CN102725180A - 支持机动车驾驶员的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在驾驶操作上支持机动车驾驶员的方法,其中,首先检测机动车的周围环境(3),借助检测到的周围环境计算一个对于进行驾驶操作适合的轨迹及自动地控制机动车(5),以便进行驾驶操作。在有干扰的情况下通知驾驶员(11),结束自动控制及使驾驶员得到指示,驾驶员借助该指示可继续进行驾驶操作。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的在驾驶操作上支持机动车驾驶员的方法。
背景技术
用于支持机动车驾驶员的方法尤其包括这样的方法,这些方法在复杂的调车操作、例如在泊入一个停车位的泊车时支持驾驶员。在此情况下泊入停车位的泊车可向前或向后地进行。通常它支持向后泊车过程。
对于在驾驶操作时支持驾驶员的系统又区别为:仅对驾驶员显示离机动车周围的物体的距离的系统,其中该显示通常通过视觉和/或声音来实现;及对驾驶员显示必要的干预或也自主地承担驾驶的系统。附加地也可承担纵向导控。
并且对于其中由辅助系统承担驾驶及可能附加带承担纵向导控的系统,有利的是:对驾驶员显示离机动车的周围的物体的距离。在此情况下显示通常通过重复的信号音调用声音来实现,其中两个音调之间的间歇随着离物体的距离的减小也减小。当低于一个预定的最小距离时发出一个持续音调,它要求驾驶员将机动车停住。变换地或附加地也可例如借助发光二极管(LED)进行视觉的显示。在此情况下通常随着距离的减小使点亮的LED的数目减小。在低于一个预定距离时还可以点亮其它颜色的LED。除了用LED的显示外也可在车载计算机的显示单元、例如一个监视器上以俯视图作两维显示。
为了仅当驾驶辅助系统的所有系统准备好时才进行自动驾驶干预,如DE-A 10 2005 017 359所公知的,首先应检验:泊车辅助系统的控制装置是否告知无误,驾驶致动器的控制装置是否告知无误及两个控制装置之间的通信是否无误。只要不满足所有的条件,将不执行自动驾驶干预。但这有其缺点,即当一个装置中有故障时将完全失去对驾驶员的支持。因此致驾驶操作上对驾驶员不再有任何帮助。
发明内容
在根据本发明的用于在驾驶操作上支持机动车驾驶员的方法中首先检测机动车的周围环境,借助检测到的周围环境计算一个对于进行驾驶操作适合的轨迹及自动地控制机动车,以便进行驾驶操作。在有干扰的情况下通知驾驶员,结束自动控制及使驾驶员得到指示,驾驶员借助该指示可继续进行驾驶操作。
通过通知驾驶员出现了干扰及输出用于进行继续驾驶操作的指示,则当检测到干扰时并未发生完全的中断。由此仍允许驾驶员能动用对需进行的驾驶操作的支持。特别有利的是:仅是驾驶辅助系统的引起干扰的那部分停止工作。
为了能计算适合于进行驾驶操作的轨迹,则必需检测机动车的周围环境。在此情况下机动车周围情况的检测通常使用适合的距离传感器来实现。适合作为距离传感器的例如有超声波传感器,红外线传感器,雷达传感器,LIDAR传感器或电容传感器。除了上述传感器外也可通过基于视频的传感器、如具有适当图象处理的摄象机来检测周围环境。当驾驶操作为一个泊车过程时,通常在旁边驶过期间用设置在机动车侧面的距离传感器来测量离机动车附近的物体的距离。借助测定的信号曲线可识别出:是否并在某个位置上存在一个合适的停车位。因为当机动车在旁边驶过期间检测了停车位及该“旁边驶过”通常是向前进行的,因此驶入该停车位的第一步通常是向后挪车。由这样检测的周围环境数据可借助一个适合的控制装置来计算一个轨迹,沿着该轨迹进行驾驶操作。当泊车过程中不能一步泊入时,也可以是直接计算多个沿它们可使机动车泊入停车位的轨迹。这例如在一个窄的周围环境或在一个短的停车位的情况下是需要的。但最好是可进行一步的泊入。
为了执行驾驶操作,在第一实施形式中所述自动控制包括机动车的自动驾驶。在此情况下由驾驶辅助系统承担驾驶干预及驾驶员仅需承担纵向导控。这意味着,驾驶员仅需操作机动车的油门踏板及制动器,以便使机动车相应地加速、制动或保持机动车的速度。为了在进行纵向导控时支持驾驶员有利的还在于:在驾驶操作期间持续地检测离机动车周围的物体的距离及对驾驶员显示该距离。由此驾驶员可及时地使机动车停止。即使在对于驾驶操作待驶过的轨迹的端部需要机动车的制动,尤其当进行多步的驾驶操作时,也将对驾驶员给出用于纵向导控的指示、尤其用于机动车停车的指示。
在另一实施形式中所述自动控制除包括机动车的自动驾驶外还包括机动车的自动纵向导控。在此情况下该自动纵向导控例如意味着一个全自动的纵向导控,即整个纵向导控由驾驶辅助系统来承担。在此情况下属于驾驶员的仅是监视的任务。机动车自动地加速,并自动地保持速度及自动地制动。在一个变换的实施形式中自动纵向导控仅包括自动的制动。为了进行纵向导控在此情况下例如需要:驾驶员操作油门踏板,以保持机动车各个必要的速度。每当达到一个轨迹的终点时,将执行自动的制动过程。当机动车离物体接近到一个预定的最小距离时在连续检测周围环境的情况下也进行自动的自动过程。为了当例如出现一个运动物体、如一个行人或一个骑车者时能避免碰撞,有利的是:驾驶员可过控制自动驾驶辅助系统。例如当驾驶员操作机动车制动器时机动车总可被停住。在制动器释放后自动控制可被接管。为了允许自动驾驶干预,例如设有一个适合的伺服马达,借助它能使可偏转的车轮移动及在一定情况下也使机动车的方向盘移动。也可变换地对可偏转的车轮及方向盘各单独地设置伺服马达。在此情况下通过适合的控制装置进行伺服马达的控制,该控制装置则由驾驶辅助系统来控制或被驾驶辅助系统所包括。为了能实现自动的纵向导控,例如可以通过由驾驶辅助系统的控制装置对ESP系统的制动指令来发出制动干预。这例如可通过CAN网络来实现。相应地也可将用于加速机动车或保持车速的指令发送给ESP系统或其它适合的控制系统以便机动车加速。
根据本发明在干扰时通知机动车的驾驶员。在此情况下该干扰例如可为对机动车驾驶系统的干扰或对机动车制动系统的干扰。这种干扰例如为用于自动驾驶的伺服马达的故障或是数据传输中的干扰、例如对机动车的自动驾驶的伺服马达的控制装置机动车的ESP系统的干扰。为了确定这种干扰例如可以是:由驾驶辅助系统的控制装置等待ESP系统的或用于驾驶的伺服马达的控制装置的一个回答。当缺少回答或回答有误时将归结于有干扰。
一旦确定出一个相应的干扰,则通知机动车驾驶员。此外使自动控制结束。对驾驶员例如可视觉地和/或声学地和/或触觉地显示该自动控制的结束。在此情况下可同时地通过同一系统或通过分开的显示系统来进行干扰的通知及自动控制结束的显示。例如可以是:通过一个视觉显示器、例如车载计算机的显示装置上的一个指示对驾驶员指出干扰及同时触觉地对驾驶员指示自动控制的结束。该触觉的指示例如这样来实现,即对方向盘外加一个振动,因为在自动驾驶的驾驶操作时驾驶员不用手握住方向盘,触觉指示也可通过驾驶员坐椅的振动来实现。以此方式唤起驾驶员的的注意力并对驾驶员指示:有些部分不正常。在视觉显示时例如可以是:在车载计算机的显示器上显示待行驶的轨迹并也渐渐显示真实驶过的轨迹。一旦在计算的轨迹与真实轨迹之间出现偏差,驾驶员即可看出:机动车的自动控制有问题。为了使注意力集中在显示上,也可同时产生一个警报音调、一个任意的其它警报信号或一个语言输出信号,此信号指示驾驶员注意干扰。
为了在有干扰的情况下在驾驶操作上继续地支持驾驶员,当自动控制结束后对驾驶员显示必要的指示如所需的驾驶动作,以便驶完计算的轨迹。在此情况下驾驶员可遵循指示,以驶完计算的轨迹及结束驾驶操作。即使当所需的驾驶动作的显示出现错误-这已由驾驶辅助系统注意到-时,有利的还在于:对驾驶员不再给出关于所需的驾驶动作的进一步指示,但仍继续告知驾驶员离机动车周围的物体的距离。
但通常可以是:对驾驶员给出行驶计算轨迹所需的驾驶指示,以致当自动控制失效时还可继续给出所需的驾驶指示。
当控制装置继续工作,但制动系统出现问题,以致驾驶员必需接管纵向导控时,特别有利的是:在此情况下结束自动驾驶干预及驾驶员也必需接管机动车的驾驶。由此机动车驾驶员得到这样一个明确的指示,即他不能使用他所惯用的驾驶辅助系统。基于驾驶的接管也将提醒驾驶员机动车不能自动地制动。因此使驾驶员明确:他将独立地负责驾机动车的驾驶操作及纵向导控,并且这时也对驾驶员给出关于机动车驾驶的必要指示。
对驾驶员支持的驾驶操作尤其为泊入一个横向停车位或泊入一个纵向停车位的泊车操作。但该驾驶操作例如也可包括在道路、停车间或停车场内的驾驶操作。但通常驾驶操作包括泊入一个横向停车位或泊入一个纵向停车位的泊车操作。为了可计算至少一个适合于进行驾驶操作的轨迹,有利的是:检测机动车周围的物体的距离以检测机动车周围环境及由检测到的离机动车周围的物体的距离编制一个周边地图。尤其优选的是,对驾驶员显示由检测到的离物体的距离编制的、包括机动车位置的周边地图。以此方式使机动车驾驶员得到关于所计划安排的驾驶操作的附加信息及由此驾驶员可更好地监视。尤其当所计划的驾驶操作与真实执行的驾驶操作之间出现偏差时,以此方式可对驾驶员简单地显示,例如指示有干扰。并且以此方式也可进行关于干扰的具体指示。
为了可对驾驶员显示所计划的驾驶操作,优选的还在于:在周边地图上显示用于进行驾驶操作的至少一个轨迹。通过在周边地图中显示轨迹可避免突然的行驶移步,因为驾驶员可领会所计划的驾驶操作。当出现干扰及必需由驾驶员本身接管驾驶时,以此方式还可显示必要的驾驶干预。
为了能领会驾驶操作或检验由系统测定的周边地图与真实的周边状况相一致,有利的还在于:对驾驶员显示机动车在轨迹上的位置。通过机动车在轨迹上的显示也同时地对驾驶员显示了计算的轨迹与真实行驶的区段之间的偏差。并由此也可显示干扰。
附图说明
在附图中表示出本发明的一个实施例及在以下的说明中对其详细地描述。
唯一的附图表示根据本发明的方法的一个流程图。
本发明的实施例
为了在驾驶操作时支持驾驶员,在第一步骤1中由机动车的驾驶员启动驾驶辅助系统。该驾驶辅助系统例如是一个泊车辅助系统,它在将车泊入一个并列停车位或一个横向停车位中时支持驾驶员。为了在泊入停车位时支持驾驶员将由泊车辅助系统进行用于置入停车位的驾驶调节。在一个变换的实施形式中除所需的驾驶调节外还由泊车辅助系统控制机动车的纵向导控。为了能够进行机动车泊入停车位的驾驶调节,则必需首先找到一个适合的停车位。为此在第二步骤3中当在一个可能的停车位旁边驶过期间检测机动车的周围环境。借助检测到的周围环境由泊车辅助系统可确定:是否存在一个适合的停车位。尤其当两个限定停车位的物体之间的距离对于能泊入该机动车足够地大时,则存在一个适合的停车位。
一旦检测出一个停车位,则将此信号通知驾驶员。当驾驶员想泊入该停车位时,该驾驶员停住机动车及将控制转交给泊车辅助系统。将控制转交给泊车辅助系统例如可通过操作一个开关来实现。而通知泊车辅助系统来接管该控制的任何其它可能性也是可能的。
控制的转交意味着:泊车辅助系统接管机动车的驾驶。在一个变换的实施形式中还附加地由泊车辅助系统进行机动车的纵向导控。在第三步骤5中进行驾驶的接管及在一定情况下机动车的纵向导控。
为了能够控制机动车进入停车位或能够进行泊车操作,首先需计算一个轨迹。然后机动车沿该轨迹运动。
在机动车的制动控制期间将有规律地检验:是否所有系统无缺陷地工作或是否出现干扰。这将在第四步骤7中进行。
可能出现的干扰例如为制动系统或机动车的自动驾驶遇到麻烦。这里该干扰例如涉及部件的故障或数据传送方面的问题。
当确定出无干扰时,则在第五步骤9中继续进行自动控制。当出现干扰时,将在第六步骤11中通知驾驶员。同时结束自动控制及使驾驶员得到一个指示,该驾驶员借助该指导可继续进行驾驶操作。
驾驶员得到的指示例如为:该驾驶员应如何驾驶以使机动车沿计算的轨迹导行的指导。以此方式驾驶员可自主地将由泊车辅助系统设置的驾驶操作进行到底。在此情况下该驾驶员还得到关于应进行的操作的指示,以致驾驶员不必单靠自己地结束操作。
因此通过根据本发明的方法即使在有干扰或部件故障的情况下在驾驶操上还可给予驾驶员支持。
尤其在自动纵向导控故障时为了保证由驾驶员接管纵向导控,有利的是,在此情况下也将机动车的驾驶转交给驾驶员。一旦驾驶员必需独立地驾驶机动车,则该驾驶员也自动接管纵向导控。尤其通过驾驶的转交系统将明确地指示驾驶员:出现了问题及驾驶辅助系统不能如计划地独立完成所计划的驾驶操作。因此不仅在驾驶转交时而且在纵向导控转交时驾驶员应想到:机动车不能自主地制动及他必需接管机动车的制动,以便例如避免碰撞。
当驾驶辅助系统仅承担驾驶时,则纵向导控仍由驾驶员承担,以致在自动驾驶系统受干扰的情况下驾驶员对纵向导控附加地承担机动车的驾驶及仅还得到对于待执行的驾驶调节的指示。
对于所需的驾驶调节的指示例如可通过箭头显示来给出。在此情况下驾驶员例如必需一直向着箭头方向转动方向盘,-如果箭头亮着的话。变换地也可以是:例如通过触觉来传送驾驶指示,其方式是对方向盘外加一个转矩。在此情况下对驾驶员传递一个感觉:机动车在一个轨迹中运动。但尤其当出现故障如伺服马达故障,以致不能对方向盘施加转矩时,有利的是通过视觉来显示必要的驾驶动作。
在有干扰或部件故障的情况下通过由自动控制向支持驾驶员-这时向驾驶员通告必要的驾驶调节-的转换,即使在系统故障、干扰或部件故障的情况下在驾驶操作上仍可保证对驾驶员的支持。因此即使在此情况下驾驶员也不单是依靠自己。
Claims (10)
1.在驾驶操作上支持机动车驾驶员的方法,其中,首先检测机动车的周围环境(3),借助检测到的周围环境计算一个对于进行驾驶操作适合的轨迹及自动地控制机动车(5),以便进行驾驶操作,其特征在于:在有干扰的情况下通知驾驶员(11),结束自动控制及使驾驶员得到指示,驾驶员借助该指示可继续进行驾驶操作。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述自动控制包括机动车的自动驾驶。
3.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述自动控制包括机动车的自动驾驶及自动纵向导控。
4.根据权利要求1至3之一的方法,其特征在于:所述干扰包括对机动车驾驶系统或对机动车制动系统的干扰。
5.根据权利要求1至4之一的方法,其特征在于:对驾驶员视觉地和/或声学地和/或触觉地显示自动控制的结束。
6.根据权利要求1至5之一的方法,其特征在于:所述驾驶操作是泊入一个横向停车位或泊入一个纵向停车位的泊车操作。
7.根据权利要求1至6之一的方法,其特征在于:检测机动车周围的物体的距离以检测机动车周围环境及由检测到的离机动车周围的物体的距离编制一个周边地图。
8.根据权利要求7的方法,其特征在于:对驾驶员显示由检测到的离物体的距离所编制的包括机动车位置的周边地图。
9.根据权利要求7或8的方法,其特征在于:在周边地图中对驾驶员显示至少一个用于进行驾驶操作的轨迹。
10.根据权利要求9的方法,其特征在于:对驾驶员显示机动车在该轨迹上的位置。
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