用于驾驶机动车辆的控制系统和控制方法与流程

这里公开了用于驾驶机动车辆以便避免与前面或后面的机动车辆碰撞的控制系统和控制方法。该控制系统和控制方法具体基于自己机动车辆中的周围环境传感器，并且辅助其驾驶员或自主地驾驶的机动车辆。在半自主机动车辆和自主控制的机动车辆的情况下，提高机动车辆的乘员的安全性。

背景技术：

机动车辆中的当前高级驾驶员辅助系统(ADAS)提供大量的监视和信息功能，以使得机动车辆驾驶更安全。从而相对于自己机动车辆的路线基于从位于机动车辆上的一个或更多个周围环境传感器获得的周围环境数据监视机动车辆的周围环境。

已知驾驶员辅助系统例如确定机动车辆是否位于行车道中且驾驶员是无意间漂移到行车道的一侧还是正要离开行车道。这种驾驶员辅助系统从所获得的周围环境数据生成道路(具体为行车道)的“照片”。从而在驾驶期间检测并跟随对象(诸如例如，马路边、行车道标志、方向箭头等)。

当前驾驶员辅助系统还包括所谓的“盲点监视器”。这种监视器例如借助于雷达、激光雷达、视频等来确定在机动车辆的侧面和/或后面是否存在另一机动车辆、道路使用者或物体，使得自己机动车辆的变道或拐弯可以导致与另一机动车辆、道路使用者或物体的碰撞。

此外，在所谓的ACC(自适应巡航控制)系统中，自己机动车辆的自动速度控制适于前面的机动车辆的速度。从而，相对于前面的机动车辆总是维持特定距离。为此，为了防止自己机动车辆以紧急状况出现的这种方式与前面机动车辆的路线交叉，这种系统确定前面机动车辆的移动方向和/或速度。这一方面涉及变道或转弯过程，并且另一方面涉及追尾碰撞的避免。

控制相对于前面机动车辆的距离的、机动车辆中的速度控制系统和机动车辆中的紧急制动系统是对其他道路使用者(例如，其他机动车辆或行人)做出反应的驾驶员辅助系统。为此，为了执行对应的动作，选择最相关的道路使用者。

该所谓的路线选择或目标选择通过估计自己机动车辆的轨迹并选择处于该轨迹上的道路使用者而频繁发生。轨迹的估计总体基于自己机动车辆的速度和横摆角速度的知识以及基于其他可用信息(例如，道路标记)。

在人所驾驶的机动车辆中，为了警告驾驶员驾紧急情况或对应的操纵控制或为了向驾驶员建议自己机动车辆的合适操纵控制，驾驶员辅助系统主要地提供信息功能。类似地，驾驶员辅助系统还可以用于自主控制的机动车辆中，以给自主控制器提供对应的周围环境数据。

技术实现要素：

基础问题

由于不同的驾驶情形，例如自己机动车辆/前面或后面的外来机动车辆的速度或距离的错误计算可能导致自己机动车辆与前面的机动车辆的碰撞或后面车辆的追尾碰撞。这种驾驶情形还可能以高速出现在拥挤的交通中，并且(太)迟的反应导致为了避免追尾碰撞而经常仅可以通过重载制动或突然转向来解决的不安全场景。这种危险的制动过程和/或驾驶操纵控制还可能危及其他道路使用者和/或危害驾驶舒适性。

因此，目的是提供用于安全驾驶机动车辆的、用于机动车辆的控制系统和控制方法。

所提出的解决方案

该目的通过具有各独立权利要求的特征的控制系统和控制方法来实现。

一种用于自己机动车辆的控制系统适于且被确定为基于由设置在自己机动车辆处的至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据检测在自己机动车前面和后面的机动车辆，并且优选地检测前面的物体。至少一个周围环境传感器适于向控制系统的电子控制器提供表示在自己机动车辆前面、紧邻自己机动车辆和/或在自己机动车辆后面的区域的周围环境数据。控制系统至少适于且被确定为：借助于至少一个周围环境传感器检测在自己机动车辆前面的、参与交通的第一其他机动车辆；借助于至少一个周围环境传感器检测在自己机动车辆后面的、参与交通的第二其他机动车辆；确定第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆相对于以下内容的移动：(i)第一机动车辆和/或第二机动车辆或自己机动车辆所处于的车道或(ii)自己机动车辆；基于第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆的移动和自己机动车辆的移动确定自己机动车辆相对于第一其他机动车辆和第二其他机动车辆的当前驾驶情形的当前驾驶情形；基于自己机动车辆相对于第一其他机动车辆和第二其他机动车辆的当前驾驶情形的当前驾驶情形，反复地确定按照以下形式的制动要求的量度(measure)：(i)必要性量度、(ii)直到开始减速为止的时间以及(iii)自己机动车辆的减速度量度；并且在必要性量度超过预定阈值的情况下，在直到开始减速为止的时间之前的时间点触发自己机动车辆的减速，其中，所触发的减速度小于所确定的车辆的减速度量度。

虽然干预车辆的纵向动态的当前车辆功能(包括自动紧急制动(AEB)系统)实质上基于借助于传感器进行的、车辆的前面区域和自己驾驶行为(当前速度和/或当前加速度/减速度)的检测，但这里提出的解决方案将借助于传感器进行的自己机动车辆的后面区域的检测另外集成到纵向动态的控制中。这在各种方面改善系统。借助于传感器进行的、后面的车辆周围环境的检测例如可以尤其基于用于后面和角落区域的雷达传感器、来自停车辅助系统的超声传感器、后视摄像头(例如，倒车摄像头)、激光雷达传感器等。

通过了解在自己机动车辆的后面区域中的驾驶情形，例如在紧急制动情况下的自己机动车辆的行为可以合适地适于情形。如果例如在太小安全距离的情况下在自己机动车辆后面存在卡车(或其他车辆)，则更早但同时以较小的减速度开始被认为必要的制动。这降低由于后面车辆引起的追尾碰撞的风险。然而如果不可以防止由于自己机动车辆和外来车辆的特定驾驶数据而产生的追尾碰撞，则因为追尾碰撞可能以更低的相对速度发生，所以至少降低该碰撞的严重程度。

在用于控制纵向动态的当前系统中，如果该信息不以上述的方式来使用，则产生较迟且以较大减速度进行的制动操作。这也增大由于驾驶员未集中注意力的随后车辆而产生的碰撞的可能性。这种追尾碰撞与遵循较轻、较早制动的追尾碰撞相比也更严重。

在变型中，这里提出的控制系统被构造并设计为以自己机动车辆的驾驶员的推荐(recommendation)的形式开始自己机动车辆的减速的触发。该推荐被可以听觉地、视觉地或触觉地给出。例如，触觉推荐可以通过使得油门和/或制动踏板振动来给予驾驶员，制动踏板的依从性(compliance)或振动的频率在已经实现推荐的减速度时对于驾驶员显著提高。在(半)自主机动车辆中，推荐可选地独立于由驾驶员经由自己机动车辆的制动系统进行的制动干预(作为规范)来开始。

在这里所提出的控制系统的另外变型中，控制系统适于且被设计为：在触发自己机动车辆的减速之后，反复地确定自己机动车辆相对于第一其他机动车辆和第二其他机动车辆的当前驾驶情形的驾驶情形，并且反复地确定与第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆的可能碰撞的大概强度。根据与第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆的可能碰撞的大概强度，这里所提出的控制系统改变开始的减速度的量度。

在这里所提出的控制系统的另外开发的变型中，与第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆的可能碰撞的大概强度的量度是自己机动车辆与第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆之间的当前相对加速度、当前相对速度、和/或当前距离。

在控制系统的另外变型中，存在用作与第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆的可能碰撞的大概强度的另选或另外量度的、自己机动车辆的驾驶员的意向模式(intention model)和/或第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆的意向模式。

总的说来，反复(例如在时间上连续或以间隔)比较前碰撞与后碰撞之间的风险最小化的所推荐减速度的量度。

凭借这里所提出的控制方法，在自己机动车辆中，基于由设置在自己机动车辆处的至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据，检测在自己机动车前面和后面的机动车辆(优选地为前面的物体)，其中，提供表示在自己机动车辆前面、紧邻自己机动车辆和/或在自己机动车辆后面的区域的周围环境数据。控制方法包括以下步骤：检测在自己机动车辆前面的、参与交通的第一其他机动车辆；检测在自己机动车辆后面的、参与交通的第二其他机动车辆；确定第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆相对于以下内容的移动：(i)第一机动车辆和/或第二机动车辆或自己机动车辆所处于的车道或(ii)自己机动车辆；从第一其他机动车辆和/或第二其他机动车辆的移动和自己机动车辆的移动确定自己机动车辆相对于第一其他机动车辆和第二其他机动车辆的当前驾驶情形的当前驾驶情形；基于自己机动车辆相对于第一其他机动车辆和第二其他机动车辆的当前驾驶情形的当前驾驶情形，反复地确定按照以下形式的制动要求的量度：(i)必要性量度、(ii)直到开始减速为止的时间以及(iii)自己机动车辆的减速度量度；以及在必要性量度超过预定阈值的情况下，在所确定的直到开始减速为止的时间之前的时间点触发自己机动车辆的减速，其中，所触发的减速度小于所确定的自己机动车辆的减速度量度。

这里所提出的控制方法适于且被设计为以自己机动车辆的驾驶员的推荐的形式或经由自己机动车辆的制动系统(半)自主地开始自己机动车辆的减速的触发。

清楚的是，以上所描述的方面和特征可以在控制系统和/或控制方法中如所期望地组合。虽然已经关于控制系统描述了在上文中描述的特征中的一些，但将理解，这些特征还可以适用于控制方法。同样，以上关于控制方法描述的特征可以对应地应用于控制系统。

附图说明

另外的目的、特征、优点以及可能的应用将参照关联附图从示例性实施方式的以下描述变得明显，这些示例性实施方式不被解释为限制。在附图中，被描述和/或描绘的所有特征示出这里独立或以任意期望组合公开的主题。附图所示的部件的尺寸和比例不是必须按比例。

图1以示意形式示出了自己机动车辆，其中，借助于第一控制系统在自己机动车辆的前面和后面的区域中检测到至少第一其他车辆和第二其他车辆。

图2以示意形式示出了自己机动车辆以及第一其他车辆和第二其他车辆的地点/时间图。

具体实施方式

图1以示意形式示出了位于马路14的右侧车道12中的自己机动车辆10。与右侧车道12相邻的，存在马路14的另外的左侧车道16。马路14的右侧车道12和左侧车道16由虚线马路标志18彼此分离。

在沿自己机动车辆10的行进方向的、自己机动车辆10的前面，存在参与交通的第一其他机动车辆20，并且在沿自己机动车辆10的行进方向的、自己机动车辆10的后面，存在参与交通的第二其他机动车辆30。

自己机动车辆10具有与自己机动车辆10相关联且被安装在自己机动车辆10上面的至少一个周围环境传感器(未示出)。周围环境传感器可以为例如摄像头的形式，但其他周围环境传感器(光、视频、雷达、激光雷达、激光、超声等)的使用也是可以的。由在自己机动车辆10的前端和后端处的点线示出雷达瓣。存在另外与自己机动车辆10相关联的至少一个路线或速度传感器(例如，自己机动车辆10的ABS装置的速度传感器)。周围环境传感器和速度传感器的传感器信号被馈送到具有处理器和致动器的、自己机动车辆10的控制系统(未示出)。该控制系统以以下将更详细描述的方式来处理周围环境传感器和速度传感器的传感器信号，并且适于以自己机动车辆10的驾驶员的推荐的形式提供自己机动车辆10的减速的触发，或者适于经由自己机动车辆10的电气和/或液压制动系统(半)自主地开始这种减速。

控制系统适于用于自己机动车辆中，并且被设计为从速度和周围环境数据检测在自己机动车辆前面和后面行驶的机动车辆。为此，周围环境传感器获取表示在自己机动车辆前面、紧邻自己机动车辆和/或在自己机动车辆后面的区域的周围环境数据。这些周围环境数据例如在来自图1的驾驶情形下包含在自己机动车辆10前面的、参与交通的第一其他机动车辆20和在自己机动车辆10后面的、参与交通的第二其他机动车辆30。具体地，周围环境数据中包含第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30相对于其车道12或相对于自己机动车辆10的移动和产生的距离、(相对)速度以及(相对)加速度。

从第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的移动以及自己机动车辆10的移动，控制系统获得自己机动车辆10相对于第一其他机动车辆和第二其他机动车辆30的当前驾驶情形的当前驾驶情形。

基于自己机动车辆10相对于第一其他机动车辆20和第二其他机动车辆30的当前驾驶情形的当前驾驶情形，控制系统反复地(连续地)计算按照以下形式的制动要求的量度：(i)必要性量度、(ii)直到开始减速为止的时间以及(iii)自己机动车辆10的减速度量度。必要性量度表示与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的可能碰撞的大概可能性和/或大概强度。所计算的直到开始减速为止的时间主要基于与自己机动车辆前面的第一其他车辆20的可能碰撞。这同样应用于自己机动车辆10的减速度量度。这两个值由控制系统相对于何时以及如何为了避免可能碰撞而必须开始减速来计算，忽视第二其他机动车辆30的情形。

因为自己机动车辆10相对于第二其他车辆30的当前驾驶情形的当前驾驶情形也可用于控制系统，所以同样包括该当前驾驶情形。一方面，控制系统必须避免自己机动车辆10的追尾碰撞，并且另一方面，由于了解自己机动车辆10相对于第二其他机动车辆30的当前驾驶情形，所以还可以有助于防止第二其他机动车辆30与自己机动车辆10的追尾碰撞。

例如因为为了避免与在自己机动车辆前面的第一其他机动车辆20的追尾碰撞，自己机动车辆10将必须迟且因此以较大的制动减速度制动，所以第二其他机动车辆30与自己机动车辆10的这种追尾碰撞可能发生。为了避免这一点，在必要性量度超过预定阈值/必要性量度一超过阈值的情况下，控制系统就在所确定的直到开始减速为止的时间之前的时间点触发自己机动车辆的减速，所触发的减速度小于以上所确定的自己机动车辆10的减速度量度。由此，第二其他车辆30的驾驶员或自适应巡航控制(ACC)系统即使在与自己机动车辆10间隔小距离处也具有降低他的速度并增大他与自己机动车辆10的距离且由此避免与自己机动车辆10的追尾碰撞的足够的(或至少更多的)时间。

自己机动车辆10的控制系统以自己机动车辆10的驾驶员的推荐的形式触发自己机动车辆10的减速或经由自己机动车辆10的制动系统(半)自主地开始减速。

在触发自己机动车辆10的减速之后，控制系统反复地确定自己机动车辆10相对于第一其他机动车辆20和第二其他机动车辆30的当前驾驶情形的驾驶情形。控制系统还反复地确定与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的可能碰撞的大概强度。根据与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的可能碰撞的大概强度，控制系统改变开始的减速度的量度。

与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的可能碰撞的大概强度的量度是自己机动车辆10与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30之间的当前相对加速度、当前相对速度、和/或当前距离。

用于与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的可能碰撞的大概强度的另一个量度是自己机动车辆10的驾驶员的意向模式和/或第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的意向模式。

图2例示了自己机动车辆、第一其他车辆以及第二其他车辆的间隔/时间图。

如图例示，自己机动车辆10以比第一其他机动车辆20稍高的速度在该车辆后面行驶，使得这两个机动车辆之间的距离正变小。同时，第二其他机动车辆30以近似相同的速度且间隔小距离地跟随自己机动车辆10。

自己机动车辆10中的控制系统基于所获取的周围环境数据在时间x0确定：如果自己机动车辆10与在自己机动车辆10前面的第一其他机动车辆20之间的距离继续变小，则与第一其他机动车辆20的碰撞X1可能发生。自己机动车辆10中的控制系统还基于所获取的后向周围环境数据在时间x0借助于至少一个周围环境传感器确定在自己机动车辆10后面的、参与交通的第二其他机动车辆30的移动。从第二其他机动车辆30的移动、第一其他机动车辆20的移动以及自己机动车辆10的移动，控制系统确定自己机动车辆10相对于第一其他机动车辆20和第二其他机动车辆30的当前驾驶情形的当前驾驶情形。

为此，基于自己机动车辆10相对于第一其他机动车辆20和第二其他机动车辆30的当前驾驶情形的当前驾驶情形，控制系统反复地确定按照以下形式的制动要求的量度：(i)必要性量度、(ii)直到开始减速为止的时间以及(iii)自己机动车辆10的减速度量度。在该时间t0，本示例中的必要性量度为60％，这已经超过预定量度55％，并且直到开始(普通)减速为止的时间将为(t1-t0)，并且为了避免碰撞而要开始的自己机动车辆10的减速度量度在本示例中将为0.4g(g＝9.81m/s²)。换言之，控制系统将在时间t1处开始0.4g的减速。自己机动车辆10的曲线图的虚线部分实际上不由车辆行驶；相反，该虚线部分用来例示与第一其他机动车辆20的可能碰撞X1。

相反，因为必要性量度已经超过预定量度55％，所以控制系统在自己机动车辆10中在时间t1之前的时间t2触发在本示例中为0.2g的自己机动车辆10的减速，该减速度小于自己机动车辆10的减速度测量(在本示例中为0.4g)。

图2的图中例示了这一点，在该图中，自己机动车辆10的曲线图的连续曲线在时间t2处变得更平坦。凭借本示例中的0.4g的减速度，在自己机动车辆后面的第二其他机动车辆30将具有为了避免碰撞X2而降低其速度的较小机会。自己机动车辆10以0.4g的减速在这里被例示为在时间t2处开始的虚线部分，这导致与第二其他机动车辆30的可能碰撞X2。这表示例如在其他车辆后面的卡车的主要问题。

因为在本示例中假定第二其他机动车辆30(初始)不改变其速度，该降低但更早的、以0.2g的减速还将导致由在时间t2处开始的更平坦部分的虚线延长例示的碰撞X3。然而，因为控制系统在触发自己机动车辆10的减速度之后，继续反复地确定自己机动车辆10相对于第一其他机动车辆20和第二其他机动车辆30的当前驾驶情形的驾驶情形，并且反复地确定与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的可能碰撞的大概强度，并且根据与第一其他机动车辆20和/或第二其他机动车辆30的可能碰撞的大概强度，改变开始的减速度的量度(在本示例中，在时间t3例如将减速度降低至0.1g)，所以没有可能的碰撞会发生。

术语“减速度”在这里被理解为意指相应车辆的负加速度或减速。例如1g的减速度可以被数学地表达为-1g的加速度。

以上所描述的变型及其结构和操作方面仅起更佳理解结构、功能以及特性的作用；它们不将公开例如限于示例性实施方式。为了阐明功能、有效原理、技术配置以及特征，附图是以显著放大比例示出的、一些情况下的部分示意性的重要特性和效果。附图或文本所公开的任意功能模式、任意原理、任意技术配置以及任意特征可以与本公开中含有或由此产生的所有权利要求、文本和其他附图中的任意特征、其他功能模式、原理、技术配置以及特征自由且任意地组合，使得所有可想到的组合将被分配给所述装置。还包括文本中(换句话说，说明书的每一部分中、权利要求中)所有独立实施方案之间的组合以及另外文本中、权利要求中以及附图中不同变型之间的组合。权利要求同样不限制本公开，由此不限制所有所指示特征与彼此的可能组合。这里还单独以及与所有其他特征组合地明确公开了所有所公开的特征。