本发明涉及车辆中的一种周围环境检测系统和一种碰撞探测系统。
背景技术：
机动车配备有驾驶员辅助系统或自动控制系统，该自动控制系统在驾驶员引导机动车时提供支持。在此，单独地或共同地支持尤其机动车的纵向和横向控制。为了控制，例如光学地和/或通过雷达来探测机动车的周围环境，并且由探测到的信息求出机动车周围环境中的物体和其相对运动的走向，即所述物体的轨迹。该过程也称为追踪。为了能够可靠地确定轨迹，通常以固定的时间间隔来获取信息并且借助运动模型来验证这些信息的可信性。机动车的运动模型基于这些假设：例如在机动车的常见运行中所预期的最大加速度或最大横摆速率。
如果机动车遭受事故、尤其碰撞，那么通常立即关掉驾驶员辅助系统。在碰撞期间出现的加速度常常超过在运动模型中所设置的加速度的许多倍，使得在事故期间轨迹的可信性验证会失败。为了在事故后能够重新可靠地确定追踪，通常需要在多个探测步骤中探测机动车的周围环境，其中，可信性验证通常要求在几秒或甚至几分钟的时间段内已经获取到的数据。因此，即便在事故结束后也只可能很差地或根本不可能确定轨迹。
技术实现要素：
本发明所基于的任务在于，提供一种用于在首次碰撞的情况下检测机动车周围环境的改进技术。本发明借助具有独立权利要求特征的方法来解决。从属权利要求给出优选的实施方式。
所述方法包括以下步骤：检测机动车周围环境中的物体；在第一阶段中借助机动车的第一运动模型相对于机动车来跟踪物体；检测机动车与障碍物的碰撞；并且在第二阶段中借助机动车的第二运动模型相对于于机动车来跟踪物体。
通过在碰撞期间应用另一运动模型能够连续地使用物体的检测数据，以便相对于机动车来跟踪物体。因此，也能够在出事故的情况下确定物体和机动车之间的相对运动。运动模型通常通过机动车的最大速度值和加速度值和/或最大横摆速率来区分。与第一运动模型相比，第二运动模型例如能够允许明显更高的加速度值。
优选，在第二阶段中也基于物体在第一阶段中的检测数据来跟踪物体。相对于机动车来跟踪物体和其轨迹尤其能够基于两个阶段的检测数据来验证可信性。因此能够更可靠地或更连续地跟踪物体或其轨迹。
在另一实施方式中，还确定碰撞的结束，并且在第三阶段中借助机动车的第一运动模型相对于机动车来继续跟踪物体或其轨迹。通过在碰撞结束后切换到常用的处理上能够更好地对物体的检测数据进行可信性验证。由此能够更好或更精确地跟踪物体。
尤其优选的是，在第三阶段中也基于所述物体在第二阶段中的检测数据来跟踪所述物体。附加或替代于所述物体在第二阶段中的检测数据地能够使用所述物体在第一阶段中的检测数据。这里力求尽可能连续地使用物体在多个阶段中的、在时间上间隔开的检测数据。由此能够更好地执行检测数据的可信性验证，并且由此能够更好地相对于机动车来跟踪物体或该物体的相对运动走向。
进一步优选的是，在第三阶段中基于所跟踪的物体来控制机动车的运动。尤其能够这样控制机动车的运动，使得所述机动车离开位于碰撞区域内的危险区。也能够执行其他控制。例如能够确定是否面临进一步碰撞，并且能够采取措施避免二次碰撞或减轻其后果。例如能够重新激活用于机动车乘员的主动或被动安全系统。
能够确定，障碍物从哪个方向与机动车碰撞，其中，在第二阶段中仅还基于配属的传感器背离碰撞方向的传感器数据来跟踪所述物体。对于执行传感器数据或检测数据的可信性验证而言，第二阶段通常过短。通过放弃由于碰撞很可能在其功能能力方面已经受损的传感器的传感器数据，在第二阶段中仍能够较好地跟踪物体。
在一个实施方式中，基于加速度传感器的数据来确定碰撞。加速度传感器能够中央地或分散地安装在机动车上。也能够使用多个加速度传感器。
在一个变型方案中，使用由碰撞引起的加速度和加速度方向用于物体在第二阶段中的跟踪。因此，在碰撞期间，在测量技术或处理技术方面困难的条件下也能够执行物体或其轨迹的跟踪。
在另一实施方式中，使用正面传感器的数据用于物体在第二阶段中的跟踪。正面传感器通常沿行驶方向安装在机动车前方并且例如能够被用于在早的时间点求出正面碰撞的走向和严重程度。此外能够借助多个正面传感器来识别部分重合(teilüberdeckt)的正面事故。在第二和第三阶段中，在识别到部分重合的正面事故时能够不继续分析处理所涉及的部分重合区域中的一个或多个周围环境检测传感器。
此外，使用外围传感器(peripherersensor)、侧倾速率传感器或横摆速率传感器的数据用于物体在第二阶段中的跟踪。由此能够使用更好地允许对物体运动的继续跟踪的特征数据。
计算机程序产品包括在所述计算机程序产品在处理装置上运行或存储在计算机可读的数据载体上时用于执行所述方法的程序代码单元。
附图说明
现在参照附图详细描述本发明，在附图中：
图1示出机动车车载上的设备；
图2示出图1的机动车与物体碰撞的阶段；和
图3示出用于控制图1的机动车的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出具有设备105的机动车100。设备105实现驾驶员辅助系统或自动车辆控制系统，其中，设备105能够包括也配属于机动车105的其他车载系统例如泊车系统或导航系统的部件。尤其，设备105设立成用于关于机动车来确定周围环境中的物体或该物体的相对运动的走向。
设备105包括处理装置115，该处理装置设有至少一个用于探测在机动车100的周围环境110中的物体125的传感器120。物体125能够是相对于周围环境不能运动的物体，例如路桩，或者该物体能够包括能运动或者正在运动的物体，例如其他机动车或行人。尽管通常检测多个物体125，然而，在下面主要关于仅示例性的物体125来描述所提出的技术。
能够使用多个传感器120，这些传感器能够探测周围环境110的不同区域和/或能够不同地被建造。例如能够提供一个或多个摄像机传感器或雷达传感器130用于探测物体125。这些传感器120能够安装在机动车100的中央部位上或安装在机动车100的轮廓的区域中。
为了进一步确定机动车100的运动行为还能够设置其他传感器。在一个或多个空间方向上确定加速度的惯性传感器或用于一个或多个空间方向轴线的转动速率传感器能够属于所述其它传感器。针对第二阶段能够使用碰撞传感器数据用于确定碰撞运动模型。
为了确定碰撞的时间点或碰撞方向，例如能够使用中央加速度传感器135和/或一个或多个正面传感器140和/或一个或多个外围传感器141,142。如果在车辆中安装有至少两个正面传感器140，例如在机动车100的前部或后部中，那么也能够在碰撞时识别到机动车100与物体125的部分重合。侧面碰撞能够借助一个或多个外围传感器和/或中央加速度传感器来识别。针对外围传感器能够分析处理例如可安装在车门中的压力传感器141和/或例如可安装在门槛中或在b柱和/或c柱中的加速度传感器。车辆倾翻能够通过附加地分析处理用于确定围绕机动车100的纵轴线的转动速率(侧倾角速率)的侧倾速率传感器143来识别。也能够设置有横摆速率传感器144，以便确定机动车100围绕竖轴线的转动速度(横摆速率)。加速度传感器135、侧倾速率传感器143和/或横摆速率传感器144优选处于机动车100的纵轴线上。多个传感器130-144也能够相互集成地实施，例如以多通道加速度传感器的形式。
在一个实施方式中，处理装置115设立成用于在接口150上提供关于物体125的运动信息。驾驶员辅助系统或自动车辆控制系统能够使用数据，以便例如通过激活安全系统或也通过控制机动车100的运动来继续控制机动车100。尤其，能够在机动车100与障碍物145碰撞之后操控机动车100，以便离开周围环境110中的危险区。该危险区能够包括物体125。在另一实施方式中，能够操控例如可包括道路的应急停车带或故障停车带的安全区。为此能够主动地影响机动车100的纵向或横向控制。这样能够避免机动车100的后续事故。
传感器120通常在预先确定的时间段中进行多次探测，使得在时间上存在并立的测量。这些测量在机动车100的运动模型方面被验证可信性。该运动模型尤其能够包括用于机动车100的最大速度值或最大加速度值。可以不采纳指出机动车100相对于物体125的加速度超出运动模型边界的那些探测。这里提出，确定机动车100与障碍物145之间的碰撞并且在该碰撞期间使用改变后的运动模型，以便分析处理传感器120的传感器数据。因此也能够在碰撞期间恰当地并且尤其在借助碰撞前的传感器值的情况下确定机动车100关于物体125的相对运动。
障碍物145能够在碰撞前同样被视作物体125并且被跟踪其相对于机动车100的运动。在一个实施方式中，也能够在碰撞后保持对作为物体125的障碍物145的跟踪；相反地，在另一实施方式中，在碰撞之后障碍物145不继续被视作物体125并且不继续被跟踪。
图2示出图1的机动车100与障碍物145碰撞的阶段。在此示例性地示出正面碰撞，尽管在这里提出的技术也能够以任意其它碰撞类型来使用，例如后部碰撞，错位碰撞或侧面碰撞。
图2a示出第一阶段，在该阶段中机动车100在常见的运行中相对于障碍物145处于运动中。在该第一阶段期间，机动车100的运动能够借助第一运动模型来确定，如上面详细描述的那样。
图2b示出从第一阶段过渡到第二阶段，在第二阶段期间机动车100与障碍物145碰撞。在第二阶段期间，例如沿纵向或横向方向或竖直方向的加速度值或围绕机动车100的纵轴线或竖轴线的转动速率例如可能超过第一运动模型的边界。这样的加速度值或转动速率例如可能在碰撞、滑移、倾翻或其它后续事故期间出现。
图2c示出在第二阶段中在与障碍物145碰撞期间的机动车100。在所选择的示例中，机动车100的向前速度急剧减小，同时机动车100围绕竖轴线强烈地加速。优选的是，在第二阶段期间关于第二运动模型来确定机动车100的运动，该运动模型尤其允许机动车100的在这种操作期间可能出现的那样的加速度值。
图2d示出在第三阶段中的机动车100，该第三阶段能够衔接第二阶段。与障碍物145的碰撞已结束，并且能够重新基于第一运动模型来确定运动。在此能够执行机动车100的控制，尤其以便使机动车运动到安全的位态中或安全的地点上。该控制能够借助驾驶员辅助系统或自动车辆控制系统来进行。
图3示出用于控制图1的机动车100的方法300的流程图。在第一步骤305中，在时间上间隔开地接收传感器120的数据。障碍物145在其相对于机动车100的运动方面被跟踪，其中，以机动车100的第一运动模型作为基础。能够将所确定的运动提供给驾驶员辅助系统或自动车辆控制系统，该驾驶员辅助系统尤其执行机动车100的纵向或横向控制。驾驶员辅助系统或自动车辆控制系统例如能够集成到图1的处理装置115中。
在步骤310中确定，是否已经得知机动车100与障碍物145的事故或者说碰撞。该确定尤其能够基于传感器135和/或140和/或141和/或142和/或143来进行。在细化方案中确定碰撞的严重程度，以便由此推导出，机动车100在碰撞结束后是否还保持能运动或能控制。如果未确定碰撞，那么该方法300能够返回到步骤305并且重新进行。
否则，在步骤315中改变运动模型，该运动模型作为相对于机动车100来跟踪障碍物145的基础。该运动模型或者说在机动车100和障碍物145之间的运动尤其能够基于一个方向(障碍物145从该方向作用到机动车100上)并且基于机动车100的减速度来确定。附加地，除了碰撞加速度值以外还能够分析处理转动速率信号。
在步骤320中，物体125的跟踪能够局限于这种传感器120的传感器数据：这些传感器与障碍物145作用到机动车100上的方向背离。在实际中，通常存在多个物体125，之后仅还能够继续跟踪这些物体中的背离作用方向的物体。这样能够避免使用所配属的所述传感器140由于碰撞而已经受损的传感器140的信号用于可信性验证或跟踪。此外能够避免将由于碰撞而可能执行很难确定的运动的障碍物145继续作为物体125来跟踪。
在步骤325中，尤其能够在与障碍物145碰撞后确定机动车100的位置和/或方向。为此，基于传感器120的数据进行的物体125的跟踪不必经过多个测量循环来验证可信性。
在步骤330中，能够尤其基于加速度数据，例如加速度传感器135和/或正面传感器140和/或外围环境传感器141,142和/或侧倾速率传感器143的加速度数据，来确定碰撞的结束。随着碰撞的结束能够重新激活第一运动模型，以便继续确定机动车100和物体125之间的追踪。
在步骤335中能够确定，机动车100是否位于危险区中或者是否存在后续碰撞危险。在该情况下能够控制机动车100，以便占据周围环境110中的较安全的地点。为此能够使用上述驾驶员辅助系统的功能和/或自动车辆控制系统的功能。