用于辅助机动车在超车后安全切回的控制系统和方法与流程

本发明的

背景技术：

在此公开了用于辅助机动车在超车后安全掰回的控制系统和方法。特别是由于acc(自主/自适应巡航控制)的存在，使得该系统和方法在机动车中是可能的，特别是在hgv(重型货车)中。

现有技术

例如在ep-a-0612641中描述了一种acc设备，该acc设备为驾驶员监视距前方车辆的距离，并且使他自己车辆的速度适于前方车辆的速度。其中没有解决从快速车道(回)到“较慢”车道的安全变道(也就是说，例如，在欧洲大陆和美国从左手车道到右手车道)的问题。

在hgv驾驶员中，通常是被超车hgv的司机通过信号(一般通过使头灯闪烁)来告知超车hgv的司机他可以安全地掰回较慢车道中。

daimlerag提供针对其车辆的主动盲点辅助系统。因为没有人能够看到他背后发生了什么，所以在车辆中提供后视镜和外后视镜。然而，即使通过观察镜子也总还是有无法覆盖的区域：盲点。每年，因为汽车驾驶员变道而没有注意后方交通或者在移动回到右手车道时犯错，在德国发生超过9500起严重交通事故。daimlerag的主动盲点辅助系统旨在辅助汽车驾驶员安全地变道。安置在后保险杠两侧上的近程雷达传感器监视紧邻汽车并且在汽车后方的区域。主动盲点辅助系统辅助驾驶员监视难以看到的区域。如果系统检测到在外后视镜的盲点中另一个车辆正在平行车道中行驶，则红色警告信号在外后视镜中出现以警告汽车驾驶员。如果驾驶员忽略该警告并且启动指示器以变道，则红色警告信号开始闪烁，并且另外响起警告声。除了在视觉上和听觉上警告驾驶员以外，主动盲点辅助系统还旨在通过刹车的定向自主应用来帮助避免事故。当目标(诸如，汽车或摩托车)在盲点中时，系统在外后视镜中指示，并且如果存在危险(例如，当变道时)则自动地采取对策。

潜在问题

特别是在具有相对长挂车的hgv的情况下，难以在超车操作或超越操作的情况下可靠地告知车辆的驾驶员可以安全地掰回相邻车道。

技术实现要素：

适于并且旨在应用在机动车中的控制系统基于由位于机动车处的一个或更多个环境传感器获取的环境数据，确定能够进行从快速车道到相邻较慢车道的安全变道操作的时间。为了该目的，环境传感器适于向控制系统的电子控制单元提供环境数据，该环境数据表示车辆的侧前方区域、侧向相邻区域、和/或侧后方区域。控制系统至少适于并且旨在在电子控制单元中在预定时间段期间或连续地从位于自己车辆中的换能器确定表示自己车辆的驾驶情况的驾驶数据。控制系统至少适于并且旨在基于表示自己车辆的驾驶情况的驾驶数据并且基于其它车辆的驾驶情况的特征确定自己车辆的侧向相邻和/或侧后方的安全临界区域是否没有其它车辆，并且为自己车辆的驾驶员光学地、触觉地和/或听觉地输出该结果。控制系统至少适于并且旨在基于表示自己车辆的驾驶情况的驾驶数据并且基于其它车辆的驾驶情况的特征，在电子控制单元中确定能够进行安全变道的时间。控制系统至少适于并且旨在认为该时间在电子控制单元确定自己机动车的后边缘超越了另一车辆(要被超车)的前边缘且超越适于合法和/或物理条件的安全距离时出现。

另外实施方式和另外有益开发

控制系统可以适于并且旨在通过一个或更多个环境传感器获取在车辆前方的另外监视区域中的另外环境数据。因此，可以及时地检测到要被超车的其它车辆，并且可以随着时间连续地监视超车操作并且依据其安全结果评估超车操作。

此外，自己车辆不主动超过另一车辆的情况也可能发生。这是例如当在联邦高速或高速公路上靠近(driveupto)要被超车的车辆时的情况，其中，进入加速车道合并到新车道中。对于车辆前方的另外监视区域，这样的情况无法在每种情况下都由自己机动车的一个或多个环境传感器检测到。因此控制系统可以另外适于并且旨在评估来自自己机动车的侧向相邻区域和/或侧后方区域的环境数据，以便确定自己机动车能够进行从快速车道到相邻较慢车道的安全变道的时间。

所提出的解决方案基于要求对自己机动车的驾驶环境的更透彻评估的发现。对驾驶环境的该评估结果然后还可以在驾驶自己机动车时使用。与已知解决方案相比，本系统能够直接说明实际上能够将车道从快速车道安全地改变到相邻较慢车道(＝掰回操作)的时间。因此，不但可以说明自己机动车的盲点中有车辆，而且可以确定并且信号发送自己机动车可以安全掰回另一车辆前方的时间。

根据环境数据，控制系统适于并且在此旨在确定表示自己车辆的驾驶情况的驾驶数据，并且/或者根据其它车辆的驾驶情况的特征，控制系统适于并且在此旨在确定自己车辆或其它车辆的相应速度、作为时间的函数的位置、以及行驶方向。

一种控制方法，该控制方法在机动车中基于由位于车辆处的一个或更多个环境传感器获取的环境数据，确定能够进行从快速车道到相邻较慢车道的安全变道操作的时间，所述控制方法包括以下步骤：

-通过环境传感器向自己车辆中的电子控制单元提供表示车辆侧前方区域、侧向相邻区域、和/或侧后方区域的环境数据；

-在预定时间段期间或连续地从位于自己车辆中的换能器确定表示自己车辆的驾驶情况的驾驶数据，并且向电子控制单元提供该驾驶数据；

-在预定时间段期间或连续地通过环境传感器检测参与自己车辆的侧前方、侧向相邻、和/或侧后方的交通的一个或更多个其它车辆，以便确定关于其它车辆的驾驶情况的特征；以及

-基于表示自己车辆的驾驶情况的驾驶数据并且基于其它车辆的驾驶情况的特征，通过电子控制单元确定自己车辆的侧向相邻和/或侧后方的安全临界区域是否没有其它车辆，并且通过电子控制单元为自己车辆的驾驶员光学地、触觉地和/或听觉地输出该结果；

-基于表示自己车辆的驾驶情况的驾驶数据并且基于其它车辆的驾驶情况的特征，通过电子控制单元确定能够进行安全变道的时间，并且其中，该时间被认为在电子控制单元确定自己机动车的后边缘超越了另一车辆的前边缘且超越适于合法和/或物理条件的安全距离时出现。

附图说明

参照附图，另外目标、特征、优点和可能应用将从对示例性实施方式的以下描述变得显而易见，所述示例性实施方式不应解释为限制性的。在附图中，所描述和/或描绘的所有特征独立地或者以任何期望组合示出了在此公开的主题，也独立于它们在权利要求中的组合或它们的引用。图中示出的组件的尺寸和比例不必须按比例绘制；它们可以不同于用于实现的实施方式中示出的那些。

图1示意性地示出了第一驾驶情况，其中，左手车道中的自己车辆将要超过右手车道中的另一车辆。

图1a示意性地示出具有其各种环境传感器和监视区域的图1中的自己车辆。

图2示意性地示出了第二驾驶情况，其中，左手车道中的自己车辆处于其前边缘大约与右手车道中的另一车辆的后边缘齐平。

图3示意性地示出了第三驾驶情况，其中，左手车道中的自己车辆处于其后边缘大约与右手车道中的另一车辆的前边缘齐平。

图4示意性地示出了第四驾驶情况，其中，左手车道中的自己车辆的后边缘与右手车道中的另一车辆的前边缘大约隔开安全距离。

具体实施方案

图1中示意性示出的驾驶情况通常用于超车或超越操作。左手车道中的自己车辆ego在这里将要超过右手车道中的另一车辆alter。为此，自己车辆ego以自己的速度v_ego行驶，该速度高于另一车辆alter的速度v_alter。

自己车辆ego具有电子控制单元ecu，向电子控制单元馈送信号，电子控制单元获取并且处理环境数据并且生成控制或输出信号。位于自己车辆ego的角部区域的侧前方的雷达传感器re(未进一步详细地示出)具有第一监视区域ua。位于自己车辆ego的中间区域前方的雷达传感器rv具有第二监视区域ub(同样见图1a)。雷达传感器rv和re向电子控制单元ecu提供与自己车辆ego和另一车辆alter之间的距离r_diff和速度差v_diff、以及方位角α或β有关的雷达信号。

除了两个雷达传感器以外，适于并且旨在用于机动车的在此描述的控制系统还可以具有用于检测自己车辆ego的环境的另外环境传感器(视频、超声、激光雷达等)。电子控制单元ecu处理从位于机动车处的一个或更多个环境传感器(雷达传感器rv、re)获取的环境数据，以便确定能够进行从快速车道到相邻较慢车道的安全变道操作的时间。为了该目的，环境传感器rv、re向控制系统的电子控制单元ecu提供表示车辆的侧前方区域、侧向相邻区域、和/或侧后方区域的环境数据。

环境传感器rv、re在预定时间段内(例如其覆盖超车操作)或者连续地检测参与自己机动车ego的侧前方、侧向相邻、和/或侧后方的交通的一个或更多个其它车辆alter，以便确定关于其它车辆alter的驾驶情况的特征。这些特征包括例如其它车辆alter的速度、作为时间的函数的位置、行驶方向。

控制系统的电子控制单元ecu至少可以适于或旨在在预定时间段期间(例如其覆盖超车操作)或者连续地在电子控制单元ecu中从位于自己车辆ego中的换能器确定表示自己机动车ego的驾驶情况的驾驶数据。这些换能器可以包括例如转速计或刹车系统的电子控制单元(abs、esp)，其向电子控制单元ecu传送表示自己机动车ego的速度的信号。

电子控制单元ecu基于表示自己车辆ego的驾驶情况的驾驶数据并且基于其它车辆的驾驶情况的特征，确定在自己车辆ego的侧向相邻和/或侧后方的安全临界区域是否没有其它车辆alter，并且为自己车辆ego的驾驶员光学地、触觉地和/或听觉地输出该结果。为了该目的，电子控制单元ecu适于并且旨在从自己驾驶数据和其它车辆alter的特征确定可以能够安全变道的时间。该时间被认为在电子控制单元ecu确定自己机动车ego的后边缘超越了另一车辆alter的前边缘且超越适于合法和/或物理条件的安全距离时出现。

图2示意性地示出了第二驾驶情况，其中，左手车道中的自己机动车ego处于其前边缘大约与右手车道中的另一车辆alter的后边缘齐平。在示出的配置中，该状态被认为当来自雷达传感器rv的方位角α的绝对值在电子控制单元ecu中被识别为小于或等于特定极限值α_lim时存在：

|α|＜＝α_lim

极限值α_lim在实践中被确定为5°量级的数值。在车道宽度大约3.5米的情况下，这对应于在自己机动车ego的前边缘与另一机动车alter的后边缘之间的30厘米量级的行驶方向上的距离。就这一点来说，也可以在自己机动车ego的前边缘与另一机动车alter的后边缘之间的距离d的绝对值在电子控制单元ecu中被识别为小于或等于特定极限值d_lim时识别出图2中示出的状态：

|d|＜＝d_lim

在图3中，自己机动车ego在左手车道中，其后边缘大约与右手车道中的另一机动车alter的前边缘齐平。在示出的配置中，该状态被识别为当来自雷达传感器re的方位角β的cos(β)乘以与该另一车辆alter的距离r_diff在电子控制单元ecu中被识别为等于输入到电子控制单元ecu中的自己机动车ego的长度l_ego时存在：

cos(β)*r_diff＝l_ego

特别是在重型货车的情况下，挂车或其拖挂车可以在长度上不同，可以通过在牵引车的驾驶舱中输入的对应数据来输入自己机动车的长度l_ego。如果牵引车与挂车或拖挂车之间存在电子连接，则长度可以作为参数经由电子连接被输入到电子控制单元ecu中。

图4示意性地示出了第四驾驶情况，其中，左手车道中的自己机动车ego处于其后边缘与右手车道中的另一机动车alter的前边缘大约隔开安全距离。

在示出的配置中，该状态被识别为当来自雷达传感器re的另一车辆alter与自己机动车ego之间的相对速度v_rel与自己机动车ego的速度v_ego之间的差值(绝对值)乘以因子k等于来自雷达传感器re的方位角β的cos(β)乘以与另一机动车alter的距离r_diff减去自己机动车的长度l_ego时存在。因子k可以例如为1.5、1.8、...2.5秒：

v_rel＝v_ego-v_alter→

v_alter＝v_ego-v_rel；

安全距离＝|(v_rel-v_ego)|*k＝r_diff*cos(β)-l_ego；

k＝1.5...，1.8...，2.5秒。

数值示例：如果自己机动车的速度v_ego＝90km/h，并且车辆之间的相对速度v_rel＝18km/h，则另一车辆的速度v_alter＝72km/h，其对应于20m/s。如果1.8s被选择为因子k，则这给出了36m的安全距离，也就是说，安全距离对应于另一车辆的转速计显示的一半的距离。

当达到该状态时，将消息“能够进行安全变道”信号发送到自己机动车的驾驶员。该消息可以光学地、触觉地和/或视觉地被给予自己车辆的驾驶员。

此外，自己机动车ego不主动超过另一机动车alter的情况也可能发生。例如，当在联邦高速或高速公路上靠近要被超车的车辆时，其中，侧向加速车道合并到新车道。这里也一样，环境传感器的数据可以用来以上述方式检测与自己车辆ego侧向相邻的情况，以便避免与进入联邦高速或高速公路(快速路)的其它机动车alter的碰撞。

上述变型例以及其结构和操作方面仅用于更好地理解结构、功能和属性；它们不将本公开限于例如示例性实施方式。图部分是示意性的，在一些情况下，以显著放大比例示出重要属性和效果，以便阐明功能、有效原理、技术配置和特征。图中或文本中公开的任何功能模式、任何原理、任何技术配置以及任何特征可以自由地并且任意地与全部权利要求、文本中和其它附图中的任何特征、本公开中或其后包含的其它功能模式、原理、技术配置和特征组合，从而向所描述的变型例分配所有可想到的组合。在文本中(也就是说，在说明书的每个部分中、在权利要求中)的全部单独实现方式之间的组合并且还有在文本中、在权利要求中和在附图中的不同变型例之间的组合也可以包括在内。权利要求也不限制本公开，并且因此不限制所有指示的特征与彼此的可能组合。所有公开的特征在此也单独地并且结合所有其它特征被明确地公开。