用于运行紧急制动系统的方法、紧急制动系统以及车辆与流程

1.本发明涉及车辆主动安全领域，具体而言涉及一种用于运行紧急制动系统的方法。此外，本发明涉及一种用于车辆的紧急制动系统、一种车辆以及一种计算机程序产品。


背景技术：

2.随着车辆自动化和智能化的逐步发展，对车辆的安全性以及智能性的要求越来越高。
3.目前，车辆中通常配备有自动紧急制动系统(缩写：aebs，英文：autonomous emergency braking system)，其通过雷达、摄像头等传感器检测车辆周围的交通参与者并且在探测到交通参与者时根据碰撞紧急程度向车内驾驶员进行预警并且根据紧急情况采取制动措施，以降低或避免碰撞风险。
4.这种自动紧急制动系统虽然能够有效地对车辆中的驾驶员进行预警并且在驾驶员无法采取有效措施或者忽视该预警的情况下能够自动地制动车辆，然而对于车辆外部被探测到的交通参与者而言，它们无法获知该车辆的靠近以及操作并且也无法意识到可能的碰撞风险。这在不同的交通状况中，尤其例如在高速公路上或山道等复杂道路中可能导致碰撞风险并且降低了交通参与者提前避让或者逃离的可能性。
5.因此，针对上述问题中的至少一些仍然存在对紧急制动系统的改进方案的需求。


技术实现要素：

6.基于此，本发明提出一种高效的方案，所述方案不仅能够克服现有技术方案中的不足，而且能够特别快速且可靠地在紧急制动的不同阶段有针对性地对车辆行驶方向上的对象进行相应提示和警告，从而不仅提升了紧急制动系统的可靠性和安全性，而且能够提升车辆周围环境中、尤其是车辆行驶方向上的对象的安全性并且减少甚至避免碰撞风险。
7.根据本发明的第一方面，提供一种用于运行紧急制动系统的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
8.s1检测车辆的行驶方向上的对象；
9.s2如果检测到所述对象与所述车辆之间的间距小于第一阈值，则向所述对象输出第一提示信号，其中，根据所述对象的对象类型输出相对应的第一提示信号；和
10.s3如果所述对象与所述车辆之间的间距小于第二阈值，则自动对所述车辆进行制动。
11.本发明的基本构思在于，对现有的紧急制动系统的功能进行扩展，并且基于原有的紧急制动系统，通过增加附加的提示和报警功能，针对车辆周围环境中、尤其行驶方向上的不同对象发出相应的提示或报警信号，从而提升交通安全性，降低车辆与周围环境中、尤其是行驶方向上的对象的碰撞风险。
12.本发明的技术方案的有利构型能够从以下可选的实施方式中获得。
13.根据本发明的方法的一个可选实施方式设置，在步骤s2中，向所述车辆的驾驶员
输出第二提示信号。通过这种实施方式，能够在向车外的对象进行提示的同时对车内的驾驶员进行提示，使得驾驶员能够提前获知车辆周围环境中、尤其行驶方向上的对象并能够在紧急制动启动之前手动地采取相应措施，例如制动或者转向。
14.根据本发明的方法的一个可选实施方式设置，所述对象包括能运动的对象和不能运动的对象，在步骤s2中，仅针对能运动的对象输出第一提示信号。通过这种实施方式能够有针对性地向车辆周围环境中的对象，尤其是有意识或者说有能动性的对象进行提示，从而一方面避免不必要地输出第一提示信号，另一方面能够降低对周围环境的影响。
15.根据本发明的方法的一个可选实施方式设置，所述能运动的对象包括行人、机动车、骑行者、动物等，如果所述对象类型为动物，则输出超声波或次声波信号和/或光信号作为第一提示信号；如果所述对象类型为行人、机动车或骑行者，则输出声音信号和/或光信号作为第一提示信号。通过这种实施方式能够考虑对象类型并且针对不同的对象或者说交通参与者输出相应的提示信号，从而使对象能够获知与车辆的碰撞风险并且能够及时地避让或者逃离。
16.根据本发明的方法的一个可选实施方式设置，所述第一提示信号和/或所述第二提示信号的信号强度随着所述间距的减小而增大。通过这种实施方式能够使车辆行驶方向上的对象和/或车内驾驶员清晰地了解碰撞风险，从而采取相应措施避让或者逃离并因此降低甚至避免碰撞风险。
17.根据本发明的方法的一个可选实施方式设置，所述第一阈值处于100m至300m之间，例如150m，所述第二阈值处于10m至100m之间，例如30m。通过这种方式能够确保足够的预警和制动距离，从而提高车辆周围环境中的对象的安全性，降低碰撞风险。
18.根据本发明的第二方面，提供一种用于车辆的紧急制动系统，所述紧急制动系统包括：
19.环境检测模块，其配置为适于检测车辆的行驶方向上的对象；
20.制动模块，其配置为适于对车辆进行制动；
21.第一提示模块，其配置为适于向车辆的行驶方向上的对象输出第一提示信号；
22.第二提示模块，其配置为适于向车辆中的驾驶员输出第二提示信号；
23.控制模块，其与所述环境检测模块、所述制动模块、所述第一提示模块和所述第二提示模块通信连接并且配置为适于根据所述环境检测模块的检测信号控制所述第一提示模块和/或所述第二提示模块和/或所述制动模块；
24.其中，所述第一提示模块根据所述对象的对象类型输出相对应的第一提示信号。
25.根据本发明的紧急制动系统的一个可选实施方式设置，所述第一提示模块包括声波发生器、例如超声波或次声波发生器和/或包括光信号发生器，例如灯光装置。通过这种实施方式能够输出不同形式的提示信号，从而能够有针对性地向车辆行驶方向上的对象发送不同提示信号。
26.根据本发明的紧急制动系统的一个可选实施方式设置，所述第二提示模块包括语音装置和/或灯光装置和/或显示器和/或振动发生器。通过这种实施方式能够提供不同的驾驶员提示信号，使得驾驶员能够明确且快速地获知车辆行驶方向上的对象。
27.根据本发明的紧急制动系统的一个可选实施方式设置，所述环境检测模块包括至少一个环境传感器和测距传感器，所述环境传感器构造为摄像头或激光雷达或毫米波雷达
或红外线传感器。根据不同的环境传感器能够获知车辆行驶方向上的不同对象，尤其是位于不同位置和距离的对象。
28.根据本发明的紧急制动系统的一个可选实施方式设置，所述第一提示模块布置在所述车辆的外围，所述第二提示模块布置在所述车辆的内部。通过这种实施方式能够特别直接地输出提示信号。此外，这种实施方式能够特别简单地实现对第一提示模块的加装。
29.根据本发明的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括根据本发明的紧急制动系统。
30.根据本发明的第四方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时至少用于辅助实施根据本发明的方法。
31.本发明的更多的特征从权利要求、附图和附图的描述中变得显而易见的。在上述说明中提到的特征和特征组合以及在下文的附图描述中提到的和/或只在附图中示出的特征和特征组合不仅可以以相应指定的组合使用，而且可以在不脱离本发明的范围的情况下以其它组合使用。因此，下述内容也视作被本发明涵盖和公开：这些内容未在附图中明确示出并未被明确解释，而是源自由来自所解释的内容的分离的特征所组成的组合并由这些组合产生。下述内容和特征组合也被视作是被公开的：其不具有原始撰写的独立权利要求的所有特征。此外，下述内容和特征组合被视作尤其被上文内容所公开：其超出或偏离权利要求的引用关系中所限定的特征组合。
附图说明
32.下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。在附图中：
33.图1示出了根据本发明的用于车辆的紧急制动系统的一个实施方式的示意图；
34.图2示出了根据本发明的方法的一个实施方式的方法步骤；
35.图3示出了根据本发明的方法的一个实施方式的提示场景；
36.图4示出了图3中的实施方式的紧急制动场景；
37.图5示出了根据本发明的方法的另一实施方式的提示场景；
38.图6示出了根据本发明的方法的另一实施方式的提示场景。
具体实施方式
39.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施方式对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，而不用于限定本发明的保护范围。
40.图1示出了根据本发明的用于车辆1的紧急制动系统10的一个实施方式的示意图。根据该实施方式，车辆1例如构造为具有至少部分自动驾驶功能的机动车1。车辆1包括紧急制动系统10。
41.紧急制动系统10包括环境检测模块100、制动模块200、第一提示模块300、第二提示模块400和控制模块500。根据该实施方式，环境检测模块100包括摄像头、激光雷达和红外线传感器和测距传感器，它们布置在车辆1的外围并且能够检测车辆1的周围环境中的对象。制动模块200包括制动器(未示出)并且用于对车辆1进行制动。
42.第一提示模块300布置在车辆1的外围并且可以包括声波发生器和光信号发生器。声波发生器能够构造为超声波传感器或者次声波传感器，并且可以发出无法被人耳听到但是可以被特定的动物听到的声波信号。替代地，声波发生器也可以发出人耳可听到的声音信号。在这种情况下，声波发生器可以构造为车辆喇叭。光信号发生器可以发出不同频段的光波信号，这些光波信号可以被人眼或动物看到。根据该实施方式，光信号发生器构造为灯光装置，尤其是车辆的前大灯。根据本发明，第一提示模块300可以是布置在车辆1中的现有模块，也可以是加装到车辆1上的模块。
43.第二提示模块400布置在车辆1中并且用于向车辆1中的驾驶员输出第二提示信号。根据该实施方式，第二提示模块400构造为车辆1内的语音装置并且能够为驾驶员发出语音提示。替代地，第二提示模块400也可以构造为车辆1内的灯光装置，通过灯光装置的光信号为驾驶员发出灯光提示信号。第二提示模块400还可以构造为车辆1内的显示器，在该显示器上输出例如文字提示。此外，还可以考虑座椅中的振动发生器作为第二提示模块400。
44.控制模块500构造为车辆1的控制器并且与环境检测模块100、制动模块200、第一提示模块300和第二提示模块400通信连接。控制模块500能够根据环境检测模块100的检测信号控制第一提示模块300、第二提示模块400和制动模块200。
45.图2示出了根据本发明的方法的一个实施方式的方法步骤。在步骤s1中，检测车辆1的行驶方向上的对象。该对象可以是能运动的对象或者不能运动的对象。在本发明中，能运动的对象理解为具有能动性的对象，例如机动车，行人，骑行者以及动物。而不能运动的对象例如理解为不具有能动性的对象，例如交通基础设施、例如交通指示牌和护栏等，植被，建筑物。
46.在步骤s2中，如果检测到对象与车辆1之间的间距小于第一阈值，则向该对象输出第一提示信号。该第一阈值是间距值并且根据不同的行驶状况处于100m至300m之间。例如在高速公路上行驶时，该第一阈值例如可以是300m，而例如在街道中行驶时，该第一阈值例如可以是100m。在此，仅向能运动的对象输出第一提示信号。对于不能运动的对象仅对其进行检测与识别，而不输出第一提示信息。在步骤s2中，根据对象或者说能运动的对象的对象类型输出相对应的第一提示信号。根据该实施方式，对象类型包括机动车，行人，骑行者以及动物。
47.根据另一实施方式，在步骤s2中，还可以同时向车辆1的驾驶员输出第二提示信号。该第二提示信号提示驾驶员存在所检测到的对象，基于该第二提示信号，驾驶员可以采取相应的措施，例如转向或者减速。
48.在步骤s3中，如果该对象与车辆1之间的间距小于第二阈值，则自动对车辆1进行制动。第二阈值是间距值并且根据不同的行驶状况例如处于10m至100m之间。与第一阈值对应地，例如在高速公路上行驶时，第二阈值可以是100m，而例如在街道中行驶时，第二阈值可以是10m。
49.图3示出了根据本发明的方法的实施方式的提示场景。在该实施方式中，本车辆1沿着行驶方向f行驶在具有双车道的高速公路上。在本车辆1的车道前方行驶有另一车辆3，在本车辆1的车道的旁边车道上行驶有另一车辆2。在本车辆1的车道旁栽种有植被。本车辆1构造为根据本发明的车辆并且包括紧急制动系统10。
50.本车辆1的环境检测模块100在此包括摄像头与激光雷达的组合并包括测距传感器。在该场景中检测到车辆2和车辆3以及道路旁的植被。摄像头和激光雷达将传感器信号传输给控制模块500，控制模块500接收到这些传感器信号并且对其进行分析处理。在该实施方式中，控制模块500中可以存储有语义分割以及对象分类算法并且对识别到的传感器信号、例如图像数据进行语义分割和对象分类。车辆2和车辆3被检测为能运动的对象，而植被被检测为不能运动的对象。
51.在此，测距传感器测量本车辆1与车辆3的间距并且将间距信号实时地传输给控制模块500。如果本车辆1与车辆3的间距小于第一阈值、例如300m，则控制模块500控制第一提示模块300向车辆3发出第一提示信号并且同时控制第二提示模块400向本车辆1的驾驶员发出第二提示信号，例如语音信号，而不向检测到的车辆2以及路边的植被发出第一提示信号。在该实施方式中，第一提示模块300是本车辆1的前大灯，车辆3从后方接收到本车辆1的光信号。在此，车辆3获知本车辆1在其后方行驶并且逐渐接近它。为了避免可能的碰撞，车辆3可以采取相应的措施，例如并线到相邻车道中或者加速行驶以保持它们之间的安全间距。然而，车辆3也可以保持其行驶状态而不采取任何措施。
52.图4示出了图3中的实施方式的紧急制动场景。在该场景中，随着本车辆1逐渐靠近车辆3，本车辆1与车辆3的间距l2小于第二阈值、例如100m。根据一个实施方式，第二提示模块400发出的提示信号的信号强度越来越大，例如语音信号的音量越来越大。与此同时，控制模块500控制制动模块200自动对本车辆1进行制动，以保持足够大的间距，避免碰撞。在本发明中，紧急制动可以理解为自动紧急制动。
53.图5示出了根据本发明的方法的另一实施方式的提示场景。在该场景中，车辆1沿行驶方向f在街道上行驶，而在车辆1所在道路的前方存在动物，例如狗。如果车辆1的环境检测模块100的环境传感器、例如摄像头检测到这只狗并且如果测距传感器检测到车辆1与狗的间距小于第一阈值、例如100米，则控制模块500控制第一提示模块300向狗发出第一提示信号并且控制第二提示模块400向驾驶员发出第二提示信号。在该实施方式中，第一提示模块300包括超声波发生器并且根据对象类型(动物)发出狗能听到而人无法听到的超声波信号。当然，第一提示模块300也可以是车辆1的前大灯，控制模块500控制前大灯朝着狗发出光信号。狗在接收到超声波信号或者光信号后能够及时地跑到路边。第二提示模块400可以包括显示器并且在显示器上显示狗的画面，驾驶员可以直观地从显示器上看到远处的狗。
54.与图4中的紧急制动场景类似地，如果狗仍位于道路中并且如果车辆1与狗的间距小于第二阈值、例如30米，则控制模块500控制制动模块200自动对车辆1进行制动，以保持足够大的间距，避免车辆1与狗碰撞并且可靠地保护这只狗。
55.图6示出了根据本发明的方法的另一实施方式的提示场景。在该场景中，车辆1仍沿行驶方向f在街道上行驶并且即将行驶通过十字路口，而在车辆1所在道路的前方有行人正要横穿该道路。如果车辆1的环境检测模块100的环境传感器，例如摄像头检测到该行人并且如果测距传感器检测到车辆1与行人的间距小于第一阈值、例如100米，则控制模块500控制第一提示模块300向行人发出第一提示信号并且控制第二提示模块400向驾驶员发出第二提示信号。在该实施方式中，第一提示模块300包括车辆喇叭并且根据对象类型(行人)发出鸣笛信号。第二提示模块400可以包括座椅振动器对驾驶员输出振动信号。行人在听到
该鸣笛信号之后可以及时地停止横穿道路或者快速地横穿道路。
56.与图4中的紧急制动场景类似地，如果行人仍继续横穿道路，例如行人没有听觉或者忽略该鸣笛信号，并且如果车辆1与行人的间距小于第二阈值、例如50米，则座椅振动器的振动强度增大并且控制模块500控制制动模块200自动对车辆1进行制动，以保持足够大的间距，避免车辆1与行人碰撞，从而可靠地保护该行人。
57.对于本领域的技术人员而言，本发明的其它优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本发明就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施方式。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。