用于获知自主紧急制动的方法、用于执行紧急制动的方法及用于行驶动态系统的控制装置与流程

本发明涉及用于获知自主紧急制动的方法、用于执行自主紧急制动的方法、以及用于自主式车辆(eigenfahrzeug)的行驶动态系统的用于获知和实施此类自主紧急制动的控制装置。

背景技术：

此类方法和此类控制装置例如由ep2814704b1所公知。自主紧急制动尤其被用于在获知行驶状态变量和另外的测量变量，尤其是进行与前方的物体进行距离测量时识别紧急制动状况并且自主地，也就是说自行地引入制动过程。为此，例如行驶动态系统的控制装置可以将外部的制动信号(xbr)输出给制动装置-控制装置，以此，使该制动装置控制装置将制动信号输出给车轮制动器。此外，此类行驶动态系统可以已被整合到制动装置内。因此，利用此类紧急制动系统(自主紧急制动系统，aebs)可以完全避免与检测到的前方的物体发生碰撞或追尾事故，或降低事故严重性。

因此在此类紧急制动系统或紧急制动方法中，可以引用作为例如时间的二阶运动方程式(时间的二阶位置函数)的自主式车辆的动态特性，该时间的二阶运动方程式具有当前的定位、自身速度和自身加速度，并且此外，可以针对所检测到的物体形成相对应的值，从而形成自主式车辆的和物体的运动方程式，或也形成差值，也就是说距离差和速度差。因此，可以形成沿纵向方向的动态标准(纵向动态标准)。此外，也可以将横向动态特性考虑进来，其可以作为例如避让标准被获知，并且考虑到驾驶员向侧面的可能的避让过程。

此外，在此类制动系统中，还可以在引入自主紧急制动之前设有警告阶段，其中，向驾驶员显示即将进行紧急制动的警告信号。因此，驾驶员现在可以例如自主地引入驾驶员制动或也可以引入避让过程。此外也可以设置的是，驾驶员抑制所识别到的紧急制动状况，这是因为驾驶员识别到存在错误的探测，并且被误认的物体并非被视为真实的物体，而是距离传感器将例如桥梁或其他的变窄部识别为具有碰撞危险性的物体。

此外，触觉警告阶段是公知的，其中，通过轻微制动以触觉方式，也就是说作为制动冲击地向驾驶员预示即将引入紧急制动。

在警告阶段之后，然后通常引入优选具有最大制动压力的紧急制动阶段。

在此，可以设有用于警告阶段或被添加的警告阶段的最小持续时间，以便帮驾驶员获得充足的时间。

但是，在此类的将紧急制动作为时间的运动方程式来获知并且引用了在引入制动过程前的用于警告阶段的持续时间的情况中，可能获知了过早的引入警告阶段的时间点。但是用于引入警告阶段的尽早的第一时间点可能必要时是不合理的，并且促使驾驶员做出冒险的行为，虽然这一情况还不一定发生。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是提供一种用于获知紧急制动的方法、一种相应的用于执行紧急制动的方法以及一种用于此类方法的控制装置，它们能够实现安全的紧急制动并且减少了不必要的较早的引发。此外，应设置有具有此类控制装置的车辆。

该任务通过根据独立权利要求的方法、根据独立权利要求的控制装置和具有此类控制装置的机动车来解决。从属权利要求描述了优选的改进方案。

因此，在评估动态标准时，至少在一些情况或交通状况下将在触觉警告阶段期间的部分制动作用考虑进来。在此认识到，在触觉警告阶段中，虽然首先将轻微的制动作用仅用作对于驾驶员的触觉反馈；但是由此已经实现了一定的制动作用，该制动作用完全可以被考虑用于获知用来引入若干阶段的时间点。因此，可以获知较高的制动作用，并且因此获知由多个阶段组成的紧急制动过程总体上被缩短。因此，尤其已经可以将用于引入警告阶段的第一时间点向后调节，即将稍晚引入。

由此，可以利用已可供使用的测量变量来提供一种方法，该方法提供了更精确的、更晚的用于引入警告阶段的第一时间点。

将部分紧急制动考虑进来可以总是在或仅在一些交通状况中进行。根据改进方案可以认识到，当不保证此类部分制动的置信度和可靠性时，这种也将触觉警告阶段期间的部分制动作用考虑进来可能是有风险的或成问题的。因此，一些系统设置的是，可以通过驾驶员关闭部分制动阶段并且如需要也关闭紧急制动阶段，并且在警告阶段期间仅输出警告。通过距离测量系统进行的测量的可靠性也可能降低。也许可能从迄今的距离测量信号认识到存在例如由于非单义性的值导致的不精确性。因此，如果识别到例如低过阈值的低可靠性或低置信度，则可以判断的是，在触觉警告阶段期间不考虑部分制动作用。而如果存在足够的可靠性或置信度，则可以在部分制动阶段期间将部分制动作用考虑进来。因此，可以优选地设置的是，依赖于状况的可靠性(置信度)地来考虑部分制动作用。

由此已表明，通过这种有时的或依赖于状况地在触觉上的碰撞阶段期间对部分制动作用进行可能的考虑，一方面确保了高的安全性，这是因为在危急的状况中或在不保证高可靠性的状况中将不考虑部分制动阶段；虽然如此但是另一方面在许多情况中，在不出现危急状况的情况下，仍可以选择较晚的用于引入警告阶段的时间点。

根据本发明设有另外的改进方案。通过已在警告阶段期间将制动灯信号输出到制动灯上的方式，可以已在紧急制动阶段之前就通知后面跟随的交通参与者即将进行紧急制动。因此，可以已经提前地避免由于后方的接近的车辆导致的危急状况。

此外，除了在动态标准(第二标准)中仅考虑纵向加速度之外，也可以将作为横向特性的避让标准考虑进来。

附图说明

在下文中根据附图以一些实施方式解释本发明。其中：

图1示出根据本发明的一个实施方式的自主式车辆的道路场景的图示；

图2示出根据本发明的一个实施方式的方法的不同的阶段的时间分布曲线；

图3示出根据本发明的另一实施方式的相应于图2的用于获知动态的纵向特性的时间图表；

图4示出根据本发明的第二实施方式的方法的流程图表。

具体实施方式

自主式车辆(ego-fahrzeug)1在车道3上行驶；自主式车辆例如处在第一定位上或者说当前的自身定位x1上，该自身定位在此通过自主式车辆1的前端部确定，并且以自身行驶速度v1(第一行驶速度)和自身纵向加速度a1(第一纵向加速度)行驶。在此，根据图1首先仅观察沿纵向方向或者说x方向的运动。在自主式车辆1前方存在有物体2，该物体例如又可以是车辆。物体2处在第二定位x2上(物体定位)，该第二定位在此通过其最靠近自主式车辆1的定位，也就是说通过物体2的后端部确定，并且以第二速度v2和第二纵向加速度a2行驶。在自身定位x1(第一定位)与第二定位x2之间因此形成纵向距离dx。

自主式车辆1具有距离传感器4，其例如基于雷达、基于超声波或作为相机系统用以检测纵向距离dx，距离传感器将相对距离测量信号s1输出给行驶动态系统5的控制装置6。相对距离测量信号s1，除了纵向距离dx之外也可以直接测量纵向速度差dvx，并且然后尤其此外具有用于例如检测来自abs车轮转速传感器的第一行驶速度v1或也检测驱动轴的转速的速度传感器7。控制装置6将制动信号s2输出给车轮制动器8以用于执行制动，该制动因此产生负加速度，也就是说具有负值的第一纵向加速度a1。此外，控制装置6将警告信号s2输出给例如在自主式车辆1的驾驶舱区域内的用于驾驶员的警告显示器9。警告显示器9可以声学和/或光学地构成。

因此，控制装置6可以针对自主式车辆1地，并且相应地通过获知纵向距离dx的和如需要还有纵向速度差dvx的时间特性也针对物体2地，分别建立依赖于时间的、例如以时间的二阶的位置函数x(1)和x(2)，

其尤是具有纵向动态运动方程式gl1、gl2，例如

针对自主式车辆1：x(1)＝x1+v1·t+a1·1/2·t²(gl1)，

并且针对物体2：x(2)＝x2+v2·t+a2·1/2·t²(gl2)，

这些运动方程式也可以相应地作为差值方程式来设立。

在更复杂的观察中，也可以同时考虑横向动态特性。

因此，自主式车辆1可以一方面由驾驶员通过驾驶员制动来制动，并且此外可以通过自主制动来制动。为此，在控制装置6内构造有或整合有适合于引入自主紧急制动的自主紧急制动系统(aebs)。自主紧急制动可以尤其被构造成用于避免与前方的物体2发生碰撞，并且/或者也被构造成用于降低与前方的物体2发生事故的事故严重性。

在构成外部的行驶动态系统5的情况下，为了引入自主制动而构成xbr指令(外部制动请求)并进行处理，这可以尤其通过用于行驶动态系统5的第一控制装置和用于自主式车辆1的制动系统的另一控制装置来设置；为简化图示，在图1中设有行驶动态系统5的共同的控制装置6；但是也可以构成分开的控制装置并且相互通信。

为了引入紧急制动设置有以下在图2中所示的阶段，其中，在图2中横坐标标出时间，并且纵坐标标出纵向加速度，也就是说，标出详细递增的制动作用：

-在第一警告阶段i(fcw，前向碰撞报警)中通过警告显示器9为驾驶员显示警告，例如作为声学的声音或光学信号显示，而没有自主制动介入。

-在随后的触觉警告阶段或部分制动警告阶段ii(hcw，触觉碰撞报警)中进行自主部分制动，也就是说利用导致例如具有加速度值a_hc＝-3.5m/s²的部分加速度a_hc的制动压力值p_hc来进行自主部分制动。因此，将触觉上的碰撞警告输出给驾驶员，使驾驶员发觉到了制动压力并且因此向驾驶员提示即将进行的完全制动或紧急制动。

-在随后的紧急制动阶段iii(aeb，自动紧急制动)中，然后进行紧急制动，尤其是利用制动压力p_aeb来进行紧急制动，该制动压力尤其可以是最大制动压力。因此，所达到的紧急制动加速度a_aeb优选是最大制动的加速度，例如是a_aeb＝-6m/s²。

有利地，在第一警告阶段i期间已将制动灯信号s4输出到自主式车辆1的制动灯10，从而向后方的交通参与者提示即将进行的制动。在阶段i、ii、iii的计算中，在控制装置6中考虑以下：

针对警告阶段i和/或部分制动阶段ii，优选设定最小时间。因此，针对警告阶段i可以设定例如0.6秒的第一最小持续时间δt0_i(警告阶段最小持续时间)，并且针对部分制动阶段ii可以设定例如1秒的第二最小持续时间δt0_ii(部分制动阶段最小持续时间)，并且/或者将最小警告时间δt0_w设定作为这两个最小持续时间的总和，例如1.6秒。当驾驶员在警告阶段i和/或部分制动警告阶段ii期间自己主动地促动制动或者说引入驾驶员制动过程时，则该驾驶员制动可以具有优先性，或可以根据最大值原则来考虑部分制动和驾驶员制动，也就是说导通二者中较高的制动压力。此外，在两个警告阶段i、ii期间，使驾驶员也可以尤其实现避让过程作为横向动态过程，也就是说能够实现以下控制过程，通过该控制过程可以防止可能发生的碰撞或可以降低碰撞严重性。

控制装置6在此尤其在使用动态的运动方程式，尤其是方程式gl1、gl2来计算用于引入警告阶段i的第一起始时间点t1、用于引入部分制动阶段ii的第二起始时间点t2、以及用于引入紧急制动阶段iii的第三起始时间点t3、以及三个阶段i、ii、iii的持续时间δt_i、δt_ii和δt_iii，其中，例如紧急制动在时间点t4时结束，其中，在t4时例如可能出现停车(v1＝0)或也可能出现碰撞。

图2因此描述了根据本发明的用于获知紧急制动过程的方法的实施方式的所规划的理想的分布曲线，该分布曲线随后在执行用于紧急制动的方法的情况下如需要尤其基于当前的测量数据、改变的自主式车辆动态变量和/或改变的纵向距离被改变。

在计算时引用以下标准：

-持续时间标准k1，

根据该持续时间标准，使得警告阶段i和部分制动阶段ii必须满足上面提到的最小时长，也就是说其持续时间满足例如以下条件：

δt_i≥δt0_i，(条件k1-i)

δt_ii≥δt0_ii，(条件k1-ii)

-动态标准k2

动态标准尤其可以包括纵向动态标准k2-l，其中，考虑到迄今的纵向动态和通过自主介入实现的加速度，并且建立时间的二次位置函数，也就是说尤其是上述的方程式gl1、gl2。在此，也可以例如规定dx(t4)>0的条件，也就是说在结束时间点t4时的纵向距离大于0，并且因此而不发生碰撞。

在动态标准k2中，考虑到在紧急制动阶段iii中的紧急制动纵向加速度a_aeb。

此外，根据第一实施方式，也将在部分制动阶段iii中作为触觉的信号来设置的hcw纵向加速度a_hc考虑进来。因此建立了方程组，其中，考虑到了不同的纵向加速度，尤其是在各自的阶段中的a_hc和a_aeb。

在此，尤其(如图2中通过斜的分布曲线所示意那样)分别在阶段ii、iii中考虑到制动压力随时间的构建直至达到完全的压力值。

因此，也已将部分制动阶段ii的制动作用a_hc考虑进来，其中，在此认识到，首先用于触觉反馈的部分制动也已经导致明显的效果，即导致了总持续时间t4-t1的缩短。因此可以尤其设定时间点t1比在没有考虑部分加速度a_hc时更晚。

补充地，在动态标准k2中也考虑到横向动态特性作为部分标准k2-q，尤其是作为避让操作；因此可以例如考虑到当前的横向加速度aq和/或横摆率ω。

根据该第一实施方式，因此进行预先计算，该预先计算由控制装置6在当前时间点t0时执行，以便获知起始时间点t1、t2、r3，其中，控制装置在考虑部分制动警告阶段ii中的部分制动纵向加速度a_hc的情况下引入下一个阶段。

根据对其修改的第二实施方式，也相继地执行阶段i、ii、iii；其中，在获知时间点t1、t2和t3的情况下也不改变地引用到持续时间标准k1。然而，在获知纵向动态特性的情况下，首先判断是否应考虑在部分制动阶段i中的部分制动纵向加速度a_hc的制动作用。

为此，例如获知可靠性(置信度)z，例如作为在z＝0(也就是说完全不可能)与z＝1(最大概率)之间的标量值。在此，然后可以将z与危急程度阈值z_tres进行比较，也就是说作为查询z<z_tres？

如果判断存在不足的概率z，则根据图3的图表进行对在仅规定紧急制动阶段iii中的加速度的情况下的时间的二次位置函数，其中，因此，在此规定，持续时间δt_i和δt_ii不具有通过紧急制动系统或通过xbr信号进行的重要的制动作用，而只有在紧急制动阶段iii中才出现重要的自主制动，也就是说加速度。然而原则上，此外还可以考虑在阶段i和ii中已存在的驾驶员制动。

因此，根据第二实施方式，在可靠性过低，即z<z_tres时，不考虑部分制动警告阶段ii的部分制动纵向加速度a_hc。这基于以下思考，即，在当前时间点t0时(此时规定时间点t1、t2、t3)还不能可靠地认为存在功能作用的可用性或置信度的充分保证。因此，在时间点t0时一方面不清楚是否可以有效地输出用于触觉上的部分制动警告阶段ii的xbr。因此能够实现的是，例如一些车辆根据驾驶员意愿，例如通过操作装置11将完整的紧急制动功能或其部分关闭。因此，可以尤其设置的是，仅将警告阶段i作为声学警告输出，但是不进行触觉上的部分制动或部分制动阶段ii并且不进行紧急制动阶段iii。

因此，根据第二实施方式，在用于获知时间点t1、t2、t3的纵向动态标准中根据图3获知紧急制动，该紧急制动不具有触觉的部分制动警告阶段ii，并且因此不具有自主部分制动，其中，如需要则由驾驶员自己执行紧急制动阶段iii中的紧急制动。但是在此类由驾驶员引入的用于避免碰撞的自行的制动中事先并不进行部分制动。

此计算基于图3进行，虽然如此但随后优选地仍应在时间点t2时引入此类触觉上的部分制动警告阶段ii。根据图3的图表，因此例如获知了较早的时间点t1，这是因为在计算时不考虑部分制动加速度a_hc。

在此，在第二实施方式中，在可靠性过低的情况下，在紧急制动时，加速度a_aeb可以规定与在第一实施方案中相同的值，即例如a_aeb＝-6m/s²。

图2和图3因此示出了根据规划的理想的分布曲线，也就是说根据用于获知紧急制动的方法的理想的分布曲线。在用于执行自主紧急制动的方法中，随后优选地依赖于对于状况的当前的评估地分别引入下一个阶段，其中，尤其评估当前交通状况的危急程度k，例如作为碰撞的概率的危急程度k。在对危急程度k的此评估中，可以尤其又纳入对当前的纵向动态标准k2-l的评估，优选地也纳入对横向动态标准k2-q的评估。在此，尤其是当前所获知的纵向距离dx和当前所获知的行驶动态变量v1,a1、v2,a2是重要的。因此，然后可以例如将危急程度k分别与k阈值k_tres_i、k_tres_ii和k_tres_iii进行比较，以便判断是否引入下一个阶段i、ii和iii。

根据第一和第二实施方式的方法在图4a、图4b的流程图表中示出：

图2的第一实施方式的方法的开始根据图4a是在步骤st0中进行，即已在发动机启动或具有v1>0的开始行驶时进行。然后，根据步骤s1连续地接收数据，更确切地说接收自主式车辆1的行驶动态信号，尤其接收作为速度测量信号s4的自主式车辆速度v1，此外接收距离传感器4的距离测量信号s1。也可以接收另外的行驶动态信号，例如纵向加速度；也可以(以在图1中未示出的方式)接收相应的横向动态信号，例如自主式车辆1的横向加速度和/或横摆率。由距离测量信号s1在控制装置6内此外还根据步骤st1执行对物体识别和物体分类，其中，因此将例如是前方行驶的车辆的物体2识别为此物体。在此，可以由距离测量信号s1的时间特性相应地也获知物体2的行驶特性，即尤其是v2和a2。

在步骤st2中，基于在步骤st1中获知的行驶动态信号地然后获知是否引入紧急制动方法。如果情况为是，则根据分支y然后在步骤st3中基于标准k1和k2并且如需要基于另外的标准获知具有三个阶段i、ii、iii的整个紧急制动过程，尤其是具有用于分别引入下一个阶段的固定的起始时间点t1、t2、t3。因此，以以下方式获知这些阶段和起始时间点t1、t2、t3，即，例如避免碰撞并且此外遵循或不超过法规要求的最小持续时间、尤其是δt_i和δt_ii。

布置st0至st3因此描述了用于获知紧急制动过程的方法；然后根据步骤st4、st5和st6引入阶段i、ii、iii，从而步骤st0至st6描述了用于执行紧急制动过程的方法。如上文中已实施地，下一个阶段i、ii、iii的实际的引入优选地不强制地在获知的时间点t1、t2、t3时进行，而是分别依赖于当前的危急程度k和所获知的危急程度k与k阈值的比较进行。

图3的第二实施方式的方法在图4b中示出，并且首先具有相应于图4a的步骤st0至st2。然后在步骤st2与步骤st3之间进行中间步骤st2a。在中间步骤st2a中判断的是，是否应根据图2或3来进行对起始时间点t1、t2、t3的第二标准k2的纵向动态特性的获知，也就是说是否在将具有部分制动加速度a_bc的部分制动警告阶段ii考虑进来的情况下进行还是在不将其考虑进来的情况下进行。为此可以例如规定可用性标准k4，其中在这两个计算的变型方案之间进行判断。然后，在步骤st3中又执行根据先前选择的计算方法的阶段i、ii、iii的计算和引入，也就是说对时间点t1、t2、t3的计算。

然后，又随后在步骤st4、st5、st6中执行紧急制动。即使在此实施方式中也不强制地在起始时间点t1、t2、t3时进行阶段i、ii、iii的引入，而是如上文所实施地优选分别依赖于当前的危急程度k和所获知的危急程度k与k阈值k-tres-i、k-tres-ii、k-tres-iii的比较进行对下一个阶段i、ii、iii的实际引入。

附图标号列表

1自主式车辆

2物体

3车道

4距离传感器

5行驶动态系统

6控制装置

7速度传感器

8车轮制动器

9声学和/或光学的警告显示器、显示装置

10制动灯

11用于将自主制动功能解除激活的操作装置

a1自主式车辆加速度、第一纵向加速度

v1自主式车辆速度、第一行驶速度

x1自身定位

x2第二定位(物体定位

v2第二速度

a2第二纵向加速度

aq自主式车辆1的横向加速度

ω自主式车辆1的横摆率

dx纵向距离

dvx纵向速度差

dax纵向加速度差

gl1、gl2动态运动方程式

i第一警告阶段、fcw阶段

ii触觉警告阶段、部分制动警告阶段、hcw阶段

iii紧急制动阶段、aeb阶段

a_hc部分制动警告阶段ii中的部分制动纵向加速度

p_hc部分制动警告阶段ii中的部分制动-制动压力

a_aeb紧急制动阶段iii中的紧急制动加速度

p_aeb紧急制动阶段iii中的紧急制动-制动压力

s1距离测量信号

s2制动信号

s3警告信号

s4制动灯信号

t1、t2、t3阶段i、ii、iii的起始时间点

k1持续时间标准

k2动态标准

k2-l纵向动态部分标准

k2-q横向动态部分标准

k4用于选择加速度的判断标准

k危急程度

k-tres-i、k-tres-ii、k-tres-iii标准阈值