CN105263736B - 在没有激活横向导向辅助装置的条件下的紧急情况辅助 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在驾驶员紧急情况下将在未激活横向导向辅助装置的条件下行驶的车辆转换为具有降低的碰撞后果风险的行驶状态的一种方法和一种设备，其中车辆的速度大于临界速度，具有以下步骤：在袖手不管阶段识别驾驶员的袖手不管情况并且输出袖手不管警报；如果不对袖手不管警报进行反应，则在警报升级阶段执行警报加强；和如果在警报升级阶段不进行反应，则在干预阶段将车辆速度降低至小于临界速度的速度，其中在袖手不管阶段、警报升级阶段和干预阶段期间，当识别到车辆脱离当前车道时，将反向转向力矩施加到车辆的转向装置。

Description

在没有激活横向导向辅助装置的条件下的紧急情况辅助
技术领域
本发明涉及一种用于在驾驶员紧急情况下将在没有激活横向导向辅助装置的条件下行驶的车辆转换为具有减小的碰撞后果风险的行驶状态的方法，也就是紧急情况辅助，以及一种相应的紧急情况辅助系统。
背景技术
在机动车的主动安全性领域内，通常的驾驶辅助系统已经能够察觉车辆的驾驶员的行驶任务并且实施部分自动的行驶功能。这会在自适应速度调节(Adaptive CruiseControl)、车道保持辅助或横向导向辅助(Lane Assist,Heading Control)的示例中出现。
但是，该驾驶辅助系统几乎不会在机动车驾驶员部分或完全停工的情况下起作用。这样的用于由驾驶员负责的驾驶功能的停工例如可以由于驾驶员的过度疲劳或突然出现的健康问题导致。过度疲劳通常导致秒睡和与之相关的车辆控制的短时失控。健康问题意味着驾驶机动车的驾驶员的身体虚弱并且例如可以是突发的心肌梗塞。这样的情况通常会导致严重的事故，特别是当车辆以高速行驶在高速公路或类似高速公路的道路上时。
文献DE 10 2009 022 055 A1描述了一种车道保持辅助装置，其在识别到脱离车道时产生用于将车辆引回车道的反向转向力矩，其中产生的反向转向力矩可以被驾驶员禁止或过调。为了防止脱离车道，当在换车道的情况下面临碰撞危险或确定驾驶员疲劳过度时，可以提高为了对产生的反向转向力矩进行过调所需的阈值并且输出与此相关的警报。但是系统不能有效地抵抗驾驶员的部分或完全停工，因为会触发具有自动驾驶的该状态。
出版物DE 10 2011 116 301 A1同样描述了一种用于执行辅助地干预车辆纵向调节和/或车辆横向调节的调节装置，其中当达到或低于驾驶员的预定义的注意力程度时，调节装置从禁止状态转为激活状态。换言之，调节装置例如防止在驾驶员过度疲劳的情况下车辆离开机动车道。但是当驾驶员部分或完全停工时，系统在此也将转换为自动驾驶模式。
因为上面提到的事故导致的情况也会在健康问题的范围内、特别是在老年人的心脏和循环失常的范围内出现，所以由BMFT(Bundesministerium für Bildung undForschung，教育和研究部门)建立在日常领域的课题SmartSenior，其目的是研究用于保持老年人参与日常生活的技术措施。在该课题的范围内，研究一种用于在车辆驾驶员突然不能驾驶时可靠地停下车辆的应急停车辅助系统。
P.Waldmann et.al.的出版物:"Der Nothalteassistent-abgesichertesAnhalten beides Fahrzeugführers",3.Deutscher AAL-Kongress,26.-27.Januar 2010,Berlin,Tagungsband,ISBN978-3-8007-3209-8,VDEVerlag Berlin描述了一种这样的应急停车辅助系统。在此对于车辆驾驶员的身体虚弱的已知情况，应急停车助理的主要目的在于，避免事故并且将车辆转换为安全状态。如果这由于复杂的交通情况应当是不可能的，则必须至少尽可能减小车辆的能量，以便减小事故后果。为了可靠地识别驾驶员的身体虚弱，需要具有相应评估的相对昂贵的传感器。
应急停车辅助系统的目的是，保持车辆转换到安全状态、即停止状态，其中应急停车助理在此被设计为仅用于高速公路和类似高速公路的道路。在该情况下，车辆的安全状态在理想情况下通过停止到救援车道上来实现，其中为了到达救援车道，应急停车助理必要时必须进行车道变换。
自动地应急停车到救援车道上除了可靠的车道导向和纵向导向(它们通过ACC和车道辅助系统(Lane-Assist)进行管理)还需要保险的车道变换的可能性。为此，应急停车助理必须装备复杂的采集环境的传感器，以便采集并跟踪车辆的360°的环境中的对象。此外，为了位置确定需要精确的数字地图。如果例如交通强度高至车道变换难以实施，则制动在当前车道内的车辆直直至停止。
在高速公路或类似高速公路的道路上的自身的车道内的这种应急停车的情况下，应当考虑后方交通，其中在高速公路上通常的速度的情况下、由于在静止车辆和后方交通之间的较高的相对速度可以导致以较高能量撞击静止车辆的撞击事故，这可以导致严重的碰撞后果。此外在已知的应急停车系统中需要昂贵的紧急情况识别传感器和环境传感器。
文献DE 10 2011 109 618A1描述了一种用于运行车辆的方法和装置，其中至少在确定的车辆驾驶员不能驾驶的情况下自动地激活对制动-转向功能和/或传动系功能的干预并且制动车辆直至停止。在此驾驶员的不能驾驶可以借助出现的转向模式、加速度模式和/或制动操作模式、根据所采集的驾驶员的疲劳度、根据多个激活的驾驶员辅助干预装置在预定的持续时间内和/或所采集的车辆从机动车道的脱离来确定。在此优选地还应当将车辆停到路肩，这以复杂的紧急情况识别传感器和环境采集传感器以及用于受控的自动车道变换的可能性为前提条件。
在已知的应急停车辅助系统中，一方面对所需的复杂的传感器的要求极高并且另一方面在车辆在安全的停车或救援车道外的停车过程直至停止的情况下存在发生具有高能量的撞击事故的危险。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种方法和设备，其中在估计的驾驶员紧急情况下在没有复杂的传感器的情况下将以较高的速度在没有激活的横向导向的条件下行驶的车辆转换为具有降低的碰撞后果风险的行驶状态。
上述技术问题通过以下技术方案来解决。
按照本发明的用于在驾驶员紧急情况下将借助未激活的横向导向辅助装置行驶的车辆转换为具有降低的碰撞后果风险的行驶状态的方法，其中车辆的速度大于预定的临界速度，具有以下步骤：
-识别驾驶员的袖手不管情况并且在袖手不管阶段(Hands-Off-Phase)输出袖手不管警报，
-如果不对袖手不管警报进行反应，则在警报升级阶段执行警报升级，和
-如果在警报升级阶段不进行反应，则在干预阶段将车辆速度降低至小于预定的临界速度的速度，其中
在袖手不管阶段、警报升级阶段和干预阶段期间，当识别到车辆脱离当前车道时，向车辆的转向装置施加反向力矩。
作为唯一的且决定性的用于执行紧急情况辅助的触发标准是对袖手不管情况的识别，这需要一些时间，例如最长大约10秒。如果在该阶段期间不激活横向导向辅助装置，则车辆以高概率会在袖手不管阶段期间在驾驶员停工的情况下脱离车道。为了避免这一点，当识别到车辆从车道脱离时，在袖手不管阶段期间在未激活横向导向辅助的情况下也将使车辆转回到车道的力矩施加到转向器。由此优选地给出足以识别袖手不管的时间，用于可靠地识别袖手不管情况。
优选地，在警报升级阶段期间这样地进行车辆的横向导向，使得根据车辆速度恰好阻止车辆从当前车道脱离。由此车辆在其当前车道的两侧车道划线之间来回摇摆，这一方面应当挑起驾驶员(如果其能驾驶)或可能的副驾驶员进行反应并且另一方面应当提示并警告周围交通可能发生混乱。
优选地，在干预阶段强化警报升级，方法是，至少通过急动式的横向特性(Querprofil)进一步影响车辆的横向导向，其中车辆还保持在当前的车道上。通过这种方式，在干预阶段加强地尝试引起驾驶员或可能的副驾驶员进行反应。此外，通过该非正统的行驶方式清楚地向车辆周围环境发出信号，本车辆有些不太正常；也就是向车辆周围环境发出明显警报。
进一步优选地，在干预阶段采用用于警报升级的突然制动(Bremsrucke)。这种突然制动或急动式制动应当刺激驾驶员或副驾驶员方面的反应。在此突然制动也具有向车辆环境警报的附加效果。
最后，在干预阶段可以强化声学和/或光学的警报，以促使驾驶员进行反应。此外，在干预阶段可以激活警报闪烁装置，以便产生向车辆周围环境发出进一步直接的警报。
进一步优选地，通过达到临界或紧急情况速度，其尤其为60km/h，去激活所有纵向和横向导向以及所有警报。从该时间点开始必须估计车辆的事故，其结果基于对于高速公路或类似高速公路的道路来说较低的紧急情况速度可以不危及生命危险，特别地因为在驾驶员的紧急情况下进一步降低速度并且车辆在可预见的时间内由于缺乏转向活动而脱离机动车道。也可以将临界速度设置为速度零，也就是，在干预阶段车辆被制动到停止并且因此保持停留在其车道中。
按照本发明的设备，其用于执行在之前描述的用于在驾驶员紧急情况下将在没有激活横向导向辅助的条件下行驶的车辆转换为具有降低的碰撞后果风险的行驶状态的方法，包括
-纵向导向辅助装置，
-横向导向辅助装置，
-袖手不管识别装置，和
紧急情况辅助装置，用于根据袖手不管识别装置的结果执行警报升级和干预车辆的行驶功能，其中紧急情况辅助装置至少在袖手不管识别期间在未激活横向导向的情况下接管车辆的横向导向。
优选地，紧急情况辅助装置在肯定的袖手不管识别之后在至少两个相继的阶段中执行警报升级，也就是特别是警报升级阶段和随后的干预阶段，其中在警报升级阶段向驾驶员或副驾驶员以增加的程度产生警报，而在干预阶段期间除了进一步升级警报之外附加地还干预行驶。该干预可以是制动干预和横向导向干预。此外，可以在传动系中进行干预，以便降低车辆速度。
在干预阶段的不成功过程之后并且通过达到临界速度，紧急情况辅助装置去激活纵向和横向导向以及所有警报。
附图说明
下面对照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。附图中：
图1示出了方法的示意性的功能描述，和
图2示出了用于执行方法的装置的框图。
具体实施方式
图1按照示意图描述了一种用于在驾驶员紧急情况下将具有非激活的横向导向辅助装置行驶的车辆1转换为具有降低了碰撞后果风险的行驶状态的方法的工作原理，其在紧急情况辅助装置中实现，并且其目标是将车辆1的速度控制地降低到紧急情况速度。
在第一阶段P1，车辆1在例如高速公路或类似高速公路的道路的车道2上运动，该道路以车道划线3划定与相邻车道的界限。车辆的速度在该阶段高于上面提到的紧急情况速度或预定的临界速度。在高速公路的情况下当前的车辆速度例如可以是大约150km/h，其中优选的紧急情况速度为60km/h。在该阶段P1，驾驶员能够驾驶并且车辆1沿着行驶轨迹4运动，其中车辆1由驾驶员保持在其车道2中间。纵向导向，例如ACC，在此可以是激活的或非激活的。
在第二阶段P2，袖手不管阶段(Hands-Off-Phase)，袖手不管装置检测，车辆1的驾驶员不再握住方向盘。在通常可以是最大10秒的时间间隔之后通过至少一个声学警报进行袖手不管警报，其在图1中通过警报6象征。因为在第二阶段P2期间在不存在横向导向辅助的情况下危险极大，即在驾驶员不能驾驶的情况下车辆1以之前作为示例提到的较高的速度脱离车道2并且因此存在较高的事故危险，所以在该第二阶段P2紧急情况辅助装置实施横向导向辅助并且沿着图1中示例性示出的第二阶段P2的行驶轨迹5阻止车辆脱离车道2。可以由紧急情况辅助装置或通过由紧急情况辅助装置合适地激活横向导向辅助接入所需的反向的转向力矩。在第二阶段P2结束并且输出袖手不管警报之后还不能得出驾驶员是故意地还是非故意地不接触方向盘的结论。
如果车辆1的驾驶员不对第二阶段P2的袖手不管警报提示6做出反应，则这可以意味着，驾驶员故意不用手驾驶，以便检验横向导向的自动驾驶可能性。这要被禁止。但是，通过袖手不管识别检测的缺失的转向干预也可以意味着，车辆1的驾驶员不能驾驶。这可以有原因地由于医学紧急情况或由于驾驶员睡着(例如由于过度疲劳)引起。
由此，在第三阶段P3(警报升级阶段)应当与缺少的转向活动的原因无关地尝试使驾驶员恢复或激活副驾驶员。为此随着进入第三阶段P3，执行警报升级的第一级别，其中在后台在警报升级阶段P3激活的紧急情况辅助装置使得车辆1仍执行横向导向辅助，但是与横向导向的正常特性相比在更晚的时间点对横向导向进行干预。在此将干预时间点选择为，使得车辆1恰好未脱离行行驶线路或车道2，也可以说在车道2的左与右车道划线3之间沿着第三阶段P3的行驶轨迹7来回摇摆。对于车辆1的驾驶员，他例如短时地睡着或想要测量技术临界，通过这种方式使行驶变得不舒适。此外这种方式还指明，他必须重新接管行驶责任。如果驾驶员还进一步保持非激活，这很有可能是不能驾驶，则这种方式也可以紧急指示可能的副驾驶员现在需要被激活，方法是该副驾驶员例如干预转向或采取其它措施。
如果车辆1的驾驶员还没有反应，则所述方法进入第四阶段P4(干预阶段)，在该第四阶段一方面强化警报升级并且另一方面通过相应地干预车辆1的控制使得车辆速度降低。换言之，紧急情况辅助装置现在在前台起作用。进一步的警报升级可以通过持续的声学警报引起，如其在图1中示意性通过多个警报符号6所示出的那样，并且通过优选闪烁的显示符号9显示，使得紧急情况辅助装置激活地在前台起作用。此外，通过短时的突然制动使车辆1处于不平稳的状态，从而进一步降低行驶舒适性。为了促进车辆1的驾驶员恢复或引发副驾驶员的反应，进一步增大不舒性地对车辆1进行横向导向。这通过转向干预引起，该转向干预产生急动式的横向特性，如其通过第四阶段P4的行驶轨迹8象征性示出的那样，其中车辆1还保持在当前的车道2内。通过该异样的行驶轨迹8附加地对车辆1的车辆环境发出警报。对环境的另外的警报例如还可以通过激活报警闪光器10进行。此外，可以通过激活的或在后台被动地起作用的ACC系统来避免在该第四阶段P4与在该车道2上前面行驶的车辆发生撞击事故。
通过达到紧急情况速度，其优选为60km/h，实现方法流程的第五阶段P5，在该第五阶段中在不紧要的交通情况的前提条件下去激活纵向和横向导向以及所有警报。在此不紧要的交通情况意味着，前面的道路交通不具有极端的弯曲并且没有识别到紧要靠近前面行驶的车辆。虽然看起来似乎车辆在第五阶段P5或多或少被放任，但是在提到的紧急情况速度的情况下车辆事故的后果是简单的。此外，与后面的车辆的撞击事故由于相对速度而比当车辆停止时更轻微。
图2示出了按照本发明的设备的示意图，其核心部件通过紧急情况辅助装置20构成。紧急情况辅助装置20与横向导向装置21和纵向导向装置22连接。横向导向装置例如是车道保持装置或车道辅助装置(Lane-Assist)。作为纵向导向装置例如考虑适应性的速度和距离调节，也就是ACC，或紧急制动理。此外，紧急情况辅助装置从袖手不管识别装置23和用于识别驾驶员/副驾驶员行动的装置24获得信息。
基于袖手不管识别装置23的结果，紧急情况辅助装置20产生声学的、光学的和/或触觉的性质的合适的警报25并且执行转向干预26、制动干预27和在传动系28中的干预。
附图标记列表
P1 第一阶段
P2 第二阶段
P3 第三阶段
P4 第四阶段
P5 第五阶段
1 车辆
2 行车道
3 车道划线
4 行驶轨迹第一阶段
5 行驶轨迹第二阶段
6 声学/光学警报
7 行驶轨迹警报升级阶段紧急情况辅助装置
8 行驶轨迹干预阶段紧急情况辅助装置
9 光学显示紧急情况辅助装置
10 报警闪光器
20 紧急情况辅助装置
21 横向导向装置
22 纵向导向装置
23 袖手不管识别装置
24 识别驾驶员行动/副驾驶员行动
25 声学/光学/触觉警报
26 转向干预
27 制动干预
28 传动系干预

Claims (10)

1.一种用于在驾驶员紧急情况下将借助未激活的横向导向辅助装置行驶的车辆(1)转换为具有降低的碰撞后果风险的行驶状态的方法，其中车辆的速度大于临界速度，所述方法具有以下步骤：
识别驾驶员的袖手不管情况并且在袖手不管阶段(P2)输出袖手不管警报，
如果对袖手不管警报没有进行反应，则在警报升级阶段(P3)执行警报升级，和
如果在警报升级阶段(P3)没有进行反应，则在干预阶段(P4)将车辆速度降低至小于临界速度的速度，其中
在袖手不管阶段(P2)、警报升级阶段(P3)和干预阶段(P4)期间，当识别到车辆脱离当前车道时，施加使车辆(1)返回车道(2)的反向转向力矩,
其特征在于，在警报升级阶段(P3)期间进行车辆的横向导向，使得根据车辆速度恰好阻止车辆(1)从当前的车道(2)脱离，方式是将横向导向的干预时间点选择为，使得车辆(1)恰好未脱离车道(2)并且沿着警报升级阶段(P3)的行驶轨迹(7)在车道(2)的左与右车道划线(3)之间来回摇摆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在干预阶段(P4)强化警报升级，并且使车辆(1)保持在当前的车道(2)上的横向导向被设计为，使得所述横向导向具有急动式的横向特性。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在干预阶段(P4)采用用于警报升级的突然制动。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在干预阶段(P4)强化声学和/或光学的警报(6)。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在干预阶段(P4)激活警报闪烁装置(10)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，随着达到临界速度，去激活所有纵向和横向导向以及所有警报。
7.一种被设计且布置为用于执行根据上述权利要求中任一项所述的用于在驾驶员紧急情况下将在未激活横向导向辅助的条件下行驶的车辆转换为具有降低的碰撞后果风险的行驶状态的方法的设备，所述设备包括
-纵向导向辅助装置(22)，
-横向导向辅助装置(21)，和
-袖手不管识别装置(23)，
和紧急情况辅助装置(20)，用于根据袖手不管识别装置(23)的结果在警报升级阶段(P3)中执行警报升级和在干预阶段(P4)中干预车辆的行驶功能，以及用于在未激活横向导向辅助装置的情况下对车辆进行横向导向，
其特征在于，在警报升级阶段(P3)期间进行车辆的横向导向，使得根据车辆速度恰好阻止车辆(1)从当前的车道(2)脱离，方式是将横向导向的干预时间点选择为，使得车辆(1)恰好未脱离车道(2)并且沿着警报升级阶段(P3)的行驶轨迹(7)在车道(2)的左与右车道划线(3)之间来回摇摆。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述紧急情况辅助装置(20)在肯定的袖手不管识别之后在至少两个相继的阶段中执行警报升级。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述紧急情况辅助装置(20)在肯定的袖手不管识别之后在警报升级阶段(P3)和随后的干预阶段(P4)执行警报升级。
10.根据权利要求7至9之一所述的设备，其特征在于，在干预阶段(P4)的不成功过程之后并且随着达到临界速度，紧急情况辅助装置(20)去激活纵向导向(22)和横向导向(21)以及所有警报。
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