用于至少部分獨(dú)立地控制機(jī)動(dòng)車輛的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于至少部分獨(dú)立地控制機(jī)動(dòng)車輛的方法。在用于至少部分獨(dú)立地控制車輛、尤其機(jī)動(dòng)車輛、尤其用于獨(dú)立地泊車的方法中，發(fā)明本質(zhì)地規(guī)定，車輛的運(yùn)動(dòng)被預(yù)先計(jì)算，置于車輛之外的物體的位置被檢測(cè)，在車輛和物體之間的在車輛的外殼處的可能的空間上和/或時(shí)間上的接觸區(qū)域被預(yù)先計(jì)算，在預(yù)先計(jì)算的空間上和/或時(shí)間上的接觸區(qū)域處，固體聲測(cè)量被執(zhí)行，并且如果通過(guò)所測(cè)量的固體聲信號(hào)滿足事先確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么警報(bào)信號(hào)被發(fā)送給控制單元。
【專利說(shuō)明】
用于至少部分獨(dú)立地控制機(jī)動(dòng)車輛的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于至少部分獨(dú)立地控制車輛、尤其機(jī)動(dòng)車輛、尤其用于獨(dú)立地泊車的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]駕駛輔助系統(tǒng)、諸如用于在停車機(jī)動(dòng)動(dòng)作或者其它駕駛狀況情況下避免碰撞的泊車輔助設(shè)備是已知的，并且在越來(lái)越多的機(jī)動(dòng)車輛中被使用。所述駕駛輔助系統(tǒng)在該情況下大多基于兩個(gè)功能原理。一方面存在泊車輔助設(shè)備，所述泊車輔助設(shè)備以超聲波傳感器的使用為基礎(chǔ)。所述超聲波傳感器大多被布置在車輛的后保險(xiǎn)杠和前保險(xiǎn)杠中，并且發(fā)出超聲波信號(hào)和接收相應(yīng)的反射。發(fā)出的和又被接收的信號(hào)的運(yùn)行時(shí)間被評(píng)估。由所述運(yùn)行時(shí)間可以計(jì)算傳感器到物體的距離，其中發(fā)出的超聲波信號(hào)在所述物體處被反射。為車輛的駕駛員大多輸出聲學(xué)信號(hào)，所述聲學(xué)信號(hào)給出到處于車輛后面的物體的間隔的提示。使用超聲波傳感器不利的是，超聲波傳感器具有大約20cm至30cm的盲區(qū)。從而處于車輛后面的盲區(qū)之內(nèi)的物體因此可能不被探測(cè)。所述盲區(qū)基于:傳感器在發(fā)出超聲波信號(hào)后需要一定的時(shí)間用以振動(dòng)衰減，直到用于反射的信號(hào)的接收準(zhǔn)備可以被建立為止。如果所述超聲波信號(hào)通過(guò)非常近的物體被反射，那么當(dāng)反射的信號(hào)又遇到傳感器并且反射的超聲波信號(hào)不能被探測(cè)時(shí)，所述傳感器尚未處于接收準(zhǔn)備狀態(tài)。此外，在緩慢地倒車時(shí)、例如在停車機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)，熱的廢氣可能在進(jìn)行泊車的車輛和位于之后的物體之間積聚，并且由此這樣地改變空氣的超聲波傳導(dǎo)，使得可能不發(fā)生通過(guò)超聲波傳感器對(duì)處于之后的物體的探測(cè)。
[0003]用于駕駛輔助系統(tǒng)的另一功能原理基于車輛借助于加速度傳感器的加速度測(cè)量。如果發(fā)生與障礙物的接觸，那么車輛的運(yùn)動(dòng)被放慢，這從加速度傳感器的測(cè)量信號(hào)可以看出。使用加速度傳感器不利的是，所述加速度傳感器大多固定地與車輛車架連接，并且這里只有當(dāng)其他部件、諸如保險(xiǎn)杠已經(jīng)由于接觸而損壞時(shí)，加速度的變化、也即由于接觸的減速才出現(xiàn)。此外，在具有高的質(zhì)量的車輛的情況下，已經(jīng)在低的加速度時(shí)高的力起作用。由此得出，在車輛與物體的已經(jīng)點(diǎn)狀的接觸面情況下可以形成到車輛上的非常高的壓力，但是所述壓力僅導(dǎo)致加速度傳感器的小信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提出用于至少部分獨(dú)立地控制車輛的方法，利用所述方法也可以確定非?？拷囕v的物體的運(yùn)動(dòng)，并且利用所述方法可以防止在車輛與物體接觸時(shí)較嚴(yán)重的損傷。
[0005]所述任務(wù)的解決利用具有專利權(quán)利要求1的特征的方法和利用按照專利權(quán)利要求11所述的車輛實(shí)現(xiàn)。改進(jìn)方案和有利的擴(kuò)展方案在各自的從屬權(quán)利要求中予以說(shuō)明。
[0006]用于至少部分獨(dú)立地控制車輛、尤其機(jī)動(dòng)車輛、尤其用于獨(dú)立地對(duì)車輛、尤其機(jī)動(dòng)車輛泊車的方法按照本發(fā)明特點(diǎn)在于，車輛的運(yùn)動(dòng)被預(yù)先計(jì)算，置于車輛之外的物體的位置被檢測(cè)，在車輛和物體之間在車輛的外殼處的可能的空間上和/或時(shí)間上的接觸區(qū)域被預(yù)先計(jì)算，固體聲測(cè)量在預(yù)先計(jì)算的空間上和/或時(shí)間上的接觸區(qū)域處被執(zhí)行，并且如果通過(guò)測(cè)量到的固體聲信號(hào)滿足事先確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么警報(bào)信號(hào)被發(fā)出。
[0007]在許多駕駛狀況中、例如在泊車時(shí)，而也當(dāng)在堵車或者其它類型的車輛隊(duì)伍中行駛時(shí)，對(duì)圍繞車輛的區(qū)域的監(jiān)控有決定性意義。借助于優(yōu)選地布置在保險(xiǎn)杠中的超聲波傳感器，傳感器的盲區(qū)之外的物體可以被探測(cè)。為了估計(jì)在車輛和物體之間是否可能發(fā)生接觸，車輛的運(yùn)動(dòng)被預(yù)先計(jì)算。為此，例如車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡可以被計(jì)算。由障礙物的例如借助于超聲波傳感器確定的位置和車輛的預(yù)先計(jì)算的運(yùn)動(dòng)預(yù)先確定在車輛的外殼處的可能的空間上的接觸區(qū)域，其中在所述接觸區(qū)域中可能發(fā)生車輛與障礙物的接觸。除了在外殼處的空間上的接觸區(qū)域之外，同樣可能的是，時(shí)間段被確定，在所述時(shí)間段中，可能發(fā)生障礙物和車輛的外殼之間的接觸。為了檢驗(yàn)是否發(fā)生了車輛和障礙物之間的接觸，在預(yù)先計(jì)算的接觸區(qū)域中執(zhí)行固體聲測(cè)量。例如固體聲信號(hào)也或者固體聲信號(hào)的變化可以在保險(xiǎn)杠的相應(yīng)的位置處被探測(cè)，使得可以關(guān)于在所述區(qū)域中是否發(fā)生了與障礙物的接觸而做出經(jīng)論證的陳述。此外還可以在預(yù)先確定的時(shí)間區(qū)域中相應(yīng)地記錄固體聲信號(hào)用于檢驗(yàn)，其中在所述時(shí)間區(qū)域中可能發(fā)生車輛和障礙物之間的接觸。例如時(shí)間段被事先確定，在所述時(shí)間段中可能發(fā)生保險(xiǎn)杠和障礙物之間的接觸，并且在所述時(shí)間段中于是在保險(xiǎn)杠處記錄固體聲信號(hào)。在確定出接觸時(shí)，警報(bào)信號(hào)例如被發(fā)送給控制單元。通過(guò)所述控制單元于是可以采取措施，所述措施抵抗與障礙物的接觸，或者防止車輛的其它可能更嚴(yán)重的損壞。
[0008]在所述方法的實(shí)施方式中，在接收警報(bào)信號(hào)后，發(fā)出用于使車輛減速的信號(hào)。如果在預(yù)計(jì)算的接觸區(qū)域處測(cè)量的固體聲信號(hào)符合所確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么相應(yīng)的警報(bào)信號(hào)例如可以被發(fā)送給優(yōu)選的中央控制單元。所述控制單元可以相應(yīng)地采取對(duì)策。因此控制單元可以發(fā)出信號(hào)，所述信號(hào)例如引起車輛的放慢，以便防止更大的損傷。例如當(dāng)在保險(xiǎn)杠的區(qū)域中接觸情況下在該方向上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)可能發(fā)生例如車輛車架的更嚴(yán)重的損壞。車輛的減速或者放慢可以在此以不同的方式進(jìn)行，例如可以采取車輛的突然的緊急制動(dòng)，或者使所述車輛緩慢地剎住。通過(guò)所述方法，因此可以比對(duì)于人類駕駛員而言可能的更快速地和更可靠地識(shí)別車輛例如與障礙物的接觸，并且可以與允許人類的反應(yīng)時(shí)間相比更快速地采取對(duì)策。
[0009]在所述方法的改進(jìn)方案中，車輛的速度分布圖(Geschwndigkeitsprof i I)進(jìn)入(eingehen)車輛的運(yùn)動(dòng)的預(yù)先計(jì)算中。通過(guò)評(píng)估速度分布圖和相應(yīng)的當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向，可以預(yù)先確定車輛外殼和可能存在的障礙物之間的接觸區(qū)域。
[0010]在所述方法的另一改進(jìn)方案中，物體的位置借助于超聲波測(cè)量被確定。為了確定在置于車輛之外的物體和車輛的外殼之間的接觸區(qū)域，需要盡可能準(zhǔn)確地檢測(cè)物體的位置。為此，可以利用超聲波傳感器執(zhí)行超聲波測(cè)量，所述超聲波傳感器已經(jīng)在許多機(jī)動(dòng)車輛中大批地被使用用于在泊車輔助系統(tǒng)情況下監(jiān)控間隔。物體的位置可以在傳感器的盲區(qū)之外被檢測(cè)，其中在物體進(jìn)入到傳感器的盲區(qū)中時(shí)，物體相對(duì)于車輛的位置可以借助于車輛的預(yù)先計(jì)算的運(yùn)動(dòng)被建模。
[0011]在所述方法的改進(jìn)方案中，事先確定的標(biāo)準(zhǔn)是屬于可能的接觸的固體聲信號(hào)的、預(yù)先已知的時(shí)間模式。固體聲信號(hào)的時(shí)間模式例如以信號(hào)的強(qiáng)度以及以在各自的譜中包含的頻率不同，其中所述時(shí)間模式在不同的接觸事件、諸如朝向保險(xiǎn)杠的碰撞或者帶有保險(xiǎn)杠斷裂的碰撞中形成。例如保險(xiǎn)杠與物體的觸碰式接觸在低頻的情況下具有低的強(qiáng)度。然而在保險(xiǎn)杠斷裂的情況下所述強(qiáng)度相對(duì)于觸碰事件的強(qiáng)度是高的，并且所述頻譜是寬帶的。根據(jù)所述預(yù)先已知的特性，相應(yīng)地所接收的固體聲信號(hào)可以被分類，并且根據(jù)觸碰事件的類型，相應(yīng)的對(duì)策可以被采取。例如在觸碰事件的情況下，可以采取(einleiten)減速，而在保險(xiǎn)杠斷裂的情況下，采取立即緊急制動(dòng)。此外如果測(cè)量到的固體聲信號(hào)預(yù)示著沒(méi)有發(fā)生觸碰，那么可以由控制單元停止采取進(jìn)一步的措施。
[0012]在所述方法的另一改進(jìn)方案中，可能的接觸是物體與車輛的保險(xiǎn)杠的接觸。車輛的保險(xiǎn)杠和物體之間的接觸可以例如以僅輕的觸碰為特點(diǎn)，所述觸碰以固體聲信號(hào)的僅低的強(qiáng)度使人感覺(jué)到。例如可以在探測(cè)這樣的固體聲信號(hào)時(shí)采取制動(dòng)，或者中止泊車過(guò)程。
[0013]在所述方法的另一改進(jìn)方案中，可能的接觸是保險(xiǎn)杠的斷裂。保險(xiǎn)杠的斷裂在所測(cè)量的固體聲信號(hào)情況下以高的強(qiáng)度和寬帶的頻率分布為特色。作為對(duì)策在所述情況中可以由控制單元例如采取立即緊急制動(dòng)，以便防止對(duì)車輛、例如車輛車架的更嚴(yán)重的損傷。
[0014]在所述方法的另一改進(jìn)方案中，車輛的運(yùn)動(dòng)借助于線性預(yù)測(cè)被預(yù)先計(jì)算。所述線性預(yù)測(cè)是時(shí)間序列分析的數(shù)學(xué)方法，其中，未來(lái)的信號(hào)值借助于過(guò)去的信號(hào)值的線性函數(shù)被估計(jì)。借助于所述方法，處于超聲波傳感器的盲區(qū)中的物體與車輛的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以被建模。
[0015]在所述方法的改進(jìn)方案中，車輛的運(yùn)動(dòng)在泊車過(guò)程中只有在檢測(cè)到分配給車輛的保險(xiǎn)杠與物體的觸碰的固體聲信號(hào)的時(shí)間模式情況下才被放慢并且泊車過(guò)程被繼續(xù)直到到達(dá)停車位置為止。尤其在非常狹窄的停車空隙情況下的自動(dòng)泊車過(guò)程中，可能是有利的，例如一直繼續(xù)車輛的倒車，直到發(fā)生與處于車輛之后的物體、例如與其它車輛的非常輕的觸碰為止。對(duì)此，例如處于車輛之后的物體的位置可以被檢測(cè)，并且可能極有可能發(fā)生例如保險(xiǎn)杠之間的接觸的空間區(qū)域可以被預(yù)先計(jì)算。在保險(xiǎn)杠的該空間區(qū)域中，固體聲測(cè)量可以被執(zhí)行，其中在檢測(cè)到與非常輕的接觸相配的固體聲信號(hào)模式時(shí)，車輛的運(yùn)動(dòng)被中斷。在中斷所述運(yùn)動(dòng)之后，泊車過(guò)程被繼續(xù)，并且例如處于車輛之前的物體的位置被確定。所述過(guò)程相應(yīng)地一直繼續(xù)，直到到達(dá)泊車位置為止。車輛的運(yùn)動(dòng)在該自動(dòng)泊車過(guò)程中是非常小的，以便防止對(duì)車輛或者其它參與的物體的損傷。
[0016]在所述方法的另一改進(jìn)方案中，在輸出警報(bào)信號(hào)時(shí)，乘客安全裝置被預(yù)調(diào)節(jié)(vorkondit1nieren)。例如在車輛的保險(xiǎn)杠處存在斷裂的警報(bào)信號(hào)的輸入可以被解釋為事故的開(kāi)始。通過(guò)所述控制單元，例如除了采取緊急制動(dòng)外，還可以預(yù)調(diào)節(jié)乘客安全裝置、例如安全氣囊觸發(fā)裝置。因此所述乘客安全裝置能夠例如在存在事故的其它特征時(shí)較快速地被觸發(fā)。
[0017]本發(fā)明的另一方面在于具有至少一個(gè)固體聲傳感器和至少一個(gè)用于監(jiān)控圍繞車輛的環(huán)境的超聲波傳感器的車輛，其中發(fā)明基本地規(guī)定，所述車輛具有用于預(yù)先計(jì)算車輛的運(yùn)動(dòng)的計(jì)算單元，至少一個(gè)固體聲傳感器具有到車輛外殼的傳導(dǎo)固體聲的連接，所述車輛具有用于評(píng)估固體聲信號(hào)的評(píng)估裝置，并且所述評(píng)估裝置具有至少一個(gè)到車輛的至少一個(gè)控制裝置的傳導(dǎo)信號(hào)的連接。尤其所述車輛適合于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法。通過(guò)所述計(jì)算單元，車輛的運(yùn)動(dòng)可以被預(yù)先計(jì)算，并且利用所述超聲波傳感器，車輛之外的物體的位置可以被檢測(cè)。由所述信息，車輛和物體之間的在車輛的外殼處的時(shí)間上和/或空間上的接觸區(qū)域可以被確定。為了檢驗(yàn)在所述區(qū)域中實(shí)際上是否發(fā)生了接觸，可以在所述區(qū)域中利用固體聲傳感器執(zhí)行固體聲測(cè)量。所記錄的固體聲信號(hào)通過(guò)評(píng)估裝置評(píng)估，其中將所述固體聲信號(hào)與可能的觸碰事件的已知模式比較。由此如果接觸被確認(rèn)，那么警報(bào)信號(hào)可以通過(guò)傳導(dǎo)信號(hào)的連接被發(fā)送到控制裝置、例如車輛的中央控制單元，以便例如采取車輛的減速。
【附圖說(shuō)明】
[0018]隨后本發(fā)明根據(jù)在附圖中示出的實(shí)施例被進(jìn)一步闡述。示意圖:
在圖1中示出布置在車輛之外的物體和具有布置的超聲波傳感器的車輛的外殼的片段，和
在圖2中示出在碰觸情況下的固體聲信號(hào)和在帶有保險(xiǎn)杠斷裂的觸碰情況下固體聲信號(hào)的示例性圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在圖1中示意性地示出在機(jī)動(dòng)車輛的尾部區(qū)域中的保險(xiǎn)杠。超聲波傳感器2布置在保險(xiǎn)杠的外殼I處。通過(guò)發(fā)出和接收反射的超聲波信號(hào)，置于車輛之后的物體3可以被探測(cè)。因?yàn)橹钡匠暡▊鞲衅髟诎l(fā)出超聲波信號(hào)后又是準(zhǔn)備接收的為止需要一定的時(shí)間段，所以非?？拷鼈鞲衅鞣胖玫奈矬w不能被探測(cè)。所述物體于是處于所述超聲波傳感器的盲區(qū)4中。僅處于可見(jiàn)區(qū)域5中的物體可以被超聲波傳感器探測(cè)。通過(guò)預(yù)先計(jì)算車輛的運(yùn)動(dòng)和從而物體與車輛的相對(duì)運(yùn)動(dòng)6，能夠確定在車輛和物體3之間的接觸區(qū)域7 ο在所述接觸區(qū)域7處于是可以執(zhí)行固體聲測(cè)量用以檢驗(yàn)是否發(fā)生了物體3和車輛之間的接觸。
[0020 ]在圖2中示意性地示出車輛外殼I與物體3的觸碰的固體聲信號(hào)8。此外示出在物體3和保險(xiǎn)杠I之間的觸碰的固體聲信號(hào)9，其中發(fā)生了保險(xiǎn)杠的斷裂。所述固體聲信號(hào)8和9尤其在信號(hào)的強(qiáng)度方面不同，其中在斷裂時(shí)強(qiáng)度顯著更高，因?yàn)檩^高的能量被傳輸。
[0021]所有在上述描述和在權(quán)利要求中提到的特征可以以任意的選擇與獨(dú)立權(quán)利要求的特征組合。本發(fā)明的公開(kāi)因此不局限于所描述的或者所要求的特征組合，相反地，所有在本發(fā)明的范疇中有意義的特征組合可以被認(rèn)為是公開(kāi)的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于至少部分獨(dú)立地控制車輛、尤其機(jī)動(dòng)車輛、尤其用于獨(dú)立地泊車的方法， 其特征在于， 車輛的運(yùn)動(dòng)被預(yù)先計(jì)算， 置于車輛之外的物體(3)的位置被檢測(cè)， 車輛和物體(3)之間的在車輛的外殼(I)處的可能的空間上和/或時(shí)間上的接觸區(qū)域(7)被預(yù)先計(jì)算， 在預(yù)先計(jì)算的空間上和/或時(shí)間上的接觸區(qū)域(7)處，固體聲測(cè)量被執(zhí)行，并且 如果通過(guò)所測(cè)量的固體聲信號(hào)滿足事先確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么警報(bào)信號(hào)被發(fā)出。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在接收警報(bào)信號(hào)后，用于使車輛減速的信號(hào)被發(fā)出。3.按照權(quán)利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，車輛的速度分布圖進(jìn)入車輛的運(yùn)動(dòng)的預(yù)先計(jì)算中。4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，物體(3)的位置借助于超聲波測(cè)量被確定。5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，事先確定的標(biāo)準(zhǔn)是屬于可能的接觸的固體聲信號(hào)的、預(yù)先已知的時(shí)間模式。6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，可能的接觸是物體(3)與車輛的保險(xiǎn)杠的接觸。7.按照權(quán)利要求5或6之一所述的方法，其特征在于，可能的接觸是保險(xiǎn)杠的斷裂。8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，車輛的運(yùn)動(dòng)借助于線性預(yù)測(cè)被預(yù)先計(jì)算。9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，車輛的運(yùn)動(dòng)在泊車過(guò)程中只有在檢測(cè)到分配給車輛的保險(xiǎn)杠與物體(3)的觸碰的固體聲信號(hào)的時(shí)間模式時(shí)才被放慢，并且所述泊車過(guò)程被繼續(xù)直到到達(dá)停車位置為止。10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，在輸出警報(bào)信號(hào)時(shí)，乘客安全裝置被預(yù)調(diào)節(jié)。11.具有至少一個(gè)固體聲傳感器并且具有至少一個(gè)用于監(jiān)控圍繞車輛的環(huán)境的超聲波傳感器(2)的車輛，其特征在于，所述車輛具有用于預(yù)先計(jì)算車輛的運(yùn)動(dòng)的計(jì)算單元，至少一個(gè)固體聲傳感器具有到車輛的外殼(I)的傳導(dǎo)固體聲的連接，所述車輛具有用于評(píng)估固體聲信號(hào)的評(píng)估裝置，并且所述評(píng)估裝置具有至少一個(gè)到車輛的至少一個(gè)控制裝置的傳導(dǎo)信號(hào)的連接。
【文檔編號(hào)】B60W40/10GK105857307SQ201610078274
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】K.H.鮑姆格特爾, T.尼曼
【申請(qǐng)人】赫拉胡克公司