CN106697050A - 在倒车行驶情况中驾驶机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在倒车行驶情况(S1、S2、S3)中驾驶机动车辆(1)的方法，其中，如果满足预先确定的启动标准(32)，则所述机动车辆(1)的控制单元(6)启动倒车驾驶模式(23)。倒车驾驶模式(23)包括：计算路径(33)，路径(33)为直线和/或与至少一个参考对象(35)对齐，在显示器(8)上提供示出机动车辆(1)的周边环境(18)的视图(7)，验证满足继续标准(32’)，以及仅当满足继续标准(32’)时，通过控制机动车辆(1)的转向(11)、加速(13)和制动(12)执行机动车辆(1)的驾驶，使机动车辆(1)沿路径(33)行驶。

Description

在倒车行驶情况中驾驶机动车辆

技术领域

本发明涉及一种在倒车行驶情况中行驶或驾驶机动车辆的方法。机动车辆由机动车辆的电子控制单元驾驶。本发明还涉及一种用于机动车辆的电子控制单元和一种包括该控制单元的机动车辆。

背景技术

在倒车行驶情况中自动行驶或驾驶机动车辆在与自动停车辅助系统相关的现有技术中是已知的。这种系统可在停车过程中接管转向任务。系统还可接管制动和加速，使得驾驶员甚至可以在实际停车过程前离开汽车。然而，这些系统局限于限定的停车场景。这些停车场景被称做“平行停车”和“垂直停车”。

文献KR 10 2014 008 3783 A公开一种用于向后行驶的辅助系统，该辅助系统包括用于当车辆自动沿向后路径向后运行时调整车辆转向的转向单元。

文献KR 10 2013 0053604 A公开一种车辆向后移动电子控制设备，该设备在车辆的速度低于标准速度时接管车辆的转向。车辆的向后移动功能使用记录在设备的存储器中的行驶路径。

文献KR 10 2012 0104814 A公开一种向后行驶支持部，该支持部基于道路上的感测对象创建向后路径信息。如果在车辆后方检测到对象，则该支持部生成警告。未提供车辆的驾驶。

文献DE 10 2005 004 394 A1公开一种向后行驶辅助部，当车辆向后移动时，如果在车辆后方检测到对象，则该辅助部生成触觉警告信号。未提供转向和制动或加速的控制。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于车辆倒车的行驶辅助系统或驾驶系统。

该目标通过本发明的主题实现。本发明的有利实施例通过本发明中给定的特征获得。

本发明提供一种用于在倒车行驶情况中驾驶或行驶或控制机动车辆的方法。机动车辆的电子控制单元执行下列步骤：如果满足预先确定的启动标准，则启动倒车驾驶模式，其中，倒车驾驶模式包括下列步骤：

a)计算与至少一个参考对象对齐的路径；

b)在显示器上提供示出机动车辆的后方区域或周边环境的视图；

c)验证满足继续标准；

d)仅当满足继续标准时，通过控制机动车辆的转向、加速和制动执行机动车辆的驾驶，使机动车辆沿路径行驶。

本发明提供下列优势：一旦满足启动标准，则控制单元搜索用于倒车或向后行驶机动车辆的合适的行驶路径。通过使该路径与至少一个参考对象对齐找到该路径。换言之，没必要提供最终目的地，例如机动车辆将被驾驶到的停车位。该路径可通过与至少一个参考对象对齐，从而在无需限定最终目的地的情况下被找到。如果没有参考对象可使用，则该路径可被选择为具有直线形状。换言之，直线路径被选择。注意到，与本发明相关，路径的计算可以是初始第一路径后的重新计算的连续过程。因此，在驾驶车辆的过程中可适配或延长该路径。

本发明还包括可选扩展，其特征提供额外优势。

在一个实施例中，启动标准包括：

检测倒车档位被启动；以及

检测开关元件被启动和/或节气门和/或制动踏板和/或方向盘被释放。

通过检测倒车档位的启动保证驾驶员意图向后行驶机动车辆。开关元件提供下列优势：驾驶员可主动发信号到控制单元，使控制单元通过沿路径驾驶机动车辆接管对机动车辆的控制。观察节气门和/或制动踏板和/或方向盘提供下列优势：当驾驶员释放这些元件时其被检测到并因此将不干扰机动车辆的驾驶。

开关元件还可为在整个操作过程中必须被致动的失知开关(deadman switch)。换言之，致动失知开关也是继续标准的一部分，为了对控制单元发出其将继续沿路径驾驶机动车辆的信号必须满足该继续标准。

在一个实施例中，路径与该周边环境中的至少一个外部对象对齐。这提供下列优势：汽车自动避免行驶进入这些对象中的一个。此外或可选地，路径可与来自机动车辆的先前向前行驶的情况的先前行驶路径对齐。这提供下列优势：将沿之前成功使用的路径行驶机动车辆。

在一个实施例中，路径与之对齐的至少一个外部对象选自下列中的至少一个：车道标线、栅栏、驻停车辆、路缘、电线杆列(line of poles)或其他静态对象。这些对象提供可用于限定路径的可靠地标。如在现有技术中可用的，可例如通过使用摄像机和自动对象识别单元可靠地检测这些外部对象。进一步地，它们为驾驶员提供视觉方向使得驾驶员可预测通过控制单元的驾驶过程机动车辆将在哪个方向上被移动。当使路径与外部对象对齐时，用于限定路径的一个标准可以为路径将尽可能地直。用于限定路径的另一个标准可以为路径将与至少一个外部对象和/或本车辆旁边的对象保持恒定距离。这保证机动车辆表现得像由人类驾驶员控制的车辆。因此，对于其他汽车的驾驶员更可预测其运动。

在一个实施例中，向驾驶员显示的视图示出基于摄像机图像获得的后视图，该摄像机的检测范围针对机动车辆的后方区域。此外或可选地，可提供具有大于120°角度的视角的全景视图。此外，这保证当机动车辆倒车时驾驶员可观察车辆旁边的左手侧和右手侧。此外，全景视图包括后视图。可选地，可提供给出车辆的周边环境的360°角度环绕视图的机动车辆的俯视图。这提供下列优势：当机动车辆倒车时，驾驶员甚至可观察到从侧面或前方接近机动车辆的对象。

在一个实施例中，路径还被显示在视图中。这允许驾驶员在视觉上检查机动车辆的未来运动并验证路径已被正确计算。

继续标准可包括一个单一条件或数个条件，为了总体上满足继续标准必须满足所述条件中的每一个。在下文中，给出这些条件的一些示例。

在一个实施例中，对于通过控制单元继续驾驶机动车辆必须满足的继续标准包括仅当驾驶员致动失知开关元件时保持机动车辆移动。换言之，如果驾驶员停止致动失知开关元件，则将停止机动车辆。失知开关元件提供下列优势：鼓励驾驶员在机动车辆移动时集中精力于倒车行驶情况。其还对控制单元发出下列信号：对于驾驶员来说控制单元接管机动车辆的驾驶是没问题的。

在一个实施例中，继续标准包括：如果检测到至少一个下列停止事件，则中断驾驶：一个停止事件是节气门和/或制动踏板和/或方向盘和/或门和/或安全开关(safe switch)的致动。所述致动可通过控制单元被检测。这提供下列优势：无论驾驶员意图何时通过致动节气门、制动踏板和/或方向盘接管对汽车的控制，都中断驾驶。中断驾驶意味着控制单元使汽车停止或使车辆表现得与其他没有倒车驾驶功能并处于倒车档位的类似车辆一样。观察门的致动包括下列优势：驾驶员可不离开机动车辆，离开机动车会使得在没有人坐在机动车辆内部的情况下由控制单元驾驶车辆。观察安全开关的致动提供下列优势：为了把汽车停下来，驾驶员可转换或启动安全开关。

一个停止事件包括检测移动对象正在接近和/或穿过路径。这提供下列优势：当机动车辆继续沿路径移动时，控制单元可对可能与机动车辆碰撞的移动对象做出反应。

一个停止事件包括检测到阻挡路径的对象。这提供下列优势：尽管在计算路径时该对象未被检测到，但是机动车辆将避免与该对象碰撞。

一个停止事件包括机动车辆到达路径的一端。通过限定路径的一端，保证机动车辆不会在未限定的距离继续行驶。当驾驶员自身失去汽车的控制且不能靠他自己停车时，这是尤其有利的。

在一个实施例中，在驾驶已经被一个停止事件中断后，驾驶继续。如果每个被检测到的停止事件再次不存在，则驾驶继续。这提供下列优势：当像穿过路径的对象等暂时或中间的干扰不会引起倒车行驶过程或倒车行驶情况的完全中断时，控制单元可以非常稳健的方式遵循路径。换言之，机动车辆仅在路径再次空闲之前停止。作为继续驾驶的可选方案，可通过不启动倒车驾驶模式使对机动车辆的控制移交至驾驶员。

在一个实施例中，在驾驶机动车辆的过程中将路径适配于挡道的对象，如果该适配小于阈值的话。一方面，这允许控制单元在驾驶过程中对周边环境中或环境中的变化的反应。另一方面，这防止驾驶方向由于例如移动对象而完全改变。同样地，如果曾用于计算路径的以前的静态对象移开了，则可适配路径。

本发明还包括用于机动车辆的所述控制单元。控制单元是被设计为控制机动车辆的转向、加速和制动的电子控制单元。控制单元被设计为执行本发明的方法的一个实施例。通过在机动车辆中设置控制单元，在没有驾驶员必须控制转向、加速和制动的情况下可由控制单元以自动的方式驾驶机动车辆。驾驶员仅必须保证像例如通过致动失知开关元件满足继续标准。

本发明还涉及包括一个实施例的控制单元的机动车辆。机动车辆优选被设计为乘用车辆。

附图说明

在下文中描述了实施本发明的一种方法。附图示出：

图1示出本发明的汽车的实施例的示意图；

图2示出第一倒车行驶情况；

图3示出第二倒车行驶情况；

图4示出第三倒车行驶情况；

图5示出显示在图1的机动车辆的显示器上的第一视图；

图6示出可被显示在显示器上替换第一视图的第二视图。

具体实施方式

下面说明的实施例是本发明的优选实施例。然而，在实施例中，所述的实施例的组件各自代表本发明的、被认为彼此独立且各自还彼此独立地发展了本发明的各个特征，且由此还被以单独的方式或以不限于所示结合的方式看作本发明的组件。而且，所述实施例还可通过本发明已经描述的进一步的特征补充。

在附图中，提供相同功能的元件标有相同的参考标记。

图1示出可为例如乘用车辆的机动车辆1。图1示出车辆1的驾驶员2想要将车辆1倒车为相反或向后方向3的情况。为了启动机动车辆1的倒车档位5，驾驶员2致动变速箱4。当机动车辆1行驶或移动进入向后方向3时，驾驶员2不需要控制或驾驶机动车辆1。反而，电子控制单元或短控制单元(short control unit)6驾驶机动车辆1进入向后方向3。

驾驶员2仅必须监督或观察该倒车行驶情况。为此目的，控制单元6在显示器8上呈现视图7。视图7可基于后视摄像机9的摄像机图像生成。此外或可选地，为了在机动车辆1上提供虚拟或人工俯视图，控制单元6可使用额外摄像机10的摄像机图像。

为了倒车或驾驶机动车辆1，控制单元6可控制机动车辆1的转向11、制动12和加速13。可基于可由控制单元6控制的转向助力或动力转向14控制转向11。可通过控制机动车辆1的电子机械制动助力器15控制制动12。可通过控制发动机管理模块16控制加速13，发动机管理模块16控制机动车辆1的发动机17。发动机17可为内燃发动机或电动发动机。

当控制单元6控制或驾驶机动车辆1时，驾驶员2必须监督车辆1的周边环境18。驾驶员2可使用显示器8提供的视图7。为了表明驾驶员2正在监督周边环境18，可设置失知开关元件19，驾驶员2必须在整个倒车行驶情况或倒车过程中致动失知开关元件19。此外或可选地，控制单元6可观察或监测方向盘20和/或制动踏板21和/或加速踏板或节气门踏板22。

如果控制单元6感测到倒车档位5被启动且元件20、21、22均没有被驾驶员2致动，则满足驾驶模式23的启动标准32。这启动驾驶模式23。只有在满足继续标准32’时，控制单元6才保持倒车驾驶模式23，用于驾驶机动车辆1进入倒车方向3中。继续标准32’可包括失知开关元件19被致动和/或方向盘20、制动踏板21和节气门踏板22均没有被致动。此外，传感器24可发出门25被打开的信号。该事件也使倒车驾驶模式23中断或停止。触摸元件20、21、22中的一个可构成停止事件。因此，继续标准32’意味着没有检测到停止事件。

为了观察机动车辆1后方的周边环境18，可设置产生可由控制单元6评估的感测信号的感测单元26，用于检测机动车辆1的周边环境18中的对象。

图2示出第一倒车行驶情况S1，当处于第一倒车行驶情况S1中时，控制单元6完全接管使机动车辆1倒车的任务。驾驶员2需要做的全部是观察车辆周边环境18并让车辆1知道在使机动车辆1倒车的任务的过程中机动车辆1由控制单元6控制或驾驶是可以的。

倒车行驶情况S1的特征如下。在双向公路27中存在停在一个车道29上的汽车28。仅第二车道30对于汽车通过是可使用的。机动车辆1已遇到正在反方向行进的汽车31。因此，为了解决该状况，汽车31或机动车辆1必须倒车。驾驶员2必须致动倒车档位5。控制单元6已验证满足启动标准32，像例如驾驶员2致动失知开关元件19和/或不致动方向盘20和踏板21、22中的任何一个。然后，控制单元6计算路径33，为了在倒车方向3上驾驶或行驶机动车辆，控制单元6可沿路径33驾驶机动车辆1。为了计算路径33，控制单元6可使用路径34，为了沿第二车道30行驶，驾驶员2沿路径34在正向方向上行驶机动车辆1。此外或可选地，为了识别或检测像例如驻停车辆28或车道标志线36的外部对象35，控制单元6可使用例如来自摄像机9的摄像机图像。控制单元6可发现如下的路径33，使得路径33以预先确定的最小和/或最大距离绕过外部对象35。

图3描述另一倒车行驶情况S2，其中驾驶员2在以死胡同37’结束的单程道37上行驶。当驾驶员2试图找到停车位但既未找到任何一个停车位也未找到转弯的时机时，驾驶员2必须倒车退出该情况。再次，如果控制单元6检测到满足启动标准32，则启动倒车驾驶模式23。控制单元6计算路径33并将视图7在显示器8上提供给驾驶员2。当满足继续标准32’时，控制单元6沿路径33驾驶机动车辆1。

图4示出可位于餐馆38前方的第三倒车行驶情况S3。数辆汽车28正在停着且因此充满餐馆38前方的所有可使用区域。这留出很少的空间用于背靠道路39操作机动车辆1。再次，在由于满足启动标准32而启动倒车驾驶模式23后，路径33可通过检测像驻停车辆28的外部对象35来计算。然后，只要满足继续标准32’，控制单元6就可沿路径33驾驶机动车辆1。当控制单元6驾驶机动车辆1时，在倒车行驶情况S3中呈现给驾驶员2的视图7可看起来像图5所描述的视图。

图5与第三倒车行驶情况相关，其描述了机动车辆1连同机动车辆1的周边环境18中的驻停车辆28的俯视图40。可选地，计算出的路径33可显示在视图40中。

图6描述可选视图7，可选视图7为后视图41且其可由摄像机9产生。可选地，路径33可显示在后视图41中。

总的来说，如果驾驶员2切换到倒车档位5，则驾驶员2可选择启动控制单元6中的倒车驾驶模式23。例如，其可以启动显示器8上的专用图标。然后，满足启动标准32。可选地，启动标准32可包括发动机17正在运转、倒车档位5被致动以及节气门22被释放使得控制单元6其自身可控制加速13、制动12和转向11。

当倒车驾驶模式23被启动时，在控制单元6活跃的同时显示器8示出视图7，视图7允许驾驶员2监控车辆周边环境18，例如后视全景图41或俯视图40或光学停车系统。

为了使车辆1移动，驾驶员2必须保持按压失知开关19。这是用于提供继续标准32’的可选实施例。这意味着当按压开关时，驾驶员向控制单元6确认机动车辆1继续以例如恒定低速向后移动是可以的。一旦驾驶员2释放开关元件19，控制单元6将立即停止机动车辆。再次致动机动车辆1，控制单元6将继续沿路径33向后驾驶机动车辆1。

在整个向后行驶情况的过程中，控制单元6控制加速和制动以沿适当地与周边环境对齐的路径33向后移动机动车辆1。当存在车道标线、栅栏、驻停车辆时，控制单元6通过控制转向将其路径33与这些对象35对齐。当在道路上存在可通过仅很小的转向容易地绕过的对象时，控制单元6这么做。当存在阻挡道路的对象时，控制单元6将控制移交至驾驶员2。当存在正在进入机动车辆1的行驶路径33中的移动对象时，控制单元6停车直到该道路再次空闲。

总的来说，示例示出本发明如何提供倒车驾驶。

Claims (12)

1.一种用于在倒车行驶情况(S1、S2、S3)中驾驶机动车辆(1)的方法，其中，如果满足预先确定的启动标准(32)，则所述机动车辆(1)的控制单元(6)启动倒车驾驶模式(23)，其中，所述倒车驾驶模式(23)包括：

计算路径(33)，所述路径(33)为直线和/或与至少一个参考对象(35)对齐，

在显示器(8)上提供显示所述机动车辆(1)的后方区域或周边环境(18)的视图(7)，

验证满足继续标准(32’)，

仅当满足所述继续标准(32’)时，通过控制所述机动车辆(1)的转向(11)、加速(13)和制动(12)执行所述机动车辆(1)的驾驶，使所述机动车辆(1)沿所述路径(33)行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述启动标准(32)包括：

检测倒车档位(5)被启动，以及

检测开关元件(19)被致动和/或节气门(22)和/或制动踏板(21)和/或方向盘(20)被释放。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述路径(33)与所述周边环境(18)中的至少一个外部对象(35)对齐和/或与来自先前向前行驶情况的先前行驶路径(34)对齐。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个外部对象(35)选自下列中的至少一个：车道标线(36)、栅栏、驻停车辆(28)、路缘、电线杆列或其他静态对象。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述显示器(8)上提供的所述视图(7)示出后视图和/或具有大于120°视角的全景视图或所述机动车辆(1)上的360°俯视图(40)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述路径(33)被显示在所述视图(7)中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述继续标准(32’)包括仅当驾驶员(2)致动失知开关元件(19)时，使所述机动车辆保持移动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述继续标准(32’)包括如果检测到至少一个下列停止事件，则中断所述驾驶：

检测到节气门(22)和/或制动踏板(21)和/或方向盘(20)和/或门(25)和/或安全开关的致动，和/或

检测到正在接近和/或穿过所述路径(33)的移动对象，和/或

检测到阻挡所述路径(33)的对象，和/或

所述机动车辆(1)到达所述路径(33)的一端。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述驾驶已经被中断后，如果每个检测到的停止事件再次不存在，则继续所述驾驶。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在驾驶所述机动车辆(1)的过程中将所述路径(33)适配于挡道的对象，如果该适配小于阈值的话；或其中，如果曾用于计算所述路径的以前的静态对象移开了，则适配所述路径(33)。

11.一种用于机动车辆(1)的控制单元(6)，其中，所述控制单元(6)被设计为控制所述机动车辆(1)的转向(11)、加速(13)和制动(12)且其中，所述控制单元(6)被设计为执行根据前述权利要求中的一项所述的方法。

12.一种机动车辆(1)，所述机动车辆(1)包括根据权利要求11所述的控制单元(6)。