用于避免追尾事故的方法和装置的制作方法

专利名称：用于避免追尾事故的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在处于前面的汽车后面起动时避免追尾事故的一 种方法和一种装置，其中借助于朝汽车前面区域定向的环境传感装置 求出相对于所述处于前面的汽车的间距和/或速度，并且在存在起动情况时对由驾驶员操纵的纵向动力学参数进行分析，是否存在着自己的 汽车与处于前面的汽车碰撞的危险，并且在存在碰撞危险时对汽车的传动系和/或减速装置进行干预，用于降低碰撞危险并且/或者触发驾驶员警报装置，以便向驾驶员通知碰撞危险。
背景技术：
从DE 102 18 017 Al中公开了 一种用于在汽车上调节速度和间距 的方法，其中测量到前行的汽车的间距并且为间距调节设置至少两种 运行模式，这两种运行模式可以在不同的、彼此重叠的速度范围内激 活，并且其中可以仅仅通过驾驶员指令至少沿一个方向在这些运行模 式之间进行切换，其中根据自己的汽车的速度及所测量的间距数据和/ 或相对速度数据将所述前行的汽车的速度外推到将来，并且在外推得 到的速度处于对当前模式来说允许的范围之外并且当前速度处于对另 一种模式来说允许的范围之内时将切换要求输送给驾驶员。发明内容本发明的任务是说明一种方法和一种装置，它们用于在位于前面 的汽车后面起动时避免追尾事故的危险，方法是求出碰撞危验，并且依赖于碰撞危险的程度对汽车的传动系和/或减速装置进行干预，用于 避免汽车加速过猛并且借助于驾驶员警报装置向驾驶员通知碰撞危险 增加。在这种情况下，可通过以下方法识别出起动情况，也就是借助 于环境传感装置将处于前面的汽车识别为停止状态并且在随后的测量 周期中测量自己的汽车的加速度。从当前的加速踏板操纵角度以及当 前的制动踏板操纵角度推导出驾驶员的纵向动力学参数，通过对这种 驾驶员纵向动力学参数的分析，可以在借助于当前间距d及当前相对 速度vrel的情况下来确定碰撞危险。在这种情况下要千预传动系调节， 方法是比如如此更改加速踏板特性曲线的参数，从而在确定的加速踏板操纵角度a FP时输送一个比在通常行驶状态中配设给这个角度a FP 的更小的加速要求。由此产生更小的对汽车的加速要求，由此在碰撞 危险增加时汽车的加速就不如驾驶员由普通的行驶运行所习惯的加速 猛烈。可以如此设计对汽车的减速装置的干预，从而自动地形成和控 制车轮制动器的制动压力形成，从而通过驾驶员的加速踏板操纵同时 制动汽车加速，用于在碰撞风险上升时防止自己的汽车加速过猛。此 外，通过自动的制动压力形成来防止这种现象，即在斜坡上起动时在 驾驶员未及时操纵加速踏板或者汽车加速程度不如驾驶员由普通的行 驶情况所习惯的加速程度时自己的汽车向后滚动，因为修改了加速踏 板特性曲线的参数。此外，驾驶员可以了解碰撞危险的增加，方法是 比如激活声学或光学警报装置或者比如使用具有激活的回位力的加速 5t板，其中可以对加速踏板的阻力进行电控制。在碰撞危险增加的情 况下，在此可以提高加速踏板的回位力FFP，使得驾驶员在加速踏板上 感觉到增加的反压力，随后他就用直觉降低加速踏板操纵角度a fp，从 而减少碰撞危险。按本发明，这一点通过独立权利要求所述特征得到 解决。优选的改进方案和设计方案由从属权利要求获得。优选在自己的汽车从停止状态加速并且自己的汽车速度低于一个 预先规定的极限速度时识别出起动情况。此外，优选所述环境传感装置是超声传感器、雷达传感器、激光 雷达传感器、光子混合设备(PMD)-传感器、视频传感器或者这些传 感器类型的组合。此外，优选由驾驶员操纵的纵向动力学参数是加速踏板操纵和/或 制动踏板的松开。优选通过加速踏板特性曲线的变化来干预汽车的传动系。在这种 情况下，加速踏进板特性曲线就是依赖于当前调节的加速踏板操纵角 度a fp的加速要求或发动机扭矩要求的对应关系，其中在这种起动情 况中可以如此改变该特性曲线，从而在加速踏板才乘皇从角度a fp相同时 输出比在普通行驶运行中更小的加速要求或者说更小的发动机扭矩要 求。此外优选通过自动的制动压力形成来千预减速装置，使有碰撞危 害的、由驾驶员操纵的起动变得困难。优选通过自动的制动压力形成来千预减速装置，用于在斜坡上起动时防止自己的汽车倒转。自己的汽车在斜坡上起动时因以下情况而 容易倒转，即修改了加速踏板特性曲线的参数，从而在特定的加速踏板操纵角度a FP时输出比在普通的行驶运行中更小的加速要求或者说 更小的发动机扭矩要求，由此在山上起动时因这种参数修改实际所要 求的加速要求或者说发动机扭矩要求会变得如此之小，从而自己的汽 车在驾驶员没有准备的情况下存在倒转危险。尤其加速踏板特性曲线 的参数修改与自动的制动压力形成的组合会产生这样的结果，即在这按本发明的系统的情况下受危害禾l度大。为li够识别出在山上的起 动，可以设置纵向加速度传感器，它提供纵向加速度信号ax。可选该 纵向加速度ax也可以从目标的相对速度的时间导数来使用，所述目标 由所述环境传感装置识别为静止的目标。此外，优选借助于具有可电控制的回位力的加速踏板向驾驶员发 出警告，其中在碰撞危险增加时也增加加速踏板的回位力FFp。所述加 速踏板早就可以在市场上买到并且此外在Force-Feedback-Pedal(力反 馈踏板)这个名称下众所周知。此外，驾驶员警报装置优选是比如文字输出形式的或者蜂鸣器形 式的声学信号装置。作为声学信号装置的补充或者作为其替代方案， 也可以设置光学的驾驶员警报装置，其方法是比如激活报警灯或者在 仪表板的显示屏上输出明文。优选驾驶员可以随时通过加速^t板过调(tJbersteiierung )来关闭 所述碰撞避免功能。此外，优选所述碰撞避免功能仅仅在上极限速度以下才有效。作 为上极限速度，比如可以设想一个在10千米/小时和20千米/小时之间 的速度阈值，因为在更高的速度下可以认为正在进行正常行驶并且起 动过程结束了。此外优选通过驾驶员对加速踏板的过调来干预传动系和/或对制动 踏板的操纵来千预减速装置这种方式来关闭所述碰撞避免功能。由此 驾驶员随时都可以通过有针对性地踩下加速^备板或制动踏-板这种方式 来对这种碰撞避免功能进行过调并且按照其个人的方针继续驾驶汽 车。特别重要的是，以控制元件的形式来实现按本发明的方法，该控制元件为汽车的间距调节或速度调节的控制仪而设置。在此，在该控 制元件上存储了一个程序，该程序可以在计算仪器上尤其在微处理器 或信号处理器上运行并且适合于执行按本发明的方法。在这种情况下，所述程序适合于执行所述方法。作为控制:件,、C可以使用一种电 存储介质比如只读存储器。本发明的其它特征、应用方案及优点由以下对本发明实施例的说 明中获得，在附图中示出了这些实施例。在此，所有描述的或者示出 的特征本身或者彼此间的任意组合形成本发明的主题，这一点不依赖 其在权利要求中的概括或者其引用，并且不依赖于其在说明书或者说 附图中的表迷方式或者图示。


下面借助于附图对本发明的实施例进行解释。其中图1是按本发明的装置的一种实施方式的示意框图，并且图2是按本发明的方法的 一种实施方式的流程图。
具体实施方式
图1示出了按本发明的装置的示意框图。可以看出所述碰撞报警 和避免装置l，该碰撞报警和避免装置1具有输入线路2，借助于该输 入线路2可以将输入信号输送给该碰撞报警和避免装置1。作为输入信 号，将环境传感装置3的输出信号输送给所述输入线路2，而所述环境 传感装置例如可以构造为超声传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、 视频传感器或者构造为这些传感器类型的组合。如此定向该环境传感 装置3，从而对汽车前面环境进行检测并且探测到处于该汽车前面环境 中的目标比如前行的汽车或者处于前面的停止的汽车，并且测量其相对于自己的汽车的间距d及其相对速度Vrd。此外可以使用一个传感装置3，该传感装置3可以求出一个方位角，所述处于前面的目标在该方 位角下被探测得到。这些与目标有关的测量参数由所述环境传感装置3 传输给所述输入线路2。此外设置了一个速度传感器4，它探测自己的 汽车的当前速度并且作为测量参数vFzg同样输送给所述碰撞报警和避 免装置1的输入线路2。作为其它输入参数，将所述加速踏板操纵角度 a fp输送给所述输入线路2,该加速踏板操纵角度a jt表明，所述加速踏板5由驾驶员偏转了何种尺度并且由此可以向其分配一个加速要求 或一个发动机扭矩要求。此外，向所述输入线路2输送制动踏板6的 制动踏板操纵角度ciBp,该制动踏板操纵角度a bp表明，制动踏板由驾驶员偏转了何种尺度或者驾驶员是否当前没有操纵该制动踏板6。此外 可以规定，作为其它输入信号向所述输入线路2输送自己的汽车的纵 向加速度ax，由此可以识別自己的汽车在斜坡上的停止或者说起动情 况。此外，可以设置一个纵向加速度传感器21。但是，作为替代方案， 也可以借助于所述环境传感装置通过比如在路边静止的目标的相对速 度的时间求导来求出这种信息。所述输送给输入线路2的输入信号则 借助于数据交换装置7输送给计算装置8,该计算装置8比如可以构造 为微处理器。该计算装置8包含有一个程序，该程序执行按本发明的、 控制信息形式的方法并且依赖于输送给所述输入线路2的输入信号来 计算输送给布置在后面的调节装置的输出信号。这些输出信号由所述 计算装置8借助于所述数据交换装置7输送给输出线路9，布置在后面 的执行机构就连接在该输出线路9上。作为对汽车的传动系产生影响 的调节元件，设置了内燃机的决定功率的调节元件10，该调节元件IO 比如可以构造为可电控制的节流阀或构造为喷射阀形式的燃料量计量 装置，并且依赖于由驾驶员所要求的加速要求或者发动机扭矩要求对 内燃机进行相应调节。作为另一调节元件，设置了所述汽车的减速装 置11,该减速装置11比如具有可电控制的制动力放大器并且将从所述 输出线路9中输出的调节信号转换为相应的制动压力或者汽车减速度， 并且依赖于所述制动踏板操纵角度a bp或者不依赖于驾驶员操纵自动 地使汽车减速。由此，所述碰撞报警和避免装置1就可以千预汽车的 减速装置ll。作为另一调节元件，设置了驾驶员警报装置12,它可以 比如构造为声学和/或光学信号装置，比如为发光的报警灯的形式，在 汽车仪表板的显示屏中的明文显示器的形式，构造为报警蜂鸣器或者 构造为通过扬声器进行机器语音输出的形式。作为另外的可以向驾驶 员通知石並撞危险增加的方案，可以设置主动的加速P备板5，该加速^l^反 5可以产生可电调节的回位力，由此可以调节踏^反针对驾驶员脚的反作 用力。通过所述输出线路9来输出调节信号FFP，以此可以相应地调节 所述加速踏板5的回位力，并且由此向驾驶员表示，他应该以更小的装置12来通知驾驶员，而且作为替代方案或者补充方案也通过驾驶员 脚上的压力感觉来直观地对驾驶员产生影响，用于向其通知碰撞危险 并且降低碰撞危险。在图2中示出了按本发明的方法的流程图。该方法在步骤S13中 开始并且在步骤S14中继续运行，在步骤S14中检查是否识别出起动 情况。由所述环境传感装置3探测到在前面的、处于停止状态中的汽 车，以此可以识别出起动情况。如果随后发现，自己的汽车比如通过 发动机扭矩的要求来加速并且不再处于停止状态，那就识别出起动情 况并且步骤S14分支到"是，，。如果在步骤S14中没有发现起动情况， 那么该流程图就分支到"否"，并且在步骤S20中结束。如果在步骤 S14中发现起动情况，那就在步骤S15继续执行该流程图，方法是对由速度传感器4求出的汽车速度VFzg进行检查，该速度是否大于预先确 定的极限速度 VGrenz 。 所述极限速度 VGrenz 在此是一个上速度阈值，按速度vFzg高于比如处于10千米/小时和20千米/小时之间的上极限速度 vGrenz,那就认为不存在任何起动情况并且自己的汽车正在进行正常行驶。如果在步骤S15中发现，当前汽车速度VFzg大于这个极限速度VGr咖，那么该方法就分支到"是"，并且在步骤S20中结束。如果发现，该汽车速度VFzg小于或等于所述极限速度VGrenz,那么该方法就在步骤S16中继续运行，在该步骤S16中求出用于已发现的处于前面的汽车到自 己的汽车的间距d、所述处于前面的汽车关于自己的汽车的相对速度 vrel、当前的加速踏板操纵角度a fp以及当前的制动踏板操纵角度a BP 的测量值，并且在所述计算装置8中进行处理。借助于所述加速踏板 操纵角度a Fp和制动踏板操纵角度a BP,可以发现，驾驶员是否已经松开所述制动踏板并且操纵该加速踏板，也就是说自己的汽车想执行一 个起动过程，并且可以发现驾驶员想以怎么样的强度使自己的汽车加 速以进行起动以及前行的汽车如何快速地远离，方法是对所述间距d及相对速度Vrel进行分析。从这些有关处于前面的汽车的行驶动力学的数值以及驾驶员要求信号a fp和a BP中在接下来的步骤Sl7中对碰撞 危险进行计算，比如计算，如果自己的汽车用当前的加速要求继续行 驶，还剩下多少时间才可能与处于前面的汽车碰撞。但也可以设想， 借助于其它算法来探测碰撞危险，比如也通过多维表格的储存来进行，这些多维表格为相应的测量值d、 vrei、 aFp和aBp分配相应的碰撞危 险值。在接下来的步骤S18中，列出了多项措施S18a到S18d，其中按 本发明的设计方案，可以仅仅执行这些措施S18a到S18d中的一项措 施，可以执行这些措施的任意组合或者可以共同执行所有这些所说明 的措施S18a到S18d。例如按照S18a,依赖于在步骤S17中求出的碰 撞危险来修改所述加速踏板特性曲线的参数，从而在特定的加速踏板 操纵角度a fp下输出比在习惯的行驶运行中在相同的加速踏板操纵角 度a Fp下小的加速要求或发动机扭矩要求。按照步骤S18b，作为替代 方案或者与步骤S18a的组合，可以依赖于在步骤S17中所计算的碰撞 危险来形成制动压力，使得汽车因驾驶员的加速踏板操纵得到较弱的 加速，因为所述汽车减速装置11起到和加速愿望相反的作用或者说在 斜坡上行驶时避免自己的汽车倒转。步骤S18c可以设置为步骤S18a 和S18b的替代方案或者设置为与这两个步骤的任意组合，按照该步骤 SWc设置了驾驶员警报的输出，方法是声学的和/或光学的信号装置12 向驾驶员指出存在的碰撞危险。按照步骤S18d，作为可选方案或者作 为所说明的步骤S18a到S18c的替代方案，可以输出一个额定值FFP， 该额定值FFP代表加速踏板回位力，激活的加速踏板利用该加速踏板回 位力朝驾驶员脚施压，用于向驾驶员表示，他应该使所述加速踏板5 偏转的程度小于他当前操纵该加速踏板的程度，以降低存在的、按照 步骤S17计算出来的碰撞危险。在接下来的步骤S19中检查，驾驶员 是否通过加速踏板操纵或者制动踏板操纵对存在的碰撞危险作出反应 并且是否想通过强烈的加速愿望或强烈的减速愿望对系统进行过调， 并且是否由此想对所述碰撞报警和避免装置进行过调。如果在步骤S19 中发现，存在驾驶员过调，那么步骤S19就分支到"是，，，并且该方 法在步骤S20中结束，从而转换到正常的行驶运行状态。如果在步骤 S19中发现，不存在驾驶员过调愿望，那么步骤S19就分支到"否，，， 并且该方法就跳回到步骤S15，在该步骤S15中再度检查，是否存在激活条件，即自己的汽车速度VFzg不得大于预先规定的极限速度vGrenz，并且该方法再度运^亍，从而可以用新读入的测量值d、 vrel、 a Fp、 a fp 来调节输出数值，用于根据新的交通状况实施按照步骤S18a到S18d 的4亍动。
权利要求
1.用于在处于前面的汽车后面起动时避免追尾事故的装置，其中借助于朝汽车前面区域定向的环境传感装置(3)求出相对于所述处于前面的汽车的间距(d)和/或速度(vrel)，并且在存在起动情况时对由驾驶员操纵的纵向动力学参数(αFP、αBP)进行分析，是否存在着自己的汽车与处于前面的汽车碰撞的危险，其特征在于，在存在碰撞危险时对汽车的传动系(10)和/或减速装置(11)进行干预，用于降低碰撞危险并且/或者触发驾驶员警报装置(12、5)，以便向驾驶员通知碰撞危险。
2. 按权利要求l所述的装置，其特征在于，通过驾驶员对加速踏 板的操纵来识别出起动情况。
3. 按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，只有在自己的汽 车速度(vFzg)低于预先规定的极限速度(vGrenz)时才识别出起动情况。
4. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述环境 传感装置(3)是超声传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、视频传 感器或者这些传感器类型的组合。
5. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，由驾驶员 操纵的纵向动力学参数是加速踏板操纵(aFP)和/或制动踏板的松开(a bp )。
6. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，通过加速 踏板特性曲线的变化来千预汽车的传动系(10)。
7. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，通过自动 的制动压力形成来千预所述减速装置(11)，用于使有碰撞危险的、 由驾驶员操纵的起动变得困难。
8. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，通过自动 的制动压力形成来干预所述减速装置(11),用于防止自己的汽车在 斜坡上倒转。
9. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，借助于具 有可电控制的回位力(FFP)的加速踏板(5)对驾驶员进行报警(5), 其中在碰撞危险增加时增加所述加速踏^反的回位力(Ffp)。
10. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述驾 驶员警报装置(12)是声学信号装置。
11. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，驾驶员可以通过加速踏板过调(5)来关闭碰撞避免功能。
12. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述碰 撞避免功能仅仅在上极限速度(VGrenz)以下是激活的。
13. 按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述碰 撞避免功能通过由驾驶员进行加速踏板过调(a FP)来千预所述传动系(10)和/或由驾驶员进行制动踏板操纵(aBP)来干预所述减速装置这样的方式来关闭。
14. 用于在处于前面的汽车后面起动时避免追尾事故的方法，其 中依赖于借助于环境传感装置(3)求出的相对于处于前面的汽车的间 距(d)和/或速度(vrel)并且在存在起动情况时对由驾驶员操纵的纵 向动力学参数进行分析，是否存在自己的汽车与所述处于前面的汽车 碰撞的危险，其特征在于，在存在碰撞危险时对所述汽车的传动系(10)和/或减速装置(11)进行干预，用于降低碰撞危险和/或输出驾驶员警 报(12、 5),以便向驾驶员通知碰撞危险。
全文摘要
本发明涉及用于在处于前面的汽车后面起动时避免追尾事故的方法和装置，其中借助于朝汽车前面区域定向的环境传感装置(2)求出相对于所述处于前面的汽车的间距(d)和/或速度(v_rel)并且在存在起动情况时对由驾驶员操纵的纵向动力学参数(α_FP、α_BP)进行分析，是否存在着自己的汽车与处于前面的汽车碰撞的危险，并且在存在碰撞危险时对汽车的传动系(10)和/或减速装置(11)进行干预，用于降低碰撞危险并且/或者触发驾驶员警报装置(12、5)，以便向驾驶员通知碰撞危险。
文档编号B60W50/08GK101223048SQ200680025548
公开日2008年7月16日 申请日期2006年6月8日 优先权日2005年7月15日
发明者A·库坦伯格, D·梅斯特, H·-J·马索尼, M·克罗宁格, M·布恩塞, S·斯帕思 申请人:罗伯特·博世有限公司