CN102039866B - 用于机动车的装置和用于驱动机动车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的装置，其与至少一个接收单元连接并且构造用于，借助于该接收单元识别机动车与障碍物之间的即将来临的碰撞。该装置还构造用于，将障碍物归入类别以及依照该类别确定优选的撞击区域。此外该装置构造用于，根据优选的撞击区域对机动车的行驶运动施加影响。

Description

用于机动车的装置和用于驱动机动车的方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的装置以及一种用于驱动机动车的方法。

背景技术

已知机动车装备有传感器，这些传感器构造用于，识别机动车与障碍物之间的碰撞。提前识别这样的碰撞是很重要的，以便及时地触发在机动车中设置的安全系统、例如安全气囊。这样的解决办法例如在WO2005/118348A1和US2006/0129295A1中描述。

还已知在事故发生之前就已经识别出机动车的可能即将来临的事故。GB2435536A描述了一种系统，该系统计算了机动车接近发生危险情况的可能性。对此，该系统还评估了由导航系统提供的、关于机动车的周边环境的信息。如果逼近危险情况的可能性超出一个规定的阈值，则因此发出报警信号并且必要时将机动车制动。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于机动车的装置，该装置确保了进一步提高的安全性。该目的通过一种装置来实现，即一种用于机动车的装置，其中所述装置与至少一个接收单元连接，其中所述装置构造用于，借助于所述接收单元识别所述机动车与障碍物之间的即将来临的碰撞，其特征在于，所述装置构造用于，将所述障碍物归入类别，并且所述装置构造用于，依照所述类别确定优选的撞击区域，并且所述装置构造用于，根据所述优选的撞击区域对所述机动车的行驶运动施加影响。本发明的另一个目的是：提供一种用于驱动机动车的方法，即一种用于驱动机动车的方法，其特征在于以下方法步骤：-识别所述机动车与障碍物之间的即将来临的碰撞；-将所述障碍物归入类别；-依照所述类别确定优选的撞击区域；-根据所述优选的撞击区域对所述机动车的行驶运动施加影响。

已表明，即机动车与障碍物之间的即将来临的碰撞通常只有当该碰撞已经无法避免时才可以确定。经验还教导了，即在机动车与障碍物之间的碰撞根据在机动车和障碍物处的碰撞的角度和碰撞的位置导致了不同的严重的后果。例如与机动车的乘员室的相撞会导致人员损害，而与机动车的发动机舱的相撞仅仅引起物质上的损害。研究表明，即使在不可避免的碰撞时通常也还可能做出线路修正，通过这种线路修正可以降低由于碰撞所造成的损害。

根据本发明的、用于机动车的装置与至少一个接收单元连接并且构造用于，借助于接收单元识别机动车与障碍物之间的即将来临的碰撞。该装置还构造用于，将障碍物归入类别并且依照该类别确定优选的撞击区域。此外该装置构造用于，根据该优选的撞击区域对机动车的行驶运动施加影响。有利地，在机动车与障碍物之间的碰撞随之在障碍物的优选的撞击区域中发生。由此可以降低由于碰撞所造成的损害。

在一个改进方案中，该装置与导航系统连接并且构造用于，从导航系统接收关于机动车的周边环境的信息。此外该装置构造用于，根据优选的撞击区域和关于机动车的周边环境的信息对机动车的行驶运动施加影响。有利地，优选的撞击区域的选择以及对机动车的行驶运动施加影响随之根据机动车的周边环境进行。有利地由此加以考虑，即机动车的周边环境可以对由于碰撞所造成的损害的严重程度加以影响。此外，对机动车的行驶运动施加影响的可支配的可能性同样取决于机动车的周边环境。

适宜地，关于机动车的周边环境的信息包括关于道路类型和/或行车道的数量和/或坡度和/或曲线线路和/或路肩的信息。有利地，这些信息可以随之在确定优选的撞击区域和对机动车的行驶运动施加影响时被加以考虑。

适宜地，至少一个接收单元包括视频摄像机和/或雷达传感器和/或红外线传感器和/或超声波传感器。有利地，该传感器良好地适于识别障碍物和对障碍物进行分类。

适宜地，优选的撞击区域包括关于从哪个方向和/或在障碍物的哪个位置上优选发生机动车与障碍物之间的碰撞的信息。有利地可以由此加以考虑，即当与一种类型的障碍物的撞击在一个特定的位置发生时，引起了和当与同样这种障碍物在另一个位置发生撞击相比更小的损害。

优选地，该装置构造用于，通过对制动系统和/或转向系统和/或加速系统的干预对机动车的行驶运动施加影响。有利地，对于该装置由此提供了更多的对机动车的行驶运动施加影响的可能性。由此更好地提供了机会，即对行驶运动施加的影响事实上导致了机动车与障碍物的优选的撞击区域发生碰撞，而不与障碍物的其他区域发生碰撞。

适宜地，类别的列表包括以下类别：行人和/或自行车和/或摩托车和/或乘用车和/或载货汽车和/或公共汽车。有利地由此加以考虑，即不同类别的障碍物具有不同的优选的撞击区域并且因此需要通过该装置对机动车的行驶运动施加不同的影响。

一种根据本发明的用于驱动机动车的方法具有以下方法步骤：识别机动车与障碍物之间的即将来临的碰撞，将障碍物归入类别，依照该类别确定优选的撞击区域，并且根据优选的撞击区域对机动车的行驶运动施加影响。有利地，可以通过该方法降低由于机动车与障碍物之间的碰撞所造成的损害。

在该方法的一个改进方案中，在对行驶运动施加影响之前实施方法步骤用于从导航系统接收关于机动车的周边环境的信息。此外，根据优选的撞击区域和关于机动车的周边环境的信息对机动车的行驶运动施加影响。有利地，关于机动车的周边环境的信息可以随之当确定优选的撞击区域和对机动车的行驶运动施加影响时被加以考虑。由此提高了这种可能性，即对机动车的行驶运动施加影响事实上导致了机动车与障碍物的优选的撞击区域发生碰撞，而不与障碍物的其他区域发生碰撞。

附图说明

现在参考附图详细说明本发明。相同或功能相同的元件使用了统一的附图标记。图中示出：

图1示出了交通状况的示意性视图；

图2示出了在机动车中的装置的示意性框图；

图3示出了障碍物的类别的示意性视图；和

图4示出了方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1示出了交通状况的示意性视图。机动车10行驶在道路类型300的道路上。机动车10可以是乘用车（PKW）、载货汽车（LKW）或其他机动车。道路类型300在图1中例如是公路主干线。道路具有道路坡度310。坡度310也可以是下坡路。道路具有两条行车道330。在道路旁边设有路肩320。

在机动车10的行驶方向400上，机动车10的近前方存在有障碍物250。在图1中示出的实例中，该障碍物250是乘用车。由于在机动车10与障碍物250之间的很短的距离以及在所示出的实例中假定的机动车10的高速，在机动车10与障碍物250之间的碰撞是不可避免的。机动车10可以借助于在机动车10中集成的装置100自动地确定这一点。

图2示出了装置100的示意性的框图。装置100与多个传感器连接。在图2的实例中，与装置100连接的传感器包括视频摄像机110、雷达传感器111和红外线传感器112。然而，装置100也可能还与另外的传感器连接，例如与超声波传感器连接。选择性地，也可以取消一个或多个传感器110、111、112。借助于传感器110、111、112，装置100可以确定在机动车10的周边环境中是否存在障碍物250。传感器110、111、112也允许该装置测定在机动车10与障碍物250之间的距离。装置100还识别了机动车10的当前的行驶速度、机动车10的最大可能的制动加速度以及机动车10的另外的参数。由对于这些参数的认识和对于距离以及障碍物250的大小的认识，装置100可以计算出，在机动车10与障碍物250之间的碰撞是否是不再能够避免的。优选地，装置100在这种计算中也可以考虑到障碍物250的自身速度。

在本发明的一个改进方案中，装置100也可以建立与障碍物250的无线的通信连接。这例如当障碍物250同样装备有装置100时是可能实现的。通过该无线的通信连接，机动车10的装置100可以接收障碍物250的信息，参照该信息，装置100可以确定与障碍物250之间的不可避免的碰撞即将来临。从障碍物250接收的信息可以例如包括障碍物250的准确的位置和速度。在这种实施方式中，机动车10可以附加地或替代传感器110、111、112具有发送和/或接收单元，以用于建立无线的通信连接。

装置100构造用于，将障碍物250归入一个障碍物的类别。为此，装置100预置了一个类别列表200。类别列表200例如可以存储在非易失性的数据存储器中。类别列表200包括可能的障碍物的不同的类别。在图2的示出的实例中，类别列表200包括对于乘用车的类别210、对于摩托车的类别220以及对于行人的类别230。类别列表200然而也可以包括更多或更少的类别。例如可以在类别列表中存储另外的对于自行车或骑车人、对于载货汽车和对于公共汽车的类别。

每个在类别列表中存储的类别210、220、230包括关于该类别的障碍物的信息。在图3中示范性地示出了对于乘用车的类别210。对于类别210存储的信息包括轮廓211和优选的撞击区域212。

轮廓211给出了对于乘用车的类别210的障碍物的典型的轮廓。也可以存储来自于不同的视角方向的类别210的障碍物的多个典型轮廓。轮廓211也可以作为类别210的障碍物的三维的模型而存在。

优选的撞击区域212表明，在对于乘用车的类别210的障碍物的哪个空间区域中，机动车10在发生碰撞时必须优选地撞击，以便根据经验造成最小的损害。对于乘用车的类别210的障碍物，例如更愿意选择与障碍物的发动机区域或行李舱区域发生碰撞，而不是与障碍物的乘员室发生碰撞，这是因为在第一种情况下通常仅仅需要担心物质上的损害，然而在后一种情况下也需要担心人员损害。关于优选的撞击区域212的信息也可以包括关于优选的撞击角度的信息、也就是说机动车10以该角度优选地撞击到障碍物上。

装置100构造用于，借助于传感器110、111、112检测在机动车10的周边环境中的障碍物250的轮廓以及将检测到的轮廓与在类别列表200中的类别210、220、230中存储的轮廓进行比较。以这种方式，装置100可以将借助于传感器110、111、112检测到的障碍物250归入来自于类别列表200中的类别210、220、230。因此在图1中示出的实例中，装置100识别到障碍物250是乘用车，也就是说是类别210的障碍物。装置100可以从存储到类别210的信息中确定障碍物250的优选的撞击区域212。装置100在图1中示出的实例中也就确定了，即障碍物250应该尽可能被撞击到障碍物250的前部的发动机区域或障碍物250的后部的行李舱区域，然而不被撞击到障碍物250的中间区域。

如果装置100构造用于，建立与障碍物250的无线的通信连接，则机动车10的装置100因此可以通过该无线的通信连接也接收障碍物250的信息，借助于该信息，装置100将障碍物250归入类别210、220、230之一。从障碍物250接收到的信息也可以包含关于障碍物250的优选的撞击区域212的说明。在这种情况下，障碍物250的参照类别列表200的分类可以选择性地取消。

装置100现在可以利用关于障碍物250的信息来自动对机动车100的行驶运动施加影响。为了这个目的，装置100与车辆控制装置140连接，通过该车辆控制装置，装置100可以对机动车10的制动器141和转向器142施加影响。车辆控制装置140可以构造为独立的系统或者集成在装置100中。装置100也可以构造用于，通过装置140对机动车10的另外的组件施加影响。例如，装置100也可以构造用于，借助于加速系统使机动车10加速。

由对优选的撞击区域212和当时的行驶方向400的认识，装置100计算出，可能这样来影响机动车10的行驶方向，即驶入第一可选路线410，其与目前的行驶方向400相比略微偏左一个小的角度。第一可选路线410可能会导致机动车10与形成障碍物250的乘用车的发动机舱的碰撞。装置100进一步计算出，同样可能的是，机动车10的行驶运动通过对制动器141和转向器142的操作而被施加如下影响，即机动车10偏转到第二可选路线420上。第二可选路线420与目前的行驶方向400相比略微偏右一个小的角度，并且可能会导致机动车10与形成障碍物250的乘用车的行李舱的碰撞。该装置也就能够通过车辆控制装置140这样地对机动车10的行驶运动施加影响，即机动车10与障碍物250之间的被期待的碰撞引起了尽可能小的损害。特别地，可以通过由装置100采取的措施来减小人员损害的可能性。

可能地，相对于第二可选路线420更愿意选择第一可选路线410或者反之亦然。例如当道路仅仅具有两条行车道330时如选择偏向左侧的第一可选路线410则会带来危险，即机动车10和/或障碍物250由于碰撞而被抛出到对面行车道。相反地，可由于存在路肩320，如果回避到偏向右侧的第二可选路线420则危险就较小。这当路肩320上未长有树木并且也没有路堤或另外的危险来源时是特别有效的。

道路的坡度310可以对可由制动器141实现的、机动车10的负的加速施加影响，以及由此对第一可选路线410和第二可选路线420的可实现性施加影响。

在一个优选的实施方式中，装置100因此构造用于，将关于机动车10的周边环境的信息用于计算对于所期待的与障碍物250的碰撞的最有利的反应中。为了这个目的，装置100与导航系统120连接（图2）。导航系统120具有数字式的道路地图150，在该道路地图中存储了关于在空间地域中的可使用的道路。该信息例如可以包括关于道路类型、例如公路主干线或高速公路的信息、关于道路坡度的信息、关于行车道的数量的信息以及关于是否存在路肩及路肩特性的信息。数字式的道路地图150也可以具有关于所包括的空间地域的道路的其他信息。导航系统120还可以具有位置检测系统130，该位置检测系统用于，确定机动车10的当前的位置。位置检测系统130例如可以是GPS系统。

装置100构造用于，从导航系统120接收关于机动车10的周边环境的信息。该信息优选地可以包括关于道路类型和/或行车道的数量和/或坡度和/或曲线线路和/或路肩的信息。装置100还构造用于，当选择障碍物250的优选的撞击区域时和当计算对于与优选的撞击区域发生碰撞所必需的对机动车10的行驶运动施加的影响时，对从导航系统120获得的信息加以考虑。在前述的实例中，装置100例如可以决定，由于存在路肩320，从对于乘用车的类别210的障碍物250的两个优选的撞击区域212中更有利地选择在障碍物250的行李舱处的后部的撞击区域。此外装置100还确定，当通过导航系统120传输了道路的性能时，可以在第二可选路线420的方向上对机动车10的行驶运动施加影响。因此装置100决定了，通过车辆控制装置140对机动车10的行驶运动施加如下影响，即选择了第二可选路线420并且机动车10与显示为障碍物250的乘用车的行李舱发生碰撞。对于由导航系统120提供的信息的考虑提高了由装置100执行的计算的精度并且允许选择那个能够实现当机动车10与障碍物250发生碰撞时最小损害的反应。

图4示出了前述的、由装置100实施的方法500的示意性的流程图。

在第一方法步骤510中，装置100借助于传感器110、111、112以及由对于机动车10的行驶方向和行驶速度的认识，以及对于机动车10的受结构限制的最大可能的控制措施的认识，识别到与障碍物250的碰撞是不可避免的。可替换地，装置100可以建立与障碍物250的无线的通信连接并且参照由障碍物250无线传输的信息识别与障碍物250的即将来临的碰撞。

在第二方法步骤520中，装置100将障碍物250归入来自于预先设置的类别列表200中的一个类别210、220、230，其方法是，装置100将借助于传感器110、111、112检测到的障碍物250的轮廓与对于类别列表200的类别210、220、230存储的轮廓进行比较。可替换地，装置100可以通过无线的通信连接接收到障碍物250的信息，参照该信息，装置100将障碍物250归入类别210、220、230之一。

在第三方法步骤530中，装置100确定对于预先确定的类别210、220、230的障碍物优选的撞击区域212。

在可选的第四方法步骤中，装置100从导航系统120接收关于机动车10的周边环境的信息。

在第五方法步骤中，装置100根据在第三方法步骤530中确定的优选的撞击区域212和可选的根据在第四方法步骤中接收到的关于机动车10的周边环境的信息，对机动车10的行驶运动施加影响。对行驶运动这样地施加影响，即在机动车10与障碍物250之间的不可避免的碰撞尽可能地发生在障碍物250的优选的撞击区域212中。对机动车10的行驶运动施加影响例如通过对机动车10的制动器141和转向器142的干预来实现。

对于在机动车10与障碍物250之间的预计的碰撞的准确的分析还允许装置100能够预测碰撞的预计的时刻。也可能的是，即通过装置100采取的、对机动车10的行驶运动施加的影响导致了使得碰撞在一定程度上推迟到一个较晚的时刻。关于碰撞的时刻的信息和可能的附加获得的、直到碰撞的时刻的时间可以被装置100所利用，以便在最佳时刻触发在机动车10中设置的安全系统、例如安全气囊和人员束缚系统。这提高了机动车10的乘员的安全性。

Claims (9)

1.一种用于机动车（10）的装置（100），

其中所述装置（100）与至少一个接收单元连接，

其中所述装置（100）构造用于，借助于所述接收单元识别所述机动车（10）与障碍物（250）之间的即将来临的碰撞，

其特征在于，

所述装置（100）构造用于，将所述障碍物（250）归入类别（210），

并且所述装置（100）构造用于，依照所述类别（210）确定优选的撞击区域（212），

并且所述装置（100）构造用于，根据所述优选的撞击区域（212）对所述机动车（10）的行驶运动施加影响。

2.根据权利要求1所述的装置（100），

其特征在于，

所述装置（100）与导航系统（120）连接，

并且所述装置（100）构造用于，从所述导航系统（120）接收关于所述机动车（10）的周边环境的信息，

其中所述装置（100）构造用于，根据所述优选的撞击区域（212）和关于所述机动车（10）的周边环境的所述信息，对所述机动车（10）的行驶运动施加影响。

3.根据权利要求2所述的装置（100），

其特征在于，

关于所述机动车（10）的周边环境的所述信息包括关于道路类型（300）和/或行车道（330）的数量和/或坡度（310）和/或曲线线路和/或路肩（320）的信息。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置（100），

其特征在于，

所述至少一个接收单元包括视频摄像机（110）和/或雷达传感器（111）和/或红外线传感器（112）和/或超声波传感器。

5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的装置（100），

其特征在于，

所述优选的撞击区域（212）包括关于从哪个方向和/或在所述障碍物（250）的哪个位置上优选发生所述机动车（10）与所述障碍物（250）之间的碰撞的信息。

6.根据前述权利要求1至3中任一项所述的装置（100），

其特征在于，

所述装置构造用于，通过对制动系统（141）和/或转向系统（142）和/或加速系统的干预，对所述机动车（10）的行驶运动施加影响。

7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的装置（100），

其特征在于，

类别（210）的列表（200）包括以下类别：行人（230）和/或自行车和/或摩托车（220）和/或乘用车和/或载货汽车和/或公共汽车。

8.一种用于驱动机动车（10）的方法，

其特征在于以下方法步骤：

-识别所述机动车（10）与障碍物（250）之间的即将来临的碰撞；

-将所述障碍物（250）归入类别（210）；

-依照所述类别（210）确定优选的撞击区域（212）；

-根据所述优选的撞击区域（212）对所述机动车（10）的行驶运动施加影响。

9.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，

在对所述机动车（10）的行驶运动施加影响之前，实施方法步骤用于从导航系统（120）接收关于所述机动车（10）的周边环境的信息，

并且根据所述优选的撞击区域（212）和关于所述机动车（10）的周边环境的所述信息，对所述机动车（10）的行驶运动施加影响。