接近感测系统及其控制的制作方法

本公开涉及接近感测系统及其控制。本发明的各方面涉及如所附权利要求中请求保护的控制器、系统、车辆和方法。

背景技术：

一些现有的接近感测系统(比如停车辅助系统)基于转向角度来确定车辆的轨迹，并且如果确定障碍物位于轨迹的阈值距离内则向使用者输出警报。由阈值距离提供的裕度可以减轻一些检测误差和/或“盲点”，这些检测误差和/或“盲点”原本可能导致警报失败或警报延迟。盲点例如可能存在于其中未安置接近传感器的车辆旁边的区域中。

然而，这种系统可能仍然常在发生碰撞前发出警报上出现警报失败或警报延迟。特别是在车辆转弯的情况下，轨迹估算的准确性可能受到损害。此外，特别是在车辆转弯的情况下，物体的检测和/或对物体的存在需要以及时的方式发出警报的确定可能受到损害。例如，在倒退和转弯操控期间，考虑到转弯车辆的轨迹，由前部侧向传感器检测的位于弯道外侧的物体可以被确定成位于阈值距离的外侧。但是，物体可能向后延伸了超出前部侧向传感器可以检测的较长的距离。该延伸范围可能足以使得如果轨迹保持未调整则轨迹和物体将在实际上重合。

即使有可能显著地改善轨迹估算的准确性并且有可能显著地改善物体检测和警报确定，车辆使用者可能仍然感觉不能(完全地或以其他方式)依赖系统。例如，使用者可能不确定系统的准确性和任何出错可能性。使用者的信心可能会在特定的操控(例如转弯)期间进一步降低，尤其是因为在这些情况中使用者自己预测车辆轨迹/延伸范围的能力可能稍微受到损害。

本发明的实施方式的目的是至少减轻现有技术的问题中的一个或更多个问题。

技术实现要素：

本发明的各方面和实施方式提供了如所附权利要求中请求保护的控制器、系统、车辆和方法。

根据本发明的一方面，提供了一种控制器，该控制器包括：处理装置，该处理装置布置成根据一个或更多个参数来为警报区的边界设定距轨迹的距离，其中，警报区边界在使用中限定距轨迹的最小距离，低于该最小距离，检测到的物体将触发警报。

根据本发明的一方面，提供了一种控制器，该控制器包括：输入装置，该输入装置用于接收包括指示车辆的轨迹的一个或更多个参数的轨迹参数信号；以及处理装置，该处理装置设置成根据所述一个或更多个参数来为警报区的边界设定距轨迹的距离，其中，警报区边界在使用中限定距轨迹的最小距离，低于该最小距离，检测到的物体将触发警报。

如将理解的，控制器可以具有输出装置，输出装置用于根据由处理装置确定的距离来输出距离确定信号。该距离确定信号随后可以通过独立的控制器与轨迹数据和指示车辆附近的物体的接近感测数据结合使用，以选择性地向车辆的使用者发出关于物体的警报。替代性地，控制器本身可以具有接近感测数据输入部并且可以经由警报信号输出部选择性地向车辆的使用者发出警报，警报是根据接收到的接近感测数据、指示轨迹的参数和所确定的距离而发出的。

如将进一步理解的，轨迹参数信号可以包括车辆的通过其他处理装置计算的轨迹或者用于确定车辆轨迹的一个或更多个参数材料。在后一种情况下，处理装置可以根据包含在轨迹参数信号中的参数来计算用于车辆的轨迹并且基于该轨迹来确定所述距离，或者可以根据包含在轨迹参数信号中的参数来计算所述距离。

可能的是，对车辆所遵循的轨迹(不管轨迹是由处理装置基于感测的数据计算的还是由使用者估算的)的信心可能根据轨迹的性质而变化。举例来说，处理装置和/或使用者可能在车辆沿直线和/或沿使用者面对的方向行进的情况下能够更准确地确定车辆的轨迹。然而，在车辆以曲线运动或在与使用者面对的方向成一角度的行进方向分量下运动的情况中，使用者心中的车辆轨迹估算和/或根据处理装置的计算的车辆轨迹估算可能存在较大的不确定性。因此，通过将检测到的物体将会触发警报的距轨迹的距离与车辆似乎将处于的特定轨迹联系在一起，使用者的信心可以提升。此外，可以降低碰撞的可能性和/或误报警的发生率。

在一些实施方式中，轨迹是位于平行路线之间的区域，平行路线确立出预计由车辆占据的区域。警报区边界可以定位成超出预计由车辆占据的区域的末端。警报区边界可以平行于轨迹。特别地，在任意时刻，警报区边界可以平行于轨迹。

在一些实施方式中，控制器是接近感测系统控制器。

在一些实施方式中，控制器包括输出装置，该输出装置布置成根据对车辆沿轨迹到达距轨迹上的与警报区边界内的物体的检测位置相关联的点在预限定距离处的位置的确定来输出警报信号。以这种方式，是否发出警报可以取决于车辆本身的表观轨迹、警报区边界距被确定的轨迹的距离以及物体距车辆的距离。

在一些实施方式中，轨迹上的点位于既垂直于轨迹又穿过物体的假想线上。

在一些实施方式中，处理装置配置成对于警报区边界内的所有检测物体以类似的方式确定轨迹上的与物体的给定检测位置相关联的点。例如，可以将轨迹上的点设置在垂直于轨迹并穿过物体的线上。

在一些实施方式中，处理装置布置成为警报区边界确定距离，使得对于至少两个不同的车辆轨迹确定不同的距离。

在一些实施方式中，处理装置布置成根据轨迹的曲率半径来确定距离。

在一些实施方式中，指示车辆的轨迹的一个或更多个参数包括指示车辆轨迹控制装置的操作状态的一个或多个参数。车辆轨迹控制装置可以是任何适合的控制接口。在一些实施方式中，车辆轨迹控制装置包括转向轮。附加地或替代性地，指示车辆的轨迹的一个或更多个参数包括指示其他车辆轨迹确定部件的配置的一个或多个参数(例如，一个或更多个可转向轮的取向或车辆的一个或更多个连续路线的操作)。在一些实施方式中，指示车辆的轨迹的一个或更多个参数包括指示其他因素——例如，车辆档位选择(例如向前或倒退)、地形类型和/或状况和/或车辆的速度、重量、偏航、俯仰和/或侧倾——的一个或更多个的参数。

在一些实施方式中，处理装置布置成根据车辆的轨迹的变化速率来为警报区边界设定所述距离。

在一些实施方式中，处理装置布置成在指示车辆的轨迹的一个或更多个参数指示从特定的预限定轨迹的偏移增加的情况下对于车辆的至少部分增加所述距离。当车辆的轨迹进一步从特定的预限定轨迹偏移时，关于实际轨迹的不确定性可能增加(不管轨迹是计算的还是在使用者心中估算的)。因此，至少针对车辆的被视为具有较大碰撞风险的部分增加物体距表观轨迹的将会触发警报的距离是合适的。例如，从直线轨迹偏移可能会增加不确定性。在直线轨迹与沿车辆的操作者通常面对的方向的直线轨迹不同的情况下，甚至这种直线轨迹也可能增加不确定性。这种直线轨迹例如可能发生在四轮或全轮转向便利车辆沿与车辆的主前后轴线成角度的直线行进的情况中。

在一些实施方式中，预限定轨迹是直线轨迹和/或沿车辆的操作者通常面对的方向的直线轨迹。

在一些实施方式中，处理装置布置成在指示车辆的轨迹的一个或更多个参数指示弯道的曲率半径减小的情况下针对车辆的至少部分增加所述距离。这可能在弯道的曲率半径的减小导致关于轨迹的不确定性增加的情况中是有利的。

在一些实施方式中，处理装置布置成对于指示车辆的轨迹的一个或更多个给定参数在车辆周围的不同位置处确定不同距离。这在对轨迹的调整将以不同的量改变与车辆的不同部分碰撞的风险的情况下可能是有利的。这可以允许在车辆周围的不同点处依照特定的主轨迹根据在这些不同点处的碰撞风险的大小来调整所述距离。这可以为车辆的处于更大风险中的部分提供更大的保护和/或减少其他区域中的错报警的发生率。

在一些实施方式中，处理装置布置成在指示车辆的轨迹的一个或更多个参数指示曲率半径减小的轨迹的情况下增加车辆的处于弯道外侧的一侧的所述距离。车辆的处于转弯外侧的部分可能由于曲率半径的减小而处于增加的碰撞风险下。这可能是因为与要不然可能的情况相比距离车辆更远的物体仍将在其位于弯道外侧的那侧与其路径相交。此外，增加转弯速率可能会降低轨迹可以被估算的准确性。因此，增加车辆这一侧的距离可以降低碰撞的可能性。

在一些实施方式中，处理装置布置成在指示车辆的轨迹的一个或更多个参数指示曲率半径减小的轨迹的情况下增加车辆的处于弯道内侧的一侧的距离。尽管弯道半径的减小可能使车辆的位于弯道外侧的那一侧比车辆的位于弯道内侧的那一侧碰撞风险增加得更多，但车辆的位于弯道内侧的一侧仍处于增加的碰撞风险下。因此，增加车辆这一侧的距离可以降低碰撞的可能性。

在一些实施方式中，车辆的位于弯道外侧的一侧的距离增加大于车辆的位于弯道内侧的一侧的距离增加。该差异可以允许更好地反映车辆的不同侧由于弯道半径的减小而发生的相对碰撞风险。以这种方式，可以考虑弯道的性质而将碰撞的风险和误报警的风险调整至车辆的特定侧。

在一些实施方式中，处理装置布置成相对于标称距离确定所述距离。

在一些实施方式中，标称距离对于车辆的两侧是相同的。这在轨迹改变选项和延伸范围对于车辆的两侧是相同的情况中可以是适合的。

在一些实施方式中，处理装置布置成使得处理装置根据由一个或更多个参数指示的对轨迹的调整而做出的距离调整与根据由一个或更多个参数指示的对轨迹的相等且反向的调整而做出的距离调整是相反的。以这种方式，可以由处理装置响应于车辆的特定轨迹产生一致的距离。

在一些实施方式中，处理装置布置成使得处理装置对于如由一个或更多个参数指示的轨迹调整的至少某一范围连续地调整所述距离。因此，轨迹的范围可以与对应范围的唯一距离确定相关联。

在一些实施方式中，车辆是陆地车辆。车辆例如可以是摩托车、汽车、客货车、卡车、hgv(重型货车)、公共汽车或在诸如农业、建筑或军事等特定行业中使用的车辆。

在一些实施方式中，所述输入装置包括电输入部，并且所述处理装置包括电子处理器。

在一些实施方式中，所述输出装置包括电输出部。

在一些实施方式中，通过接近感测装置检测物体。接近感测装置可以包括一个或更多个接近传感器。传感器例如可以是超声波传感器、雷达传感器、红外传感器和/或光学传感器。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括接近感测装置和根据前述方面的控制器的系统。

在一些实施方式中，系统包括布置成感测指示车辆的轨迹的一个或更多个参数的一个或更多个参数传感器。

在一些实施方式中，系统包括一个或更多个车辆操作者警报接口。警报接口可以布置成通过任何适合的方式(例如，听觉方式、视觉方式或触觉方式)传达警报。

根据本发明的又一方面，提供了一种包括根据前述控制器方面的控制器或根据前述系统方面的系统的车辆。

根据本发明的再一方面，提供了一种为警报区的边界设定距车辆的轨迹的距离的方法，该方法包括：接收包括指示车辆的轨迹的一个或更多个参数的轨迹参数信号；以及根据所述一个或更多个参数为警报区的边界设定距轨迹的距离，其中，警报区边界在使用中限定距轨迹的最小距离，低于该最小距离，被检测到的物体将触发警报。

在一些实施方式中，该方法包括将警报区边界的所述距离确定成使得针对至少两个不同的车辆轨迹确定不同的距离。

在一些实施方式中，该方法包括根据轨迹的曲率半径确定所述距离。

在一些实施方式中，该方法包括对于指示车辆的轨迹的一个或多个给定参数在车辆周围的不同位置处确定不同距离。

在一些实施方式中，该方法包括在指示车辆的轨迹的一个或更多个参数指示曲率半径减小的轨迹的情况下增加车辆的位于弯道外侧的一侧的所述距离。

在一些实施方式中，方法包括在指示车辆的轨迹的一个或更多个参数指示曲率半径减小的轨迹的情况下增加车辆的位于弯道内侧的一侧的所述距离。

根据本发明的另一方面，提供了一种当被处理器执行时致使实施上述方法的计算机程序。

根据本发明的再一方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其包含在被处理器执行时致使实施上述方法的计算机可读指令。

根据本发明的又一方面，提供了一种包含在被处理器执行时致使实施上述方法的计算机可读指令的信号。

在本申请的范围内，明确意指的是在前述段落、在权利要求和/或在以下的描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案、以及特别地是各个方面、实施方式、示例和替代方案的单独的特征可以被独立地采用或以任何组合的方式采用。也就是说，除非这些特征是不可兼容的，否则所有实施方式和/或任何实施方式的特征可以以任何方式和/或组合来组合。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利，包括将任何原始提交的权利要求修改成依赖于任何其他权利要求的任何特征和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初并未以该方式要求权利。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例描述本发明的一个或更多个实施方式，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的接近感测系统的示意图；

图2a示出了车辆及其直线轨迹；

图2b示出了车辆及其弯曲轨迹连同用于前部左侧接近感测和后部右侧接近感测的警报区的投影；以及

图3示出了使物体接近车辆一侧的情况下执行的车辆倒退和转弯操控。

具体实施方式

首先参照图1，接近感测系统总体上以10示出。在此例中，接近感测系统安装在车辆中并且特别地安装在汽车中。尽管如此，将理解的是，该系统可以替代性地部署在其他车辆类型中。

接近感测系统10包括接近感测系统控制器12。控制器12包括处理器(未示出)和与处理器进行通信的存储器(未示出)。存储器存储包括计算机可读指令的计算机程序，这些计算机可读指令在被处理器读取时引起执行本文描述的方法。计算机程序可以是软件或固件，或者可以是软件和固件的组合。

系统10还包括接近传感器阵列：前部左侧传感器14a和后部左侧传感器14b以及前部右侧传感器16a和后部右侧传感器16b。在图1的实施方式中，接近传感器是超声传感器，但是在其他实施方式中可以使用替代的和/或附加的传感器类型(例如，雷达传感器、红外传感器或光学传感器)。将理解的是，在其他实施方式中可以设置附加附加的接近传感器，但是在本实施方式中为了简化说明仅设置传感器14a、14b、16a和16b。在图1的实施方式中，每个接近传感器将对应的接近感测数据信号输出至控制器12的相应输入部18。接近感测数据指示由相关接近传感器检测的任何物体的接近。接近感测数据存储在存储器中以供处理器检索和使用。

系统10还具有布置成测量指示车辆的轨迹的参数(在本例中为车辆的转向轮的旋转状态)的参数传感器(在本例中为转向轮传感器20)。转向轮传感器20将轨迹参数信号(在本例中为转向轮旋转数据信号)输出至控制器12的输入部22。转向轮数据指示根据转向轮的控制在任何给定时间请求的一个或更多个车轮的角度。转向轮旋转数据存储在存储器中以供处理器检索和使用。如将理解的，附加的和/或替代性的轨迹参数信号可以由对指示车辆的轨迹的替代性参数进行测量的不同参数传感器生成并且输入至控制器12。

系统10还包括车辆操作者警报接口(在本例中为扬声器24)。扬声器24通过由处理器经由控制器12的警报信号输出部26选择性地发送的警报信号来驱动。

现在进一步参照图2a、图2b和图3描述系统10的功能。

参照图2a，车辆以30示出。车辆30处于沿倒退方向行进并且遵循直线轨迹32的运动中。总体而言，轨迹32对应于平行路线之间的区域，这一区域与车辆30的相应的侧端或侧端的偏移部对准，平行路线基于将控制输入和/或影响轨迹的其他因素保持在其普遍状态的假设来投射出车辆30的路径。轨迹因此可以是直线路径或具有特定曲率半径的路径。在图2a的情况中，轨迹32示出为直线并且与车辆30的操作者常规面对的方向对准。轨迹32主要产生于由操作者以将车辆30的转向轮(在本例中为一对前轮)与操作者常规面对的方向对准的方式进行的转向轮控制。

基于从存储器检索的转向轮旋转数据，处理器确定车辆30遵循直线轨迹32。另外，基于转向轮旋转数据，处理器对直线轨迹32的两个侧边(假设车辆构造成用于左行交通时的左侧边34和右侧边36)设置警报区边界(未示出)。警报区边界限定了位于警报区边界与相邻的轨迹侧边之间的相应警报区。鉴于轨迹32是直线，警报区边界对于轨迹32的两侧边34、36被相同地设定为下述距离：该距离被视为距轨迹的相应侧边34、36的标称距离。

此后，接近传感器14a、14b、16a、16b中的一个或更多个接近传感器可以检测位于警报区边界中的一个警报区边界处或位于警报区边界中的一个警报区边界内部的物体。关于这种物体的位置的信息以接近感测数据信号的形式经由相应的接近传感器14a、14b、16a、16b传送。处理器使用该信息来确定车辆30是否距轨迹32内的、与警报区边界内物体的检测位置相关联的点在预限定距离内。在本实施方式中，轨迹32内的点位于既垂直于轨迹32又穿过物体的假想线上。然而，在替代性实施方式中，点的位置可以通过其他方式确定。在车辆位于距该点在预限定距离内的情况下，处理器生成警报信号并经由警报信号输出部26将警报信号传送至扬声器24。扬声器24定位于车辆30的驾驶室内，因此可以使车辆30的操作者警惕物体的存在。如将理解的，可以以类似的方式产生彼此在特征上可区分的一个或更多个附加的警报，但是用于各种更短的预限定距离。因此，警报例如可以随物体逐渐接近而加强。

现在参照图2b，可以看到由操作者以改变车辆30的轨迹的方式进行的转向轮控制的改变的效果。转向轮控制的改变是远离直线轨迹向右转。基于从存储器取回的转向轮旋转数据，处理器确定车辆30遵循特定的弯曲轨迹38。另外，基于转向轮旋转数据，处理器设定与轨迹38的左侧边42相邻的左侧警报区边界40、以及与轨迹38的右侧边46相邻的右侧警报区边界44。左侧警报区边界40距轨迹的左侧边42的距离与右侧警报区边界44距轨迹38的右侧边46的距离是不同的。具体地，左侧警报区边界40比右侧警报区边界44宽(即，左侧警报区边界40距轨迹38的左侧边42的距离比右侧警报区边界44距轨迹38的右侧边46的距离远)。尽管如此，左侧警报区边界40距轨迹38的左侧边42的距离和右侧警报区边界44距轨迹38的右侧边46的距离均大于标称距离。左侧警报区边界40位于由转向轮控制产生的弯道的外侧，并且右侧警报区边界44位于弯道的内侧。

在本实施方式中，通过处理器设定左侧警报区边界和右侧警报区边界的距离，使得左侧警报区边界和右侧警报区边界在转向轮控制变化时以连续的方式改变。具体地并且相对于标称距离，位于弯道的内侧的警报区的宽度和位于弯道的外侧的警报区的宽度随弯道的曲率半径的减小而增加，但位于弯道的外侧的警报区的宽度比位于弯道的内侧的警报区的宽度增加得更多。直线轨迹32可以认为是预限定的轨迹，在处于该轨迹上时两个警报区的宽度是相同的。此外，由处理器根据转向轮旋转数据指示的对轨迹的调整而做出的距离调整与根据转向轮数据指示的对轨迹的相等且反向的调整而做出的距离调整是相反的。

现在参照图3，描述图1、图2a和图2b的实施方式的可能优势。在图3中，重复图2b的弯曲轨迹38，其中，车辆30再次倒退。另外示出了物体，在此例中物体为另一车辆50。另一车辆50在车辆30的左手侧(即，与弯道的外侧边相邻)。如可以看见的，弯曲轨迹38的左侧边42非常邻近地经过另一车辆50，并且如果继续的话实际上将会导致擦边碰撞。考虑到如描述的特定轨迹和另一车辆50的位置，一些因素也可以使碰撞更具可能性。首先，可能另一车辆至少部分地位于车辆30操作者在车辆30后视镜中的视野的外侧。另一车辆的位置还可能意味着另一车辆的整个相关延伸范围至少在车辆30、50不可接受地接近碰撞之前无法由左侧接近传感器14a、14b检测到。具体地，车辆50可能没有延伸得足以使左侧后部接近传感器14b辅助对车辆50进行的检测和对车辆50进行的任何尺寸确定。因此，检测可能仅基于来自前部左侧接近传感器14a的信号，这可能不能够检测车辆50的整个相关延伸范围。因此，即便处理器可以确定车辆30轨迹与另一车辆50重叠，那也仅发生在相对较晚的时间。如将理解的，这些困难可能随曲率半径的减小而增加。

因此，关于图1、图2a和图2b描述的实施方式可以通过在曲率半径减小时增加误差裕度(即，警报区的宽度)来减小碰撞的可能性。在曲率半径减小时可能自己不太能够准确判断车辆30的轨迹和/或延伸范围的操作者也就可以看到较大的误差裕度而在对警报的反应时间方面获得更大的信心。如将理解的，系统还具有通过根据特定轨迹将特定警报区的宽度与碰撞至车辆的特定区域的风险相匹配来降低误报警发生率的可能性。

应当理解的是，本发明的实施方式可以以硬件、软件或者硬件和软件的组合的形式来实现。任何此类软件可以以易失性或非易失性存储器——比方说例如像rom那样的存储设备，无论rom是否可擦除或可重写——的形式存储，或者可以以内存——比方说例如ram、内存芯片、设备或集成电路——的形式存储，或者存储在光学或磁性可读介质上，比方说例如存储在cd、dvd、磁盘或磁带上。应当理解的是，存储设备和存储介质是适于存储当被执行时实现本发明的实施方式的一个或多个程序的机器可读存储器的实施方式。因此，实施方式提供程序和存储该程序的机器可读存储器，该程序包括用于实现根据任一前述权利要求所述的系统或方法的代码。此外，本发明的实施方式可以经由任何介质比如承载在有线或无线连接上的通信信号而被电子地传送，并且实施方式适当地涵盖这些。

本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合方式进行组合，但其中这些特征和/或步骤中的至少一些特征和/或步骤相互排斥的组合除外。

除非另有明确说明，否则本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由用作相同、等效或类似目的的替代特征代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征是通用系列的等效或类似特征的仅一个示例。

本发明不限于任何上述实施方式的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何一个新颖特征或特征的任何新颖组合，或者延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何一个新颖步骤或步骤的任何新颖组合。权利要求书不应被解释为仅覆盖上述实施方式，而是还覆盖落入权利要求书的范围内的任何实施方式。