CN107458337A - 机动车保护装置的控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制机动车的方法，包括以下步骤：确定机动车的位置；确定该位置的地形环境；如果所述机动车面临与其它物体碰撞时，基于所确定的地形环境来控制机动车的车载保护装置。本发明还涉及一种用于机动车的控制设备。

Description

机动车保护装置的控制
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的主动保护装置。尤其，本发明涉及该保护装置的控制。
背景技术
在机动车的车载系统上设置了一个或多个行驶辅助系统，它们能够在预定的行驶情况中支持驾驶员。例如能够设置自适应的速度辅助系统(ACC：Adaptive CruiseControl、自适应巡航控制)，该自适应速度辅助系统使机动车的速度保持在预定的值上并且同时阻止机动车与前面行驶的机动车追尾。这种辅助系统能够设立成用于基于环境信息来改进辅助系统的确定结果或干预结果。
DE 10 2014 204 383 A1涉及一种驾驶员辅助系统，该驾驶员辅助系统扫描机动车的环境并且将其划分成不同紧要程度的区域。被认为是紧要的区域与被认为是不那么紧要的区域相比可能被较长时间地分析。
DE 10 2013 226 004 A1提出，当驾驶员控制的制动器使用被认为太迟时，执行自动化的紧急制动。
发明内容
本发明所基于的任务在于，提供一种用于控制具有保护装置的机动车的改进技术。本发明通过主动保护装置和该保护装置的控制来解决该任务。在具体实施方式中说明优选的实施方式。
用于控制机动车的方法包括以下步骤：确定机动车的位置；基于地图信息确定所述位置的地形环境；如果所述机动车面临与其它物体的碰撞，那么基于所确定的所述地形环境控制机动车的主动车载保护装置。尤其能够基于地图信息或者通过环境传感器来提供地形信息。
所述主动保护装置设立成用于接管或影响机动车的纵向控制或横向控制。例如，自动制动辅助系统能够设立成用于迫使机动车紧急制动。所述位置的地形环境能够基于地图数据来确定，这些地图数据或者能够就地存在于机动车车载系统上或者能够通过移动的数据无线电连接来实现。通过根据所确定的地形环境来控制主动保护装置，一方面能够更好地确定：该保护装置是否要进行干预，另一方面能够根据所述环境来匹配这样的方式和手段，所述保护装置以该方式和手段工作。
优选，基于所确定的地形环境确定：是否面临与其它物体碰撞。所述其它物体尤其能够通过机动车的车载传感器来检测。然而有时会出现测量错误或处理错误，使得确定了一个物体，而在那里实际没有物体。相反地，事实上存在的物体也可能通过传感器未检测到，例如因为该物体也许被建筑物或植被部分或完全地遮挡。在考虑地形环境的情况下能够对物体的检测并必要时对物体的识别或者对物体运动的确定进行可信性验证。可信性验证过的物体能够对于决定是否面临与其它物体碰撞来说更重要。
此外优选，基于所确定的地形环境来预测所述机动车或所述其它物体的轨迹。这例如能够从以下出发：所述机动车将会在一条道路或一条路径上向前运动。因此能够不采纳其它不同的可能轨迹。以类似方式能够预估：尤其能够包括其它机动车或者其它交通参与者的所述其它物体会以相应的方式表现。其它交通参与者(行人、骑行者等)的种类能够被用于减少可能的或者被视为可信的轨迹的数量。
在另一实施方式中，通过传感器扫描所述机动车的环境，其中，基于所确定的地形环境来解释所述扫描。尤其，通过基于地形环境的辅助解释能够改进例如由于不利的光线入射或者振动所引起的差的扫描。
此外优选，基于所确定的地形环境来控制所述机动车的车载保护装置的功能。例如用于乘客的安全带拉回系统能够以不同的方式工作，其中，这些方式能够与以下有关：从地形信息中得到对于乘客来说的哪种形式的危险。
在一个实施方式中，根据所述机动车是否位于十字路口的区域中来控制所述保护装置。例如能够连续地确定，根据当前情况何时发生与物体的碰撞。该时间也称为“至碰撞的时间”(TTC)并且能够在假设有不同情景的情况下来确定。如果该时间低于预定的阈值，那么能够使所述保护装置触发。所述阈值能够与以下有关：所述机动车位于何种地形环境中。例如，在十字路口区域中能够提高所述阈值，以便在十字路口交通的情况下抑制与其它机动车碰撞的特别频繁的事故类型。
在另一实施方式中，根据所述机动车是否位于狭窄弯道的区域中来控制所述保护装置。在这种行驶情况中存在提高的危险：所述机动车部分地借用用于反向交通的行车道。此外，反向交通可能被错误地解释为碰撞线路上的横向交通。结果，可能出现安全功能的不合理激活。为了避免这一点，在这种情况中能够有意义的是：例如比在十字路口上更晚并从而更不频繁地作出反应。为此尤其能够降低用于TTC的上述阈值。
用于机动车的控制设备包括用于确定机动车位置的定位装置、用于用来确定在所述位置处的地形环境的地图信息的数据源和处理装置。在此，所述处理装置设立成用于控制所述机动车的车载保护装置，如果所述机动车面临与其它物体碰撞。
所述控制设备能够有助于或者在保护装置的响应特性方面或者在它的实施特性方面改进已知的保护装置。所述控制设备尤其能够实施成可编程的微型计算机并且可选地与机动车的其它车载控制设备集成地实施。
在不同的实施方式中，所述保护装置能够以不同的方式起作用。在第一实施方式中，所述保护装置包括用于发出针对机动车驾驶员的警告的发出装置。所述警告能够声学地、光学地或触觉地发出。在第二实施方式中，所述保护装置包括用于影响由驾驶员控制的加速愿望的影响装置。如果确定面临与其它物体碰撞，那么在该情况下尤其不可能符合所述加速度愿望。在第三实施方式中，所述保护装置包括制动装置，该制动装置能够自动地激活机动车的车载制动系统，以便使机动车减速或者将其保持在静止状态中。还在另一实施方式中，所述保护装置包括用于激活如安全气囊或安全带之类的被动保护装置的激活装置。
附图说明
现在参照附图详细描述本发明。在附图中示出：
图1具有机动车的系统；
图2用于控制图1的机动车的方法的流程图；和
图3图1的机动车在十字路口上的示例性行驶情况。
具体实施方式
图1示出具有机动车105的系统100。在机动车105的车载系统上布置了用于控制保护装置115的控制设备110。控制设备110包括处理装置120和数据存储器125或者无线接口130。处理装置120通过接口135与保护装置115并且优选与定位装置122连接。可选地附加设立用于扫描机动车105的环境145并且尤其用于扫描环境145中的物体150的传感器140。物体150能够包括停着或移动的障碍物，机动车105要避免与该障碍物碰撞。
通过定位装置122能够确定机动车105的位置。为此，定位装置122尤其能够包括用于卫星支持的定位系统的信号的接收器。定位装置122能够是用于引导机动车105到预定目标的导航系统的一部分。在一个实施方式中，定位装置122设立成用于在大约1-2cm范围内高精度地确定位置。在另一实施方式中能够使用较低精度、例如大约1-5m的定位。
关于确定位置处的环境145的地形信息或者能够由数据存储器125取出或者能够通过无线接口130接收。在一个实施方式中能够通过无线接口130例如在说明所确定的位置的情况下从中央服务器要求特定的地形信息。地形信息也能够借助尤其能包括视频摄像机的传感器140通过扫描机动车105的环境145来提供。无线接口130能够实现到如互联网之类的数据传输网中的数据连接。处理装置120设立成，基于所确定的地形环境145，或者控制保护装置115的触发、或者控制保护装置115的功能的执行。由此能够避免不合理地激活保护装置115或者能够改进保护装置115的功能利用。
在一个实施方式中，基于对环境145的扫描，通过传感器140确定是否存在与物体150的碰撞危险。因为这种测量总是带有错误，因此物体150可能被错误地确定，这也涉及“魔鬼目标”(Geisterziel)。此外可能出现，错误地估计了交通情况并且看似紧要的情况实际上无害。一般性地，通过尽可能晚地触发保护装置115能够使保护装置115的错误激活最小化。由此能够在触发保护装置115之前使感应的不确定性或情景的不确定性最小化。
环境145的地形信息例如能够被用于检测机动车105或物体150所在道路的走向，或者用于更好地观察多条道路的十字路口。由此能够更好地相互区分被正确和错误地估计的物体150。交通状况的紧要性能够被较可靠地估计。
保护装置115能够触发机动车105上的不同措施。下面例如考虑一种变型方案，该变型方案在面临与横向交通碰撞情况下干预十字路口情况。该功能称为正面碰撞交通辅助(FCTA)。在FCTA范围内，通常在扫描到不清楚的十字路口中时通过传感器140扫描关于正在靠近的横向交通的可视化信息。如果确定了机动车105面临与物体150碰撞，那么阻止机动车105从爬行行驶中启动或加速。如果机动车105已经以预定的速度、例如以10km/h至60km/h之间的速度运动，那么如果确定了面临与横向交通碰撞，那么能够开始自动的部分制动或完全制动。如果不能阻止碰撞，那么机动车105的车载被动安全系统，例如气囊能够自动触发。
为了决定是否要触发保护装置115(气囊)，机动车105的位置和/或物体150的位置能够被预测。因为驾驶员的意向通常未知，所以能够根据预知来执行不同的操作，例如制动、加速、转弯、防御性行驶方式或运动式行驶方式等。由所有变型方案选出最大的“至碰撞的时间(TTC)”。之后，将最不紧要的、即最安全的操作配属于该TTC。如果最大的TTC低于预定的阈值，那么触发保护装置115。
在此提出，基于关于机动车105地形环境145的信息来控制保护装置115。
图2示出用于控制图1的机动车105的方法200的流程图。该方法200尤其设立成用于在控制设备110上并且尤其在处理装置120上运行。为此，处理装置120能够包括可编程的微型计算机，并且该方法200能够至少部分地以计算机程序产品的形式存在。
在步骤205中确定机动车105的位置。在步骤210中确定了在所确定的位置上的地形环境145。在步骤215中能够确定，机动车105是否位于被分级成危险地形地域的区域中，例如在弯道或两条或多条道路的十字路口的区域中。如果不是这种情况，那么能够中断或重新运行方法200。
否则，在可选择的步骤220中通过传感器140扫描在环境145中的物体150。如果在环境145中没有物体150，那么同样能够中断或重新运行方法200。
如果发现物体150，那么优选同时在步骤225中预测机动车105的轨迹并且在步骤230中预测物体150的轨迹。在两个步骤225,230中都能够确定多个不同的轨迹，它们尤其能够基于所确定的地形环境145来识别。
在步骤235中确定，是否机动车105面临与物体150碰撞。针对该确定又能够使用环境145的地形信息。在一个实施方式中，在步骤225和230中已经确定了多个不同的未来情景，在步骤235中尽可能分析这些未来情景中的所有情况。在所确定的情景中机动车105与物体150之间是否面临碰撞，能够依此被确定：在相应情景之后直到碰撞所余留的时间处于预定的阈值以下。该余留的时间(至碰撞的时间，TTC)能够针对所有情景来确定。如果所有TTC位于预定的阈值以上，那么不面临碰撞，并且能够中断或重新运行方法200。优选，根据机动车105的地形环境145来改变阈值。例如，机动车105所靠近的十字路口越复杂，那么阈值越大。通过提高阈值能够提高安全功能的功能利用。
如果已经确定面临碰撞，那么在步骤240中不仅能够触发保护装置115而且能够基于确定的地形环境145来控制保护装置。
图3示出图1的机动车105在第一道路305与第二道路310的十字路口300上的示例性行驶情况。机动车105在第一道路305上正在靠近十字路口300。在这里，图1的物体150同样是机动车并且在第二道路310上正在靠近十字路口300。视线障碍物315位于十字路口300的拐角上，该视线障碍物可能阻碍机动车150正确地扫描机动车105。对于第一机动车105示例性地画出多个替代的第一轨迹320，对于第二机动车150画出多个替代的第二轨迹325。通常对于机动车105,150中的每辆都未知，它们将遵循这些可能轨迹320或325中的哪一条。然而能够就此研究轨迹320,325的不同组合：在机动车105,150之间是否面临碰撞。
在一个实施方式中，在预估撞时排除机动车105,150中的一个机动车的不可行的操作。这种操作例如能够包括离开道路305和310。由此能够显著减少要检验的轨迹组合的数量。
同样能够从碰撞预估中排除机动车105,150中的一个机动车的不允许的转弯操作。同样也能够排除根据道路交通法规所不允许的其它操作，例如在错误方向上在单行道行驶或者转向到错误的方向上。
如果机动车105与机动车150相比位于低级别的道路305上，即没有优先行驶权，那么尤其能够提高用于确定是否面临碰撞的上述阈值。由此，安全功能能够提前或者渐进地干预。
在一个实施方式中，提前(在经过第二道路310之前约5秒)将可能正在靠近的、呈机动车150形式的横向交通的视觉提示发送给机动车105的驾驶员。在这个时间数量级上的预测水平可看作是长的，使得不排除情景的不确定性并且与之相应地不能排除保护装置115的不合理激活。然而因为该警告仅在十字路口300的区域中有意义，所以关于在十字路口300以外的横向交通的信息仅干扰机动车105的驾驶员或转移其注意力。因此优选，仅在根据地形信息已经确定了机动车105位于十字路口300的区域中时，才将关于机动车150的横向交通的信息发送给机动车105的驾驶员。
在与图3所示不同的另一情况中，机动车105位于狭窄弯道、尤其狭窄左转弯道区域中。迎面而来的机动车由于该弯道而相对于机动车105具有一定横向速度，使得该机动车可能错误地被识别为横向交通。对弯道的地形信息的了解能够更好地抑制错误地误触发保护装置115。此外能够使保护装置115较保守地运行，使得它比在其它情况中被更晚地触发。由此，误触发能够不是那么可能或者说不是那么频繁。
还在另一实施方式中，能够不对不沿着道路305,310中的一条道路运动的物体150作出反应，或者将该反应推迟到较晚的时刻。
在另一实施方式中，如果物体150不位于行车道305,310上，那么能够较晚或者根本不对该物体150作出反应。以该方式能够更好地抑制所谓的魔鬼目标。
又在另一实施方式中，能够不对或者较晚地对位于视线障碍物315后面的物体150作出反应。在这种情况下从以下出发：针对物体150的提示为误测量，该错误测量例如由于在墙或玻璃板上的反射而已经由传感器40接收到。通过基于地形地图数据所进行的可信性验证能够更好地避免保护装置115的误触发。
根据本发明能够基于对机动车105的环境145的、例如通过传感器140进行的扫描并且基于环境145的地形数据更好地确定机动车105的行驶情况和/或更好地决定是否要并且如何触发保护装置115。

Claims (10)

1.用于控制机动车(105)的方法(200)，包括以下步骤：
-确定(205)所述机动车(105)的位置；
-确定(210)所述位置的地形环境(145)；并且
-如果所述机动车(105)面临与其它物体(150)碰撞时，基于所确定的所述地形环境(145)控制所述机动车(105)的车载保护装置(115)。
2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，基于所确定的所述地形环境(145)确定是否面临与所述其它物体(150)碰撞。
3.根据权利要求1或2所述的方法(200)，其中，基于所确定的所述地形环境(145)预测所述机动车(105)或所述物体(150)的轨迹(320)。
4.根据权利要求3所述的方法(200)，其中，根据在所述地形环境(145)中的路径走向(305)来预测所预测的所述轨迹(320)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，通过传感器(140)扫描所述机动车(105)的环境(145)，并且基于所确定的所述地形环境(145)解释所述扫描。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，基于所确定的所述地形环境(145)控制所述机动车(105)的所述车载保护装置(115)的功能。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，根据所述机动车(105)是否位于十字路口(300)区域中来控制所述保护装置(115)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，根据所述机动车(105)是否位于狭窄的弯道区域中来控制所述保护装置(115)。
9.用于机动车(105)的控制设备(110)，其中，所述控制设备(110)包括：
-用于确定机动车(105)位置的定位装置(122)；
-用于地图信息的数据源(125,130)，所述地图信息用于确定在所述位置处的地形环境(145)；和
-处理装置(120)；
-其中，所述处理装置(120)设立成用于控制所述机动车(105)的车载保护装置(115)，如果所述机动车(105)面临与其它物体(150)碰撞。
10.根据权利要求9所述的控制设备(110)，其中，所述保护装置(115)包括用于发出针对所述机动车(105)驾驶员的警告的发出装置、用于影响由驾驶员控制的加速愿望的影响装置、制动装置和用于激活被动的保护装置(115)的激活装置。
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