專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)動(dòng)車(chē)的安全系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的安全系統(tǒng)，所述安全系統(tǒng)包括傳感裝置、至少一個(gè)安全裝置和控制裝置，所述傳感裝置提供與車(chē)輛周?chē)h(huán)境相關(guān)的傳感器信號(hào)，所述至少一個(gè)安全裝置用于車(chē)輛的乘員，而所述控制裝置適于根據(jù)來(lái)自所述傳感裝置的信號(hào)而控制所述安全裝置。
背景技術(shù)：
在機(jī)動(dòng)車(chē)的安全系統(tǒng)中，人們已知用于探測(cè)車(chē)輛前方的目標(biāo)(例如行人、騎車(chē)人和/或動(dòng)物)的裝置。然而，此類(lèi)探測(cè)裝置容易出現(xiàn)探測(cè)錯(cuò)誤，這會(huì)使得駕駛員惱火，更嚴(yán)重的是使得用戶(hù)不相信安全系統(tǒng)，尤為嚴(yán)重的是，漏掉的探測(cè)導(dǎo)致系統(tǒng)未能向駕駛員預(yù)警。 此外，此類(lèi)探測(cè)裝置通常消耗大量處理能力，這是使得探測(cè)可靠性受到限制的一個(gè)原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的安全系統(tǒng)，所述安全系統(tǒng)具有高探測(cè)可靠性和減小的探測(cè)錯(cuò)誤的概率。本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)該目的。將周?chē)能?chē)輛環(huán)境分類(lèi)為不同的類(lèi)別，允許根據(jù)確定的車(chē)輛環(huán)境調(diào)節(jié)所述安全系統(tǒng)。特別地，根據(jù)探測(cè)的車(chē)輛環(huán)境，可以理想地選擇或調(diào)節(jié)用于探測(cè)車(chē)輛前方目標(biāo)的算法，這提高了探測(cè)可靠性并且減少了的探測(cè)錯(cuò)誤。此外，本發(fā)明允許停用控制裝置中與確定的車(chē)輛環(huán)境無(wú)關(guān)的算法，這有助于有效地使用處理資源并由此提高探測(cè)可靠性。車(chē)輛環(huán)境的預(yù)先確定的不同類(lèi)別可以包括城市環(huán)境、非城市環(huán)境、農(nóng)村環(huán)境、高速公路環(huán)境等等。此外，還可以是這些類(lèi)別的子類(lèi)別。優(yōu)選地，環(huán)境分類(lèi)裝置適于將車(chē)輛環(huán)境至少分類(lèi)為城市環(huán)境和非城市環(huán)境。優(yōu)選地，安全裝置適于向車(chē)輛乘員提供與安全相關(guān)的信息。如果在車(chē)輛前方探測(cè)到動(dòng)物，則本發(fā)明特別有利的應(yīng)用涉及向車(chē)輛乘員提供動(dòng)物預(yù)警。在此類(lèi)應(yīng)用中，環(huán)境分類(lèi)裝置優(yōu)選地適于確定車(chē)輛的城市環(huán)境。如果所述環(huán)境分類(lèi)裝置確定城市環(huán)境，則優(yōu)選地關(guān)閉所述安全系統(tǒng)的動(dòng)物探測(cè)裝置，因?yàn)樵诔鞘协h(huán)境中，車(chē)輛和動(dòng)物碰撞的概率認(rèn)定為零。因此防止了在城市環(huán)境中對(duì)于野生動(dòng)物的任何探測(cè)錯(cuò)誤。此外，由于關(guān)閉動(dòng)物探測(cè)而節(jié)約的處理資源可以分配給其他方面的處理(例如行人探測(cè))，由此可以進(jìn)一步提高可靠性。此外，環(huán)境分類(lèi)裝置優(yōu)選地適于確定車(chē)輛的農(nóng)村或非城市環(huán)境。如果所述環(huán)境分類(lèi)裝置確定農(nóng)村或非城市環(huán)境，則優(yōu)選地啟動(dòng)所述安全系統(tǒng)的動(dòng)物探測(cè)裝置。除了動(dòng)物預(yù)警的徹底關(guān)閉和啟動(dòng)，控制裝置中的其他預(yù)先確定的狀態(tài)可以是可選的。一般而言，根據(jù)確定的車(chē)輛環(huán)境，可將控制裝置調(diào)節(jié)為多個(gè)預(yù)先確定的狀態(tài)中的一個(gè)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，基于所述傳感裝置的成像裝置提供的圖像數(shù)據(jù)確定環(huán)境類(lèi)別。成像裝置可以包括對(duì)準(zhǔn)車(chē)輛前方區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)，特別是光學(xué)或紅外照相機(jī)。 接著，通過(guò)使用圖像分析技術(shù)(例如本領(lǐng)域公知的模式識(shí)別技術(shù))，車(chē)輛環(huán)境類(lèi)別可以由探測(cè)的圖像確定?？梢允褂闷渌椒?，用于在預(yù)定的車(chē)輛環(huán)境類(lèi)別之間進(jìn)行區(qū)別。還可以基于一個(gè)或多個(gè)車(chē)載傳感器提供的車(chē)輛數(shù)據(jù)(例如車(chē)輛速度和/或偏航角速度)確定環(huán)境類(lèi)別。例如，可以使用在城市環(huán)境中的車(chē)輛的平均行駛速度較慢和/或具有更大的轉(zhuǎn)彎概率的事實(shí)，用于確定城市環(huán)境。因此，可以使用來(lái)自以前的時(shí)間窗口的已知速度和/或偏航角速度，將車(chē)輛環(huán)境分類(lèi)為城市或非城市環(huán)境。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，使用成像裝置提供的圖像數(shù)據(jù)和至少一個(gè)車(chē)輛傳感器提供的車(chē)輛數(shù)據(jù)的組合確定環(huán)境類(lèi)別。例如，圖像數(shù)據(jù)可以用于確定環(huán)境類(lèi)別，而車(chē)輛數(shù)據(jù)可以接著用于確認(rèn)探測(cè)的環(huán)境類(lèi)別，這提高了探測(cè)的車(chē)輛環(huán)境類(lèi)別的可靠性。


下面將參照附圖，基于優(yōu)選的實(shí)施例描述本發(fā)明，其中圖1是安全系統(tǒng)的示意圖；而圖2是用于安全系統(tǒng)中的動(dòng)物預(yù)警系統(tǒng)的流程圖。
具體實(shí)施例方式安全系統(tǒng)10安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)中并且包括傳感裝置11、電子處理裝置12和多個(gè)用于車(chē)輛乘員的安全裝置13、14、15、……，例如預(yù)張緊器裝置13、氣囊裝置14、動(dòng)物預(yù)警裝置 15和其他類(lèi)似裝置。傳感裝置11優(yōu)選地包括成像裝置20和車(chē)輛傳感器18、19、……(例如偏航傳感器18、速度傳感器19和其他車(chē)載傳感裝置)，所述成像裝置20安排為記錄車(chē)輛前方區(qū)域的圖像，而所述車(chē)輛傳感器18、19、……安排為產(chǎn)生與車(chē)輛運(yùn)動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)。傳感裝置11可以包括其他傳感器，例如雷達(dá)傳感器裝置。成像裝置20可以是光學(xué)和/或紅外成像裝置， 其中紅外區(qū)域覆蓋近紅外區(qū)域和/或遠(yuǎn)紅外區(qū)域。優(yōu)選地，成像裝置20包括照相機(jī)裝置， 在此是立體照相機(jī)16、17的形式?？删幊屉娮犹幚硌b置12優(yōu)選地包括微處理器或微控制器，并且可以在例如車(chē)載電子控制單元E⑶中實(shí)現(xiàn)。傳感裝置11和安全裝置13、14、15、……經(jīng)由車(chē)載數(shù)據(jù)總線21 與電子處理裝置12連接。處理裝置12包括控制裝置22，所述控制裝置22適于處理從傳感裝置11接收的信號(hào)，并且適于根據(jù)處理結(jié)果控制安全裝置13、14、15、……。例如，當(dāng)基于來(lái)自傳感裝置11 相應(yīng)的(預(yù))碰撞傳感器的信號(hào)確定預(yù)碰撞情形和/或碰撞情形時(shí)，預(yù)張緊器裝置13和/ 或氣囊裝置14可以由控制裝置22啟動(dòng)?？刂蒲b置22優(yōu)選地由軟件實(shí)現(xiàn)。此外，處理裝置12包括環(huán)境分類(lèi)裝置23，優(yōu)選地同樣由軟件實(shí)現(xiàn)，所述環(huán)境分類(lèi)裝置23適于處理從傳感裝置11接收的信號(hào)，并且適于根據(jù)處理結(jié)果調(diào)節(jié)控制裝置22，在圖 1中由箭頭所示。特別地，環(huán)境分類(lèi)裝置23適于確定周?chē)h(huán)境(車(chē)輛在其中運(yùn)動(dòng))的種類(lèi)或類(lèi)別。更具體地，用于預(yù)先確定的多個(gè)可能的環(huán)境類(lèi)別EC1、EC2、……ECn的一個(gè)模型或多個(gè)模型預(yù)先存儲(chǔ)在環(huán)境分類(lèi)裝置23中。環(huán)境分類(lèi)裝置23包括環(huán)境分類(lèi)器對(duì)，所述環(huán)境分類(lèi)器M處理從傳感裝置11接收的與環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)25，以便通過(guò)在每個(gè)預(yù)先確定的環(huán)境類(lèi)別EC1、EC2、……ECn和當(dāng)前的與環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)25之間分配相似度測(cè)量(closeness measure)，將當(dāng)前的車(chē)輛環(huán)境分類(lèi)為預(yù)先確定的環(huán)境類(lèi)別EC1、EC2、……ECn中的一個(gè)。例如，環(huán)境分類(lèi)器M可以為當(dāng)前的一組與環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)25計(jì)算當(dāng)前的車(chē)輛環(huán)境屬于預(yù)先確定的環(huán)境類(lèi)別EC1、EC2、……ECn中的每一個(gè)的概率，并且接著確定具有作為當(dāng)前的環(huán)境類(lèi)別的最大概率的預(yù)先確定的環(huán)境類(lèi)別ECi。為了提高分類(lèi)可靠性，環(huán)境分類(lèi)器M可以適于通過(guò)考慮幾個(gè)在時(shí)間上連續(xù)的分類(lèi)結(jié)果的加權(quán)總和，隨時(shí)間實(shí)時(shí)地執(zhí)行分類(lèi)過(guò)濾。此外，環(huán)境分類(lèi)裝置23包括決策裝置沈，所述決策裝置沈適于向控制裝置22提供不同的調(diào)節(jié)信號(hào)，以便根據(jù)確定的環(huán)境類(lèi)別，在控制裝置中設(shè)定不同的預(yù)先確定的狀態(tài) 27、28、……。這樣，可以將控制裝置22中用于控制安全裝置13、14、15、……的控制軟件理想地調(diào)節(jié)為當(dāng)前的車(chē)輛環(huán)境。環(huán)境類(lèi)別EC1、EC2、……ECn可以包括，例如城市環(huán)境、非城市環(huán)境、高速公路環(huán)境、農(nóng)村環(huán)境和/或其他的環(huán)境類(lèi)別。為了允許確定環(huán)境類(lèi)別，用于環(huán)境分類(lèi)裝置23的輸入數(shù)據(jù)25必須直接或間接地與車(chē)輛的環(huán)境相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，來(lái)自傳感裝置11的傳感器(直接探測(cè)車(chē)輛前方區(qū)域)的數(shù)據(jù)用作環(huán)境分類(lèi)裝置23的輸入數(shù)據(jù)25。特別地，這可以是來(lái)自照相機(jī)系統(tǒng)20或雷達(dá)傳感器裝置的數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，來(lái)自車(chē)輛運(yùn)動(dòng)傳感器18、19、……(例如偏航傳感器18和/或速度傳感器19)的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可以用作環(huán)境分類(lèi)裝置23的輸入數(shù)據(jù)25。此類(lèi)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與車(chē)輛的環(huán)境間接相關(guān)，因?yàn)槔缭诔鞘协h(huán)境中，車(chē)輛通常比非城市環(huán)境中行駛得更慢并且轉(zhuǎn)彎的概率更大。在優(yōu)選的實(shí)施例中，來(lái)自傳感器20 (直接探測(cè)車(chē)輛前方區(qū)域)的數(shù)據(jù)和來(lái)自車(chē)輛運(yùn)動(dòng)傳感器18、19、……的數(shù)據(jù)用作環(huán)境分類(lèi)裝置23的輸入數(shù)據(jù)25，這有助于實(shí)現(xiàn)更高的分類(lèi)可靠性。下面描述將上述部件用于動(dòng)物預(yù)警系統(tǒng)的優(yōu)選應(yīng)用。在該應(yīng)用中，控制裝置22適于基于成像裝置20提供的圖像數(shù)據(jù)，探測(cè)車(chē)輛前方區(qū)域中的動(dòng)物，尤其是大型動(dòng)物(例如麇鹿、鹿、馬、牛等等)，這些動(dòng)物構(gòu)成與車(chē)輛碰撞的高度危險(xiǎn)。在技術(shù)層面，這種應(yīng)用可以原則上通過(guò)與來(lái)自成像數(shù)據(jù)的行人探測(cè)同樣的方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)控制裝置22確定車(chē)輛前方區(qū)域中的動(dòng)物具有與車(chē)輛碰撞的潛在危險(xiǎn)時(shí)，控制裝置22啟動(dòng)動(dòng)物預(yù)警裝置15，所述動(dòng)物預(yù)警裝置15向駕駛員提供動(dòng)物預(yù)警。所述動(dòng)物預(yù)警可以是任意適宜的形式，包括聲學(xué)、光學(xué)和/或觸覺(jué)預(yù)警信號(hào)，例如閃爍的監(jiān)控器、報(bào)警聲音和/或駕駛員顯示器上顯示的預(yù)警信息。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，環(huán)境分類(lèi)裝置23適于將當(dāng)前的環(huán)境分類(lèi)為兩種環(huán)境類(lèi)別，即城市環(huán)境和非城市環(huán)境。在分類(lèi)器M確定城市環(huán)境的情況下，決策裝置26將控制裝置22設(shè)定為關(guān)閉動(dòng)物探測(cè)和動(dòng)物預(yù)警的狀態(tài)27。這是基于大型動(dòng)物不存在于城市環(huán)境的認(rèn)定。與動(dòng)物探測(cè)有關(guān)的處理資源可以分配給其他方面的處理(例如行人探測(cè))，這提高了安全系統(tǒng)的可靠性。另一方面，在分類(lèi)器M確定非城市環(huán)境并且大型動(dòng)物的危險(xiǎn)因此增加的情況下， 決策裝置26將控制裝置22設(shè)定為啟動(dòng)動(dòng)物探測(cè)和動(dòng)物預(yù)警的狀態(tài)觀。在這種情況下，處理資源可以在行人探測(cè)和動(dòng)物探測(cè)之間共享。如上所述，環(huán)境分類(lèi)裝置23可以確定兩種以上的環(huán)境類(lèi)別，并且/或者環(huán)境分類(lèi)裝置23可以在控制裝置22中設(shè)定兩種以上的狀態(tài)。例如，如果確定高速公路環(huán)境，則可以關(guān)閉行人確定和預(yù)警，而只是啟動(dòng)動(dòng)物探測(cè)和預(yù)警，因?yàn)榭梢哉J(rèn)定行人不存在于高速公路環(huán)境中。環(huán)境分類(lèi)處理和安全裝置的控制調(diào)節(jié)(基于確定的環(huán)境)，在車(chē)輛行駛期間永久性地實(shí)時(shí)重復(fù)，重復(fù)頻率適于及時(shí)探測(cè)車(chē)輛環(huán)境的改變。本發(fā)明不限于根據(jù)確定的車(chē)輛環(huán)境調(diào)節(jié)動(dòng)物預(yù)警裝置的控制。本發(fā)明還包括根據(jù)確定的車(chē)輛環(huán)境，調(diào)節(jié)任意其他的車(chē)輛乘員安全裝置(例如預(yù)張緊器和/或氣囊裝置)的控制。一般而言，術(shù)語(yǔ)安全裝置包括乘員保護(hù)裝置和乘員報(bào)警裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的安全系統(tǒng)，包括傳感裝置(11)、至少一個(gè)安全裝置(13、14、 15、……)和控制裝置(22)，所述傳感裝置(11)提供與車(chē)輛周?chē)h(huán)境相關(guān)的傳感器信號(hào)， 所述至少一個(gè)安全裝置(13、14、15、……)用于車(chē)輛的乘員，而所述控制裝置02)適于根據(jù)來(lái)自所述傳感裝置(11)的信號(hào)而控制所述安全裝置(13、14、15、……)，其特征在于，所述安全系統(tǒng)(10)包括環(huán)境分類(lèi)裝置(23)，所述環(huán)境分類(lèi)裝置03)適于基于來(lái)自所述傳感裝置(11)的信號(hào)，將車(chē)輛周?chē)h(huán)境分類(lèi)為不同的預(yù)先確定的類(lèi)別，并且適于根據(jù)所述環(huán)境分類(lèi)裝置確定的車(chē)輛環(huán)境類(lèi)別，調(diào)節(jié)所述控制裝置02)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全系統(tǒng)，其中所述安全裝置(13、14、15、……)適于向車(chē)輛乘員提供與安全相關(guān)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全系統(tǒng)，其中所述安全系統(tǒng)(10)適于探測(cè)車(chē)輛前方的動(dòng)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全系統(tǒng)，其中如果在車(chē)輛前方探測(cè)到動(dòng)物，則所述安全裝置(1 適于向車(chē)輛乘員提供動(dòng)物預(yù)警。
5.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中所述環(huán)境分類(lèi)裝置03)適于確定車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境是城市環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全系統(tǒng)，其中如果所述環(huán)境分類(lèi)裝置03)確定城市環(huán)境， 則關(guān)閉所述安全系統(tǒng)(10)的動(dòng)物探測(cè)裝置。
7.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中所述環(huán)境分類(lèi)裝置03)適于確定車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境是農(nóng)村環(huán)境或非城市環(huán)境。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全系統(tǒng)，其中如果所述環(huán)境分類(lèi)裝置03)確定農(nóng)村環(huán)境或非城市環(huán)境，則啟動(dòng)所述安全系統(tǒng)(10)的動(dòng)物探測(cè)裝置。
9.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中所述環(huán)境分類(lèi)裝置03)適于通過(guò)考慮幾個(gè)在時(shí)間上連續(xù)的分類(lèi)結(jié)果的加權(quán)總和，隨時(shí)間執(zhí)行分類(lèi)過(guò)濾。
10.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中根據(jù)確定的車(chē)輛環(huán)境，可將所述控制裝置0 調(diào)節(jié)為多個(gè)預(yù)先確定的狀態(tài)中的一個(gè)。
11.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中基于所述傳感裝置(11)的成像裝置OO)提供的圖像數(shù)據(jù)確定環(huán)境類(lèi)別。
12.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中基于所述傳感裝置(11)的至少一個(gè)車(chē)輛傳感器(18、19)提供的車(chē)輛數(shù)據(jù)確定環(huán)境類(lèi)別。
13.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中基于所述傳感裝置(11)的速度傳感器(19)提供的速度數(shù)據(jù)確定環(huán)境類(lèi)別。
14.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中基于所述傳感裝置(11)的偏航傳感器(18)提供的偏航角速度數(shù)據(jù)確定環(huán)境類(lèi)別。
15.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全系統(tǒng)，其中基于成像裝置OO)提供的圖像數(shù)據(jù)和至少一個(gè)車(chē)輛傳感器(18、19)提供的車(chē)輛數(shù)據(jù)的組合確定環(huán)境類(lèi)別。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的安全系統(tǒng)，包括傳感裝置(11)、至少一個(gè)安全裝置(13、14、15、……)和控制裝置(22)，所述傳感裝置(11)提供與車(chē)輛周?chē)h(huán)境相關(guān)的傳感器信號(hào)，所述至少一個(gè)安全裝置(13、14、15、……)用于車(chē)輛的乘員，而所述控制裝置(22)適于根據(jù)來(lái)自所述傳感裝置(11)的信號(hào)而控制所述安全裝置(13、14、15、……)。安全系統(tǒng)(10)包括環(huán)境分類(lèi)裝置(23)，所述環(huán)境分類(lèi)裝置(23)適于基于來(lái)自所述傳感裝置(11)的信號(hào)，將車(chē)輛周?chē)h(huán)境分類(lèi)為不同的預(yù)先確定的類(lèi)別，并且適于根據(jù)所述環(huán)境分類(lèi)裝置(23)確定的車(chē)輛環(huán)境類(lèi)別，調(diào)節(jié)所述控制裝置(22)。
文檔編號(hào)B60W30/08GK102265288SQ201080003795
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者佩爾·克龍瓦爾, 弗雷德里克·謝恩斯特倫, 戴維·福斯隆德 申請(qǐng)人:奧托立夫開(kāi)發(fā)公司