專利名稱：用于汽車以避免碰撞或降低碰撞嚴(yán)重度的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車、特別是載貨車以避免碰撞或降低由于 碰撞產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度的裝置，所述裝置包括用于輸入與交通狀況有 關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和用于測(cè)定與交通狀況有關(guān)的閾值的輸入單元、用于檢 測(cè)汽車周圍環(huán)境中的目標(biāo)的檢測(cè)單元、用于確定汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量
單元、用于處理從輸入單元、檢測(cè)單元和測(cè)量單元獲得的信息和用于 產(chǎn)生控制與汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元的控制信號(hào)的控制單元， 以及用于輸出所產(chǎn)生的控制信號(hào)的輸出單元。本發(fā)明此外涉及一種相 應(yīng)的方法和計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
汽車，特別是載貨車越來(lái)越多地裝備傳感裝置，利用該傳感裝置 可以檢測(cè)汽車周圍環(huán)境的情況。傳感裝置可以用于促動(dòng)輔助系統(tǒng)和安 全系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的基本原理在此在于，為對(duì)汽車重要的參數(shù)預(yù)先規(guī) 定一定的數(shù)值(額定值)。在輔助和安全系統(tǒng)方面，這些參數(shù)特別是 涉及汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，例如汽車速度。利用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量系統(tǒng)測(cè)量這些
參數(shù)的當(dāng)前數(shù)值(實(shí)際值)。借助控制單元將當(dāng)前的實(shí)際值與額定值 進(jìn)行比較。如果實(shí)際值區(qū)別于額定值，那么控制單元產(chǎn)生控制信號(hào)， 利用該控制信號(hào)可以控制與汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元，例如像制 動(dòng)系統(tǒng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置?？刂七@些結(jié)構(gòu)單元使實(shí)際值如此久地向 額定值靠近，直至兩個(gè)數(shù)值彼此相應(yīng)。在這種情況下，因此通過(guò)控制 制動(dòng)系統(tǒng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置如此久地改變速度，直至汽車達(dá)到預(yù)先 規(guī)定的速度。速度控制器例如以該原理為基礎(chǔ)。
這種輔助功能的另一種典型和廣泛使用的例子是自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)
(ACC， Adaptive Cruise Control)。借助距離傳感器與前面行駛的汽車
6的距離被確定并借助速度調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)。根據(jù)實(shí)施方式，與前面 行駛的汽車需要保持的距離可以手動(dòng)輸入或者由廠家固定地預(yù)先規(guī) 定。此外，所要保持的距離可與當(dāng)前汽車速度自動(dòng)配合。與前面行駛 的汽車的距離參數(shù)是用于與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)例子或是 與交通有關(guān)的閾值的一個(gè)例子。距離的調(diào)節(jié)例如通過(guò)提高或降低對(duì)發(fā) 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩要求或者附加操縱制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。由ACC引發(fā)的最大減速依
據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)典型地明顯低于全制動(dòng)的那種減速，因?yàn)锳CC僅只是一種 舒適性系統(tǒng)。目前使用的距離傳感器的探測(cè)可靠性一般情況下不足以 在此基礎(chǔ)上引發(fā)全制動(dòng)。因此在這些系統(tǒng)中減速受到人為限制，以便 在誤觸發(fā)的情況下既不危及本汽車的駕駛員，也不危及后面的交通。 此外，駕駛員可以隨時(shí)通過(guò)例如操縱加速踏板或者制動(dòng)踏板來(lái)協(xié)調(diào)這 種系統(tǒng)。此外是否完全激活A(yù)CC,位于他的決策自由度內(nèi)。如果在為 避免事故而激活A(yù)CC的情況下，需要比ACC所提供的最大減速更高 的減速，那么這種減速的施加全憑駕駛員。ACC系統(tǒng)因此僅十分有限 地適用于避免碰撞或者降低由于碰撞而產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度。
EP 1 559 607 Al公開(kāi)了一種方法，該方法與激活A(yù)CC無(wú)關(guān)，在面 臨碰撞時(shí)通過(guò)告警信號(hào)要求駕駛員執(zhí)行例如像緊急制動(dòng)這種避免事故 的行動(dòng)。此外，還有用于避免事故或者降低事故的后果的、 一般稱為 碰撞緩解系統(tǒng)(CMS, Collision Mitigation System)的方式。
所有這些系統(tǒng)的共同之處一般情況下是使用也用于ACC系統(tǒng)的 同一距離傳感器。其公知的局限性例如在于不可靠地探測(cè)已經(jīng)存在的 汽車或者例如通過(guò)在邊緣建筑(護(hù)攔、路牌、橋梁)上的多重反射可 能引發(fā)的誤探測(cè)。利用市場(chǎng)上可供使用的大多數(shù)距離傳感器同樣不能 或者只能非常有限地與本身的運(yùn)動(dòng)方向相關(guān)精確測(cè)量目標(biāo)寬度和側(cè)向 移位。因此在避免碰撞系統(tǒng)中可能的機(jī)動(dòng)避讓的常見(jiàn)的評(píng)估要么根本 不可能要么只能很不精確地執(zhí)行。此外不存在重要目標(biāo)的冗余確認(rèn)， 這種確認(rèn)對(duì)于如用于引發(fā)自主緊急制動(dòng)的關(guān)聯(lián)到安全性的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是 需要的。在此危險(xiǎn)在于，在反復(fù)出現(xiàn)的誤告警信號(hào)情況下駕駛員傾向于對(duì) 其置之不理，從而在真正出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重后果并且該裝置 未得到利用。此外，在誤引發(fā)的緊急制動(dòng)的情況下存在由后面行駛的 汽車產(chǎn)生追尾事故的危險(xiǎn)，這一點(diǎn)在非碰撞危險(xiǎn)的情況下同樣是不可 接受的。
作為后果因此目前要么必須許可性地接受明顯的效率限制，要么 必須許可性地接受這種碰撞告警信號(hào)/降低后果系統(tǒng)的誤告警信號(hào)/反 應(yīng)的數(shù)目的增加。
另一種傳感器支持和廣泛推廣的輔助功能是車道偏離告警系統(tǒng)
(LDW， Lane Departure Warning System,車道保持助手/車道偏離告警 裝置)。LDW系統(tǒng)是一種用于檢測(cè)行車帶分布(邊緣標(biāo)記或者行車帶 標(biāo)記)的視頻支持系統(tǒng)，其識(shí)別汽車是否無(wú)意(也就是在未通過(guò)駕駛 員設(shè)置方向顯示的情況下)偏離預(yù)定的車道。這種系統(tǒng)特別是在下述 情況下很有幫助，即駕駛員由于其他動(dòng)作跑偏(例如操作收音機(jī))或 者由于注意力分散總是不能正確跟蹤車道分布。但這種系統(tǒng)不是用于 避免與前面行駛的汽車碰撞，而是用于避免源于無(wú)意偏離本行車道的 事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于汽車，特別是載貨車以避免碰 撞或降低由碰撞產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少減少現(xiàn)有技術(shù) 的缺點(diǎn)并及時(shí)和僅在交通狀況真正需要的情況下才引發(fā)告警信號(hào)和/或 者自主緊急制動(dòng)和/或者機(jī)動(dòng)避讓。在此實(shí)現(xiàn)了也考慮相鄰車道交通狀 況的可能性。
該目的依據(jù)本發(fā)明由此得以實(shí)現(xiàn)，即檢測(cè)單元具有一個(gè)或者多個(gè) 目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)和一個(gè)或者多個(gè)圖像處理視頻系統(tǒng)，特別是LDW系統(tǒng)的
8車道攝像機(jī)，用于確定汽車周圍環(huán)境中的目標(biāo)的距離、寬度、相對(duì)速 度、側(cè)向移位和/或類型。通過(guò)與圖像處理視頻系統(tǒng)共同使用目標(biāo)測(cè)量 系統(tǒng)， 一方面提供探測(cè)冗余，采用不同的物理方法測(cè)定目標(biāo)及其重要 性。此外，這種方案還可以使所謂的數(shù)據(jù)融合成為可能。這種數(shù)據(jù)融 合在同一目標(biāo)冗余定位的情況下，可以使用質(zhì)量上各自最佳的目標(biāo)信 號(hào)。與目前的碰撞告警信號(hào)/降低后果系統(tǒng)相比，因此可以更加可靠地
表明目標(biāo)特征并因此降低誤解釋的危險(xiǎn)。借助擴(kuò)展的運(yùn)行軟件，由LDW
系統(tǒng)中公知的視頻系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)不僅可以用于確定本行車道的車 道位置和車道半徑，而且還可以用于確定目標(biāo)的寬度、側(cè)向移位、距 離、相對(duì)速度和類型。這樣獲得的這些參數(shù)的數(shù)值然后可與借助目標(biāo)
測(cè)量系統(tǒng)(例如從CMS系統(tǒng)中公知)獲得的那些數(shù)值進(jìn)行比較。這些 參數(shù)的數(shù)值在兩種不同的測(cè)量原理基礎(chǔ)上的測(cè)定提高所測(cè)定的數(shù)據(jù)的 可靠性。此外，這些數(shù)值的測(cè)定并不總僅僅局限于處于本行車道的目 標(biāo)上。在此，本發(fā)明以這種見(jiàn)解為依據(jù)，即無(wú)需構(gòu)建附加的周圍環(huán)境 傳感裝置，而是使用目前為促動(dòng)輔助和安全系統(tǒng)通常在載貨車上已經(jīng) 存在的傳感系統(tǒng)。
本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)地由此進(jìn)一步構(gòu)成，即目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)包括激光系 統(tǒng)。使用激光系統(tǒng)提供如下所述的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在許多情況下，為確定 距離使用以雷達(dá)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。雷達(dá)雖然提供可以精確測(cè)量距離和相 對(duì)速度的可能性，但也具有下述缺點(diǎn)，即由于其水平分辨率較差，只 能在側(cè)向移位方面提供很不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)并且不能提供與目標(biāo)寬度相關(guān) 的信息。
本發(fā)明的一種具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成的特征在于，即激光系統(tǒng)和 視頻系統(tǒng)可以多方位使用。在此方面，激光系統(tǒng)可以包括多個(gè)多輻射 和/或者掃描的激光傳感器和并且視頻系統(tǒng)包括多個(gè)攝像機(jī)。但對(duì)于本 發(fā)明中所提出的在與視頻系統(tǒng)的組合下通過(guò)目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)所進(jìn)行的的 冗余定位的檢驗(yàn)來(lái)說(shuō)，兩個(gè)系統(tǒng)都需要有關(guān)目標(biāo)位置的盡可能準(zhǔn)確的 信息，以確保各自所定位的目標(biāo)是同一目標(biāo)。多輻射和/或者掃描的激光傳感器在這里提供下述的可能性，即目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)這樣設(shè)計(jì)構(gòu)成， 使其提供所探測(cè)目標(biāo)的更準(zhǔn)確的位置信息，這樣最終導(dǎo)致形成冗余目 標(biāo)探測(cè)的得到提高的可支配性和可靠性。按照這種方式，可以精確限 定本汽車的周圍環(huán)境，在該周圍環(huán)境中應(yīng)能確定目標(biāo)的位置和速度。
根據(jù)所使用的汽車和所追求的安全標(biāo)準(zhǔn)下述是有很有意義的，即檢測(cè) 進(jìn)一步遠(yuǎn)離的目標(biāo)，這些目標(biāo)仍在本汽車的后面既處于本車道也處于 相鄰車道?？啥喾轿皇褂玫募す庀到y(tǒng)和視頻系統(tǒng)的應(yīng)用使探查可以靈 活地通過(guò)相應(yīng)選擇各激光傳感器的數(shù)量、取向和有效距離，和/或者通 過(guò)進(jìn)行掃描的激光傳感器所探査的以及各攝像機(jī)所探查的區(qū)域來(lái)與各 種情況的要求相配合。
本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)地通過(guò)用于輸出告警信號(hào)的顯示裝置進(jìn)一步構(gòu) 成。該顯示裝置最好布置在汽車儀表盤上，從而使駕駛員獲得此方面 的信息，即由控制單元根據(jù)當(dāng)前交通狀況所測(cè)定的與交通狀況有關(guān)的 特征值已超過(guò)所輸入的與交通狀況有關(guān)的閾值了。提高的與交通狀況 有關(guān)的特征值表示當(dāng)前交通狀況變得越加危險(xiǎn)，從而向駕駛員發(fā)出告 警信號(hào)，告之其應(yīng)采取緩和交通狀況的動(dòng)作，例如通過(guò)回收加速踏板 和/或者采取制動(dòng)和/或者機(jī)動(dòng)避讓來(lái)降低速度。
具有優(yōu)點(diǎn)的是，本發(fā)明具有用于操縱制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)，其中， 每個(gè)制動(dòng)器可單獨(dú)地和以不同的強(qiáng)度來(lái)操縱。將制動(dòng)系統(tǒng)納入本發(fā)明， 不僅可以向駕駛員發(fā)出告警信號(hào)，而且還可以自主地、也就是無(wú)需駕 駛員的主動(dòng)干預(yù)地觸發(fā)制動(dòng)。由于駕駛員對(duì)相應(yīng)的告警信號(hào)置之不理 或者忽略可能出現(xiàn)的事故可以因此被防止。單獨(dú)地和以不同的強(qiáng)度來(lái) 操縱每個(gè)制動(dòng)器的可能性為使用電子穩(wěn)定程序ESP和/或者防抱死系統(tǒng)
ABS提供了基礎(chǔ)，從而自主進(jìn)行的制動(dòng)并未導(dǎo)致汽車的不穩(wěn)定性。這 種不穩(wěn)定性有可能是進(jìn)一步的危險(xiǎn)源，例如由于汽車處于離心狀態(tài)不 能保持車道或者側(cè)翻。
本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成的特征在于用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。對(duì)于制動(dòng)被自主觸發(fā)的情況來(lái)說(shuō)，需要取 消發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出，以便可以最大限度地發(fā)揮制動(dòng)作用。發(fā)動(dòng)機(jī)控 制裝置必須能夠在駕駛員仍操縱加速踏板或者接通速度控制器的情況 下也取消轉(zhuǎn)矩輸出。
最好設(shè)置有在操縱制動(dòng)器時(shí)用于打開(kāi)離合器和用于中斷轉(zhuǎn)矩流
(Drehmomentenfluss)的自動(dòng)變速器。轉(zhuǎn)矩流的中斷用于保證發(fā)動(dòng)機(jī) 在制動(dòng)期間不"熄火"并且因此不會(huì)使駕駛員失去轉(zhuǎn)向力支持或者導(dǎo) 致驅(qū)動(dòng)輪抱死。通過(guò)在之前的段落中所述的即使在操縱加速踏板時(shí)也 能取消轉(zhuǎn)矩輸出，在這種情況下防止發(fā)動(dòng)機(jī)超速轉(zhuǎn)動(dòng)。取而代之的是， 不需駕駛員采取動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置將調(diào)整到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明另一種實(shí)施方式的特征在于具有用于改變轉(zhuǎn)矩流的變矩器 的自動(dòng)變速器。取代帶有自動(dòng)離合器操縱的自動(dòng)變速器，也可以使用 具有變矩器的自動(dòng)變速器。雖然在這種變速器上從發(fā)動(dòng)機(jī)至車輪的轉(zhuǎn) 矩流沒(méi)有中斷，但通過(guò)在例如液壓地實(shí)施的變矩器中可能的平滑 (Schlupf)，同樣防止發(fā)動(dòng)機(jī)"熄火"。
本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式包括用于操縱轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)。在輔助系統(tǒng)確定超過(guò)與交通狀況有關(guān)閾值的情況下，在本發(fā)明的 該實(shí)施方式中不僅可以向駕駛員觸發(fā)告警信號(hào)和/或者觸發(fā)制動(dòng)，而且 還可以為與前面行駛汽車的碰撞通過(guò)制動(dòng)不再能夠避免的情況主動(dòng)實(shí) 施機(jī)動(dòng)避讓。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于汽車、特別是載貨車以避免碰撞
或降低由碰撞產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度的方法，其包括以下步驟
- 借助輸入單元輸入與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)定至少一 個(gè)與交通狀況有關(guān)的閾值，
- 借助檢測(cè)單元目標(biāo)相對(duì)于汽車的距離、寬度、相對(duì)速度、側(cè) 向移位，
11- 借助測(cè)量單元確定本汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，
- 借助控制單元將從輸入單元、檢測(cè)單元和速度測(cè)量單元獲得 的數(shù)據(jù)處理成至少一個(gè)與交通狀況有關(guān)的特征值，
- 在一個(gè)、多個(gè)或者所有特征值超過(guò)其各自闞值的情況下，借 助控制單元產(chǎn)生用于控制與汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元的控制信
號(hào)
- 借助輸出單元向用于影響汽車運(yùn)動(dòng)的元件以及向顯示裝置輸 出所產(chǎn)生的控制信號(hào)。
該方法以具有優(yōu)點(diǎn)的方式由此進(jìn)一步構(gòu)成，即控制信號(hào)也用于輸 出告警信
號(hào)。這種告警信號(hào)可以向汽車駕駛員顯示，使其注意到存在危險(xiǎn) 的交通狀況，并使其注意到應(yīng)進(jìn)行制動(dòng)或者進(jìn)行機(jī)動(dòng)避讓。
依據(jù)本發(fā)明的方法一種具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成在于，告警信號(hào)可 以以光的方式和/或者以聲音的方式和/或者以觸覺(jué)方式輸出?？梢园凑?不同的方式確保駕駛員不對(duì)告警信號(hào)置之不理。例如可以設(shè)想輸出上 述類型的告警信號(hào)，其強(qiáng)度如此久地上升，直至駕駛員觸發(fā)制動(dòng)。
依據(jù)本發(fā)明的方法一種具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成的特征在于，控制 信號(hào)可以被利用來(lái)控制制動(dòng)系統(tǒng)，以操縱制動(dòng)器，其中，每個(gè)制動(dòng)器 可以單獨(dú)和以不同的強(qiáng)度被操縱。
此外具有優(yōu)點(diǎn)的是，控制信號(hào)可以用在發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置上，以控 制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出。
在依據(jù)本發(fā)明的方法的一種特別優(yōu)選的構(gòu)造方式中，控制信號(hào)可 以用在自動(dòng)變速器上，以在操縱制動(dòng)器時(shí)打開(kāi)離合器和中斷轉(zhuǎn)矩流。
依據(jù)本發(fā)明的方法一種具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成在于，控制信號(hào)可以用于控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以操縱轉(zhuǎn)向器。為此具有優(yōu)點(diǎn)的是，控制信號(hào) 包括關(guān)于用于避免碰撞的逃逸空間的當(dāng)前狀態(tài)的信息。逃逸空間是指 汽車為了避免碰撞可以利用的附近的自由空間。
相應(yīng)于上述實(shí)施方式的裝置和方法也可以進(jìn)行如下配合，使其除 了本身的運(yùn)動(dòng)路徑外還監(jiān)測(cè)處于旁邊的側(cè)面空間的交通狀況。用于引 發(fā)緊急制動(dòng)的簡(jiǎn)單方案由此出發(fā)，即本汽車始終具有必要的側(cè)面空間， 以便可以執(zhí)行機(jī)動(dòng)避讓。這不進(jìn)行側(cè)面逃逸空間評(píng)價(jià)。由此在該空間 實(shí)際上不能提供使用的狀況下，始終過(guò)遲引發(fā)緊急制動(dòng)。如果如下利 用該裝置/該方法，即該側(cè)面逃逸空間也被監(jiān)測(cè)，那么在機(jī)動(dòng)避讓側(cè)面 阻塞的情況下，用于引發(fā)緊急制動(dòng)的閾值發(fā)生變化，從而緊急制動(dòng)可 以及時(shí)完全避免事故。
本發(fā)明的另一方面在于一種用于汽車、特別是載貨車以避免碰撞 或降低由碰撞產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度的計(jì)算機(jī)程序，具有用于啟動(dòng)計(jì)算機(jī) 的程序裝置，其在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序的情況下實(shí)施以下步驟
- 處理從輸入單元、檢測(cè)單元和測(cè)量單元獲得的信息，其中， 從輸入單元獲得的信息關(guān)系到與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和與交通狀
況有關(guān)的閾值，從檢測(cè)單元獲得的信息關(guān)系到汽車周圍環(huán)境中的目標(biāo) 的檢測(cè)，以及從測(cè)量單元獲得的信息關(guān)系到本汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的確定，
- 產(chǎn)生控制信號(hào)，用于控制與汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元。
無(wú)論是依據(jù)本發(fā)明的方法還是依據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序，均可以 在使用依據(jù)本發(fā)明的裝置和從屬權(quán)利要求中所述的所有改進(jìn)構(gòu)造方式 的情況下應(yīng)用和利用。


借助下面的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中 圖1示出依據(jù)本發(fā)明的裝置基本結(jié)構(gòu)的方框圖； 圖2示出依據(jù)本發(fā)明的裝置一種具有優(yōu)點(diǎn)的設(shè)置的示意圖；圖3示出一種可能的交通狀況和借助依據(jù)本發(fā)明的裝置對(duì)其檢測(cè) 的示意圖4示出依據(jù)本發(fā)明的方法或計(jì)算機(jī)程序一種具有優(yōu)點(diǎn)的算法的 流程圖5示出依據(jù)本發(fā)明的方法或計(jì)算機(jī)程序一種具有優(yōu)點(diǎn)算法的另 一流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出依據(jù)本發(fā)明用于避免碰撞或者用于減少由于碰撞產(chǎn)生的 碰撞嚴(yán)重度的裝置10的主要元件。為更好地理解裝置10與涉及汽車 22的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的部件之間可以設(shè)想的交互作用，在這里亦參見(jiàn)圖2。
依據(jù)本發(fā)明的裝置IO包括輸入單元12、檢測(cè)單元14、測(cè)量單元 16、控制單元18和輸出單元20。
輸入單元12用于輸入與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)并用于測(cè)定與 交通狀況有關(guān)的閾值。輸入單元12例如可以以診斷PC的方式構(gòu)成。 與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)例如可以是所期待的駕駛員反應(yīng)時(shí)間。從 所輸入的與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)中隨后測(cè)定與交通狀況有關(guān)的閎 值。此外，通過(guò)輸入單元12可以選取應(yīng)當(dāng)考慮的、與汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相 關(guān)的結(jié)構(gòu)單元中的哪些需要通過(guò)依據(jù)本發(fā)明的裝置IO控制。
此外，依據(jù)本發(fā)明的裝置10包括用于檢測(cè)汽車22周圍環(huán)境中的 目標(biāo)24的檢測(cè)單元14 (參見(jiàn)圖3)。目標(biāo)24在此包括影響當(dāng)前交通 狀況的所有目標(biāo)，特別是汽車、行人、摩托車駕駛員、騎自行車的人、 護(hù)攔、墩柱或者。下面目標(biāo)24是指本汽車22周圍環(huán)境中的汽車。檢 測(cè)單元14具有視頻系統(tǒng)26和目標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)28，例如激光系統(tǒng)30。利 用這些組件可以確定本汽車22周圍環(huán)境中與目標(biāo)24的距離、相對(duì)速 度、目標(biāo)24的寬度、側(cè)向移位和類型。由一個(gè)或者多個(gè)攝像機(jī)組成的 視頻系統(tǒng)26已經(jīng)從LDW系統(tǒng)中公知，在LDW系統(tǒng)中行車道例如可
14以通過(guò)對(duì)比度突變確定，正如其通過(guò)行車帶邊緣、行車帶標(biāo)記或者護(hù)
攔所促成的那樣。LDW系統(tǒng)此外能夠?qū)⒈酒?2的位置與行車道相 關(guān)設(shè)定并在汽車22離開(kāi)行車道的情況下發(fā)出告警。因?yàn)閷?duì)比度根據(jù)時(shí) 間和天氣可能變差(例如在夜間或者在霧天情況下)，所以此外也使 用對(duì)夜見(jiàn)度有利的、對(duì)比度非常靈敏的攝像機(jī)。
測(cè)量單元16用于確定汽車22的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。測(cè)量單元16可以包括 用于測(cè)定汽車速度的速度測(cè)量單元32，其中，可以考慮適用于確定汽 車速度的所有裝置。但依據(jù)目的，汽車速度采用可電子處理的方式提 供。確定本汽車的汽車速度具有重要意義，因?yàn)橐环矫嬷挥性诹私馄?的情況下才能確定處于本汽車22周圍環(huán)境中的目標(biāo)24的速度，而另 一方面，則是因?yàn)楸酒嚨乃俣葘?duì)制動(dòng)途徑或者避讓途徑并因此對(duì)避 免碰撞的可能性具有明顯影響。此外，測(cè)量單元16包括用于確定偏轉(zhuǎn) 率的單元34。偏轉(zhuǎn)率在此說(shuō)明汽車22環(huán)繞其垂直軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。此 外，設(shè)置有用于測(cè)量橫向加速度36的傳感器。利用參數(shù)汽車速度、偏 轉(zhuǎn)速度和橫向加速度可以這樣確定汽車22的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以使得由此可 以說(shuō)明是否一般可以制動(dòng)或者機(jī)動(dòng)避讓并不會(huì)導(dǎo)致汽車22的不穩(wěn)定 性，如離心或者翻倒。這些參數(shù)已經(jīng)被電子穩(wěn)定程序ESP利用，以便 通過(guò)有針對(duì)性地以不同的強(qiáng)度觸發(fā)單個(gè)制動(dòng)器54 (圖2)，將汽車22 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。這些系統(tǒng)目前可供載貨車使用，從 而與此相關(guān)也無(wú)需設(shè)置附加的傳感裝置。
控制單元18將與交通狀況有關(guān)的特征值與由輸入單元12提供的 閾值進(jìn)行比較，特征值由控制單元18從汽車22和前面行駛的汽車24' 的特征參數(shù)如運(yùn)動(dòng)參數(shù)中計(jì)算出。根據(jù)這種比較的結(jié)果，控制單元18 產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。在此，假設(shè)只能與處于本汽車運(yùn)動(dòng)方向上的在 前面行駛的汽車24'進(jìn)行碰撞并需要避免這種碰撞(參照?qǐng)D3)。
依據(jù)本發(fā)明的裝置10的輸出單元20用于輸出由控制單元18產(chǎn)生 的控制信號(hào)。輸出單元20在此具有一條或者多條連接線，與汽車22
15運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元可連接到這些連接線上，以便然后可以借助
控制信號(hào)進(jìn)行控制。在所示的實(shí)施例中，此外還有布置在汽車22儀表 盤上的顯示裝置38，如告警信號(hào)燈，其可以光學(xué)方式向駕駛員提示危 險(xiǎn)狀況(亦參見(jiàn)圖2)。作為選擇顯示裝置38也可以包括一個(gè)或者多
個(gè)聲音起效的部件(例如揚(yáng)聲器)或者一個(gè)或者多個(gè)振動(dòng)元件，它們 以聲音或者觸覺(jué)方式向駕駛員提示危險(xiǎn)狀況。
在所示的實(shí)施例中，輸出單元20與制動(dòng)系統(tǒng)39連接，從而控制 單元18可以利用由其產(chǎn)生的控制信號(hào)直接控制制動(dòng)系統(tǒng)39(亦參見(jiàn)圖 2)。按照這種方式，在控制單元18對(duì)當(dāng)前交通狀況進(jìn)行相應(yīng)評(píng)價(jià)的 情況下，無(wú)需駕駛員的干預(yù)自動(dòng)地觸發(fā)制動(dòng)。但制動(dòng)系統(tǒng)也可以用于 觸覺(jué)告警的方式，方法是控制單元18為例如1秒的短時(shí)間段請(qǐng)求制動(dòng) 急動(dòng)(Bremsruck)。
此外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置40與輸出單元20連接。如果當(dāng)前交通狀 況的評(píng)價(jià)得出，為避免碰撞或者為降低由于碰撞產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度需 要進(jìn)行制動(dòng)，那么只有在驅(qū)動(dòng)本汽車22所借助的發(fā)動(dòng)機(jī)41不再向車 輪46輸出轉(zhuǎn)矩的情況下才能夠達(dá)到最大減速。發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置40在 通過(guò)依據(jù)本發(fā)明的裝置IO觸發(fā)制動(dòng)的情況下，相應(yīng)地被控制并且阻止 發(fā)動(dòng)機(jī)41的轉(zhuǎn)矩輸出，從而制動(dòng)能夠以最大減速執(zhí)行。那么在此，如 果轉(zhuǎn)矩例如恰好通過(guò)駕駛員或者通過(guò)速度控制器踩下加速踏板而得到 要求，轉(zhuǎn)矩輸出也必須能夠被中斷。
在所示的實(shí)施例中，輸出單元20利用變速器控制裝置42與離合 器70，連接(亦參見(jiàn)圖2)。在這種情況下使用自動(dòng)變速器44，通過(guò)自 動(dòng)變速器44轉(zhuǎn)矩被傳遞到車輪46上。離合器70'這樣構(gòu)造，使其可以 利用相應(yīng)的由控制單元18所產(chǎn)生的控制信號(hào)借助變速器控制裝置42 來(lái)打開(kāi)，由此從汽車22的發(fā)動(dòng)機(jī)41到車輪46的轉(zhuǎn)矩流中斷。按照這 種方式達(dá)到，在離合器70，打開(kāi)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)41不會(huì)由于通過(guò)制動(dòng)所強(qiáng)制 的低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而"熄火"。這一點(diǎn)之所以具有特別重要的意義，是因?yàn)轳{駛員可能會(huì)失去以發(fā)動(dòng)機(jī)力來(lái)工作的轉(zhuǎn)向力支持或者導(dǎo)致驅(qū) 動(dòng)車輪抱死。此外，這樣提高了行駛舒適性并在觸發(fā)自主制動(dòng)和避免 碰撞后可以實(shí)現(xiàn)盡可能不中斷地繼續(xù)行駛。
作為變速器44的替代，也可以使用具有平滑無(wú)級(jí)(schlupbehaftet) 變矩器70的自動(dòng)變速器68。在這種情況下，傳動(dòng)系沒(méi)有必要通過(guò)離合 器分離，因?yàn)轵?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速和從動(dòng)轉(zhuǎn)速上的差別通過(guò)變矩器70中的平滑得 以平衡。變速器控制裝置通過(guò)控制單元18的控制在這種情況下可以取 消。
此外，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)48可與輸出單元20連接。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)48能夠自主 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)向力矩或者轉(zhuǎn)向角度的額定值并因此可以使控制單元18執(zhí)行機(jī) 動(dòng)避讓以避免碰撞或者降低由于碰撞而產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度。由控制單 元18產(chǎn)生的控制信號(hào)在這種情況下一方面包括下述方面的信息，即機(jī) 動(dòng)避讓究竟是否能夠有助于避免碰撞或者降低由于碰撞而產(chǎn)生的碰撞 嚴(yán)重度，另一方面信息是，應(yīng)向哪一側(cè)避讓以及怎樣轉(zhuǎn)向回轉(zhuǎn)在此是 理想的，以便可以可靠實(shí)施機(jī)動(dòng)避讓。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)48相應(yīng)于這些信息執(zhí) 行轉(zhuǎn)向干預(yù)。在此該系統(tǒng)這樣構(gòu)造，使駕駛員的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)在機(jī)動(dòng)避讓 期間相一致或者脫離，因?yàn)檫@種轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)在大多數(shù)情況下與由控制單 元18預(yù)先規(guī)定的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)并不相符。作為對(duì)轉(zhuǎn)向回轉(zhuǎn)的附加或者取代， 機(jī)動(dòng)避讓也可以通過(guò)用于產(chǎn)生汽車轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不對(duì)稱觸發(fā)制動(dòng)器54而 執(zhí)行。
圖2示意示出依據(jù)本發(fā)明的裝置10在汽車22和涉及汽車22運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)、可借助裝置IO控制的可能的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部可設(shè)想的布置。汽車 22包括車輪46，其中，在所示的實(shí)施例中后輪46"借助發(fā)動(dòng)機(jī)41并且 要么通過(guò)帶離合器70，的自動(dòng)變速器44，要么通過(guò)帶變矩器70的自動(dòng) 變速器68驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)矩通過(guò)傳動(dòng)系50傳導(dǎo)到后輪46"上，但其中也可以 設(shè)想全輪驅(qū)動(dòng)。汽車22利用轉(zhuǎn)向器52通過(guò)前輪46'轉(zhuǎn)向。車輪46裝 有制動(dòng)器54，以便可以使汽車22減速，其中，這些制動(dòng)器54通過(guò)管
17路56與制動(dòng)系統(tǒng)39連接。管路56既可以是氣動(dòng)式也可以是電動(dòng)式， 其中，制動(dòng)系統(tǒng)39能夠單獨(dú)并以不同的強(qiáng)度控制每個(gè)制動(dòng)器54。正如 上面已經(jīng)介紹的那樣，裝置10與顯示裝置38、制動(dòng)系統(tǒng)39、轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)48和變速器控制裝置42連接，從而可以根據(jù)對(duì)由裝置IO測(cè)定的交 通狀況的評(píng)價(jià)，以上述方式不依賴于駕駛員地影響汽車22的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
圖3示出多車道方向行車帶58上典型的交通狀況，方向行車帶 58包括三條車道，即左側(cè)車道60、中間車道62和右側(cè)車道64。處于 車道62上的是目標(biāo)24，，處于左側(cè)車道60上的是目標(biāo)24"和目標(biāo)24，，" 以及處于右側(cè)車道64上的是目標(biāo)24'"。目標(biāo)24在所示的實(shí)施例中無(wú) 一例外地是汽車。本汽車22處于中間車道62上。所有汽車22和24 均在箭頭A的方向上運(yùn)動(dòng)。借助檢測(cè)單元14，處于視頻系統(tǒng)26和激 光系統(tǒng)30的有效距離內(nèi)的目標(biāo)24被該視頻系統(tǒng)26和激光系統(tǒng)30檢 測(cè)到。在圖3中，視頻系統(tǒng)26的涉及目標(biāo)的檢測(cè)區(qū)域以實(shí)線示出，激 光系統(tǒng)30的檢測(cè)區(qū)域以虛線示出。在所示的實(shí)施例中，所有汽車24 均處于檢測(cè)單元14的有效距離內(nèi)。處于有效距離外的汽車不被檢測(cè)并 在與交通狀況有關(guān)的特征值計(jì)算中不予考慮。有效距離和區(qū)域(其內(nèi) 能夠檢測(cè)到目標(biāo)24)可以單獨(dú)調(diào)整。多個(gè)激光傳感器可以這樣定向， 即使得目標(biāo)可以在激光傳感器的有效距離內(nèi)不依賴于其與汽車22的角 度位置地被檢測(cè)。目標(biāo)檢測(cè)限制在一個(gè)確定的區(qū)域上，也足夠了。直 接處于本汽車22后面本車道上的目標(biāo)對(duì)避免碰撞起到次要作用，所以 理所當(dāng)然地將其忽略。
從LDW系統(tǒng)中公知的視頻系統(tǒng)26監(jiān)測(cè)處于汽車22前面的區(qū)域， 其中，該區(qū)域根據(jù)所使用的攝像機(jī)的鏡頭可以或大或小。通常在LDW 系統(tǒng)中使用一個(gè)攝像機(jī)足夠。為實(shí)現(xiàn)放大可檢測(cè)區(qū)域，可以使用多個(gè) 攝像機(jī)，從而由激光系統(tǒng)30和視頻系統(tǒng)26檢測(cè)的區(qū)域全等。
從LDW系統(tǒng)中公知的視頻系統(tǒng)26此外利用由行車帶標(biāo)志66或者 道路邊緣產(chǎn)生的對(duì)比度突變確定行車道。目標(biāo)24依據(jù)本發(fā)明借助視頻系統(tǒng)26的檢測(cè)此外還利用這種類型的圖像處理。然而此外也可以使用
例如像監(jiān)測(cè)光流等其他方法。這些處理步驟此外用于確定與目標(biāo)24的 距離、目標(biāo)24的寬度、側(cè)向移位和類型。因此沒(méi)必要構(gòu)建附加的周圍 環(huán)境傳感裝置。
由視頻系統(tǒng)26以及激光系統(tǒng)30提供的數(shù)據(jù)輸送到控制單元18。 受檢測(cè)目標(biāo)24的位置可以這樣確定，使其可以配屬于車道60、 62、 64 中的一個(gè)或著配屬于不必與車道相同的本運(yùn)動(dòng)路徑。通過(guò)目標(biāo)24既由 視頻系統(tǒng)26也由激光系統(tǒng)30探測(cè)，產(chǎn)生一種可以導(dǎo)致更加可靠和更 加精確地確定位置參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及尺寸的冗余度。
圖4示出依據(jù)本發(fā)明的方法或計(jì)算機(jī)程序的流程圖，其中，在這 里僅適用觸發(fā)自主制動(dòng)避免碰撞，而無(wú)需進(jìn)行主動(dòng)的轉(zhuǎn)向干預(yù)。依據(jù) 本發(fā)明的方法的第一步驟在于測(cè)定與交通狀況有關(guān)的閾值。該數(shù)值在 通過(guò)輸入單元12產(chǎn)生的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上測(cè)定并可以考慮駕駛員的個(gè)人習(xí) 慣。此外閾值要考慮的是，汽車22進(jìn)行多大程度地加載以及是否拖掛 掛車以及掛車帶多大的加載。此外可以將與道路和天氣狀況有關(guān)的信 息如外界溫度等納入閾值的測(cè)定之中。因?yàn)樽詈笏峒暗膮?shù)在行駛 期間或者多次行駛之間(例如由于加載/卸載)可能改變，所以這些數(shù) 值必須自動(dòng)配合，從而閾值定期得到更新。
隨后開(kāi)始利用控制單元18測(cè)定與交通狀況有關(guān)的特征值。在這里 考慮已經(jīng)為測(cè)定閾值所測(cè)定的信息，特別地也是與加載、掛車拖掛、 道路和天氣狀況相關(guān)的信息。作為附加，有關(guān)本汽車22的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 信息和通過(guò)檢測(cè)單元14提供的與所檢測(cè)的汽車22周圍環(huán)境中的目標(biāo) 24的距離、相對(duì)速度、側(cè)向移位、寬度和類型相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)入到特征值 的測(cè)定之中。在考慮到駕駛員的反應(yīng)時(shí)間的情況下測(cè)定為避免碰撞所 需的必要減速并評(píng)估機(jī)動(dòng)避讓的可實(shí)施性。這些信息也進(jìn)入不斷更新 的特征值的測(cè)定之中，從而始終正確地考慮當(dāng)前交通狀況、運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 以及道路和天氣狀況。特征值和閾值格式相同，從而控制單元18可以將它們相互比較。 控制單元18始終在特征值與閾值之間進(jìn)行比較。在特征值未超過(guò)閾值 的情況下不采取行動(dòng)。但如果特征值大于閾值，那么控制單元18采取 行動(dòng)，在該實(shí)施例中出發(fā)自主制動(dòng)的進(jìn)行。
現(xiàn)借助圖3對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在此假設(shè)，處于左側(cè)車道60 上的汽車24"和24'"'具有高于本汽車22的速度以及處于右側(cè)車道64 上的汽車24，"具有低于本汽車22的速度。此外假設(shè)在前面行駛的汽車 24'突然減速。依據(jù)本發(fā)明的裝置記錄到下述情況，即由于減速本汽車 22與在前面行駛的汽車24'之間的距離縮小。其后果是交通狀況的危險(xiǎn) 性、也就是碰撞的概率上升，這一點(diǎn)通過(guò)特征值的提高而體現(xiàn)。但裝 置識(shí)別出通過(guò)本汽車的駕駛員避讓到右側(cè)車道64上而存在的避讓的可 能性。如果時(shí)間尚足以引入機(jī)動(dòng)避讓，那么特征值雖然上升，但未超 過(guò)額定值。裝置因此不觸發(fā)制動(dòng)。如果駕駛員實(shí)施相應(yīng)的機(jī)動(dòng)避讓并 變更到右側(cè)車道64，那么特征值下降，因?yàn)槿缓笤谄?2前面沒(méi)有汽 車。在駕駛員沒(méi)有進(jìn)行機(jī)動(dòng)避讓和沒(méi)有觸發(fā)或者沒(méi)有觸發(fā)足夠強(qiáng)度的 制動(dòng)情況下，與前面行駛的汽車24'的距離繼續(xù)減小，從而從某個(gè)時(shí)間 點(diǎn)起不再留有執(zhí)行機(jī)動(dòng)避讓的時(shí)間。然后只能借助制動(dòng)避免碰撞。從 這一時(shí)間點(diǎn)起，特征值超過(guò)閾值和裝置觸發(fā)自主制動(dòng)或者加強(qiáng)制動(dòng)干 預(yù)，以避免碰撞。
圖5示出依據(jù)本發(fā)明的方法或計(jì)算機(jī)程序的流程圖，其中，在這 里可以進(jìn)行主動(dòng)的轉(zhuǎn)向干預(yù)。與圖4所示的流程圖不同，在這里測(cè)定 第一和第二閾值。第一閾值的輸入和測(cè)定與圖4所示的情況類似進(jìn)行。 從第一閾值出發(fā)，第二閾值還附加包含是否存在避免碰撞的逃逸空間 的信息。該信息可供控制單元18不依賴于閾值和特征值獨(dú)立使用，以 便執(zhí)行對(duì)逃逸空間的存在性的查詢。為測(cè)定第二閾值不僅考慮當(dāng)前交 通狀況，也就是說(shuō)，是否可以瞬間變更車道，而且還要考慮變更車道 對(duì)未來(lái)交通狀況的影響。這樣可以判斷，可能的機(jī)動(dòng)避讓是否真的有助于避免碰撞。需要避免的是，為避免本行車道上的碰撞實(shí)施機(jī)動(dòng)避 讓，由此引起與相鄰行車道上的目標(biāo)相撞。特別是應(yīng)防止會(huì)導(dǎo)致與行 人或者騎摩托車的人或者騎自行車的人的碰撞或者使用不恰當(dāng)車道 (例如自行車道或者人行道)的機(jī)動(dòng)避讓。只要實(shí)際上存在避免碰撞 的逃逸空間，就進(jìn)行轉(zhuǎn)向干預(yù)。那么依據(jù)圖5的流程圖，只有在第一 以及第二閾值均被特征值超過(guò)的情況下才引發(fā)轉(zhuǎn)向干預(yù)，其中，第二 閾值等于或者大于第一閾值。但不一定非得這樣規(guī)定，也可以設(shè)想觸 發(fā)轉(zhuǎn)向干預(yù)的其他條件。在這種情況下的主要方面是，是否力求優(yōu)先 引發(fā)制動(dòng)還是轉(zhuǎn)向干預(yù)。
在不存在機(jī)動(dòng)避讓的情況下，正如前面的實(shí)施例中已經(jīng)介紹的那 樣，觸發(fā)自主制動(dòng)，但不進(jìn)行轉(zhuǎn)向干預(yù)。根據(jù)交通狀況下述情況也可 能是必要的，即除了轉(zhuǎn)向干預(yù)外，另外觸發(fā)制動(dòng)也是必要的。可能是 這種情況，即機(jī)動(dòng)避讓在速度未改變的情況下不再能夠及時(shí)執(zhí)行以防 止碰撞。
現(xiàn)在再借助圖3所示的交通狀況介紹裝置10選擇轉(zhuǎn)向干預(yù)的方 法。前提條件與上述相同。特征值由于汽車24，的減速而上升。如果特 征值超過(guò)第一閾值和不存在適用的避讓可能性，那么控制單元18觸發(fā) 自主制動(dòng)。但裝置發(fā)現(xiàn)無(wú)論是左側(cè)車道60還是右側(cè)車道64均存在避 讓的可能性。因此首先不采取行動(dòng)，雖然超過(guò)第一額定值。裝置記錄 到避讓到左側(cè)車道60上會(huì)導(dǎo)致與汽車24"的碰撞，因?yàn)樵撈?4"以 高于本汽車22的速度行駛。車道60因此不能作為逃逸空間使用，從 而裝置排除向車道60變更車道并準(zhǔn)備變更到存在逃逸空間的車道64 上，因?yàn)槠?4"'以慢于本汽車22的方式行駛。如果現(xiàn)在特征值由于 汽車24，繼續(xù)保持減速而超過(guò)第二閾值，那么裝置通過(guò)自主轉(zhuǎn)向干預(yù)機(jī) 動(dòng)避讓到車道64上。如果特征值盡管機(jī)動(dòng)避讓仍未減弱，例如由于24' 更強(qiáng)的減速或者基于不穩(wěn)定而發(fā)生的轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得僅采用機(jī)動(dòng)避讓并 不能防止碰撞，那么裝置可以附加于轉(zhuǎn)向干預(yù)的方式觸發(fā)制動(dòng)。
21在所示實(shí)施例中在這種情況下沒(méi)有采取行動(dòng)，雖然在存在適當(dāng)?shù)?避讓可能性的情況下特征值超過(guò)第一閾值，但并未超過(guò)第二閾值。但 因?yàn)榻煌顩r已經(jīng)達(dá)到一定的危險(xiǎn)性，所以控制裝置在這種情況下也 如此安設(shè)以觸發(fā)自主制動(dòng)。
利用這里所示的裝置或方法和計(jì)算機(jī)程序提供了避免碰撞或者降 低碰撞嚴(yán)重度的可能性。本發(fā)明并不局限于所示的實(shí)施例上。所要求 的保護(hù)范圍還包括源于依據(jù)本發(fā)明基本設(shè)想的所有可能的變體和變 型。這樣為確定本運(yùn)動(dòng)方向上目標(biāo)的距離、寬度、位置、相對(duì)速度和 類型也可以使用不同于所介紹的測(cè)量方法或者附加于所介紹的測(cè)量方 法使用。在此可以設(shè)想，汽車的周圍環(huán)境借助衛(wèi)星導(dǎo)航檢測(cè)。在拖掛 掛車的情況下，激光系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)也可以延伸應(yīng)用到掛車上。
這種變體和變型并未超出本發(fā)明的基本思想。
權(quán)利要求
1. 一種裝置，用于汽車(22)，特別是載貨車，以避免碰撞或者降低碰撞嚴(yán)重度，所述裝置包括-輸入單元(12)，用于輸入與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和用于測(cè)定與交通狀況有關(guān)的閾值；-檢測(cè)單元(14)，用于檢測(cè)在所述汽車(22)的周圍環(huán)境中的目標(biāo)(24)；-測(cè)量單元(16)，用于確定所述汽車(22)本身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；-控制單元(18)，用于處理從所述輸入單元(12)、所述檢測(cè)單元(14)和所述測(cè)量單元(16)獲得的信息和用于產(chǎn)生控制信號(hào)，用以控制與所述汽車(22)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元；以及-輸出單元(20)，用于輸出所產(chǎn)生的所述控制信號(hào)，其特征在于，所述檢測(cè)單元(14)具有一個(gè)或者多個(gè)目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)(28)和一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)行圖像處理的視頻系統(tǒng)(26)，特別是車道偏離告警系統(tǒng)的車道攝像機(jī)，用于確定在所述汽車(22)的周圍環(huán)境中的所述目標(biāo)(24)的距離、寬度、相對(duì)速度、側(cè)向移位和類型。
2. 按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)(28)包括激光系統(tǒng)(30)。
3. 按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述激光系統(tǒng)(30)和所述視頻系統(tǒng)(26)能夠多方位地投入使用。
4. 按前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于顯示裝置(38)，用于輸出告警。
5. 按前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于制動(dòng)系統(tǒng)(39)，用于操縱制動(dòng)器(54)，其中，每個(gè)制動(dòng)器(54)能夠單獨(dú)地和以不同的強(qiáng)度來(lái)操縱。
6. 按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置(40)，用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)(41)的轉(zhuǎn)矩輸出。
7. 按權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于自動(dòng)變速器(44)，用于在操縱所述制動(dòng)器(54)時(shí)打開(kāi)離合器(42)和中斷轉(zhuǎn)矩流。
8. 按權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于自動(dòng)變速器(68)，具有用于改變轉(zhuǎn)矩流的變矩器(70)。
9. 按權(quán)利要求5到8之一所述的裝置，其特征在于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(48)，用于操縱轉(zhuǎn)向器(52)。
10. —種方法，用于汽車(22)，特別是載貨車，以避免碰撞或者降低由碰撞產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度，所述方法包括以下步驟- 借助輸入單元(12)輸入與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)定至少一個(gè)與交通狀況有關(guān)的閾值，- 借助檢測(cè)單元(14)確定在所述汽車(22)的周圍環(huán)境中的目標(biāo)(24)的距離、寬度、相對(duì)速度、側(cè)向移位和類型，- 借助測(cè)量單元(16)確定所述汽車(22)本身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，- 借助控制單元(18)將從所述輸入單元(12)、所述檢測(cè)單元(14)和所述測(cè)量單元(16)獲得的數(shù)據(jù)處理成與交通狀況有關(guān)的特征值，- 如果所述特征值超過(guò)所述閾值，則借助所述控制單元(18)產(chǎn)生控制信號(hào)，用于控制與所述汽車(22)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元，- 借助輸出單元(20)向用于影響所述汽車(22)的運(yùn)動(dòng)的元件(39、 40、 42、 48)以及向顯示裝置(38)輸出所產(chǎn)生的所述控制信號(hào)。
11. 按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，借助顯示裝置(38)， 所述控制信號(hào)能夠被利用來(lái)輸出告警。
12. 按權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述告警能夠以光 的方式和/或者以聲音的方式和/或者以觸覺(jué)的方式輸出。
13. 按權(quán)利要求10到12之一所述的方法，其特征在于，所述控 制信號(hào)能夠被利用來(lái)控制制動(dòng)系統(tǒng)(39),以操縱制動(dòng)器(54)，其 中，每個(gè)制動(dòng)器(54)能夠單獨(dú)地和以不同的強(qiáng)度來(lái)被操縱。
14. 按權(quán)利要求10到13之一所述的方法，其特征在于，所述控 制信號(hào)能夠用在發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置(40)上，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)(41)的轉(zhuǎn) 矩輸出。
15. 按權(quán)利要求10到14之一所述的方法，其特征在于，所述控 制信號(hào)能夠用在自動(dòng)變速器(44)上，以在操縱所述制動(dòng)器(54)時(shí) 打開(kāi)離合器(42)和中斷轉(zhuǎn)矩流。
16. 按權(quán)利要求10到15之一所述的方法，其特征在于，所述控 制信號(hào)能夠被利用來(lái)控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(48)，以操縱轉(zhuǎn)向器(52)。
17. 按權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述控制信號(hào)包括 關(guān)于用于避免碰撞的逃逸空間的當(dāng)前狀態(tài)的信息。
18. —種計(jì)算機(jī)程序，用于汽車(22)，特別是載貨車(22)， 以避免碰撞或者降低由碰撞產(chǎn)生的碰撞嚴(yán)重度，所述計(jì)算機(jī)程序具有 用于觸發(fā)計(jì)算機(jī)的程序裝置，其在計(jì)算機(jī)上實(shí)施該計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)施 以下步驟-- 處理從輸入單元(12)、檢測(cè)單元(14)和測(cè)量單元(16) 獲得的信息，其中，從所述輸入單元(12)獲得的信息關(guān)系到與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和與交通狀況有關(guān)的閾值，從所述檢測(cè)單元(14) 獲得的信息關(guān)系到在所述汽車(22)的周圍環(huán)境中的目標(biāo)(24)的檢 測(cè)，以及從所述測(cè)量單元(16)獲得的信息關(guān)系到所述汽車(22)本 身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的確定，- 產(chǎn)生控制信號(hào)，用于控制與所述汽車(22)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān) 的結(jié)構(gòu)單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車以避免碰撞或降低碰撞嚴(yán)重度的裝置和方法，該裝置包括用于輸入與交通狀況有關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和用于測(cè)定與交通狀況有關(guān)的閾值的輸入單元、用于檢測(cè)汽車周圍環(huán)境中的目標(biāo)的檢測(cè)單元、用于確定本汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量單元、用于處理從輸入單元、檢測(cè)單元和測(cè)量單元獲得的信息和用于產(chǎn)生控制與汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)單元的控制信號(hào)的控制單元以及用于輸出所產(chǎn)生的控制信號(hào)的輸出單元。
文檔編號(hào)B60W30/08GK101475002SQ20091000232
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者卡斯藤·布羅伊爾, 哈特穆特·奇特勒 申請(qǐng)人:威伯科有限公司