包括确定制动器致动的行进距离的用于操纵机动车辆的方法、控制单元、驾驶员辅助系统以及机动车辆与流程

本发明涉及一种用于操纵机动车辆的方法，其中确定用于操纵机动车辆的轨迹，在沿轨迹操纵机动车辆期间，确定通知距离和碰撞距离，该通知距离描述到轨迹的转折点的距离，该碰撞距离描述到机动车辆周围的物体的距离，并且基于该通知距离和碰撞距离，确定直到致动机动车辆的制动系统的行进距离。此外，本发明涉及用于驾驶员辅助系统的控制单元和用于机动车辆的驾驶员辅助系统。最后，本发明涉及一种包括这种驾驶员辅助系统的机动车辆。

背景技术

从现有技术中已知各种方法，这些方法用于操纵机动车辆。为此，例如可以半自动地操纵机动车辆。在这种情况下，机动车辆借助于驾驶员辅助系统沿预定轨迹移动，其中驾驶员辅助系统接合在机动车辆的转向系统中。驾驶员继续致动制动器和油门踏板。此外，已知一些方法，其中自主地或完全自主地操纵机动车辆。在这种情况下，驾驶员辅助系统还接合在机动车辆的驱动发动机和制动系统中。

为了在机动车辆的操纵期间调节机动车辆的制动，经常使用所谓的行进距离界面。这输出待行驶的距离和/或要行进的距离，然后机动车辆的制动系统接管调节并因此实施制动。在正常情况下，基于通知距离来描述行进距离，该通知距离描述到轨迹和/或计划路径的转折点的距离。该通知距离也称为提示距离(dth)。还可以确定碰撞距离，其描述了到机动车辆周围的物体的距离。该碰撞距离也可以称为碰撞距离(dtc)。在这种情况下的缺点是，行进距离可能具有极大变化的曲线，因此将引起不连续的制动。这是因为一方面，系统根据最小距离在通知距离和碰撞距离之间来回切换。碰撞距离也可以具有时间变化，因为它被确定为当前轨迹和/或当前车辆路径以及借助于传感器检测的物体的稳定性的函数。

技术实现要素：

本发明的目的是公开一种解决方案，该方案可以更加可靠地确定在机动车辆的操纵期间直到致动机动车辆的制动系统时的行进距离。

根据本发明，该目的通过一种方法、一种控制单元、一种驾驶员辅助系统以及一种具有根据各个独立权利要求的特征的机动车辆来实现。本发明的有利改进是从属权利要求的主题。

在根据本发明的用于操纵机动车辆的方法的一个实施例中，尤其确定用于操纵机动车辆的轨迹。在沿着轨迹操纵机动车辆期间，确定通知距离和碰撞距离，该通知距离描述到轨迹的转折点的距离，该碰撞距离描述到机动车辆周围的物体的距离。此外，基于通知距离和碰撞距离，优选地确定直到致动制动系统的行进距离。此外，基于通知距离的时间曲线的变化以持续的方式确定校正的通知距离。此外，特别是基于碰撞距离的时间曲线的变化，以持续的方式确定校正的碰撞距离。优选地，基于校正的通知距离和校正的碰撞距离来确定行进距离。

根据本发明的方法用于操纵机动车辆。为此，确定用于操纵机动车辆的轨迹。在沿着轨迹操纵机动车辆期间，确定描述到轨迹的转折点的距离的通知距离和描述到机动车辆周围的物体的距离的碰撞距离。然后，基于通知距离和碰撞距离确定直到致动机动车辆的制动系统的行进距离。另外，基于通知距离的时间曲线的变化以持续的方式确定校正的通知距离，并且基于碰撞距离的时间曲线的变化以持续的方式确定校正的碰撞距离。然后，基于校正的通知距离和校正的碰撞距离确定行进距离。

借助于该方法操纵车辆以辅助机动车辆的驾驶员。在这种情况下特别提出的是，机动车辆是自动操纵的。例如，机动车辆可以借助于该方法自动地停放在停车位中。可以基于界定停车位的物体来检测停车位。还可以基于道路标记来检测停车位。首先，确定用于操纵机动车辆的轨迹。轨迹描述了机动车辆未来运动的路径或车辆路径。在这种情况下，可以确定轨迹使得其具有一个或多个转折点。例如，在转折点处，可以改变机动车辆的行驶方向。在转折点处，可以接合在机动车辆的转向系统中。

此外，检查至少一个物体和/或障碍物是否位于机动车辆的周围。机动车辆和/或驾驶员辅助系统可以具有多个传感器，这些传感器分布在机动车辆上。传感器可以是例如超声传感器、雷达传感器、激光扫描仪、激光雷达传感器或照相机。借助于传感器可以确定到物体的距离，特别是机动车辆和物体之间的相对位置。还可以提供的是，物体进入数字环境地图，该数字环境地图描述了机动车辆的周围环境。物体可以是界定停车位的物体。如果周围没有物体，则碰撞距离可以具有最大值或者可以是最大值。在机动车辆沿着轨迹移动期间，一方面确定通知距离(dth-到提示的距离)，另一方面确定碰撞距离(dtc-到碰撞的距离)。通知距离描述了在机动车辆沿着轨迹行驶期间到轨迹的转折点的距离。碰撞距离描述了在物体存在的情况下沿着轨迹行驶期间到周围环境中的至少一个物体的距离。然后可以基于通知距离和/或碰撞距离来确定描述直到致动制动系统的剩余距离的行进距离。如果到达行进距离的终点，则使用机动车辆进行制动。

根据本发明提供了确定通知距离的时间曲线。研究通知距离的时间曲线的变化和/或波动。然后，可以根据在通知距离的时间曲线中检测到的变化以持续的方式确定校正的通知距离。以相同的方式，确定碰撞距离的时间曲线。还研究了碰撞距离的时间曲线的变化和/或波动。然后，可以基于在碰撞距离的时间曲线中检测到的变化以持续的方式确定校正的碰撞距离。特别地，可以平滑通知距离的时间曲线，并且可以以持续的方式确定校正的通知距离。还可以提供的是，使碰撞距离的时间曲线平滑，并且以持续的方式确定校正的碰撞距离。然后可以根据校正的通知距离和校正的碰撞距离确定用于致动制动系统的行进距离。总的来说，可以根据校正的通知距离和校正的碰撞距离来确定平滑的行进距离。因此，作为测量结果而引起的通知距离和/或碰撞距离的曲线的变化可能仍然未被考虑。如果在机动车辆的周围没有物体或障碍物，则可以基于校正的通知距离确定行进距离，因为在这种情况下碰撞距离或校正的碰撞距离是最大的。这使得能够可靠地确定行进距离。此外，通过平滑的行进距离可以防止不连续的制动并因此使驾驶员不安。

为了确定校正的通知距离和/或校正的碰撞距离，优选地将通知距离的时间曲线和/或碰撞距离的时间曲线中的跳跃检测为变化。换句话说，检查通知距离的时间曲线是否具有跳跃和/或明显的上升或下降。跳跃特别地描述了预定持续时间内的通知距离和/或碰撞距离的预定变化。然后可以平滑这些跳跃，以便以持续的方式确定校正的通知距离。跳跃也可以在碰撞距离的时间曲线中平滑，以便确定校正的碰撞距离。因此可以抑制行进距离的变化曲线。

如果通知距离和/或碰撞距离的时间曲线中的正跳跃被检测为变化并且正跳跃的水平低于预定阈值，则校正的通知距离和/或校正的碰撞距离优选地假定是恒定的。一旦确定了通知距离的时间曲线和/或碰撞距离的时间曲线，就可以检查时间曲线是否具有正跳跃，即突然升高。可以分别为通知距离的时间曲线的正跳跃和碰撞距离的时间曲线的正跳跃指定阈值。如果相应的正跳跃低于该阈值，则可以将恒定值假定为校正的通知距离和/或校正的碰撞距离。可以假定该恒定值，直到通知距离的时间曲线或碰撞距离的时间曲线分别再次达到该恒定值。因此可以以简单的方式平滑相对较小的正跳跃。

如果通知距离和/或碰撞距离的时间曲线中的正跳跃被检测为变化并且正跳跃的水平超过预定阈值，则校正的通知距离和/或校正的碰撞距离可以优选地升高。如果通知距离的时间曲线或碰撞距离的时间曲线中的正跳跃分别大于相应的预定阈值，则可以分别从跳跃的时间点一致地提高校正的通知距离或校正的碰撞距离。换句话说，提供斜坡，沿着该斜坡分别提高校正的通知距离或校正的碰撞距离。在这种情况下，校正的通知距离或校正的碰撞距离可以分别在连续的周期中升高预定的增量，直到分别再次达到通知距离或碰撞距离的时间曲线。这使得能够在通知距离和/或碰撞距离的时间曲线中简单地平滑相对大的跳跃。

如果通知距离的时间曲线中的负跳跃被检测为变化，则优选地将值添加到通知距离的时间曲线以确定校正的通知距离。换句话说，一旦在通知距离的时间曲线中存在负跳跃，就可以将偏移添加到通知距离的时间曲线。负跳跃特别描述了通知距离的突然下降。只要存在和/或已经检测到该负跳跃，就可以将该偏移或值添加到通知距离的时间曲线。因此可以以简单的方式平滑通知距离中的负跳跃。

如果碰撞距离的时间曲线中的负跳跃被检测为变化，则优选地将碰撞距离假定为校正的碰撞距离。换句话说，碰撞距离的时间曲线中的负跳跃未被平滑。例如，如果借助于传感器检测到动态和/或移动物体并且因此减小了碰撞距离，则可能发生这种负跳跃。在这种情况下，将当前或测量的碰撞距离用作校正的碰撞距离。因此，特别是在存在动态障碍物和/或物体的情况下，可以确保安全性。

此外，有利的是，如果校正的通知距离大于校正的碰撞距离，则基于校正的碰撞距离和校正的通知距离的最小值来确定行进距离。为了确定行进距离，使用校正的碰撞距离和校正的通知距离的最小值。然而，如果校正的碰撞距离小于校正的通知距离，则使用校正的碰撞距离来确定行进距离。因此可以可靠地防止与物体的碰撞。

在另一实施例中，为了确定校正的通知距离和/或校正的碰撞距离，平滑通知距离的时间曲线和碰撞距离的时间曲线之间的跳跃。如果在计算行进距离的过程中在碰撞距离和通知距离之间或者在通知距离和碰撞距离之间进行了改变，则还可以在此处检测和平滑在所得到的距离的总体曲线中的跳跃。这里还可以提供的是，用于行进距离的距离保持恒定，或者相应地提高斜坡以适应通知距离和碰撞距离之间的过渡之间的跳跃。这里可以为行进距离的曲线指定阈值。因此可以避免行进距离的变化曲线。

在另一实施例中，如果在机动车辆的操纵期间超过通知距离，则输出通知。换句话说，如果在机动车辆的操纵期间超过所确定的通知距离，则可以设置标志。可以设置该标志直到车辆处于静止状态。如果在沿着轨迹的操纵期间超过通知距离，则它可以具有负值。随后，机动车辆可以在相反的行驶方向上进一步移动或者可以在相同的方向上进一步移动。因此，如果已经达到最初确定的转折点，则输出通知。此外，可以提供的是，基于校正的通知距离和校正的碰撞距离的最小值，在超过通知距离时确定行进距离。

此外，有利的是，在机动车辆的换档之后更新校正的通知距离和/或校正的碰撞距离的确定。换句话说，如果执行换档和/或行驶方向的改变，则重新开始该方法。还可以提供的是，如果机动车辆在行进距离终点停止和/或减速，则该方法重新开始，同时情况已经改变，使得它可以继续在和以前一样的方向上驾驶。因此可以可靠地确定轨迹的各个部分的校正的碰撞距离和校正的通知距离。

根据本发明的用于机动车辆的驾驶员辅助系统的控制单元设计成执行根据本发明的方法。控制单元尤其可以由机动车辆的电子控制装置形成。

根据本发明的用于机动车辆的驾驶员辅助系统包括根据本发明的控制单元。驾驶员辅助系统可以包括多个传感器，利用这些传感器可以检测机动车辆周围的物体。这些传感器可以连接到控制单元进行数据传输。

根据本发明的机动车辆包括根据本发明的驾驶员辅助系统。机动车辆尤其设计为乘用车。

参考根据本发明的方法提出的优选实施例及其优点相应地适用于根据本发明的控制单元、根据本发明的驾驶员辅助系统以及根据本发明的机动车辆。

本发明的其他特征由权利要求、附图和附图说明得出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及在下面的附图说明中和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅可以在相应的指定组合中使用，而且可以在其他组合中或单独使用，而不脱离本发明的范围。因此，本发明的实施例也被认为包括和公开，这些实施例未在附图中明确示出和解释，而是源自并且可以通过单独的特征组合从所解释的实施例中产生。还要考虑公开的实施例和特征组合，它们因此不具有最初配制的独立权利要求的所有特征。另外，特别是通过上述实施例，可以认为公开了实施例和特征组合，这些实施例和特征组合超出或偏离权利要求的引用中描述的特征组合。

将基于优选的示例性实施例并参考附图更详细地解释本发明。

附图说明

在图中：

图1示出了根据本发明一实施例的机动车辆，其具有驾驶员辅助系统；

图2示出了用于操纵机动车辆的方法的示意性流程图；

图3示出了通知距离和碰撞距离的时间曲线；

图4示出了另一实施例中的通知距离和碰撞距离的时间曲线；

图5示出了另一实施例中的通知距离和碰撞距离的时间曲线；

图6示出了用于确定校正的通知距离的方法的示意性流程图；

图7示出了用于确定校正的碰撞距离的方法的示意性流程图；

图8示出了用于确定直到致动制动系统的行进距离的方法的示意性流程图；以及

图9至18示出了用于基于通知距离和碰撞距离的时间曲线来确定行进距离的不同示例。

在附图中，相同和功能相同的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1以俯视图示出了根据本发明一实施例的机动车辆1。机动车辆1在当前情况下设计为乘用车。机动车辆1包括驾驶员辅助系统2，其包括控制单元3。控制单元3例如可以由机动车辆1的电子控制单元(ecu)形成。

此外，驾驶员辅助系统2包括多个传感器4，其分布在机动车辆1上。例如，传感器4可以设计为超声传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、激光扫描仪或照相机。在当前情况下，传感器4被设计为超声传感器。在这种情况下，四个传感器4布置在前部区域5中，四个传感器4布置在机动车辆1的后部区域6中。传感器4的数量和布置是任意的。驾驶员辅助系统2还可以具有12个传感器4。机动车辆1的周围环境7中的物体8可以使用传感器4记录。传感器4连接到控制单元3以进行数据传输。

借助于控制单元3操纵机动车辆1。为此，可以基于使用传感器4提供的传感器数据使用控制单元3来确定描述机动车辆的未来运动的轨迹。此外，可以使用控制单元3确定用于致动机动车辆1的制动系统的行进距离r。为此，一方面，确定通知距离dth，其描述了沿着轨迹行驶期间到轨迹的转折点的距离。另外，确定碰撞距离dtc，其描述了在沿着轨迹行驶期间到物体8的距离。

图2示出了用于操纵机动车辆1的方法的示意性流程图。在步骤s1中，开始该方法。在随后的步骤s2中，检查是否发生了换档。在步骤s3中，确定校正的通知距离dthk。在步骤s4中，确定校正的碰撞距离dtck。在步骤s5中，比较校正的通知距离dthk和校正的碰撞距离dtck，并且在步骤s6中，基于校正的通知距离dthk和校正的碰撞距离dtck确定行进距离r。在步骤s7中，然后平滑该确定的行进距离r。在步骤s8中，如果已经超过通知距离dth，则输出通知。最后，该方法以步骤s9结束。

为了确定校正的通知距离dthk，首先确定通知距离dth的时间曲线。随后，检查通知距离dth的时间曲线是否具有跳跃9、10。然后可以相应地平滑该跳跃9、10以确定校正的通知距离dthk。以相同的方式，还可以确定碰撞距离dtc的时间曲线，并且其可被平滑以确定校正的碰撞距离dtck。

图3示出了作为时间t的函数的距离s的曲线。在这种情况下，示出了通知距离dth的时间曲线和碰撞距离dtc的时间曲线。碰撞距离dtc作为时间t的函数是恒定的。通知距离dth的时间曲线具有正跳跃9。在跳跃9处，检查跳跃9的水平是否超过阈值。目前就是这种情况。在这种情况下提供的是平滑该跳跃9。因此确定校正的通知距离dthk，其被确定为从跳跃9的时间点开始一直升高。校正的通知距离dthk因此具有从跳跃9的时间点开始的斜坡形曲线。否则，校正的通知距离dthk的曲线对应于通知距离dth的曲线。在这种情况下，校正的通知距离dthk的曲线也对应于行进距离r的曲线。

与此相比，图4示出了通知距离dth的时间曲线具有正跳跃9的示例，其中跳跃9的水平小于预定阈值。在这种情况下，为了确定校正的通知距离dthk，假定校正的通知距离dthk是恒定的，直到通知距离dth的时间曲线再次具有校正的通知距离dthk的恒定值。

图5示出了另一示例，其中通知距离dth的时间曲线具有负跳跃10。可以补偿该负跳跃10，因为对于负跳跃10的区域中的通知距离dth，偏移被添加到通知距离dth。由此产生校正的通知距离dthk的曲线。

如果碰撞距离dtc具有正跳跃9，则可以类似于图3和图4中描述的方法对通知距离dth进行平滑。如果碰撞距离dtc具有负跳跃10，则不对其进行平滑。因此可以保证避免与物体8的碰撞。如果物体8是动态或可移动物体8，这尤其适合。

图6示出了用于确定校正的通知距离dthk的方法的示意性流程图。该方法在步骤s10中开始。在步骤s11中，将当前的通知距离dth确定为到转折点的距离。在步骤s12中，检查通知距离dth的时间曲线是否具有跳跃9、10。如果不是这种情况，则在步骤s13中，基于时间曲线，通知距离dth被确定为校正的通知距离dthk。如果在步骤s12中识别出跳跃9、10，则在步骤s14中检查跳跃的水平是否小于预定阈值。如果是这种情况，则校正的通知距离dthk保持恒定(步骤s15)。如果跳跃9、10的水平大于阈值，则在步骤s16中根据斜坡升高校正的通知距离dthk。在步骤s17中，进一步检查是否存在跳跃9、10。如果是这种情况，则在步骤s18中，执行跳跃9、10的进一步平滑。否则，在步骤s19中，确定校正的通知距离dthk。最后，该方法在步骤s20中结束。

图7示出了用于确定校正的碰撞距离dtck的方法的示意性流程图。该方法在步骤s21中开始。在步骤s22中，检查校正的碰撞距离dtck是否大于极限值。如果是这种情况，则将碰撞距离dtc用作校正的碰撞距离dtck(步骤s23)。如果不是这种情况，则在步骤s24中，将当前的碰撞距离dtc确定为已经覆盖的距离的函数。在步骤s25中，检查在碰撞距离dtc的时间曲线中是否存在正跳跃9或负跳跃10。如果存在负跳跃10，则在步骤s26中，校正的碰撞距离dtck被认为是碰撞距离dtc。如果存在正跳跃9，则在步骤s27中检查跳跃9的水平是否大于预定阈值。如果不是这种情况，则校正的碰撞距离dtck保持恒定(步骤s28)。否则，在步骤s29中，确定斜坡。在步骤s30中，检查校正的碰撞距离dtck是否小于阈值。如果不是这种情况，则基于所覆盖的路线确定校正的碰撞距离dtck(步骤s31)。最后，该方法在步骤s32中结束。

图8示出了用于确定行进距离r的方法的示意性流程图。该方法在步骤s33中开始。在步骤s34中，检查在确定行进距离r期间，是否在碰撞距离dtc和通知距离dth之间发生了变化，反之亦然，以及在过渡处是否存在跳跃9、10。如果不是这种情况，则在步骤s35中，不发生对行进距离r的平滑。然后在步骤s36中检查是否已存在用于平滑跳跃9、10的斜坡。如果不是这种情况，则在步骤s37中，确定斜坡。否则，在步骤s38中，进一步跟随现有的斜坡。最后，该方法在步骤s39中结束。

在图9至图18中，描述了基于通知距离dth的时间曲线和碰撞距离dtc的时间曲线来确定行进距离r的不同示例。

图9示出了碰撞距离dtc恒定并且大于通知距离dth的示例。通知距离dth首先具有负跳跃10。如已经描述的，这里确定用于平滑该负跳跃10的偏移。随后，通知距离dth具有正跳跃9。该正跳跃9再次均衡该偏移或使其最小化。这意味着偏移的值以持续的方式适应于跳跃9、10，以便平滑行进距离r。因此可以确定校正的通知距离dthk，其又对应于行进距离r。

图10示出了碰撞距离dtc恒定并且大于通知距离dth的示例。通知距离dth首先具有负跳跃10，其与正跳跃9相邻。此外，通知距离dth具有另一个负跳跃10，其又与正跳跃9相邻。在这种情况下，偏移在相应的跳跃9、10期间被确定成使得两个连续的跳跃9、10可被平滑。行进距离r对应于校正的通知距离dthk的时间曲线。

图11示出了存在相对小的正跳跃9的示例。这既适用于通知距离dth的时间曲线中的正跳跃9，也适用于碰撞距离dtc的时间曲线中的正跳跃9。可以平滑这些正跳跃9，因为校正的通知距离dthk或校正的碰撞距离dtck分别保持恒定。行进距离r分别对应于校正的通知距离dthk的时间曲线或校正的碰撞距离dtck的时间曲线。

与此相比，图12示出了通知距离dth和/或碰撞距离dtc具有相对大的跳跃9的示例。这里可以确定斜坡以分别确定校正的通知距离dthk或校正的碰撞距离dtck。行进距离r分别对应于校正的通知距离dthk的时间曲线或校正的碰撞距离dtck的时间曲线。

图13示出了碰撞距离dtc和通知距离dth都没有跳跃的示例。这里不需要调整通知距离dth或碰撞距离dtc。此处的行进距离r由通知距离dth和碰撞距离dtc的最小值产生。这适用于碰撞距离dtc大于通知距离dth的情况。否则，基于碰撞距离dtc确定行进距离r。

在图14的示例中，碰撞距离dtc作为时间t的函数是恒定的。此外，碰撞距离dtc大于通知距离dth。通知距离dth具有线性曲线而没有跳跃。行进距离r对应于此处的通知距离dth。

图15示出了碰撞距离dtc具有线性曲线的示例，其中碰撞距离dtc大于通知距离dth。通知距离dth最初具有相对较小的正跳跃9。在这种情况下，校正的通知距离dthk在正跳跃9的持续时间内保持恒定。随后，通知距离dth具有负跳跃10。偏移被添加到这里的通知距离dth。行进距离r对应于校正的通知距离dthk的时间曲线。

图16示出了碰撞距离dtc具有线性曲线的示例，其中碰撞距离dtc大于通知距离dth。通知距离dth最初具有相对高的正跳跃9。校正的通知距离dthk在这里通过斜坡在跳跃9的区域中被近似。在通知距离dth的以下负跳跃10的情况下，偏移被添加到通知距离dth。行进距离r对应于校正的通知距离dthk的时间曲线。

图17示出了碰撞距离dtc的时间曲线具有负跳跃10的示例。在当前情况下未示出通知距离dth。该负跳跃10未被平滑以避免与物体8的可能的碰撞。在这种情况下，校正的碰撞距离dtck对应于碰撞距离dtc的曲线。这适用于通知距离dth大于碰撞距离dtc的情况。行进距离r分别对应于碰撞距离dtc或校正的碰撞距离dtck的时间曲线。

最后，图18示出了通知距离dth最初具有负跳跃10的示例，其通过偏移进行平滑。随后，碰撞距离dtc具有负跳跃10。碰撞距离dtc的负跳跃10可以例如由于使用传感器4记录的动态物体8而产生。碰撞距离dtc的时间曲线中的负跳跃10未被平滑。为了确定行进距离r，使用校正的通知距离dthk和校正的碰撞距离dtck的最小值。