專利名稱：在行駛操作時支持車輛駕駛員的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求I前序部分所述的用于在行駛操作時支持車輛駕駛員的方法。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已知的在行駛操作時 支持車輛駕駛員的方法尤其是那些在駐車時支持駕駛員的方法。為了執(zhí)行方法一般使用所謂的行駛輔助系統(tǒng)，它或者自動地在低于給定的速度時啟動，或者手動地由駕駛員激活。在駐車操作時支持駕駛員的系統(tǒng)是這種系統(tǒng)，它們檢測車輛環(huán)境并且通知駕駛員關(guān)于接近物體的信息。在此例如可以視覺和/或聲音地通知駕駛員。此外也已知系統(tǒng)，其中首先檢測車輛環(huán)境，接著計(jì)算用于駐車到已識別的停車空隙中的可能的軌跡。為了沿著軌跡行駛一方面已知，給駕駛員關(guān)于車輛縱向和橫向移動的必需的指示，或者也可以選擇自動地承擔(dān)車輛轉(zhuǎn)向或者也承擔(dān)車輛的轉(zhuǎn)向和縱向移動。除了在汽駐車時支持駕駛員的系統(tǒng)以外，也已知起到支持作用的系統(tǒng)，用于防止碰撞物體。在DE-A102006057842中描述了這樣的系統(tǒng)。為了在車輛橫向移動時支持駕駛員，檢測車輛環(huán)境，用于識別在車輛周圍的物體和/或由車輛行駛的行駛軌跡的變化。為了產(chǎn)生修正航向的系統(tǒng)偏航轉(zhuǎn)矩或修正航向的系統(tǒng)偏航率釋放橫向移動系統(tǒng)干預(yù)，如果存在危險，車輛將與已經(jīng)識別的物體碰撞或者將離開已知的行駛軌跡。通過操縱車輛方向盤、車輛行駛踏板和/或車輛制動踏板可以中斷橫向移動系統(tǒng)干預(yù)，如果各操縱的范圍按照數(shù)值以大于給定的誤差偏離從屬于各操縱的操縱基準(zhǔn)值的時候。在DE-A102006057842中描述的方法的缺陷是，尤其在以低速執(zhí)行行駛操作時不能緊貼地在物體旁邊駛過，因?yàn)槲纯紤]車輛車身的輪廓。

發(fā)明內(nèi)容
在按照本發(fā)明的用于在行駛操作時支持車輛駕駛員的方法中，其中至少檢測在行駛方向上在車輛前面的車輛環(huán)境，用于檢測，車輛在保持行駛方向的條件下將與其碰撞的物體，其中在即將與物體碰撞時，指示給駕駛員必需的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或必需的制動干預(yù)和/或?qū)崿F(xiàn)自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或自動的制動干預(yù)，用于避免與物體碰撞，為了確定是否即將與物體碰撞，考慮車輛車身的輪廓。在已知的系統(tǒng)中車輛假設(shè)作為矩形的箱子。這也適用于駐車系統(tǒng)，它們自動計(jì)算軌跡并沿軌跡行駛。但是在駕駛員執(zhí)行行駛操作時，通過假設(shè)車輛車身作為矩形箱子得到的限制不被駕駛員接受。一般，寬度向著車輛前面減小并且車輛拐角與車輛尖端相比部分地以直到15cm回縮。因?yàn)檐囕v車身在目前的系統(tǒng)中作為矩形箱子觀察，并因此不考慮回縮的寬度，不考慮緊貼地行駛，它由于事實(shí)上的車身形狀不會導(dǎo)致碰撞，但是與假設(shè)矩形的車身形狀碰撞。因此由于非矩形的車身形狀能夠?qū)崿F(xiàn)更緊貼地駛過，它允許比以目前不考慮車身形狀的系統(tǒng)更緊貼。因?yàn)轳{駛員一般可以非常準(zhǔn)確地推測其車輛的尺寸并因此也能以非常小的距離在物體旁邊駛過，駕駛員不接受由行駛輔助系統(tǒng)給出的局部更大的距離，并因此不使用行駛輔助系統(tǒng)。因此通過考慮車輛車身輪廓能夠在行駛操作時更好地支持駕駛員。為了代表輪廓尤其可以使用簡化的兩維圖形，例如多邊形導(dǎo)線。這個多邊形相應(yīng)地通過車身的最大尺寸并通過對于碰撞重要的附加部件確定要求。但是輪廓也可以包括更詳細(xì)的3D模型，它一起考慮突出的寬度，例如車輛前面和尾部和車輛的不同高度。在優(yōu)選的實(shí)施例中以低速執(zhí)行行駛操作。執(zhí)行行駛操作時的速度最好小于30km / h，尤其小于20km / h。一般在調(diào)車操作或駐車過程時期望緊貼物體旁邊駛過。一般以低速執(zhí)行操作，因此特別有利地在以低速執(zhí)行行駛操作時執(zhí)行按照本發(fā)明的方法。為了識別物體，必需檢測車輛環(huán)境。為了避免碰撞尤其有利的是，至少檢測在行駛方向上在車輛前面的車輛環(huán)境。在車輛向前行駛時在行駛方向上在車輛前面意味著車輛前面的范圍，在向后行駛時在行駛方向上在車輛前面意味著在車輛后面的范圍。附加地也能夠檢測在車輛旁邊的范圍。 尤其必需檢測在車輛行駛期間經(jīng)過的范圍。為了檢測車輛環(huán)境最好使用距離傳感器。在此尤其使用這種距離傳感器，它們覆蓋附近范圍，即車輛前面約15m的范圍?？梢允褂玫倪m合的傳感器例如是超聲波傳感器、雷達(dá)傳感器或激光雷達(dá)傳感器。但是除了這些傳感器也可以使用電容式傳感器或視頻傳感器，例如立體-視頻系統(tǒng)。為了避免，當(dāng)車輛保持行駛方向時與即將碰撞的物體碰撞，在一優(yōu)選的實(shí)施例中首先執(zhí)行自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)。為了執(zhí)行轉(zhuǎn)向干預(yù)，首先確定必需的路徑，必需沿著該路徑行駛，用于避免碰撞。為了計(jì)算錯車路徑可以一起計(jì)算駕駛員的反應(yīng)時間，它對于避免碰撞是必需的。如果駕駛員沒有反應(yīng)，則執(zhí)行自動縱向干預(yù)，用于避免碰撞。錯車路徑尤其可以包括彎曲、軌跡或其它幾何描述的形狀。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，只有當(dāng)通過自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或推薦的轉(zhuǎn)向干預(yù)不能避免碰撞時，才實(shí)現(xiàn)自動的制動干預(yù)和/或推薦制動干預(yù)。通過下面的關(guān)系式描述對于制動干預(yù)必需的車輛減速a= (v2 / 2s)*F(d, s)(I)在等式I中a表示必需的車輛減速度，V是車速，d是物體與行駛區(qū)域中心到車輛輪廓沿著行駛區(qū)域曲率的距離。在此行駛區(qū)域是車身在行駛時經(jīng)過的范圍。在曲線行駛時也可能與車輛內(nèi)側(cè)碰撞。因此在障礙物與車輛側(cè)面上的碰撞地點(diǎn)之間確定距離S。函數(shù)F(d，s)作為邊界函數(shù)并且推斷提前干預(yù)。對于緊急制動干預(yù)，當(dāng)數(shù)值s > 0并且S-B(V)-D < 0時F(d，s)=l，否則等于O。在此B(V)是與速度有關(guān)的制動行程，D是與障礙物的安全距離。在此安全距離以數(shù)值給定。通常的安全距離例如為10cm。為了避免碰撞，根據(jù)轉(zhuǎn)向楔入角、車輛速度、車輛車身的輪廓和即將與其碰撞的物體的位置計(jì)算錯車曲率。由錯車曲率得到錯車路徑，車輛必需沿著它行駛，用于避免與物體碰撞。在優(yōu)選的實(shí)施例中，根據(jù)車輛與物體的距離和車輛的速度以及錯車路徑形成一轉(zhuǎn)向力矩，用于指示給駕駛員避免與物體碰撞必需的轉(zhuǎn)向楔入角。通過施加的轉(zhuǎn)向力矩駕駛員命令執(zhí)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動，它通過施加的力矩給定。必需的轉(zhuǎn)向力矩M例如可以通過下面的等式確定M = p*k(2)
在等式2中p表示比例系數(shù)并且k表示為了避免碰撞必需的錯車路徑。尤其可以通過計(jì)算錯車曲率確定錯車路徑。在此這個錯車曲率是假設(shè)的駕駛員反應(yīng)時間、例如0.7s、車速、車輛輪廓、障礙物與行駛區(qū)域中心的距離和最近的障礙物在行駛區(qū)域中與車輛輪廓沿著行駛區(qū)域曲率的距離的函數(shù)。比例系數(shù)P最好這樣選擇，通過駕駛員可以過控制最大產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力矩，但是在低速時也可以克服輪胎的摩擦力。有利地可以由與車輛參數(shù)有關(guān)的特征曲線或特征域中選擇比例系數(shù)P。確定錯車曲率的基礎(chǔ)是坐標(biāo)s和d，它們可以確定每個由傳感器檢測的區(qū)域點(diǎn)。這些區(qū)域點(diǎn)從當(dāng)?shù)氐牡芽栕鴺?biāo)系在使用轉(zhuǎn)向角的情況下轉(zhuǎn)移到(x，d)坐標(biāo)系。在此d表示行駛區(qū)域中心的側(cè)面距離。如果d的值d=0，則這意味著一位于行駛區(qū)域中心的物體。對于直線行駛d=y，y是側(cè)面的笛卡爾物體坐標(biāo)。在曲線行駛時行駛區(qū)域和其邊界取決于行駛的曲率以及車輛輪廓。行駛區(qū)域邊界通過車輛輪廓的那些拐角點(diǎn)分別以最大和最小曲率確定。因此行駛區(qū)域中心和例如其與后軸的交點(diǎn)隨著所調(diào)整的轉(zhuǎn)向角變化。s首先表示周圍點(diǎn)沿著行駛區(qū)域的縱向距離；它對于通過轉(zhuǎn)向角給定的曲率對應(yīng)于圓弧長度。這個圓弧長 度有利地確認(rèn)為直到輪廓的距離并因此對應(yīng)于直到達(dá)到周圍點(diǎn)還可行駛的路程。為了避免與即將與其碰撞的物體碰撞，根據(jù)即將與其碰撞的物體的位置、當(dāng)前的轉(zhuǎn)向楔入角和車輛車身的輪廓確定用于自動的制動干預(yù)的時刻。在此這樣獲得用于自動制動干預(yù)的時刻，在碰撞前能夠及時停止車輛。在一實(shí)施例中，當(dāng)駕駛員施加與給定的轉(zhuǎn)向楔入角相反的轉(zhuǎn)向力矩時，中斷在行駛操作時支持駕駛員。為此必需使駕駛員克服在方向盤上顯現(xiàn)出來的轉(zhuǎn)向力矩。通過克服轉(zhuǎn)向力矩顯示出，駕駛員不想跟隨由系統(tǒng)給定的方向。這例如在存在兩種可能性繞開即將碰撞的物體時是有意義的，例如在車輛正面駛向柱子的時侯。備選地也能夠，駕駛員例如正面駛向障礙物，但是在達(dá)到障礙物前車輛想停止。例如可以是柱子或也可以是墻或壁體，它們向前面限制駐車空隙。在這種情況下駕駛員不期望錯車操作，而是繼續(xù)直線行駛直到物體。當(dāng)行駛操作對于駕駛員的支持已經(jīng)中斷時，例如通過駕駛員反作用于推薦已經(jīng)施加轉(zhuǎn)向力矩的時候，還能夠重新支持駕駛員，如果在中斷支持以后通過由駕駛員給定的轉(zhuǎn)向楔入角達(dá)到一為了繞開物體替代實(shí)現(xiàn)的軌跡的時候。在這種情況下可以支持所選擇的用于繞開即將與其碰撞的物體的軌跡。在優(yōu)選的實(shí)施例中，給車輛駕駛員指示關(guān)于自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或自動的制動干預(yù)的信息。在此例如在轉(zhuǎn)向干預(yù)時顯示計(jì)劃的方向。此外有利的是，對駕駛員不僅顯示關(guān)于干預(yù)本身的信息，例如干預(yù)的方向和強(qiáng)度，和/或也顯示干預(yù)的根據(jù)。例如可以通過具有所示物體的環(huán)境的兩維圖實(shí)現(xiàn)顯示。顯示例如可以支持干預(yù)，通過由車輛駕駛員理解干預(yù)，或者甚至部分地替換干預(yù)。為此例如能夠只顯示轉(zhuǎn)向干預(yù)并且自動地執(zhí)行制動干預(yù)或者只顯示兩種干預(yù)。然后駕駛員可以跟隨顯示，用于避免碰撞即將與其碰撞的物體。


在附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例并且在下面的描述中詳細(xì)解釋。附圖示出圖I 一車輛和在直線行駛時圍繞車輛的保護(hù)范圍，圖2 —車輛和在曲線行駛時圍繞車輛的保護(hù)范圍，
圖3 —車輛和在出現(xiàn)障礙物時的保護(hù)范圍，圖4 一車輛和用于避免碰撞的軌跡，圖5行駛區(qū)域與行駛區(qū)域中的障礙物的第一實(shí)施例，圖6行駛區(qū)域與行駛區(qū)域中的障礙物的第二實(shí)施例，圖7用于計(jì)算轉(zhuǎn)向干預(yù)的函數(shù)的第一實(shí)施例，圖8用于計(jì)算轉(zhuǎn)向干預(yù)的函數(shù)的第二實(shí)施例，圖9干預(yù)強(qiáng)度與按照圖7的函數(shù)的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式在圖I中示出一車輛和在直線行駛時圍繞車輛的保護(hù)范圍。為了在行駛操作時持續(xù)地支持車輛I駕駛員，避免與車輛周圍中的物體碰撞，定義一保護(hù)范圍3，在其中為了車輛I無阻礙地繼續(xù)行駛不允許有可能導(dǎo)致與車輛碰撞的物體。這種物體例如是其它車輛、壁體、柱子或有可能是人。也可能是其它的物體，它們可能是障礙物，車輛I可能與它們碰撞。為了檢測，是否有物體位于保護(hù)范圍，一般使用距離傳感器。適合的傳感器例如是超聲波傳感器、雷達(dá)傳感器、激光雷達(dá)傳感器或具有距離信息的視頻傳感器。各種傳感器可以單獨(dú)地使用或者組合地使用。為了檢測車輛I環(huán)境一般在前面部位和車尾部位使用傳感器。附加地也能夠側(cè)面在車輛上安置傳感器，用于檢測車輛側(cè)面的部位。具有高分辨的方向信息的給出輪廓的傳感器特別適合作為距離傳感器。這例如是激光雷達(dá)傳感器或具有距離信息的視頻傳感器。在直線行駛時，保護(hù)范圍3對稱于車輛軸線5，如同在圖I中所示的那樣。只要在保護(hù)范圍3中沒有被車輛I的傳感器檢測到的物體，能夠?qū)崿F(xiàn)無阻礙的直線行駛并且無需干預(yù)，用于在其行駛操作時支持駕駛員。因?yàn)樵诟咚贂r必需提前導(dǎo)入錯車操作并且制動行程也更長，有利的是，根據(jù)速度定義保護(hù)范圍3。因此例如能夠以降低的車輛I速度使保護(hù)范圍3更小。在圖2中示出一車輛和在曲線行駛時圍繞車輛的保護(hù)范圍。與在車輛I直線行駛時不同，在曲線行駛時尤其也在轉(zhuǎn)彎方向上在車輛前面也必需沒有障礙物。為了保證這一點(diǎn)，例如可以根據(jù)轉(zhuǎn)向楔入角使保護(hù)范圍3變形。例如在圖2中對于右轉(zhuǎn)彎過程示出這一點(diǎn)。在前輪7向右楔入時尤其車輛右前的范圍被保護(hù)范圍3覆蓋。為此例如在圖2中所示的那樣，使保護(hù)范圍3這樣“彎曲”，使離車輛I最遠(yuǎn)的保護(hù)范圍尖端9位于對于曲線行駛計(jì)劃的軌跡11上。在轉(zhuǎn)向楔入角變化并由此也使前輪7尖端變化時相應(yīng)地也改變保護(hù)范圍3的形狀。在左轉(zhuǎn)彎過程時保護(hù)范圍3的形狀變化與在圖2中所示的實(shí)施例成鏡像。在圖3中示出一車輛和在出現(xiàn)障礙物時的保護(hù)范圍。由圖3給出一車輛I和車輛直線駛出的保護(hù)范圍3。在此直線駛出以軌跡13表示。按照圖3的視圖一物體15進(jìn)入到保護(hù)范圍3，它應(yīng)該沒有對于無阻礙直線駛出的物體。物體15在這里以圓形簡示并且例如可以是人、花桶或任意其它物體。在物體15不運(yùn)動時車輛I繼續(xù)直線、行駛導(dǎo)致與物體15碰撞。這種碰撞要通過按照本發(fā)明的方法防止。如果駕駛員未及時導(dǎo)入錯車操作，由車輛I執(zhí)行自動轉(zhuǎn)向干預(yù)。通過自動轉(zhuǎn)向干預(yù)走過的路段對應(yīng)于曲線行駛的軌跡11。在此這樣計(jì)算軌跡11，使以軌跡11給出的保護(hù)范圍17這樣變形，使物體15不進(jìn)入到保護(hù)范圍17中。在此除了車輛I轉(zhuǎn)向也可能需要，例如降低速度或者完全制動車輛，如果在車輛I如圖3所示轉(zhuǎn)彎時，不能避免碰撞的時候。為了尤其在緩慢行駛時、即在速度< IOkm / h時能夠盡可能緊貼物體15旁邊駛過，在計(jì)算保護(hù)范圍3時考慮車輛的輪廓19。與已知的系統(tǒng)中不同，其中車輛I 一般以矩形形狀表示，通過考慮車輛尤其在車輛拐角部位中的輪廓19能夠明顯更接近物體15行駛，如同一般也由車輛駕駛員所執(zhí)行的那樣。通過考慮車輛I輪廓19在確定保護(hù)范圍3時能夠提高例如通過車輛I駕駛員的系統(tǒng)認(rèn)可性。此外由于更加緊貼物體15行駛的可能性能夠更多地借助于行駛輔助系統(tǒng)錯車，按照本發(fā)明的方法轉(zhuǎn)換到該系統(tǒng)，而在按照現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中通過行駛輔助系統(tǒng)的支持似乎不能繼續(xù)行駛，因?yàn)橛捎谲囕v以矩形形狀模型化似乎不再可能在物體15旁邊行駛。
如果在按照本發(fā)明的方法中，如圖3所示，一物體15進(jìn)入到車輛I的保護(hù)范圍3，通過行駛輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)干預(yù)，它轉(zhuǎn)換按照本發(fā)明的方法。如果只通過轉(zhuǎn)向干預(yù)就能夠?qū)崿F(xiàn)錯車，就只執(zhí)行轉(zhuǎn)向干預(yù)。如果能夠以低速繞行物體15，還降低車速。只有在不再能夠錯車的情況下，才制動車輛I到停止。除了在駐車過程時支持車輛I駕駛員以外，按照本發(fā)明的方法也可以在任意其它操作時使用。因此本方法例如也可以用于避免在緩慢行駛時與物體碰撞，例如在死胡同、駛?cè)氲今v車空隙或者車庫中或者也在轉(zhuǎn)彎的時候。為了執(zhí)行本方法使用的行駛輔助系統(tǒng)可以自動地在緩慢行駛時激活，或者由駕駛員手動地接通。如果能夠手動地接通，則這一點(diǎn)可以通過任意的輸入裝置實(shí)現(xiàn)，如同在車輛中現(xiàn)有的那樣，例如開關(guān)、多功能按鍵或者觸摸屏。為了避免誤使用和不清晰的輸出背景有利的是，使執(zhí)行按照本發(fā)明的方法時的車速限制到低的最高車速，例如30km / h。例如當(dāng)駕駛員超過車速限制時可能出現(xiàn)不清晰的輸出背景，在高速時例如由于傳感器作用半徑或者處理遲緩，系統(tǒng)不再可能保證無碰撞。通過行駛輔助系統(tǒng)使用按照本發(fā)明的方法有利的是，在車輛的方向盤上施加一力矩。由此駕駛員得到一信息，系統(tǒng)干預(yù)。但是也還存在可能性，由駕駛員施加反作用于系統(tǒng)推薦的轉(zhuǎn)向力矩。為此必需使由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向力矩大于一定的閾值。如果是這種情況，由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向力矩作為一致愿望評價并且使用于執(zhí)行按照本發(fā)明方法的系統(tǒng)無效。但是備選地也可以還激活系統(tǒng)。如果駕駛員例如在圖3所示的實(shí)施例中向左旋轉(zhuǎn)方向盤，例如從達(dá)到某個角度開始也可以在左側(cè)通過物體15。因此駕駛員首先以與初始計(jì)劃一致的力轉(zhuǎn)向，但是從達(dá)到能夠在另一側(cè)繞過物體15的轉(zhuǎn)向角開始，通過按照本發(fā)明的方法繼續(xù)支持。此外有利的是，對駕駛員指示通過行駛輔助系統(tǒng)干預(yù)，由此使駕駛員知道例如關(guān)于干預(yù)本身的信息，例如關(guān)于干預(yù)的方向和強(qiáng)度。此外也能夠給駕駛員關(guān)于干預(yù)的根據(jù)。這一點(diǎn)例如可以通過視覺觀察具有加入障礙物的環(huán)境實(shí)現(xiàn)。在此視覺觀察可以兩維或三維地在適合的車輛顯示裝置上實(shí)現(xiàn)。在此例如能夠規(guī)定兩維的視覺觀察，它與由現(xiàn)有技術(shù)已知的以超聲波為基礎(chǔ)的、具有以顯示器指示的碰撞警示系統(tǒng)類似地構(gòu)造。在此顯示可以使車輛駕駛員明了干預(yù)或者也可能替換干預(yù)。在這里例如能夠只顯示轉(zhuǎn)向干預(yù)并且自動執(zhí)行制動干預(yù)或者顯示兩種干預(yù)。在這種情況下駕駛員可以通過適合的動作跟隨指示。另一可能性是確定必需的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或制動干預(yù)，用于避免與物體15碰撞，例如保護(hù)范圍作為用于轉(zhuǎn)向干預(yù)和制動干預(yù)的潛在區(qū)域并且計(jì)算車輛范圍與物體的搭接。為此用于自動干預(yù)的潛在區(qū)域PB(V，K)和用于轉(zhuǎn)向干預(yù)的潛在區(qū)域(V，K)要具有當(dāng)前的縱向速度V和當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角K。轉(zhuǎn)向力矩I和制動減速b在車輛區(qū)域的每個量化點(diǎn)i=l-*n上通過微分確定^^
OVOK由此由每個被障礙物占據(jù)的點(diǎn)在車輛范 圍中給定在縱向或橫向上的干預(yù)。由所有的障礙物點(diǎn)在車輛范圍中銜接地確定派生的總制動干預(yù)B或總轉(zhuǎn)向干預(yù)B=max (bj)和I=nMx|,|i1>fl)“0)因此對于制動干預(yù)B評價障礙點(diǎn)，它要求最強(qiáng)的干預(yù)，對于轉(zhuǎn)向干預(yù)評價兩種干預(yù)的差別，它們分別要求最強(qiáng)烈的向左或向右干預(yù)。為了對于制動干預(yù)得到有意義構(gòu)成的潛在區(qū)域，例如能夠由相對速度V和沿著預(yù)測軌跡31的距離s確定為了避免與物體碰撞必需的制動減速。在此預(yù)測的軌跡21是由車輛在實(shí)際轉(zhuǎn)向楔入時行駛的軌跡。下面為了簡化以豎立的障礙為例。制動減速是由行駛輔助系統(tǒng)進(jìn)行的干預(yù)并且要由潛在區(qū)域的偏導(dǎo)數(shù)給出。制動減速等于
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2-S d\f因此對于潛在區(qū)域Pb可以對于制動干預(yù)給出下面的關(guān)系式Ps(s) =^--V3-F(d,s)其中，s是障礙物沿著預(yù)測軌跡21的距離，d是物體15與預(yù)測軌跡21的垂直距離。這一點(diǎn)在圖4中示出。為了計(jì)算干預(yù)和干預(yù)強(qiáng)度的算法可以在坐標(biāo)系中以參數(shù)d與s的關(guān)系表示。在上述的實(shí)施例中對于轉(zhuǎn)向干預(yù)和制動干預(yù)存在不同形狀的保護(hù)范圍(或潛在區(qū)域)。通過這種方式能夠考慮轉(zhuǎn)向干預(yù)和制動干預(yù)的不同特征。對于轉(zhuǎn)向干預(yù)的保護(hù)范圍形狀至少與目前的轉(zhuǎn)向角有關(guān)并且可能附加地與車輛I的速度和加速度有關(guān)。用于確定制動干預(yù)的保護(hù)范圍主要取決于車輛速度，但是也取決于轉(zhuǎn)向角。在一實(shí)施例中也能夠由同一潛在區(qū)域確定轉(zhuǎn)向干預(yù)和制動干預(yù)。在另一實(shí)施例中轉(zhuǎn)向干預(yù)不通過附加施加的轉(zhuǎn)向力矩起作用，而是利用轉(zhuǎn)向角疊加自主調(diào)整。對于駕駛員由此得到完全不同的行駛感覺他與車輛在障礙物之間“懸浮”通過并且只還大略地給定方向。在這里可以通過斷開行駛輔助系統(tǒng)或者也可以例如通過非常劇烈地轉(zhuǎn)向或者相應(yīng)地干預(yù)縱向移動、例如通過操縱行駛踏板或制動踏板實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的一致性。除了向前行駛(如同在這里所示的那樣)以外，按照本發(fā)明的方法也可以用于向后行駛。在此有利的是，在嵌入向后行駛擋時保護(hù)范圍這樣旋轉(zhuǎn)，在圖I至3中看到的楔形向后示出并由此實(shí)現(xiàn)無碰撞地向后行駛。在此類似于上述的向前行駛地執(zhí)行向后行駛。為了可以執(zhí)行這種向后行駛，需要相應(yīng)的尾部傳感器，即距離傳感器，它們設(shè)置在車輛的尾部。轉(zhuǎn)向干預(yù)和制動干預(yù)的保護(hù)范圍可以附加地按照主觀判據(jù)構(gòu)成。因此例如能夠通過附加地疊加例如非對稱的用于人們偏好模型的區(qū)域避免物理上正確的、但是不舒適的操作或優(yōu)選其它操作。這種區(qū)域例如可以有意義地模型化，駕駛員一般在駕駛員一側(cè)比在副駕駛一側(cè)可以更加緊貼地在障礙物旁邊駛過。這與在調(diào)車狀況下曲線行駛時類似。通過這種方式能夠使執(zhí)行按照本發(fā)明方法的行駛輔助系統(tǒng)繞開這些駕駛員本身也將避免的狀況。但是如果例如為了避免碰撞不能繞開這些狀況，則由行駛輔助系統(tǒng)控制它們。在一備選的實(shí)施例中也能夠計(jì)算必需的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或制動干預(yù)，無需潛在區(qū)域求導(dǎo)數(shù)。這一點(diǎn)例如可以銜接地實(shí)現(xiàn)。因此對于制動功能能夠選擇下面的關(guān)系式
V2u = —* F(dfs}
Is其中函數(shù)F(d，s)確定，以怎樣的狀況和以怎樣的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)干預(yù)。在這個實(shí)施例中對于轉(zhuǎn)向干預(yù)例如能夠選擇下面的關(guān)系A(chǔ) =ET*F(d, s)A K =2 入 /2s2目的是，確定所期望的轉(zhuǎn)向角變化AK。為此由物體環(huán)境數(shù)據(jù)并且借助于由實(shí)際轉(zhuǎn)向角代表的行駛區(qū)域獲得物體擠入深度ET。在此行駛區(qū)域是由車輛在駛過時覆蓋的范圍。為了匹配狀況地支持車輛I駕駛員，可以使行駛區(qū)域通過函數(shù)F(d，s)權(quán)衡。示例地在圖5和6中示出這一點(diǎn)。為了獲得必需的轉(zhuǎn)向干預(yù)或制動干預(yù)在第一步中對于每個時刻獲得對于行駛區(qū)域31的左半部27和右半部29的物體23，25擠入深度。在下一步中計(jì)算必需的或期望的轉(zhuǎn)向角變化A K或由此得到的轉(zhuǎn)向力矩。這一點(diǎn)例如可以作為直線關(guān)系選擇。在第二步中確定對于行駛區(qū)域31的左側(cè)和右側(cè)的最大干預(yù)。在最后一步中使左側(cè)和右側(cè)最大值與自身的轉(zhuǎn)向角或轉(zhuǎn)向力矩相加。在圖5中示出兩個物體23，25的擠入深度ET，其中物體23，25在各種情況下都只部分地伸到行駛區(qū)域31中，與此不同在圖6中物體25完全在行駛區(qū)域31中。在這種情況下擠入深度ET由完全位于行駛區(qū)域31中的物體25的點(diǎn)確定，它是最遠(yuǎn)離行駛區(qū)域的邊緣。在另一實(shí)施例中也能夠，為了計(jì)算轉(zhuǎn)向干預(yù)代替擠入深度ET使用函數(shù)F(d)的數(shù)值。這個函數(shù)最好對稱于行駛區(qū)域中心。相應(yīng)的函數(shù)在圖7的第一實(shí)施例中和圖8中的第二實(shí)施例中示出。在此在X軸上標(biāo)出物體距離d并且在y軸上標(biāo)出函數(shù)值F(d)。通過虛線表示行駛區(qū)域31的邊界33。對于函數(shù)F(d)的表征例如可以是下面的特性F (d)對于I d I >行駛區(qū)域?qū)挾? 2F(d)是連續(xù)的F (行駛區(qū)域?qū)挾? 2)=0在行駛區(qū)域邊緣上關(guān)系F (d) (行駛區(qū)域?qū)挾? 2)有效函數(shù)F(d)可以在另一實(shí)施例中超過預(yù)測的行駛區(qū)域邊緣擴(kuò)展，用于附加地對于無碰撞保證安全距離。這個距離例如也可以根據(jù)車速選擇。為了計(jì)算干預(yù)強(qiáng)度能夠通過行駛區(qū)域31左半部和右半部首先分開地分別按照
I=F (d) / s2確定在整個變化區(qū)域上的最大干預(yù)。在此，在通過檢測范圍中的測量點(diǎn)代表障礙物的前提下，d總是測量點(diǎn)在障礙物上分別與附近的行駛區(qū)域邊緣的距離。在其它情況下可以類似地例如通過抽樣方法進(jìn)行。對于在行駛區(qū)域中的每個障礙測量點(diǎn)i=l-n計(jì)算必需的干預(yù)強(qiáng)度li。最大干預(yù)強(qiáng)度1_，I和l_，r在左行駛區(qū)域半部和右行駛區(qū)域半部分別以不同的符號與派生的干預(yù)強(qiáng)度Ims相加。對于矩形的物體通過這個方法例如得到在圖9中所示的對于左和右的行駛區(qū)域半部I1和L以及對于派生的總干預(yù)Ims的干預(yù)強(qiáng)度，矩形的障礙物以半行駛區(qū)域?qū)挾葹榛A(chǔ)，障礙物從左向右通過行駛區(qū)域運(yùn)動以及按照圖7的干預(yù)函數(shù)。在圖9中在X軸上示出時間，在y軸上示出干預(yù)強(qiáng)度I。有利地是，本方法不局限于具有單個障礙物的背景，因?yàn)椴皇褂猛ㄟ^測量點(diǎn)到物體的關(guān)系的信息。因此物體的輪廓不是執(zhí)行本方法的前提，但是也可以在另一實(shí)施例中作 為障礙物信息使用。在另一實(shí)施例中左和右行駛區(qū)域半部27，29限制在行駛區(qū)域中的兩個平行帶，例如沿著預(yù)測的輪胎滾動軌跡。對于計(jì)算干預(yù)強(qiáng)度只觀察障礙物，其擠入到這些帶中的深度大于零。
權(quán)利要求
1.一種用于在行駛操作時支持車輛(I)駕駛員的方法，其中至少檢測在行駛方向上在車輛(I)前面的車輛(I)環(huán)境，用于檢測車輛(I)在保持行駛方向的條件下將與其碰撞的物體(15，23，25)，其中在即將與物體(15，23，25)碰撞時指示給駕駛員必需的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或必需的制動干預(yù)和/或?qū)崿F(xiàn)自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或自動的制動干預(yù)，用于避免與物體(15，23，25)碰撞，其特征在于，為了確定是否即將與物體(15，23，25)碰撞，考慮車輛(I)車身的輪廓(19)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述行駛操作時的速度小于30km/ h。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，為了檢測車輛(I)環(huán)境使用距離傳感器、尤其超聲波傳感器、雷達(dá)傳感器或激光雷達(dá)傳感器。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，只有當(dāng)通過自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或推薦的轉(zhuǎn)向干預(yù)不能避免碰撞時，才實(shí)現(xiàn)自動的制動干預(yù)和/或推薦制動干預(yù)。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)轉(zhuǎn)向楔入角、車輛(I)速度、車輛(I)車身的輪廓和即將與其碰撞的物體(15，23，25)的位置計(jì)算錯車路徑。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，根據(jù)車輛(I)與物體(15，23，25)的距離和車輛(I)的速度形成一轉(zhuǎn)向力矩，用于指示給駕駛員避免與物體(15，23，25)碰撞必需的轉(zhuǎn)向楔入角。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于，由即將與其碰撞的物體(15,23,25)的位置、當(dāng)前的轉(zhuǎn)向楔入角和車輛(I)車身的輪廓(19)確定用于自動的制動干預(yù)的時刻。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于，當(dāng)駕駛員施加與給定的轉(zhuǎn)向楔入角相反的轉(zhuǎn)向力矩時，中斷支持。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)在中斷支持以后達(dá)到一為了繞開物體替代的可能的軌跡時，實(shí)現(xiàn)重新支持駕駛員。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，給車輛(I)駕駛員指示關(guān)于自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)和/或自動的制動干預(yù)的信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在行駛操作時支持車輛(1)駕駛員的方法，其中至少檢測在行駛方向上在車輛(1)前面的車輛(1)環(huán)境，用于檢測車輛(1)在保持行駛方向的條件下將與其碰撞的物體(15，23，25)，其中在即將與物體(15，23，25)碰撞時指示給駕駛員必需的轉(zhuǎn)向干預(yù)和／或必需的制動干預(yù)和／或?qū)崿F(xiàn)自動的轉(zhuǎn)向干預(yù)和／或自動的制動干預(yù)，用于避免與物體(15，23，25)碰撞。為了確定是否即將與物體(15，23，25)碰撞，考慮車輛(1)車身的輪廓(19)。
文檔編號B60W30/095GK102762436SQ201180009974
公開日2012年10月31日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月18日
發(fā)明者F·貝爾瑟, M·舍爾, S·克諾普 申請人:羅伯特·博世有限公司