用于至少部分獨立地控制機動車輛的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于至少部分獨立地控制機動車輛的方法。在用于至少部分獨立地控制車輛、尤其機動車輛、尤其用于獨立地泊車的方法中，發(fā)明本質(zhì)地規(guī)定，車輛的運動被預(yù)先計算，置于車輛之外的物體的位置被檢測，在車輛和物體之間的在車輛的外殼處的可能的空間上和/或時間上的接觸區(qū)域被預(yù)先計算，在預(yù)先計算的空間上和/或時間上的接觸區(qū)域處，固體聲測量被執(zhí)行，并且如果通過所測量的固體聲信號滿足事先確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么警報信號被發(fā)送給控制單元。
【專利說明】
用于至少部分獨立地控制機動車輛的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于至少部分獨立地控制車輛、尤其機動車輛、尤其用于獨立地泊車的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]駕駛輔助系統(tǒng)、諸如用于在停車機動動作或者其它駕駛狀況情況下避免碰撞的泊車輔助設(shè)備是已知的，并且在越來越多的機動車輛中被使用。所述駕駛輔助系統(tǒng)在該情況下大多基于兩個功能原理。一方面存在泊車輔助設(shè)備，所述泊車輔助設(shè)備以超聲波傳感器的使用為基礎(chǔ)。所述超聲波傳感器大多被布置在車輛的后保險杠和前保險杠中，并且發(fā)出超聲波信號和接收相應(yīng)的反射。發(fā)出的和又被接收的信號的運行時間被評估。由所述運行時間可以計算傳感器到物體的距離，其中發(fā)出的超聲波信號在所述物體處被反射。為車輛的駕駛員大多輸出聲學(xué)信號，所述聲學(xué)信號給出到處于車輛后面的物體的間隔的提示。使用超聲波傳感器不利的是，超聲波傳感器具有大約20cm至30cm的盲區(qū)。從而處于車輛后面的盲區(qū)之內(nèi)的物體因此可能不被探測。所述盲區(qū)基于:傳感器在發(fā)出超聲波信號后需要一定的時間用以振動衰減，直到用于反射的信號的接收準(zhǔn)備可以被建立為止。如果所述超聲波信號通過非常近的物體被反射，那么當(dāng)反射的信號又遇到傳感器并且反射的超聲波信號不能被探測時，所述傳感器尚未處于接收準(zhǔn)備狀態(tài)。此外，在緩慢地倒車時、例如在停車機動動作時，熱的廢氣可能在進行泊車的車輛和位于之后的物體之間積聚，并且由此這樣地改變空氣的超聲波傳導(dǎo)，使得可能不發(fā)生通過超聲波傳感器對處于之后的物體的探測。
[0003]用于駕駛輔助系統(tǒng)的另一功能原理基于車輛借助于加速度傳感器的加速度測量。如果發(fā)生與障礙物的接觸，那么車輛的運動被放慢，這從加速度傳感器的測量信號可以看出。使用加速度傳感器不利的是，所述加速度傳感器大多固定地與車輛車架連接，并且這里只有當(dāng)其他部件、諸如保險杠已經(jīng)由于接觸而損壞時，加速度的變化、也即由于接觸的減速才出現(xiàn)。此外，在具有高的質(zhì)量的車輛的情況下，已經(jīng)在低的加速度時高的力起作用。由此得出，在車輛與物體的已經(jīng)點狀的接觸面情況下可以形成到車輛上的非常高的壓力，但是所述壓力僅導(dǎo)致加速度傳感器的小信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提出用于至少部分獨立地控制車輛的方法，利用所述方法也可以確定非常靠近車輛的物體的運動，并且利用所述方法可以防止在車輛與物體接觸時較嚴(yán)重的損傷。
[0005]所述任務(wù)的解決利用具有專利權(quán)利要求1的特征的方法和利用按照專利權(quán)利要求11所述的車輛實現(xiàn)。改進方案和有利的擴展方案在各自的從屬權(quán)利要求中予以說明。
[0006]用于至少部分獨立地控制車輛、尤其機動車輛、尤其用于獨立地對車輛、尤其機動車輛泊車的方法按照本發(fā)明特點在于，車輛的運動被預(yù)先計算，置于車輛之外的物體的位置被檢測，在車輛和物體之間在車輛的外殼處的可能的空間上和/或時間上的接觸區(qū)域被預(yù)先計算，固體聲測量在預(yù)先計算的空間上和/或時間上的接觸區(qū)域處被執(zhí)行，并且如果通過測量到的固體聲信號滿足事先確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么警報信號被發(fā)出。
[0007]在許多駕駛狀況中、例如在泊車時，而也當(dāng)在堵車或者其它類型的車輛隊伍中行駛時，對圍繞車輛的區(qū)域的監(jiān)控有決定性意義。借助于優(yōu)選地布置在保險杠中的超聲波傳感器，傳感器的盲區(qū)之外的物體可以被探測。為了估計在車輛和物體之間是否可能發(fā)生接觸，車輛的運動被預(yù)先計算。為此，例如車輛的運動軌跡可以被計算。由障礙物的例如借助于超聲波傳感器確定的位置和車輛的預(yù)先計算的運動預(yù)先確定在車輛的外殼處的可能的空間上的接觸區(qū)域，其中在所述接觸區(qū)域中可能發(fā)生車輛與障礙物的接觸。除了在外殼處的空間上的接觸區(qū)域之外，同樣可能的是，時間段被確定，在所述時間段中，可能發(fā)生障礙物和車輛的外殼之間的接觸。為了檢驗是否發(fā)生了車輛和障礙物之間的接觸，在預(yù)先計算的接觸區(qū)域中執(zhí)行固體聲測量。例如固體聲信號也或者固體聲信號的變化可以在保險杠的相應(yīng)的位置處被探測，使得可以關(guān)于在所述區(qū)域中是否發(fā)生了與障礙物的接觸而做出經(jīng)論證的陳述。此外還可以在預(yù)先確定的時間區(qū)域中相應(yīng)地記錄固體聲信號用于檢驗，其中在所述時間區(qū)域中可能發(fā)生車輛和障礙物之間的接觸。例如時間段被事先確定，在所述時間段中可能發(fā)生保險杠和障礙物之間的接觸，并且在所述時間段中于是在保險杠處記錄固體聲信號。在確定出接觸時，警報信號例如被發(fā)送給控制單元。通過所述控制單元于是可以采取措施，所述措施抵抗與障礙物的接觸，或者防止車輛的其它可能更嚴(yán)重的損壞。
[0008]在所述方法的實施方式中，在接收警報信號后，發(fā)出用于使車輛減速的信號。如果在預(yù)計算的接觸區(qū)域處測量的固體聲信號符合所確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么相應(yīng)的警報信號例如可以被發(fā)送給優(yōu)選的中央控制單元。所述控制單元可以相應(yīng)地采取對策。因此控制單元可以發(fā)出信號，所述信號例如引起車輛的放慢，以便防止更大的損傷。例如當(dāng)在保險杠的區(qū)域中接觸情況下在該方向上繼續(xù)運動時可能發(fā)生例如車輛車架的更嚴(yán)重的損壞。車輛的減速或者放慢可以在此以不同的方式進行，例如可以采取車輛的突然的緊急制動，或者使所述車輛緩慢地剎住。通過所述方法，因此可以比對于人類駕駛員而言可能的更快速地和更可靠地識別車輛例如與障礙物的接觸，并且可以與允許人類的反應(yīng)時間相比更快速地采取對策。
[0009]在所述方法的改進方案中，車輛的速度分布圖(Geschwndigkeitsprof i I)進入(eingehen)車輛的運動的預(yù)先計算中。通過評估速度分布圖和相應(yīng)的當(dāng)前的運動方向，可以預(yù)先確定車輛外殼和可能存在的障礙物之間的接觸區(qū)域。
[0010]在所述方法的另一改進方案中，物體的位置借助于超聲波測量被確定。為了確定在置于車輛之外的物體和車輛的外殼之間的接觸區(qū)域，需要盡可能準(zhǔn)確地檢測物體的位置。為此，可以利用超聲波傳感器執(zhí)行超聲波測量，所述超聲波傳感器已經(jīng)在許多機動車輛中大批地被使用用于在泊車輔助系統(tǒng)情況下監(jiān)控間隔。物體的位置可以在傳感器的盲區(qū)之外被檢測，其中在物體進入到傳感器的盲區(qū)中時，物體相對于車輛的位置可以借助于車輛的預(yù)先計算的運動被建模。
[0011]在所述方法的改進方案中，事先確定的標(biāo)準(zhǔn)是屬于可能的接觸的固體聲信號的、預(yù)先已知的時間模式。固體聲信號的時間模式例如以信號的強度以及以在各自的譜中包含的頻率不同，其中所述時間模式在不同的接觸事件、諸如朝向保險杠的碰撞或者帶有保險杠斷裂的碰撞中形成。例如保險杠與物體的觸碰式接觸在低頻的情況下具有低的強度。然而在保險杠斷裂的情況下所述強度相對于觸碰事件的強度是高的，并且所述頻譜是寬帶的。根據(jù)所述預(yù)先已知的特性，相應(yīng)地所接收的固體聲信號可以被分類，并且根據(jù)觸碰事件的類型，相應(yīng)的對策可以被采取。例如在觸碰事件的情況下，可以采取(einleiten)減速，而在保險杠斷裂的情況下，采取立即緊急制動。此外如果測量到的固體聲信號預(yù)示著沒有發(fā)生觸碰，那么可以由控制單元停止采取進一步的措施。
[0012]在所述方法的另一改進方案中，可能的接觸是物體與車輛的保險杠的接觸。車輛的保險杠和物體之間的接觸可以例如以僅輕的觸碰為特點，所述觸碰以固體聲信號的僅低的強度使人感覺到。例如可以在探測這樣的固體聲信號時采取制動，或者中止泊車過程。
[0013]在所述方法的另一改進方案中，可能的接觸是保險杠的斷裂。保險杠的斷裂在所測量的固體聲信號情況下以高的強度和寬帶的頻率分布為特色。作為對策在所述情況中可以由控制單元例如采取立即緊急制動，以便防止對車輛、例如車輛車架的更嚴(yán)重的損傷。
[0014]在所述方法的另一改進方案中，車輛的運動借助于線性預(yù)測被預(yù)先計算。所述線性預(yù)測是時間序列分析的數(shù)學(xué)方法，其中，未來的信號值借助于過去的信號值的線性函數(shù)被估計。借助于所述方法，處于超聲波傳感器的盲區(qū)中的物體與車輛的相對運動可以被建模。
[0015]在所述方法的改進方案中，車輛的運動在泊車過程中只有在檢測到分配給車輛的保險杠與物體的觸碰的固體聲信號的時間模式情況下才被放慢并且泊車過程被繼續(xù)直到到達停車位置為止。尤其在非常狹窄的停車空隙情況下的自動泊車過程中，可能是有利的，例如一直繼續(xù)車輛的倒車，直到發(fā)生與處于車輛之后的物體、例如與其它車輛的非常輕的觸碰為止。對此，例如處于車輛之后的物體的位置可以被檢測，并且可能極有可能發(fā)生例如保險杠之間的接觸的空間區(qū)域可以被預(yù)先計算。在保險杠的該空間區(qū)域中，固體聲測量可以被執(zhí)行，其中在檢測到與非常輕的接觸相配的固體聲信號模式時，車輛的運動被中斷。在中斷所述運動之后，泊車過程被繼續(xù)，并且例如處于車輛之前的物體的位置被確定。所述過程相應(yīng)地一直繼續(xù)，直到到達泊車位置為止。車輛的運動在該自動泊車過程中是非常小的，以便防止對車輛或者其它參與的物體的損傷。
[0016]在所述方法的另一改進方案中，在輸出警報信號時，乘客安全裝置被預(yù)調(diào)節(jié)(vorkondit1nieren)。例如在車輛的保險杠處存在斷裂的警報信號的輸入可以被解釋為事故的開始。通過所述控制單元，例如除了采取緊急制動外，還可以預(yù)調(diào)節(jié)乘客安全裝置、例如安全氣囊觸發(fā)裝置。因此所述乘客安全裝置能夠例如在存在事故的其它特征時較快速地被觸發(fā)。
[0017]本發(fā)明的另一方面在于具有至少一個固體聲傳感器和至少一個用于監(jiān)控圍繞車輛的環(huán)境的超聲波傳感器的車輛，其中發(fā)明基本地規(guī)定，所述車輛具有用于預(yù)先計算車輛的運動的計算單元，至少一個固體聲傳感器具有到車輛外殼的傳導(dǎo)固體聲的連接，所述車輛具有用于評估固體聲信號的評估裝置，并且所述評估裝置具有至少一個到車輛的至少一個控制裝置的傳導(dǎo)信號的連接。尤其所述車輛適合于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法。通過所述計算單元，車輛的運動可以被預(yù)先計算，并且利用所述超聲波傳感器，車輛之外的物體的位置可以被檢測。由所述信息，車輛和物體之間的在車輛的外殼處的時間上和/或空間上的接觸區(qū)域可以被確定。為了檢驗在所述區(qū)域中實際上是否發(fā)生了接觸，可以在所述區(qū)域中利用固體聲傳感器執(zhí)行固體聲測量。所記錄的固體聲信號通過評估裝置評估，其中將所述固體聲信號與可能的觸碰事件的已知模式比較。由此如果接觸被確認(rèn)，那么警報信號可以通過傳導(dǎo)信號的連接被發(fā)送到控制裝置、例如車輛的中央控制單元，以便例如采取車輛的減速。
【附圖說明】
[0018]隨后本發(fā)明根據(jù)在附圖中示出的實施例被進一步闡述。示意圖:
在圖1中示出布置在車輛之外的物體和具有布置的超聲波傳感器的車輛的外殼的片段，和
在圖2中示出在碰觸情況下的固體聲信號和在帶有保險杠斷裂的觸碰情況下固體聲信號的示例性圖示。
【具體實施方式】
[0019]在圖1中示意性地示出在機動車輛的尾部區(qū)域中的保險杠。超聲波傳感器2布置在保險杠的外殼I處。通過發(fā)出和接收反射的超聲波信號，置于車輛之后的物體3可以被探測。因為直到超聲波傳感器在發(fā)出超聲波信號后又是準(zhǔn)備接收的為止需要一定的時間段，所以非?？拷鼈鞲衅鞣胖玫奈矬w不能被探測。所述物體于是處于所述超聲波傳感器的盲區(qū)4中。僅處于可見區(qū)域5中的物體可以被超聲波傳感器探測。通過預(yù)先計算車輛的運動和從而物體與車輛的相對運動6，能夠確定在車輛和物體3之間的接觸區(qū)域7 ο在所述接觸區(qū)域7處于是可以執(zhí)行固體聲測量用以檢驗是否發(fā)生了物體3和車輛之間的接觸。
[0020 ]在圖2中示意性地示出車輛外殼I與物體3的觸碰的固體聲信號8。此外示出在物體3和保險杠I之間的觸碰的固體聲信號9，其中發(fā)生了保險杠的斷裂。所述固體聲信號8和9尤其在信號的強度方面不同，其中在斷裂時強度顯著更高，因為較高的能量被傳輸。
[0021]所有在上述描述和在權(quán)利要求中提到的特征可以以任意的選擇與獨立權(quán)利要求的特征組合。本發(fā)明的公開因此不局限于所描述的或者所要求的特征組合，相反地，所有在本發(fā)明的范疇中有意義的特征組合可以被認(rèn)為是公開的。
【主權(quán)項】
1.用于至少部分獨立地控制車輛、尤其機動車輛、尤其用于獨立地泊車的方法， 其特征在于， 車輛的運動被預(yù)先計算， 置于車輛之外的物體(3)的位置被檢測， 車輛和物體(3)之間的在車輛的外殼(I)處的可能的空間上和/或時間上的接觸區(qū)域(7)被預(yù)先計算， 在預(yù)先計算的空間上和/或時間上的接觸區(qū)域(7)處，固體聲測量被執(zhí)行，并且 如果通過所測量的固體聲信號滿足事先確定的標(biāo)準(zhǔn)，那么警報信號被發(fā)出。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在接收警報信號后，用于使車輛減速的信號被發(fā)出。3.按照權(quán)利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，車輛的速度分布圖進入車輛的運動的預(yù)先計算中。4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，物體(3)的位置借助于超聲波測量被確定。5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，事先確定的標(biāo)準(zhǔn)是屬于可能的接觸的固體聲信號的、預(yù)先已知的時間模式。6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，可能的接觸是物體(3)與車輛的保險杠的接觸。7.按照權(quán)利要求5或6之一所述的方法，其特征在于，可能的接觸是保險杠的斷裂。8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，車輛的運動借助于線性預(yù)測被預(yù)先計算。9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，車輛的運動在泊車過程中只有在檢測到分配給車輛的保險杠與物體(3)的觸碰的固體聲信號的時間模式時才被放慢，并且所述泊車過程被繼續(xù)直到到達停車位置為止。10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，在輸出警報信號時，乘客安全裝置被預(yù)調(diào)節(jié)。11.具有至少一個固體聲傳感器并且具有至少一個用于監(jiān)控圍繞車輛的環(huán)境的超聲波傳感器(2)的車輛，其特征在于，所述車輛具有用于預(yù)先計算車輛的運動的計算單元，至少一個固體聲傳感器具有到車輛的外殼(I)的傳導(dǎo)固體聲的連接，所述車輛具有用于評估固體聲信號的評估裝置，并且所述評估裝置具有至少一個到車輛的至少一個控制裝置的傳導(dǎo)信號的連接。
【文檔編號】B60W40/10GK105857307SQ201610078274
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】K.H.鮑姆格特爾, T.尼曼
【申請人】赫拉胡克公司