用于提供车辆的驾驶员辅助的设备和方法与流程

本公开涉及用于提供车辆的驾驶员辅助的设备和方法。具体地，但非排他性地，本公开涉及用于提供道路车辆如汽车的驾驶员辅助的设备和方法。

本发明的各方面涉及设备、自主系统、车辆、方法、控制器和非暂时性计算机可读介质。

背景技术：

已知具有自适应巡航控制系统的汽车，这种汽车包括居中地定位在汽车的前部处的面向前的雷达。还已知提供了具有雷达传感器的汽车，雷达传感器在侧向上背对汽车以检测具有可能导致与汽车发生碰撞的速度的车辆，使得可以产生前方交叉通行警报信号，以向汽车的使用者提供警示信号或者使汽车发生自动制动。

这种布置所带来的问题是，这些传感器中的被使用的每个传感器由于传感器本身的成本、提供该传感器的安装的成本以及该传感器的安装所需的人力的成本而增加了汽车的制造成本。这种布置所带来的第二个可能的问题是，如果面向前的雷达例如由于其出现故障或者由于其视野被遮蔽而变得无法提供所需的物体检测，则自适应巡航控制会无法正确工作。

本发明的目的是解决与现有技术相关联的上述缺点中的一个或更多个缺点。

技术实现要素：

本发明的各方面和各实施方式提供了一种所附权利要求中所要求保护的设备、自主系统、车辆、方法、控制器和非暂时性计算机可读介质。

根据本发明的一方面，提供了一种用于提供车辆的驾驶员辅助的设备，该设备包括安装在车辆上的第一传感器和第二传感器，其中：

第一传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域中是否存在物体；

第二传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第二区域中是否存在物体；

第一区域和第二区域重叠以限定在车辆前方的重叠区域；

第一区域从重叠区域向具有向后分量和向左分量的第一极限方向延伸；并且

第二区域从重叠区域向具有向后分量和向右分量的第二极限方向延伸，其中，

第一传感器和第二传感器配置成根据在重叠区域中检测到物体而向自适应巡航控制系统提供信号，并且

第一传感器和第二传感器配置成根据由第一传感器在第一区域中但在重叠区域外检测到物体或者由第二传感器在第二区域中但在重叠区域外检测到物体而提供交叉通行警报信号。

根据本发明的一方面，提供了一种用于提供车辆的驾驶员辅助的设备，该设备包括安装在车辆上的第一传感器和第二传感器，其中：第一传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域中是否存在物体；第二传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第二区域中是否存在物体；第一区域和第二区域重叠以限定在车辆前方的重叠区域；第一区域从重叠区域向具有向后分量和向左分量的第一极限方向延伸；并且第二区域从重叠区域向具有向后分量和向右分量的第二极限方向延伸。

这提供了以下优点：通过仅两个传感器，可以提供适用于需要关于该车辆前方的其他车辆的信息的驾驶员辅助功能——例如，自适应巡航控制和/或高速自主紧急制动系统——的信号，并且可以提供适用于交叉通行警报系统的信号。

可选地，该车辆具有用于接纳车辆的使用者的车厢，并且第一传感器和第二传感器在车厢的前方安装在车辆上。

可选地，第一传感器配置成独立于第二传感器在重叠区域内检测是否存在物体，并且/或者，第二传感器配置成独立于第一传感器在重叠区域内检测是否存在物体。该提供了以下优点：在这两个传感器中的任一传感器的性能降低的情况下，比如自适应巡航系统之类的系统仍能够利用来自另一传感器的信号进行操作。

可选地，第一传感器包括雷达传感器。

可选地，第一传感器包括激光雷达传感器。

可选地，第一传感器配置成：在重叠区域中检测物体直至第一距离；在重叠区域外沿各方向检测物体仅直至第二距离；并且第一距离大于第二距离。这提供了以下优点：这两个传感器的功率消耗可以在例如针对于自适应巡航控制系统和交叉通行警报系统提供所需检测范围的同时被保持至最小。

可选地，第一传感器配置成在重叠区域中以第一每单位角度平均功率发射电磁辐射以及在重叠区域外以第二每单位角度平均功率发射电磁辐射；并且第一每单位角度平均功率大于第二每单位角度平均功率。这提供了以下优点：这两个传感器的功率消耗可以在例如针对于自适应巡航控制系统和交叉通行警报系统提供所需检测范围的同时被保持至最小。

可选地，第一传感器配置成：在于重叠区域中发射时以第一功率发射电磁辐射；在于重叠区域外沿各方向发射时以第二功率发射电磁辐射；并且第一功率大于第二功率。

可选地，第一传感器配置成：以第一角度变化率扫描整个重叠区域；以第二角度变化率扫描重叠区域的外部；并且第一角度变化率小于第二角度变化率。

可选地，重叠区域布置成包括车辆的纵向轴线。

可选地，第一极限方向相对于沿着车辆的纵向轴线的向前方向在至少130度的角度处。这提供了以下优点：在其他车辆以急剧变化的角度接近车辆的预期路径时会产生交叉通行警报信号。例如，当车辆试图驶离停放空间时。

可选地，重叠区域在第一传感器处对向至少10度的角度。这提供了以下优点：在自适应巡航控制系统接收来自这两个传感器两者的信号并且这两个传感器中的任一传感器的性能降低的情况下，自适应巡航控制系统仍能够利用来自另一传感器的信号进行操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于车辆的自主系统，该自主系统包括前述段落中的任一个段落的设备以及控制器，该控制器配置成根据由第一传感器和/或第二传感器在重叠区域中检测到物体而提供用于控制车辆的速度的输出信号，其中，该自主系统包括自适应巡航控制系统，并且该控制器配置成根据由第一传感器在第一区域中但在重叠区域外检测到物体或由第二传感器在第二区域中但在重叠区域外检测到物体而提供交叉通行警报信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于车辆的自主系统，该自主系统包括前述段落中的任一个段落的设备以及控制器，该控制器配置成根据由第一传感器和/或第二传感器在重叠区域中检测到物体而提供用于控制车辆的速度的输出信号。

可选地，该自主系统包括自适应巡航控制系统。

可选地，该自主系统包括具有转向辅助的自适应巡航控制系统。

可选地，第一传感器和第二传感器具有第一类型；该系统包括具有第二类型的第三传感器；并且该控制器配置成通过将所接收到的指示由第一传感器和/或第二传感器检测到物体的第一数据与从第三传感器接收到的第二数据结合来执行传感器融合。这提供了以下优点：物体可以被更准确地跟踪，并且/或者，物体可以在其离开第一传感器和第二传感器的视野时通过第三传感器而继续被跟踪。

可选地，第三传感器包括摄像头。

可选地，该控制器配置成：接收指示第一物体距第一传感器的第一距离的数据；接收指示第一物体距第二传感器的第二距离的数据；以及根据三边测量法确定从车辆至第一物体的距离。这提供了可以确定物体的更准确的角位置的优点。

可选地，该控制器配置成：根据由第一传感器在第一区域中但在重叠区域外检测到物体或由第二传感器在第二区域中但在重叠区域外检测到物体而提供交叉通行警报信号。

根据本发明的又一方面，提供了一种包括前述段落中的任一个段落的设备或前述段落中的任一个段落的自主系统的车辆。

根据本发明的再一方面，提供了一种提供车辆的驾驶员辅助的方法，该方法包括：

发射及接收电磁辐射以检测在第一区域中是否存在物体；以及

发射及接收电磁辐射以检测在第二区域中是否存在物体；

其中：

第一区域和第二区域重叠以限定在车辆前方的重叠区域；

第一区域从重叠区域向具有向后分量和向左分量的第一极限方向延伸；并且

第二区域从重叠区域向具有向后分量和向右分量的第二极限方向延伸，其中，

在重叠区域中检测到存在物体导致向自适应巡航控制系统提供信号，并且

在第一区域或第二区域中但在重叠区域外检测到存在物体导致提供交叉通行警报信号。

根据本发明的再一方面，提供了一种提供车辆的驾驶员辅助的方法，该方法包括：发射及接收电磁辐射以检测在第一区域中是否存在物体；以及发射及接收电磁辐射以检测在第二区域中是否存在物体；其中：第一区域和第二区域重叠以限定在车辆前方的重叠区域；第一区域从重叠区域向具有向后分量和向左分量的第一极限方向延伸；并且第二区域从重叠区域向具有向后分量和向右分量的第二极限方向延伸。

根据本发明的再另一方面，提供了一种用于车辆的自主系统，该自主系统包括：第一传感器，该第一传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域中是否存在物体；第二传感器，该第二传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第二区域中是否存在物体；以及至少一个控制器，所述至少一个控制器配置成：根据由第一传感器检测到物体以及根据由第二传感器检测到物体而向车辆提供自适应巡航控制功能；以及根据由第一传感器检测到物体以及根据由第二传感器检测到物体而提供交叉通行警报信号。这提供了以下优点：该自主系统能够利用仅两个传感器来提供自适应巡航控制和交叉通行警报系统。此外，所提供的第一传感器和第二传感器安装在车辆上并安装成使得第一区域和第二区域在车辆的前方形成重叠区域，该自适应巡航控制系统在这两个传感器中的任一传感器的性能降低的情况下仍能够进行操作。

可选地，第一区域在第一传感器处对向(subtend)至少95度的角度，并且第二区域在第二传感器处对向至少95度的角度。

可选地，第一区域包括第一子区域和第二子区域；第二区域包括第一子区域和第二子区域；并且所述至少一个控制器配置成：根据由第一传感器在第一区域的第一子区域中检测到物体以及根据由第二传感器在第二区域的第一子区域中检测到物体而为车辆提供自主巡航控制功能；并且根据由第一传感器在第一区域的第二子区域中检测到物体而提供交叉通行警报信号，以及根据由第二传感器在第二区域的第二子区域中检测到物体而提供交叉通行警报信号。

根据本发明的再又一方面，提供了一种控制车辆的方法，该方法包括：接收由第一传感器产生的第一传感器信号，该第一传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域中是否存在物体；接收由第二传感器产生的第二传感器信号，该第二传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第二区域中是否存在物体；根据第一信号并且/或者根据第二信号为车辆提供自适应巡航控制功能；以及根据第一信号以及根据第二信号提供交叉通行警报信号。

可选地，该方法包括：根据第一信号中的与第一区域的第一子区域有关的指示并且根据第二信号中的与第二区域的第一子区域有关的指示，为车辆提供自适应巡航控制功能；根据指示在第一区域的第二子区域中检测到物体的第一信号提供交叉通行警报信号；以及根据指示在第二区域的第二子区域中检测到物体的第二信号提供交叉通行警报信号。

根据本发明的另一方面，提供了至少一个控制器，所述至少一个控制器包括：

至少一个电子处理器，电子处理器具有用于接收指示在第一区域中检测到存在物体的第一信号和指示在第二区域中检测到存在物体的第二信号的电输入；以及

至少一个电子存储装置，所述至少一个电子存储装置电耦合至电子处理器，并且电子存储装置具有存储在其中的指令；以及

非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质包括计算机可读指令，其中，

处理器配置成访问存储装置和/或非暂时性计算机可读介质并执行存储在存储装置和/或非暂时性计算机可读介质中的指令，使得处理器能够操作成执行前述段落中的任一个段落的方法。

根据本发明的另一方面，提供了至少一个控制器，所述至少一个控制器包括至少一个电子处理器以及至少一个电子存储装置，电子处理器具有用于接收第一信号和第二信号的电输入，所述至少一个电子存储装置电耦合至电子处理器，并且电子存储装置具有存储在其中的指令，其中，处理器配置成访问存储装置并执行存储在存储装置中的指令，使得处理器能够操作成执行前述段落中的任一个段落的方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质包括计算机可读指令，计算机可读指令在由处理器执行时导致前述段落中的任一个段落的方法的执行。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于车辆的自主系统，该自主系统包括：第一传感器，该第一传感器配置成发射及接收电磁辐射以确定从第一传感器到第一区域中的物体的距离；第二传感器，该第二传感器配置成接收由第一传感器发射的电磁辐射以确定从第一传感器经由第一区域中的物体至第二传感器的距离；以及控制器，该控制器配置成根据第一距离和第二距离确定物体的角位置。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于车辆的自主系统，该自主系统包括：用于安装在车辆上的第一传感器，该第一传感器配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域中是否存在物体；用于安装在车辆上的第二传感器，该第二传感器配置成接收由第一传感器发射的电磁辐射以检测第一区域中的物体；以及控制器，该控制器配置成通过三边测量法来确定物体的角位置。

这提供了通过能够进行准确的距离测量但是具有不足的角分辨率的传感器来获得物体的准确的角位置的优点。

该设备可以用于在诸如汽车之类的道路车辆内使用。

在本申请的范围内，明确地意在可以单独地或以任何组合的方式采用在前述段落中、在权利要求书中和/或在以下说明书和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案、并且特别是其各个特征。也就是说，可以以任何方式和/或组合来对所有实施方式和/或任一实施方式的特征进行组合，除非这些特征是不相容的。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，包括修改任何原始提交的权利要求以使其从属于任何其他权利要求和/或使其结合任何其他权利要求的任何特征——尽管最初并非以此方式要求保护——的权利。

附图说明

现在将参照附图仅借助于示例来描述本发明的一个或更多个实施方式，在附图中：

图1示出了车辆的俯视图；

图2示意性地示出了图1的车辆的传感器；

图3示出了车辆、由第一传感器扫描的第一区域和由第二传感器扫描的第二区域的俯视图；

图4示出了对能够由传感器控制器执行的方法进行说明的流程图；

图5示出了由第一传感器发射的电磁辐射的每单位角度平均功率关于发射角度的曲线图；

图6示出了传感器的发射功率相对于发射角度的曲线图；

图7示出了传感器的发射角度的变化率相对于发射角度的曲线图；

图8示出了包括选定部件的车辆的示意图；

图9示出了控制器的部件；

图10示出了对能够由控制器执行的方法进行说明的流程图；

图11示出了对图10的方法的更具体示例进行说明的流程图；以及

图12示出了对物体的方向的测量通过三边测量法来确定的替代性设备。

具体实施方式

本文中参照附图描述了根据本发明的实施方式的车辆100、设备106、系统、方法1000、控制器802和非暂时性计算机可读介质901。

参照图1，车辆100是呈汽车形式的道路车辆，该道路车辆具有四个车轮101以及设置成容纳车辆100的使用者的车厢102。车厢102从朝向车辆100的后端部定位的后窗103延伸至距车辆100的前端部更近的挡风玻璃104。

车辆100具有从车辆100的后部穿过车辆100的中间部延伸至车辆100的前部的纵向轴线105，并且在正常使用中，车辆100在沿着纵向轴线105的向前方向上行驶。

车辆100还包括设备106，该设备106包括第一传感器107和第二传感器108。第一传感器107配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域109中是否存在物体，第一区域109处于第一传感器107的视野内并且在第一重叠方向110与第一极限方向111之间延伸。相对于车辆100，第一重叠方向110包括向前分量121和向右分量122，并且第一极限方向111包括向左分量123和向后分量124。

类似地，第二传感器108配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域113中是否存在物体，第一区域113处于第二传感器108的视野内并且在第二重叠方向114与第一极限方向115之间延伸。相对于车辆100，第二重叠方向114包括向前分量125和向左分量126，并且第二极限方向115包括向右分量127和向后分量128。

第一区域109与第二区域113重叠以限定在车辆100前方的重叠区域117(在图1中用阴影线示出)。在本实施方式中，传感器107和108均具有向其各自的中心轴线118a和118b的每一侧延伸75°的视野。第一传感器107安装在车辆100上且安装至其纵向轴线105的左侧，并且安装成使得第一传感器107的中心轴线118a典型地从车辆100的纵向轴线105向左绕约60°定向。类似地，第二传感器108安装在车辆100上且安装至其纵向轴线105的右侧，并且安装成使得第二传感器108的中心轴线118b典型地从车辆100的纵向轴线105向右绕约60°定向。因此，重叠区域117在车辆100的纵向轴线105的任一侧延伸15°。该安装角度可以小至45°，从而导致在纵向轴线105的任一侧的重叠角为30°。

在替代性实施方式中，由于中心轴线118a和118b与车辆100的纵向轴线105成不同于60°的角度以及/或者传感器107和108的视野小于或大于150°，因此重叠区域117可以在车辆100的纵向轴线105的任一侧延伸多于15°或少于15°。在一些替代性实施方式中，重叠区域117向车辆100的纵向轴线105的任一侧延伸约5°。

由于第一传感器107具有150°的视野并且第一传感器107的中心轴线118a与车辆100的纵向轴线105成60°，因此第一区域109从重叠区域117绕左边延伸至与车辆100的纵向轴线105成135°(＝60°+150°/2)的第一极限方向111。即，第一极限方向与车辆100的向后方向成45°。通过类似的推理，第二区域113从重叠区域117绕右边延伸至与车辆100的纵向轴线105成135°的第二极限方向115。

在替代性实施方式中，第一极限方向111和第二极限方向115中的每一者与纵向轴线之间的角度小于135°，但是在这些实施方式中的每个实施方式中，第一极限方向111和第二极限方向115仍然具有向后分量124、128。在这些实施方式中的一些实施方式中，第一极限方向111和第二极限方向115中的每一者与纵向轴线之间的角度为至少130°。在其他替代性实施方式中，每个传感器107和108的视野基本上小于150°并且可以小至95°。在这些实施方式中的一些实施方式中，第一重叠方向110可以与第二重叠方向114成非常小的角度，比如约10°。

图2中示意性地示出了传感器107。传感器108可以具有与传感器107的配置相似的配置。

在本实施方式中，传感器107是雷达装置，该雷达装置包括发射装置201，发射装置201配置成在传感器控制器202的控制下沿传感器107的视野内的各方向发射无线电波脉冲。传感器107还包括检测装置203，该检测装置203配置成检测由发射装置201发射的并且从视野内的物体反射回到传感器107的无线电波。传感器控制器202设置成分析由检测装置203接收的信号以确定检测到的物体的范围、方向(象限角或方位角)和速度，并且提供指示距检测到的物体的距离、检测到的物体的角位置和速度的输出信号。

传感器107可以包括输入/输出器件204，输入/输出器件204用以使指示距检测到的物体的距离、检测到的物体的角位置和速度的输出信号能够被提供给车辆100的其他部件。输入/输出器件204可以包括数据总线，比如高速can(控制器局域网)总线。

传感器控制器202可以包括：存储装置206，该存储装置206存储指令207；以及处理器205，该处理器205配置成访问存储装置206并执行所存储的指令207，使得处理器能够操作成控制由发射装置201进行的发射以及分析由检测装置203接收的信号。

在替代性实施方式中，传感器107和108是激光雷达(光检测及测距)装置，该激光雷达装置包括呈扫描激光装置形式的发射装置201以及配置成检测反射激光的一个或更多个光检测装置203。然而，在每个实施方式中，传感器107和108配置成发射电磁辐射脉冲(即，在图2的实施方式中的无线电波脉冲，或者在包括激光雷达的实施方式中的红外脉冲或来自激光的光脉冲)并且配置成感测反射的电磁辐射，以检测出现在传感器107和108的视野内的物体。

在一些替代性实施方式中，雷达(或激光雷达)传感器107和108在使用诸如调频连续波(fmcw)或调相连续波(pmcw)之类的连续波技术的系统中操作成使得能够根据需要来确定范围和速度。

在传感器107和108是雷达传感器的实施方式中，检测装置203可以包括多个雷达接收器，并且可以使用多个雷达接收器之间的相位差来扫描通过一定范围的角度以确定无线电信号的到达角度。这样的检测装置203可以与包括一个接一个地向不同区域中发射的若干个(例如，四个)发射器的发射装置201配合使用。替代性地，传感器107和108可以包括下述发射装置201，该发射装置201设置成使用与相控阵列布置有关的数字波束成形技术，以扫描通过一定范围的发射方向。因此，将理解的是，由雷达传感器进行的扫描可以由发射装置201和/或检测装置203以电子方式执行。

可以注意到，雷达传感器107和108可能需要对物体进行三次或更多次连续检测，以确定代表检测到的物体的位置、速度和方向的轨迹。

在一些实施方式中，传感器控制器202设置成使发射装置201在其发射时的各个角度中的每个角度上以相同的功率发射电磁辐射脉冲，并且还以恒定的角度变化率扫描通过各个角度。因此，传感器107设置成在其整个视野上具有相同的功率和检测范围。然而，传感器107和108的重叠视野具有提供了提高物体的检测概率的两个冗余通道的优点。例如，如果每个传感器(107或108)均具有90％的检测概率(10％的错失率)，则在检测在统计学上独立的情况下的两个组合通道具有99％的检测概率(1％的错失率)。

然而，在本实施方式中，传感器控制器202控制发射装置201在重叠区域117中以第一每单位角度平均功率发射电磁辐射，并且在重叠区域117外沿各方向以第二每单位角度平均功率发射电磁辐射。第一每单位角度平均功率设置成大于第二每单位角度平均功率，使得第一传感器107的检测范围在重叠区域117内相对较长，而在重叠区域117外相对较短。

以类似的方式，第二传感器108设置成在重叠区域117中以第一每单位角度平均功率发射电磁辐射，并且在重叠区域117外沿各方向以第二每单位角度平均功率发射电磁辐射。第一每单位角度平均功率设置成大于第二每单位角度平均功率，使得第二传感器108的检测范围在重叠区域117内相对较长，而在重叠区域117外相对较短。

在图3中示出车辆100、由第一传感器107扫描的第一区域109和由第二传感器108扫描的第二区域113的俯视图。第一区域109(在图3中由点线定界)被分成两个子区域301和302。第一区域109的第一子区域301在第一重叠方向110与第一中间方向303之间延伸，使得第一区域109的第一子区域301包含重叠区域117。

类似地，第二区域113(在图3中由短划线定界)被分成两个子区域304和305。第二区域113的第一子区域304在第二重叠方向114与第二中间方向306之间延伸，使得第二区域113的第一子区域304也包含重叠区域117。

在图3的实施方式中，第一传感器107和第二传感器108设置成在第一传感器107的第一子区域301和第二传感器108的第一子区域304内检测物体直至约160米的距离，并且在第一传感器107的第二子区域302和第二传感器108的第二子区域305内检测物体仅直至约60米的距离。在传感器107和108是雷达传感器的实施方式中，传感器107和108中的每一者均包括具有不同辐射方向图的至少两个不同的天线，并且驱动功率通过不同的天线排序以提供广角近距离发射波束和窄角远距离发射波束。

传感器107在传感器107的第一子区域301中的相对较长的范围和传感器108在传感器108的第一子区域304中的相对较长的范围为车辆100的用于控制车辆100的速度的自适应巡航控制系统805(在图8中示出)提供了足够长的检测范围。因此，例如，车辆100可以设置成在行驶在车辆100前方的另一车辆307之后保持适当的速度和距离。

传感器107在传感器107的第二子区域302内的相对较短的范围和传感器108在传感器108的第二子区域305内的相对较短的范围提供了足够长的检测范围，以使得能够产生关于其他车辆可能要穿过车辆100的路径的交叉通行警报信号。例如，当车辆100接近道路交叉口时，在另一车辆308从车辆100的右侧(或左侧)接近同一交叉口使得该另一车辆308的路径可能穿过车辆100的路径的情况下，该另一车辆308及其速度309由传感器108(或传感器107)检测到，并且可以产生提供交叉通行警报的信号。

替代性地，车辆100可能从其他停放车辆之间的停放空间移出，使得车辆100的使用者的视野是受限制的。传感器107和108可以提供指示检测到可能在车辆100的前方经过的其他车辆的信号。例如，在图3中，另一车辆310具有与车辆100的预期路径冲突的速度311。另一车辆309的行驶方向与车辆100的行驶方向成大约45°，但是由于第一区域从车辆100的纵向轴线105延伸直至135°，因此传感器107能够检测到另一车辆309的存在和运动。

与第一传感器107和第二传感器108的在扫描各自的第一子区域301和304时的每单位角度平均功率相比，第一传感器107和第二传感器108的在扫描各自的第二子区域302和305时的减小的每单位角度平均功率使得传感器107和108能够总体上使用较少的能量。

在一些实施方式中，第一传感器107和第二传感器108可以设置成操作成在车辆100以相对较高的速度、即阈值速度以上或者在较高的速度范围内——例如30kph以上或者在30kph至180kph的范围内——行驶时仅在各自的第二子区域302和305内检测物体。因此，自适应巡航控制功能仅在相对较高的速度下可用。类似地，第一传感器107和第二传感器108可以设置成操作成仅在车辆以相对较低的速度、即以上限值以下——例如，5kph或10kph——的速度行驶时至少在各自的第一子区域301和304内检测物体，使得交叉通行警报功能仅能够在较低的速度处运行。替代性地，这两种功能可以是在所有速度处或在重叠速度范围内可用的。

图3中所提供的示例图示了按照以上描述所配置的仅两个传感器107和108能够为自适应巡航控制系统提供必要的检测，并且能够提供与从左侧和右侧接近车辆100的前方的路径中的其他车辆有关的交叉通行警报。

本实施方式的另一个有利特征是传感器107和108在车辆100的纵向轴线105的相对侧布置在彼此分离的位置处。因此，有时当另一辆车辆位于车辆100的正前方时，传感器107和108中的一者或另一者可以检测到车辆100的计划路径(proposedpath)上或车辆100的计划路径附近的其他物体，如果已经使用了定位于车辆100的纵向轴线105上的仅单个面向前的传感器，则上述其他物体将被遮挡而不被检测到。

由图4中所示的流程图对方法400进行说明，该方法400可以由传感器107的传感器控制器202(图2所示)来执行，以在车辆100的前方的重叠区域117中由传感器107实现相对长范围的检测，同时在提供对车辆100的侧面的交叉通行的检测时使用较少的功率。在方法400的框401处，控制发射装置201以第一角度变化率和第一发射功率扫描第一区域109的第一子区域301。对第一角度变化率和第一发射功率进行选择以提供由第一区域301所对向的第一每单位角度平均发射功率。第一子区域301设置成包含重叠区域117。

在框402处，控制发射装置201以第二角度变化率和第二发射功率扫描第一区域109的第二子区域302。对第二角度变化率和第二发射功率进行选择以提供第二区域302所对向的第二每单位角度平均发射功率。第一角度变化率和第二角度变化率以及第一发射功率和第二发射功率被选择成使得第一每单位角度平均功率大于第二每单位角度平均功率。

在图5中示出了对此进行图示的曲线图，该曲线图示出了由第一传感器107所发射的电磁辐射相对于发射角度的每单位角度平均功率。在该曲线图中，角度“0”表示沿着车辆100的纵向轴线105的方向，“θmax”表示第一极限方向111，并且“θint”表示中间方向303。

在图6中示出了发射功率相对于发射角度的曲线图，该曲线图对可以实现该目标的第一种方式进行说明。在这种情况下，发射装置201设置成当与第二子区域302相比时在第一子区域301中以恒定的角度变化率但是以较高的功率输出来在第一重叠方向与第一极限方向111之间进行扫描。

在图7中示出了角度变化率相对于发射角度的曲线图，该曲线图对可以实现该目标的第二种方式进行说明。在这种情况下，发射装置201设置成当与第二子区域302相比时在第一子区域301中以恒定的功率输出但是以较低的角度变化率来在第一重叠方向与第一极限方向111之间进行扫描。

在图8中示出了包括选定部件的车辆100的示意图。在本实施方式中，车辆100包括用于提供对车辆100的运动的自动控制的自主系统801。自主系统801包括设备106和至少一个自主系统控制器802，所述至少一个自主系统控制器802被配置为从传感器107和108接收信号。在本实施方式中，控制器802提供传感器融合装置804，该传感器融合装置804设置成提供与从传感器107和108接收的数据有关的数据融合。

在一些实施方式中，自主系统控制器802还被配置为从与第一传感器107和第二传感器108不同的类型的第三传感器803接收信号。在本实施方式中，第三传感器803是面向前的摄像头803，并且传感器融合装置804设置成提供与从传感器107和108以及摄像头803接收的数据有关的数据融合。从第三传感器803接收的数据使传感器融合装置804能够更准确地跟踪由传感器107和108识别的物体，以及/或者当物体进入第一重叠方向110与第二重叠方向114之间的区域(图1中所示的119)——该区域不在第一传感器107和第二传感器108的视野中的任一视野内——时继续跟踪物体。

在一些实施方式中，车辆100包括一个或更多个pdc(停车距离控制器)传感器810(比如超声波停车传感器)，所述一个或更多个pdc传感器810定位成检测车辆100前方的物体，并且传感器融合装置804设置成提供与从传感器107和108、pdc传感器810以及可选地摄像头803接收的数据有关的数据融合。来自pdc传感器810的数据提供与在车辆100的前方相对较短距离处的物体有关的信息，并且特别地可以提供与车辆100的前方以及两个传感器107和108的视野之间的区域119(在图1中示出)中的物体有关的有用信息。来自pdc传感器810的信息的使用可以特别有意义地用于在排队通行时的停止/启动方案中的停止或行进(或队列辅助)功能。

控制器802包括自适应巡航控制系统(acc)805，该自适应巡航控制系统(acc)805配置为自动地控制车辆100的速度以保持与前方车辆的安全距离。为了实现这一点，自适应巡航控制系统805根据从传感器107和/或传感器108接收到的指示在重叠区域117中检测到车辆的信号来向动力传动系统控制模块(pcm)806和/或制动系统807提供输出信号。自适应巡航控制系统805还可以被配置为提供用以使动力转向单元808提供转向辅助的信号。

在本实施方式中，控制器802设置成直接从第一传感器107和第二传感器108接收第一信号和第二信号，并且因此，如果那些传感器107和108中的任一传感器不能正常工作，则控制器802仍可以从这些传感器107和108中的另一传感器接收信号以提供自适应巡航控制功能。在替代性实施方式中，一个传感器107(或108)充当主传感器而另一传感器108(或107)充当从传感器。主传感器107(或108)接收来自从传感器108(或107)的指示检测到物体的信号，并且然后基于两个传感器107和108的检测而从主传感器向控制器802提供信号。

可选地，可以在传感器107和108之间提供直接数据连接，以使传感器107或108中的一个传感器(或两个传感器)的传感器控制器202能够从传感器107或108中的另一传感器接收与检测到物体有关的数据且执行数据融合处理。传感器控制器202然后能够向控制器802提供指示检测到物体的信号，控制器802基于传感器107和108两者的感测。

自主系统控制器802还包括交叉通行警报系统809，交叉通行警报系统809被配置为根据从第一传感器107接收的信号来提供交叉通行警报信号，其中，从第一传感器107接收的信号指示在第一区域109中但在重叠区域117外检测到物体，并且该物体在车辆100前方朝向纵向轴线105移动。交叉通行警报系统809还被配置为根据从第二传感器108接收的信号来提供交叉通行警报信号，其中，从第二传感器108接收的信号指示在第二区域113中但在重叠区域117外检测到物体，并且该物体在车辆100前方朝向纵向轴线105移动。交叉通行警报信号可以被输出至动力传动系统控制模块806和/或制动系统807，以使车辆100的速度自动降低以防止碰撞。附加地或替代性地，交叉通行警报信号可以被输出至音频装置809，该音频装置被配置为向车辆100的使用者提供音频警报。

在图9中示出了自主系统控制器802的各部件。控制器802包括用于存储指令902的至少一个存储装置901，并且控制器802还包括被配置为对存储在至少一个存储装置901中的指令进行访问的至少一个处理器903，当由处理器903执行这些指令时，使得控制器802执行自适应巡航控制系统805和交叉通行警报系统809的功能。控制器802还包括输入/输出器件904，输入/输出器件904被配置成使控制器902能够接收来自传感器107和108的信号并将输出信号提供给动力传动系统控制模块806和制动系统807。在本实施方式中，输入/输出器件904包括用于通过can(控制器局域网)总线提供数据的收发器，但是在其他实施方式中，数据可以通过比如100mbps以太网之类的局域网(lan)进行通信。

在本实施方式中，自主系统控制器802与传感器107和108是分开的。但是，应当理解的是，在替代性实施方式中，被描述为由控制器802执行的处理中的至少一些处理可以由设置在传感器107和/或传感器108处的处理装置(在图2示出为205)执行。

图10所示出的流程图对可以由车辆100的控制器802执行的方法1000进行说明。在该方法的框1001处，从第一传感器107接收第一传感器信号，该第一传感器107被配置成发射及接收电磁辐射以检测在第一区域109中是否存在物体。根据物体在第一区域109中的存在或不存在，第一传感器信号可以指示物体存在于第一区域109中并提供物体的范围、位置和速度的指示，或者替代性地，第一传感器信号可以指示物体不存在。

在方法1000的框1002处，从第二传感器108接收第二传感器信号，该第二传感器108被配置成发射及接收电磁辐射以检测在第二区域113中是否存在物体。根据物体在第二区域113中的存在或不存在，第二传感器信号可以指示物体存在于第二区域113中并提供物体的范围、位置和速度的指示，或者替代性地，第二传感器信号可以指示物体不存在。

在方法1000的框1003处，根据第一信号以及根据第二信号为车辆100提供自适应巡航控制功能。例如，向车辆100的动力传动系统控制模块806和/或制动系统807提供输出，以使动力传动系统控制模块806和/或制动系统807(或这两者)根据指示前方车辆的位置和速度的第一信号和/或第二信号来调节车辆100的速度。例如，第一信号和/或第二信号可能指示前方车辆正在加速远离车辆100，在这种情况下，可以向动力传动系统控制模块806和/或制动系统807提供输出信号，以使动力传动系统控制模块806和/或制动系统807(或这两者)增加车辆100的速度，或者替代性地，第一信号和/或第二信号可能指示与前方车辆的间隙会减小成趋于在车辆100的当前速度下将会是不安全的距离，在这种情况下，可以向动力传动系统控制模块806和/或制动系统807提供输出信号，以使动力传动系统控制模块806和/或制动系统807(或这两者)降低车辆100的速度。

在方法1000的框1004处，根据第一信号以及根据第二信号来提供交叉通行警报信号。例如，根据指示由第一传感器107或第二传感器108检测到的物体正在以可能导致与车辆100发生碰撞的速度接近车辆100的纵向轴线105的第一信号或第二信号来提供交叉通行警报信号。

在图11中所示出的流程图对提供方法1000的更具体的示例的方法1100进行说明。方法1100的框1001和1002处的处理如以上参照图10所描述的。在方法1100的框1003a处，根据第一信号中的与第一区域109的第一子区域301有关的指示以及第二信号中的与第二区域113的第一子区域304有关的指示来为车辆100提供自适应巡航控制功能。因此，自适应巡航控制可以根据指示第一区域109的第一子区域301中存在物体的第一信号来引起对车辆100的速度的调节，并且自适应巡航控制还可以根据指示第二区域113的第一子区域304中存在物体的第二信号来引起对车辆100的速度的调节。

在方法1100的框1004内，在框1101处确定第一信号指示是否在第一区域109的第二子区域302中检测到物体——该物体的速度可能导致其与车辆100碰撞，并且在框1102处，确定第二信号指示是否在第二区域113的第二子区域305中检测到物体——该物体的速度可能导致其与车辆100碰撞。如果在框1101或者框1102处确定存在这样的物体，则在框1103处提供交叉通行警报信号。交叉通行警报信号可以被用于引起车辆100的速度的自动改变以确保避免碰撞或者以使音频信号产生从而向车辆100的使用者提供警告。

在上述实施方式中，第一传感器107被配置为独立于第二传感器108来检测在重叠区域117内是否存在物体，并且第二传感器108被配置为独立于第一传感器107来检测在重叠区域117内是否存在物体。因此，自适应巡航控制系统可以根据从第一传感器107接收的第一信号或从第二传感器108接收的第二信号来对车辆100的速度进行调节。

然而，在实现本发明的替代性设备中，传感器107和108被布置为向控制器802提供信号，以使得能够通过三边测量法或类似方法精确地测量待确定的物体的方向。在图12中示出了这样的替代性设备106a的示例。设备106a的传感器107和108被布置为向控制器802提供信号，前述信号能够在三边测量法中使用以提供对物体的方向的精确测量。图12的实施方式类似于先前描述的实施方式，但是传感器107和108都被布置为检测由传感器107和108中的仅一个传感器所发射的电磁辐射信号。

例如，第一传感器107可以发射电磁信号，该电磁信号从目标1201反射。通过对在传感器107处发射及接收的电磁辐射信号的第一飞行时间(t1)进行测量来确定从第一传感器107到目标1201的第一距离(d1)。第一距离(d1)通过将第一飞行时间(t1)乘以光速(c)并除以2来确定。通过对由第一传感器107发射但在反射离开目标1201之后在第二传感器108处被接收的电磁辐射信号的第二飞行时间(t2)进行测量来确定从第二传感器108到目标1201的第二距离(d2)。第二距离(d2)可以通过将第二飞行时间(t2)乘以光速(c)然后减去第一距离(d1)来确定。

为了能够测量第二飞行时间(t2)，传感器107的操作被同步，使得第二传感器108被告知第一传感器107何时发出其信号。

然后可以使用余弦规则或类似方法根据两个传感器107和108之间的距离、从第一传感器107到目标1201的第一距离(d1)以及从第二传感器108到目标1201的第二距离(d2)来确定目标1201例如相对于第一传感器107的角位置。

为了本公开的目的，应当理解的是，本文中所描述的控制器(多个控制器)可以各自包括具有一个或更多个电子处理器的控制单元或计算装置。车辆和/或其系统可以包括单个控制单元或电子控制器，或者替代性地，控制器(多个控制器)的不同功能可以体现在或存储在不同的控制单元或控制器中。可以提供一组指令，这些指令在被执行时使所述控制器(多个控制器)或控制单元(多个控制单元)实现本文中所描述的控制技术(包括所描述的方法)。所述一组指令可以被嵌入一个或更多个电子处理器中，或者替代性地，一组指令可以被提供为将由一个或更多个电子处理器执行的软件。例如，第一控制器可以被实现为在一个或更多个电子处理器上运行的软件，并且一个或更多个其他控制器也可以被实现为在一个或更多个电子处理器上——可选地为与第一控制器的一个或更多个处理器相同的一个或更多个处理器——运行的软件。然而，应当理解的是，其他布置也是有用的，并且因此，本公开不旨在被限于任何特定的布置。无论如何，上述的一组指令可以嵌入计算机可读存储介质(例如，非暂时性计算机可读存储介质)中，该计算机可读存储介质可以包括用于对呈由机器或电子处理器/计算装置可读的形式的信息进行存储的任何机制，任何机制包括但不限于：磁存储介质(例如软盘)；光学存储介质(例如cd-rom)；磁光存储介质；只读存储器(rom)；随机存取存储器(ram)；可擦除的可编程存储器(例如eprom和eeprom)；闪速存储器；或者用于存储此类信息/指令的电介质或其他类型的介质。

应当理解的是，可以在不脱离本申请的范围的情况下对本发明做出各种变型和改型。例如，将理解的是，关于图12所描述的三边测量法可以由传感器107和/或传感器108的传感器控制器202而不是控制器802来执行。

图4、图10和图11中所图示的框可以表示计算机程序207或计算机程序902中的方法和/或代码部分中的各步骤。对框的特定顺序的图示并不一定意味着该框具有所需或优选的顺序并且该框的顺序和布置可以改变。此外，可以省略某些步骤。

尽管在前述段落中已经参照各种示例描述了本发明的各实施方式，但是应当理解的是，可以在不脱离所要求保护的本发明范围的情况下做出对给出的示例的改型。

除了明确描述的组合之外，可以以组合方式使用在前述描述中所描述的各特征。

尽管已经参照某些特征描述了各功能，但是无论是否描述，那些功能都可以由其他特征来执行。

尽管已经参照某些实施方式描述了各特征，但是无论是否描述，那些特征也可以存在于其他实施方式中。

尽管尽力在前述说明书中引起了对本发明的被认为是特别重要的那些特征的注意，但是应该理解的是，本申请人要求保护在此之前参照的和/或在附图中示出的任何可获得的专利的特征或特征的组合，无论是否已经对此进行了特别强调。