CN103608206B - 避免车辆碰撞的方法和车辆驾驶员辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于避免车辆碰撞的方法。对此需要持续对车辆制动踏板的致动情况进行检测，如果制动踏板被快速致动，则推断出存在碰撞危险。此外，对车辆周围的物体相对于车辆的位置和运动进行检测，并评价碰撞危险。在识别到碰撞危险时，如果对碰撞危险的评价表明通过避让操作能避免碰撞，但通过制动操作不能避免碰撞，则自动实施车辆避让操作。此外，本发明还涉及一种用于实施该方法的车辆驾驶员辅助系统（1）。

Description

避免车辆碰撞的方法和车辆驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的避免车辆碰撞的方法。此外，本发明还涉及一种用于实施本方法的车辆驾驶员辅助系统。
背景技术
这一类的方法和车辆驾驶员辅助系统已经做了公开。EP1057159B1公开了一种防止车辆和车辆前方障碍物碰撞的方法。在该方法中，对车辆和障碍物之间至少需要用以通过具有最大减速度的制动过程避免车辆和障碍物碰撞的第一距离进行计算。此外，对至少需要用以通过车辆绕过障碍物而避免车辆和障碍物碰撞的第二距离进行计算。仅在确定的距离不仅小于计算出的第一距离，也小于计算出的第二距离时，也就是说如果驾驶员既不能通过制动，也不能通过避让来避免碰撞以及车辆相对于障碍物的重叠程度（）超过规定的阈值时才开始自动制动过程。在该计算中需考虑驾驶员活动、道路状况、负载情况以及车辆相对于障碍物的重叠程度。
DE102004056027A1公开了一种通过以下步骤避免车辆碰撞或者降低车辆碰撞强度的方法：检测车辆的速度和运动方向；探测车辆周围的物体位置；检测物体相对于车辆的速度和运动方向；提前计算物体相对于车辆的未来位置；分析物体相对于车辆的当前位置和未来位置；如果根据分析在未采取系统干预的情况下和物体的碰撞不能避免，则根据分析通过车辆辅助系统向驾驶员发出警报和／或实施自动转向干预和／或制动干预。分析过程基于两个操作时间段的确定（time-to-brake（制动时间）和time-to-avoid（避让时间）），直至开始避免碰撞的制动干预或者开始避免碰撞的避让操作的最晚时间点的剩余时间。
发明内容
本发明的任务在于，说明一种避免车辆碰撞的改进型方法以及一种用于实施该方法的车辆驾驶员辅助系统。
根据本发明，该任务在方法方面通过权利要求1的特征加以解决，而在驾驶员辅助系统方面通过权利要求9的特征加以解决。
本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
对于根据本发明的防止车辆碰撞方法而言，持续对车辆制动踏板的致动情况进行检测，如果制动踏板以超过规定的最小致动速度的致动速度以及超过规定的最小致动量的致动量被致动，则推断出存在碰撞危险。此外，对车辆周围的物体相对于车辆的位置和运动进行检测，并评价/评估碰撞危险。在识别到碰撞危险时，如果对碰撞危险的评价表明通过避让操作能避免碰撞，但通过制动操作不能避免碰撞，则自动实施车辆避让操作。
根据本发明，如果识别到仅通过避让操作才能避免碰撞危险，但通过制动操作不能避免碰撞危险，则实施车辆的自动避让操作。因此，根据本发明，制动操作优先于避让操作。对此有利的考虑是，避让操作通常比制动操作具有更大的风险，因为避让会导致或者更容易导致和诸如对向行驶的车辆发生其他碰撞的危险，并且使得驾驶员丧失对车辆的控制。
此外，根据本发明，可以通过快速对车辆的制动踏板进行致动而识别到碰撞危险，并根据车辆周围的物体的位置和运动对碰撞危险进行评价。对此可以利用快速对制动踏板进行致动而发出存在碰撞危险的信号，因为驾驶员倾向于通过快速制动避免即将来临的碰撞。通过检测和评价车辆周围的物体的位置和运动可以有利地确定实际是否存在碰撞危险以及是否能通过车辆制动或者避让对碰撞加以避免。
附图说明
在下文中对本发明的实施例根据附图进行更详细的说明。
其中：
图1：根据本发明的方法用于避免车辆碰撞的驾驶员辅助系统的方框图。
图2：根据本发明的用于避免车辆碰撞的方法的过程图。
具体实施方式
图1显示的是根据本发明的方法用于避免车辆碰撞的驾驶员辅助系统1的方框图。驾驶员辅助系统1包含：至少一个环境传感器2，例如雷达传感器、激光雷达传感器、视频传感器或者超声波传感器，用于检测车辆周围的物体相对于车辆的位置和运动；制动踏板传感器3，用于检测车辆制动踏板的致动速度和致动量；转向辅助装置4，用于车辆的自动转向；制动辅助装置5，用于自动影响车辆的制动系统；以及控制单元6，用于根据至少一个环境传感器2的信号评价碰撞危险，分析制动踏板传感器3的信号以及控制转向辅助装置4和制动辅助装置5。
图2显示的是根据本发明的方法的流程图。
对于本方法而言，在第一个方法步骤S1中激活驾驶员辅助系统1。该激活过程优选地在车辆启动时即自动进行。
在第二个方法步骤S2中，借助至少一个环境传感器2确定车辆周围的物体的运动和位置。此外借助制动踏板传感器3检测制动踏板的致动速度和致动量。由环境传感器2和制动踏板传感器3检测到的信号被输送给控制单元6，并借助控制单元6检查，所检测到的制动踏板致动速度是否超过规定的最小致动速度，以及检测到的致动量是否超过规定的最小致动量。
如果检测到的制动踏板致动速度未超过规定的最小致动速度或者检测到的致动量未超过规定的最小致动量，则重复第二个方法步骤S2。否则实施第三个方法步骤S3。
在第三个方法步骤S3中，借助控制单元6根据由环境传感器2检测到的信号检查车辆是否存在与车辆周围的物体碰撞的碰撞危险。对此尤其需要检查，车辆周围是否存在可导致碰撞危险的物体以及这些物体相对于车辆如何运动。对于该检查可以使用在诸如DE102004056027A1中已经公开的方法，此处不再进行更详细的说明。
如果第三方法步骤S3的结果为不存在碰撞威胁，则继续实施第二方法步骤S2。否则实施第四方法步骤S4。
在第四方法步骤S4中检查，即将到来的/危险的碰撞是否能通过制动操作避免。对此需要确定，碰撞是否可以通过具有规定最大减速度的制动操作避免。此外也需要确定制动操作时间段（所谓的time-to-brake），该制动操作时间段说明了在其内必须采取制动操作才能避免碰撞的时间段，也就是说一直到如下时刻的时间段：最迟在该时刻必须采取制动就恰好避免碰撞。
如果第四方法步骤S4的结果是，即将到来的碰撞不能通过制动操作避免，则实施第五方法步骤S5。否则在第六方法步骤S6中激活制动辅助装置5来避免碰撞。
在第五方法步骤S5中检查，碰撞是否可以通过足够可靠的避让操作避免。对此需要确定引起/产生相对物体以安全距离进行的避让操作的最大横向加速度，将所确定的最大横向加速度和规定的阈值进行比较。由此如果确定的最大横向加速度小于该阈值则推断出能通过足够可靠的避让操作避免碰撞。否则就推断出，不能通过足够可靠的避让操作避免碰撞。此外，该阈值说明了为确保避让操作能稳定进行而不应当被超过的横向加速度值。
在第五方法步骤S5中也可以额外确定避让操作时间段（所谓的time-to-avoid），该避让操作时间段说明了在其内必须采取避让操作才能避免碰撞的时间段，也就是说一直到如下时刻的时间段：最迟在该时刻必须采取避让操作就通过避让恰好避免碰撞。
如果第五方法步骤S5的结果是，即将来临的碰撞不能通过足够可靠的避让操作避免，则实施第六方法步骤S6，即激活制动辅助装置5以降低事故严重程度。否则实施第七方法步骤S7。
在第七方法步骤S7中自动实施借助控制单元6控制的避让操作。对此借助转向辅助装置4通过转向干预、制动干预（单轮制动）或者行驶机构作用（Fahrwerkverspannung）对车辆的横向运动施加影响。
在第七方法步骤S7的一种设计方案中，在自动避让操作过程中，制动踏板的致动对于车辆制动减速度的影响被减小或者完全抑制。由此，在横摆期间对车辆的制动被降低或者阻止，因此可以有利地提高车辆在避让操作过程中的行驶稳定性。
在第六方法步骤S6和第七方法步骤S7后方法以第二方法步骤S2继续。
如果驾驶员辅助系统1被关闭，则该方法结束。如果车辆停止，优选地自动地结束该方法。此外可以规定，驾驶员辅助系统1可以被手动关闭。

Claims (9)

1.一种用于避免车辆碰撞的方法，对车辆周围的物体相对于车辆的位置和运动进行检测，并对碰撞危险进行评价，如果根据评价在未采取系统干预的情况下车辆和物体的碰撞不可避免，则根据对碰撞危险的评价自动对车辆的制动系统和/或转向系统进行干预，其特征在于，持续对车辆制动踏板的致动情况进行检测，如果制动踏板以超过规定的最小致动速度的致动速度以及超过规定的最小致动量的致动量被致动，则根据由环境传感器检测到的信号检查是否存在碰撞危险；在识别到碰撞危险时，如果对碰撞危险的评价表明通过避让操作能避免碰撞，但通过制动操作不能避免碰撞，则自动实施避让操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在评价碰撞危险时作为第一评价标准确定出：通过具有规定的最大减速度的制动操作是否能避免碰撞，使用该第一评价标准决定通过制动操作是否能避免碰撞。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在评价碰撞危险时确定出制动操作时间段，该制动操作时间段说明了一在其内必须采取制动操作才能避免碰撞的时间段，根据所确定的制动操作时间段决定是否能通过制动操作避免碰撞。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在评价碰撞危险时作为第二评价标准确定出：车辆是否能以规定的安全距离避让开物体，使用该第二评价标准决定：是否能通过避让操作避免碰撞。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定出引起相对于物体以安全距离进行的避让操作的最大横向加速度，将所确定的最大横向加速度和规定的阈值加以比较，并如果所确定的最大横向加速度小于该阈值则推断出能通过避让操作避免碰撞，而如果所确定的最大横向加速度大于该阈值，则推断出不能通过避让操作避免碰撞。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在评价碰撞危险时确定避让操作时间段，该避让操作时间段说明了一在其内必须采取避让操作才能避免碰撞的时间段，并根据所确定的避让操作时间段决定：是否能通过避让操作避免碰撞。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过自动转向干预和/或自动制动干预和/或自动行驶机构作用来实施自动避让操作。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在自动避让操作过程中，制动踏板的致动对于车辆制动减速度的影响被减小。
9.一种用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法的车辆驾驶员辅助系统(1)，包含：至少一个环境传感器(2)，用于对车辆周围的物体相对于车辆的位置和运动进行检测；转向辅助装置(4)，用于车辆的自动转向；以及控制单元(6)，用于根据至少一个环境传感器(2)的信号对碰撞危险进行评价并对转向辅助装置(4)加以控制，其特征在于用于检测制动踏板的致动速度和致动量的至少一个制动踏板传感器(3)，其中，由所述至少一个制动踏板传感器(3)检测到的信号能被输送给控制单元(6)且能由控制单元(6)加以分析。
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