致性，则可以传递测量信号或第一环境信息。在阻断的步骤中，如果第一环境信息与第二环境信息之间不存在一致性，则可以阻断测量信号或第一环境信息。如可以将两个环境信息分配给相同的对象类型，则可以存在一致性。如果可以将两个环境信息分配给不同的对象类型，则无法存在一致性。在此，有利地，与经受处理的有效数据相比，可以通过所述***更快地传输关于一致性的校正信息。因此，有可能超过有效数据处理。也可以将这一点与以下方案良好地结合在一起：该方案涉及冗余控制设备(通过该控制设备交换通信)的交叉监测。在此，这种机制的优点是：诊断信息可以通过更快通信使交叉监测更高效。

此处提出的方案还提出如下设备：该设备构造用于在相应的装置中执行、操控或实施此处提出的方法的变型方案的步骤。通过本发明的实施变型方案也可以以设备的形式快速且高效地解决本发明所基于的任务。

为此，所述设备可以具有：至少一个用于处理信号或数据的计算单元、至少一个用于存储信号或数据的存储单元、至少一个用于从传感器读取传感器信号或用于将数据信号或控制信号输出到执行器的至传感器或执行器的接口和/或至少一个用于读取或输出嵌入到通信协议中的数据的通信接口。计算单元例如可以是信号处理器、微控制器或类似物，其中，所述存储单元例如可以是闪存、EPROM或磁性存储单元。通信接口可以构造用于无线地和/或有线地读取或输出数据，其中，可以读取或输出有线数据的通信接口例如可以电学地或光学地从相应数据传输线路中读取所述数据或将所述数据输出到相应的数据传输线路中。

在此，设备可以理解为电设备，所述电设备处理传感器信号并且根据所述传感器信号输出控制信号和/或数据信号。所述设备可以具有可以以硬件形式和/或软件形式构造的接口。在硬件形式的构造中，所述接口例如可以是所谓的***专用集成电路的一部分，该部分包含所述设备的各种各样的功能。然而也能够实现，所述接口是独立的集成电路或至少部分地由分立的构件组成。在软件形式的构造中，所述接口可以是软件模块，所述软件模块例如和另外的软件模块存在于微控制器上。

在一种有利的构型中，通过所述设备实现对控制信号的控制。为此，所述设备例如可以获取传感器信号、例如至少获取对象信号。通过诸如读取装置和输出装置的执行器来实现所述控制。

还提出一种用于车辆的环境检测的传感器***，其中，该传感器***具有以下特征：

第一检测装置；

第二检测装置；

上述设备的一个实施方式，其中，该设备能够信号传输地与第一检测装置并且与第二检测装置连接。

结合传感器***，可以有利地采用或使用上述设备的实施方式，以便操控或执行环境检测。该设备可以具有多个如下装置：所述装置可以布置在传感器***的至少一个单元中。根据一个实施方式，该传感器***的单元具有第一检测装置、第二检测装置，可选地具有至少一个另外的检测装置以及管理装置。

根据一个实施方式，第一检测装置和第二检测装置可以具有相同的或不同的检测原理。这种实施方式的优点是：实现相互的可信度检验并且附加地或替代地实现所检测的信息的补充和具体化。

第一检测装置尤其可以具有基于激光雷达的检测原理。在此，第二检测装置可以具有基于雷达的检测原理或者可以实施为车辆摄像机。这种实施方式提供如下优点：一方面可以实现对周围环境的快速和准确的扫描(例如可以用于辅助***的预参数化)，并且另一方面可以实现这种扫描的可信度检验和具体化，以便实现精确和可靠的环境检测。

传感器***还可以具有另一检测装置。所述另一检测装置可以能够信号传输地与该设备连接。另一检测装置可以具有与第一检测装置相同或不同的检测原理并且(附加地或替代地)可以具有与第二检测装置相同或不同的检测原理。这种实施方式提供如下优点：可以在环境检测中考虑或使用多个检测装置，以便进一步提高环境检测的准确性和可靠性。

还有利的是一种计算机程序产品或具有程序代码的计算机程序，所述程序代码能够存储在机器可读的载体或存储介质上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器并且用于尤其当所述程序产品或程序在计算机或设备上实施时，执行、实现和/或操控根据上面所描述的实施方式之一所述的方法的步骤。因此，也要求保护这种存储器。同样要求保护一种设备，该设备设置用于执行上述方法中任一项。

附图说明

在附图中示出并且在下面的说明中详细阐述在此提出的方案的实施例。

图1示出具有根据一个实施例的传感器***的车辆的示意图；

图2示出根据一个实施例的传感器***的示意图；

图3示出根据一个实施例的用于环境检测的方法的流程图；

图4示出具有根据一个实施例的传感器***的车辆的示意图。

在本发明的有利实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且作用类似的元素使用相同或类似的附图标记，其中省去对这些元件的重复性描述。

具体实施方式

图1示出根据一个实施例的具有传感器***110的车辆100的示意图。根据在此示出的实施例，车辆100涉及道路车辆——例如轿车、载重货车或另一货车，该车辆尤其涉及用于高度自动化行驶的车辆。在车辆100中，仅示例地示出辅助***105和传感器***110。辅助***105构造用于操控或实施车辆100的辅助功能和/或驾驶功能。传感器***110构造用于实施对车辆100的环境检测。车辆100布置在周围环境中。对象OBJ位于车辆100的周围环境中。

在诸如所示的车辆100的车辆中，光学***以及基于反射的***(例如雷达传感器、激光雷达传感器、超声传感器和摄像机***)应该能够在定义的时间内检测对象的运动和其他动态效应(例如中断的道路标记)、突然发生的事件(例如前面行驶的车辆掉落的货物)以及在***中随机出现的错误。应该尤其将环境传感器所使用的测量原理以及由物理和/或电气数据生成的用于电子数据处理的信号的算法与***时间进行同步。

由于测量介质的传播时间不同，在实时数据检测中产生第一时间不准确性，这可以根据实施例来避免。在激光雷达和摄像机中使用光作为测量介质。摄像机在测量***技术上测量入射的光量、光强度等。所述测量借助摄像机的所谓的成像器来进行。在激光雷达的情况下，测量所发射的激光脉冲的所反射的光量。在此，例如可以借助物理-电气转换(例如与光电二极管的原理类似)非常快速地进行检测。根据传播时间，然后可以结合散射效应来识别不同的特性。这可以类似于在拉曼激光雷达***或差分吸收激光雷达中那样进行。雷达和超声同样基于所发射的测量介质及其反射的测量。如果在摄像机中只有从对象至测量单元的简单路径是重要相关的，则这在激光雷达的情况下是两倍路程——该路程是光从发射到对象以及回到接收器所经过的。由于这几乎以光速发生，所以在测量***中以及在实际周围环境中所产生的公差(光束的物理传播时间)非常小。在超声和雷达的情况下，传播时间则更长，并且尤其通过环境影响导致物理信号传播时间方面的公差以及用于信息的物理-电气转换的时间附有公差。

在测量***中，用于信号滤波、错误校正、误差控制和信号转换的措施以及用于确定特性的算法在时间上差异很大并且取决于环境参数(例如热量、振动、压力、电磁兼容性等)。通常，在物理-电气转换中，将时间戳施加到电气数据上，以便使这种数据传播时间在技术上能够被测量并且能够被评估。

所示的传感器***110具有第一检测装置120、第二检测装置130和用于环境检测的设备160。根据此处所示的实施例，传感器***110可选地还具有另一或第三检测装置140。设备160能够信号传输地与检测装置120、130、140连接。此外，根据此处所示的实施例，传感器***110具有构型为所谓的截止期限监测器等的管理装置150。在此，管理装置150能够信号传输地与检测装置120、130、140连接。

根据不同的实施例，检测装置120、130、140具有相同的检测原理或至少部分不同的检测原理。根据此处所示的实施例，检测装置120、130、140具有不同的检测原理。尤其第一检测装置120具有基于激光雷达的检测原理。第二检测装置130例如具有基于雷达的检测原理。第三检测装置140例如实施成车辆摄像机或者同样具有基于雷达的检测原理。

第一检测装置120分配有第一读取装置122以及第一执行装置124或第一处理装置124。第一读取装置122构造用于借助第一检测装置120读取第一环境信息121。第一环境信息121表示能够从车辆100的周围环境中接收的关于车辆100的周围环境中的对象OBJ的信息。此外，第一读取装置122构造用于将所读取的环境信息121传递给第一执行装置124或提供用于输出。第一执行装置124构造用于借助第一检测装置120执行第一环境信息121的处理，以便提供第一传感器数据125。根据此处所示的实施例，第一检测装置120还分配有第一发射装置126。第一发射装置126构造用于借助第一检测装置120将第一检测信号127发射到车辆100的周围环境中。能够响应于第一检测信号127从车辆100的周围环境中或从对象OBJ接收第一环境信息121。第一检测信号127例如涉及光信号——尤其激光信号或激光雷达信号。因此，第一环境信息121涉及所反射的光信号。

第二检测装置130分配有第二读取装置132以及第二执行装置134或第二处理装置134。第二读取装置132构造用于借助第二检测装置130读取第二环境信息131。第二环境信息131表示能够从车辆100的周围环境中接收的关于车辆100的周围环境中的对象OBJ的信息。此外，第二读取装置132构造用于将所读取的环境信息131传递给第二执行装置134或提供用于输出。第二执行装置134构造用于借助第二检测装置130执行第二环境信息131的处理，以便提供第二传感器数据135。根据此处所示的实施例，第二检测装置130还分配有第二发射装置136。第二发射装置136构造用于借助第二检测装置130将第二检测信号137发射到车辆100的周围环境中。能够响应于第二检测信号137从车辆100的周围环境中或从对象OBJ接收第二环境信息131。第二检测信号137例如涉及无线电信号——尤其雷达信号。因此，第二环境信息131涉及所反射的雷达信号。

根据此处所示的实施例设置的第三检测装置140分配有第三读取装置142以及第三执行装置144或第三处理装置144。第三读取装置142构造用于借助第三检测装置140读取第三环境信息141。第三环境信息141表示能够从车辆100的周围环境中接收的关于车辆100的周围环境中的对象OBJ的信息。此外，第三读取装置142构造用于将所读取的环境信息141传递给第三执行装置144或提供用于输出。第三执行装置144构造用于借助第三检测装置140执行第三环境信息141的处理，以便提供第三传感器数据145。根据此处所示的实施例，当第三检测装置140例如具有基于雷达的检测原理时，第三检测装置140还分配有第三发射装置146。第三发射装置146构造用于借助第三检测装置140将第三检测信号147发射到车辆100的周围环境中。能够响应于第三检测信号147从车辆100的周围环境中或从对象OBJ接收第三环境信息141。第三检测信号147例如涉及无线电信号——尤其雷达信号。因此，第三环境信息141涉及所反射的雷达信号。

设备160具有读取装置122、132、142，执行装置124、134、144以及融合装置152。根据此处所示的实施例，设备160还具有发射装置126、136、146。此外，根据此处所示的实施例，设备160具有求取装置154。根据一个实施例，读取装置122、132、142，执行装置124、134、144和/或发射装置126、136、146实施为相应的检测装置120、130、140的一部分。根据在此所示的实施例，融合装置152和/或求取装置154实施为管理装置150的一部分。

融合装置152构造用于在使用时间差信息153的情况下将第一传感器数据125与第二传感器数据135融合，或者说将第一传感器数据125、第二传感器数据135和第三传感器数据145融合，以便提供测量信号155。换句话说，融合装置152构造用于实施第一传感器数据125和/或第二传感器数据135和/或第三传感器数据145的传感器数据融合。测量信号155表示车辆100的所检测的周围环境或在车辆100的周围环境中识别到的对象。融合装置152构造用于将测量信号155传递给辅助***105或提供用于输出。时间差信息153表示第一延时与第二延时和/或与第三延时之间的时间差，第一检测装置120需要该第一延时来进行处理直到提供第一传感器数据125，第二检测装置130需要该第二延时来进行处理直到提供第二传感器数据135，第三检测装置140需要该第三延时来进行处理直到提供第三传感器数据145。根据在此所示的实施例，求取装置154构造用于求取(尤其连续地求取)时间差信息153。为此，求取装置154构造用于将第一检测装置120方面的信号传播时间、用于物理-电气转换的时间以及用于信号处理的时间合并成第一延时，并且将第二检测装置130方面的信号传播时间、用于物理-电气转换的时间以及用于信号处理的时间合并成第二延时，将第三检测装置140方面的信号传播时间、用于物理-电气转换的时间以及用于信号处理的时间合并成第三延时。此外，求取装置154构造用于将所求取的时间差信息153传递给融合装置152或提供用于输出。

根据一个实施例，融合装置152构造用于在使用时间差信息153的情况下，对第一传感器数据125和/或第二传感器数据135和/或第三传感器数据145进行缩放。附加地或替代地，融合装置152构造用于在使用时间差信息153和用于传感器数据融合的模型的情况下，对第一传感器数据125和/或第二传感器数据135和/或第三传感器数据145(尤其相对于彼此和/或相对于传感器***110的***时间)进行同步。融合装置152构造用于在传感器数据融合的情况下使用神经网络、分类方法、随机方法、卡尔曼滤波器、模糊逻辑和/或逻辑关联。

根据一个实施例，求取装置154构造用于在使用待融合的传感器数据125、135、145的情况下求取由融合装置152待融合的传感器数据125、135、145的时间差信息153。根据另一实施例，求取装置154构造用于在使用时间上之前的传感器数据125、135、145的情况下求取由融合装置152待融合的传感器数据125、135、145的时间差信息153，所述时间上之前的传感器数据是如下传感器数据125、135、145：所述传感器数据在提供当前由融合装置152待融合的传感器数据125、135、145之前，在预确定的时间窗口中提供。根据另一实施例，求取装置154构造用于在使用在设备160的校准阶段期间提供的传感器数据125、135、145的情况下求取时间差信息153。

图2示出根据一个实施例的传感器***110的示意图。传感器***110相应于或类似于图1中的传感器***110。在图2中，在传感器***110中示出第一检测装置120、第二检测装置130和管理装置150。此外，在图2中，对象OBJ存在于车辆的周围环境中。此外，在图2中，绘制出第一环境信息121、第一检测信号127、第二环境信息131、第二检测信号137、第一传感器数据125、第二传感器数据135和测量信号155。

第一检测装置120具有激光雷达作为检测原理。第二检测装置130具有雷达作为检测原理。管理装置150实施为所谓的截止期限监测器。给第一测量数据125提供第一延时t_激光雷达。给第二测量数据135提供第二延时t_激光雷达+delta_雷达＝t_实际。管理装置150构造用于检查信号完整性、时间同步性和顺序，并且该管理装置构造用于添加关于位置、轨迹、环境条件等的数据。此外，管理装置150构造用于借助测量信号155提供实时信息。

换句话说，在借助雷达和激光雷达进行各种对象识别和几何测量的情况下，在图2中示出截止期限监测器作为管理装置150的一种示例。

图3示出根据一个实施例的用于环境检测的方法300的流程图。方法300能够执行用于实施车辆的环境检测。在此，能够结合或在使用图1或图2中的传感器***或类似传感器***的情况下实施用于环境检测的方法300。尤其能够结合或借助图1和图2中的设备或类似设备来实施用于环境检测的方法300。

在用于环境信息的方法300中，在读取的步骤310中，借助第一检测装置读取第一环境信息，并且借助第二检测装置读取第二环境信息。第一环境信息和第二环境信息在此表示能够从车辆的周围环境中接收的关于车辆的周围环境中的至少一个对象的信息。

随后在执行的步骤320中，借助第一检测装置执行第一环境信息的处理，以便提供第一传感器数据，并且借助第二检测装置执行第二环境信息的处理，以便提供第二传感器数据。

随后在融合的步骤330中，再次在使用时间差信息的情况下将第一传感器数据与第二传感器数据融合，以便提供测量信号。在此，时间差信息表示第一延时与第二延时之间的时间差，第一检测装置需要该第一延时进行处理直到提供第一传感器数据，第二检测装置需要该第二延时进行处理直到提供第二传感器数据。测量信号表示车辆的所检测的周围环境。测量信号例如提供用于输出到车辆的至少一个辅助***或其他的车辆***上。

根据一个实施例，用于环境检测的方法300还具有求取时间差信息的步骤340：该时间差信息用于在融合的步骤330中使用。在此，在求取的步骤340中，将第一检测装置方面的信号传播时间、用于物理-电气转换的时间以及用于信号处理的时间合并成第一延时，并且将第二检测装置方面的信号传播时间、用于物理-电气转换的时间以及用于信号处理的时间合并成第二延时。尤其在实施方法300的其他步骤期间，求取的步骤340能够连续地或重复地实施。

根据一个实施例，用于环境检测的方法300具有步骤350：借助第一检测装置将第一检测信号发射到车辆的周围环境中，和/或，借助第二检测装置将第二检测信号发射到车辆的周围环境中。能够响应于第一检测信号从车辆的周围环境中接收第一环境信息。能够响应于第二检测信号从车辆的周围环境中接收第二环境信息。发射的步骤350能够在读取的步骤310之前实施。

图4示出具有根据一个实施例的传感器***的车辆100的示意图。在图4中未明确标记的传感器***相应于或类似于图1或图2中的传感器***。

在此，传感器***具有第一检测装置120、第二检测装置130以及另一第一检测装置420和另一第二检测装置430。借助传感器***的融合装置152将第一检测装置120与第二检测装置130的传感器数据融合。连接在融合装置152后面的是算法装置456。借助传感器***的另一融合装置452将另一第一检测装置420与另一第二检测装置430的传感器数据融合。连接在另一融合装置452后面的是另一算法装置458。

算法装置456和另一算法装置458构造用于分析处理相应的传感器数据。连接在算法装置456和另一算法装置458后面的是共同的通道选择装置470或所谓的看门狗470。再连接在通道选择装置470后面的是调节机构405或执行机构或执行器405。调节机构405被分配给车辆100的车辆***并且例如能够通过车辆100的辅助***所操控。

安全监测装置480或所谓的安全监测器480构造用于在通过融合装置152进行传感器数据融合之前，监测传感器数据。此外，安全监测装置480构造用于根据所执行的安全监测的结果来影响在算法装置456与通道选择装置470之间传输的信号。另一安全监测装置490或另一所谓的安全监测器490构造用于在通过另一融合装置452进行传感器数据融合之前，监测传感器数据。此外，另一安全监测装置490构造用于根据所执行的安全监测的结果来影响在算法装置458与通道选择装置470之间传输的信号。

例如，可以根据首先可用的环境信息推测：儿童突然跑到车辆100的前方。然后，如果通过传感器***或通过分析处理随后可用的环境信息识别到这不是儿童，而是扬起的灰尘等，则例如可以简单地不将制动请求接通到执行器405上。于是，看门狗470仅允许正确的信息或正确的测量信号通过。这对于传感器***(尤其冗余的***)而言是有利的。

随后，再次总结性地阐述和/或简要地介绍参考上述附图的实施例。

传感器***110的一个目的是：将物理的数据传播时间与用于物理-电气转换的时间合并，并且以延时或时间差信息153的形式求取***决定的时间常数。如果确定的因素导致传播时间的显著差异，则例如针对传播时间检测这一点，以便在任何时刻都能够获得所述因素的值对。此外，对信号转换、错误校正、误差控制的时间进行检测。特别是在基于反射的检测装置或***(例如激光雷达和雷达)中，测量所发射的光束的部分或检测信号127、137、147和时间：该时间随后被转换为目标参量(例如距离和角度等)。由测量原理决定地，目标参量的求取在各个传感器中不同地实现并且通常在相关公差内持续不同的时间，这促使数据流形式的链发生变动。

通常，对于确定的检测装置120、130、140，由于由待测量的物理效应(例如对象OBJ的运动、信号传播时间、物理-电气转换、测量信号预处理以及提供待传输的传感器信号或待传输的传感器数据125、135、140)构成的链在时间上固定的时间窗口中运行，在此提出，仅在将数据提供给相应的传感器信号时才建立时间戳。通常，通过(能够相加和相减的)各种公差展开特定于传感器的保守时间窗口。作为替代，可以使用来自基础设施的时间信息。例如，摄像机可以检测从红色到绿色的变化，其中，可以将这种变化作为时间参考通过无线电发送给车辆100。由于交通信号灯是几何上固定的，因此这可以有利地用于校准传感器***110。

通常，为了进行信号预处理，还需要借助执行装置124、134、144来进行错误处理、诊断和错误校正机制，从而可以提供足够有效的信号形式的传感器数据125、135、140来进行通信。该时间通常也处于传感器原理典型的时间间隔内。因此，可以为通信提供测量信息的典型时效，该时效与实际的物理效应存在直接关系。通常，还补充所谓的消息计数器，以便可以辨识消息识别信号序列以及丢失的信息。如果在初始化之后，检测装置120、130、140也在时间上同步，从而使***时间与消息序列同步，则能够将包括时间在内的每个有效传感器信号映射到待检测的实际物理效应上。

往往使用冗余的测量元件作为检测装置120、130、140(例如立体摄像机的情况或者甚至冗余传感器的情况)，或者在基于反射的***中使用回波，以便实现冗余或可信的信息。此处提出如下主题：直到通过通信装置传递信号，即使经常使用相同的测量原理，信号也会在公差方面发生偏离。借助关于直至提供信号的一般时间链的信息，可以展开如下时间窗口：该时间窗口期望第一测量值。基于该第一测量值，可以定义对第二冗余测量值的期望。如果这符合期望，则可以将信号或传感器数据125、135、140作为受保障的信息传输给包括时间戳的通信。可以将信号的诊断、信号质量或信号的健康状态分配给时间戳。在此，在执行的步骤320中或借助执行装置124、134、144给传感器数据125、135、140设置相应的时间信息，在融合的步骤330中或借助融合装置152在时间信息的情况下对所述传感器数据进行融合。

由于时间戳通常很长，因此也可以将传感器数据125、135、140以更简单的数据格式与消息计数器或环形计数器同步，因此消息计数器构成时间等价物。通常，由于用于数据传输的时间窗口可能经常大于到达的传感器数据的频率，因此冗余比较器可以在逻辑上使信号传播时间的差异平均化，并且因此减少每个冗余信号的容许偏差。通过补偿传感器典型的信号传播时间，基于不同的冗余传感器的传感器数据融合，根据实施例也可以及时地与实际的物理效果进行同步。由于行驶的车辆自身也会运动(行驶、转向、点头、振动)，因此在传感器数据125、135、140中以及与现实的关系中考虑许多因素。如果使用所谓的截止期限监测器来检测实际信息以及重要相关的环境信息和周围环境信息，该截止期限监测器在定义的时间间隔内被预先配置到具有确定期望的所有相关数据上，则可以生成时间同步的确定性信息。

为了数据可靠性以及出于数据完整性的原因，可以对各个信息进行加密或签名等。因此，可以由截止期限监测器拒绝虚假或伪造的数据，或者可以在高度可用的***中，通过信号限定符将所述虚假或伪造的数据在数据技术上标识为较小的整数。尤其当使用(诸如所谓的模糊逻辑或神经网络的)具有不同算法运行时间的模糊性逻辑时，或者当使用许多源来进行可信度检验时，这尤其是有意义的。即使在神经网络的情况下，也存在不同的传播时间，这些传播时间可以在正确性信息的通信中被相应地补偿并且可以比实际有效信息更快地传输。因此，可以提高信号可用性。因此，可以在执行处理的步骤320中或借助执行装置124、134、144给传感器数据125、135、140设置完整性信息，该完整性信息在融合的步骤中或借助于融合装置152所检查。

可以使用最初可用的或能够从第一来源获得的环境信息或第一信息来提供传感器***110中的退化，并且在通过稍后的或能够从第二来源获得的环境信息所确认的信息的情况下，采取主动车辆干预或密集型车辆干预。例如，激光雷达传感器的黑白图像可以导致车辆100的速度降低，其中，当激光雷达传感器的环境信息被确认时，来自雷达传感器的环境信息可以导致制动。替代地，可以将对象OBJ或障碍物辨识为非制动对象，并且车辆100可以重新恢复原始速度。

如果一个实施例包括第一特征与第二特征之间的“和/或”连接，则这应如此解读：根据一个实施方式，该实施例既具有第一特征也具有第二特征，并且根据另一实施方式，该实施例要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。

Claims (15)

1.一种用于车辆(100)的环境检测的方法(300)，其中，所述方法(300)具有以下步骤：

借助第一检测装置(120)读取(310)第一环境信息(121)，并且借助第二检测装置(130)读取第二环境信息(131)，其中，所述第一环境信息(121)和所述第二环境信息(131)表示能够从所述车辆(100)的周围环境中接收的关于所述周围环境中的至少一个对象(OBJ)的信息；

借助所述第一检测装置(120)执行(320)所述第一环境信息(121)的处理，以便提供第一传感器数据(125)，并且借助所述第二检测装置(130)执行所述第二环境信息(131)的处理，以便提供第二传感器数据(135)；

在使用时间差信息(153)的情况下，将所述第一传感器数据(125)与所述第二传感器数据(135)融合(330)，以便提供测量信号(155)，其中，所述时间差信息(153)表示第一延时与第二延时之间的时间差，所述第一检测装置(120)需要所述第一延时来进行处理直到提供所述第一传感器数据(125)，所述第二检测装置(130)需要所述第二延时来进行处理直到提供所述第二传感器数据(135)，其中，所述测量信号(155)表示所述车辆(100)的所检测的周围环境。

2.根据权利要求1所述的方法(300)，所述方法具有求取所述时差信息(153)的步骤(340)，其中，在所述求取的步骤(340)中，将所述第一检测装置(120)方面的信号传播时间、用于物理-电气转换的时间以及用于信号处理的时间合并成所述第一延时，并且将所述第二检测装置(130)方面的信号传播时间、用于物理-电气转换的时间以及用于信号处理的时间合并成所述第二延时。

3.根据以上权利要求中任一项所述的方法(300)，在所述方法中，在所述融合的步骤(330)中，在使用所述时间差信息(153)的情况下，对所述第一传感器数据(125)和/或所述第二传感器数据(135)进行缩放，和/或，其中，在使用所述时间差信息(153)以及用于传感器数据融合的模型的情况下，对所述第一传感器数据(125)和所述第二传感器数据(135)进行同步。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法(300)，在所述方法中，在所述融合的步骤(330)中，使用神经网络、分类方法、随机方法、卡尔曼滤波器、模糊逻辑和/或逻辑关联。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法(300)，在所述方法中，在执行处理的步骤(320)中，给所述第一传感器数据(125)设置第一时间信息，并且给所述第二传感器数据(135)设置第二时间信息，其中，在所述融合的步骤(330)中，在使用所述第一时间信息和所述第二时间信息的情况下，将所述第一传感器数据(125)与所述第二传感器数据(135)融合。

6.根据以上权利要求中一项所述的方法(300)，所述方法具有发射的步骤(350)，在所述发射的步骤中，借助所述第一检测装置(120)将第一检测信号(127)发射到所述车辆(100)的周围环境中，和/或，借助所述第二检测装置(130)将第二检测信号(137)发射到所述车辆的周围环境中，其中，能够响应于所述第一检测信号(127)从所述车辆(100)的周围环境中接收所述第一环境信息(121)，和/或，能够响应于所述第二检测信号(137)从所述车辆的周围环境中接收所述第二环境信息(131)。

7.根据以上权利要求中的一项所述的方法(300)，在所述方法中，在执行处理的步骤(320)中，给所述第一传感器数据(125)和所述第二传感器数据(135)设置完整性信息，其中，在所述融合的步骤(330)中检查所述完整性信息。

8.根据以上权利要求中任一项所述的方法(300)，在所述方法中，在所述读取的步骤(310)中，借助另一检测装置(140)读取另一环境信息(141)，其中，所述另一环境信息(141)表示能够从所述车辆(100)的周围环境中接收的关于所述周围环境中的至少一个对象(OBJ)的信息，其中，在执行的步骤(320)中，借助所述另一检测装置(140)执行对所述另一环境信息(141)的处理，以便提供另外的传感器数据(145)，其中，在所述融合的步骤(330)中，在使用所述时间差信息(153)的情况下将所述另外的传感器数据(145)与所述第一传感器数据(125)和/或所述第二传感器数据(135)融合，其中，所述时间差信息(153)表示所述第一延时、第二延时和/或另一延时之间的时间差，所述另一检测装置(140)需要所述另一延时来进行处理直到提供所述另外的传感器数据(145)。

9.根据以上权利要求中任一项所述的方法(300)，所述方法具有检查的步骤，在所述检查的步骤中，检查所述第一环境信息(121)与所述第二环境信息(131)之间的一致性，所述方法还具有传递的步骤，在所述传递的步骤中，如果在所述第一环境信息(121)与所述第二环境信息(131)之间存在一致性则传递所述测量信号(155)或所述第一环境信息(121)，并且所述方法还具有阻断的步骤，在所述阻断的步骤中，如果在所述第一环境信息(121)与所述第二环境信息(131)之间不存在一致性则阻断所述测量信号(155)或所述第一环境信息(121)。

10.一种设置用于在相应的单元中实施和/或操控根据以上权利要求中任一项所述的方法(300)的步骤的设备(160)。

11.一种用于车辆(100)的环境检测的传感器***(110)，其中，所述传感器***(110)具有以下特征：

第一检测装置(120)；

第二检测装置(130)；

根据权利要求10所述的设备，其中，所述设备(160)能够信号传输地与所述第一检测装置(120)并且与所述第二检测装置(130)连接。

12.根据权利要求11所述的传感器***(110)，在所述传感器***中，所述第一检测装置(120)和所述第二检测装置(130)具有相同或不同的检测原理。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的传感器***(110)，在所述传感器***中，所述第一检测装置(120)具有基于激光雷达的检测原理，其中，所述第二检测装置(130)具有基于雷达的检测原理或实施成车辆摄像机。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的传感器***(110)，所述传感器***具有另一检测装置(140)，其中，所述另一检测装置(140)能够信号传输地与所述设备(160)连接。

15.一种计算机程序，所述计算机程序设置用于实施和/或操控根据权利要求1至9中任一项所述的方法(300)的步骤。

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