专利名称：驾驶员辅助方法
驾驶员辅助方法
现有技术
本发明设计独立权利要求所述的驾驶员辅助方法。DE 101 61 316 Al公开了一种泊车过程辅助系统。在该系统中，在显示器的俯视图中 既显示目的停车位置也显示当前汽车位置。该系统也包括用于计算有关 汽车的待运动轨迹计算装置。为了进行泊车，设置有用于确定泊车过程 辅助信息的信息确定装置。
本发明的优点
与之相比，具有权利要求1所述特征的本发明所述的方法具有下述 优点，即在显示汽车周围环境时，可以借助于输入单元移动和/或转动目 标位置。通过这一措施，驾驶员可以简单方式调整汽车的目标位置。与 由计算机规定的目标位置相比，这种做法具有如下优点，即驾驶员在停 车过程中可以考虑个人愿望。例如他可以将汽车如此定位，使他有足够 的空间打开后备箱、装货或者卸货。此外他也可以为了从汽车下车而在 汽车的侧边留出比较大的距离。如果在这一侧没有乘客下车，在必要时 也可将汽车紧靠墙壁或者其他障碍物停放。在这种情况中，通过在显示 器中对汽车的目标位置进行定位，可以特别简单和直观地调节目标位 置。驾驶人员可直接得到有关汽车如何停在目标位置的反馈信息。特别 是可以省掉在停车过程之后由驾驶员用驾驶员辅助装置进行独立的再 修正。
通过在从属权利要求中所列的措施，可对在权利要求1中所说明的 用于驾驶员辅助方法进行有利的进一步改造和改进。特别有利的是，可 给驾驶员输出用于将汽车控制到目标位置的驾驶指示。只要驾驶员按指 示动作，他就可以这种方式安全地到达目标位置。
此外，能自动地执行至少一个行驶功能，例如转向，从而将汽车引 导到目标位置，这是有利的。
此外，当达到目标位置时驾驶辅助自动地解除是有利的。因为已达 到目标位置，不需要其它的辅助。如有必要可在以后的时刻由驾驶员重 新请求辅助。
此外，在显示器上显示汽车待行驶的路线是有利的。通过这一措 施，停车过程对于驾驶员来说更加透明，无论是他独立地进行停车还是 在某些行驶功能中得到辅助。
此外，对于这种情况，即驾驶员如此地移动和/或转动目标位置，使 汽车达不到该目标位置，这时发出警告是有利的。通过这一措施，驾驶 员直接得到一个有关他必须选择另 一 目标位置的反馈。
此外，在一个鸟瞰图中显示汽车周围环境也是有利的。通过这一措 施，可特别易于理解地显示汽车的位置和目标位置。
此外，结合目标位置显示箭头也是有利的，这些箭头指示了目标位 置可能的运动方向。这样驾驶员因此得到这样的预告，即操作输入单元 对目标位置的空间变化会有什么影响。
此外，显示可最大地移动和/或转动目标位置的区域也是有利的。这 样驾驶员就可立即识别哪些区域适合用作目标位置，并且汽车可向何处 移动。
特别有利的是，可将输入单元构造成摇杆、或者方向按钮机构，例 如结合旋钮。通过这一措施，驾驶员可直观地输入要移动或者转动目标 位置的方向。因此可直观地进行操作。
传感器尤其构造成超声波传感器、雷达传感器、光学传感器和/或摄 像单元。可以如此地利用这些传感器，即通过计算建立汽车周围环境的 模型。但是也可借助于摄像单元实现周围环境的实际显示。在该实际显 示中显示目标位置。
附图
在附图中示出了本发明的一些实施例，在下面的说明中对这些实施
例进行更加详细的说明。这些附图是
图1本发明所述的用于辅助驾驶员的装置，用于实施本发明所述的 方法，
图2具有本发明所述用于辅助驾驶员的装置的汽车示意图， 图3在执行本发明所述方法时，显示器显示的另一实施例。
实施例的说明
本发明可用于任何汽车。它有利地特别是可用在特别是由于交通密
度的增加和建筑密度的加大而不得不在狭窄的交通空间中行驶的汽 车。对于驾驶员来说，特别是在特别狭小和复杂的驾驶操作时，拥有辅 助是有利的，因为即使是汽车的小磕碰和可能与其他汽车的碰撞都可能 造成大的财产损失。因此本发明特别涉及速度较小的驾驶操作，在这种 驾驶操作中希望能使汽车尽可能准确地定位。这例如可能是狭窄的穿 行，例如驶入单行道，特别可能是停车过程，在这些过程中，都要将汽 车平行或者垂直于街道走向停入在停车空隙中。驶入停车库时的情况也 是这样。因此，下面借助于停车过程对本发明的方法予以说明。
图2示出一辆汽车1。它具有车前侧2，在该车前侧设置有超声波 传感器3。同样，在汽车尾部4也设置有超声波传感器5。超声波传感 器3、 5借助于回波方法来测量发出的超声波信号到达处于汽车周围环 境中的障碍物的运行时间。这些运行时间在分析单元6中进行分析，该 分析单元通过数据总线7和这些超声波传感器3、 5连接。从运行时间 确定到处在汽车周围环境中的障碍物的距离。通过直接回波测量方法 (Direktechomessung )和交叉回波测量法(Kreuz-Echo-Messung )相结 合，其中在直接回波测量方法中由传感器发射的信号又由这些传感器接 收，而在交叉回波测量法中由其它的传感器接收所发射的超声波信号， 除了能确定距离外，还可通过分析单元6的分析来确定处在汽车周围环 境中的障碍物的空间延展和位置。此外，还在右侧汽车侧面8和左侧汽 车侧面9也设置有超声波传感器10、 11。这些侧边设置的超声波传感器 10、 11特别是用于在从可能的停车空隙旁驶过时识别这些停车空隙，并 且给驾驶员指示适合其汽车的停放空隙。此外也可用这些超声波传感器 10、 11测量到处在汽车周围环境中的障碍物的距离。优选地由分析单元 6来运用这些超声波传感器10、 11。
在另 一 实施方式中，也可将 一 个用于监控汽车前面的行驶空间的雷 达传感器12连接到分析单元6上。此外在另一实施方式中，可将一个 用于监控位于汽车前的行驶空间的摄像机13和/或一个用于监控汽车尾 部行驶空间的摄像机14连接到分析单元6。
在一个优选的实施方式中，在尽可能结合总的接收到的数据的情况 下，分析单元6从那些由传感器所确定的距离数据中计算出汽车周围环 境的环境模型。为此通过计算将障碍物和汽车本身都输入到一个坐标系 中，该坐标系是环境模型的基础。根据该模型可以产生一个计算图形，该计算图形在一个鸟瞰图或者斜视图中图形显示汽车周围环境。在另一
实施方式中，借助于摄像机13、 14也可为汽车前的空间或者为汽车后 的空间拍摄汽车周围环境的图片，并且相应地显示出来。
为了测定在汽车周围环境中汽车的运动情况，将转向角传感器15 和车轮传感器16同分析单元6连接。转向角传感器15确定当前转弯的 转向角。车轮传感器16确定车轮的转动，并且因此确定汽车的运动。 图1示出了分析单元6和其它与其相连的单元的详细情况。在图1中仅 示出了数据输入端17，用于测定汽车周围环境的不同传感器。分析单元 6具有计算单元18,该计算单元控制显示器19。显示器19优选地设置 在汽车的中央控制台(Mittelkonsole)上。但是在另一实施方式中，显 示器例如也可以安装到驾驶员前面的仪表显示装置中。在此所示的实施 方式中，将显示器19的显示平面划分为一个第一区域21和一个第二区 域22。在第一区域21中，汽车1仅在俯视图中示意示出。汽车1平行 于另一第一辆汽车23,该汽车停放在街道边缘。在第一辆汽车23的后 边相距足够停放距离之处停放着第二辆车24。当汽车首先从第二辆汽车 24，然后从第一辆汽车23旁驶过时，分析单元6特别是借助于传感器3、 5和10测量汽车周围环境。相应地分析单元6在显示器中建议一个目标 位置25。在另一实施方式中，也已显示出一条行驶路线26,这是汽车1 从它的当前位置到目标位置应选择的行驶路线。这条行驶路线26是由 计算单元18计算出来的。现在可按照第一箭头27向左、按照第二箭头 28向右、按照第三箭头29向上朝着第一汽车23以及按照第四箭头30 朝着第二辆汽车24来移动目标位置25。在这种情况中，目标位置25被 虚线框31包围。按照另一实施方式该虛线框显示一个区域，目标位置 可以最大程度地在该区域中移动，而不会使汽车l在已设定的目标位置 中妨碍交通，或者本身受到危害，并且不会碰到障碍物或者碰到处于停 放状态的第一辆汽车23或者第二辆汽车24。优选地通过一个和分析单 元6连接的输入单元32对当前的目标位置25进行修正。输入单元32 例如设置在汽车的中央控制台的区域中。它也可以设置在汽车的转向盘 上。输入单元32例如有四个箭头按键，其中，向上的箭头按键29，对应 于沿第一箭头29方向的移动。相应地向左的箭头按键27'对应于第一箭 头27,第二按键箭头28，对应于第三箭头28，第四按键箭头30，对应于 第四箭头30。通过操作箭头按键可将目标位置25向相应的方向移动。
当驾驶员根据他的愿望移动了目标位置后，他优选操作也设置在输入单
元32上的输入键33。在这种情况中，由计算单元18计算从汽车1的当 前汽车位置到新输入的目标位置的新行驶路线。在第一实施方式中，可 立即起动驾驶辅助。在另一实施方式中，要执行驾驶辅助还需要重新操 作输入键33。
在另一实施方式中，也可设置一个旋转发生器(Drehgeber) 34。通 过操作该旋转发生器34,汽车可绕它的中心点35按照箭头标记36向右 或者向左转动。在这种情况中可交替地在移动和转动之间对目标位置进 4亍定位。
代替方向箭头按键27'、 28'、 29'、 30'，也可将一个操作部件构 造成一种所谓的摇杆，在该摇杆上通过力作用将杆状的操作部件压向 所希望的方向。在另一实施方式中，也可将转向盘本身用作方向输入 装置，其办法是沿转向轴轴向地探测压力，并且作为移动愿望进行处理。
方向按键27'、 28，、 29'、 30'的使用并不局限于移动目标位置，而 是也可以构造成这样的按键，例如用于控制汽车中的导航设备或者无线 电设备。在用于目标位置的相应移动时，可通过使用者的输入使它们激 活。
在根据图1所示的实施例中，泊车是一次操作完成的。然而也可能 出现这样的情况，即要求进行多次泊车操作。为此也可以显示相应的路 线，并且在之后加以实施。在另一实施方式中，驾驶员可在一次操作进 入泊位或者多次操作进入泊位之间进行选择。如果他选择一次操作进入 泊位，则可如此地选择框架31,即规定仅有这样一些位置供他选择，即 这些位置经 一次操作就能进入泊位，而在多次操作进行泊位时则包括所 有可能的位置。
' 如果驾驶员选择了一个汽车达不到的位置，例如一个和汽车23、 24 之一重叠的位置，这时在第一实施方式中可通过扬声器55发出声音警 告。在另一实施方式中，也可在显示器19中以变化的颜色显示目标位 置。例如可以驶入的目标位置用绿色表示，而汽车不能进入的目标位置 用红色表示。如果汽车的目标位置向非常靠近障碍物的方向运动，为了 警告驾驶员在这种情况中可用黄色显示目标位置。这样，驾驶员可从例 如在图1中用虛线所表示的目标位置的框的颜色变化识别出目前由他所
调节的目标位置是否可能有危险，因为这个位置离障碍物太近了 。
当驾驶员例如通过重新操作输入键33请求驾驶辅助，则可在第一 实施方式中在显示器19的第二区域22向驾驶员发出驾驶提示。在此所 示的实施例中，向驾驶员发出倒车的指示37。也发出转向指示38，该 指示提示驾驶员向右转向。在另一实施方式中，也可通过扬声器55用 声音发出相应的指示。如果在行驶过程中驾驶员偏离了所规定的行驶路 线，并且接近障碍物时，或者在行驶过程中如果汽车周边环境发生变 化，例如有行人或者行驶的车辆，这时在未超过到障碍物之一的距离的 情况下，优选地通过扬声器55向驾驶员发出声音警告。
在另一实施方式中，至少转动功能由用于驾驶辅助的装置承担。 此外，还向驾驶员发出倒车的指示37。然而分析单元通过转向角传感 器15测定当前所设定的转向角，并且例如通过一个汽车数据总线54 控制转向控制单元39,该转向控制单元如此地调节转向角，使汽车按 计划的行驶路线26行驶。在这种情况中，汽车通过车轮传感器16分 别测定汽车1在行驶路线上的当前定位。相应地分别调节转向角。仅 向驾驶员显示他是否应该向前行驶还是倒车。在这种情况中，转向是 自动调节的。
当驾驶员达到了目标位置时，驾驶辅助结束。在这种情况中，优选 地设置一个环绕目标位置的可预定的容差框，例如每个方向上约5厘米 的框。在另一实施方式中，当驾驶员认为他对汽车已达到的位置感到满 意时，他也可以例如通过重新操作输入键33中断驾驶辅助。
在另一实施方式中，当驾驶员通过输入键33确定所希望的目标位 置之后，这种方法也可全自动地进行。在这种情况中，通过分析单元6 自动启动发动机控制单元40,以根据所显示的行驶路线沿着驾驶方向或 者与驾驶方向相反地控制汽车的运动，并且达到目标位置。
在图3中示出了目标位置显示的另一实施例。在显示表面"上示 出一个在行驶平面43上的目标位置42。目标位置42位于也是透视示出 的第 一障碍物44和第二障碍物45之间。在此图中未示出汽车的当前位 置。然而选用地绘出了已计划的行驶路线46。也有选择地示出了箭头 47、 48、 49、 50,这些箭头表示目标位置可能的移动运动。根据在此示出 的实施例，目标位置从当前所示的目标位置42朝虚线所示的位置51移 动。然而在另一实施方式中，汽车也可以绕中心点53 4会箭头方向52向
左或者向右转动。
在图3中所示出的图也是从借助于传感器所测定到的汽车周围环境 数据通过计算确定的。但是在另一实施方式中，在图3中所示的图也可 以是由摄像机13、 14之一拍摄的。通过计算将目标位置42显现到这个 图中，其办法是通过计算将目标位置投影到行驶平面43上，并且由分 析单元6显现到摄像图面上。
权利要求
1.汽车的驾驶辅助方法，其中借助于传感器测定汽车周围环境，其中将所测定的汽车周围环境至少部分地显示在显示器上，在此进行驾驶辅助，用于将汽车从汽车的当前位置移动到目标位置，其特征在于，所述目标位置显示在显示器上；并且借助于输入单元，在显示器对汽车周围环境的显示中移动和/或转动所述目标位置。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，向驾驶员输出用于 将汽车控制到目标位置的驾驶指示。
3. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于至少一个 行驶功能，用于自动地控制达到所述目标位置。
4. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当达到 目标位置时，解除所述驾驶辅助。
5. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在显示 器上显示到达所述目标位置的行驶路线。
6. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当选择 了到从汽车当前位置出发不可能到达的目标位置时发出警告。
7. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在鸟瞰 图中显示汽车周围环境。
8. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，结合所 述目标位置来显示箭头，这些箭头指示了目标位置的可能运动方向。
9. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，显示了 所述目标位置可最大程度地移动和/或转动的区域。
10. 用于实现驾驶辅助的装置，具有用于测定汽车周围环境的传感 器(3, 5， 10， 11)，用于显示所测定到的汽车周围环境的至少部分和 汽车的目标位置(25)的显示器(19),以及用于确定从汽车的当前位 置达到目标位置(25)的行驶路线的分析单元(6)，以及用于在对汽 车周围环境的至少部分显示中定位显示目标位置(25)的输入单元(32)。
11. 按照权利要求IO所述的装置，其特征在于，所述输入单元(32) 具有摇杆、方向按钮机构和/或旋钮。
12. 按照权利要求10至11中任一项所述的装置，其特征在于，所 述传感器是超声波传感器、雷达传感器、光学传感器和/或摄像单元。
全文摘要
本发明提出一种用于汽车(1)的驾驶辅助方法。在该方法中，借助于传感器测定汽车周围环境，并且至少部分地显示在显示器(19)上。将汽车的目标位置(25)绘入到汽车周围环境中。可借助于输入单元(32)在对汽车周围环境的显示中移动(27、28、29、30)和/或转动(36)目标位置。可给驾驶员发出用于将汽车控制到目标位置的驾驶指示。也可自动控制至少一个行驶功能(例如转向功能)。
文档编号G01C21/36GK101175972SQ200680017062
公开日2008年5月7日 申请日期2006年4月27日 优先权日2005年5月19日
发明者C·丹茨, D·施米德, G·沙夫, P·莱纳, 李玮家 申请人:罗伯特·博世有限公司