CN107000758B - 驾驶员辅助控制设备、机动车、用于运行机动车的驾驶员辅助控制设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驾驶员辅助控制设备（3），其用于车辆、尤其是机动车，所述驾驶员辅助控制设备具有：用于执行不同安全功能的至少一个功能模块（5、6、7）；用于分析车辆的传感器数据的分析模块（A）；用于与传感器数据分析相关地确定至少一个待执行安全功能的决定模块（B）；以及用于与所确定的安全功能相关地操控车辆的执行装置（4）的操控模块（C）。设置：设置用于执行不同的安全功能的多个功能模块（5、6、7），其中，每个功能模块（5、6、7）分别具有分析模块（A）、决定模块（B）和操控模块（C）；以及设置控制模块（8），所述控制模块与所述传感器数据相关地确定运行所述功能模块（5、6、7）中的哪个功能模块。

Description

驾驶员辅助控制设备、机动车、用于运行机动车的驾驶员辅助 控制设备的方法

技术领域

本发明涉及一种驾驶员辅助控制设备，其用于车辆、尤其是机动车，所述驾驶员辅助控制设备具有：用于执行车辆的不同的安全功能的至少一个功能模块；用于分析车辆的传感器数据的分析模块；用于与传感器数据分析相关地确定至少一个待执行安全功能的决定模块；以及用于与所确定的安全功能相关地操控执行装置的操控模块。

此外，本发明涉及一种具有这类驾驶员辅助控制设备的机动车以及一种用于运行车辆、尤其是机动车的这类驾驶员辅助控制设备的方法。

背景技术

由现有技术已经已知一种驾驶员辅助控制设备以及一种用于运行驾驶员辅助控制设备的方法。通常地，驾驶员辅助系统或驾驶员辅助控制设备与它们的共同的、尤其是连续的基础结构的功能的取向无关地跟随。在一传感器层面上，通过传感装置、例如安装在车辆中的周围环境传感装置的摄像数据或雷达数据来产生原始数据。通过分析模块或分析装置来检测并分析或组合这些原始数据，以便执行分析。然后，例如通过决定模块如下地使用被分析的传感器数据，即决定是否应当通过驾驶员辅助控制设备、例如自动的制动操纵装置或类似装置来执行安全功能。在一功能层面上，例如通过操控模块与被确定的安全功能相关地操控执行器，其中，例如也计算系统介入的方式，例如制动介入的强度。

已知的解决方案具有如下的缺点，即，硬件或者驾驶员辅助控制设备必须为此能够并行地执行所有安全功能。由此，对驾驶员辅助控制设备的资源和计算速度提出了高要求。

由欧洲专利文献EP 1 356 979 B1已知了驾驶员辅助系统，其中，给车辆的驾驶员展示了部分功能的预先定义的分组，从这些分组中，驾驶员可以通过操纵输入元件选出一个分组。由此，驾驶员例如可以通过选出预先确定的功能分组来限界驾驶员辅助控制设备的待执行的功能的数量。

发明内容

根据本发明的驾驶员辅助控制设备具有如下的优点，即，减少了对驾驶员辅助控制设备的硬件的要求，其方式是，自动地进行待执行的功能的限制，其方式是，当前不需要的安全功能不需要资源或计算功率。通过本发明实现了在成本低廉的硬件上也可以执行很多安全功能，其中一方面，可能不必能够同时实施所有功能，并且另一方面，从驾驶员/使用者的角度来看尽管如此仍不受限制地提供了所有安全功能。这根据本发明通过如下方式实现，即，设置用于执行不同的安全功能的多个功能模块，其中，每个功能模块分别具有分析模块、决定模块和操控模块；以及设置控制模块，所述控制模块与所述传感器数据相关地确定运行所述功能模块中的哪个功能模块。不同于现有技术由此将这些安全功能分配到不同的功能模块上。这些功能模块尤其在软件方面被定义，但是也可以考虑硬件方面的划分。通过控制模块来确定运行这些功能模块中的哪个功能模块。因此而可行的是，硬件以如下方式设定尺寸，即，可运行或可执行仅预先确定的数量的功能模块或安全功能，该预先确定的功能模块或安全功能的数量小于总共提供的安全功能的数量。通过控制模块分别与状况相关地、即与被检测的传感器数据相关地确定分别待执行的安全功能。由此，在通过对应的操控模块来进行操控参数的计算之前，进行待运行的或待执行的功能模块/安全功能的预先选出。

根据本发明的一有利的改进方案设置，控制模块具有分类器，该分类器与传感器数据相关地获知当前的交通状况并与所获知的交通状况相关地识别到一交通状况类型。由此，分类器分析所述传感器数据，以便确定一交通状况类型，与该交通状况类型相关地，控制模块选出待运行的功能模块。

优选地设置，所述分类器为了确定所述交通状况类型而将当前的交通状况与预先定义的、相应于不同事故类型的交通状况进行比较。由此自动地在确定了重要的安全功能的情况下考虑了在对应的交通状况下可能的事故类型。由此在如下方面优化了驾驶员辅助控制设备，使对于车辆乘客的安全最大化。

此外优选地设置，控制模块具有优先权装置，该优先权装置与通过分类器所确定的交通状况类型相关地与安全功能针对被确定的交通状况类型的重要性相关地优先考虑安全功能。通过该优先考虑来进行之前所描述的选出，尤其针对对应的事故状况或者说对应的事故类型。通过该优先考虑来确定执行这些提供的安全功能中的哪个安全功能。尤其地设置这样的顺序，在该顺序中应当完成不同的安全功能或在该顺序中应当运行不同的功能模块，以便化解当前的交通状况或至少针对车辆乘客保证了最大可能的安全。

此外优选设置，控制模块具有功能模块决定器，该功能模块决定器与优先权安全功能相关地确定待运行的功能模块。由此，功能模块决定器最后负责选出重要的功能模块并与安全功能的优先权相关地进行它的决定，该安全功能与取决于传感器数据的交通状况类型相关地确定。

根据本发明的机动车的特征在于根据本发明的驾驶员辅助控制设备。由此获得了针对机动车的已经提到优点。驾驶员辅助控制设备在信号技术上适宜地与机动车的传感器和周围环境传感装置连接，以便如之前所描述的那样分析传感器数据。

根据本发明的方法的特征在于，为了执行不同的安全功能而运行多个功能模块，其中，与传感器数据相关地确定，这些功能模块中的哪个功能模块被运行。由此获得了已经提到优点。其他特征和优点从之前描述中获得。

附图说明

下面应根据附图来详细阐释本发明。为此:

图1在简化视图中示出了驾驶员辅助系统，以及

图2在简化视图中示出了驾驶员辅助系统的控制模块。

具体实施方式

图1在简化视图中示出了驾驶员辅助系统1，所述驾驶员辅助系统具有周围环境传感装置2、驾驶员辅助控制设备3以及执行装置4。传感装置2尤其被构造为周围环境传感装置并且具有例如摄影传感器、摄像传感器、雷达传感器或间距检测传感器例如超声波传感器，以便监控和检测机动车的更近的环境。在这里例如可以使用机动车中如今已经常见的周围环境传感装置。执行装置4在需要时介入到驾驶过程（fahrgeschehen）中，其方式是：该执行装置例如改变转向角度或制动压力等等。执行装置4为此尤其具有多个能个别操纵的执行器。在此可以涉及机动车中已经存在的执行器或还有附加加入的执行器。在传感装置2和执行装置4之间中间连接控制设备3，该控制设备与通过该传感装置所检测的传感器数据相关地操控所述执行装置4。

驾驶员辅助控制设备3为此具有多个、当前3个功能模块5、6、7，它们被构造用于执行针对机动车的不同的安全功能。每个功能模块具有分析模块A、决定模块B以及操控模块C。分析模块A分别分析接收到的传感器数据，以便获知当前的驾驶状况或当前的交通状况。决定模块B决定：基于被分析的传感器数据应不应该执行对应的功能模块5、6或7的安全功能。如果决定模块B决定应当执行该功能，那么其将该信息继续给出到操控模块C，该操控模块产生相应的参数，以便为了执行所选择的安全功能而运行机动车的执行装置4。

此外，驾驶员辅助控制设备3具有控制模块8，给该控制模块首先输入传感装置2的传感器数据。控制模块8确定运行功能模块5、6、7中的哪个功能模块，或者说给功能模块5、6、7中的哪个功能模块输入用于进一步处理的传感器数据。这通过图1中的象征性的开关元件来简示。

图2在简化视图中示出了控制模块8。所述控制模块与机动车的传感装置2、导航系统9以及机动车的数据系统10连接。这些数据被输入给分类器11，该分类器具有如下的任务，即，以固定的时间间隔将当前存在的交通状况与不同的预先定义的交通状况进行比较并评价一致性的程度，以便识别预先确定的交通状况类型。在此可以考虑，分类器11针对每个预先定义的交通状况获知0和1之间的值，该值刻画了与当前存在的交通状况的一致性的程度。所提到的预先定义的交通状况尤其从事故研究的经常出现的事故类型中推导出。事故类型用于这样的目的，即，参考事故经过和周围环境将相关的事故进行分类。这些种类能够实现推导出用于驾驶员辅助功能或安全功能的被编址的作用场的说明。

优先权装置12跟随分类器11，该优先权装置组合并权衡分类器11的分类结果，以便在功能集团中确定各个驾驶员辅助功能的或各个功能模块5、6、7的在当前场景或在当前交通状况中所期待的使用。权衡优选相应于带有人身伤害的事故在存在的交通状况中的相对经常性。此外可以通过权衡来推导出事故发生（unfallgeschehen）中的与国家或世界各地区相关的特殊性。可以考虑，使用具有事故经常性的表格，该表格在行里在不同的交通状况之间划分并且在列里在地理学地区之间划分。随后的公式示例性地刻画了该关系：

在此，cw_ij是针对重要场面j的对国家而言特殊的权重并且ADAS是功能性i。权重w_ij描述了针对激活ADAS功能性的与国家无关的对场面而言特殊的影响。分类器11在此情况下给出了场面可能性P（场面）。

结果，优先权装置12由此提供了针对功能模块5、6、7的优先权列表，也就是说所有功能或功能模块5、6、7根据它们的当前待预期的使用、即它们针对当前交通状况的重要性被分类整理。

功能模块决定器13跟随优先权装置12。该功能模块决定器确定了运行所述功能模块5、6、7中的哪个功能模块或执行哪个安全功能。安全功能之间的确定或切换与通过优先权装置12确定的优先权分配相关地在驾驶员辅助功能或安全功能下进行。适宜地，为此将可实施性保证和允许的计算时间分派到各个功能上。以这种方式可以实现相对于已知系统的下列核心特性和优点：

在任何驾驶状况中，给使用者提供具有最高的对状况而言特殊的重要性的驾驶员辅助功能或安全功能。这通过将可实施性保证分配给具有最高的优先权的功能来发生。此外，给使用者提供来自功能基团的附加的驾驶员辅助功能/安全功能。附加的功能的范围取决于驾驶员辅助控制设备的硬件的工作效率和最高的优先权功能的资源需要。在原则上，一可实施性保证可以给予另外的功能或能支配的计算时间可以针对各个功能被缩短。以这种方式优化了针对使用者的系统使用和驾驶员辅助控制设备3或驾驶员辅助控制系统1的硬件工作效率的利用。在运行期间功能模块决定器13的资源需要小得微不足道。针对每个可能的优先权分配的可实施性保证和允许的计算时间的分配优选从查询表中取得，该查询表被事先连带计算并保存在非易失性存储器中。结果被存储在适当的文件中并且在运行期间被提供给功能模块决定器13。

计算时间缩短可以通过如下方式来实现，即，针对所有功能预先保存（vorhalten）基础配置，该基础配置导致受限界的功能范围（基础功能性）。在基础配置中，这样地使一功能或一安全功能参数化，使得与减少的功能使用相关联地存在少的计算时间。这样例如可以针对行人保护功能将周围环境传感装置的主动检测区域减少到与整个可能的检测区域相比变小的区域上并聚焦到一确定的方向上，在该方向的情况下从下列情况出发，即，在这里例如更可能与行人碰撞。于是虽然限制了功能使用，因为在其余检测区域中不能识别行人。但是，完全地实施所述功能在个别情况下也许是不可能的，因为另一更高的优先权的功能/安全功能已经占据了计算时间。

所述功能模块决定器13优选由两个组件（Komponente）组成。通过任务GUI组件，开发者可以定义功能/安全功能。这些功能分别由多个子功能、所谓的任务组成，它们可以被配属给分析模块、决定模块和操控模块。针对用于功能的每个可能的优先权分配，任务GUI执行可实施性保证和计算时间的适当分配并将该分配存储在一文件中。可实施性保证的该分配优选基于一特殊的、被设立的过程计划节奏，就像该过程计划节奏另外在Yung/Saksena (Yun Wang; Saksena, M., "Scheduling fixed-priority tasks withpreemption threshold," Real-Time Computing Systems and Applications, 1999)中描述的那样。任务GUI优选在外部计算机上实施。接下来，所产生的文件被载入到驾驶员辅助控制设备3的更有利的计算机硬件上。功能模块决定器13的第二组件在驾驶员辅助控制设备3的计算机硬件上实施。与优先权装置12的输出相关地，该计算机硬件从文件中放出参数并相应于文件内容执行功能切换。

在一改进方案中也可以考虑，随着功能/安全功能的切换也在传感器与传感器数据处理之间进行切换，从而针对对应的功能模块5、6、7使用重要的传感器并且另外的传感器被去激活，从而可以节省能量和其他的资源。因此例如可以为了执行安全功能行人保护而激活前部摄像机并使侧向摄像机去激活。也可以考虑针对安全功能“十字路口辅助”而激活侧向摄像机并使前部摄像机去激活。

Claims (6)

1.驾驶员辅助控制设备（3），其用于车辆，所述驾驶员辅助控制设备具有：用于执行不同的安全功能的至少一个功能模块（5、6、7）；用于分析车辆的传感器数据的分析模块（A）；用于与传感器数据分析相关地确定至少一个待执行的安全功能的决定模块（B）；以及用于与所确定的安全功能相关地操控车辆的执行装置（4）的操控模块（C），其特征在于，

设置用于执行不同的安全功能的多个功能模块（5、6、7），其中，每个功能模块（5、6、7）分别具有分析模块（A）、决定模块（B）和操控模块（C）；以及设置控制模块（8），所述控制模块与所述传感器数据相关地确定运行所述功能模块（5、6、7）中的哪个功能模块，其中，所述控制模块（8）具有：

分类器（11），所述分类器与传感器数据相关地获知当前的交通状况并与当前的交通状况相关地识别到交通状况类型；

优先权装置（12），所述优先权装置与被确定的交通状况类型相关地根据安全功能针对交通状况类型的重要性来优先考虑所述安全功能；和

功能模块决定器（13），所述功能模块决定器与安全功能的优先权相关地确定待运行的功能模块（5、6、7）。

2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助控制设备，其特征在于，所述分类器（11）为了确定所述交通状况类型而将当前的交通状况与预先定义的、相应于不同的事故类型的交通状况进行比较。

3.根据权利要求1所述的驾驶员辅助控制设备，其特征在于，所述车辆是机动车。

4.具有驾驶员辅助系统（1）的机动车，所述驾驶员辅助系统具有周围环境传感装置（2）以及驾驶员辅助控制设备（3），其特征在于构造有根据权利要求1-3中任一项所述的驾驶员辅助控制设备（3）。

5.用于运行车辆的驾驶员辅助控制设备（3）的方法，所述驾驶员辅助控制设备是根据权利要求1-3中任一项所述的驾驶员辅助控制设备，其中，运行至少一个功能模块（5、6、7），所述功能模块用于执行针对所述车辆的不同的安全功能，并且其中，分析所述车辆的传感器数据并与该分析相关地确定并执行至少一个待执行的安全功能，其特征在于，运行多个功能模块（5、6、7），所述功能模块用于执行不同的安全功能，其中，控制模块（8）与传感器数据相关地确定运行这些功能模块（5、6、7）中的哪个功能模块，其中，所述控制模块（8）具有：

分类器（11），所述分类器与传感器数据相关地获知当前的交通状况并与当前的交通状况相关地识别到交通状况类型；

优先权装置（12），所述优先权装置与被确定的交通状况类型相关地根据安全功能针对交通状况类型的重要性来优先考虑所述安全功能；和

功能模块决定器（13），所述功能模块决定器与安全功能的优先权相关地确定待运行的功能模块（5、6、7）。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车辆是机动车。

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