本發(fā)明涉及用于傳感器數(shù)據(jù)的一種濾波方法和一種濾波設(shè)備。此外本發(fā)明涉及一種用于車輛的駕駛員輔助系統(tǒng)以及一種計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)：
距離調(diào)節(jié)速度控制器和碰撞警告系統(tǒng)作為車輛的駕駛員輔助系統(tǒng)本身是已知的。通常這樣的系統(tǒng)包括雷達(dá)傳感器，其能夠測量與在前行駛的車輛的距離。替代地，所述功能也可以基于視頻傳感器的圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。然后，所述系統(tǒng)基于所測量的傳感器數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)相應(yīng)的距離或者警告即將來臨的碰撞。在此通常需要為了繼續(xù)處理而準(zhǔn)備或者預(yù)處理傳感器數(shù)據(jù)，以便例如能夠給出關(guān)于碰撞時(shí)間的可靠說明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)可以在于，提供一種用于傳感器數(shù)據(jù)的改進(jìn)的濾波方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞時(shí)間的高效且可靠的計(jì)算。本發(fā)明所基于的任務(wù)還可以在于，提供一種用于傳感器數(shù)據(jù)的相應(yīng)的濾波設(shè)備。本發(fā)明所基于的任務(wù)還可以在于，給出一種用于車輛的相應(yīng)的駕駛員輔助系統(tǒng)。此外本發(fā)明所基于的任務(wù)還可以在于，提供一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。所述任務(wù)借助獨(dú)立權(quán)利要求的相應(yīng)主題解決。有利的構(gòu)型分別是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)一個(gè)方面，提供一種用于傳感器數(shù)據(jù)的濾波方法。在此，借助用于檢測對象的傳感器系統(tǒng)形成傳感器數(shù)據(jù)。此外所述濾波方法包括由傳感器數(shù)據(jù)測量一個(gè)標(biāo)度值、特別是多個(gè)標(biāo)度值，其中所述標(biāo)度值相應(yīng)于在一時(shí)間間隔上傳感器數(shù)據(jù)中對象的大小變化。此外確定標(biāo)度值的測量誤差參數(shù)。然后直接基于所測量的標(biāo)度值、優(yōu)選基于多個(gè)所測量的標(biāo)度值、所述時(shí)間間隔和所述測量誤差參數(shù)實(shí)施卡爾曼濾波，以便測量對象相對于傳感器系統(tǒng)的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)、優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)化的相對速度。根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種用于傳感器數(shù)據(jù)的濾波設(shè)備，所述傳感器數(shù)據(jù)借助用于檢測對象的傳感器系統(tǒng)形成。所述濾波設(shè)備包括用于由傳感器數(shù)據(jù)測量標(biāo)度值的測量裝置，其中所述標(biāo)度值相應(yīng)于在一時(shí)間間隔上傳感器數(shù)據(jù)中對象的大小變化。此外設(shè)有用于確定標(biāo)度值的測量誤差參數(shù)的確定裝置。所述濾波設(shè)備還包括一個(gè)卡爾曼濾波器、特別是多個(gè)卡爾曼濾波器，其用于直接基于所測量的標(biāo)度值、時(shí)間間隔和測量誤差參數(shù)實(shí)施卡爾曼濾波，以便估計(jì)對象相對于傳感器系統(tǒng)的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)。根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種用于車輛的駕駛員輔助系統(tǒng)。所述駕駛員輔助系統(tǒng)包括所述濾波設(shè)備以及用于檢測對象的傳感器系統(tǒng)。根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序，其包括用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)施用于傳感器數(shù)據(jù)的濾波方法的程序代碼。因此，本發(fā)明尤其包括以下思想：實(shí)施卡爾曼濾波，其中所述卡爾曼濾波直接基于所測量的標(biāo)度值、所述時(shí)間間隔和所述測量誤差參數(shù)?！爸苯印痹诒景l(fā)明的意義上尤其意味著：所測量的標(biāo)度值、所述時(shí)間間隔和所述測量誤差參數(shù)直接用于卡爾曼濾波或者直接提供或傳送給卡爾曼濾波器。這里尤其不設(shè)置可能的中間步驟。因此這尤其意味著，不首先繼續(xù)處理所述值以形成相應(yīng)的中間值，其中隨后向卡爾曼濾波器提供所述中間值，以便基于所述中間值實(shí)施卡爾曼濾波。因此這尤其意味著，每一時(shí)間間隔以有利的方式僅須測量一個(gè)標(biāo)度值，以便借助卡爾曼濾波估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)。在此，在已知的方法中迄今需要測量多個(gè)標(biāo)度值，其中隨后例如借助最大似然估計(jì)器繼續(xù)處理所述多個(gè)標(biāo)度值，其中然后才向卡爾曼濾波器提供經(jīng)繼續(xù)處理的值或者數(shù)據(jù)。但是，因?yàn)樽畲笏迫还烙?jì)器在所述預(yù)處理步驟中通常依靠大量的標(biāo)度值——通常多于10個(gè)、尤其多于20個(gè)，所以相應(yīng)的計(jì)算步驟耗費(fèi)時(shí)間并且計(jì)算開銷很大。這種相應(yīng)的已知的方法尤其不適于實(shí)時(shí)使用。借助本發(fā)明以有利的方式克服上述缺點(diǎn)，就此而言由于明顯更小的計(jì)算開銷能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)應(yīng)用。存儲器需求和必要的初始化時(shí)間與現(xiàn)有技術(shù)相比也以有利的方式更小，因?yàn)橛绕洳槐厍蟮靡约按鎯?shù)據(jù)的長的歷史和中間結(jié)果?；谥辽僖粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)，然后尤其以有利的方式能夠計(jì)算傳感器系統(tǒng)和對象之間的碰撞時(shí)間。因此這尤其意味著，根據(jù)本發(fā)明的駕駛員輔助系統(tǒng)能夠可靠地警告可能的碰撞和/或能夠自主干預(yù)車輛運(yùn)行，以便防止碰撞或者減小碰撞嚴(yán)重程度。根據(jù)本發(fā)明，卡爾曼濾波器、尤其是卡爾曼子濾波器表示能夠?qū)嵤U(kuò)展的卡爾曼濾波的濾波器。因此，根據(jù)本發(fā)明，借助術(shù)語“卡爾曼濾波”意指具有非線性系統(tǒng)模型的擴(kuò)展的卡爾曼濾波。如果多個(gè)卡爾曼濾波器彼此組合，則將所使用的單個(gè)濾波器稱為“子濾波器”，也稱為“卡爾曼子濾波器”。根據(jù)一種實(shí)施方式，可以借助卡爾曼濾波估計(jì)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)。優(yōu)選估計(jì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)。通過估計(jì)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)，以有利的方式提高由標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)導(dǎo)出——即基于所述標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)計(jì)算出的值的精確度。在一種實(shí)施方式中可以提出，標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)是對象相對于傳感器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化的相對速度。這種標(biāo)準(zhǔn)化的相對速度以下可以表示為vnorm。在此可以優(yōu)選提出：在此，d表示傳感器系統(tǒng)和對象之間的距離。vrel是傳感器系統(tǒng)和對象之間的相對速度。在另一種實(shí)施方式中可以提出，附加地使用另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)，例如標(biāo)準(zhǔn)化的相對加速度。這種標(biāo)準(zhǔn)化的相對加速度以下可以表示為anorm。這里優(yōu)選可以提出：在此，d是傳感器系統(tǒng)和對象之間的距離。arel表示傳感器系統(tǒng)相對于對象的相對加速度。接下來可以提出，時(shí)間間隔表示為Δt。就此而言，具有時(shí)間距離Δt的兩個(gè)時(shí)刻t、t’之間的標(biāo)度值尤其可以如下定義：在此，s是標(biāo)度值。w表示對象在圖像中、即在相應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)中的二維寬度。d表示傳感器系統(tǒng)和對象之間的三維距離。在另一種實(shí)施方式中可以提出，測量誤差參數(shù)相應(yīng)于標(biāo)度值的正態(tài)分布的測量噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差σ。因此，這尤其意味著，測量誤差參數(shù)相應(yīng)于標(biāo)度值的預(yù)期測量誤差的標(biāo)準(zhǔn)差。在另一種實(shí)施方式中可以提出，傳感器系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于感應(yīng)地檢測對象。然后可以基于傳感器的相應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)優(yōu)選計(jì)算標(biāo)度值。這些傳感器優(yōu)選可以相同地或者不同地形成。尤其可以設(shè)置視頻傳感器作為傳感器。然后，相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)以有利的方式尤其形成視頻圖像數(shù)據(jù)。傳感器系統(tǒng)優(yōu)選可以包括具有相應(yīng)的視頻傳感器的單目攝像機(jī)和/或立體攝像機(jī)。所述傳感器優(yōu)選可以是雷達(dá)傳感器。特別地，傳感器可以是激光雷達(dá)傳感器。例如所述傳感器可以是紅外傳感器。在另一種實(shí)施方式中可以提出，實(shí)施卡爾曼濾波包括分別直接基于所測量的標(biāo)度值、時(shí)間間隔和測量誤差參數(shù)實(shí)施多個(gè)不同的卡爾曼濾波，以便分別估計(jì)對象相對于傳感器系統(tǒng)的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動子參數(shù)，其中不同的卡爾曼濾波分別基于不同的運(yùn)動模型。與運(yùn)動參數(shù)關(guān)聯(lián)地進(jìn)行的實(shí)施類似地適用于標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動子參數(shù)。因此這尤其意味著，卡爾曼濾波器包括多個(gè)卡爾曼子濾波器，也簡稱子濾波器，所述多個(gè)卡爾曼子濾波器相互作用或者組合，其中相應(yīng)構(gòu)造實(shí)施上述步驟的卡爾曼子濾波器。可以優(yōu)選提出，多個(gè)卡爾曼濾波器彼此組合。為此尤其可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的IMM方法。這里“IMM”代表英語術(shù)語“Interacting-Multiple-Model”(交互式多模型)。所述IMM方法定義并行地處理同樣的測量數(shù)據(jù)的多個(gè)卡爾曼濾波器的交互。通過設(shè)置多個(gè)這樣的卡爾曼子濾波器或者通過實(shí)施多個(gè)不同的卡爾曼濾波(其分別基于不同的運(yùn)動模型)，能夠以有利的方式研究不同的可能的情況，使得在此可以以有利的方式實(shí)現(xiàn)與具體情況的靈活匹配。根據(jù)另一種實(shí)施方式可以提出，基于標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)計(jì)算碰撞時(shí)間。碰撞時(shí)間是直至預(yù)期碰撞的剩余時(shí)間。所計(jì)算的碰撞時(shí)間隨后以有利的方式可供用于判定：是否例如向駕駛員發(fā)出警告和/或駕駛員輔助系統(tǒng)是否自主干預(yù)車輛運(yùn)行。根據(jù)另一種實(shí)施方式可以提出，對于所使用的卡爾曼濾波器中的每一個(gè)，即尤其對于子濾波器中的每一個(gè)，計(jì)算有關(guān)相應(yīng)的運(yùn)動模型和所測量的傳感器數(shù)據(jù)之間的一致性的概率值，其中具有最大的概率值的卡爾曼濾波的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)動子參數(shù)形成一個(gè)組合的狀態(tài)矢量。因此這尤其意味著，設(shè)有概率計(jì)算裝置，其相應(yīng)地被構(gòu)造用于實(shí)施所述的步驟。通過因此最可能的卡爾曼子濾波器確定標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)，尤其能夠以有利的方式確保：對于相應(yīng)的其他步驟或者對車輛運(yùn)行的干預(yù)，所述判定以最好地反映現(xiàn)實(shí)的參數(shù)為基礎(chǔ)。因此能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞時(shí)間的特別可靠的計(jì)算。根據(jù)一種實(shí)施方式可以提出，運(yùn)動模型基于以下假設(shè)：對象相對于傳感器系統(tǒng)以恒定的相對速度運(yùn)動。這樣的運(yùn)動模型以下可以用“ConstV”簡稱或表示。根據(jù)另一種實(shí)施方式可以提出，運(yùn)動模型基于以下假設(shè)：對象以相對于傳感器系統(tǒng)的恒定相對加速度運(yùn)動。這樣的運(yùn)動模型以下可以用“ConstA”簡稱或表示。此外可以使用這樣的運(yùn)動模型，其基于對象和傳感器系統(tǒng)之間的恒定距離的假設(shè)。這樣的運(yùn)動模型例如可以簡稱為“ConstD”。如果使用“ConstV”，則假設(shè)arel＝anorm＝0成立。根據(jù)又一種實(shí)施方式可以提出，基于至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)計(jì)算經(jīng)濾波的標(biāo)度值。經(jīng)這樣濾波的標(biāo)度值以有利的方式與關(guān)于標(biāo)度值的直接測量的原始數(shù)據(jù)相比具有更好的信噪比。在另一種實(shí)施方式中可以提出，標(biāo)準(zhǔn)化的相對速度和標(biāo)準(zhǔn)化的相對加速度可以作為標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)來估計(jì)，其中基于以下數(shù)學(xué)公式計(jì)算經(jīng)濾波的標(biāo)度值：在此，SFilter表示經(jīng)濾波的標(biāo)度值。碰撞時(shí)間以下尤其可以簡稱為“TTC”，其中簡稱“TTC”代表英語術(shù)語“timetocollision”(至碰撞的時(shí)間)。優(yōu)選地可以提出，基于尤其借助濾波器設(shè)備估計(jì)的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動參數(shù)計(jì)算TTC。附圖說明下面根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。在此示出：圖1：一種濾波方法的流程圖，圖2：一種濾波設(shè)備，圖3：一種駕駛員輔助系統(tǒng)，圖4：一種濾波方法的框圖。以下相同的參考標(biāo)記可以用于相同的特征。具體實(shí)施方式圖1示出用于傳感器數(shù)據(jù)的濾波方法的流程圖，所述傳感器數(shù)據(jù)借助...