用于求取位于车辆前方的道路的高度走向的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于求取位于车辆前方的道路的高度走向的方法、一种相应的设备以及一种相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]借助于雷达或视频(立体或单目)在危险状况下自主制动(PSS)或调节(ACC)行驶速度的主动的驾驶员辅助系统在越来越多的车辆中得到应用。
[0003]现在普遍地或者成批地安装在车辆中的立体视频摄像机系统或由雷达和单目视频摄像机组成的系统相对于纯粹的雷达系统的大的优点在于，不仅能够测量前方的与对象的间距和其水平角度，而且能够测量对象的空间尺寸(例如对象的大小)或者对象与车辆或者与另外的参考点的间距。这能够使用于不同的安全功能或者舒适功能。
[0004]DE 10 2004 017 115 Al描述了一种用于具有自动的或者自动化的变速器的车辆的速度调节的方法。
【发明内容】
[0005]在该背景下，借助于本发明，提出根据主权利要求的、用于求取位于车辆前方的道路的高度走向的方法、一种相应的设备以及一种相应的计算机程序产品。有利的构型从相应的从属权利要求和以下的说明书得出。
[0006]在这里所提出的解决途径实现了一种用于求取位于车辆前方的道路的高度走向的方法，其中，所述方法具有以下步骤:
[0007]读取对象的由图像传感器所提供的运动走向，其中，所述运动走向作为多个图像来读取，并且读取与图像传感器无关的参数传感器的有关对象的至少一个参数；以及
[0008]在使用对象在图像中的至少一个竖直位置以及使用参数的情况下确定位于车辆前方的道路的高度走向，以便求取位于车辆前方的道路的高度走向。
[0009]高度走向可以理解为例如地形高度的空间走向，尤其车辆将要在其上行驶的道路敷设在所述地形高度上。在此，所述高度走向包括处于车辆前方的每个与其不同的间距处的多个点或者包括依次的支持点(StUtzstellen)的序列,所述支持点分别分配有或者一个绝对的地形高度或者一个相对于车辆当前所处的地形高度的地形高度。运动走向可以理解为对象在多个连续地拍摄的图像中的轨迹(即对象的位置的变化)。参数可以理解为描述对象的属性或者对象与另外的对象如车辆的关系的值。图像传感器可以理解为例如提供对象的可光学检测的二维图像的传感器。参数传感器可以理解为例如同样提供对象的可光学检测的二维图像的传感器或者例如在使用高频的电磁辐射(例如雷达辐射)的情况下提供关于对象或对象与车辆的间距的信息的传感器。
[0010]在这里所提出的解决途径基于以下知识，通过有利地分析处理或者关联多个成本有利的可用的传感器的数据，能够得到位于车辆前方的道路的高度走向。在这里，能够以技术简单的手段补偿卫星支持的定位系统的失效或者用于车辆当前所处的区域的合适的地图的缺失。此外，可以在使用对象的至少一个光学检测的图像和对象与车辆的间距的情况下确定位于车辆前方的道路的高度走向，其中，对象与车辆的间距例如可以由专门的间距传感器如雷达传感器或由立体摄像机来提供。
[0011]在这里所提出的解决途径尤其有利地在于，该解决途径通过大多数已经存在的数据或信号的可技术简单地实现的关联来提供关于地形高度轮廓的另外的信息，所述地形高度轮廓提供作为用于由车辆当前所行驶的区域的地图材料的替代或者用于所述地图材料的验证。也可以通过在这里所提出的解决途径以非常简单的方式至少部分地补偿卫星支持的定位系统的失效。
[0012]本发明的一种实施方式是有利的，在该实施方式中，在读取的步骤中读取雷达传感器的参数，尤其其中，将对象与车辆的间距作为参数读取。本发明的这样的实施方式提供以下优点:在现代车辆中大多数已经成批地安装的雷达传感器提供高度准确的、尤其关于对象与车辆的间距的信息，从而能够同样非常精确地求取高度走向的确定。
[0013]此外，可以考虑本发明的一种实施方式，在该实施方式中，在读取的步骤中读取另外的图像传感器的参数，所述另外的图像传感器尤其与所述图像传感器共同构成车辆中的立体摄像机。本发明的这样的实施方式提供以下优点:借助于在现代车辆中通常已经成批地安装的组件能够实现位于车辆前方的道路的高度走向的非常精确的确定。
[0014]根据本发明的另一种实施方式，在读取的步骤中可以读取在车辆前方行驶的作为对象的其他车辆的运动走向，其中，可以将有关作为对象的其他车辆的参数作为参数读取。本发明的这样的实施方式提供以下优点:大多数情况下本身可以良好地识别在所述(自己)车辆前方行驶的其他车辆，从而能够实现用于确定高度走向的参考点的明确唯一的求取。在此，例如能够在分析处理雷达信号的多普勒偏移的情况下和/或在分析处理所述其他车辆的灯光的色调的情况下识别所述其他车辆的运动。
[0015]本发明的一种实施方式特别有利，在该实施方式中，在确定的步骤中，在使用在对象的两个在时间上相继拍摄的图像中所述对象的边沿的间距的情况下由运动走向和/或对象与车辆的间距确定高度走向。本发明的这样的实施方式提供以下优点:能够实现电路技术或数值上非常简单地实现高度走向的确定。
[0016]如果在确定的步骤中，在使用斜度信息的情况下确定高度走向，其中，斜度信息代表车辆关于俯仰轴线的斜度，则可以特别精确地示出高度走向。尤其当(自身)车辆在道路的倾斜的区域上行驶时，可以在确定道路的高度走向时同时考虑所述自身车辆的当前斜度，从而能够非常精确地求取所述待确定的高度走向。
[0017]基于图像中的特别小的区域来确定高度走向可能导致所述高度走向的不准确的确定。因此，在本发明的一种特别有利的实施方式中，在确定的步骤中，在使用对象的面的情况下确定高度走向，尤其其中，在使用对象的面的变化的情况下确定高度走向。对象的面可以理解为例如这样的面，在图像中由该面代表所述对象。该面可以是例如对象的横截面，该横截面被图像传感器由图像传感器朝向对象的方向的视角来检测。本发明的这样的实施方式提供以下优点:能够比例如狭长的线在图像中的偏移显著更精确地求取对象的面的变化。同时，本发明的这样的实施方式也提供以下优点:当对象的部分由于地面或者道路的不平坦性已经被遮盖时，还能够使用该对象来确定高度走向。
[0018]此外，在这里所提出的解决途径实现了一种用于运行车辆、尤其机动车的方法，其中，所述方法具有以下步骤:
[0019]所述方法的用于相应于在这里所提出的解决途径的一个变型方案来求取位于车辆前方的道路的高度走向的步骤；以及
[0020]当在所求取的高度走向中在距车辆一预先确定的距离处求取到与在车辆的当前位置中的地形高度处于预先确定的关系的地形高度时，提供变速器切换信号，和/或，在使用所求取的高度走向的情况下调节车辆和其他车辆之间的间距和/或在使用所求取的高度走向的情况下调节车辆的速度。
[0021]变速器切换信号可以理解为例如这样的信号，该信号直接作为用于变速器的控制信号使用，或者该信号可作为用于车辆的驾驶员的(例如光学的或声学的)信息使用，从而以确定的档位驾驶车辆。
[0022]根据本发明的另一实施方式，能够设置借助变速器切换信号控制变速器的步骤，其中，这样控制变速器，使得当在所预先确定的间距处由所求取的高度走向求取的地形高度和在车辆的当前位置上的地形高度之间的差大于一个阈值时，则中断从车辆的发动机到车辆的至少一个车轮上的力传递。本发明的这样的实施方式提供以下优点:在没有卫星支持的定位系统的数据接收的情况下和/或在没有车辆当前所行驶的区域的地图的情况下，也能够舒适地实现车辆的非常节能的行驶方式。
[0023]此外，本发明的作为用于求取位于车辆前方的道路的高度走向的设备的一种实施方式是有利的，其中，所述设备具有以下特征:
[0024]接口，所述接口用于读取对象的由图像传感器提供的运动走向，其中，在多个图像中读取运动走向，并且所述接口用于读取与图像传感器无关的参数传感器的、有关对象的至少一个参数；和
[0025]用于在使用对象在图像中的竖直位置以及使用所述参数的情况下确定位于车辆前方的道路的高度走向以便求取位于所述车辆前方的道路的高度走向的单元。
[0026]因此，本发明实现了一种设备，所述设备构造用于在相应的装置中执行或者实现在这里所提出的方法的变型方案的步骤。同样，通过本发明的以设备形式的实施变型方案也可以快速地和高效地解决本发明所基于的任务。
[0027]设备在此可以理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号的电设备。所述设备可以具有按硬件方式和/或按软件方式构造的接口。在按硬件方式的构造中，接口例如可以是所谓的系统ASIC的包括所述设备的最不同功能的一部分。然而，还可能的是，接口是单独的集成电路或至少部分地由分立部件组成。在按软件方式的构造中，接口可以是软件模块，其例如与其他软件模块共存在微控制器上。
[0028]具有程序代码的计算机程序产品也是有利