專利名稱：汽車尤其是轎車和用于控制汽車尤其是轎車的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車，尤其是轎車，其具有至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)和導(dǎo)航器件，所述導(dǎo)航器件配設(shè)有至少一個用于檢測壓力或拉力或扭力的傳感器，所述傳感器與用于分析其信號的評估單元耦連，在超過或低于優(yōu)選保存在該評估單元中的信號閾值時，所述評估單元使駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)。本發(fā)明還涉及一種用于控制汽車尤其是轎車的方法，所述方法根據(jù)施加在導(dǎo)航器件的傳感器上的力，例如壓力、拉力或扭力等進行，所述傳感器的傳感器信號由評估單元分 析，其中，在超過或低于閾值時使駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
由DE 102007020936A1已知一種汽車，其用作導(dǎo)航器件的方向盤配有用于檢測方向盤上的拉力或壓力的傳感器。通過施加在方向盤上的拉力或壓力，在超過閾值時激活或去激活至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)提供一種汽車或一種用于控制汽車的方法，其中，汽車的控制通過簡單的措施變得明顯更加舒適。該技術(shù)問題按本發(fā)明一方面通過一種汽車尤其是轎車解決，其具有至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)和導(dǎo)航器件，所述導(dǎo)航器件配設(shè)有至少一個用于檢測壓力或拉力或扭力的傳感器，該傳感器的信號傳輸至用于分析的評估單元，在超過或低于優(yōu)選保存在評估單元中的信號閾值時，所述評估單元使駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)，其中，設(shè)置有控制器，該控制器在超過或低于所述閾值時被激活，并且將由駕駛員輔助系統(tǒng)至少部分承擔(dān)的汽車功能轉(zhuǎn)換為手動操作或者將手動操作轉(zhuǎn)換為由所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)進行至少部分操作控制。該技術(shù)問題另一方面通過一種用于控制汽車尤其是轎車的方法解決，所述方法根據(jù)施加在導(dǎo)航器件的傳感器上的力，例如壓力、拉力或扭力等進行，所述傳感器的傳感器信號由評估單元分析，其中，在超過或低于閾值時使駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)，其中，在超過或低于所述閾值時激活控制器，并且將由駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)的通過控制器進行的汽車功能轉(zhuǎn)換為手動操作或者將通過控制器進行的手動操作轉(zhuǎn)換為駕駛員輔助系統(tǒng)的至少一個功能。通過本發(fā)明，汽車尤其是轎車的駕駛員可以通過相應(yīng)地施加在導(dǎo)航器件如方向盤、控制桿或操縱桿等上的力只由駕駛員承擔(dān)和影響在道路交通中的汽車的控制。在這種運行方式中，一個或多個駕駛員輔助系統(tǒng)沒有啟動。只由駕駛員對道路交通中的汽車進行的控制例如在以下情況下是特別有利的，即，駕駛員由于某種原因想要突然改變其預(yù)先設(shè)定的例如輸入在其汽車的導(dǎo)航系統(tǒng)中的路徑。這樣該駕駛員在汽車行駛之前或之中激活的一個或多個駕駛員輔助系統(tǒng)就由于壓力、拉力或扭力增大超過閾值(例如由汽車方向盤的轉(zhuǎn)向運動引起)而至少部分地去激活。對汽車的控制由此轉(zhuǎn)換為駕駛員的手動操作。在這種運行方式中，所述汽車可以像傳統(tǒng)汽車一樣由駕駛員控制。如果例如施加在汽車方向盤或控制桿上的壓力或拉力或扭力又減小低于某一閾值，則曾由汽車駕駛員在行駛之前或之中激活的一個或多個駕駛員輔助系統(tǒng)被重新激活。因此，汽車的手動控制重新過渡為至少由駕駛員輔助系統(tǒng)支持的控制方式。在此，本發(fā)明的主要優(yōu)點在于，從在道路交通中汽車的手動控制到由駕駛員輔助系統(tǒng)支持的控制的過渡以及相反的過渡連續(xù)地通過控制器進行，使得從對汽車的手動控制到駕駛員輔助系統(tǒng)的控制的過渡和相反的過渡至少在很大程度上流暢地轉(zhuǎn)換。駕駛員輔助系統(tǒng)可以是輔助系統(tǒng)，如車道變換輔助系統(tǒng)、用于自動調(diào)節(jié)車距的系統(tǒng)、循跡輔助系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定系統(tǒng)和道路交通中的速度調(diào)節(jié)設(shè)備。這些輔助系統(tǒng)中的單個系統(tǒng)或者這些單個系統(tǒng)的任意組合均可以使用在汽車中。 如果設(shè)置有至少部分自主式的汽車控制系統(tǒng)，則形成了本發(fā)明的一個特別的優(yōu)點，該控制系統(tǒng)與至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)，優(yōu)選與多個駕駛員輔助系統(tǒng)共同工作。通過導(dǎo)航器件(優(yōu)選設(shè)計為方向盤)上的拉力或壓力或扭力超過某一響應(yīng)值，例如在道路交通中汽車的部分自主式控制通過按本發(fā)明地使用控制器而切換為只由駕駛員控制汽車，或者從駕駛員控制汽車轉(zhuǎn)換為通過控制器對汽車進行至少部分自主式的控制。部分自主式汽車控制系統(tǒng)包括所有的輔助系統(tǒng)，車道變換輔助系統(tǒng)、用于自動調(diào)節(jié)車距的系統(tǒng)、循跡輔助系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定系統(tǒng)和速度調(diào)節(jié)設(shè)備。在本發(fā)明技術(shù)主題的一種優(yōu)選實施形式中規(guī)定，控制器設(shè)計為積分控制器。通過使用積分控制器至少將調(diào)節(jié)偏差減小到可忽略的程度。這尤其對于從駕駛員輔助控制系統(tǒng)到汽車手動控制的轉(zhuǎn)換或在從部分自主式控制到駕駛員手動控制的轉(zhuǎn)換中是有利的，因為駕駛員不用必須補償汽車的兩個控制系統(tǒng)之間的差別。如果控制器設(shè)計為PID控制器或者PI控制器，則可以確保從駕駛員對汽車的手動控制特別流暢地過渡為至少由至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)支持的汽車控制或部分自主式汽車控制和確保相反地過渡。所述控制器的控制功能特別適用于從駕駛員對汽車的手動控制到至少由駕駛員輔助系統(tǒng)支持的汽車控制或部分自主式汽車控制之間連續(xù)地來回轉(zhuǎn)換。特別優(yōu)選的是，所述控制器，尤其是PID控制器與控制對象構(gòu)成控制回路，所述控制對象設(shè)計為一階延遲環(huán)節(jié)或者設(shè)計為非振蕩的二階延遲環(huán)節(jié)。這種控制回路具有足夠大的相位裕度，由此為控制回路和其導(dǎo)引特性形成了相對較大的穩(wěn)定裕度。這種控制回路的通過頻率也使得控制回路能夠相對較快地對指令參數(shù)的變化或干擾作出反應(yīng)。特別優(yōu)選的是，在超過所述閾值時，由駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)的汽車功能或優(yōu)選部分自主的汽車控制轉(zhuǎn)換為通過操作人員對汽車進行的手動操作。在本發(fā)明技術(shù)主題的另一種優(yōu)選實施形式中規(guī)定，在低于所述閾值時，僅由所述駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)汽車的至少一項功能。對于駕駛員輔助系統(tǒng)設(shè)計為具有多個駕駛員輔助系統(tǒng)的部分自主式力控制系統(tǒng)的情況，在低于閾值時該部分自主式汽車控制系統(tǒng)對汽車進行控制。通過這種汽車控制系統(tǒng)確保了尤其是年長者或者駕駛能力有限的人也能特別可靠地控制汽車。所述導(dǎo)航器件優(yōu)選設(shè)計為方向盤或控制桿或操縱桿。尤其當(dāng)方向盤配有至少一個用于檢測壓力或拉力或扭力的傳感器(該傳感器例如可以布置在由皮革等制成的方向盤外罩層與泡沫塑料內(nèi)層之間)時，通過駕駛員輔助控制系統(tǒng)或部分自主式汽車控制系統(tǒng)對至少一項汽車功能的控制能夠無障礙地轉(zhuǎn)換為操作人員的手動控制。這在轉(zhuǎn)換為手動控制的相反情況下也適用，因為在這兩種情況下均可以由操作人員通過待施加在方向盤上的高于或低于閾值的作用力控制轉(zhuǎn)換過程。
按照本發(fā)明還建議了一種用于控制汽車尤其是轎車的方法，所述方法根據(jù)施加在導(dǎo)航器件傳感器上的力，例如壓力、拉力或扭力等進行，所述傳感器的發(fā)送信號由評估單元分析，其中，在超過或低于閾值時使至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)并且激活控制器，并且通過控制器的運行使在此由駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)的汽車功能轉(zhuǎn)換為汽車駕駛員的手動操作或者通過控制器使手動操作轉(zhuǎn)換為駕駛員輔助系統(tǒng)的至少一項功能。汽車的這種運行方式使得駕駛不穩(wěn)定或年長者能夠在道路交通中可靠地控制或引導(dǎo)汽車。因為原則上，當(dāng)駕駛員未在導(dǎo)航器件例如方向盤上施加力時，汽車由駕駛員輔助系統(tǒng)或者多個例如車道變換輔助系統(tǒng)、用于自動調(diào)節(jié)車距的系統(tǒng)、循跡輔助系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定系統(tǒng)和道路交通中的速度調(diào)節(jié)設(shè)備進行引導(dǎo)。在此，輔助系統(tǒng)可以有利地以不同的組合方式用于不受駕駛員影響地引導(dǎo)汽車。


在以下的說明中借助在附圖中簡化示出的實施例闡述本發(fā)明。在附圖中圖I單純示意性地借助框圖示出通過駕駛員或通過至少部分自主的汽車控制系統(tǒng)對轎車的控制并且圖2單純示意性地示出用于在部分自主式控制系統(tǒng)和通過駕駛員控制轎車之間轉(zhuǎn)換的控制回路。
具體實施例方式在圖I中示例性地示出作為導(dǎo)航器件的方向盤10，該方向盤10具有例如由皮革層或塑料層構(gòu)成的外罩11，在該外罩11下方配有多個在此未示出的、布置在方向盤10周向上的傳感器，所述傳感器嵌入外罩11與方向盤10的同樣未不出的泡沫塑料層之間。所述傳感器在此情況下設(shè)計為壓力傳感器，通過其在方向盤10內(nèi)的布置操作人員可以用手指或者用手掌在壓力傳感器上施加壓力。通過至少一個施加在方向盤10上的壓力，在此情況下由壓力傳感器產(chǎn)生電信號，所述電信號作為輸入信號13被傳送給評估單元12，該評估單元例如可以設(shè)計為比較器或者施密特觸發(fā)器。評估單元12比較輸入信號13和用作閾值的響應(yīng)值，并且優(yōu)選在超過該響應(yīng)值時發(fā)出輸出信號14，該輸出信號作為指令參數(shù)被傳送至控制回路15，該控制回路在此情況下由PID控制器16和非振蕩的PT2控制對象17構(gòu)成。在此情況下，通過控制回路15在超過閾值時將在低于閾值時由部分自主的控制系統(tǒng)18進行的汽車控制轉(zhuǎn)換為只能由駕駛員影響的手動控制運行。在此情況下，在通過部分自主的控制系統(tǒng)18控制汽車期間處于運行狀態(tài)的駕駛員輔助系統(tǒng)在手動控制汽車時由操作人員停止運行。然而也可以設(shè)想，并不是所有的駕駛員輔助系統(tǒng)均在手動控制汽車期間停止運行。如果汽車駕駛員在一定程度上減小其在方向盤上的壓力，使得評估單元12內(nèi)的輸入信號13低于響應(yīng)值，則由此在評估單元12上產(chǎn)生的輸出信號14又作為指令參數(shù)傳送給控制回路15，由此借助控制回路使操作人員對汽車的手動控制轉(zhuǎn)換為通過部分自主的控 制系統(tǒng)18對汽車的控制。在轉(zhuǎn)換為通過部分自主的控制系統(tǒng)18對汽車進行控制的同時，關(guān)閉的駕駛員輔助系統(tǒng)啟動，從而不用駕駛員影響地可靠地在道路交通中引導(dǎo)汽車。
權(quán)利要求
1.一種汽車，尤其是轎車，具有至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)和導(dǎo)航器件(10)，所述導(dǎo)航器件配設(shè)有至少一個用于檢測壓力或拉力或扭力的傳感器，所述傳感器與用于分析該傳感器的信號的評估單元(12)耦連，在超過或低于優(yōu)選保存在所述評估單元(12)中的信號閾值時，所述評估單元使所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)，其特征在于，設(shè)置有控制器(16)，該控制器在超過或低于所述閾值時被激活，并且將由所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)對汽車進行至少部分控制還原為駕駛員的手動操作或者將對汽車的手動控制轉(zhuǎn)換為由所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)進行的至少部分的控制。
2.按權(quán)利要求I所述的汽車，其特征在于，所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)設(shè)計為至少部分自主的汽車控制系統(tǒng)(18)。
3.按權(quán)利要求I或2所述的汽車，其特征在于，所述控制器(16)設(shè)計為積分控制器。
4.按權(quán)利要求I至3之一所述的汽車，其特征在于，所述控制器(16)設(shè)計為PID控制器或者PI控制器。
5.按權(quán)利要求I至4之一所述的汽車，其特征在于，所述控制器(16)與控制對象(17)一同設(shè)置在控制回路(15)中，所述控制對象(17)設(shè)計為一階延遲環(huán)節(jié)或者設(shè)計為非振蕩的二階延遲環(huán)節(jié)。
6.按權(quán)利要求I至5之一所述的汽車，其特征在于，在超過所述閾值時，由所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)的汽車功能轉(zhuǎn)換為通過操作人員進行的手動操作。
7.按權(quán)利要求I至5之一所述的汽車，其特征在于，在低于所述閾值時，僅由所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)，優(yōu)選所述部分自主的汽車控制系統(tǒng)至少部分承擔(dān)對汽車的控制。
8.按權(quán)利要求I所述的汽車，其特征在于，所述導(dǎo)航器件設(shè)計為方向盤(10)或控制桿或操縱桿。
9.一種用于控制道路交通中的汽車尤其是轎車的方法，所述方法根據(jù)施加在導(dǎo)航器件(10)的傳感器上的力，例如壓力、拉力或扭力等進行，所述傳感器的傳感器信號由評估單元 12)分析，其中，在超過或低于閾值時使至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)，其特征在于，在超過或低于所述閾值時激活控制器(16)，并且通過所述控制器(16)使至少部分由所述駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)的對汽車的控制轉(zhuǎn)換為操作人員對汽車的手動控制或者通過控制器(16)使對汽車的手動控制轉(zhuǎn)換為所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)對汽車至少部分的控制。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，從對汽車的手動控制到通過所述駕駛員輔助系統(tǒng)對汽車至少部分的控制的轉(zhuǎn)換或者從通過所述駕駛員輔助系統(tǒng)對汽車至少部分的控制到手動控制的轉(zhuǎn)換通過所述控制器(16)積分作用的控制功能實現(xiàn)。
11.按權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述積分作用的控制功能與時間延遲的一階控制對象或者時間延遲的非振蕩二階控制對象一起構(gòu)成所述控制回路(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車，尤其是轎車，其具有至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)和導(dǎo)航器件(10)，所述導(dǎo)航器件配設(shè)有至少一個用于檢測壓力或拉力或扭力的傳感器，所述傳感器與用于分析其信號的評估單元(12)耦連，在超過或低于優(yōu)選保存在該評估單元(12)中的信號閾值時，所述評估單元使所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)或停止運轉(zhuǎn)，其中，設(shè)置有控制器(16)，該控制器在超過或低于閾值時被激活，并且將由所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)的汽車功能還原為通過駕駛員手動操作或者將手動操作轉(zhuǎn)換為由所述至少一個駕駛員輔助系統(tǒng)承擔(dān)。
文檔編號B60R16/02GK102963362SQ20121031283
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者C.施米特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司