CN101801753A - 用于控制驾驶员辅助系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制具有一LKS功能的驾驶员辅助系统(10)的方法，其中，该LKS功能的激活可导致机动车(100)的横向摆动运动。在车道(30)的一个位于该机动车(100)前面的区域中确定具有预定条件的分区(Z1，Z2，Z3，Z4)。在这些分区内检验该机动车(100)的相应行驶状态与这些条件是否相一致。当相一致时，则认定该机动车(100)的摆动运动的存在。

Description

用于控制驾驶员辅助系统的方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于控制驾驶员辅助系统的方法。
背景技术
目前可商业化地提供用于车道偏离报警(LDW＝Lane DepartureWarning)的辅助功能，其中，对机动车的驾驶员通过声音或触觉发出偏离车道的警报，这尤其用在商用车的领域中。除了该辅助功能外由下列文章还公知了转向辅助功能(LKS＝Lane Keeping Support)，它在将机动车保持在车道上时通过定向的操纵力矩有效地支持驾驶员。
在驾驶员辅助系统具有开始部分所述类型的LKS辅助功能的情况下可导致机动车在车道内基本上稳定的横向摆动运动。该摆动运动是这样地形成的：当机动车接近于一个围绕参考轨迹或给定轨迹来确定的通道的边缘时，LKS辅助系统给予干预，以便使机动车保持在车道中。该参考轨迹或给定轨迹例如可为车道的中线。
由DE 10137292A1公知了一种用于控制机动车、尤其汽车的驾驶员辅助系统的方法，该方法设有伺服支持的转向，它具有下列方法步骤：
对优选当前的交通状况的环境数据作出检测或估算，
对机动车的优选当前的运动数据作出检测或估算，
将检测的或估算的环境数据与机动车的运动数据进行比较，
根据比较结果改变对转向操作的支持。
由DE 19720626A1公知了一种用于机动车的驾驶状态监测装置，它用于监测机动车的驾驶员的驾驶状态。机动车的状态和/或驾驶员的驾驶过程和/或驾驶员的至少一个状态被检测，以便产生指示驾驶员的驾驶状态的驾驶状态指示数据。在产生的驾驶状态指示数据的基础上将确定：驾驶员的驾驶状态是否不正常。当未确定出驾驶员的驾驶状态不正常时，则通过将驾驶状态指示数据的多个单项数据输入一个中立的网络来确定驾驶员驾驶状态的正常程度。根据确定出的机动车的驾驶状态是否不正常及驾驶员驾驶状态的正常程度来进行警报和/或对机动车的控制。
发明内容
具有支持机动车横向控制的辅助功能、尤其如LKS(车道保持支持)功能的驾驶员辅助系统的控制将被进一步地改善。尤其是尽可能快地及耗费低地检测通过LKS辅助功能的干预引起的机动车的摆动运动，因为这种摆动运动的检测是用于释放各种系统内部功能的一个重要的组成部分，这些系统内部功能在于估算车道的特性和/或机动车的运行状态或机动车辅助系统的标定、尤其是LKS辅助功能的标定。
与机动车的横向摆动运动相关联的是机动车对车道中心的横向偏离量的改变及机动车的行驶方向与车道延伸方向之间的差角的改变。通过横向偏离量及差角的检测及通过根据本发明的处理可很快地识别机动车的摆动运动。
根据本发明提出的用于检测一个由LKS功能支持的机动车的横向摆动的方法非常快速及节省资源，如节省运行时间、测量时间及存储器容量。与基于傅里叶分析的方法-它需要检测很多的测量值及接着进行傅里叶变换-相比，可在相对短的持续时间后以及无需费时的测量地检测摆动运动。在实践中，小于单个振荡周期就足以能可靠地检测到摆动运动的出现。很快的检测时间又允许很快地施行干预，以便例如通过机动车系统中的干预来阻尼过强的及受干扰的摆动运动。
其它的优点可从说明部分，从属权利要求及附图中得知。
附图说明
以下参照附图来详细地描述本发明的实施形式。附图中表示：
图1：一个驾驶员辅助系统的电路框图；
图2：一个流程图；
图3：一个交通空间的俯视图。
具体实施形式
本发明的前提是：在机动车中设有一个具有车道识别功能、尤其基于视频的车道识别功能的驾驶员辅助系统。借助该车道识别功能可检测车道内的机动车的相对位置。对这里所述的本发明必需提供所选择的(必要时滤波后的)量，例如相对一个参考轨迹例如车道中线的横向的机动车偏离量、机动车纵轴线与参考轨迹之间的差角、参考轨迹的曲率例如车道的曲率。并且还需要机动车的各种行驶动态量，如尤其是机动车纵向速度及由驾驶员所施加的方向盘力矩。图1表示一个可根据本发明控制的驾驶员辅助系统10的电路框图。该驾驶员辅助系统10首先包括一个用于检测的功能模块5。该功能模块5与用于动作的另一功能模块6连接。功能模块5及6包括多个输入端子E1至E5及E6。输入端子E1通过一个滤波器1与功能模块5连接。通过输入端子E1对功能模块5输送由一个相应传感器检测的方向盘力矩。输入端子E2通过一个滤波器2与功能模块5连接。通过输入端子E2对功能模块5输送轨迹的曲率，该曲率例如可与车道的曲率相一致。输入端子E3通过一个滤波器3与功能模块5连接。通过输入端子E3对功能模块5输送机动车纵轴线与参考轨迹、例如车道方向之间的差角。输入端子E4通过一个滤波器4与功能模块5连接。通过输入端子E4对功能模块5输送机动车对参考轨迹、例如车道中心的横向偏离量。通过输入端子E5对功能模块5输送机动车的速度。通过输入端子E6对功能模块6输送其它的工作参数、例如LKS调节器的调节偏差。功能模块5及6通过连接线路V1及V2相互连接。用标号A1指示功能模块6的输出端子，用标号A2指示功能模块5的输出端子。
以下借助图2及图3进一步地描述本发明的一个实施形式。在图2中表示出一个流程图20，在后面再对它进行详细说明。下面首先参照图3来说明。图3表示具有一个由车道标记30.1及30.2限定的车道30的交通空间300的俯视图。一个装备了驾驶员辅助系统10的机动车100沿轨迹35在车道30上运动。用标号30.3表示车道30的中线，该中线在驾驶员辅助系统的LKS功能启动时在理想情况下也相应于机动车100的参考轨迹。车道30的在行驶方向上位于机动车100前面的区域被分为分区Z1，Z2，Z3，Z4。在此情况下分区Z1位于机动车100的紧前面，而分区Z4离机动车100最远。根据本发明的方案的一大时间上的优越性在于：在分区Z1中由机动车100的当前运动来估算机动车向左或向右的运动方向及由此找到用于开始检测机动车100的摆动运动的快速的起点。机动车100必需按顺序经过Z1至Z4，由此可识别出摆动运动。下列条件适用于分区Z1至Z4：
分区Z1：
分区Z1的基础是机动车100的横向偏离的一段距离。由于根据本发明的方法在例如噪音影响方面的稳定性，该分区1v的边界不应位于车道的中线上。机动车100必需位于该分区Z1中，由此在功能模块5中置入一个用于检测机动车100的摆动运动的起点。当下列条件被满足时，机动车100的振荡或摆动运动开始于机动车100向左的运动：
(1)-Y边界＞Y＞-2·Y边界
当下列条件被满足时，机动车100的振荡或摆动运动开始于机动车100向右的运动：
(2)Y边界＜Y＜2·Y边界
分区Z2：
在分区Z2中机动车纵轴线100.1与车道30的方向或其中线30.3的方向之间的差角Ψd的幅值|Ψd|必需小于一个确定的边界Ψ边界。即必需符合下列条件：
(3)|Ψd |＜Ψ边界
在达到该边界时则存储当前的横向偏离量Y分区2。
分区Z3：
在分区Z3中将估算以下所述的三个判据。首先也必需满足条件(3)。即机动车纵轴线与车道的方向之间的差角必需小于一个确定的边界。
此外在该点上当前的横向偏离量相对在分区Z2中确定的横向偏离量Y分区2必需达到至少dY区3的偏离量差值。最后必需在一个可预给定的时间间隔ΔT1内达到两个在先所述的条件，该时间间隔是对于分区Z3预给定的。当情况不是如此，即当超过预给定的时间间隔ΔT1，而未满足在先所述的两个条件时，则无结果地结束迄今的检测过程及用对分区Z1确定的条件开始一个新的检测过程。
分区Z4：
在分区Z4中例如在点36上识别出机动车100的一个摆动运动，这时对分区Z3规定的条件得到满足及附加地在该点上相对在Z1中的起始方向下列条件得到满足：
(4)左边：Y＜Y边界或
(5)右边：Y＞-Y边界
当对于所有上述分区Z1至Z4满足所有上述条件时，将由功能组件5产生出“摆动运动被识别”的信息或工作状态。该信息将通过连接线路V2再传送给功能模块6并也提供到输出端子A2上。该工作状态将一直被维持到功能模块6使检测过程复位及确定了在分区Z1上对于开始一个新的检测过程的条件为止。
功能模块6通过输出端子A1对这样的措施进行控制，所述措施作为作用于已识别出的横向摆动运动的动作而必须被导入。例如在这里这可涉及在机动车的驾驶员辅助系统1的LKS辅助功能的范围内的对机动车100的转向系统的干预。在此情况下，该动作不必在检测到机动车100的摆动运动后立即被导入，而是还可附加地遵循其它的判据。作为例子还有：激活用于抑制机动车继续摆动的干预。这种干预可有利地在检测到机动车摆动运动后仅当差角下降到尽可能小的值上、优选零值上时才执行。在图3中约在点37上为该情况。在此情况下所需的干预的持续时间有利地与机动车的速度相关及由功能模块6来确定。在此情况下，功能模块6也确定一次地识别的所述工作状态维持多长，并且将该信息通过连接线路V1传送至功能模块5。
以下的说明尤其涉及在图2中所示的流程图。本发明从一个事实出发，即机动车100的横向摆动运动仅在行驶中的机动车上才能出现。因此机动车100的纵向速度应大于零。因此在本发明的一个实施形式中，可有利地设置一个最小速度作为边界值。超过该边界值时可使用本发明。为了防止在弯道行驶中离心力对机动车的影响被误作本发明意义上的机动车摆动运动，本发明合乎目的地仅用于基本上直线延伸的车道。因此有利地预给定一个用于车道的曲率的边界值。仅当曲率低于该边界值时，才使用本发明。因为借助本发明仅应检测机动车的摆动运动，该摆动运动通过驾驶员辅助系统的辅助功能、尤其LKS功能引起，故合乎目的地也监测驾驶员的方向盘力矩。由此可排除：所检测出的摆动运动涉及到归因于驾驶员对机动车的转向行为有意干预的摆动运动。如果所述三个前提条件被满足，则从步骤21(图2)开始一个可能存在的摆动运动的识别。在此情况下首先检验：对于分区Z1规定的条件是否存在，其中还要辨别：机动车100的摆动运动是开始于机动车向左的运动(步骤21A)还是开始于机动车向右的运动(步骤21B)。如果摆动运动开始于向左的运动，则随着步骤21A，该步骤引向步骤22。在步骤22中检验：是否满足对于分区Z2确定的条件。如果情况为肯定，则存储在此情况下检测到的横向偏离量及导向步骤23。在步骤23中检验：是否满足对于分区Z4确定的条件。如果情况为否定及尤其未遵守所确定的时间边界，则该程序首先被中断(步骤23A)及在返回到开始步骤21后可能重新开始。如果相反地满足了对于分区Z3确定的条件，则在分区Z4的区域中首先确定出(步骤24)：检测到一个摆动运动(见图3中点36)。只要有必要及有规定，然后也可借助功能模块6进行对机动车100的系统的干预(图3中点37)。在所述过程步骤成功地结束后在步骤24A上执行向起始点、即步骤21的返回。当机动车100的摆动运动由向右的运动导入时，则随着步骤21，21B，25，26，26A，26B，27，27A发生类似的流程。

Claims (16)

1.用于控制具有一功能(LKS)的驾驶员辅助系统(10)的方法，其中，该功能(LKS)的激活能够导致机动车(100)的横向摆动运动，其特征在于：在车道(30)的一个位于该机动车(100)前面的区域中确定具有预定条件的分区(Z1，Z2，Z3，Z4)，在这些分区(Z1，Z2，Z3，Z4)内检验该机动车的相应行驶状态与这些条件是否相一致，当相一致时，则认定该机动车(100)的摆动运动的存在。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：在一位于所述机动车(100)紧前面的第一分区(Z1)中检验：所述机动车(100)是否以及可能在哪个方向上从一个参考轨迹、例如车道中线(30.3)向前运动。
3.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：当所述机动车(100)向左运动的情况下满足下列条件时确定一个检测起始点(步骤21)：
(1)-Y边界＞Y＞-2·Y边界，其中
Y＝所述机动车的横向偏离量，及
Y边界＝所述机动车的横向偏离量的边界值。
4.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：当所述机动车(100)向右运动的情况下满足下列条件时确定一个检测起始点(步骤21)：
(2)Y边界＜Y＜2·Y边界，其中
Y＝所述机动车的横向偏离量，及
Y边界＝所述机动车横向偏离量的边界值。
5.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：确定差角(Ψd)的一个边界值(Ψ边界)，其中，将所述机动车的行驶方向与一个参考轨迹的方向、例如车道的方向之间的角度定义为差角(Ψd)，在与所述第一分区(Z1)紧接着的第二分区(Z2)中测量该差角(Ψd)及接着检验：被测量的差角(Ψd)的幅值是否低于所确定的边界值(Ψ边界)。
6.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：当所述差角(Ψd)的幅值低于时，存储所述机动车(100)在所述第二分区(Z2)中当前的横向偏离量(Y分区2)。
7.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：在第三分区(Z3)中检验：根据在所述第二分区(Z2)中求得的结果，所述差角(Ψd)的幅值的是否低于所述预定的边界值(Ψ边界)；检测在该第三分区(Z3)中当前的横向偏离量(Y分区3)；将横向偏离量的在所述第二分区(Z2)与所述第三分区(Z3)中检测到的值相互比较；确定一用于在所述第三分区(Z3)中检测的横向偏离量的边界值(dY分区3)；检验在所述第二分区与所述第三分区中检测的横向偏离量的差是否低于该边界值。
8.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：对于所述机动车(100)的横向摆动运动的检测预给定一个时间间隔(ΔT)，在该时间间隔(ΔT)以内未检测到摆动运动时，该检测过程被结束及必要时在一个较后的时刻再重新开始。
9.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：检测所述机动车(100)的速度，确定该速度的一边界值(最小速度)，仅当所述机动车的速度低于所确定的最小速度时才导入所述用于所述机动车的摆动运动的检测的检测方法。
10.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：确定一个用于一参考轨迹、例如车道(30)的曲率的边界值；检测该参考轨迹(例如车道30)的曲率；仅当所述参考轨迹的曲率的幅值小于该确定的曲率边界值时才导入所述用于所述机动车(100)的摆动运动的检测的检测方法。
11.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：预给定一个用于转向力矩的边界值，监测该转向力矩；仅当检测到的转向力矩不是归因于驾驶员的干预时才导入所述用于所述机动车的摆动运动的检测的检测方法。
12.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：监测所述机动车(100)的行驶方向与所述参考轨迹(例如车道30)的走向之间的差角；在检测到摆动运动后当该差角取得一个尽可能小的值时，执行对所述机动车(100)的至少一个车载系统的干预，以阻尼该摆动运动。
13.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：当该差角取得零值时，执行对所述机动车(100)的至少一个车载系统的干预。
14.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：根据所述机动车(100)的速度来确定一个干预的持续时间。
15.根据以上权利要求之一的方法，其特征在于：该干预持续一个时间(Δt)。
16.用于控制具有一个功能(LKS)的驾驶员辅助系统(10)的装置，其中，该功能的激活能导致机动车(100)的横向摆动运动，该装置设有功能模块(5，6)，这些功能模块被构造，以致在车道(30)的一个位于该机动车(100)前面的区域中确定具有预给定条件的分区(Z1，Z2，Z3，Z4)；在这些分区(Z1，Z2，Z3，Z4)内检验该机动车的相应行驶状态与这些条件是否相一致；当相一致时，认定存在该机动车(100)的摆动运动。
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