CN101475002B - 用于汽车以避免碰撞或降低碰撞严重度的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车以避免碰撞或降低碰撞严重度的装置和方法，该装置包括用于输入与交通状况有关的衡量标准和用于测定与交通状况有关的阈值的输入单元、用于检测汽车周围环境中的目标的检测单元、用于确定本汽车运动状态的测量单元、用于处理从输入单元、检测单元和测量单元获得的信息和用于产生控制与汽车的运动状态相关的结构单元的控制信号的控制单元以及用于输出所产生的控制信号的输出单元。

Description

用于汽车以避免碰撞或降低碰撞严重度的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于汽车、特别是载货车以避免碰撞或降低由于碰撞产生的碰撞严重度的装置，所述装置包括用于输入与交通状况有关的衡量标准和用于测定与交通状况有关的阈值的输入单元、用于检测汽车周围环境中的目标的检测单元、用于确定汽车运动状态的测量单元、用于处理从输入单元、检测单元和测量单元获得的信息和用于产生控制与汽车的运动状态相关的结构单元的控制信号的控制单元，以及用于输出所产生的控制信号的输出单元。本发明此外涉及一种相应的方法和计算机程序。

背景技术

汽车，特别是载货车越来越多地装备传感装置，利用该传感装置可以检测汽车周围环境的情况。传感装置可以用于促动辅助系统和安全系统。这些系统的基本原理在此在于，为对汽车重要的参数预先规定一定的数值（额定值）。在辅助和安全系统方面，这些参数特别是涉及汽车的运动状态，例如汽车速度。利用适当的测量系统测量这些参数的当前数值（实际值）。借助控制单元将当前的实际值与额定值进行比较。如果实际值区别于额定值，那么控制单元产生控制信号，利用该控制信号可以控制与汽车运动状态相关的结构单元，例如像制动系统或者发动机控制装置。控制这些结构单元使实际值如此久地向额定值靠近，直至两个数值彼此相应。在这种情况下，因此通过控制制动系统或者发动机控制装置如此久地改变速度，直至汽车达到预先规定的速度。速度控制器例如以该原理为基础。

这种辅助功能的另一种典型和广泛使用的例子是自适应速度调节（ACC，Adaptive Cruise Control）。借助距离传感器与前面行驶的汽车的距离被确定并借助速度调节装置自动调节。根据实施方式，与前面行驶的汽车需要保持的距离可以手动输入或者由厂家固定地预先规定。此外，所要保持的距离可与当前汽车速度自动配合。与前面行驶的汽车的距离参数是用于与交通状况有关的衡量标准的一个例子或是与交通有关的阈值的一个例子。距离的调节例如通过提高或降低对发动机的转矩要求或者附加操纵制动器实现。由ACC引发的最大减速依据ISO标准典型地明显低于全制动的那种减速，因为ACC仅只是一种舒适性系统。目前使用的距离传感器的探测可靠性一般情况下不足以在此基础上引发全制动。因此在这些系统中减速受到人为限制，以便在误触发的情况下既不危及本汽车的驾驶员，也不危及后面的交通。此外，驾驶员可以随时通过例如操纵加速踏板或者制动踏板来协调这种系统。此外是否完全激活ACC，位于他的决策自由度内。如果在为避免事故而激活ACC的情况下，需要比ACC所提供的最大减速更高的减速，那么这种减速的施加全凭驾驶员。ACC系统因此仅十分有限地适用于避免碰撞或者降低由于碰撞而产生的碰撞严重度。

EP 1 559 607 A1公开了一种方法，该方法与激活ACC无关，在面临碰撞时通过告警信号要求驾驶员执行例如像紧急制动这种避免事故的行动。此外，还有用于避免事故或者降低事故的后果的、一般称为碰撞缓解系统（CMS，Collision Mitigation System）的方式。

WO2007055215A1示出一种目标识别系统，其具有用于检测在汽车周围环境中的目标的检测单元、用于确定汽车本身的运动状态的测量单元、用于处理由检测单元和测量单元获得的数据并且产生用于控制与汽车的运动状态相关的结构单元的控制信号的控制单元，和输出单元，其用于输出所产生的控制信号。检测单元使用多个不同测量系统例如雷达系统或者立体摄像机的位置识别标准。为了避免碰撞，控制信号通常可能影响液压制动的制动信号，其中，制动压力同时与所有的制动器匹配。

所有这些系统的共同之处一般情况下是使用也用于ACC系统的同一距离传感器。其公知的局限性例如在于不可靠地探测已经存在的汽车或者例如通过在边缘建筑（护拦、路牌、桥梁）上的多重反射可能引发的误探测。利用市场上可供使用的大多数距离传感器同样不能或者只能非常有限地与本身的运动方向相关精确测量目标宽度和侧向移位。因此在避免碰撞系统中可能的机动避让的常见的评估要么根本不可能要么只能很不精确地执行。此外不存在重要目标的冗余确认，这种确认对于如用于引发自主紧急制动的关联到安全性的系统来说是需要的。

在此危险在于，在反复出现的误告警信号情况下驾驶员倾向于对其置之不理，从而在真正出现危险状况时会造成严重后果并且该装置未得到利用。此外，在误引发的紧急制动的情况下存在由后面行驶的汽车产生追尾事故的危险，这一点在非碰撞危险的情况下同样是不可接受的。

作为后果因此目前要么必须许可性地接受明显的效率限制，要么必须许可性地接受这种碰撞告警信号/降低后果系统的误告警信号/反应的数目的增加。

另一种传感器支持和广泛推广的辅助功能是车道偏离告警系统（LDW，Lane Departure Warning System，车道保持助手/车道偏离告警装置）。LDW系统是一种用于检测行车带分布（边缘标记或者行车带标记）的视频支持系统，其识别汽车是否无意（也就是在未通过驾驶员设置方向显示的情况下）偏离预定的车道。这种系统特别是在下述情况下很有帮助，即驾驶员由于其他动作跑偏（例如操作收音机）或者由于注意力分散总是不能正确跟踪车道分布。但这种系统不是用于避免与前面行驶的汽车碰撞，而是用于避免源于无意偏离本行车道的事故。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于汽车，特别是载货车以避免碰撞或降低由碰撞产生的碰撞严重度的系统，该系统至少减少现有技术的缺点并及时和仅在交通状况真正需要的情况下才引发告警信号和/或者自主紧急制动和/或者机动避让。在此实现了也考虑相邻车道交通状况的可能性。

该目的依据本发明由此得以实现，即检测单元具有一个或者多个目标测量系统和一个或者多个图像处理视频系统，特别是LDW系统的车道摄像机，用于确定汽车周围环境中的目标的距离、宽度、相对速度、侧向移位和/或类型。通过与图像处理视频系统共同使用目标测量系统，一方面提供探测冗余，采用不同的物理方法测定目标及其重要性。此外，这种方案还可以使所谓的数据融合成为可能。这种数据融合在同一目标冗余定位的情况下，可以使用质量上各自最佳的目标信号。与目前的碰撞告警信号/降低后果系统相比，因此可以更加可靠地表明目标特征并因此降低误解释的危险。借助扩展的运行软件，由LDW系统中公知的视频系统所提供的数据不仅可以用于确定本行车道的车道位置和车道半径，而且还可以用于确定目标的宽度、侧向移位、距离、相对速度和类型。这样获得的这些参数的数值然后可与借助目标测量系统（例如从CMS系统中公知）获得的那些数值进行比较。这些参数的数值在两种不同的测量原理基础上的测定提高所测定的数据的可靠性。此外，这些数值的测定并不总仅仅局限于处于本行车道的目标上。在此，本发明以这种见解为依据，即无需构建附加的周围环境传感装置，而是使用目前为促动辅助和安全系统通常在载货车上已经存在的传感系统。

本发明具有优点地由此进一步构成，即目标测量系统包括激光系统。使用激光系统提供如下所述的几个优点。在许多情况下，为确定距离使用以雷达为基础的系统。雷达虽然提供可以精确测量距离和相对速度的可能性，但也具有下述缺点，即由于其水平分辨率较差，只能在侧向移位方面提供很不准确的数据并且不能提供与目标宽度相关的信息。

本发明的一种具有优点的进一步构成的特征在于，即激光系统和视频系统可以多方位使用。在此方面，激光系统可以包括多个多辐射和/或者扫描的激光传感器和并且视频系统包括多个摄像机。但对于本发明中所提出的在与视频系统的组合下通过目标测量系统所进行的的冗余定位的检验来说，两个系统都需要有关目标位置的尽可能准确的信息，以确保各自所定位的目标是同一目标。多辐射和/或者扫描的激光传感器在这里提供下述的可能性，即目标测量系统这样设计构成，使其提供所探测目标的更准确的位置信息，这样最终导致形成冗余目标探测的得到提高的可支配性和可靠性。按照这种方式，可以精确限定本汽车的周围环境，在该周围环境中应能确定目标的位置和速度。根据所使用的汽车和所追求的安全标准下述是有很有意义的，即检测进一步远离的目标，这些目标仍在本汽车的后面既处于本车道也处于相邻车道。可多方位使用的激光系统和视频系统的应用使探查可以灵活地通过相应选择各激光传感器的数量、取向和有效距离，和/或者通过进行扫描的激光传感器所探查的以及各摄像机所探查的区域来与各种情况的要求相配合。

本发明具有优点地通过用于输出告警信号的显示装置进一步构成。该显示装置最好布置在汽车仪表盘上，从而使驾驶员获得此方面的信息，即由控制单元根据当前交通状况所测定的与交通状况有关的特征值已超过所输入的与交通状况有关的阈值了。提高的与交通状况有关的特征值表示当前交通状况变得越加危险，从而向驾驶员发出告警信号，告之其应采取缓和交通状况的动作，例如通过回收加速踏板和/或者采取制动和/或者机动避让来降低速度。

具有优点的是，本发明具有用于操纵制动器的制动系统，其中，每个制动器可单独地和以不同的强度来操纵。将制动系统纳入本发明，不仅可以向驾驶员发出告警信号，而且还可以自主地、也就是无需驾驶员的主动干预地触发制动。由于驾驶员对相应的告警信号置之不理或者忽略可能出现的事故可以因此被防止。单独地和以不同的强度来操纵每个制动器的可能性为使用电子稳定程序ESP和/或者防抱死系统ABS提供了基础，从而自主进行的制动并未导致汽车的不稳定性。这种不稳定性有可能是进一步的危险源，例如由于汽车处于离心状态不能保持车道或者侧翻。

本发明一种具有优点的进一步构成的特征在于用于控制发动机转矩输出的发动机控制装置。对于制动被自主触发的情况来说，需要取消发动机的转矩输出，以便可以最大限度地发挥制动作用。发动机控制装置必须能够在驾驶员仍操纵加速踏板或者接通速度控制器的情况下也取消转矩输出。

最好设置有在操纵制动器时用于打开离合器和用于中断转矩流（Drehmomentenfluss）的自动变速器。转矩流的中断用于保证发动机在制动期间不“熄火”并且因此不会使驾驶员失去转向力支持或者导致驱动轮抱死。通过在之前的段落中所述的即使在操纵加速踏板时也能取消转矩输出，在这种情况下防止发动机超速转动。取而代之的是，不需驾驶员采取动作，发动机控制装置将调整到空转转速。

本发明另一种实施方式的特征在于具有用于改变转矩流的变矩器的自动变速器。取代带有自动离合器操纵的自动变速器，也可以使用具有变矩器的自动变速器。虽然在这种变速器上从发动机至车轮的转矩流没有中断，但通过在例如液压地实施的变矩器中可能的平滑（Schlupf），同样防止发动机“熄火”。

本发明一种具有优点的实施方式包括用于操纵转向器的转向系统。在辅助系统确定超过与交通状况有关阈值的情况下，在本发明的该实施方式中不仅可以向驾驶员触发告警信号和/或者触发制动，而且还可以为与前面行驶汽车的碰撞通过制动不再能够避免的情况主动实施机动避让。

本发明的另一方面涉及一种用于汽车、特别是载货车以避免碰撞或降低由碰撞产生的碰撞严重度的方法，其包括以下步骤：

-借助输入单元输入与交通状况有关的衡量标准和测定至少一个与交通状况有关的阈值，

-借助检测单元目标相对于汽车的距离、宽度、相对速度、侧向移位，

-借助测量单元确定本汽车的运动状态，

-借助控制单元将从输入单元、检测单元和速度测量单元获得的数据处理成至少一个与交通状况有关的特征值，

-在一个、多个或者所有特征值超过其各自阈值的情况下，借助控制单元产生用于控制与汽车的运动状态相关的结构单元的控制信号，

-借助输出单元向用于影响汽车运动的元件以及向显示装置输出所产生的控制信号。

该方法以具有优点的方式由此进一步构成，即控制信号也用于输出告警信

号。这种告警信号可以向汽车驾驶员显示，使其注意到存在危险的交通状况，并使其注意到应进行制动或者进行机动避让。

依据本发明的方法一种具有优点的进一步构成在于，告警信号可以以光的方式和/或者以声音的方式和/或者以触觉方式输出。可以按照不同的方式确保驾驶员不对告警信号置之不理。例如可以设想输出上述类型的告警信号，其强度如此久地上升，直至驾驶员触发制动。

依据本发明的方法一种具有优点的进一步构成的特征在于，控制信号可以被利用来控制制动系统，以操纵制动器，其中，每个制动器可以单独和以不同的强度被操纵。

此外具有优点的是，控制信号可以用在发动机控制装置上，以控制发动机转矩输出。

在依据本发明的方法的一种特别优选的构造方式中，控制信号可以用在自动变速器上，以在操纵制动器时打开离合器和中断转矩流。

依据本发明的方法一种具有优点的进一步构成在于，控制信号可以用于控制转向系统，以操纵转向器。为此具有优点的是，控制信号包括关于用于避免碰撞的逃逸空间的当前状态的信息。逃逸空间是指汽车为了避免碰撞可以利用的附近的自由空间。

相应于上述实施方式的装置和方法也可以进行如下配合，使其除了本身的运动路径外还监测处于旁边的侧面空间的交通状况。用于引发紧急制动的简单方案由此出发，即本汽车始终具有必要的侧面空间，以便可以执行机动避让。这不进行侧面逃逸空间评价。由此在该空间实际上不能提供使用的状况下，始终过迟引发紧急制动。如果如下利用该装置/该方法，即该侧面逃逸空间也被监测，那么在机动避让侧面阻塞的情况下，用于引发紧急制动的阈值发生变化，从而紧急制动可以及时完全避免事故。

本发明的另一方面在于一种用于汽车、特别是载货车以避免碰撞或降低由碰撞产生的碰撞严重度的计算机程序，具有用于启动计算机的程序装置，其在计算机上执行该计算机程序的情况下实施以下步骤：

-处理从输入单元、检测单元和测量单元获得的信息，其中，从输入单元获得的信息关系到与交通状况有关的衡量标准和与交通状况有关的阈值，从检测单元获得的信息关系到汽车周围环境中的目标的检测，以及从测量单元获得的信息关系到本汽车的运动状态的确定，

-产生控制信号，用于控制与汽车运动状态相关的结构单元。

无论是依据本发明的方法还是依据本发明的计算机程序，均可以在使用依据本发明的装置和从属权利要求中所述的所有改进构造方式的情况下应用和利用。

附图说明

借助下面的附图对本发明进行详细说明。其中：

图1示出依据本发明的装置基本结构的方框图；

图2示出依据本发明的装置一种具有优点的设置的示意图；

图3示出一种可能的交通状况和借助依据本发明的装置对其检测的示意图；

图4示出依据本发明的方法或计算机程序一种具有优点的算法的流程图；

图5示出依据本发明的方法或计算机程序一种具有优点算法的另一流程图。

具体实施方式

图1示出依据本发明用于避免碰撞或者用于减少由于碰撞产生的碰撞严重度的装置10的主要元件。为更好地理解装置10与涉及汽车22的运动状态的部件之间可以设想的交互作用，在这里亦参见图2。

依据本发明的装置10包括输入单元12、检测单元14、测量单元16、控制单元18和输出单元20。

输入单元12用于输入与交通状况有关的衡量标准并用于测定与交通状况有关的阈值。输入单元12例如可以以诊断PC的方式构成。与交通状况有关的衡量标准例如可以是所期待的驾驶员反应时间。从所输入的与交通状况有关的衡量标准中随后测定与交通状况有关的阈值。此外，通过输入单元12可以选取应当考虑的、与汽车运动状态相关的结构单元中的哪些需要通过依据本发明的装置10控制。

此外，依据本发明的装置10包括用于检测汽车22周围环境中的目标24的检测单元14（参见图3）。目标24在此包括影响当前交通状况的所有目标，特别是汽车、行人、摩托车驾驶员、骑自行车的人、护拦、墩柱或者。下面目标24是指本汽车22周围环境中的汽车。检测单元14具有视频系统26和目标观测系统28，例如激光系统30。利用这些组件可以确定本汽车22周围环境中与目标24的距离、相对速度、目标24的宽度、侧向移位和类型。由一个或者多个摄像机组成的视频系统26已经从LDW系统中公知，在LDW系统中行车道例如可以通过对比度突变确定，正如其通过行车带边缘、行车带标记或者护拦所促成的那样。LDW系统此外能够将本汽车22的位置与行车道相关设定并在汽车22离开行车道的情况下发出告警。因为对比度根据时间和天气可能变差（例如在夜间或者在雾天情况下），所以此外也使用对夜见度有利的、对比度非常灵敏的摄像机。

测量单元16用于确定汽车22的运动状态。测量单元16可以包括用于测定汽车速度的速度测量单元32，其中，可以考虑适用于确定汽车速度的所有装置。但依据目的，汽车速度采用可电子处理的方式提供。确定本汽车的汽车速度具有重要意义，因为一方面只有在了解其的情况下才能确定处于本汽车22周围环境中的目标24的速度，而另一方面，则是因为本汽车的速度对制动途径或者避让途径并因此对避免碰撞的可能性具有明显影响。此外，测量单元16包括用于确定偏转率的单元34。偏转率在此说明汽车22环绕其垂直轴线的转动速度。此外，设置有用于测量横向加速度36的传感器。利用参数汽车速度、偏转速度和横向加速度可以这样确定汽车22的运动状态，以使得由此可以说明是否一般可以制动或者机动避让并不会导致汽车22的不稳定性，如离心或者翻倒。这些参数已经被电子稳定程序ESP利用，以便通过有针对性地以不同的强度触发单个制动器54（图2），将汽车22的运动状态保持在稳定的范围内。这些系统目前可供载货车使用，从而与此相关也无需设置附加的传感装置。

控制单元18将与交通状况有关的特征值与由输入单元12提供的阈值进行比较，特征值由控制单元18从汽车22和前面行驶的汽车24’的特征参数如运动参数中计算出。根据这种比较的结果，控制单元18产生相应的控制信号。在此，假设只能与处于本汽车运动方向上的在前面行驶的汽车24’进行碰撞并需要避免这种碰撞（参照图3）。

依据本发明的装置10的输出单元20用于输出由控制单元18产生的控制信号。输出单元20在此具有一条或者多条连接线，与汽车22运动状态相关的结构单元可连接到这些连接线上，以便然后可以借助控制信号进行控制。在所示的实施例中，此外还有布置在汽车22仪表盘上的显示装置38，如告警信号灯，其可以光学方式向驾驶员提示危险状况（亦参见图2）。作为选择显示装置38也可以包括一个或者多个声音起效的部件（例如扬声器）或者一个或者多个振动元件，它们以声音或者触觉方式向驾驶员提示危险状况。

在所示的实施例中，输出单元20与制动系统39连接，从而控制单元18可以利用由其产生的控制信号直接控制制动系统39（亦参见图2）。按照这种方式，在控制单元18对当前交通状况进行相应评价的情况下，无需驾驶员的干预自动地触发制动。但制动系统也可以用于触觉告警的方式，方法是控制单元18为例如1秒的短时间段请求制动急动（Bremsruck）。

此外，发动机控制装置40与输出单元20连接。如果当前交通状况的评价得出，为避免碰撞或者为降低由于碰撞产生的碰撞严重度需要进行制动，那么只有在驱动本汽车22所借助的发动机41不再向车轮46输出转矩的情况下才能够达到最大减速。发动机控制装置40在通过依据本发明的装置10触发制动的情况下，相应地被控制并且阻止发动机41的转矩输出，从而制动能够以最大减速执行。那么在此，如果转矩例如恰好通过驾驶员或者通过速度控制器踩下加速踏板而得到要求，转矩输出也必须能够被中断。

在所示的实施例中，输出单元20利用变速器控制装置42与离合器70’连接（亦参见图2）。在这种情况下使用自动变速器44，通过自动变速器44转矩被传递到车轮46上。离合器70’这样构造，使其可以利用相应的由控制单元18所产生的控制信号借助变速器控制装置42来打开，由此从汽车22的发动机41到车轮46的转矩流中断。按照这种方式达到，在离合器70’打开时发动机41不会由于通过制动所强制的低的发动机转速而“熄火”。这一点之所以具有特别重要的意义，是因为驾驶员可能会失去以发动机力来工作的转向力支持或者导致驱动车轮抱死。此外，这样提高了行驶舒适性并在触发自主制动和避免碰撞后可以实现尽可能不中断地继续行驶。

作为变速器44的替代，也可以使用具有平滑无级（schlupbehaftet）变矩器70的自动变速器68。在这种情况下，传动系没有必要通过离合器分离，因为驱动转速和从动转速上的差别通过变矩器70中的平滑得以平衡。变速器控制装置通过控制单元18的控制在这种情况下可以取消。

此外，转向系统48可与输出单元20连接。转向系统48能够自主转换转向力矩或者转向角度的额定值并因此可以使控制单元18执行机动避让以避免碰撞或者降低由于碰撞而产生的碰撞严重度。由控制单元18产生的控制信号在这种情况下一方面包括下述方面的信息，即机动避让究竟是否能够有助于避免碰撞或者降低由于碰撞而产生的碰撞严重度，另一方面信息是，应向哪一侧避让以及怎样转向回转在此是理想的，以便可以可靠实施机动避让。转向系统48相应于这些信息执行转向干预。在此该系统这样构造，使驾驶员的转向运动在机动避让期间相一致或者脱离，因为这种转向运动在大多数情况下与由控制单元18预先规定的转向运动并不相符。作为对转向回转的附加或者取代，机动避让也可以通过用于产生汽车转动运动的不对称触发制动器54而执行。

图2示意示出依据本发明的装置10在汽车22和涉及汽车22运动状态、可借助装置10控制的可能的结构单元内部可设想的布置。汽车22包括车轮46，其中，在所示的实施例中后轮46”借助发动机41并且要么通过带离合器70’的自动变速器44，要么通过带变矩器70的自动变速器68驱动。转矩通过传动系50传导到后轮46”上，但其中也可以设想全轮驱动。汽车22利用转向器52通过前轮46’转向。车轮46装有制动器54，以便可以使汽车22减速，其中，这些制动器54通过管路56与制动系统39连接。管路56既可以是气动式也可以是电动式，其中，制动系统39能够单独并以不同的强度控制每个制动器54。正如上面已经介绍的那样，装置10与显示装置38、制动系统39、转向系统48和变速器控制装置42连接，从而可以根据对由装置10测定的交通状况的评价，以上述方式不依赖于驾驶员地影响汽车22的运动状态。

图3示出多车道方向行车带58上典型的交通状况，方向行车带58包括三条车道，即左侧车道60、中间车道62和右侧车道64。处于车道62上的是目标24’，处于左侧车道60上的是目标24”和目标24””以及处于右侧车道64上的是目标24”’。目标24在所示的实施例中无一例外地是汽车。本汽车22处于中间车道62上。所有汽车22和24均在箭头A的方向上运动。借助检测单元14，处于视频系统26和激光系统30的有效距离内的目标24被该视频系统26和激光系统30检测到。在图3中，视频系统26的涉及目标的检测区域以实线示出，激光系统30的检测区域以虚线示出。在所示的实施例中，所有汽车24均处于检测单元14的有效距离内。处于有效距离外的汽车不被检测并在与交通状况有关的特征值计算中不予考虑。有效距离和区域（其内能够检测到目标24）可以单独调整。多个激光传感器可以这样定向，即使得目标可以在激光传感器的有效距离内不依赖于其与汽车22的角度位置地被检测。目标检测限制在一个确定的区域上，也足够了。直接处于本汽车22后面本车道上的目标对避免碰撞起到次要作用，所以理所当然地将其忽略。

从LDW系统中公知的视频系统26监测处于汽车22前面的区域，其中，该区域根据所使用的摄像机的镜头可以或大或小。通常在LDW系统中使用一个摄像机足够。为实现放大可检测区域，可以使用多个摄像机，从而由激光系统30和视频系统26检测的区域全等。

从LDW系统中公知的视频系统26此外利用由行车带标志66或者道路边缘产生的对比度突变确定行车道。目标24依据本发明借助视频系统26的检测此外还利用这种类型的图像处理。然而此外也可以使用例如像监测光流等其他方法。这些处理步骤此外用于确定与目标24的距离、目标24的宽度、侧向移位和类型。因此没必要构建附加的周围环境传感装置。

由视频系统26以及激光系统30提供的数据输送到控制单元18。受检测目标24的位置可以这样确定，使其可以配属于车道60、62、64中的一个或着配属于不必与车道相同的本运动路径。通过目标24既由视频系统26也由激光系统30探测，产生一种可以导致更加可靠和更加精确地确定位置参数和运动参数以及尺寸的冗余度。

图4示出依据本发明的方法或计算机程序的流程图，其中，在这里仅适用触发自主制动避免碰撞，而无需进行主动的转向干预。依据本发明的方法的第一步骤在于测定与交通状况有关的阈值。该数值在通过输入单元12产生的数据基础上测定并可以考虑驾驶员的个人习惯。此外阈值要考虑的是，汽车22进行多大程度地加载以及是否拖挂挂车以及挂车带多大的加载。此外可以将与道路和天气状况有关的信息如外界温度等纳入阈值的测定之中。因为最后所提及的参数在行驶期间或者多次行驶之间（例如由于加载/卸载）可能改变，所以这些数值必须自动配合，从而阈值定期得到更新。

随后开始利用控制单元18测定与交通状况有关的特征值。在这里考虑已经为测定阈值所测定的信息，特别地也是与加载、挂车拖挂、道路和天气状况相关的信息。作为附加，有关本汽车22的运动状态的信息和通过检测单元14提供的与所检测的汽车22周围环境中的目标24的距离、相对速度、侧向移位、宽度和类型相关数据进入到特征值的测定之中。在考虑到驾驶员的反应时间的情况下测定为避免碰撞所需的必要减速并评估机动避让的可实施性。这些信息也进入不断更新的特征值的测定之中，从而始终正确地考虑当前交通状况、运动状态以及道路和天气状况。

特征值和阈值格式相同，从而控制单元18可以将它们相互比较。控制单元18始终在特征值与阈值之间进行比较。在特征值未超过阈值的情况下不采取行动。但如果特征值大于阈值，那么控制单元18采取行动，在该实施例中出发自主制动的进行。

现借助图3对这一点进行详细说明。在此假设，处于左侧车道60上的汽车24”和24””具有高于本汽车22的速度以及处于右侧车道64上的汽车24”’具有低于本汽车22的速度。此外假设在前面行驶的汽车24’突然减速。依据本发明的装置记录到下述情况，即由于减速本汽车22与在前面行驶的汽车24’之间的距离缩小。其后果是交通状况的危险性、也就是碰撞的概率上升，这一点通过特征值的提高而体现。但装置识别出通过本汽车的驾驶员避让到右侧车道64上而存在的避让的可能性。如果时间尚足以引入机动避让，那么特征值虽然上升，但未超过额定值。装置因此不触发制动。如果驾驶员实施相应的机动避让并变更到右侧车道64，那么特征值下降，因为然后在汽车22前面没有汽车。在驾驶员没有进行机动避让和没有触发或者没有触发足够强度的制动情况下，与前面行驶的汽车24’的距离继续减小，从而从某个时间点起不再留有执行机动避让的时间。然后只能借助制动避免碰撞。从这一时间点起，特征值超过阈值和装置触发自主制动或者加强制动干预，以避免碰撞。

图5示出依据本发明的方法或计算机程序的流程图，其中，在这里可以进行主动的转向干预。与图4所示的流程图不同，在这里测定第一和第二阈值。第一阈值的输入和测定与图4所示的情况类似进行。从第一阈值出发，第二阈值还附加包含是否存在避免碰撞的逃逸空间的信息。该信息可供控制单元18不依赖于阈值和特征值独立使用，以便执行对逃逸空间的存在性的查询。为测定第二阈值不仅考虑当前交通状况，也就是说，是否可以瞬间变更车道，而且还要考虑变更车道对未来交通状况的影响。这样可以判断，可能的机动避让是否真的有助于避免碰撞。需要避免的是，为避免本行车道上的碰撞实施机动避让，由此引起与相邻行车道上的目标相撞。特别是应防止会导致与行人或者骑摩托车的人或者骑自行车的人的碰撞或者使用不恰当车道（例如自行车道或者人行道）的机动避让。只要实际上存在避免碰撞的逃逸空间，就进行转向干预。那么依据图5的流程图，只有在第一以及第二阈值均被特征值超过的情况下才引发转向干预，其中，第二阈值等于或者大于第一阈值。但不一定非得这样规定，也可以设想触发转向干预的其他条件。在这种情况下的主要方面是，是否力求优先引发制动还是转向干预。

在不存在机动避让的情况下，正如前面的实施例中已经介绍的那样，触发自主制动，但不进行转向干预。根据交通状况下述情况也可能是必要的，即除了转向干预外，另外触发制动也是必要的。可能是这种情况，即机动避让在速度未改变的情况下不再能够及时执行以防止碰撞。

现在再借助图3所示的交通状况介绍装置10选择转向干预的方法。前提条件与上述相同。特征值由于汽车24’的减速而上升。如果特征值超过第一阈值和不存在适用的避让可能性，那么控制单元18触发自主制动。但装置发现无论是左侧车道60还是右侧车道64均存在避让的可能性。因此首先不采取行动，虽然超过第一额定值。装置记录到避让到左侧车道60上会导致与汽车24”的碰撞，因为该汽车24”以高于本汽车22的速度行驶。车道60因此不能作为逃逸空间使用，从而装置排除向车道60变更车道并准备变更到存在逃逸空间的车道64上，因为汽车24”’以慢于本汽车22的方式行驶。如果现在特征值由于汽车24’继续保持减速而超过第二阈值，那么装置通过自主转向干预机动避让到车道64上。如果特征值尽管机动避让仍未减弱，例如由于24’更强的减速或者基于不稳定而发生的转动，以使得仅采用机动避让并不能防止碰撞，那么装置可以附加于转向干预的方式触发制动。

在所示实施例中在这种情况下没有采取行动，虽然在存在适当的避让可能性的情况下特征值超过第一阈值，但并未超过第二阈值。但因为交通状况已经达到一定的危险性，所以控制装置在这种情况下也如此安设以触发自主制动。

利用这里所示的装置或方法和计算机程序提供了避免碰撞或者降低碰撞严重度的可能性。本发明并不局限于所示的实施例上。所要求的保护范围还包括源于依据本发明基本设想的所有可能的变体和变型。这样为确定本运动方向上目标的距离、宽度、位置、相对速度和类型也可以使用不同于所介绍的测量方法或者附加于所介绍的测量方法使用。在此可以设想，汽车的周围环境借助卫星导航检测。在拖挂挂车的情况下，激光系统和视频系统也可以延伸应用到挂车上。

这种变体和变型并未超出本发明的基本思想。

Claims (16)

1.一种用于汽车（22）以避免碰撞或者降低碰撞严重度的装置，所述装置包括：

-输入单元（12），用于输入与交通状况有关的衡量标准和用于测定与交通状况有关的阈值；

-检测单元（14），用于检测在所述汽车（22）的周围环境中的目标（24）；

-测量单元（16），用于确定所述汽车（22）本身的运动状态；

-控制单元（18），用于处理从所述输入单元（12）、所述检测单元（14）和所述测量单元（16）获得的信息和用于产生控制信号，用以控制与所述汽车（22）的运动状态相关的结构单元；

-输出单元（20），用于输出所产生的所述控制信号，以及

-制动系统（39），用于操纵制动器（54），

其中，所述检测单元（14）具有一个或者多个目标测量系统（28）和一个或者多个进行图像处理的视频系统（26），用于确定在所述汽车（22）的周围环境中的所述目标（24）的距离、宽度、相对速度、侧向移位和类型，

其特征在于，所述装置包括自动变速器（44），用于在操纵所述制动器（54）时打开离合器（42）和中断转矩流，

其中，每个制动器（54）能够单独地和以不同的强度来操纵。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述目标测量系统（28）包括激光系统（30）。

3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述激光系统（30）和所述视频系统（26）能够多方位地投入使用。

4.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于显示装置（38），用于输出告警。

5.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于进行图像处理的视频系统（26）之一是车道偏离告警系统的车道摄像机。

6.按权利要求1所述的装置，其特征在于发动机控制装置（40），用于控制发动机（41）的转矩输出。

7.按权利要求6所述的装置，其特征在于自动变速器（68），具有用于改变转矩流的变矩器（70）。

8.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于转向系统（48），用于操纵转向器（52）。

9.按权利要求1所述的装置，其特征在于所述汽车（22）是载货车。

10.一种用于汽车（22）以避免碰撞或者降低由碰撞产生的碰撞严重度的方法，所述方法包括以下步骤：

-借助输入单元（12）输入与交通状况有关的衡量标准和测定至少一个与交通状况有关的阈值，

-借助检测单元（14）确定在所述汽车（22）的周围环境中的目标（24）的距离、宽度、相对速度、侧向移位和类型，

-借助测量单元（16）确定所述汽车（22）本身的运动状态，

-借助控制单元（18）将从所述输入单元（12）、所述检测单元（14）和所述测量单元（16）获得的数据处理成与交通状况有关的特征值，

-如果所述特征值超过所述阈值，则借助所述控制单元（18）产生控制信号，用于控制与所述汽车（22）的运动状态相关的结构单元，

-借助输出单元（20）向用于影响所述汽车（22）的运动的元件（39、40、42、48）以及向显示装置（38）输出所产生的所述控制信号，

其中，所述控制信号能够被利用来控制制动系统（39），以操纵制动器（54），其中，每个制动器（54）能够单独地和以不同的强度来被操纵，并且

其中，所述控制信号能够用在自动变速器（44）上，以在操纵所述制动器（54）时打开离合器（42）和中断转矩流。

11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，借助显示装置（38），所述控制信号能够被利用来输出告警。

12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，所述告警能够以光的方式和/或者以声音的方式和/或者以触觉的方式输出。

13.按权利要求10到12之一所述的方法，其特征在于，所述控制信号能够用在发动机控制装置（40）上，以控制发动机（41）的转矩输出。

14.按权利要求10到13之一所述的方法，其特征在于，所述控制信号能够被利用来控制转向系统（48），以操纵转向器（52）。

15.按权利要求14所述的方法，其特征在于，所述控制信号包括关于用于避免碰撞的逃逸空间的当前状态的信息。

16.按权利要求10所述的方法，其特征在于所述汽车（22）是载货车。

Images