本發(fā)明涉及一種用于在交通阻塞情況中操作機(jī)動車輛的控制單元的方法。控制單元自動地操縱機(jī)動車輛進(jìn)入在交通堵塞隊列中的兩輛車輛之間的空閑空間，在交通堵塞隊列中車輛彼此非常接近地以緩慢的速度行駛。本發(fā)明還涉及用于機(jī)動車輛的控制單元和包括控制單元的機(jī)動車輛。

背景技術(shù)：

由US 2015/0161895 A1已知一種用于自動地控制機(jī)動車輛變道操縱的控制單元。已知的方法驗證在機(jī)動車輛的前方行駛的車輛和在相鄰車道上行駛的車輛關(guān)于機(jī)動車輛以一定的相對速度移動。當(dāng)機(jī)動車輛和其它車輛之間的距離滿足一定的安全準(zhǔn)則時，如果滿足上述條件，則可執(zhí)行變道操縱。

這種方法只有在通暢的交通中可可靠地執(zhí)行，其中在暢通的交通中車輛之間的距離足夠的大以僅基于距離測量執(zhí)行變道操縱。

在交通堵塞情況中，相鄰車道(即，變道操縱的目標(biāo)車道)可能被數(shù)個其它車輛的交通堵塞隊列阻塞，數(shù)個其它車輛彼此以平均距離行駛，該平均距離對于立即開始變道操縱來說太小。當(dāng)短時間內(nèi)在交通堵塞隊列中有空閑空間可利用時，最小安全間距算法可能阻止自動變道操縱，這是因為在交通堵塞中常常不給出最小安全距離。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是自動地操縱機(jī)動車輛進(jìn)入交通堵塞隊列中的空閑空間。

該目的通過本發(fā)明的技術(shù)方案來實現(xiàn)。具有便利且重要的有利進(jìn)步的本發(fā)明的進(jìn)一步的實施例將通過權(quán)利要求書、下文描述及附圖來詳細(xì) 說明。

根據(jù)本發(fā)明的方法用于在交通堵塞情況中操作機(jī)動車輛的控制單元。在本發(fā)明的上下文中，交通堵塞情況為下列情況：其它車輛在相鄰車道上排列在交通堵塞隊列內(nèi)，使得其它車輛之間的平均距離小于預(yù)定的最大距離且隊列作為整體的平均速度低于預(yù)定的最大速度。換句話說，機(jī)動車輛在行駛車道上行駛或者停止且相鄰車道被其它車輛的隊列阻擋。所述最大距離可以在二米到五十米之間的范圍內(nèi)。所述最大速度可以在8km/h到20km/h的范圍內(nèi)。最大速度值可為例如10km/h。所述最大距離為平均距離。換句話說，當(dāng)交通堵塞隊列移動時，其它車輛中的兩輛之間的個別的或特定的距離可以改變。特別地，其它車輛中的兩輛之間的距離可以足夠大使得給出可被機(jī)動車輛利用以改換至相鄰車道上的空閑空間。用于自動操縱機(jī)動車輛到相鄰車道上的方法包括下列步驟：

-檢測預(yù)定的觸發(fā)準(zhǔn)則被滿足，

-檢測隊列中其它車輛中的兩輛之間的滿足預(yù)定的適合準(zhǔn)則的空閑目標(biāo)空間；

-如果觸發(fā)準(zhǔn)則與適合準(zhǔn)則都被滿足，則通過利用用于調(diào)整轉(zhuǎn)向角及車輛速度的控制信號控制機(jī)動車輛的移動來操縱機(jī)動車輛進(jìn)入空閑目標(biāo)空間，直到預(yù)定的終止準(zhǔn)則被滿足。

現(xiàn)有技術(shù)的方法通過探測與其它車輛的相對距離控制變道操縱。相反地，本發(fā)明方法目的在于將機(jī)動車輛置于給定的目標(biāo)區(qū)域或給定的目標(biāo)空間中，其中給定的目標(biāo)區(qū)域或給定的目標(biāo)空間沿著相鄰車道以所述的交通堵塞隊列的平均速度移動。這可被看作用于將機(jī)動車輛停放在“移動停車空間”的“停車操縱”。換句話說，空閑目標(biāo)空間可通過控制單元被建模成例如移動矩形，機(jī)動車輛必須被置于該空閑目標(biāo)空間。

本發(fā)明提供了下列優(yōu)勢：當(dāng)駕駛員在像例如接近主路的出口的情形下或由于前面的車道的盡頭或由于前面的事故不得不在交通堵塞中改換隊列時，駕駛員可被輔助。本發(fā)明的方法使機(jī)動車輛在擁擠的交通中自 動改換隊列，即使機(jī)動車輛剛好適合于空閑目標(biāo)空間，以至于在速度高于給定的平均速度下屬于有效的交通情況的給定的安全距離不被滿足。

本發(fā)明還包括可選的實施例，其具有提供額外技術(shù)優(yōu)勢的特征。

在一個實施例中，所述觸發(fā)準(zhǔn)則包括下列條件中的至少一個。一個條件是指示器被駕駛員設(shè)置。這包括的優(yōu)勢為，在沒有任何進(jìn)一步檢測的情況下，已知的是駕駛員為變道做準(zhǔn)備。一個條件是控制單元檢測在相鄰車道上的交通堵塞隊列。這確保選擇了用于協(xié)調(diào)或控制變道操縱的正確的方法。一個條件是機(jī)動車輛和/或其它兩輛車輛(在其它兩輛車輛之間有空閑目標(biāo)空間可利用)的行駛速度小于給定的最大速度，例如10km/h。這確保了操縱可在不考慮預(yù)定的安全距離的情況下被執(zhí)行，否則可能觸發(fā)自動緊急制動。一個條件是駕駛員確認(rèn)控制單元可以執(zhí)行操縱。為此目的，可在汽車中設(shè)置諸如按鈕的控制元件。優(yōu)勢為在設(shè)置指示器之后駕駛員依舊裝備有用于防止自動操縱的控制機(jī)制。檢測交通堵塞隊列可通過檢測相鄰車道上的其它車輛的位置和例如基于數(shù)字地圖建模交通堵塞隊列來執(zhí)行，其中，在數(shù)字地圖中控制單元映射或記錄被檢測到的位置?；谶@種位置的記錄，其它車輛的平均距離和平均速度可被確定且可分別與所述最大距離和所述最大速度進(jìn)行對比。

在一個實施例中，控制單元通過將兩輛其它車輛的位置標(biāo)映射所述數(shù)字地圖中來檢測空閑目標(biāo)空間，其中適合準(zhǔn)則被滿足。如果預(yù)定面積的邊界適合在兩輛其它車輛的位置之間，則邊界可以作為空閑目標(biāo)空間的邊界框。這個邊界框必須適合在兩輛其它車輛之間以為了滿足可以將機(jī)動車輛置于其它兩輛車輛之間的條件?？臻e目標(biāo)空間的邊界可在數(shù)字地圖中移動，使得它保持在兩輛其它車輛之間且它可用作目標(biāo)區(qū)域，其中，機(jī)動車輛必須被操縱到或置于目標(biāo)區(qū)域。這與當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法執(zhí)行自動變道操縱時的自動變道操縱相比是不同的概念。主要區(qū)別為邊界界定了朝向兩個方向即朝向在空閑目標(biāo)空間的前面和后面移動的兩輛其它車輛中的前面一輛和后面一輛被限定的有限的區(qū)域。

在一個實施例中，所述適合準(zhǔn)則包括的條件為，空閑目標(biāo)空間處于機(jī)動車輛的預(yù)定相對位置。這確保了機(jī)動車輛可以利用調(diào)節(jié)或保存的轉(zhuǎn)向角的預(yù)定值從當(dāng)前行駛車道移動或駕駛到相鄰車道。

在一個實施例中，所述終止準(zhǔn)則包括下列條件中的至少一個。一個條件是機(jī)動車輛到達(dá)空閑目標(biāo)空間。換句話說，機(jī)動車輛成功地被置于空閑目標(biāo)空間中使得方法可被終止。一個條件是機(jī)動車輛的至少一個預(yù)定操作裝置被致動。這種操作裝置可以是方向盤、制動踏板和/或油門踏板。這提供的優(yōu)勢為，駕駛員可以通過接管對機(jī)動車輛的控制中斷自動操縱。一個條件是違背所述適合準(zhǔn)則。換句話說，當(dāng)適合準(zhǔn)則不再被滿足時，操縱被中斷。這允許當(dāng)這個空閑目標(biāo)空間在操縱期間動態(tài)的變化時，跟隨該空閑目標(biāo)空間。如果機(jī)動車輛不再適合當(dāng)前的空閑目標(biāo)空間，則操縱被中斷。這個實施例通過借助于機(jī)動車輛的傳感器連續(xù)探測空閑目標(biāo)空間來得到。

為了探測適合準(zhǔn)則和/或終止準(zhǔn)則的滿足情況，一個實施例將檢測數(shù)據(jù)用于檢測其它車輛，其中檢測數(shù)據(jù)通過結(jié)合下列傳感器類型中的至少兩種的傳感器數(shù)據(jù)來產(chǎn)生：超聲波傳感器、相機(jī)傳感器、雷達(dá)傳感器、車輛間通信裝置(例如基于WiFi-標(biāo)準(zhǔn))。對于相機(jī)傳感器，停車系統(tǒng)可設(shè)置俯視相機(jī)，俯視相機(jī)被設(shè)計為在停車操縱期間提供機(jī)動車輛的周圍環(huán)境的模擬俯視圖。雷達(dá)傳感器可以是用于檢測在50cm到20m的范圍內(nèi)的距離的車輛的中程雷達(dá)。所述傳感器數(shù)據(jù)的結(jié)合可通過將傳感器數(shù)據(jù)記錄到所述數(shù)字地圖中并基于記錄的傳感器數(shù)據(jù)推導(dǎo)或檢測其它車輛的位置或輪廓來得到。通過將傳感器數(shù)據(jù)映射到數(shù)字地圖，傳感器數(shù)據(jù)的來源變得不相干，使得所有被映射的傳感器數(shù)據(jù)被結(jié)合用于其它車輛的檢測。傳感器數(shù)據(jù)的結(jié)合允許檢測機(jī)動車輛的10m內(nèi)特別是5m內(nèi)的靜止的和移動的對象。

通過控制信號對機(jī)動車輛的移動的控制可通過控制用于設(shè)置車輛速度的機(jī)動車輛的制動器和/或引擎得到。轉(zhuǎn)向角可由用于機(jī)動車輛的伺服 轉(zhuǎn)向單元或線控轉(zhuǎn)向單元的控制信號控制。諸如所述傳感器數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)可以通過諸如CAN總線(CAN控制器局域網(wǎng)絡(luò))的數(shù)字通信總線得到，數(shù)字通信總線還提供車輛數(shù)據(jù)如機(jī)動車輛的行駛速度和當(dāng)前方向盤角度。

本發(fā)明的另一方面涉及機(jī)動車輛的控制單元。本發(fā)明的控制單元包括被設(shè)計為執(zhí)行本發(fā)明方法的實施例的數(shù)字處理裝置。處理裝置可通過一個或者多個微控制器和/或微處理器來設(shè)置?？刂茊卧杀辉O(shè)置為電子控制單元(ECU)。

本發(fā)明還提供了一種機(jī)動車輛。本發(fā)明的機(jī)動車輛以本發(fā)明控制單元的實施例為特征。本發(fā)明的機(jī)動車輛可被設(shè)計為客運(yùn)車輛或貨運(yùn)車輛。

在下文中描述本發(fā)明的示例性的實施例。

附圖說明

附圖示出：

圖1：本發(fā)明機(jī)動車輛的實施例的示意圖；

圖2：交通堵塞情況的示意圖；以及

圖3：示出當(dāng)可由圖1的機(jī)動車輛執(zhí)行時的本發(fā)明方法的實施例的簡圖。

具體實施方式

在下文中說明的實施例為本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，在實施例中，被描述的實施例的組件各自代表本發(fā)明的單獨特征，單獨特征被認(rèn)為彼此獨立且分別彼此獨立地組成本發(fā)明，并也以單獨方式或以示出的組合之外的其它方式作為本發(fā)明的組件。此外，所述實施例也可由本發(fā)明已經(jīng)描述的進(jìn)一步的特征來補(bǔ)充。

在圖中具有相同功能的元件用相同參考標(biāo)記來標(biāo)注。

圖1示出了可以是客運(yùn)車輛的機(jī)動車輛1的俯視圖。機(jī)動車輛1可包括電子控制單元2，其可從超聲波傳感器4和/或相機(jī)5和/或雷達(dá)6接收傳感器數(shù)據(jù)3。圖1示出超聲波傳感器4可用的檢測范圍7，相機(jī)5可 用范圍8和雷達(dá)6可用的檢測范圍9?？刂茊卧?可根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)3產(chǎn)生控制信號10?？刂茊卧?還可被連接到諸如CAN總線的通信總線11。通過通信總線11，控制單元2可接收諸如當(dāng)前車輛速度和/或當(dāng)前轉(zhuǎn)向角的進(jìn)一步的車輛數(shù)據(jù)。

借助于控制信號10，控制單元2可控制用于設(shè)置轉(zhuǎn)向角的電可控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12、用于使機(jī)動車輛1減速的電可控制動系統(tǒng)13和/或用于使機(jī)動車輛1加速的電可控引擎14。控制信號10可通過通信總線11傳送至系統(tǒng)12、13、14。

借助于控制單元2，機(jī)動車輛1可被自動地操縱或駕駛，使得駕駛員(未示出)不需要執(zhí)行任何駕駛行為。

特別地，控制單元2被設(shè)計為在如在圖2中所示的交通堵塞情況15中操縱或控制機(jī)動車輛1。圖2描繪了正行駛在行駛車道16上的機(jī)動車輛1。在相鄰車道17上，包括數(shù)個其它車輛19、20、21的交通堵塞隊列18正在以與機(jī)動車輛1相同的方向移動。機(jī)動車輛1的駕駛員希望變道使得機(jī)動車輛1被操縱到相鄰車道17。

控制單元2可自動地執(zhí)行變道操縱22。為此，如圖3中所示的方法可由控制單元2執(zhí)行?？刂茊卧?驗證觸發(fā)準(zhǔn)則23被滿足。觸發(fā)準(zhǔn)則23包括步驟S1，在步驟S1中駕駛員使用指示器24。在步驟S2中，控制單元2驗證預(yù)定的功能場景25被滿足。功能場景25可包括機(jī)動車輛1的行駛速度26(見圖2)的范圍為0-10km/h。功能場景25的另一條件可以是周圍對象在隊列中。特別地，相鄰車道17上的交通堵塞隊列18被檢測到。交通堵塞隊列18可基于傳感器數(shù)據(jù)3被檢測到。為此，傳感器數(shù)據(jù)3可被記錄或映射到數(shù)字地圖27中，數(shù)字地圖27可以數(shù)字形式表示交通堵塞情況15。如果在交通堵塞隊列18中的其它車輛19、20、21的平均速度28在預(yù)定范圍內(nèi)，則交通堵塞隊列18可被檢測到。而且，隊列18的其它車輛19、20、21之間的距離29的平均值在預(yù)定值范圍內(nèi)。

如果功能場景25沒有被滿足(減號標(biāo)記“-”)，則變道功能保持關(guān)閉 (OFF)并且方法在步驟S3中結(jié)束。如果功能場景25被滿足(加號標(biāo)記“+”)，則控制單元2在步驟S4中指示駕駛員駕駛員必須確認(rèn)用于自動變道的控制單元功能的激活。如果在步驟S5中控制單元2檢測到駕駛員沒有確認(rèn)激活(減號標(biāo)記)，則功能保持關(guān)閉且方法在步驟S6中結(jié)束。如果駕駛員確認(rèn)自動變道操縱的激活(加號標(biāo)記)，則控制單元2在步驟S7中自動地操縱進(jìn)入隊列18。當(dāng)控制單元2操縱機(jī)動車輛1時，則控制單元2在步驟S8中確定終止準(zhǔn)則30是否被滿足。如果終止準(zhǔn)則30沒有被滿足，則控制單元2繼續(xù)步驟S7。如果終止準(zhǔn)則30被滿足(加號標(biāo)記)，則方法在步驟S8中結(jié)束或關(guān)閉。終止準(zhǔn)則30可包括駕駛員在其操縱期間轉(zhuǎn)向、制動或加速機(jī)動車輛1。

在步驟S7中，控制單元2可觀察在相鄰車道17上的兩輛其它車輛19、20之間的空閑目標(biāo)空間31。空閑目標(biāo)空間31以相當(dāng)于其它車輛19、20的車輛速度的速度移動。如果空閑空間31滿足給定適合準(zhǔn)則32(見圖1)，則控制單元2操縱機(jī)動車輛1進(jìn)入空閑目標(biāo)空間31。如果適合準(zhǔn)則32沒有被滿足，則這自動意味著終止準(zhǔn)則30被滿足。目標(biāo)空間31可由預(yù)定邊界33限定，預(yù)定邊界33必須適合在兩輛鄰近的車輛19、20之間，這屬于適合準(zhǔn)則32的一部分。

總體而言，控制單元2使機(jī)動車輛1能夠在交通堵塞或在交通擁堵中自動地改變隊列。因此總的來說，示例示出了本發(fā)明是如何提供駕駛隊列改變的。