CN103842220B - 具有自主制动直至停车状态的驾驶员辅助系统 - Google Patents

具有自主制动直至停车状态的驾驶员辅助系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆（1）的驾驶员辅助系统（2），包括探测装置（4）和控制器（10），探测装置设置用于检测表征车辆（1）的行驶状态的行驶数据，控制器设计用于处理由探测装置（4）检测的行驶数据，并且当存在预定的行驶数据时促使制动装置进行对车辆（1）的自主制动。根据本发明提出，控制器（10）还设计用于，当检测到表明即将发生和障碍物（6）的碰撞的行驶数据时，监控探测装置（4）的功能，并且如果探测装置（4）向控制器（10）不再提供行驶数据或不再提供可信的行驶数据，则促使继续进行自主制动至少直至车辆（1）减速到预设的速度为止。

Description

具有自主制动直至停车状态的驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种根据本发明的、用于车辆的驾驶员辅助系统，包括探测装置和控制器，探测装置设置用于检测表征所述车辆的行驶状态的行驶数据，控制器设计用于，处理由所述探测装置检测的行驶数据，并且当存在预定的行驶数据时促使制动装置进行所述车辆的自主制动，本发明还涉及一种根据本发明的、用于对车辆制动的方法，具有至少以下步骤：借助于探测装置检测表征所述车辆的行驶状态的行驶数据，处理检测的行驶数据，并且当存在预定的行驶数据时借助于制动装置进行所述车辆的自主制动。
背景技术
这种驾驶员辅助系统或这种用于对车辆制动的方法由EP 2 214 940 B1已知。在该已知的驾驶员辅助系统中，在需要时，不依赖于驾驶员即可以借助于工作制动器提供的最大制动力触发车辆的自主紧急制动。如果车辆随后由于紧急制动而停车，借助于前方车辆探测装置查明，在被制动到停车状态的车辆的前方是否有车辆。如果是，那么拉紧车辆的驻车制动器。这样旨在防止因紧急制动实现制动的车辆被从后方驶来的车辆推向前车。然而，这以在前车辆探测装置不会因与在前车辆的碰撞受损为前提条件，然而这种碰撞受损的发生对于尽管已经启动紧急制动但仍和在前车辆发生碰撞的情况而言是无法排除的。
此外，由现有技术已知了驾驶员辅助系统、如ACC(Adaptive Cruise Control(自适应巡航控制))系统，其借助于相应的探测装置测量与在前行驶的车辆的距离，并将所述距离信号发送给控制器，该控制器随后通过干预发动机控制器和/或制动装置将与在前行驶的车辆的实际距离调节到和速度有关的设定距离。在已知的ACC系统中，这种调节只有在探测装置、例如距离传感器起作用时才是有效的。然而在与在前行驶车辆的速度差别大到或者与其距离小到很可能会预期到碰撞的情况下，则要预期到距离传感器受损的情况，因为距离传感器通常布置在车辆很靠前的位置。然而，由于探测装置随之损坏，而制动装置不再发挥作用，因此就仅通过基于和在前行驶车辆发生的碰撞的变形作用使得有关车辆的动能下降。
发明内容
与上述相比，本发明基于这样的目的，改进开头所述类型的驾驶员辅助系统和用于运行制动装置的方法，使得减轻在和障碍物碰撞时的事故后果。
在根据现有技术的自主干预ACC系统中，在和障碍物碰撞、例如和在前行车辆碰撞时，通常会损坏距离传感器形式的探测装置。因此中断了距离调节系统和进而已经由ACC系统的控制器开始的自主制动。
根据本发明提出一种驾驶员辅助系统，其包括探测装置和控制器，探测装置设置用于检测表征所述车辆的行驶状态的行驶数据，控制器设计用于，处理由所述探测装置检测的行驶数据，并且当存在预定的行驶数据时促使制动装置进行所述车辆的自主制动。和现有技术相比，控制器还设计用于，当检测到表明即将发生和障碍物的碰撞的行驶数据时，监控所述探测装置的功能，并且如果所述探测装置不再向所述控制器提供行驶数据或不再提供可信的行驶数据，则促使继续进行自主制动至少直至所述车辆减速到预设的速度为止。
此外，提出一种对车辆制动的方法，其包括至少以下步骤：借助于探测装置检测表征所述车辆的行驶状态的行驶数据，处理检测的行驶数据，并且当存在预定的行驶数据时借助于制动装置进行所述车辆的自主制动。如果由所述探测装置检测到表明即将发生和障碍物的碰撞的行驶数据，则监控所述探测装置的功能，并且如果所述探测装置不再提供行驶数据或不再提供可信的行驶数据，则继续进行自主制动至少直至所述车辆减速到预设的速度为止。
“障碍物”在此是指各种可能由于车辆运动而与车辆发生碰撞的障碍物。“障碍物”特别可理解为在前行驶车辆或位于该车辆的运动轨道上的静止车辆。
“自主制动”可理解为不是由驾驶员、而是由驾驶员辅助系统开始的制动。此外，预定的(较低)速度是车辆由即使在和障碍物发生碰撞之后还保持压紧的制动装置所减速到的速度，其优选地是指车辆的静止状态、也就是说速度为零。但是由于速度传感器根据经验实际上不能精确探测低于大约3km/h到5km/h的速度，或者不能将这种低速与停车状态加以区分，因此预设的速度也是指3km/h到5km/h的探测界限的经验值。预设的速度是车辆在和障碍物碰撞之后通过还压紧的制动装置减速到的速度，该预设的速度可以是小于车辆在和障碍物碰撞之前的瞬时速度的各个任意的速度。尽管那样，还存在超出碰撞时间点起作用的和基于制动装置的干预作用的减速。本领域技术人员基于经验值可以确定该预设的速度值。
由探测装置提供的行驶数据，例如与在前车辆的实际距离的可信度例如可以通过和其它传感器，如车轮转速传感器、加速度传感器所提供的数据进行对比等得到检验。最后也可以考虑冗余的距离传感器，其测量值被相互比较。
如果探测装置完全不能再提供行驶数据或可信的行驶数据，则驾驶员辅助系统的集成的算法确定出和障碍物或者说和在前行驶车辆发生碰撞。在此特别可以基于统计学经验作出假设。在这种情况下，例如基于与障碍物距离过小和/或由于相对于障碍物速度过高，在碰撞之前由驾驶员辅助系统启动的自主制动在发生碰撞之后也一直继续进行直至车辆被减速到预设的速度或减速到停车状态为止。
但是如果探测装置没有由于碰撞受损并且继续将可信的、反映真实情况的行驶数据提供给控制器，则驾驶员辅助系统可以基于与在前车辆或障碍物例如被减小到非常小的程度或减小到零的距离，按照调控算法不中断地自我保持自主制动，而不必进行其他干预。因为在这种情况下同样实现了通过不中断地实施的自主或自动制动至少达到预设的速度或达到停车状态的目标。
这种措施的优点在于，当探测装置由于碰撞受损并导致探测装置随后不能给控制器提供可信的行驶数据或完全不提供行驶数据时，由驾驶员辅助系统已经在之前启动的自主制动会一直不中断地继续进行，直至车辆达到预设的速度或停车状态为止。因此，制动装置也可以在已经发生和障碍物，例如在前行驶车辆或静止车辆的碰撞之后还有助于减小动能，否则该动能仅可能通过碰撞双方的挤压变皱区的弹性和塑性变形被减小。制动装置因此也可以在撞到在前行驶车辆时有助于使行驶中的车辆减速。这在交通堵塞的末端发生尾追撞车事故时尤其是重要的，因为在末端从后方开过来的车辆的动能应尽可能快地消耗掉，以便避免由于碰撞使车辆被推至另一车辆上或被挤压在另一车辆上。因此本发明总体而言有助于减轻在这种碰撞时的事故后果。
特别优选的是，所述控制器还设计用于，使得在所述车辆自主减速到预设速度或停车状态后，使所述制动装置保持压紧和/或使另一个制动装置压紧，以便将所述车辆保持在制动状态。在例如与在前车辆发生碰撞之后已经处于停车状态的车辆中保持制动状态的优点在于，所述保持制动的车辆提供了相对于后续驶来车辆和相对于车辆会由于碰撞被推向在前车辆的趋势的更大阻力。
根据该措施的一个变体，将车辆自主制动到停车状态的制动装置是车辆的工作制动装置。将车辆随后保持在停车状态的另一个制动装置是所述车辆的驻车制动装置。在这种情况下，因此将保持制动力从工作制动装置转移到驻车制动装置上。该变体特别当驻车制动装置可以通过电信号控制或操纵时可被简单地实施，电信号随后例如通过驾驶员辅助系统的控制器调制。
根据另一个变体，车辆既可以由工作制动装置自主地制动到停车状态，又可以由工作制动装置随后保持在制动状态。该变体特别适合于驻车制动装置仅能机械操纵的那些车辆。
特别优选的是，所述控制器还设计用于，当(双功能的)操纵机构、例如车辆的油门踏板或离合器踏板被操纵时，该控制器使所述制动装置从压紧状态转换到松开状态。这既适合于由驾驶员辅助系统开始的车辆减速还在继续进行的阶段，又适合于车辆已经被制动到预设的速度或停车状态并在那里保持的阶段。在这两个阶段中因此驾驶员能够通过其意愿中断自主制动。这样的优点在于，例如，在碰撞之后，如果驱动系统还能工作需要使车辆从危险区运动出来，以便例如通过将车辆运动到辅助车道上来避免其他车辆从后面撞到停车的车辆。然而，操纵机构也可以是单功能的操纵机构，如按键，其仅设计用于中断自主制动的目的。
除了所述的对制动装置进行干预之外，常见的驾驶员辅助系统，如ACC也额外能够对驱动装置的控制器产生作用。因此，根据一个优选的改进方案，所述控制器设计用于，除了对所述车辆的制动装置产生干预作用之外，当存在预定行驶数据时，促使驱动装置的控制器自主降低驱动功率。当检测到表明即将发生和障碍物的碰撞的行驶数据时，如所述地监控探测装置的功能，并且如果探测装置不再向控制器提供行驶数据或可信的行驶数据，则除了继续进行自主制动之外，还促使继续进行自主降低驱动装置的驱动功率至少直至所述车辆被减速到预设的速度为止。在这种情况下，驱动装置也利用其牵引扭矩帮助车辆在发生碰撞后减速。
优选地，虽然驱动装置功率被降低到例如空转转速驱动功率，但驱动装置未完全关闭，因此车辆制动装置如上所述通过操纵油门踏板松开并且车辆可以通过自身的力量重新运动，只要这在发生碰撞后是可能的。
根据本发明的驾驶员辅助系统的或根据本发明的方法的运行的准确方法通过下面对实施例的描述而明确。
附图说明
在附图中，唯一的附图示出商用车的和制动装置共同起作用的驾驶员辅助系统的一个优选实施方式的示意性设计结构。
具体实施方式
在图1中示意性示出的、优选使用在商用车1中的驾驶员辅助系统2例如是ACC(自适应巡航控制)系统，其借助于探测装置4、如距离传感器持续地测量例如与在前行驶车辆6或处于传感器检测范围中的静止车辆6的距离并且通过数据线8通知给控制器，在此例如是通知给车辆的制动装置的制动控制器10。ACC系统2随后通过对发动机控制器和/或制动装置的干预作用将与在前行驶车辆6的实际距离调节到例如和速度有关的设定值距离。这种由驾驶员辅助系统2启动的压紧制动装置的过程构成自主制动。
制动装置优选地是已知的电动气动工作制动装置，其中通过制动控制器10的电信号经数据线、优选为制动CAN 12对制动执行器14优选地进行电控制。工作制动装置但也可以通过电动液压的、电的或气动的方式操纵。
在当前情况下，ACC系统2的例行程序优选集成在商用车1的工作制动装置的制动控制器10中。或者，当然也可以设置单独的控制器用于ACC系统2，其与工作制动装置的制动控制器10通信。作为距离传感器4例如可以使用雷达传感器或视频传感器或超声波传感器或它们的组合(传感器组)。此外，探测装置4也可以包括加速度传感器和/或车轮转速传感器和/或偏转率传感器和/或转向角传感器，以便检测代表商用车1的运动状态或行驶状态的行驶数据。
在制动控制器10中或者在驾驶员辅助系统2的单独的控制器中实施算法，利用该算法可以根据由探测装置4所提供的行驶数据预测是否可能发生和在前行驶车辆6的碰撞。由探测装置4所检测的行驶数据因此被在制动控制器10中处理，其中，当检测行驶数据，例如商用车1的瞬时速度和/或减速以及其与在前行驶车辆6的距离时，该行驶数据表明或指出即将发生商用车1和在前行驶车辆6的碰撞时，通过在制动控制器10中实施的算法监控探测装置4的其它确定的功能以确定由探测装置4提供的行驶数据是否是可信的或者探测装置4是否还能提供行驶数据。
由探测装置4提供的行驶数据，例如商用车1与在前行驶车辆6的当前的实际距离的可信度例如可以通过与探测装置4的各种传感器所提供的数据，如车轮转速传感器、加速度传感器等进行比较进行检验。
如果探测装置4完全不能再提供行驶数据或可信的行驶数据，那么在此集成在制动控制器10中的驾驶员辅助系统2的算法确定出：商用车和在前行驶车辆6发生碰撞，或者商用车1与该车辆6发生了追尾。
在这种情况下，例如首先仅由于低于与在前行驶车辆6的设定距离而已经由驾驶员辅助系统2启动的自主制动在碰撞或追尾之后不中断地继续进行，直至被减速的商用车1达到预设的速度，所述预设的速度优选地由商用车1的停车状态给定(速度等于零)。
例如可以根据车轮转速传感器的传感器数据检测商用车1达到停车状态的情况，所述车轮转速传感器总是存在于车辆行驶动力调节系统、如ESP或ABS的范围中。因此，通常速度等于零的商用车1的停车状态是预设的速度，商用车1在发生碰撞后也应该通过自动压紧的工作制动装置被减速到该速度。
例如可以通过和其它传感器，如车轮转速传感器、加速度传感器等所提供的数据对由探测装置4提供的行驶数据，例如与在前行驶车辆6的实际距离的可信度进行检验。同样也可以考虑冗余的距离传感器，其测量值被相互比较。
如果商用车的探测装置4在另一方面未因为碰撞或者说追尾而受损并且继续给制动控制器10提供可信的、反应真实情况的行驶数据，那么驾驶员辅助系统2可以基于与在前行驶车辆6的例如被减小到非常小的程度或减小到零的距离，根据调节算法不中断地保持自主制动。
特别优选的是，制动控制器10或在其中实施的ACC系统2的算法还设计为，当通过工作制动装置自主制动车辆到停车状态时，工作制动装置被继续保持压紧。因此商用车1既被工作制动装置自主制动到停车状态，又被其随后保持在制动状态。可替换地，将商用车保持在停车状态的制动装置可以是商用车的驻车制动装置。在这种情况下，因此将固定的制动力从工作制动装置转移到驻车制动装置上。
特别优选的是，制动控制器10或在其中实施的ACC系统2的算法还设计为，当商用车1的油门踏板被驾驶员操纵时，使工作制动装置和/或驻车制动装置从压紧状态转换到松开状态。这既适合于由驾驶员辅助系统2启动的自主制动或减速还在继续进行的阶段，又适合于商用车在发生碰撞后已经被制动到停车状态的阶段。在这两个阶段中因此驾驶员能够通过其意愿中断由ACC系统开始并保持的自主制动。
除了对车辆的制动装置进行干预之外，驾驶员辅助系统2可以设计为，当存在预定的行驶数据时，例如与在前行驶车辆的过小距离或者过高相对速度，促使商用车1的驱动装置18的发动机控制器16自主降低驱动功率。制动控制器10特别随后这样设计，当检测到表明即将发生和障碍物的碰撞的行驶数据时，监控探测装置4的功能，并且如果探测装置4不再向控制器10提供行驶数据或可信的行驶数据，则除了继续进行自主制动之外，还促使继续进行自主降低驱动装置18的驱动功率至少直至商用车1被减速到预设的速度或停车状态为止。为此，制动控制器10例如与驱动装置18的发动机控制器16通过数据总线20通信，在该制动控制器中优选地执行用于所述功能的相应的控制例行程序。
附图标记列表：
1 商用车
2 驾驶员辅助系统
4 探测装置
6 车辆
8 数据线
10 制动控制器
12 制动CAN
14 制动执行器
16 发动机控制器
18 驱动装置
20 数据总线

Claims (11)

1.一种用于车辆(1)的驾驶员辅助系统(2)，包括：
a)探测装置(4)，所述探测装置设置用于检测表征所述车辆(1)的行驶状态的行驶数据，
b)控制器(10)，所述控制器设计用于，处理由所述探测装置(4)检测到的所述行驶数据，并且当存在预定的行驶数据时促使制动装置执行对所述车辆(1)的自主制动，其中，
c)所述控制器(10)还设计用于，当检测到表明即将发生和障碍物的碰撞的行驶数据时，监控所述探测装置(4)的功能，并且如果所述探测装置(4)不再向所述控制器(10)提供行驶数据或可信的行驶数据，则促使继续进行所述自主制动至少直至所述车辆(1)减速到预设的速度为止，
其特征在于，所述控制器(10)设计用于，除了对所述车辆的所述制动装置产生干预作用之外，当存在预定行驶数据时促使驱动装置自主降低驱动功率，并且当检测到表明即将发生和所述障碍物的碰撞的行驶数据时，监控所述探测装置(4)的功能，并且如果所述探测装置(4)不再向所述控制器(10)提供行驶数据或可信的行驶数据，则除了继续进行所述自主制动之外，还促使继续进行自主降低所述驱动装置的所述驱动功率至少直至所述车辆(1)减速到所述预设的速度为止，其中所述驱动装置的功率被降低到空转驱动功率，并且所述控制器(10)还设计用于，当操纵机构、即油门踏板或离合器踏板被操纵时，所述控制器使所述制动装置从压紧状态转换到松开状态。
2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述预设的速度等于零，此时所述车辆(1)处于停车状态。
3.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述控制器(10)还设计用于，在所述车辆(1)自主制动到所述停车状态后，所述控制器也使所述制动装置保持压紧和/或使另一个制动装置压紧，以便将所述车辆(1)保持在制动状态。
4.根据权利要求3所述的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述制动装置是工作制动装置，所述另一个制动装置是所述车辆(1)的驻车制动装置。
5.根据权利要求4所述的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述驻车制动装置是电操纵的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述探测装置(4)设计用于探测与在前行驶车辆(6)的距离。
7.根据权利要求6所述的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述探测装置(4)包含至少一个距离传感器和/或减速传感器。
8.一种用于对车辆(1)制动的方法，具有至少以下步骤：
a)借助于探测装置(4)检测表征所述车辆(1)的行驶状态的行驶数据，
b)通过控制器(10)处理检测的行驶数据，并且当存在预定的行驶数据时借助于制动装置进行所述车辆(1)的自主制动，其中，
c)如果由所述探测装置(4)检测到表明即将发生和障碍物的碰撞的行驶数据，监控所述探测装置(4)的功能，并且如果所述探测装置(4)不再提供行驶数据或不再提供可信的行驶数据，则继续进行所述自主制动至少直至所述车辆(1)减速到预设的速度为止，
其特征在于，除了对所述车辆的所述制动装置产生干预作用之外，当存在预定行驶数据时促使驱动装置(18)自主降低驱动功率，并且当检测到表明即将发生和所述障碍物的碰撞的行驶数据时，监控所述探测装置(4)的功能，并且如果所述探测装置(4)不再向所述控制器(10)提供行驶数据或可信的行驶数据，则除了继续进行所述自主制动之外，还促使继续进行自主降低所述驱动装置(18)的所述驱动功率至少直至所述车辆(1)减速到所述预设的速度为止，其中所述驱动装置的功率被降低到空转驱动功率，并且当操纵机构、即油门踏板或离合器踏板被操纵时，所述制动装置从压紧状态转换到松开状态。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述车辆(1)的停车状态用作所述预设的速度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述车辆(1)自主制动到所述停车状态后使所述制动装置保持压紧和/或使另一个制动装置压紧，以便将所述车辆(1)保持在制动状态。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述探测装置(4)用于探测与在前行驶车辆(6)的距离。
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