CN102639387A - 用于确定车辆轨道的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定车辆（1）轨道（5、6、7）的方法。在行驶操纵时，如此可实现缩短制动距离或者更好的牵引：测定出不同的行车道区域的摩擦系数信息，在障碍物方面进行环境识别，并且根据这些摩擦系数信息并且在考虑环境识别的结果的情况下确定至少一个轨道（5、6、7）。

Description

用于确定车辆轨道的方法
本发明涉及一种用于确定车辆轨道的方法。
现有技术
在行驶操纵期间、例如在制动操纵、避让操纵、滑动（Aquaplaning）等期间，车辆通常遵循由驾驶员在转向盘上规定的行驶方向。当车辆包括有自动的障碍避让***时，该车辆遵循由该***规定的运动轨道。通过在车轮制动器上施加的制动力和沿运动轨道的行车道的摩擦系数来确定制动距离。原则上讲，摩擦系数低时（例如行车道被雪覆盖）制动距离要比干燥的不滑的具有高的摩擦系数的行车道时要长。
在实践中会出现这样一些行驶情况，即其中车辆在具有非常不同的摩擦系数的行车道上行驶。例如车辆可能会在有水的车辙中行驶，而其它的行车道是干涸的。或者车辆以两个车轮在马路边上有结冰的路面上行驶，而另外两个车轮在干燥的柏油路面上行驶。在这种情况中，只要驾驶员不主动地将车辆转向到具有更高的摩擦系数的行车道区域中，制动距离就会比较长。当辅助***选择这样一种运动轨道，即这个运动轨道在具有较低的摩擦系数的行车道区域上延伸，则制动距离也会延长。
类似的考虑也适用于在这样一种加速过程中的车辆的牵引，即这种加速过程是在具有较低摩擦系数的运动轨道上进行。在此，当车辆在具有较高摩擦系数的另一行车道区域上加速时也会改善这种牵引。
因此本发明的任务是，提供用于缩短制动过程中的制动距离的、或者用于改进加速过程中的牵引的一种方法和一种装置。
这个任务通过权利要求1或9的特征得以完成。在从属权利要求中对本发明的一些其它方案进行了说明。
本发明的公开
根据本发明建议，借助于传感器来测定位于车辆前面的不同的行车道区域的摩擦系数信息，并且最后根据所述摩擦系数信息来确定轨道。通过测定所述摩擦系数信息可识别：较高的摩擦系数位于哪个行车道区域中，较低的摩擦系数位于哪个区域中。这样才能确定对于制动距离或者牵引来说有利的轨道。通过对环境的监控可任选地测定，在根据本发明所确定的轨道上是否存在与障碍物、例如与对面驶来的车辆相撞的危险。若有相撞的危险，则优选地将这个轨道作为不允许而予以放弃。否则将这个轨道视为是允许的。
根据本发明，任何产生了指示出行车道区域的摩擦系数的信息—例如温度分布、光线分布或者反射分布或者光学图象数据都可视作摩擦系数信息。为了测定摩擦系数信息，可相应地采用视频-、雷达-、激光雷达-或者超声波传感器、这些传感器的组合，或者采用另一些合适的传感器，正如其从现有技术中已公开的那样。为了识别环境，只要有可能就可使用相同的传感器。有利地由其中包含有相应的软件的控制器，根据行车道的摩擦系数和可能的障碍物而计算出传感器的输出信号。
只要确定了轨道—这个轨道的摩擦系数符合所确定的标准并且同时在这个轨道上存在碰撞的危险—则优选地通过实施自动转向作用或者制动作用将车辆引导到确定的轨道上。优选地通过调节器将车辆保持在这个轨道上。
根据本方法的第一实施形式，如此地选择这个轨道，即属于轨道的摩擦系数信息的至少一部分高于或者低于一种确定的阈值。例如可以如此地规定，所有的摩擦系数或者80%的摩擦系数必须大于一种规定的阈值。代替地例如也可如此地规定：至少所述摩擦系数信息在轨道的部分区域中必须满足确定的标准。
代替地或者附加地可以规定，轨道在其上延伸的行车道区域的摩擦系数信息的总和或者平均值必须超过一种确定的阈值。
在行驶运行期间优选地连续更新地确定车辆的轨道。当关于以前已确定的轨道存在变化时，优选地将车辆引导到新确定的轨道上。
优选地只如此地实施自动的转向作用或者制动作用，即通过这种作用不会使车辆陷入到不稳定的状态中。
附图简短说明
下面在附图中对于本发明的一些实施例进行描述，从这些实施例中可产生本发明的其它特征，但是本发明其范围并不局限于这些实施例。这些附图示出：
图1：处于第一交通状况中的车辆，该车辆以速度v在行车道上运动；
图2：处于第二交通状况中的车辆，该车辆以速度v行驶在行车道上运动。
本发明的一些实施方式
图1示出了一种交通状况，在这种交通状况中车辆1以速度v在行车道2上运动。在此，车辆1具有传感器3，这个传感器用于测定位于车辆前面的行车道表面的摩擦系数分布情况。传感器3的检测区域用附图标记4表示。
传感器3例如可以包括视频-、雷达-、激光雷达-、或者超声波传感器、或者这些传感器的组合。传感器3的输出信号由具有相应分析软件的控制器进行处理，并且从中确定摩擦系数信息。从中产生如在图中示出的具有摩擦系数分布μ1-μ7的环境图。这种摩擦系数分布在控制车辆时通常不被驾驶员考虑，或者他并不知道。通常驾驶员按照另一些标准来选择他的轨道，并且将车辆控制在由他选择的运动轨道上。因此，在紧急制动时，只要驾驶员不主动地将车辆控制到一个具有更高摩擦系数的行车道区域中就会产生不必要长的制动距离。
根据本发明，根据所述摩擦系数分布来确定至少一个轨道5、6、7，这个轨道相对于由驾驶员所选择的轨道能够实现更短的制动路离，或者更好的牵引。为此在控制器（未示出）中存储有相应的算法。为了确定轨道5、6、7，例如可只考虑那些超过规定的阈值的摩擦系数。然后根据这些摩擦系数来测定有关的行车道区域和所属的轨道。也可代替地规定，沿着一条轨道的摩擦系数μ的总和或者平均值必须超过一种阈值。此外，也可以规定一些其它的条件，例如已确定的轨道相对于由驾驶员选择的运动轨道的方向的变化不得大于一种规定的数值，例如5°，或者通过自动干预而在车辆上所引起的侧向力不得超过一种确定的阈值。
在确定了可能的轨道5、6、7之后，借助于环境传感器在障碍物方面对车辆环境进行监控。在这方面可采用例如像在测定行车道表面的摩擦系数时所采用的同一传感器。分析软件、例如图像处理软件，可识别那些允许的轨道和那些其中存在与障碍物相碰撞危险的轨道。如图1所示，在所示的行驶状态中没有障碍物。据此，可以按照规定的标准选择一条事前已确定的轨道5、6、7，并且将车辆引导到该轨道上。确定轨道和监控环境的顺序也可以相反。
最后通过施加自动转向作用或者制动作用来将车辆引导到确定的轨道，例如轨道6。为此优选地设置一调节装置。代替地也可以设想，车辆并非是完全自动的，而是只是在驾驶员确认之后，例如朝轨道方向转向运动之后才被引入到这个轨道上。根据另一实施形式可以规定，驾驶员通过显示得到最佳行驶路线，但是然后他自己必须对行驶方向进行修正。
在图2中示出了如图1中的类似情况，然而在这种情况中在行车道2上存在障碍物8（停着着的车辆）。环境传感器识别到这个障碍物。紧接着确定了可能不碰撞的轨道5、6、7，并且根据它们的摩擦系数特性进行估算。最后按照前面已述的标准从这些可能的轨道中选择一定的轨道，例如轨道6，并且自动地将车辆引入到这个轨道中。
优选地通常对这些轨道进行新的计算。只要在最佳的轨道（例如6）中有变化，则将车辆引导到新确定的轨道上。
虽然通过这些示范性的实施方式对本发明进行了详细说明，但是本发明不是局限于前述的实施方式。可在本发明的范围内由专业技术人员进行不同的改型。

Claims (9)

1. 用于确定车辆（1）轨道（5、6、7）的方法，其特征在于具有下述步骤：
- 借助于传感器（3）测定不同行车道区域的摩擦系数信息，并且
- 根据这些摩擦系数信息来确定轨道（5、6、7）。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为了检测障碍物进行环境识别，并且在考虑环境识别结果的情况下确定所述轨道（5、6、7）。
3. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，如此地选择轨道（5、6、7），即轨道（5、6、7）在其上延伸的行车道区域的至少一部分摩擦系数信息超过一种确定的阈值。
4. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如此地选择轨道（5、6、7），即轨道（5、6、7）在其上延伸的行车道区域的摩擦系数信息的总和或者平均值超过一种确定的阈值。
5. 按照前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，借助于视频传感器、雷达传感器、激光雷达传感器或者超声波传感器、这些传感器的组合，或者借助于另一种合适的传感器，来检测所述摩擦系数信息。
6. 按照前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，连续地重新地确定所述车辆（1）的轨道（5、6、7）。
7. 按照前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，通过实施完全自动的或者部分自动的转向作用或者制动作用，将车辆（1）引导到确定的轨道（5、6、7）上。
8. 按照前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，实施一种调节，借助于这种调节将车辆（1）引导到确定的轨道（5、6、7）上。
9. 用于确定车辆（1）的轨道的装置，包括用于执行前述权利要求中的任一项所述的方法的装置。
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