CN101282853A - 驾驶员辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有轮辙保持功能的驾驶员辅助系统(20，30)，其包括一用于识别道路上的车道(2)的装置、一在轮辙保持意义上用于干涉机动车(3)的转向系(21)的控制装置(22)，其特征在于：设置有用于检测该机动车(3)相对于所述车道(2)的边缘的位置的装置，还设置有用于检测该机动车(3)的弯道行驶的装置，所述控制装置(22)根据该机动车(3)在所述车道(2)上的位置以及根据一弯道行驶来执行其控制功能。干预取决于机动车位于弯道内侧还是弯道外侧。

Description

驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的驾驶员辅助系统。
背景技术
由DE 101 14 470已知一种变道辅助装置。设置有录像系统作为传感器装置，通过该录像系统可以识别出道路上的车道标记以及因此识别出本机动车相对于其当前所行驶的车道的横向位置。当机动车的横向位置相对车道中心朝一侧或另一侧偏离得超过某一公差极限时，自动对转向系进行调节干预，以便使机动车再次返回到车道中心附近。由此，显著提高了驾驶员的行驶舒适性以及交通安全性，因为驾驶员可以完全专注于交通情况。但如果驾驶员想要有意地变道，例如为了开始超车过程，那么在轮辙保持功能运行时他必须对方向盘施加较大的力，以便克服由轮辙保持辅助装置的调节干预引起的力。出于这个原因，在已知的系统中设置成，当识别出驾驶员的变道意图时，例如借助于操作行驶方向指示器，轮辙保持功能至少有时是不起作用的。
此外，由DE 102 005 024382.7已知一种用于机动车的轮辙保持辅助装置，该装置具有用于识别道路上的车道的传感器装置，以及具有通过调节元件对机动车转向系施加作用力以便将机动车保持在车道上的控制装置和具有用于识别驾驶员变道意图的装置。这里，这样设计所述控制装置，使得在识别出变道意图时，可以在使变道容易的意义上非对称地修正施加在转向系上的力。此外，在识别出从本身车道变换到目标车道的变道意图时，施加在机动车转向系上的力的大小取决于机动车与给定轨迹的偏差，因此，对于本身车道上的给定轨迹与目标车道上的给定轨迹之间的横向位置，力减小或等于零，而对于目标车道的给定轨迹的另一侧的横向位置，力又要增加。
发明内容
具有权利要求1所述特征的本发明具有以下优点，即，进一步改善了具有轮辙保持功能的驾驶员辅助系统的舒适性和安全性。也就是说，在目前已知的驾驶员辅助系统中没有考虑：在弯曲的道路情况下，当机动车沿着车道的内侧曲线或更接近于外侧曲线前行时，会产生不同的转向力。因此，在靠近弯道内侧的车道标线快速行驶时，驾驶员必须对方向盘施加增大了的力，因为必须克服转向系的回复力以及附加地轮辙保持系统的借助机械人为产生的力。本发明确保，驾驶员辅助系统不会妨碍沿着弯道内侧的车道标线的运动型的行驶方式。此外还使得在沿着舒缓弯道的弯道外侧行驶时驾驶员几乎不必对方向盘施加附加力。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面的说明中对其进行详细解释。图中示出：
图1示出交通区域，其中，机动车在直线路段上靠近左侧车道标线行驶；
图2示出交通区域，其中，机动车在弯道上靠近弯道外侧标线行驶；
图3示出交通区域，其中，机动车在弯道上靠近弯道外侧标线快速行驶；
图4示出交通区域，其中，机动车在直线路段上靠近右侧车道标线行驶；
图5示出交通区域，其中，机动车在弯道上靠近弯道内侧标线行驶；
图6示出交通区域，其中，机动车在弯道上靠近弯道内侧标线快速行驶；
图7示出驾驶员辅助系统的主要部件的一个方框图；
图8示出驾驶员辅助系统的主要部件的一个方框图。
具体实施方式
弯道行驶时，当靠近车道标线时对转向柱施加在轮辙保持的方向上起作用的扭矩，以这种方式来通过具有引导轮辙功能的驾驶员辅助系统产生支持。通常，该扭矩通过一个被相应控制的电动机来施加。所述转向干预引起机动车再次远离界定车道的车道标线。此时，在快速驶过的和/或急的弯道上需要较强的干预，以便阻止机动车沿着弯道或车道的外侧方向驶出。与之相反，在这种弯道行驶工况下，不希望的沿着内侧或相应的车道标线的驶出是不太可能发生的，因为转向系的设计由于其固有的回复力已将机动车压在直线延伸的路线上。因此，弯道越急或者越快速地驶过弯道，在接近弯道外侧时驾驶员辅助系统就越强烈地干预转向。另一方面，机动车行驶越快或者驶过的弯道越急，在接近弯道内侧的车道标线时驾驶员辅助系统就越弱地干预(转向)。有利的是，引入机动车的横向加速度作为一个决策标准。在常见的行驶运行工况下，所述横向加速度可以例如位于约0m/s2至约4m/s2之间。有利的是，确定一个横向加速度的阈值。在所述阈值之下和之上，对转向的干预作用较强或较弱。下面还将进一步参照附图对本发明的实施例进行详细说明。在所有附图中，仅部分示出的交通区域以附图数字1标记，在该交通区域内一装备有驾驶员辅助系统的机动车3向前行驶。机动车3的前进方向通过箭头3.1表示。箭头的长度表示行驶速度的大小。在图1中，机动车3在交通区域1的一段基本上没有弯道的路段上由车道标线2.1、2.2界定的车道2上行驶。机动车3的位置靠近“外侧”的车道标线2.1。在所述车道2的直线延伸段中，仅需要驾驶员辅助系统的较弱的干预，以便将机动车3可靠地保持在车道内。图2示出了在车道2的弯曲部分上弯道行驶时的机动车3。这里，该机动车3在弯道外边缘上沿着外侧的车道标线2.1运动。此时，机动车3承受约为1m/s2的横向加速度。横向加速度的方向和大小由箭头3.2来表示。为了能将机动车3可靠地保持在车道内，在这种行驶状况下需要通过驾驶员辅助系统对机动车3的转向进行中等强度的干预。图3示出了机动车3在可与图2所示相比较的弯道上但以高得多的速度前行时的行驶状况。这就导致了更高的值为约2m/s2的横向加速度。在这种行驶状况下，驾驶员辅助系统必需对转向进行较强的干预，以便将机动车3可靠地保持在车道2内。
在下面描述的行驶状况下，机动车3分别在弯道的内侧边缘上、也就是说沿着车道标线2.2运动。在图4中，机动车3在一段基本上直的路段上在车道2的右侧边缘区域内行驶。当面临偏离车道2时，正如图1所示的行驶状况那样，在驾驶员辅助系统方面又仅需要小的转向干预，以便将机动车3保持在车道2上。在图5所示的行驶状况下，机动车3在弯曲的路段上靠近车道2的右侧车道标线2.2地行驶，也就是说，在内侧的弯道边缘旁行驶。在这里，机动车3的横向加速度约为1m/s2。在这种行驶状况下，驾驶员辅助系统的较弱的转向干预就足以将机动车3可靠地保持在车道内。在图6所示的行驶状况下，毕竟机动车3以较高的速度行驶，这也以约2m/s2的较大的横向加速度而使人注意。在这种行驶状况下，无需对转向进行干预，因为机动车3由于行驶动力学的条件即使没有转向干预也保持在车道2内。因此，对于本发明重要的是，识别出机动车3是否在弯道上行驶以及该机动车相对于车道2的边缘(车道标线2.1、2.2)处于什么位置。机动车3相对于车道2的边缘的位置可通过驾驶员辅助系统20、30的录像传感器23来检测，该录像传感器已经检测了车道2的车道标线2.1、2.2以及机动车3相对于车道2的位置。弯道行驶以简单的方式借助于对于机动车3的横向加速度敏感的传感器31来检测。在本发明的一个可选实施方案中，也可根据车道标线2.1、2.2来检测弯道走势。如果机动车3装备有导航系统32，那么弯道走势也可根据储存的关于道路导向的地理数据来识别。
图7示出了带有驾驶员辅助系统20的主要部件的简化的方框图。驾驶员辅助系统20包括至少一个录像传感器23，例如是一个与控制装置22相连接的CCD或CMOS摄像机。而该控制装置与机动车3的转向系相连接。录像传感器23检测车道标线2.1、2.2(见图1至6)，以及有时可能与其它的传感器——例如探测道路的红外传感器相结合地检测机动车3在车道上的位置，尤其是检测机动车3相对于车道标线2.1和2.2的位置。传感器的信号由所述控制装置22来处理。当机动车3面临偏离车道2上的给定轨迹时，控制装置22干涉机动车3的转向系21，以便将机动车保持在给定轨迹上。图8再次示出了驾驶员辅助系统30的主要部件，在该驾驶员辅助系统中还附加地设置有用于检测机动车3的横向加速度的传感器31。该传感器31用于确定弯道行驶。此外，弯道行驶也可借助于储存在导航系统32中的地理数据来识别。

Claims (8)

1.具有轮辙保持功能的驾驶员辅助系统(20，30)，其包括一用于识别道路上的车道(2)的装置、一在轮辙保持意义上用于干涉机动车(3)的转向系(21)的控制装置(22)，其特征在于：设置有用于检测该机动车(3)相对于所述车道(2)的边缘的位置的装置，还设置有用于检测该机动车(3)的弯道行驶的装置，所述控制装置(22)根据该机动车(3)在所述车道(2)上的位置以及根据一弯道行驶来执行其控制功能。
2.根据权利要求1的驾驶员辅助系统(20，30)，其特征在于：设置有用于检测所述机动车(3)的横向加速度的装置，并且所述控制装置(22)根据机动车(3)在所述车道(2)上的位置以及根据该机动车(3)的所检测到的横向加速度来执行其控制功能。
3.根据上述权利要求中任一项的驾驶员辅助系统(20，30)，其特征在于：所述控制装置(22)根据所述机动车(3)在所述车道(2)上的位置以及根据一导航系统(32)的数据来执行其控制功能。
4.根据上述权利要求中任一项的驾驶员辅助系统(20，30)，其特征在于：当所述机动车(3)在一弯曲的车道(2)上在该车道的弯道外侧区域中行驶，并且该机动车在偏离给定轨迹时的横向加速度低于一阈值时，对该机动车(3)的转向系(21)进行为轮辙保持目的的中等强度的干预。
5.根据上述权利要求中任一项的驾驶员辅助系统(20，30)，其特征在于：当所述机动车(3)在一弯曲的车道上在该车道(2)的弯道外侧区域中行驶，并且该机动车(3)在偏离给定轨迹时的横向加速度大于一阈值时，对该机动车(3)的转向系(21)进行为轮辙保持目的的强的干预。
6.根据上述权利要求中任一项的驾驶员辅助系统(20，30)，其特征在于：当所述机动车(3)在一弯曲的车道(2)上在该车道的弯道内侧区域中行驶，并且该机动车(3)在偏离给定轨迹时的横向加速度低于一阈值时，对该机动车(3)的转向系(21)进行为轮辙保持目的的弱的干预。
7.根据上述权利要求中任一项的驾驶员辅助系统(20，30)，其特征在于：当所述机动车(3)在一弯曲的车道(2)上在该车道(2)的弯道内侧区域中行驶，并且该机动车(3)在偏离给定轨迹时的横向加速度大于一阈值时，不对该机动车(3)的转向系(21)进行为轮辙保持目的的干预。
8.根据上述权利要求中任一项的驾驶员辅助系统(20，30)，其特征在于：在基本上没有弯曲地延伸的车道(2)上行驶时，在所述机动车(3)偏离给定轨迹时，对该机动车(3)的转向系(21)进行为轮辙保持目的的弱的干预。
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