CN103732481B - 在驾驶操作时支持机动车驾驶员的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在驾驶操作时支持机动车（1）的驾驶员的方法，其中利用尾部区域中的第一传感器（3）和前部区域中的第二传感器（5）检测机动车（1）旁侧的环境。借助于所述第一传感器（3）与一物体（7）的在短行驶距离期间相继记录的间距值（13）确定物体边缘（15）并且确定接触点（15），所述接触点处于下述位置中，在所述位置上一条将所述物体边缘（15）延长的直线（17）和一条在面向所述第一传感器（3）的侧上限定不检测所述物体（7）的第二传感器（5）的检测区域（9）的直线（11）相交。本发明还涉及一种用于实施所述方法的装置。

Description

在驾驶操作时支持机动车驾驶员的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在驾驶操作时支持机动车驾驶员的方法。此外本发明还涉及一种用于实施所述方法的装置。

背景技术

为了在驾驶操作时支持机动车的驾驶员，已经存在很多不同的驾驶辅助系统，特别是在停车入位或从车位中驶出时支持驾驶员的驾驶辅助系统。在此，借助于车辆上的间距传感器测量相对于机动车环境中的物体的间距。在此，通常所述传感器处于机动车的前部区域和尾部区域中。

特别是在驶入横向车位时需要在停车入位期间重复地测量机动车旁侧的环境，以便例如能够识别例如车辆-车位-柱-车辆和诸如此类的场景。

为此，在目前公知的系统中在尾部区域中设置两个附加的具有一视向的传感器，所述视向基本上横向于行驶方向定向。

此外，也公开了下述系统，所述系统采用超声波传感器测量周围环境并且在所述系统中将附近区域中的检测到的物体记录到一个卡中，以便在导航时支持驾驶员。由此，例如可看到一个柱(所述柱利用前部传感器或后部传感器检测到并且在所述驾驶操作期间经过所述柱时所述柱可能是障碍)，因为检测到的柱的原始位置在车辆的整个运动期间保持储存。

如果检测到的、记录在卡中的物体处于车辆的行驶路径中，则相应地给驾驶员发出警报。

例如在DE-A102009024062或在DE-A102008001648中描述了用于在驾驶操作时检测周围环境的方法，其中检测周围环境并且建立周围环境卡。在此，周围环境卡分别被如此储存，使得车辆环境中的物体即使当其从传感器的视野中消失时也能被进一步跟踪。

然而已知方法的缺点是，为了建立周围环境卡必须首先检测车辆的周围环境。然而特别是在从车位驶出时这首先是不可能的。只能在驶出过程中建立周围环境卡。然而在此存在的危险是，例如由于在驶出车位时驶过的曲线而不能获悉车辆旁侧的物体。即便是利用停车入位的周围环境卡也作用不大，因为特别是由于交替地占据相邻车位，周围环境可能在车辆停车入位期间改变。

发明内容

在本发明的用于在驾驶操作时支持机动车的驾驶员的方法中利用尾部区域中的第一传感器和前部区域中的第二传感器检测机动车旁侧的周围环境。借助于所述第一传感器与一物体的在短行驶距离期间相继记录的间距值确定物体边缘并且确定接触点，所述接触点处于下述位置中，在所述位置上一条将所述物体边缘延长的直线和一条在面向所述第一传感器的侧上限定不检测所述物体的第二传感器的检测区域的直线相交。

通过本发明的方法已经可以在短形行驶距离之后、例如在从车位驶出时，如果车辆接近计算出的接触点，则发出警报。因为接触点处于机动车旁的物体以外，因此通过这种方式也可靠地避免与所述物体碰撞。

在本发明的第一实施方式中，为了实施所述驾驶操作，计算出一轨迹，所述机动车沿着所述轨迹运动，其中所述轨迹被如此确定，使得所述机动车不接触确定出的接触点。计算出的轨迹允许自动地或半自动地实施驾驶操作。此外，由于在考虑确定出的接触点的情况下计算轨迹，因此确保在不出现危险状况、例如与机动车附近的物体碰撞的情况下实施所述驾驶操作。

在本发明的上下文中，自动的驾驶操作应理解为这样一个驾驶操作，在该驾驶操作时，自动地实施车辆的纵向引导和横向引导，也就是车辆的制动、速度保持、加速和车辆的转向。在该情况下，驾驶员可以仅仅致力于监控功能。在半自动驾驶操作时，一方面可以例如自动进行车辆的纵向引导并且给予驾驶员以必要的转向运动的提示从而使得该车辆可跟踪计算出的轨迹。替换地，也可以的是，自动地实施转向运动并且驾驶员致力于车辆的纵向引导。在半自动驾驶操作的另一构型中，驾驶员得到必要的转向运动的提示以便跟踪计算出的轨迹并且不仅纵向运动而且转向运动都由车辆的驾驶员实施。

在本发明的一个优选的实施方式中，如果所述机动车在所述驾驶操作期间接近确定出的接触点，则在实施驾驶操作时输出间距警报。在此，这与所述驾驶操作是自动还是半自动实施或者驾驶员是否自行实施所述驾驶操作无关。由于给驾驶员发出机动车接近确定出的接触点的警报，因此驾驶员可以采取措施以防止与所述物体碰撞。从而所述驾驶员可以例如及时停止所述车辆或者改变车辆的运动方向，以避免碰撞。

间距警报的输出例如可以声学地、光学地或触觉地进行。上述输出类型的组合也是可以的。例如特别优选的是，声学地并且光学地输出间距警报。声学的间距警报例如可以通过发出声音信号进行。在此优选的是，声音信号发出的频率随着与接触点间距的减小而增大。在低于预给定的、相对于物体的间距时发出持续信号。在光学的间距警报的情况下例如可以设置灯条，其中随着与接触点间距的减小，亮起来的灯条的数量增大。此外，在超过预给定的间距的情况下例如可以设置颜色改变的灯条，例如红色的灯条。还可以例如在输出设备、例如导航系统监视器上设置车辆的二维显示。在该情况下，所述物体的位置直接在所述显示中显示。由此，驾驶员获得附加的、关于物体位置的提示并且由此可以有针对性地采取必要的措施以避免与物体碰撞。

为了能够尽可能直接地并且以尽可能少的行驶挪移来实施所述驾驶操作，此外有利的是，所述在面向所述第一传感器的侧上限定不检测所述物体的第二传感器的检测区域的直线是下述直线，该直线在测量时限定所述检测区域，所述测量在与所述物体具有最小间距时实施。例如在从车位中驶出时所述在与所述物体具有最小间距时实施的测量是利用所述传感器实施的第一测量。与此相反地，在停车入位过程中，利用所述传感器实施的最后一个测量是在与所述物体具有最小间距时实施的测量。通过使用所述直线来确定接触点(所述接触点相对于物体具有最小间距)，所述接触点被如此确定，使得接触点与物体之间的间距尽可能小。通过这种方式可选择一条轨迹，所述车辆沿着该轨迹行驶，所述轨迹尽可能近地在所述物体旁边经过。由此，例如在驶出车位时可以在不到达对面车道的情况下从车位驶出。由此，例如在一些驾驶操作时还能够以一个行驶挪移来实施所述驾驶操作，而在接触点距离物体较远的情况下则需要多个行驶挪移。

如果在即将实施驾驶操作时车辆的发动机被启动，则例如可以将驶出车位操作认为是实施的驾驶操作。在另一方面，如果车辆的发动机已经运行很长时间并且车辆已经运动，则认为是停车入位操作。

除了停车入位操作或驶出车位操作之外，所述驾驶操作还可以是任意的其他转移(或变道)操作。另外的转移操作例如是在狭窄街道或小巷中的转移操作，在所述转移操作时例如可驶过狭窄的曲线，所述曲线必要时以一次挪移是不能完成的。即使相应的驾驶挪移能够以一次挪移实施，但是对于所述驾驶操作的实施仅仅存在很少的空间时，在狭窄街道或小巷中的行驶也可以被认为是转移操作。

用于实施所述方法的装置包括机动车尾部区域中的第一传感器和前部区域中的第二传感器用于检测机动车旁侧的环境以及包括用于由利用第一传感器在相继的测量中检测到的间距值确定物体边缘并且用于确定下述位置上的接触点的器件，在所述位置上一条将所述物体边缘延长的直线和一条在面向所述第一传感器的侧上限定不检测所述物体的第二传感器的检测区域的直线相交。

所述用于由利用第一传感器在相继的测量中检测到的间距值确定物体边缘并且用于确定接触点的器件例如包括驾驶辅助系统的控制设备。在此，例如可以使用停车入位辅助系统的控制设备。所述控制设备在此必须具有存储装置，利用所述存储装置可分别存储在先的测量，以便由测量值确定物体边缘。此外，特别是当利用第二传感器的第一测量来确定所述限定检测区域的直线时，还必须存储这些相应的数据。然后，可以利用处理器和适当的软件来根据利用传感器检测到的数据确定接触点。

为了检测周围环境，通常使用间距传感器。在此，尾部区域中的第一传感器和前部区域中的第二传感器可以分别相互无关地是超声波传感器、红外传感器、雷达传感器、激光雷达传感器或光学传感器。优选尾部区域中的第一传感器和前部区域中的第二传感器的类型相同。但是也可以采用不同类型的传感器。在本发明的范围内，光学传感器特别是应理解为基于视频的传感器系统。如果采用这种基于视频的传感器系统，则其例如可以安装在机动车的侧镜中。在此，将机动车的侧镜也归属于前部区域。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中详细解释。附图中：

图1示出本发明的方法的示意图，

图2示出在考虑确定出的接触点的情况下的驶出车位操作，

图3示出一驶出车位操作，在该驶出车位操作时没有考虑确定出的接触点。

具体实施方式

在图1中示意性示出本发明的方法。

利用机动车1实施驾驶操作，所述机动车借助于尾部区域中的第一传感器3和前部区域中的第二传感器5检测侧面的周围环境。此外，通过前部区域和尾部区域中的其他传感器也可以检测车辆前面和后面的周围环境。这在图1中没有示出，因为对于本发明的用于确定接触点的方法来说，前部区域和尾部区域中的周围环境检测是不重要的。

借助机动车1尾部区域中的第一传感器3检测一物体。在这里所示的实施例中，所述物体是停泊的机动车7。在利用第一传感器3测量时，测量机动车1与停泊的机动车7之间的距离I。

由于机动车1与停泊的机动车7位置相错，所述停泊的机动车7不处于所述第二传感器5的检测区域9中。一条在面向停泊的机动车7的侧上限定所述第二传感器5的检测区域9的直线11在其位置方面储存在驾驶辅助系统的存储器中，利用所述驾驶辅助系统实施本发明的方法。

在进行驾驶操作期间，所述机动车1运动。在所述机动车运动期间，利用所述第一传感器3和所述第二传感器5进行另外的测量。由于所述机动车1、7相互间的位置，即使在机动车1前进运动时也仅仅由机动车1尾部区域中的第一传感器3接收信号。所述信号分别表示测得的相对于停泊的机动车7的间距I。在图1中示例性地通过测量点13表示在车辆1行驶期间在不同的位置上测量所述间距I。

根据测量点13的位置确定所述停泊的机动车7的物体边缘15。在此，所述物体边缘15反映了所述停泊的机动车7的定向。在下一步骤中，沿着所述物体边缘15形成一条直线17。

由沿着所述物体边缘15的直线17和限定所述第二传感器5的检测区域9的直线11的交点确定出一接触点19。根据本发明，所述接触点19被假定为所述停泊的机动车7的前边界。

如果现在机动车1的驾驶员在所述驾驶操作期间接近所述接触点19，则通过侧向地接近所述接触点19发出警报。由此给予所述驾驶员调整所述驾驶操作以避免与所述停泊的机动车7碰撞的可能性。

发送给驾驶员的警报可以光学地和/或声学地进行。触觉的警报也是可考虑的。但是，光学的警报是优选的，必要时与声学的警报相结合。

为了给驾驶员发出光学警报，一方面例如可以设置灯条，所述灯条随着与接触点19间距的减小而变长。替换地也可以考虑的是，例如设置LED，其中，随着与接触点19间距的减小而越来越多数量的LED亮起。此外，在低于预给定的最小间距时可改变颜色，以便给予机动车1的驾驶员以附加的警报。相应地，通常在声学警报的情况下发出重复的声音信号，其中，发出的声音的频率随着与接触点19间距的减小而增加。在低于预给定的最小间距时发出持续声音，以便给予驾驶员以附加的警报。

对于上述借助于灯条或LED的光学警报替换地，也可以例如在显示装置、例如导航系统或任意其他显示装置的监视器上在驾驶员的视野内设置二维图像，其中机动车1以鸟瞰图示出并且此外示出测得的、机动车周围环境中的物体。在此也可以显示接触点19并且由此给驾驶员显示与接触点19的接近。

对于在由驾驶员实施驾驶操作时给驾驶员发警报的做法附加或替换地，也可以在自动或半自动驾驶操作时采用本发明的方法。在该情况下如此地计算出轨迹(应沿着所述轨迹实施所述驾驶操作)，使得所述车辆如此运动，以至于不与所述接触点19接触。

在图2中示例性地示出用于驶出车位操作的轨迹。

机动车1以其右后角沿着所述轨迹21运动，以便从车位中驶出。所述车位在此由所述停泊的机动车7限定。首先，如图1所示，计算出接触点19。然后借助于所述接触点19确定轨迹21，所述车辆可以在不面临与所述停泊的机动车7碰撞的危险的情况下沿着所述轨迹运动。因为已知接触点19位于所述停泊的机动车7之外(因为接触点19处于限定所述第二传感器5的检测区域的直线上并且利用所述第二传感器5没有检测到物体)，所以所述轨迹21可以穿过所述接触点19。然而更优选的是，所述轨迹绕开所述接触点19。

特别是当驾驶员还致力于其他任务、例如让车辆转向时，也就是在实施半自动驾驶操作的情况下，通过使轨迹绕开接触点19而计算出轨迹21的计算方式是优选的。

在图1中用虚线示出在实施所述驾驶操作时所述机动车的位置，在所述位置中，机动车处于与所述接触点19并且从而与所述停泊的机动车7最近的位置中。机动车1的运动在此如此进行，以至于不与所述停泊的机动车7碰撞并且所述机动车1由此可以从所述车位中毫无危险地驶出。

与此不同地，在图3中示出一条轨迹23的变化曲线，该轨迹导致与所述停泊的机动车7相撞。

在图3所示的实施方式中，机动车1的右后角的轨迹23不穿过或围绕接触点19，而是在面向所述停泊的机动车7的侧上在所述接触点19旁边经过。这导致机动车1在太狭窄的弧线中围绕所述停泊的机动车7并且在所述轨迹23最近地经过所述停泊的机动车7的位置处会导致碰撞。

通过确定所述接触点19以及考虑所述接触点，可以避免图3中所示的这种碰撞。可实现在不具有损害该机动车周围的物体并且从而当然也不损害这个机动车1的危险的情况下可靠地驶出车位。

Claims (9)

1.一种用于在驾驶操作时支持机动车(1)的驾驶员的方法，其中利用尾部区域中的第一传感器(3)和前部区域中的第二传感器(5)检测机动车(1)旁侧的环境，其特征在于，借助于所述第一传感器(3)与一物体(7)的在短行驶距离期间相继记录的间距值确定物体边缘(15)并且确定接触点(19)，所述接触点处于下述位置中，在所述位置上一条将所述物体边缘(15)延长的直线(17)和一条在面向所述第一传感器(3)的侧上限定不检测所述物体(7)的第二传感器(5)的检测区域(9)的直线(11)相交。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了实施所述驾驶操作，计算出一轨迹(21)，所述机动车(1)沿着所述轨迹运动，其中所述轨迹(21)被如此确定，以至于所述机动车(1)不接触确定出的接触点。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述机动车(1)在所述驾驶操作期间接近确定出的接触点(19)，则在实施驾驶操作时输出间距警报。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在面向所述第一传感器(3)的侧上限定不检测所述物体(7)的第二传感器(5)的检测区域的直线(11)是下述直线，该直线在测量时限定所述检测区域，在与所述物体具有最小间距时实施所述测量。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述驾驶操作是驶入车位操作、驶出车位操作或转移操作。

6.一种用于实施如权利要求1至5中任一项所述方法的装置，其特征在于，该装置包括尾部区域中的第一传感器(3)和机动车(1)前部区域中的第二传感器(5)，所述第一传感器和第二传感器用于检测机动车(1)旁侧的环境；所述装置还包括用于由利用第一传感器(3)在相继的测量中检测到的间距值确定物体边缘(15)并且用于确定下述位置上的接触点(19)的器件，在所述位置上一条将所述物体边缘(15)延长的直线(17)和一条在面向所述第一传感器(3)的侧上限定不检测所述物体(7)的第二传感器(5)的检测区域(9)的直线(11)相交。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，用于由利用第一传感器(3)在相继的测量中检测到的间距值确定物体边缘(15)并且用于确定接触点(19)的器件包括驾驶辅助系统的控制设备。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，尾部区域中的第一传感器(3)和前部区域中的第二传感器(5)分别相互无关地是雷达传感器或光学传感器。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，尾部区域中的第一传感器(3)和前部区域中的第二传感器(5)分别相互无关地是超声波传感器、红外传感器或激光雷达传感器。