用於支持機動車的駕駛員的方法以及實施所述方法的設備的製作方法

2023-06-03 01:44:21

用於支持機動車的駕駛員的方法以及實施所述方法的設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於在駕駛操縱時支持機動車(7)的駕駛員的方法，所述方法包括以下步驟：(a)確定行駛通道(11)，所述機動車(7)在實施所述駕駛操縱期間在所述行駛通道中運動；自動地或半自動地實施所述駕駛操縱；(b)在所述駕駛操縱期間檢測所述機動車(7)的周圍環境；(c)當在所述行駛通道(11)中檢測到物體(15)時，使所述機動車停止，只要所述物體已經離開所述行駛通道(11)，則繼續所述駕駛操縱，和/或，當在所述行駛通道(11)以外探測到物體(15)時，使所述機動車制動並且緩慢地繼續所述駕駛操縱。此外，本發明也涉及一種用於實施所述方法的設備。
【專利說明】用於支持機動車的駕駛員的方法以及實施所述方法的設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於在駕駛操縱時支持機動車的駕駛員的方法。此外，本發明涉及一種實施所述方法的設備。
【背景技術】
[0002]為了在駕駛操縱時支持機動車的駕駛員，在市場上已經可以得到不同的方法和駕駛輔助系統。尤其已知在緩慢的駕駛操縱時、例如在停泊車輛時支持駕駛員的駕駛輔助系統。在此，區別在以下系統中和在半自動的和全自動的系統中:所述系統通知駕駛員與車輛的周圍環境中的物體的距離，從而所述駕駛員能夠在靠近物體時降低車輛的速度並且在需要時使車輛停止。
[0003]在半自動的駕駛輔助系統中，檢測機動車的周圍環境、計算用於實施駕駛操縱的軌跡並且向駕駛員給出轉向提示。然而，機動車的駕駛員在此還負責縱向引導和橫向引導。此外也已知以下系統:在所述系統中由駕駛輔助系統自動地實施或者僅僅縱向引導或者僅僅橫向引導。在此，在駕駛員負責橫向引導的系統中給出關於轉向迴轉的提示。在駕駛員負責縱向引導的系統中給出關於制動的提示以及關於向前行駛和向後行駛的變換的提示。
[0004]在自動的系統中，同樣檢測機動車的周圍環境、計算用於實施駕駛操縱的軌跡並且由駕駛輔助系統不僅在縱向弓I導方面而且在橫向引導方面自動地實施駕駛操縱。
[0005]與支持類型無關地，需要駕駛員在實施駕駛操縱時通過以下方式監視並且必要時幹預駕駛操縱:如果例如沒有由駕駛輔助系統識別到的物體位於行駛通道中或者如果運動的物體運動到駛通道中，則所述駕駛員例如終止所述駕駛操縱。替代地，駕駛員也可以通過以下方式再次接管控制:所述駕駛員例如調節與用於實施駕駛操縱預給定的轉向迴轉偏差的轉向迴轉，以便例如繞過可能的障礙物。
[0006]由DE10324810A1已知一種用於在泊車過程中支持機動車的駕駛員的方法。在此，自動地負責車輛的橫向引導。通過駕駛員操作方向盤，過度轉向預給定的橫向引導，並且終止自動的泊車過程。由【背景技術】已知的方法的缺點是，駕駛員的過度轉向總是終止駕駛操縱。如果例如物體運動出行駛通道，則不能實現駕駛操縱的繼續。原則上也終止駕駛操縱，同樣沒有設置例如以降低的速度繼續駕駛操縱。

【發明內容】

[0007]本發明的優點
[0008]根據本發明，提出一種用於在駕駛操縱時支持機動車的駕駛員的方法，所述方法包括以下步驟:
[0009](a)確定行駛通道，機動車在實施駕駛操縱期間在所述行駛通道中運動；以及自動地或半自動地實施駕駛操縱；
[0010](b)在駕駛操縱期間檢測機動車的周圍環境；
[0011](C)如果在行駛通道中檢測到物體，則使機動車停止，並且只要所述物體離開行駛通道，則繼續駕駛操縱，和/或，如果在行駛通道以外探測到物體，則使機動車制動並且緩慢地繼續駕駛操縱。
[0012]通過根據本發明的方法，在駕駛操縱時支持駕駛員，而例如在探測到附近的物體時不終止駕駛操縱。尤其有利的是，如果所探測的物體沒有位於行駛通道中，則繼續駕駛操縱。因此，如果物體雖然位於車輛的附近但不阻礙駕駛操縱，則駕駛員也得到支持。另一個優點是，在探測到行駛通道中的物體時僅僅中斷而不是終止駕駛操縱。如果位於行駛通道中的物體繼續運動並且又離開行駛通道，則繼續駕駛操縱。
[0013]在本發明的一種實施方式中，只要機動車的駕駛員操作駕駛踏板，就終止自動實施的駕駛操縱。首先，通過操作駕駛踏板使車輛加速。這通常導致:使機動車的速度增加至對於繼續自動實施的駕駛操縱而言過大的速度上。此外，由此給出以下可能性:駕駛員例如在計劃改變時可以超越系統並且可以終止駕駛操縱。
[0014]此外優選的是，如果降低機動車的速度，則不終止駕駛操縱。在由【背景技術】已知的駕駛輔助系統中，通常在由駕駛員操作機動車的制動裝置時終止駕駛操縱。然而，當與所計劃的行駛通道相交的物體、例如運動的物體位於車輛的周圍環境中時，例如也才可能需要速度的降低。例如在這種情形中需要降低駕駛操縱的速度，然而終止不是必需的。如果物體沒有通過系統正確地檢測到，則因此向駕駛員給出降低速度而不終止駕駛操縱的可能性。在此，在一種優選實施方式中能夠實現:駕駛員制動車輛直至靜止，然而在鬆開制動裝置之後又繼續駕駛操縱。
[0015]例如，能夠通過操作相應的功能開關實現駕駛操縱的終止。
[0016]根據本發明的方法不僅能夠用於自動的系統而且能夠用於半自動的系統。在自動的系統中，通過駕駛輔助系統自動地實施駕駛操縱。在此，駕駛輔助系統自動地控制縱向引導(即車輛的加速和制動)和橫向引導(即轉向運動)。在半自動的系統中，例如能夠實現自動地進行縱向引導並且機動車的駕駛員得到關於橫向引導的提示。替代地，也能夠實現駕駛員負責縱向引導而自動地實施橫向引導。當駕駛員負責車輛的縱向引導時，劇烈的加速尤其導致自動駕駛操縱的終止。
[0017]當半自動地實施駕駛操縱時，例如可以聽覺地、視覺地或觸覺地進行關於轉向的提示。在聽覺提示中，例如能夠實現通過語音輸出系統向駕駛員給出關於需要使車輛轉彎的提示。在視覺系統中，通過圖形顯示向駕駛員給出關於相應的轉向迴轉的提示。因此，例如能夠實現通過箭頭顯示示出使方向盤朝哪個方向運動並且通過所述箭頭的閃亮或消隱示出不要繼續使方向盤運動。然而尤其優選的是，向駕駛員觸覺地給出關於橫向引導的提示。為此例如能夠實現向方向盤施加促使駕駛員轉向的力矩。在此例如能夠實現產生車輛好像在車轍中運動的感覺。為了使車輛朝沒有由駕駛輔助系統設定的方向轉向，必須施加更大的力。這在本發明的一種實施方式中同樣可能導致終止駕駛操縱，因為車輛現在不再在所計算的行駛通道中運動。
[0018]在半自動的駕駛操縱時，如果駕駛員忽視轉向提示並且物體位於預計由機動車駛過的行駛通道中，則優選終止駕駛操縱。由此避免:如果駕駛員忽視系統的轉向提示，則發生與物體的碰撞。
[0019]為了在駕駛操縱期間檢測機動車的周圍環境，可以使用任意周圍環境傳感器。通常使用距離傳感器——例如超聲傳感器、雷達傳感器、紅外傳感器或雷射雷達傳感器。替代地，也能夠使用其他視頻傳感器並且在這種情形中通過圖像處理來實現周圍環境檢測。
[0020]如果在檢測機動車的周圍環境時求取行駛通道中的物體，則在本發明的一種優選實施方式中求取:能否實現繞過所述物體。如果能夠繞過，則在繞過所述物體的情況下確定新的行駛通道並且如此實施駕駛操縱，使得機動車在新的行駛通道內運動。通過計算新的行駛通道實現動態系統，當物體運動到原來計算的行駛通道中或者位於原來計算的行駛通道中(這在已知的系統中可能導致終止)時，所述動態系統也結束駕駛操縱。僅當不能繞過行駛通道中的物體時，才終止駕駛操縱。在此也能夠實現:首先在最終終止駕駛操縱之前等待物體繼續運動並且離開行駛通道還是運動到能夠繞過物體的方向上。當在預給定的時間段之後不能夠實現繞過物體或者所述物體對於預給定的時間間隔不運動時，才最終終止駕駛操縱。例如可以在用於實施所述方法的駕駛輔助系統中預給定直至最終終止駕駛操縱所等待的時間間隔。替代地也能夠實現:例如通過機動車的駕駛員預給定相應的時間間隔。在此，優選如此選擇直至最終終止的時間間隔，使得直至最終終止的等待時間不被駕駛員感覺為不舒服。
[0021]根據本發明的用於實施所述方法的設備包括用於確定行駛通道的裝置、用於檢測機動車的周圍環境的裝置以及用於自動地或半自動地實施駕駛操縱的裝置，其中車輛在駕駛操縱期間在所述行駛通道中運動，其中用於自動或半自動地實施駕駛操縱的裝置如此構造，使得當在行駛通道中檢測到物體時使機動車停止並且只要所述物體已離開行駛通道則繼續駕駛操縱和/或當在行駛通道以外探測到物體時使機動車制動並且緩慢地繼續駕駛操縱。
[0022]用於確定機動車在駕駛操縱期間運動所在的行駛通道的裝置通常包括處理器和電腦程式，藉助所述電腦程式根據機動車的周圍環境數據確定行駛通道，車輛在駕駛操縱期間沿著所述行駛通道運動。在此，例如能夠使用通常的控制設備，如其用於駕駛輔助系統那樣。例如超聲傳感器、紅外傳感器、雷達傳感器、雷射雷達傳感器或其他傳感器(如視頻傳感器)適合作為用於檢測機動車的周圍環境的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]在附圖中示出本發明的實施例並且在以下描述中對其進行詳細闡述。
[0024]附圖示出:
[0025]圖1:泊車操縱的示意圖；
[0026]圖2:根據本發明的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]在圖1中示意性示出進入縱向泊車位的泊車操縱。
[0028]在圖1中所示的情況中，縱向泊車位I由前方車輛3和後方車輛5限界。由機動車7實施的駕駛操縱是進入縱向泊車位I的泊車操縱，其中機動車7向後泊車。
[0029]為了泊車到縱向泊車位I中，機動車7沿著軌跡9運動。機動車7在泊車到縱向泊車位I中時所經過的面稱作行駛通道11。
[0030]為了在停泊機動車7時支持駕駛員，自動地或半自動地實施進入縱向泊車位I的泊車操縱。為此，首先在從旁駛過縱向泊車位I時測量縱向泊車位I並且根據數據計算軌跡9。
[0031]為了測量縱向泊車位1，在從旁駛過期間檢測機動車7的周圍環境。為此使用傳感器13。為了能夠檢測周圍環境，車輛在前部區域中具有前部傳感器13.1並且在尾部區域中具有尾部傳感器13.2。藉助前部傳感器13.1檢測機動車前方的周圍環境並且藉助尾部傳感器13.2檢測機動車後方的周圍環境。
[0032]用於檢測周圍環境的傳感器13通常是距離傳感器一例如超聲傳感器、紅外傳感器、雷達傳感器或雷射雷達傳感器，或者使用光學傳感器——例如攝像機。對於距離傳感器，由傳感器發射信號並且接收所述信號的由物體反射的回波。由發射信號與接收回波之間的傳播時間以及信號的傳播速度計算與物體的間距。為了檢測方向，需要至少兩個傳感器，其中物體位於傳感器的距離信號的交點處。在使用攝像機時，通過圖像處理進行檢測。
[0033]在確定在適合的控制設備中計算出的軌跡之後，也可以確定行駛通道11。在此，在右轉彎的情況下通過車輛的左後方的角部和右前方的角部確定行駛通道的界限，並且在左轉彎的情況下通過機動車7的左前方的角部和右後方的角部確定行駛通道的界限。
[0034]在確定行駛通道11和軌跡9之後可以實施駕駛操縱。在此，或者能夠半自動地實施駕駛操縱或者自動地實施駕駛操縱。
[0035]在半自動地實施駕駛操縱的情況下，機動車7的駕駛員負責縱向引導(即車輛的制動和加速)，而由用於實現所述方法的駕駛輔助系統自動地實施橫向引導(即轉向運動)。替代地，也能夠實現由車輛負責縱向引導，並且向機動車7的駕駛員給出關於用於實施駕駛操縱的所需的轉向運動的提示。在此，例如可以視覺地、聽覺地或觸覺地給出關於實施轉向運動的提示。在聽覺提示的情況中，例如能夠實現通過適合的語音輸出來引導駕駛員:他應使車輛如何轉向。在視覺顯示的情況中，例如能夠藉助適合的箭頭顯示來顯示所需的轉向迴轉。觸覺系統例如能夠通過在方向盤上施加力矩使駕駛員藉助最小的耗力使方向盤運動，從而實施駕駛操縱，好像機動車7在車轍中運動。
[0036]在自動實施的駕駛操縱的情況中，由駕駛輔助系統負責機動車7的縱向引導以及橫向引導。
[0037]為了負責縱向引導，例如能夠實現通過適合的控制設備向發動機的燃料供給裝置或者向制動設備發送信號並且使車輛相應地加速或制動。為了實施橫向引導，例如能夠實現通過適合的伺服電機使機動車7的可轉向的車輪定向到機動車7應當運動的方向上。
[0038]此外，在實施駕駛操縱期間，藉助傳感器13、13.1、13.2檢測機動車的周圍環境。在此尤其檢查:物體15是否位於行駛通道附近。如果物體15位於行駛通道11的附近，則降低用於實施駕駛操縱的速度。如果物體15在行駛通道11中運動，則使機動車7停止並且中斷駕駛操縱，以便避免與物體15的碰撞。如果物體15繼續運動並且又離開行駛通道，則繼續駕駛操縱。僅當物體15不再運動出行駛通道11時，才終止駕駛操縱。替代地也能夠實現，如果物體15位於行駛通道11中，首先檢查能否通過以下方式繞過物體15:計算新的軌跡並且然後得到的行駛通道的位置使得物體15不再位於行駛通道中。在這種情形中，通過繞過物體15繼續駕駛操縱。
[0039]可能中斷駕駛操縱的並且可能位於行駛通道11中或位於行駛通道11附近的物體15例如是不動的物體——如柱樁、花盆、圍牆、牆壁或其他車輛或運動的障礙物——例如玩具(如球等等)，或者其他交通參與者——如行人、騎行人、摩託車駕駛員或者參與交通的其他機動車。
[0040]除進入縱向泊車位的泊車操縱之外(如其在圖1中所示的那樣)，根據本發明的方法也可以用於優選以低的速度實施的任何其他駕駛操縱。其他駕駛操縱例如是調整行駛(Rangierfahrten)、進入橫向泊車位的泊車操縱，其中可以向前或向後實施泊車操縱，進入縱向泊車位的向前泊車或者圍繞窄的彎道的行駛(例如在停車樓中)。
[0041]為了進一步闡明，在圖2中以流程圖的形式示出了根據本發明的方法。
[0042]在第一步驟101中確定行駛通道11。為此，例如首先計算軌跡，沿著所述軌跡實施駕駛操縱。在此，所述軌跡通常是機動車7的後軸的中點經過的路徑。然而，替代後軸的中點，也可考慮車輛的任何其他的點作為所述軌跡的參考點。因此，例如為了確定所述軌跡可以選擇前軸的中點、車輛的中點或者車輛的角點。
[0043]在第一步驟101中確定的行駛通道是在駕駛操縱期間由機動車7經過的區域並且通常分別通過機動車的最外側的角部限定。
[0044]在第一步驟101中確定行駛通道之後，在第二步驟103中在實施駕駛操縱期間檢測周圍環境。在此，藉助在機動車7上構造的適合的傳感器進行周圍環境的檢測。如以上已經提及的那樣，通常使用距離傳感器一例如超聲傳感器、雷射雷達傳感器、紅外傳感器或雷達傳感器。替代地，也能夠使用其他的光學傳感器，例如視頻攝像機。
[0045]在下一個步驟105中，檢查在步驟103中檢測周圍環境時是否探測到了物體。如果在步驟105中沒有發現物體，則藉助下一個步驟107繼續駕駛操縱。
[0046]如果在第三步驟105中探測到行駛通道11附近的物體15，則在步驟109中使機動車制動並且以更低的速度繼續駕駛操縱。為此，返回步驟103並且繼續檢測車輛的周圍環境以及檢查物體。在此，尤其繼續監視在行駛通道以外探測到的物體是否運動並且例如是否向著行駛通道的方向運動或者是否涉及行駛通道以外的剛性物體。
[0047]如果在步驟105中探測到位於行駛通道11中的物體，則在隨後的步驟111中中斷駕駛操縱。為此，首先使機動車7停止。通過使機動車7停止避免發生與物體15的碰撞。
[0048]在中斷駕駛操縱的步驟111之後緊隨另一個步驟113，在所述另一個步驟113中檢查所述物體是否繼續位於行駛通道中。如果在例如可以通過機動車的駕駛員預給定並且存儲在用於實施所述方法的駕駛輔助系統中的預給定的時間之後物體15繼續在行駛通道11中，則在最後的步驟115中最終終止所述駕駛操縱。如果物體運動，則繼續觀察物體15並且檢測所述物體向哪運動。如果所述物體已經運動出行駛通道，則通過以下方式繼續駕駛操縱:繼續檢測周圍環境並且又使車輛加速以便結束駕駛操縱。
[0049]在另一種構型中也能夠實現，在步驟105中發現物體時不中斷駕駛操縱，而是計算替代的軌跡，藉助所述替代的軌跡能夠繞過所述物體。僅當不能夠繞過所述物體時，才中斷或隨後也終止駕駛操縱。
[0050]通過在檢測到行駛通道中的物體或者中斷駕駛操縱並且隨後繼續時重新計算軌跡，使駕駛員得到改善的支持。即使在探測到位於行駛通道附近的或者位於行駛通道中的物體時也能夠實現或者在替代的路線上或者在物體已經離開行駛通道以後繼續駕駛操縱。
【權利要求】
1.一種用於在駕駛操縱時支持機動車(7)的駕駛員的方法，所述方法包括以下步驟: (a)確定行駛通道(11)，所述機動車(7)在實施所述駕駛操縱期間在所述行駛通道中運動；自動地或半自動地實施所述駕駛操縱； (b)在所述駕駛操縱期間檢測所述機動車(7)的周圍環境； (c)當在所述行駛通道(11)中檢測到物體(15)時，使所述機動車停止，只要所述物體已經離開所述行駛通道(11)，則繼續所述駕駛操縱，和/或，當在所述行駛通道(11)以外探測到物體(15)時，使所述機動車制動並且緩慢地繼續所述駕駛操縱。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，只要所述機動車(7)的駕駛員操作駕駛踏板，則終止自動實施的駕駛操縱。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述機動車(7)的駕駛員能夠隨時降低所述機動車(7)的速度，而不終止所述駕駛操縱。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，在半自動地實施所述駕駛操縱時，自動地進行縱向引導，並且所述機動車(7)的駕駛員獲得關於橫向引導的提示。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述關於橫向引導的提示是觸覺的轉向提示。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特徵在於，為了在所述駕駛操縱期間檢測所述機動車(7)的周圍環境，使用超聲傳感器、雷達傳感器、紅外傳感器、雷射雷達傳感器或其他視頻傳感器。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特徵在於，在檢測所述行駛通道(11)中的物體(15)時求取是否能夠繞過所述物體(15)，並且如果能夠實現繞過，則在繞過所述物體(15)的情況下確定新的行駛通道(11)，並且如此實施所述駕駛操縱，使得所述機動車(7)在所述新的行駛通道內運動。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，如果不能夠繞過所述行駛通道(11)中的物體(15)，則終止所述駕駛操縱。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其特徵在於，如果所述駕駛員在半自動的駕駛操縱時忽視轉向提示並且物體(15)位於預計由所述機動車(7)駛過的行駛通道(11)中，則終止所述駕駛操縱。
10.一種用於實施根據權利要求1至9中任一項所述的設備，所述設備包括用於確定行駛通道(11)的裝置、用於檢測所述機動車(7)的周圍環境的裝置以及用於自動地或半自動地實施所述駕駛操縱的裝置，其中，所述機動車(7)在所述駕駛操縱期間在所述行駛通道中運動，其中，所述用於自動地或半自動地實施所述駕駛操縱的裝置如此構造，使得當在所述行駛通道(11)中檢測到物體(15)時使所述機動車(7)停止並且只要所述物體(15)已經離開所述行駛通道(11)則繼續所述駕駛操縱和/或當在所述行駛通道(11)以外探測到物體(15)時使所述機動車(7)制動並且緩慢地繼續所述駕駛操縱。
11.根據權利要求10所述的設備，其特徵在於，所述用於檢測所述機動車(7)的周圍環境的裝置包括超聲傳感器、紅外傳感器、雷達傳感器、雷射雷達傳感器或其他視頻傳感器。
【文檔編號】B62D15/02GK103917435SQ201280054892
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月8日 優先權日:2011年11月11日
【發明者】F·賴施, H-P·許布納 申請人:羅伯特·博世有限公司