CN103350698A - 用于运行车辆的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行车辆(305)的方法，其包括以下步骤：检测(101)在前行驶的另一车辆(307)的动态参数，基于所检测的动态参数计算(103)评价度量，根据所述评价度量计算(105)车辆额定轨迹，将车辆实际轨迹调节(107)到所述车辆额定轨迹上。本发明还涉及一种相应的设备(201)以及一种计算机程序。

Description

用于运行车辆的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于运行车辆的方法和设备。本发明还涉及一种计算机程序。
背景技术
由公开文献DE10137292A1公开了驾驶员辅助系统及其运行方法。在此，检测交通状况的周围环境数据。此外检测车辆的运动数据。然后进行所检测的周围环境数据与车辆的运动数据的比较。根据比较的标准改变转向操纵的支持。
发明内容
本发明所基于的任务在于，提供用于运行车辆的改进方法和改进设备。
本发明所基于的任务还可以在于，说明一种相应的计算机程序。
所述任务借助独立权利要求的相应主题解决。优选的构型是各从属权利要求的主题。
根据一个方面提供一种用于运行车辆的方法。检测在前行驶的另一车辆的动态参数。基于所检测的动态参数计算评价度量(Bewertungsmaβ)。根据评价度量计算车辆额定轨迹。然后将车辆实际轨迹调节到所述车辆额定轨迹上。
根据另一方面提供一种用于运行车辆的设备。所述设备包括用于检测在前行驶的车辆的动态参数的检测装置。此外设有用于基于所检测的动态参数计算评价度量以及用于根据评价度量计算车辆额定轨迹的计算装置。此外所述设备包括用于将车辆实际轨迹调节到车辆额定轨迹上的调节装置。
根据又一个方面提供一种计算机程序，其包括用于当在计算机上执行计算机程序时运行车辆的方法的程序代码。
因此，本发明尤其包括如下构思：检测另一车辆的动态参数，其在所述车辆前面行驶，尤其是在所述车辆紧前面行驶。由此可以以有利的方式计算评价度量，所述评价度量基于所检测的动态参数。所述评价度量尤其用于当前是否存在紧急(kritisch)状况的标准。紧急状况例如可以通过如下方式产生：在前行驶的车辆剧烈刹车，从而所述车辆和所述另一车辆之间的相对间距减小。紧急状况例如尤其也可以当所述另一车辆拐入所述车辆的车道中时产生。
根据评价度量，即尤其根据当前状况的紧急程度，计算车辆额定轨迹。然后将当前车辆实际轨迹调节到所述车辆额定轨迹上，从而以有利的方式如下缓解所述紧急状况：例如又调节与在前行驶的车辆的足够间距。特别地，在此增大所述车辆的纵轴线和所述另一车辆的纵轴线之间的间距，从而尤其在碰撞情形中优选实现所述车辆相对于所述另一车辆的更有利的定向。纵轴线尤其表示沿着车辆的最长伸展的轴线。
优选地，计算车辆额定轨迹并且当评价度量超过或低于一个预先确定的阈值时将车辆实际轨迹调节到所述车辆额定轨迹上。
车辆实际轨迹在本发明的意义上尤其表示车辆当前沿其运动的轨迹、即空间曲线。车辆额定轨迹在本发明的意义上尤其表示车辆应沿其运动的轨迹、即空间曲线。
优选地，借助于对转向系统的干预来实施所述调节。所述设备就此而言例如可以称作转向辅助系统。对此在英语中通常使用概念“Lane KeepingSupport”，以便命名这种驾驶员辅助系统。
根据一种实施方式可以提出，检测在前行驶的另一车辆的多个动态参数。然后基于所述多个动态参数实施评价度量的计算。在此，可以检测相同的或不同的动态参数。
在一种实施方式中可以提出，连续地、即在时间上持续地检测所述动态参数。
根据另一种实施方式可以提出，检测相邻车道相对于当前车辆位置的车辆周围环境，其中基于所检测的车辆周围环境形成车辆额定轨迹的允许区域，其包括相邻车道。尤其也就是说，根据相邻车道的车辆周围环境可能出现：车辆额定轨迹可以位于所述相邻车道中。尤其也就是说，在紧急状况的情形中所述车辆可能偏移到相邻车道上，只要车辆实际轨迹被调节到车辆额定轨迹上，其可以位于所述相邻车道中。由此以有利的方式还进一步扩大所述车辆的纵轴线与所述另一车辆的纵轴线之间的间距，从而以有利的方式进一步减小碰撞风险。所述相邻车道优选可以设置成与所述车辆的车道紧邻。
在另一种实施方式中可以提出，检测所述车辆的车道的车道边界。形成所述车辆额定轨迹的另一允许区域，其位于车道边界内。优选计算车辆额定轨迹，其方式是，使所述车辆的纵轴线和所述另一车辆的纵轴线之间的间距最大化。尤其也就是说，在此车辆额定轨迹位于所述车辆的车道中，其中同时使所述车辆和所述另一车辆的相应纵轴线之间的间距最大化。尤其也就是说，在此存在以下边界条件：所述车辆不允许驶越车道边界，以便以有利的方式避免与位于相邻车道上的车辆的碰撞。
但只要附加地检测相邻车道相对于当前车辆位置、尤其是相对于所述车辆的车道的车辆周围环境，则可以提出，车辆额定轨迹的允许区域也包括相邻车道。更确切地说，尤其当在相邻车道的车辆周围环境中不存在另外的物体、尤其是在车道变换的情况下可能与所述车辆碰撞的车辆时是这种情况。即尤其也就是说，根据相邻车道的车辆周围环境也可以如下扩展车辆额定轨迹的另一允许区域：所述另一允许区域包括相邻车道。
根据另一种实施方式可以提出，根据所要求的制动功率检测制动参数，其中基于所述制动参数来计算评价度量。即尤其也就是说，例如检测驾驶员以什么压力操作制功踏板。制动参数尤其可以相应于由驾驶员施加的制动压力。通常，行驶状况越紧急，则驾驶员越强烈地操作制动踏板。因此以有利的方式形成另一参数，其是存在紧急状况的可靠标准。在此方面可以以有利的方式快速且可靠地识别这种紧急状况，从而可以采取相应的措施。在此尤其计算车辆额定轨迹以及将车辆实际轨迹调节到车辆额定轨迹上，以便以有利的方式避免与所述另一车辆的碰撞或者以有利的方式减小与所述另一车辆的碰撞严重程度。
根据另一种实施方式可以提出，检测所述车辆的车辆周围环境中的另一车辆的另一动态参数，其中基于所述另一动态参数计算评价度量。即尤其也就是说，在所述车辆的车辆周围环境中至少还如下监视另一车辆：检测所述另一车辆的另一动态参数，其中所述另一动态参数用于评估是否存在紧急状况。优选地，检测多个另外的车辆的多个另外的动态参数。因此可以以有利的方式特别准确地如下识别行驶状况以及判断：所述行驶状况是否应评价为紧急的以及是否必须采取适当的应对措施。
在另一种实施方式中可以提出，所述动态参数包括相对于所述车辆的相对速度。优选地，动态参数包括碰撞时间。碰撞时间尤其表示发生碰撞之前必定经历的时间。尤其可以基于多普勒测量来测量相对速度。优选地，可以测量所述另一车辆的速度和所述车辆的速度，其中然后尤其可以通过相应的求差计算所述相对速度。
在另一种实施方式中可以提出，将相对速度标准化。即尤其也就是说，使相对速度除以经标准化的速度、也就是标准速度。然后所述动态参数可以例如等于所测量的相对速度除以标准速度。这种标准速度尤其可以表示危急分级的下阈值。
在另一种实施方式中可以提出，将碰撞时间标准化，在此使碰撞时间除以标准碰撞时间。然后所述动态参数尤其可以是碰撞时间除以标准碰撞时间。
根据另一种实施方式可以提出，计算评价度量，其方式是，使动态参数与加权因数相乘，其中另一动态参数优选与经加权的动态参数相加，其中尤其使相应形成的总和与制动参数相乘。
用于评价度量λ的相应数学公式例如可以表示如下：
λ＝(α目标λ1+.......λn)*a制动                          (1)
在此λ1表示直接在前行驶的另一车辆的动态参数。λ2至λn相应于所述车辆的车辆周围环境中的其他物体的动态参数。所述其他物体可以例如涉及其他车辆。α目标是由驾驶员施加的制动压力的度量并且在此尤其一般性地根据以上所述的制动参数相应于所要求的制动功率。α目标尤其表示用于考虑在前行驶的车辆、即尤其相关的、潜在的碰撞车辆关于所述车辆的加权因数。在此，英语的概念“target”表示“Ziel(目标)”。
优选可以如下计算动态参数λl至λL：
λ1＝v相对/v标准化                                   (2)
在此，i＝1.......n。v相对是所述车辆和相应的另一车辆之间的所测量的速度差或相对速度。v标准化尤其表示危急分级的下阈值，即标准速度。
在另一种实施方式中，可以替代地或附加地提出，基于所测量的碰撞时间计算所述动态参数：
λi＝TTC/TTC标准化                      (3)
在此i＝1......n。“TTC”是英语概念“time to collision”的缩写并且代表碰撞时间。在此，值TTC_标准化表示相应的标准碰撞时间，即相应的标准化因数。
根据另一种实施方式可以提出，仅当瞬时车辆速度位于预先确定的速度范围中时才进行车辆实际轨迹到车辆额定轨迹上的调节。尤其当如此预先确定的速度范围覆盖0km/h和50km/h之间的区域时，可以以有利的方式覆盖尤其是高速公路或多车道城乡公路上的车队行驶中的危急状况。
由以上所述的公式可以看出，在相关的碰撞物体、即尤其是直接在前行驶车辆的制动时，评价度量λ迅速升高。如果λ超过预先确定的阈限或一个预先确定的阈值时，则随后计算车辆额定轨迹，其中然后将车辆实际轨迹调节到车辆额定轨迹上。
在另一种实施方式中可以提出，检测装置包括一个或多个视频摄像机。这些视频摄像机优选可设置在车辆的前端区域中。即尤其也就是说，所述视频摄像机可以安装在车辆的前端区域中。因此，所述视频摄像机可以监视车辆前方的区域。这种视频摄像机尤其也可以称作视频前端摄像机。
根据另一种实施方式可以提出，检测装置包括雷达传感器，其例如可以传感式地检测车辆前方的区域。优选地，可以附加地或替代地设有另一雷达传感器，其可以检测相对车辆的侧面区域。在此，侧面区域尤其表示相对车辆的横向区域。因此，可以以有利的方式识别车辆的侧向区域中的物体。
在另一种实施方式中可以提出，使用视频传感器，以便识别车辆的侧面区域中的物体。
根据一种实施方式可以提出，检测所述车辆和一个或多个另外的车辆之间的间距，其中优选可以提出，基于相应的间距计算评价度量。
附图说明
以下借助优选实施例详细描述本发明。附图示出：
图1：用于运行车辆的方法的流程图；
图2：用于运行车辆的设备；
图3：两个车道以及包括根据图2的用于运行车辆的设备的车辆。
以下对于相同的特征可以使用相同的参考符号。
具体实施方式
图1示出用于运行车辆的方法的流程图。
根据步骤101，检测在前行驶的另一车辆的动态参数。所述动态参数可以例如涉及相对所述车辆的相对速度。优选地，所述动态参数可以包括碰撞时间。
在步骤103中，基于所检测的动态参数计算评价度量。当所述评价度量大于或等于一个预定义的阈值时，在步骤105中根据所述评价度量计算车辆额定轨迹。然后在接下来的步骤107中，将车辆实际轨迹调节到所述车辆额定轨迹上，以便以有利的方式尤其防止与在前行驶的车辆的碰撞或者减小碰撞严重程度。
当所述评价度量小于预定义的阈值时，在步骤103之后是步骤101，即检测在前行驶的另一车辆的动态参数。
图2示出用于运行车辆(未示出)的设备201。
所述设备201包括用于检测在前行驶的车辆的动态参数的检测装置203。此外设有计算装置205，其构造用于基于所检测的动态参数计算评价度量。计算装置205还构造用于根据所述评价度量计算车辆额定轨迹。所述设备201还包括用于将车辆实际轨迹调节到车辆额定轨迹上的调节装置207。
调节装置207优选与车辆的转向系统的在此未示出的致动器连接，从而调节装置207尤其构造用于自动地或者部分自动地转向车辆。优选地，调节装置207可以与车辆的驱动系统的另外的致动器连接，从而调节装置可以以有利的方式加速车辆以将车辆实际轨迹调节到车辆额定轨迹上。特别地可以提出，调节装置207与车辆的制动系统的另外的致动器连接。因此，调节装置207为了将车辆实际轨迹调节到车辆额定轨迹上可以以有利的方式制动车辆。
在一种未示出的实施方式中可以提出，检测装置203具有一个或多个视频前端摄像机，其可以传感式地检测车辆前方的前方区域，即位于车辆前方的区域。优选地，检测装置205可以包括雷达传感器，其可以传感式地检测车辆前方的区域和/或车辆的侧向区域。为了车辆周围环境的侧向检测，尤其可以设置视频传感器。特别地，可以设置多个视频传感器。借助于以上所述的传感机构、即特别是雷达传感器和视频传感器和一个或多个视频前端摄像机尤其能够以有利的方式实现车辆的侧面区域中和前方区域中的物体的识别。
图3示出具有相应的车道边界304a和304b的两个并排延伸的车道301和303。也就是说，车道303借助两个车道边界304a和304b限界。在左侧与车道303紧邻地延伸的车道301借助车道边界304a与车道303分界。简明起见，在图3中没有示出用于将车道301与在此没示出的另外的车道分界的另外的车道边界。包括根据图2的设备201的车辆305在车道303上行驶。简明起见，在图3中没有标明设备201。
此外，四个另外的车辆307、309、311和313也在两个车道301和303上行驶。在此，车辆307在车道303上在车辆305紧前面行驶。车辆309同样在车道303上在车辆307前面行驶。在左侧车道301上，两个车辆311和313彼此前后行驶，其中车辆313在车辆311前面行驶。
车辆307、309、311和313的相应向前运动象征性地借助具有参考符号315的箭头表示。
车辆305的设备201检测车辆307、309、311和313的动态参数。这些动态参数可以例如包括相应的相对速度。优选地，动态参数包括相应的碰撞时间。
基于所检测的动态参数λi，其中i＝1，2，3，4，计算评价度量。所述计算例如根据以下数学公式实施：
λ＝(α目标λ1+λ2+λ3+λ4)*a制动
在此，λ代表评价度量。α目标是用于考虑相关的、潜在的碰撞车辆——在此直接在前行驶的车辆307相对车辆305的加权因数。a制动是根据所要求的制动功率的制动参数。
优选根据以下数学公式计算λi，其中i＝1，2，3，4：
λi＝v相对/V标准化
在此，v相对表示车辆305与相应的车辆307、309、311和313之间的相应的速度差。v标准化表示危急分级的下阈值并且在此是标准速度值或者标准速度。
替代地或附加地可选地可以提出：基于所测量的碰撞值来计算λi。这可以优选借助以下数学公式实施：
λi＝TTC/TTC标准化。
在此，TTC标准化表示碰撞标准化时间或者标准碰撞时间并且在此同样表示危急分级的下阈值。
如果例如相关的碰撞物体、在此尤其是直接在前行驶的车辆307剧烈刹车，则评价度量λ快速升高。如果λ超过一个预先确定的阈值，则计算车辆额定轨迹，其中随后将车辆实际轨迹调节到车辆额定轨迹上，以便以有利的方式避免与在前行驶的车辆307的碰撞。车辆305在其车辆额定轨迹上的额定位置在此以参考符号317表示。
在此，尤其如此选择或者计算车辆额定轨迹，使得车辆305的纵轴线319和车辆307的纵轴线321之间的间距变得最大，而在此车辆305没有超越车道边界304a，以便以有利的方式避免与车道301的车辆311和313的碰撞。
只要车辆305的设备201探测到并且识别到在车道301上在车辆305侧面没有车辆，则车辆额定轨迹也可以相应地布置在车道301上，从而为了避免与在前行驶的车辆307的碰撞的目的所述车辆305也可以自动地变换到车道301上。尤其也就是说，车辆305也可以定位在车道301上，以便防止与车辆307的碰撞。
在一种未示出的实施方式中可以提出，检测车辆305与另外的车辆307、309、311和313之间的相应间距，其中尤其根据所述间距计算λ。尤其也就是说，在上面的公式中还可以附加地一起考虑这些间距。
参考图3的以上实施方式尤其类似地适于多于或少于四个另外的车辆。
总之，本发明尤其包括以下构思：当出现危急行驶状况时，改变车辆额定轨迹——在此尤其是车道中的横向位置和定向。当评价度量超过一个预定义的或预先确定的阈值时，尤其定义这种危急行驶状况的出现。然后在这种情况下如此计算车辆额定轨迹，使得车辆运动到更安全的车道区域中。由此以有利的方式防止碰撞或者在相撞情形中以有利的方式实现有利的定向。
此外，本发明尤其包括以下构思：通过确定用于危急状况的评价度量如此选择车道额定位置、即车辆额定轨迹，使得视情况参与的车辆的间距最大化。尤其也就是说，可以使相应的纵轴线之间的间距最大化。这尤其在车辆队列的强烈减速过程中导致驾驶员的更高安全感。所述设备的反应——即相应的系统反应更接近于驾驶员行为。因此，以有利的方式预期对危急交通状况的正面影响。这以有利的方式导致驾驶员的更高系统接受度。
在本发明中，尤其在车道保持支持(LKS)系统——即转向辅助系统中第一次如此影响危急状态中的车辆定向，使得产生类似于驾驶员反应的系统行为。这导致驾驶员的更高系统接受度。在现今已知的系统中，在所识别的危急状况——例如ABS调节干预、强烈制动中停用LKS系统。在其他车辆在自身车辆前面拐入时在现有技术中不产生系统行为改变，保持中央车道额定位置。在高速公路上经常发生的情形是队列中的行驶。如果所述队列以较低的平均速度运动，则车道变换率很高并且在纵向运动方向上经常出现车辆的强烈减速。然而，只要在此将车辆调节到安全的车辆额定轨迹上，则借助本发明能够实现对这种状况的快速且安全的反应。

Claims (9)

1.一种用于运行车辆(305)的方法，所述方法包括以下步骤：
检测(101)在前行驶的另一车辆(307)的动态参数，
基于所检测的动态参数计算(103)评价度量，
根据所述评价度量计算(105)车辆额定轨迹，
将车辆实际轨迹调节(107)到所述车辆额定轨迹上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，检测相邻车道(301，303)相对于瞬时车辆位置的车辆周围环境，其中，基于所检测的车辆周围环境形成用于所述车辆额定轨迹的允许区域，所述允许区域包括所述相邻车道(301，303)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，检测所述车辆(305)的车道(301，303)的车道边界(304a，304b)，形成用于所述车辆额定轨迹的另一允许区域，所述另一允许区域位于所述车道边界(304a，304b)内，其中，计算所述车辆额定轨迹，其方式是，使所述车辆(305)的纵轴线(319)和所述另一车辆(307)的纵轴线(321)之间的间距(323)最大化。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，根据所要求的制动功率检测制动参数以及基于所述制动参数计算所述评价度量。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，检测所述车辆(305)的车辆周围环境中的另一车辆(309，311，313)的另一动态参数，以及基于所述另一动态参数计算所述评价度量。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述动态参数包括相对所述车辆(305)的相对速度和/或碰撞时间和/或间距。
7.在引用权利要求4和5的情况下根据权利要求6的方法，其中，计算所述评价度量，其方式是，将所述动态参数与加权因数相乘，其中，将所述另一动态参数与经加权的动态参数相加，其中，将相应形成的和与所述制动参数相乘。
8.一种用于运行车辆(305)的设备(201)，所述设备包括：
检测装置(203)，用于检测在前行驶的车辆(307)的动态参数；
计算装置(205)，用于基于所检测的动态参数计算评价度量以及根据所述评价度量计算车辆额定轨迹；
调节装置(207)，用于将车辆实际轨迹调节到所述车辆额定轨迹上。
9.一种计算机程序，其包括用于当在计算机上执行计算机程序时实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法的程序代码。
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