CN104470775A - 用于辅助保持机动车车道的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统运行期间借助控制单元辅助保持机动车车道的方法，该控制单元在该驾驶员辅助系统运行时这样操控转向系统的执行机构，使得车辆被保持在车道之内，其特征在于，在转向系统失效时为了维持横向驾驶以辅助保持机动车车道而借助机动车的制动系统实施有针对性的制动干预。

Description

用于辅助保持机动车车道的方法
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于在设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统运行期间辅助保持机动车车道的方法。
背景技术
当前，许多的车辆制造商已经正开发设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统，所述全自动驾驶员辅助系统应在确定的交通状况中通过完全自动接管驾驶任务来减轻驾驶员的驾驶任务。作为实例可列举所谓的堵车助手，该堵车助手可以在高速上堵车状况中使用。在此，在低于预定的例如60km/h的极限速度时自动地不仅执行纵向驾驶(类似于关于间距的速度调节)、而且执行用于把车辆保持在车道之内的横向驾驶。在这样的堵车助手的一种特殊的设计形式中甚至应允许，驾驶员可以至少在一定的时间上将他的手从方向盘拿开。
这样的设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统要求高的安全要求，因为在错误情况下不仅对于驾驶员、而且对于其他的交通参与者会形成高度的危险。
由DE 10 2010 021 591 A1已知一种用于运行这种驾驶员辅助系统的方法，其中，借助可信度监控模块连续地检查是否存在错误情况。作为错误情况定义不同的状况，如例如车辆行驶过快或倒退行驶，离在前面行驶的车辆的距离低于确定的最小距离和/或车辆离开了车道。如果识别到这样的错误情况，则至少实施一次用来把机动车转移到安全状态中的行驶干预。这种系统的缺点是，只有当已经探测到有错误的或者临界的车辆状态时，才识别出错误情况或者说才实施应对控制的干预。
除了这种错误情况之外，在这样的驾驶员辅助系统中由于法律的规定而需要检查执行机构的错误情况，以便保持确定的安全目的。这样，例如即使在接管横向驾驶的执行机构失效时，也必须把车辆仍然保持在车道中。为此已知不同的设计考虑。
例如DE 199 52 227 B4已经公开了一种机动车转向系统，该机动车转向系统设有用于机动车转向的第二伺服驱动装置，其可以在第一伺服驱动装置失效时作为紧急运行系统使用。这种系统不仅自身包含高的成本、而且导致车辆更大的重量。
最后，DE 10 2010 001 068 A1公开了一种用于辅助保持机动车车道的方法，其包括扭矩矢量分配系统，其中，通过借助扭矩矢量分配系统有针对性的不对称的力矩分配实现辅助车道保持。这又仅仅在配备有这种扭矩矢量分配系统的车辆中才是可能的。
发明内容
现在本发明的目的在于，提出一种改进的和成本有利的用于辅助保持机动车车道的方法，该方法在转向执行机构失效时仍然能够实现把车辆保持在车道之内。
该目的通过一种按照权利要求1所述的方法达到。有利的进一步扩展方案从诸从属权利要求中得到。
原则上，在本发明中是以一种用于在设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统运行期间辅助保持机动车车道的方法为出发点。这种驾驶员辅助系统设计成这样，使其在存在预定的框架条件时——例如在低于预定极限速度的速度情况下——借助一个或多个控制器来这样操控(用电运行的)转向系统的执行机构和/或驱动系统和/或制动系统的执行机构，使得在所选择的车道之内并且在考虑在前面行驶的车辆和必要时其他交通参与者的情况下驾驶或保持车辆。在此，纵向驾驶可以以关于间距的速度调节的纵向驾驶(ACC)的类似方式进行。
现在，本发明的基本构思在于，即使在转向系统或转向执行机构失效的情况下也可以确保，机动车至少在确定的时间内仍然保持在车道中。为了保证这种要求，按本发明的方法的特征在于，在特别是可构造成可电操纵的转向系统的转向系统失效时，为了维持横向驾驶以辅助保持机动车车道而借助机动车的原本就有的制动系统实施有针对性的制动干预、特别是车轮选择性的制动干预，也就是说，机动车的横向驾驶在(电的)转向系统失效时由制动系统来接管。这是能够实现的，因为通过车轮选择性的制动干预、特别是向转向过度或转向不足的方向产生间接的转向。
因为横向驾驶的维持直接在转向系统失效之后由制动系统接管，所以可以保证，驾驶员或其他交通参与者也不由于因有缺陷的转向导致暂时离开车道而遭受提高的安全危险。
如果检测到转向系统的失效，则在本发明的一种有利的进一步扩展方案中可以实施这样的制动干预，使得机动车沿着基于在转向系统正常工作的情况下由设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统确定或要求的横向驾驶要求或者横向驾驶轨迹在车道之内被驾驶。换句话说，应与对横向驾驶加以影响的执行机构无关地实现相同的横向驾驶或者应在相同的横向驾驶轨迹上驾驶机动车。
备选地，按本发明的方法也可以这样设计成，使得在转向系统失效时为了维持辅助车道保持或者自动的横向驾驶而实施这样的制动干预，使得机动车沿着新确定的、特定针对转向系统失效状况确定的横向驾驶备用轨迹被驾驶。
有利地，在转向系统失效时也可以通过这两种所示的备选方案的组合进行横向驾驶。这样，可以例如直接在转向系统失效之后借助在转向系统正常工作的情况下(原始)要求的横向驾驶在确定的时间内或确定的路段内进行横向驾驶。如果然后驾驶员还没有干预车辆驾驶，则基于所确定的横向驾驶备用轨迹继续横向驾驶。
有利地，按本发明的方法也可以这样进一步扩展，使得在转向系统失效时通过制动系统不仅接管横向驾驶，而且也特定地干预车辆的纵向驾驶。有利地可以例如进行这样的制动干预，使得除了横向驾驶以便将车辆保持在车道内之外，机动车在预定的第一时间间隔之内或者预定的第一间距之内被制动到停止状态中，也就是说，制动系统不仅接管横向驾驶、而且通过相应地操控执行机构也负责使车辆制动到停止状态中。但是在此还必须考虑其他的交通参与者、特别是在前面行驶的车辆。
备选地，也可以这样影响或者正好不影响纵向驾驶，使得在制动系统失效时实施这样的制动干预，使得在转向系统正常工作的情况下由设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的驾驶员辅助系统要求的纵向驾驶至少在减速要求方面即使在转向系统失效时也保持几乎不受影响。相应地，在基于由驾驶员辅助系统要求的加速要求方面通过相同的执行机构、亦即驱动单元、类似于无缺陷的情况那样进行实现，亦即，由此与驾驶员辅助系统的原始的要求相同地进行纵向驾驶。
特别是，该(基于在转向系统正常工作时辅助系统的要求所期望的)纵向驾驶也可以仅在预定的第二时间间隔内或在预定的第二间距内和/或直至进入结束条件地进行，其中，当要求强烈的加速和/或减速时，便可以存在结束条件。如果是这样的情况，则在本方法的一种有利的进一步扩展方案中，随着第二时间间隔的结束和/或在预定的第二间距之后和/或随着进入结束条件而实施这样的制动干预，使得机动车除了所需要的横向驾驶以便保持车道之外、在预定的第三时间间隔之内或预定的第三间距之内到达停止状态或被制动到停止状态中。
因为尽管有所述的备用级，转向系统的失效仍一直可能与驾驶员的风险相关联，所以驾驶员在转向系统失效时应至少被通知这一点并且必要时被请求来独立自主地(横向)驾驶车辆。为了确保这点，有利地或者直接在电转向系统失效时或者随着第二时间间隔的结束和/或在预定的第二路段之后和/或随着进入结束条件而向驾驶员发出用以接管车辆驾驶的接管要求。如果驾驶员在一时间间隔内没有遵循该接管要求，则车辆可以自动地转换到安全的状态(在路边的停止状态)中。
附图说明
借助下面的实施例再次详细地阐述本发明。在此，唯一的附图示出简化的流程图以表示按本发明的方法的一种有利的设计方案。该方法可以在一个控制器之内、或者在多个为此设置的控制器上分布地执行。
具体实施方式
设计为堵车助手StA的设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统一处于运行中，用于表示按本发明的方法的设计方案可能性的流程图就以步骤10开始。如果是这样的情况，则(在步骤20中)连续地为了横向驾驶机动车而按照堵车助手的要求StA-A操控可以设计为用电运行的转向系统的转向执行机构L以保持车道，也就是说，发生横向驾驶q的调节。同时，为了纵向驾驶机动车而按照堵车助手的要求StA-A操控制动系统Br和驱动系统A。纵向驾驶可以与间距相关的速度调节系统的纵向驾驶相同地进行。
接着，在步骤30中连续地检查，是否存在转向系统L的失效。如果探测到转向系统L的失效(“是”)，则在接着的步骤40中以声学的、触觉的和/或光学的通知形式向驾驶员发出用以接管车辆驾驶的接管请求此外，类似于上面相同地通过相应操控制动系统Br和驱动系统A来实施机动车的纵向调节。因为现在转向系统L不再可供车辆的横向驾驶使用，所以横向驾驶现在通过基于在转向装置正常工作的情况下堵车助手StA的横向驾驶要求StA-A相应地操控制动系统Br来进行，也就是说，横向驾驶要求StA-A或横向驾驶轨迹保持不变。最后，在步骤40中也还起动计时器T以监控时间间隔。
在步骤40中的措施已开始之后，在下一步骤50中检查驾驶员是否已经接管车辆的驾驶如果是这种情况(“是”-分支)，则堵车助手StA在步骤60中被去激活并由此结束本方法。
如果驾驶员没有接管车辆的驾驶(“否”-分支)，则在下一步骤70中检查，计时器T是否走完。只要计时器T还没有走完，也就是时间间隔还没有过去(“否”-分支)，则重新跳回到步骤50并以类似的方式进行车辆接管和计时器T走完的检查。
一旦在步骤70中识别到计时器T已走完(“是”-分支)，则这样改变车辆的横向驾驶，使得不再依据在转向系统L正常工作情况下堵车助手要求StA-A、而是基于额外对于这种错误情况确定的或预定的堵车助手要求StA-AR通过制动系统Br进行横向驾驶。在转向系统L有缺陷的情况下堵车助手的该横向驾驶要求StA-AR可以例如这样设计，使得在车道的右边缘上或者在右面的行车道边缘上驾驶车辆。与改变的横向驾驶类似，也可以这样改变纵向驾驶，使得纵向驾驶不再依据在转向系统L正常工作情况下堵车助手要求StA-A、而是基于额外对于这种错误情况确定的或预定的堵车助手要求StA-AR通过制动系统Br和必要时通过驱动系统进行。该纵向驾驶或者对于纵向驾驶重要的堵车助手要求StA-AR针对错误情况可以这样设计，使得车辆在限定的路段之内停止。
通过该方法由此可以按照简单的和成本有利的方式确保：通过将法律规定的可用性请求分布到车辆的转向系统和制动系统上，车辆在设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统运行时尽管转向系统失效仍然可以被保持在车道之内。

Claims (8)

1.用于在设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统(StA)运行期间借助控制单元辅助保持机动车车道的方法，该控制单元在该驾驶员辅助系统运行时这样操控转向系统(L)的执行机构，使得车辆被保持在车道之内，其特征在于，在转向系统(L)失效时为了维持横向驾驶以辅助保持机动车车道而借助机动车的制动系统(Br)实施有针对性的制动干预。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为了维持横向驾驶实施这样的制动干预，使得机动车沿着基于在转向系统正常工作的情况下由设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的全自动驾驶员辅助系统确定或要求的横向驾驶要求或者横向驾驶轨迹(StA-A)在车道之内被驾驶。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为了维持横向驾驶实施这样的制动干预，使得车辆沿着新确定的、特定针对转向系统失效状况确定的横向驾驶备用轨迹(StA-AR)被驾驶。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在转向系统(L)失效时实施这样的制动干预，使得机动车除了横向驾驶之外在预定的第一时间间隔之内或者预定的第一间距之内被制动到停止状态中。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在转向系统失效时实施这样的制动干预，使得在车辆的转向系统正常工作的情况下由设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的驾驶员辅助系统要求的纵向驾驶(StA-A)被实现。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述纵向驾驶基于在转向系统正常工作的情况下由设计用于与驾驶员无关地驾驶车辆的驾驶员辅助系统要求的纵向驾驶(StA-A)在预定的第二时间间隔(T)内和/或在预定的第二间距内和/或直至进入结束条件地保持几乎不受影响。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，随着第二时间间隔(T)的结束和/或在预定的第二间距之后和/或随着进入结束条件而实施这样的制动干预，使得机动车除了横向驾驶之外在预定的第三时间间隔之内或预定的第三间距之内被制动到停止状态中。
8.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在转向系统失效时或者随着第二时间间隔的结束和/或在预定的第二路段之后和/或随着进入结束条件而向驾驶员发出用以接管车辆驾驶的接管要求
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