专利名称：用于在汽车中保护外后视镜与侧面障碍物碰撞的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于保护安装在车辆外部的物件的方法，以及一种用于保护安装在车辆外部的物件的装置。
背景技术：
在现代车辆技术中普遍公知的是，用于在操纵车辆时提供支持的驾驶员辅助系统供车辆驾驶员使用。特别地，在此公知了这样的驾驶员辅助系统，它们为驾驶员指出与车辆周围环境中的物件可能的碰撞。因此，例如在停车情况下带有距离测量功能的系统已被公知，其特别是在车辆倒车时例如以声的形式为驾驶员指出与在车辆行驶方向上的物体相撞的危险。除了停车情况，也有驾驶员辅助系统已被公知，其在车辆行驶过程中为驾驶员提供支持，并警告驾驶员可能的危险，尤其是碰撞危险。例如由DE 10 2006 045167 Al公知了一种用于车辆的、带有距离调节及碰撞警告功能的驾驶员辅助系统。在此，所述驾驶员辅助系统在车辆行驶过程中监控车辆的周围环境，并在与检测到的障碍物可能碰撞时向车辆驾驶员作出警告。由DE 101 60 189 Al也公知了一种类似的驾驶员辅助系统以及一种用于检测位于车辆前方的障碍物的方法。同样地，在这种系统中提出，车辆的行驶运动——也就是车辆的行驶方向和/或速度取决于周围环境地被考虑到与检测到的障碍物可能碰撞的预先计算中。安装在车辆外部的物件一例如外后视镜、天线或顶盖结构，为车辆的特别遭受危险的部分。它们构成车辆最外围的边缘，由此，它们通过与物体可能的碰撞而最大程度地遭受危险。然而，在公知的碰撞警告 系统中，仅很普遍地针对车辆整体给出碰撞警告。通过这种非专用的警告，常常不必要地通过驾驶员触发大的避让操作和/或制动操作，因为驾驶员不能归类碰撞危险。
发明内容
因此，本发明的任务在于，至少部分地消除车辆已公知的碰撞警告系统的前述缺陷。特别地，本发明的任务还在于，提出一种用于对布置在车辆外部的物件进行保护的方法以及一种用于对布置在车辆外部的物件进行保护的装置，所述方法和装置将以简单且成本低的方式确定布置在车辆外部的物件与障碍物的可能的碰撞，或者对碰撞发出警告和/或阻止碰撞。该任务将通过具有独立权利要求1特征的方法以及通过具有独立权利要求7特征的装置得以解决。本发明的其它特征和细节可从从属权利要求、说明书及附图中得出。在此，结合本发明的方法描述的特征和细节，显然也适用于结合本发明的装置，且反之，结合本发明的装置描述的特征和细节，显然也适用于结合本发明的方法，从而，对各个发明构思的公开始终是或者可以相互援引。在本发明的第一构思中，该任务将通过用于对布置在车辆外部的物件进行保护的方法得以解决。特别地，所述方法在此以如下步骤为特征:通过合适的传感系统检测车辆周围环境中的障碍物、尤其是障碍物的位置；求出车辆的行驶运动；计算出布置在车辆外部的物件的行驶轨迹；通过以障碍物的位置补偿行驶轨迹，求出布置在车辆外部的物件与障碍物可能的碰撞。通过按照本发明的方法，布置在车辆外部的物件与障碍物之间可能的碰撞可被识别出。在此，布置在车辆外部的物件可以是例如外后视镜、天线、顶盖结构或者布置在车辆外部的广告板或相似物。其中，为了检测障碍物，在车辆中设置传感装置。在此，传感装置可示例性地具有超声波传感器、激光传感器、雷达传感器和/或摄像传感器。通过检测障碍物的位置，障碍物相对于车辆的相对位置就被获知。在步骤b)中实施的车辆行驶运动的求出，使得障碍物的重要性的估算成为可能。因此，车辆越是朝着障碍物驶去，障碍物越重要。在此，为了求出车辆的行 驶运动，可分析车辆信息，例如车辆的转向回转和/或速度。车辆信息例如可通过访问车辆电子器件或者通过专用传感器得到。在本方法的步骤c)中，计算出布置在车辆外部的物件的行驶轨迹。在此，行驶轨迹包括在车辆行驶方向上的周围环境的一部分，布置在车辆外部的物件不久将位于该部分中。为此，知道布置在车辆外部的物件的定位和尺寸是必要的。从这些车辆信息，连同车辆的在步骤b)中求得的行驶运动，可计算出布置在车辆外部的物件的行驶轨迹。在步骤d)中，由步骤C)计算出的行驶轨迹将通过在步骤a)中检测到的障碍物位置进行补偿。在行驶轨迹与障碍物重叠的情况下，在保持该行驶运动时可能导致布置在车辆外部的物件与障碍物发生碰撞。在可能的碰撞被识别出的情况下，可随后采取措施以避免碰撞。为达到更大的安全度，针对布置在车辆外部的物件的行驶轨迹可用安全容差来扩大。这意味着，行驶轨迹的计算不仅仅针对布置在车辆外部的物件，而是也针对包围着所述物件的区域，该区域具有比布置在车辆外部的物件更大的尺寸。由此，可自动地确保在障碍物与布置在车辆外部的物件之间有一定的安全间距。这样，行车安全度可被进一步提高。通过按照本发明的方法，布置在车辆外部的物件与障碍物可能的碰撞将被提前识别出，从而可采取避免所述碰撞的措施。由此，布置在车辆外部的物件免受碰撞。此外，在按照本发明的方法中提出，为求出车辆的行驶运动，车辆的转向回转、速度、加速度和/或位置被分析。车辆的行驶运动为车辆当前行驶的期望的继续导向。为此，车辆信息，例如车辆的转向回转、速度和/或加速度被分析，并针对车辆的后续行驶作外插计算。此外，为求得行驶运动，引进车辆的位置。在此，例如引进导航信息，以确定车辆的位置。为此，尤其是分析例如导航信号GPS信号。导航信息也可特别地包含当前位置上的道路走向。这也可用于车辆的行驶运动的预先计算。其它车辆信息、例如闪光器的设置或者早先的行驶运动的分析计算，也可尤其是与车辆位置相结合被引进来求出车辆的行驶运动。因此，例如在进行转向回转前允许由设置的闪光器推断出转弯过程。又如在到达家里的车库时，向着车库离开道路是可能的。通过从尽可能多的信息求出车辆的行驶运动，得到行驶运动的更为精确的预先计算。这提高预报力，并由此提高精确度，能以该精确度预报布置在车辆外部的物件与障碍物可能的碰撞。
此外，在按照本发明的方法中，可提出:当被检测的障碍物位于车辆传感器的有效范围之外时，计算出该障碍物的位置。由此，可确保由检测到的障碍物所引发的碰撞危险不会被忽视——即使当障碍物位于车辆传感器的量程之外。这可特别是在如下情况下发生，即，当车辆传感器具有例如仅按照前述要求建立起的传感范围。在此，被检测到的障碍物相对于车辆的位置，将从被检测到的障碍物的测定位置和车辆的行驶运动计算得到。这些信息由按照本发明的步骤a)和b)作公知。由此，已被检测到并且随后将处于车辆传感器有效距离之外的障碍物，其被忽视的情况，不再可能或者说很难发生。如此，布置在车辆外部的物件的安全度和保护效果可得到进一步提高。此外，在按照本发明的方法中可提出:在本方法步骤d)中的补偿时考虑被检测的障碍物的高度。由此，可确保不会给出无用的碰撞警告。布置在车辆外部的物件，其在车辆上的位置以及伸展长度是已知的。特别地，当布置在车辆外部的物件被示例性地安装在车辆侧面时，有可能实现的是，所述物件仅处在车辆的特定高度上。例如，对于外后视镜就是这样的情况。由此，在行驶方向上示例性地达不到所述高度的物体，也就不会构成碰撞危险。通过在补偿过程中考虑已被检测到的障碍物的高度，不必要的碰撞警告可在所述情况下被避免。这样的例子为具有很小高度的停车场界限，其低到不足于与车辆的外后视镜发生碰撞。示例性地,也可以是伸到车道上方的树枝。如果在上述情况下树枝距离车道的净高度足够大，以使车辆和所有布置在车辆外部的物件都可无危险地通过，那么，通过在补偿过程中考虑已检测到障碍物的高度而不会给出不必要的碰撞警告。在按照本发明的方法的一个特别优选的实施方式中可提出:在求出可能的碰撞时，给出声的和/或光的和/或触觉的警告。通过警告，驾驶员可被警告可能有碰撞发生。在此，可示例性地给出声音警告。这种碰撞信号可尤其是在音调高度、音列、音量和/或空间扩散上以如下方式设计，即，使清晰可知在车辆哪个部位被警告可能发生碰撞以和/或者警告的紧急程度。光的警告可特别是例如由LED或者其它光源或指示介质产生。特别地，可作如下规定=LED灯被安装在作为布置在车辆外部的物件的外后视镜中。在可能发生碰撞的情况下，所述LED灯可通过发亮以和/或者闪烁来显示碰撞信号。已被使用的LED灯也可被应用，例如用于警告处于车辆死角的物体的LED灯。此外，也可考虑在屏幕上显示。触觉上的警告可示例性 地通过方向盘作用在驾驶员上的振动给出。在此，可特别地通过方向盘的振动位置来反映布置在车辆外部的物件的位置。通过向驾驶员给出警告，驾驶员将获得关于可能发生的碰撞的信息。然后，驾驶员可据此采取必要的避让绕行，从而，碰撞可被避免。通过这种方式，可有效地防止布置在车辆外部的物件发生碰撞。此外，在按照本发明的方法中可提出:布置在车辆外部的物件以机械形式从危险区域离开。因此，特别是车辆的外后视镜可具有折叠电机。外后视镜可在检测到有可能发生碰撞时折叠到车辆上，并由此以机械形式避开危险区域。这呈现的是对布置在车辆外部的物件的自动保护。在这种情况下，驾驶员不一定要介入。因此，例如在将车辆停进很窄的停车位时通过机械形式避开(危险区域)就可具有优点，因为在这种情况下避让总是不大可能。否者将可能与例如限制着停车位的墙壁发生碰撞的外后视镜，将被折叠到车辆上，并使得将车辆无损害地停进所述停车位成为可能。按照本发明的第二个构思，所述任务将通过对布置在车辆外部的物件进行保护的装置得以解决，所述装置具有至少一个传感器系统和一个分析处理单元。特别地，在按照本发明的方法中提出:所述至少一个传感器系统检测在车辆的周围环境中的障碍物、尤其是障碍物的位置，并求出车辆的行驶运动，该分析处理单元基于这些数据计算出布置在车辆外部的物件的行驶轨迹，并用障碍物的位置对所述行驶轨迹进行补偿，以求出可能的碰撞。在此，按照本发明的装置的传感器系统特别地具有探测器，以实现对车辆周围环境的监控，并由此识别出处于车辆周围环境中的障碍物。其中，作为探测器，可示例性地考虑超声波传感器、雷达传感器、激光传感器或者摄像传感器。此外，所述传感器系统具有用于分析利用车辆信息的手段。车辆信息，例如转向回转、速度、加速度和/或车辆位置将被用于确定车辆的行驶运动。数据，即至少是障碍物的位置、车辆的行驶运动以及布置在车辆外部的物件的已知位置和伸展长度，将在分析处理单元中得以利用，以计算出布置在车辆外部的物件的行驶轨迹。所述行驶轨迹将以障碍物的位置进行补偿。行驶轨迹与障碍物位置的重叠，将被识别作为可能发生的碰撞。对于已知的碰撞可能性，这也可被显示出，和/或可采用避免碰撞发生的措施。安全度和对布置在车辆外部的物件的保护，将由此得以提高。这样，布置在车辆外部的物件与障碍物之间的碰撞，以及因此对物件造成的损害可被避免。此外，对于按照本发明的装置还可提出:布置在车辆外部的物件为外后视镜。外后视镜为经常尽可能宽地向左和/或向右伸开的车辆零件。因此，它们对于碰撞来说是最容易受损的。由此，对于外后视镜的保护是有必要的。这种保护作用可通过按照本发明的装置得以保证。例如可以实现的是，就与障碍物之间可能发生的碰撞向驾驶员发出警告，和/或，当外后视镜示例性地具有折叠电机时，外后视镜将自动地折叠避开危险区域。通过这种方式，可有效地防止外后视镜与障碍物发生碰撞。而天线可被相对简单地收入。在按照本发明的一个特别优选的设计方案中可提出，该装置设计用于实施按照本发明的第一构思的方法。由此，对按照本发明第一构思的方法所描述的所有优点，也自然适用于为实施所述方法而设计的按照本发明的装置中。按照本发明的方法及其改进方案和优点，以及按照本发明的装置及其改进方案和优点，将在随后借助于附图作详细描述。
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图1带有按照本发明的装置的车辆。
具体实施例方式在图1中，示出了具有按照本发明的、用于对布置在车辆外部的物件进行保护的装置的车辆I。在该示例中，布置在车辆外部的物件为右外后视镜2。车辆I位于被车道标记21限制的车道20上。车辆I具有传感器系统3。在此，传感器系统3包括尤其是用于检测障碍物10的传感器，例如超声波传感器、雷达传感器、激光传感器和/或摄像传感器。在展示的这种情况下，障碍物10位于车辆I前方车道20的边缘上。此外，传感器系统3还具有用于检测车辆I的车辆数据的器件。在此，作为车辆数据，特别是求出车辆I的转向运动、速度、加速度和/或位置。传感器系统3的所有数据被汇总到分析处理单元(未画出)中。由所述数据，车辆I的行驶运动4被确定。在所示外后视镜2的情况下，连同车辆运动4，从布置在车辆I外部的物件的已知位置和尺寸，计算出外后视镜2的行驶轨迹5。在所示情况下，行驶轨迹5与外后视镜2的尺寸相等。然而也可以是，具有一定安全容差的对行驶轨迹5设置安全容差，即行驶轨迹5略大于外后视镜2的尺寸。由此得到被再次提高的碰撞安全度，因为安全间距已被考虑在内。为识别出碰撞可能性，分析处理单元通过由传感器系统3检测到的障碍物10的位置对外后视镜2已被计算出的行驶轨迹5进行补偿。在当前情况下，障碍物10与行驶轨迹5相重叠。在检测到这种类型的碰撞区域11时，按照本发明的装置可给出碰撞警告。所述碰撞警告可声地和/或光地和/或触觉地设计。因此，车辆I的驾驶员可导入必要的避让操作，以防止碰撞。此外，特别是对于外后视镜2，可考虑通过折叠机构使外后视镜2自动地从危险区域离开。在这种情况下，碰撞也可被避免。如此，可避免对车辆 I的外后视镜2的损害。对障碍物10的损害也将避免。
权利要求
1.用于对布置在车辆(I)外部的物件进行保护的方法，其特征在于以下步骤: 通过合适的传感器系统(3)检测在车辆(I)周围环境中的障碍物(10)、尤其是该障碍物(10)的位置； 求出车辆⑴的行驶运动⑷； 计算出布置在车辆(I)外部的所述物件的行驶轨迹(5)； 通过以所述障碍物(10)的位置补偿所述行驶轨迹(5)，求出布置在车辆(I)外部的所述物件与所述障碍物(10)可能的碰撞。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，为求出车辆(I)的所述行驶运动(4)，车辆(I)的转向回转、速度、加速度和/或位置被分析处理。
3.按照权利要求1或2中至少一项的方法，其特征在于，当所述障碍物(10)处于车辆传感器(3)的有效范围之外时，计算出被检测的所述障碍物(10)的位置。
4.按照权利要求1至3中至少一项的方法，其特征在于，在所述补偿时考虑被检测的所述障碍物(10)的高度。
5.按照权利要求1至4中至少一项的方法,其特征在于,在求出可能的碰撞时给出声的和/或光的和/或触觉的警告。
6.按照权利要求1至5中至少一项的方 法，其特征在于，布置在车辆(I)外部的所述物件机械式地从危险区域离开。
7.用于对布置在车辆(I)外部的物件进行保护的装置，具有至少一个传感器系统(3)和一个分析处理单元，其特征在于，所述至少一个传感器系统(3)检测在车辆(I)的周围环境中的障碍物(10)、尤其是该障碍物(10)的位置，并且求出车辆(I)的行驶运动(4)，分析处理单元基于这些数据计算出布置在车辆(I)外部的所述物件的行驶轨迹(5)，并且该分析处理单元以该障碍物(10)的位置对所述行驶轨迹(5)进行补偿，以求出可能的碰撞。
8.按照权利要求7的装置，其特征在于，布置在车辆(I)外部的所述物件为外后视镜⑵。
9.按照权利要求6或8中至少一项的方法，其特征在于，该装置设计用于实施按照权利要求I至6中至少一项的方法。
全文摘要
本发明涉及一种用于对布置在车辆(1)外部的物件进行保护的方法，以及一种用于对布置在车辆(1)外部的物件进行保护的装置。
文档编号B60W30/08GK103241240SQ20131011142
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月6日 优先权日2012年2月9日
发明者M·费泽, J·蔡, A·格吕茨曼 申请人:罗伯特·博世有限公司