CN109476305A - 存在后部碰撞风险的处于停止的运输工具的安全装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于装配在第一运输工具(V1)的安全装置(DS),所述第一运输工具包括能够分析其环境的分析部件(MA1‑MA2)。该装置(DS)包括控制部件(MC),所述控制部件配置用于在第一运输工具(V1)停止并处于点火开启并且存在所述第一运输工具(V1)被在其后方行驶的第二运输工具(V2)碰撞的碰撞风险时确定在经分析的该环境中是否存在所述第一运输工具(V1)可进入的至少一个空区(ZV1),并且配置用于在肯定的情况下为第一运输工具(V1)确定进入所述空区(ZV1)的轨迹,以至少能够限制所述碰撞的后果,然后配置用于触发第一运输工具(V1)沿着经确定的该轨迹移动。所述装置考虑到了在第一运输工具的环境中行驶在另一通行道(VC3)上的第三运输工具(V3)的存在。
Description
技术领域
本发明涉及用于装配在一些运输工具(任选地机动运输工具)上的安全装置,所述安全装置旨在尽可能避免与其它运输工具的碰撞。
背景技术
如本领域技术人员所知,通常机动类型的一些运输工具包括安全(或驾驶辅助)装置,所述安全(或驾驶辅助)装置旨在相互作用,并且任选地在这些运输工具移动并且在存在与诸如运输工具、行人或动物之类的移动障碍物碰撞的风险时为这些运输工具的驾驶员发出警报。
这些安全装置使用由所装载的分析部件实施的对运输工具(外部)环境的分析,以确定在发生碰撞风险的情况下要触发的一个或多个动作。这些环境分析部件例如可包括超声波传感器和/或至少一个摄像机和/或至少一个扫描激光器和/或至少一个雷达或激光雷达。
在存在与跟随在自身运输工具后方的运输工具发生碰撞的风险的情况下可由安全装置决定的已知动作中,尤其可涉及改变自身运输工具的当前轨迹或(通过短暂增加当前速度)增加分隔自身运输工具与跟随的运输工具之间的距离。
当运输工具停止时所述运输工具的安全装置可触发多个动作。因此,所述安全装置可触发打开的窗户和可能打开的天窗的关闭、安全带的预收紧、移动座椅的向前移动和/或制动压力的加强,以使该运输工具在碰撞发生时不移动,并且/或者触发头靠的安全移动以便避免颈部的猛烈冲击。所有这些动作仅在从运输工具后方发生碰撞时减少一些后果,但这些动作不能够避免发生碰撞。
发明内容
本发明的目的尤其在于改善这种情况。
本发明为此尤其提供了一种用于装配在第一运输工具上的安全装置,所述第一运输工具包括能够分析其环境的分析部件,并且所述安全装置包括控制部件,所述控制部件配置用于在所述第一运输工具停止并处于点火开启并且存在第一运输工具被在其后方行驶的第二运输工具碰撞的碰撞风险时:
-确定在经分析的该环境中是否存在所述第一运输工具可进入的至少一个空区,并且
-在肯定的情况下为该第一运输工具确定进入所述空区的轨迹,以至少能够限制所述碰撞的后果,然后触发所述第一运输工具沿着经确定的该轨迹移动。
因此,在最好的情况下避免碰撞,在最差的情况下碰撞发生在第一运输工具的一侧上,这极大地限制了第一运输工具及其乘客遭受的后果。
根据本发明的安全装置可包括可单独或组合采用的其它特征,尤其:
-所述安全装置的控制部件可配置用于在检测到所述碰撞风险的情况下触发对于所述第一运输工具的乘客的警报;
-所述安全装置的控制部件可配置用于在检测到所述碰撞风险的情况下触发所述第一运输工具的信号灯和/或声音警报器的运行,以便向所述环境通知该第一运输工具的移动;
所述信号灯可(至少)在停止灯和危险警示灯中选择;
-所述安全装置的控制部件可配置用于在确定所述第一运输工具前方的空区的情况下为该第一运输工具确定朝向前方进入经确定的该空区中的直线轨迹;
所述安全装置的控制部件可配置用于确定具有最小长度的朝向前方的直线轨迹,以便避免在所述第一运输工具的前方的碰撞;
-所述安全装置的控制部件可配置用于在不存在所述第一运输工具前方的空区但确定了所述第一运输工具的侧后部上的空区的情况下为该第一运输工具确定朝向后方进入经确定的该空区中的曲线轨迹,使得所述第二运输工具与所述第一运输工具的侧部倾斜地发生碰撞;
所述安全装置的控制部件可配置用于在确定了所述第一运输工具的后部的右侧和左侧的两个空区的情况下为该第一运输工具确定朝向后方进入位于所述第一运输工具的驾驶员的相邻侧部上的经确定的空区的曲线轨迹。
本发明还提供了一种运输工具,所述运输工具是机动类型的并且包括能够分析其环境的分析部件和上述类型的安全装置。
附图说明
通过阅读以下详细说明和附图,本发明的其它特征和优点将更加清楚,在附图中:
-图1以俯视图示意性且功能性示出了交叉路口的示例,在所述交叉路口处,装配有根据本发明的安全装置的第一运输工具在停车处停止,并且具有极高速度的第二运输工具到达第一运输工具后方并停止而不撞击第一运输工具,
-图2以俯视图示意性且功能性示出了在第一运输工具朝向前方移动之后的图1的交叉路口,所述移动由第一运输工具的安全装置决定并且能够使得第二运输工具停止而不撞击第一运输工具,
-图3以俯视图示意性且功能性示出了交叉路口的示例,在所述交叉路口处,装配有根据本发明的安全装置的第一运输工具在停车处停止,并且具有极高速度的第二运输工具到达第一运输工具后方并停止而不撞击第一运输工具,并且具有优先权的第三运输工具到达第一运输工具左侧,以及
-图4以俯视图示意性且功能性示出了在第一运输工具朝向左后方移动之后的图1的交叉路口,所述移动由第一运输工具的安全装置决定并且能够使第一运输工具倾斜地定位以便使所述第二运输工具以小锐角在第一运输工具的右侧部上撞击第一运输工具。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提供一种安全装置DS,所述安全装置旨在装配在(第一)运输工具V1上以便当第一运输工具停止并处于点火开启时至少限制后部碰撞的后果。
这里术语“点火开启”是指实施了运输工具的点火以至少激活所述运输工具的动力***(GMP)和所述运输工具的供电电路。在存在具有内燃机的GMP且该运输工具不存在临时停止(或“stop and start(停止和启动)”(STT))控制***时,这意味着该内燃机起动并且空转,并且在存在具有内燃机且具有***STT的GMP时,这意味着该内燃机临时停止但可随时自动重新起动。该开启例如可通过旋转点火钥匙或通过按下起动按钮或通过将电子钥匙引入专用的起动容置部来实施。
例如,通过踩下离合器踏板或释放制动踏板来产生处于STT构造中的内燃机的重新启动。在这些特定情况下,一旦检测到碰撞的紧急情况,就会给出重新起动内燃机的命令,如下文所述。
此外,这里“停止”是指第一运输工具V1停止或几乎不动,例如因为该运输工具处于交叉路口处(在交叉路口处运输工具必须按照法规让出通道),或所述交叉路口装配有停止标志或通行道退让标志或红绿灯,又或处于停车场或街道或小路中。
在下文中,作为非限制性示例,认为第一运输工具V1是机动类型的。第一运输工具例如是轿车。但本发明不限于该类型的具有发动机的运输工具。本发明实际上涉及任何类型的陆地或海洋(或河流)运输工具,尤其是卡车、长途汽车(或公共汽车)、商用运输工具、可在道路上行驶的工程机械以及农业机械、摩托车、摩托艇、火车和电车。
图1至图4示意性示出了第一道路和第二道路之间的交叉路口IS,所述第一道路在停车位置处通向所述第二道路。这里,第一道路包括具有相反行驶方向的第一通行道VC1和第二通行道VC2,并且第二道路包括具有相反行驶方向的第三通行道VC3和第四通行道VC4。
在图1中非限制性示出的第一示例中,第一运输工具V1在第一通行道VC1上的停车处(在第一道路和第二道路之间的交叉路口IS位置)停止,并且第二运输工具V2在第一运输工具V1后方(沿着箭头F1)行驶在第一通行道VC1上。
在图3中非限制性示出的第二示例中,第一运输工具V1在第一通行道VC1上的停车处(在第一道路和第二道路之间的交叉路口IS位置)停止,第二运输工具V2在第一运输工具V1后方(沿着箭头F1)行驶在第一通行道VC1上,并且第三运输工具V3(沿着箭头F2)行驶在第三通行道VC3上并且正好在交叉路口IS前方同时具有优先权。
如图1至图4所示,第一运输工具V1装配有根据本发明的安全装置DS和能够分析第一运输工具的环境的分析部件MAj(这里j=1或2)。这里“环境”是指在第一运输工具V1的前部前方、后部后方以及两个侧部(右侧部和左侧部)上环绕第一运输工具的外部空间。
这些(环境)分析部件MAj例如可包括超声波传感器和/或至少一个摄像机和/或至少一个扫描激光器和/或至少一个雷达或激光雷达。因此,位于前部的分析部件MA1例如可包括超声波传感器(或扫描激光器或雷达或激光雷达)和摄像机,并且位于后部的分析部件MA2例如可包括超声波传感器(或扫描激光器或雷达或激光雷达)。
例如,分析部件MAj为车载计算机CA提供分析结果,即关于环境的信息,尤其是固定或活动障碍物(运输工具、行人或动物)的存在、分隔第一运输工具V1和该障碍物的距离以及该障碍物相对于第一运输工具V1的相对速度。
根据本发明,使用这些关于环境的信息的安全装置DS可如图1至图4非限制性所示地作为计算机CA的一部分。但这不是强制性的。该安全装置DS实际上能够是与计算机CA直接或间接联结的设备。所述安全装置可尤其是另一计算机或设备的一部分。因此,安全装置DS可实施成具有软件(或信息)模块的形式,又或电路(或“硬件”)与软件模块结合的形式。
根据本发明的安全装置包括控制部件MC,所述控制部件在第一运输工具V1停止并点火开启并且存在第一运输工具V1被在其后方行驶的第二运输工具V2碰撞的碰撞风险时负责起作用(如在图1和图3中所示的两个示例)。每当满足这三个条件时,控制部件MC配置用于确定在由分析部件MAj分析的环境中是否存在第一运输工具V1在当前时刻可进入的至少一个空区ZVk。
在肯定的情况下(也就是说围绕第一运输工具V1存在可进入的至少一个空区ZVk),控制部件MC配置用于为第一运输工具V1确定进入该空区ZVk中(或进入其中一个空区ZVk中)的轨迹,以至少能够限制后部碰撞的后果,所述后部碰撞的风险已检测到。然后,控制部件MC配置用于触发第一运输工具V1沿着经确定的该轨迹移动。
应当理解,为了能够使第一运输工具V1沿着所确定的轨迹移动,至少必须能够自动控制其GMP、其制动***和其电动转向辅助***。尤其可借助于作为具有高级驾驶辅助***(例如ADAS(“Advanced Driver Assistance System”)类型)的运输工具的一部分的设备来实现这一目的。
由于该移动,避免了第一运输工具V1的后部与第二运输工具V2发生碰撞。在最好的情况下,第二运输工具V2完全不会撞击第一运输工具V1,这能够完全保护第一运输工具V1的整体及其乘客,如下文中参考图2所描述。在最差的情况下,第二运输工具V2在第一运输工具的其中一个侧部(右侧部或左侧部)上撞击第一运输工具V1,这极大地限制了第一运输工具V1及其乘客遭受的后果,如下文中参考图4所描述。
注意到,有利地,控制部件MC还配置用于在检测到碰撞风险的情况下触发对于第一运输工具V1的乘客的警报。该警报例如可借助于由第一运输工具V1的至少一个扬声器传播的声音消息来实施。
注意到,还有利地,控制部件MC还配置用于在检测到碰撞风险的情况下触发第一运输工具V1的信号灯和/或第一运输工具V1的声音警报器的运行,以便向外部环境通知第一运输工具V1的移动。
例如,所述投入运行的信号灯能够是停止灯或危险警示灯。在停止灯的情况下,可使停止灯交替地运行以便更好地吸引注意力。
上文提及的两个情况可在围绕第一运输工具V1存在可进入的至少一个空区ZVk时发生。
第一情况在图1和图2中示出。这里,由于由分析部件Maj执行的环境分析,控制部件MC已确定了第一运输工具V1前方的第一空区ZV1(k=1)以及第一运输工具V1的左侧部的左后方的第二空区ZV2(k=2)。这里第一空区ZV1是尤其有利的,因为没有运输工具优先地行驶在第三通行道VC3上,所述第一空区可允许容置第一运输工具V1的至少一部分。
因此,在确定第一运输工具V1前方的空区ZVk(这里ZV1)的情况下,控制部件MC可配置用于为第一运输工具(V1)确定朝向前方进入经确定的空区ZVk中的直线轨迹。应当理解,朝向前方的该直线轨迹能够增加分隔第一运输工具V1和第二运输工具V2的距离,并且因此为第二运输工具V2提供更大的制动距离以在第一运输工具V1前停止。在图2所示的示例中,第一运输工具V1朝向前方移动大约两米的距离以使第二运输工具V2能够在撞击第一运输工具之前停止。
注意到,优选地,控制部件MC配置用于确定具有最小长度(也就是说尽可能短)的朝向前方的直线轨迹,以便避免在第一运输工具V1的前方发生碰撞。当第三运输工具V3在交叉路口IS左侧行驶在第三通行道VC3上时可发生在前方的这种碰撞。该最小长度尤其取决于第二运输工具V2停止所必须的制动距离(考虑第二运输工具的速度),以及取决于第一运输工具V1前方的环境。雷达、激光雷达或扫描激光器可实时地探测第二运输工具V2以及可潜在地位于其它相邻通行道上的其它运输工具的速度和轨迹,以便能够确定第一运输工具V1的合适的移动。应当理解,实际上在第三通行道VC3上存在从左侧到达的第三运输工具V3的情况下,要求减小第一运输工具V1的可前进长度以避免第一运输工具从前方被撞击。
第二情况在图3和图4中示出。这里,由于由分析部件Maj执行的环境分析,控制部件MC还确定了在第一运输工具V1前方的第一空区ZV1(k=1)以及第一运输工具V1的左侧部的左后方的第二空区ZV2(k=2)。但所述分析部件还检测到行驶在第三通行道VC3上并且因此具有优先权的第三运输工具V3从左侧到达交叉路口IS。因此,控制部件MC不可使用很快将由第三运输工具V3占据的该第一空区ZV1,并且因此仅可使用第二空区ZV2。
由此,在不存在第一运输工具V1前方的空区ZV1但确定了第一运输工具V1的侧后部(这里为左后部)上的空区ZV2的情况下,控制部件MC可配置用于为第一运输工具V1确定朝向后方进入经确定的该空区ZV2中的曲线轨迹,以便使第二运输工具V2与第一运输工具V1的侧部倾斜地发生碰撞,如图4所示。应当理解,为了将第一运输工具V1操纵成沿该曲线轨迹,必须能够自动控制导向轮的方向。
第二运输工具V2相对于第一运输工具V1的侧部(这里为右侧部)的入射角度越小,第二运输工具V2越可“滑动”地接触第一运输工具V1并且因此碰撞后果越小。此外,如图4所示,第一运输工具V1后退的同时朝向左侧偏离,在右侧释放一点空间并因此还能够使第二运输工具V2操纵成轻微地朝向右侧,这可任选地足以使第二运输工具从第一运输工具V1的右侧通过而不撞击第一运输工具。
注意到,在确定了第一运输工具V1的后部的右侧和左侧的两个空区ZVk的情况下,控制部件MC有利地配置用于为第一运输工具V1确定朝向后方进入位于第一运输工具的驾驶员的相邻侧部上的经确定的空区ZVk中的曲线轨迹。该选择用于能够使与第一运输工具V1的驾驶员所坐的侧部相反的侧部承受冲击阻尼以避免该驾驶员受伤,因此如果仍然有可能的话能够使该驾驶员在侧向碰撞之后操纵第一运输工具V1。
当围绕第一运输工具V1不存在可进入的空区ZVk时(并因此在否定的情况下),控制部件MC例如可配置用于触发对于第一运输工具V1的乘客的警报(例如借助于由至少一个扬声器传播的声音消息)、安全带的预收紧、以及信号灯和/或声音警报器的运行(以便通知外部环境),以及任选地触发打开的车窗和可能打开的天窗的关闭和/或活动座椅的朝向前方的移动和/或制动压力的加强和/或头靠的安全移动。
注意到,碰撞风险的检测可根据由分析部件Maj或者装载在第一运输工具V1中的另一装置提供的环境信息由安全装置DS实施,所述另一装置例如是用于监控第一运输工具V1的所有“环境感知”信息的监控装置。
还注意到,分析部件MAj可任选地作为安全装置DS的一部分。
在下文中将描述能够使第一运输工具V1安全的算法(或方法)的非限制性示例。
在第一运输工具V1停止并处于点火开启并且检测到第一运输工具V1的后部与第二运输工具V2碰撞的碰撞风险时,所述算法开始。如果第一运输工具V1具有STT类型的***,控制部件MC使内燃机重新起动,然后控制部件MC确定在第一运输工具V1的环境中是否存在可进入的至少一个空区ZVk。
在肯定的情况下,控制部件MC确定进入该空区ZVk中的轨迹。然后,控制部件MC触发第一运输工具V1沿着经确定的该轨迹移动,任选地同时(或预先)(优选地以声音方式)警告乘客,并且任选地同时触发信号灯和/或声音警报器的运行。在朝向后方的曲线轨迹情况下,控制部件MC还例如可通过触发安全带的预收紧、信号灯和/或声音警报器的运行、以及任选地打开的车窗和可能打开的天窗的关闭和/或活动座椅的朝向前方的移动和/或制动压力的加强和/或头靠的安全移动使第一运输工具V1调节成准备碰撞。
在否定的情况下,控制部件MC(优选地以声音方式)警告第一运输工具V1的乘客,并且例如可通过触发安全带的预收紧、信号灯和/或声音警报器的运行、以及任选地打开的车窗以及可能打开的天窗的关闭和/或活动座椅的朝向前方的移动和/或制动压力的加强和/或头靠的安全移动使第一运输工具V1调节成准备碰撞。
Claims (10)
1.一种用于第一运输工具(V1)的安全装置(DS),所述第一运输工具包括能够分析其环境的分析部件(MAj),其特征在于,所述安全装置包括控制部件(MC),所述控制部件配置用于在所述第一运输工具(V1)停止并处于点火开启并且存在所述第一运输工具(V1)被在其后方行驶在同一通行道(VC1)上的第二运输工具(V2)碰撞的碰撞风险时确定在经分析的所述环境中是否存在所述第一运输工具(V1)可进入的至少一个空区(ZVk),并且配置用于在肯定的情况下为所述第一运输工具(V1)确定进入所述空区(ZVk)的轨迹,以至少能够限制所述碰撞的后果,然后配置用于触发所述第一运输工具(V1)沿着经确定的所述轨迹移动,同时考虑到了在所述第一运输工具的环境中行驶在另一通行道(VC3)上的第三运输工具(V3)的存在。
2.根据权利要求1所述的安全装置,其特征在于,所述控制部件(MC)配置用于在检测到所述碰撞风险的情况下触发对于所述第一运输工具(V1)的乘客的警报。
3.根据权利要求1或2所述的安全装置,其特征在于,所述控制部件(MC)配置用于在检测到所述碰撞风险的情况下触发所述第一运输工具(V1)的信号灯和/或声音警报器的运行,以便向所述环境通知所述第一运输工具(V1)的移动。
4.根据权利要求3所述的安全装置,其特征在于,所述信号灯在包括停止灯和危险警示灯的组中选择。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全装置,其特征在于,所述控制部件(MC)配置用于在确定所述第一运输工具(V1)前方的空区(ZVk)的情况下为所述第一运输工具(V1)确定朝向前方进入经确定的所述空区中的直线轨迹(ZVk)。
6.根据权利要求5所述的安全装置,其特征在于,所述控制部件(MC)配置用于确定具有最小长度的朝向前方的直线轨迹,以便避免在所述第一运输工具(V1)前方的碰撞。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的安全装置,其特征在于,所述控制部件(MC)配置用于在不存在所述第一运输工具(V1)前方的空区(ZVk)但确定了所述第一运输工具(V1)的侧后部上的空区(ZVk)的情况下为所述第一运输工具(V1)确定朝向后方进入经确定的所述空区(ZVk)中的曲线轨迹,使得所述第二运输工具与所述第一运输工具(V1)的侧部倾斜地发生碰撞。
8.根据权利要求7的安全装置,其特征在于,所述控制部件(MC)配置用于在确定了所述第一运输工具(V1)的后部的右侧和左侧的两个空区(ZVk)的情况下为所述第一运输工具(V1)确定朝向后方进入位于所述第一运输工具(V1)的驾驶员的相邻侧部上的经确定的空区(ZVk)中的曲线轨迹。
9.一种运输工具,所述运输工具包括能够分析其环境的分析部件(MAj),其特征在于,所述运输工具还包括根据前述权利要求中任一项所述的安全装置(DS)。
10.根据权利要求9所述的运输工具,其特征在于,所述运输工具是机动类型的。
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