CN107010056A - 用于机动车辆的安全操作的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的安全操作的方法，其中借助于碰撞检测装置确定机动车辆与碰撞对象的碰撞是否即将发生，并且在检测到即将发生的碰撞时激活用于执行机动车辆的紧急制动的制动辅助装置，以及一旦驾驶员开始转向，激活用于在紧急回避操纵期间通过将转向转矩应用到机动车辆的转向装置来辅助机动车辆的驾驶员的转向辅助装置。转向辅助装置的转向辅助时间上在由制动辅助装置执行紧急制动之前被提供。本发明还设计一种实施用于机动车辆的安全操作的方法的安全装置。

Description

用于机动车辆的安全操作的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的安全操作的方法和装置。

背景技术

主动安全是当前也是未来车辆系统发展的重点之一。主动安全领域中的一个已知的系统——也就是说，为了避免事故——是例如通过车辆动力学的限制范围内的制动干预来进行车辆稳定的电子稳定系统(ESP)。

除了用于车辆稳定的系统，用于在即将发生尾部碰撞(也指前方碰撞预警(FCW))的情况下对机动车辆的驾驶者发出视觉和/或听觉警告的警告系统以及用于触发紧急制动的制动辅助系统都是已知的(例如，自动紧急制动(AEB))，上述系统是例如基于通过雷达传感器和/或视频传感器而获知的周围环境而检测到机动车辆与碰撞对象的碰撞风险时来自动干预并自动地减速机动车辆。

此外，用于当驾驶员自己开始转向时在紧急避让操纵期间通过将转向转矩应用到机动车辆的转向装置来辅助机动车辆的驾驶员的系统(例如，紧急转向辅助(ESA))也是已知的。

明显的是，在危险的情况下，一般的轿车驾驶员往往存在通过适当的转向操纵躲避障碍的问题。例如，转向发生得太晚、太快或太慢、过多或过少或几乎没有，以及例如在车道的改变过程中反转向被错误地执行或者根本不执行。这导致要么与碰撞对象的碰撞或者机动车辆的不稳定性(例如打滑)。

目前市场上的机动车辆配备有FCW系统、AEB系统和ESA系统，在与碰撞对象即将发生碰撞的情况下，下面的动作往往按照以下呈现的固定顺序来执行：

1)首先，在与碰撞对象即将发生碰撞的情况下，机动车辆的驾驶员借助于适当的警告装置(例如FCW)被视觉地和/或听觉地警告。

2)然后，即当与碰撞对象的间距达到用于机动车辆的紧急制动的临界时，(紧急)制动辅助装置(AEB)执行机动车辆的自动紧急制动。

3)仅在此之后，一旦机动车辆的驾驶员转向，转向辅助装置(ESA)通过将转向转矩应用到机动车辆的转向装置来将用于执行回避操纵的转向辅助提供给机动车辆的驾驶员，进而避免与碰撞对象的碰撞。

上述顺序大体上基于这样的事实，根据用于采集周围环境的传感器(例如，雷达传感器和/或视频传感器)的质量，对潜在碰撞对象的检测具有一定的不确定性和不精确性。例如，自动制动过程的发起要被认为远比在由于图像或数据的不正确或不准确的评价而导致警告是错误的情况下的视觉和/或听觉警告更严重。出于这个原因，目前可以早于自动制动或转向辅助来触发视觉和/或听觉警告。

然而，上述的顺序意味着转向辅助仅当自动制动已经开始时是可用的。这使得在某些情况下几乎没有时间用于最优转向干预，特别是如果自动制动在可能的碰撞之前被触发很短的时间(例如，小于一秒)。

发明内容

在此背景下，本发明的目的还在于提供一种方法和装置，其使得机动车辆的更安全的操作——特别是在例如机动车辆与碰撞对象即将碰撞的危险情况下——成为可能。另外，机动车辆的驾驶员在其驾驶任务受到最佳的辅助。

这个目的通过具有权利要求1的特征的方法和通过具有权利要求10的特征的安全装置来实现。本发明的进一步特别有利的实施例在相应的从属权利要求中公开。

应当指出，在下面的描述中单独列出的特征可以以任意的、技术上有意义的方式相互组合，并阐述本发明的其它配置。

根据本发明，提供一种用于机动车辆的安全操作的方法，其中，借助于碰撞检测装置，可以确定机动车辆与碰撞对象的碰撞是否即将发生。在此，碰撞检测装置通过例如雷达传感器和/或视频传感器这样的合适的传感器来检测车辆周围的环境，并且可以配置为至少针对机动车辆与碰撞对象迫近或即将发生碰撞的情况评估从传感器获得的传感器数据从而决定碰撞是否迫在眉睫。

当检测到即将发生的碰撞时，根据本发明，用于执行机动车辆的紧急制动的制动辅助装置被激活。例如，考虑到机动车辆与碰撞对象之间的相对速度，当机动车辆和碰撞对象之间的预定临界最小距离未被达到，制动辅助装置因此已经相应被设置为自动地执行——由于上述激活——机动车辆的紧急制动。

此外，根据本发明，当检测到即将发生的碰撞时，一旦驾驶员开始转向时，转向辅助装置被激活，该转向辅助装置在紧急回避操纵的过程中通过将转向转矩应用到机动车辆的转向装置来辅助机动车辆的驾驶员。换言之，一旦机动车辆的驾驶员开始转向时，转向转矩在转向辅助装置被激活后通过转向辅助装置以如下方式被应用到转向装置，即，机动车辆的驾驶员在其驾驶任务中被辅助，即紧急回避操纵。

根据本发明，时间上在通过制动辅助装置来执行紧急制动之前，通过转向辅助装置提供转向辅助。

以这种方式，机动车辆的操作相对于现有技术水平将会更安全，原因在于，在机动车辆与碰撞对象即将发生碰撞的情况下，在通过制动辅助装置启动紧急制动之前，驾驶员通过转向辅助装置在紧急回避操纵执行过程中已经得到辅助。因此，根据本发明，用于执行最优转向干预的时间将会更富余。

根据本发明的一个有利的配置，在紧急回避操纵期间通过转向辅助装置的转向辅助的强度是变化的，这取决于碰撞的危急程度，也就是说，这取决于机动车辆到碰撞对象的实际间距并考虑机动车辆和碰撞对象的相对速度。在这种情况下，转向辅助的强度优选以如下方式而变化，即，机动车辆越接近碰撞对象，则向机动车辆的转向装置中提供越强的转向辅助。

本发明的另一有利配置中设定，在紧急回避操纵期间经由转向辅助装置的转向辅助的强度是变化的，这取决于机动车辆的速度。在这种情况下，转向辅助的强度优选以如下方式变化，即，机动车辆移动速度越快，则向机动车辆的转向装置提供的转向辅助越小。由此，机动车辆的稳定动态行为在紧急回避操纵期间得以保证。

根据本发明的另一有利配置，在紧急回避操纵期间通过转向辅助装置的转向辅助的强度是变化的，这取决于机动车辆的轮胎和路面之间的估计摩擦系数。在这种情况下，转向辅助的强度优选以如下方式变化，即，车辆轮胎和路面之间的瞬间估计摩擦系数越低，则向机动车辆的转向装置提供的转向辅助越小。这同样引起在紧急回避操纵期间机动车辆的动态稳定的改进。摩擦系数的估计，例如可以通过机动车辆的ESP控制装置来执行，通过所述装置在机动车辆的操作期间来监视车轮的滑移以及通过这种方式能够得出关于机动车辆的轮胎和路面之间的瞬间摩擦系数的推论。

此外，根据本发明的又一有利配置，机动车辆的转向在紧急回避操纵的开始例如借助于附加动力辅助可以更加轻便。对于机动车辆的驾驶员，这使得转向过程——尤其是当启动紧急回避操纵时——更容易。

本发明的另一有利实施例设定，一旦机动车辆和碰撞对象之间的部分距离在由碰撞检测装置检测到即将发生的碰撞后已经被经过，则在紧急回避操纵期间通过转向辅助装置向转向装置应用附加的复位转向转矩。通过这种方式，使得机动车辆返回到平行于碰撞对象的车道的转向对于机动车辆的驾驶员更加容易。部分距离可以对应于在由碰撞检测装置检测到即将发生的碰撞后机动车辆和碰撞对象之间的距离的一半。当然，复位转矩根据所计算出的回避曲线以及移动的碰撞对象可能不完全是应用到原始路径的一半之后，而是优选已经预先被应用。同样地，在由碰撞检测装置检测到即将发生的碰撞后，复位转矩可以在机动车辆和碰撞对象之间的一半原始距离后根据回避曲线以及移动的碰撞对象而被应用。

此外，根据本发明的另一有利配置，在检测到即将发生的碰撞之后通过视觉的和/或听觉的警告装置向机动车辆驾驶员发出警告，至少在警告输出的同时，通过转向辅助装置提供转向辅助。换言之，转向辅助可以在视觉和/或听觉警告的输出前被提供；然而，优选地，在视觉和/或听觉警告被提供给驾驶员的同时来提供转向辅助。

进一步，转向辅助装置的转向辅助优选可以由机动车辆的驾驶员在任何时间被超驰，使得机动车辆在任何时间可以由机动车辆的驾驶员控制。因此，机动车辆的驾驶员能够在任何时间并独立于提供给转向装置的转向辅助来执行紧急回避操纵以将机动车辆引导到例如第三车道。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于机动车辆的安全操作的安全装置，其中提供了一种用于确定机动车辆是否与碰撞对象即将发生碰撞的碰撞检测装置。在此，碰撞检测装置可以包括利用例如雷达传感器和/或视频传感器这样的合适的传感器检测车辆周围的环境，并可以配置为至少针对机动车辆与碰撞对象迫近或即将发生碰撞的情况评估从传感器获得的传感器数据从而确定碰撞是否迫在眉睫。

此外，安全装置配置为在检测到即将发生的碰撞时激活用于执行机动车辆的紧急制动的制动辅助装置。因此，制动辅助装置已被配置为，例如，考虑到机动车辆和碰撞对象之间的相对速度，如果机动车辆和碰撞对象之间的预定临界最小距离未达到，则制动辅助装置自动地执行——作为其激活的结果——机动车辆的紧急制动。

此外，安全装置已被配置为，在检测到即将发生的碰撞时，一旦驾驶员开始转向则激活转向辅助装置，以在紧急回避操纵的过程中通过将转向转矩应用到机动车辆的转向装置来辅助机动车辆的驾驶员。换言之，一旦机动车辆的驾驶员开始转向，转向转矩在转向辅助装置激活后通过转向辅助装置以如下方式被应用到转向装置，即，使机动车辆的驾驶员在其驾驶任务中被辅助，即紧急回避操纵。

根据本发明，时间上在通过制动辅助装置执行紧急制动之前，进行通过转向辅助装置的转向辅助。

以这种方式，相对于现有技术水平，机动车辆的操作能够更安全，原因在于，在机动车辆与碰撞对象即将发生碰撞的情况下，在紧急回避操纵的执行过程中，在经由制动辅助装置发起紧急制动前，通过转向辅助装置已经辅助驾驶员。因此，根据本发明，用于执行最优转向干预的时间将会更富余。

关于本发明的安全装置的另一有利实施例，参照在此针对根据本发明方法描述的有利配置，该有利配置类似地适用于安全装置。

在优选的实施方式中，根据本发明的安全装置被用于机动车辆。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的安全操作的方法，其中，借助于碰撞检测装置确定所述机动车辆与碰撞对象的碰撞是否即将发生，并且当检测到即将发生的碰撞时，激活用于执行所述机动车辆的紧急制动的制动辅助装置，以及一旦所述驾驶员开始转向，则激活转向辅助装置以在紧急回避操纵的过程中通过将转向转矩应用到所述机动车辆的转向装置来辅助所述机动车辆的所述驾驶员，其中，时间上在通过所述制动辅助装置执行所述紧急制动之前，提供经由所述转向辅助装置的转向辅助。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于

在所述紧急回避操纵期间，所述转向辅助装置的所述转向辅助的强度依据所述碰撞的危急程度而变化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于

在所述紧急回避操纵期间，所述转向辅助装置的所述转向辅助的强度依据所述机动车辆的速度而变化。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

在所述紧急回避操纵期间，所述转向辅助装置的所述转向辅助的强度依据所述机动车辆的轮胎和路面之间的估计摩擦系数而变化。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

所述机动车辆在所述紧急回避操纵的开始的转向是更轻便的。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

一旦所述机动车辆和所述碰撞对象之间的部分距离在检测到即将发生的所述碰撞后已经被经过，则在所述紧急回避操纵期间通过所述转向辅助装置将附加的复位转向转矩应用到所述转向装置。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

一旦所述机动车辆和所述碰撞对象之间的所述距离的一半在检测到即将发生的所述碰撞后已经被经过，则在所述紧急回避操纵期间通过所述转向辅助装置将附加的复位转向转矩应用到所述转向装置。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

在检测到所述即将发生的碰撞后通过视觉的和/或听觉的警告装置向所述机动车辆的所述驾驶员发出警告，其中最迟在所述警告输出的同时通过所述转向辅助装置提供所述转向辅助。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

所述转向辅助装置的所述转向辅助可以被所述机动车辆的所述驾驶员在任何时间超驰。

10.一种用于机动车辆的安全操作的安全装置，所述安全装置具体地已经被配置为执行如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，设置有用于确定所述机动车辆与碰撞对象的碰撞是否即将发生的碰撞检测装置，以及安全装置被配置为，当检测到即将发生的碰撞时激活用于执行所述机动车辆的紧急制动的制动辅助装置，并且一旦驾驶员开始转向则激活转向辅助装置，从而在紧急回避操纵期间通过将转向转矩应用到所述机动车辆的转向装置来辅助所述机动车辆的所述驾驶员，其中，所述转向辅助装置的所述转向辅助时间上在经由所述制动辅助装置执行所述紧急制动之前进行。