CN103569111A - 用于机动车的安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的安全装置，其具有用于定位车辆前方区域和至少一个侧向车辆周围环境中的对象的传感器系统（10；12）、用于识别通过来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险的预测单元（14）、用于识别没有潜在的碰撞对象的车辆前方区域的识别单元（16）和控制单元（18），所述控制单元被设置成，在识别到通过来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险时以及在将车辆前方区域识别为空旷的时，当由此预计能够避免与来自侧面的对象（26）的碰撞时抑制自身车辆（24）的制动；本发明还涉及一种用于干预机动车的车辆纵向引导的方法。

Description

用于机动车的安全装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的安全装置，其具有用于定位至少车辆前方区域中的对象的传感器系统。

背景技术

已知以下碰撞警告设备：其在机动车引导时辅助驾驶员，以便有助于降低事故危险。这类碰撞警告设备例如是驾驶员辅助系统的一部分。这类碰撞警告设备例如包括角度分辨的雷达传感器形式的定位系统，借助所述定位系统可以测量定位在车辆前方区域中的对象的间距、相对速度和方位角。然后，根据这些数据以及根据车辆的动态数据，碰撞警告设备识别例如即将来临的碰撞并且尤其可以计算以下时间：当车辆的动态状态不变时，在所述时间之后将发生碰撞。如果所述时间低于一个确定的阈值，则输出警告信号，所述警告信号例如被转换为用于驾驶员的声音警告提示或触发自主的紧急制动，以便避开碰撞或至少减轻其后果。

由DE 10 2007 024 391 A1公开一种这样的碰撞警告设备，其附加地包括用于与车道边缘处的护栏的即将到来的碰撞的警告功能。

发明内容

本发明的任务是，实现一种一开始所述类型的用于机动车的安全装置，借助所述安全装置可以进一步减小事故危险。

根据本发明，所述任务通过用于机动车的安全装置解决，所述安全装置

具有用于定位车辆前方区域和至少一个侧向车辆周围环境中的对象的传感器系统，

具有用于识别由来自侧面的对象引起的碰撞危险的预测单元，

具有用于识别没有潜在的碰撞对象的车辆前方区域的识别单元，

具有控制单元，所述控制单元被设置成在识别到由来自侧面的对象引起的碰撞危险时以及在将车辆前方区域识别为空旷的时，当由此预计能够避免与来自侧面的对象的碰撞时抑制自身车辆的制动。

如果车辆的驾驶员过晚注意到十字路口处与来自侧面的车辆的碰撞危险，则可能出现以下情况：在自身车辆的恒定速度或正加速度的情况下，车辆在没有碰撞的情况下彼此从旁边驶过，与此相反，自身车辆的制动或停止将导致碰撞。在这种情况下，驾驶员可能错误地进行反应，其方式是，他将车辆制动到静止状态中，而不继续行驶或更剧烈地加速，以便防止碰撞。根据本发明的安全装置可以在一些这样的情况中通过抑制驾驶员制动并且可选地甚至通过自身车辆的自主加速来避开碰撞。

因此，在以下确定的交通状况中根据本发明的安全装置允许安全装置在由此才可以避免碰撞时忽略驾驶员制动：在所述确定的交通状况中例如驾驶员在十字路口进行制动，因为他已识别与来自侧面的车辆的碰撞危险。

因此，不同于传统的碰撞警告设备，所述安全装置在确定的交通状况中不是支持自身车辆的减速而是抑制有效的制动。由此，显著扩展包括安全装置的驾驶员辅助系统在由来自侧面的车辆引起的即将到来的碰撞危险的情形中的反应可能性。

车辆前方区域在此理解为位于自身车辆前面的区域，所述区域例如可以通过传感器系统的与方位角有关的作用距离限界。侧向车辆周围环境在此理解为在车辆旁位于自身车辆一侧的区域，所述区域例如可以通过传感器系统的与方位角有关的作用距离限界。

车辆前方区域和车辆周围环境分别可以是传感器系统的检测区域的在方位角和/或距离方面受限的分区域。车辆前方区域和侧向车辆周围环境可以对应传感器系统的不同传感器，这些传感器系统的不同传感器的检测区域可以重叠。

车辆前方区域尤其包括邻近的车辆前方区域中可由自身车辆潜在行驶通过的分路程。侧向车辆周围环境优选包括侧向车辆前方区域，从而也可以定位自身车辆斜前方的对象。

所述控制单元优选被设置成在已识别到由来自侧面的对象引起的碰撞危险时以及在将车辆前方区域识别为空旷的时，抑制自身车辆的制动和/或引起自身车辆的加速，当由此预计能够避免与来自侧面的对象的碰撞时。这再次扩展碰撞避免的反应可能性。

在从属权利要求中说明本发明的其他有利构型。

附图说明

在附图中示出并且在随后的描述中详细解释本发明的实施例。

附图示出：

图1：用于机动车的安全装置的方框图；

图2：用于解释安全装置在一种交通状况中的工作原理的略图；

图3：用于解释安全装置的工作原理的流程图。

具体实施方式

图1中示出的安全装置包括具有用于定位自身车辆的前方区域中的对象的前方区域传感机构10和用于定位侧向车辆周围环境中的车辆的周围环境传感机构12。

传感机构10、12例如可以包括雷达传感器、基于视频的传感器、超声传感器、基于激光的传感器和/或用于交换或接收关于自身车辆的周围环境中的其他车辆或所定位的对象的信息的通信装置。这样的通信系统例如称作车到车系统（Car-to-Car-System）或车到X系统（Car-to-X-System）。它们例如可以传送关于自身车辆的周围环境中的车辆的位置的信息。

前方区域传感机构10尤其可以涉及远作用距离的雷达传感器（远程雷达，LRR，Long Range Radar），其例如与驾驶员辅助系统连接，所述驾驶员辅助系统包括自适应的速度调节器（自适应巡航控制系统，ACC，AdaptiveCruise Control），所述自适应的速度调节器被设置成调节行驶速度和与在前面行驶的车辆的间距。

周围环境传感机构12例如可以包括中等作用距离的雷达传感器（中程雷达，MRR，Mid Range Radar）。周围环境传感机构12优选包括车辆左侧处和车辆右侧处的传感器。周围环境传感机构12优选包括前部传感器和尾部传感器。周围环境传感机构12的传感器例如可以涉及被用于驾驶员辅助系统的其他驾驶辅助功能的传感器，例如车道变换辅助。

此外，图1中所示的安全装置包括预测单元14，其用于基于周围环境传感机构12的定位数据来识别由来自侧面的对象引起的碰撞危险，尤其用于识别由来自侧面的车辆引起的碰撞危险。

此外，安全装置包括识别单元16，其用于基于前方区域传感机构10的定位数据来识别没有潜在的碰撞对象的车辆前方区域。识别单元16例如可以是用于前方区域传感机构10的接收信号的分析处理装置的一部分。

预测单元14和识别单元16与控制单元18连接，所述控制单元被设置成为了干预车辆的纵向引导而控制车辆的制动系统20和驱动系统22。

图2示例性地示出具有自身车辆24和来自侧面的车辆26的交通状况。两个车辆从十字路口的不同方向接近。车辆24、26的预期行驶走向局部相交。来自侧面的车辆26位于周围环境传感机构12的检测区域中。示例性地示出自身车辆24的朝向接近的车辆26的一侧上的前部传感器和后部传感器的分别约120°的检测角区域。此外，示意性地示出前方区域传感机构10的检测角区域。

预测单元14被设置成基于周围环境传感机构12的定位数据和基于关于自身车辆24的速度v和加速度a来识别由来自侧面的车辆26引起的碰撞危险。预测单元14尤其被设置成基于关于自身车辆24的定位数据和所提到的数据对于自身车辆24的至少一个所假设的行驶走向估计：在自身车辆24的相应行驶走向中在一个时刻是否预期接近的车辆26的间距低于一个阈值，从而预计发生碰撞。周围环境传感机构12的定位数据例如包括关于车辆26的位置、位置方向、速度、行驶方向和/或加速度的信息，其中可以相对于自身车辆24或绝对地——也就是说相对于固定的位置坐标确定定位数据。所述估计例如基于来自侧面的车辆26的所假设的行驶走向，其又基于周围环境传感机构12的定位数据确定。

在考虑车道坡度的情况下，当倾斜传感器28的和/或来自关于例如通过GPS定位系统和导航设备30的车道走向和车辆位置的信息的车道坡度数据可供控制单元18使用时，例如可以更精确地计算自身车辆24的预期的相应行驶走向。

还可以在考虑位置、速度和/或加速度的预期走向的安全间隙范围的情况下计算并且在碰撞危险方面评估预期的行驶走向。

以下，如果没有其他说明，则借助术语“行驶走向”指自身车辆的行驶走向。

自身车辆24的行驶走向例如包括关于自身车辆24的速度和/或加速度的时间变化过程和/或自身车辆24的位置和/或自身车辆24与来侧面的车辆26的间距的时间变化过程的信息。例如在假设具有自身车辆24的瞬时加速度a的恒定值的行驶走向的情况下，在自身车辆24直至静止状态的负加速度a的情况下，并且在假设来自侧面的车辆26的相应行驶走向的情况下，例如可以基于车辆24、26的相对速度和间距的瞬时值的外插法来确定行驶走向。

预测单元14的预测结果传送给控制单元18。预测结果尤其包括对于自身车辆24的至少一个所假设的行驶走向由来自侧面的车辆26引起的碰撞危险的估计。

在图2中所示的示例中，预测单元14通过车辆24、26的相对速度和间距的瞬时值的时间外插来识别碰撞危险：在保持瞬时制动减速——也就是说负加速度a的情况下，自身车辆在十字路口停止，当接近的车辆26撞到自身车辆24上时，在自身车辆的以X标记的侧面上发生碰撞。

识别单元16向控制单元18传送其识别结果。识别结果包括以下信息：前方区域传感机构10的检测区域中的车辆前方区域是否被识别为没有潜在的碰撞对象。在此，识别单元16可以被设置成探测运动的对象和静止的对象。

在所描述的示例中假设：识别单元16将车辆前方区域识别为空旷的。

此外，预测单元14的预测结果包括在没有进一步加速并且具有自身车辆24的行驶速度v的瞬时值的情况下行驶走向的碰撞危险的评估。此外，预测结果包括根据自身车辆24的正加速度a行驶走向的碰撞危险的评估。

控制单元18被设置成基于预测单元14的预测结果和基于识别单元16的识别结果干预自身车辆的纵向引导，以便尽可能地避免碰撞。

控制单元18尤其被设置成基于所假设的不同行驶走向的碰撞危险的评估来选择自身车辆24的行驶走向，其中如果车辆前方区域被识别为没有潜在的其他碰撞对象并且已找到这样的行驶走向，预计不发生与来自侧面的车辆26的碰撞。

以下根据图3详细解释安全装置和尤其控制单元18的工作原理。

如果预测单元14对于所假设的行驶走向基于速度v和加速度a的瞬时的值已识别由来自侧面的车辆26引起的碰撞危险（步骤50），则控制单元18检查以下所提到的条件是否同时满足。然而，如果不存在由来自侧面的车辆引起的危险，则根据通过驾驶员或者必要时通过自适应的速度与间距调节器的控制以本身已知的方式进行车辆纵向引导。

在识别到碰撞危险的情况下，控制单元18检查识别单元16是否已识别到没有潜在的碰撞对象的车辆前方区域（步骤52）。通过识别单元16的识别在此例如包括前方区域传感机构10的方位角检测区域和距离检测区域的范围中的车辆前方区域。

如果车辆前方区域没有被识别为空旷的，例如因为探测到车辆前方区域中的至少一个潜在的碰撞对象，则控制单元18不干预车辆的纵向引导而是仅仅输出碰撞警告信号（步骤54）。例如通过碰撞警告信号进行致动器系统32的控制，以根据碰撞危险触发响应。这样的致动器系统对于碰撞警告设备本身是已知的并且例如包括警告信号输出器，以便警告驾驶员注意即将到来的碰撞危险。但致动器系统还可以被如此构造，使得它主动干预车辆引导，例如干预制动系统20，以便尽可能避免碰撞，或者，当这不再可能时，至少减轻碰撞后果。例如致动器系统32可以被设置成根据碰撞危险进行紧急制动。当基于瞬时的速度v和直到碰撞的预计时间超出及时停止所需的制动减速的阈值时，例如可以触发紧急制动。

除所描述的碰撞警告信号以外，控制单元18例如还可以向致动器系统32输出所计算的直至碰撞的时间。所述时间例如可以被用于预碰撞系统（Pre-Crash-System），以减轻碰撞后果。

如果不仅已识别到由来自侧面的车辆26引起的碰撞危险而且已将车辆前方区域识别为空旷的，则控制单元18检查（步骤56）是否通过抑制制动——也就是说通过具有基本上自身车辆的瞬时速度v的行驶曲线预计可避免与车辆26的碰撞。控制单元18通过干预车辆纵向引导来抑制自身车辆24的制动（步骤58），当由此预计能够避免与来自侧面的车辆26的碰撞时。

在所述示例中，通过抑制自身车辆24的制动，自身车辆在没有驱动并且没有制动的情况下继续行驶并且预计经过车辆26的行驶路径，而不发生碰撞。车辆24、26彼此从旁边驶过。

如果控制单元18导致以下结果：通过抑制制动同样不能够避免与车辆26的碰撞，则控制单元18检查对于具有自身车辆24的自主加速的行驶走向是否预计能够避免碰撞（步骤60）。

如果是这种情况，则通过抑制制动和通过引起车辆的加速来进行对车辆纵向引导的干预（步骤62）。为此，控制单元18干预制动系统20和驱动系统22。这例如可以通过根据所选择的行驶走向向自身车辆24的自适应的间距与速度调节器预给定车辆加速度，所述自适应的间距与速度调节器随后承担行驶速度的调节，以便以预给定的加速度加速。车辆24随后在车辆26已到达潜在碰撞的位置之前经过车辆26的行驶路径。车辆24、26彼此从旁边驶过。

如果控制单元18对于所确定的行驶走向中的任何一个都没有确定碰撞预计是可避免的，则不通过控制单元18进行对车辆的纵向引导的干预。而又如上所述向致动器系统32输出碰撞警告（步骤64）。

Claims (9)

1.一种用于机动车的安全装置，

具有用于定位车辆前方区域和至少一个侧向车辆周围环境中的对象的传感器系统（10；12），

具有用于识别由来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险的预测单元（14），

具有用于识别没有潜在的碰撞对象的车辆前方区域的识别单元（16），

具有控制单元（18），所述控制单元被设置成，在识别到由所述来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险时以及在将车辆前方区域识别为空旷的时，当由此预计能够避免与所述来自侧面的对象（26）的碰撞时，抑制自身车辆（24）的制动。

2.根据权利要求1所述的安全装置，其中，所述控制单元（18）被设置成，在识别到由来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险时以及在将车辆前方区域识别为空旷的时，当由此预计能够避免与所述来自侧面的对象（26）的碰撞时，抑制所述自身车辆（24）的制动和/或引起所述自身车辆（24）的加速。

3.根据权利要求2所述的安全装置，其中，所述控制单元（18）被设置成，当由此预计能够避免与所述来自侧面的对象（26）的碰撞然而预计仅仅通过抑制（26）自身车辆（24）的制动还不能够避免所述碰撞时引起所述自身车辆（24）的加速。

4.根据以上权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述预测单元（14）被设置成，对于所述自身车辆（24）的至少两个所假设的不同行驶走向评估由所述来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险。

5.根据权利要求4所述的安全装置，其中，所假设的行驶走向包括所述自身车辆（24）的制动系统（20）对所述车辆进行制动的至少一个行驶走向以及必要时在结束当前的制动干预之后基本上不通过所述制动系统（20）进行任何制动的至少一个行驶走向。

6.根据权利要求4或5所述的安全装置，其中，所假设的行驶走向包括通过所述自身车辆（24）的驱动系统（22）进行所述车辆（24）的正加速的至少一个行驶走向。

7.根据以上权利要求中任一项所述的安全装置，其中，所述预测单元（14）在考虑所述来自侧面的对象（26）的距离和速度的情况下识别所述碰撞危险。

8.一种机动车，其具有根据以上权利要求中任一项所述的安全装置。

9.一种用于干预机动车的车辆纵向引导的方法，所述方法具有以下步骤：

识别是否存在由来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险，

识别车辆前方区域是否无潜在的碰撞对象，

如果已识别由来自侧面的对象（26）引起的碰撞危险并且已将所述车辆前方区域识别为空旷的，则当由此预计能够避免与所述来自侧面的对象（26）的碰撞时自动抑制所述自身车辆（24）的制动。

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