CN104583045B - 驾驶员辅助系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的驾驶员辅助系统，其具有纵向引导调节器(12)和横向引导调节器(14)；具有至少一个操作元件(34)，通过所述至少一个操作元件可以仅仅与所述纵向引导调节器(12)共同地或除所述纵向引导调节器以外附加地激活所述横向引导调节器(14)；具有转向传感器(36)，其检测所述车辆的方向盘由驾驶员的操作，其中所述横向引导调节器(14)可以通过所述转向传感器(36)的信号禁用，而不禁用所述纵向引导调节器(12)；具有制动踏板传感器(40)，其检测所述车辆的制动踏板的操作，其中所述横向引导调节器(14)和所述纵向引导调节器(12)可以通过所述制动踏板传感器(40)的信号禁用。

Description

驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种具有纵向引导调节器和横向引导调节器的驾驶员辅助系统。
背景技术
DE 10 2007 052 258 A1描述了一种用于借助横向调节设备横向引导机动车的驾驶员辅助系统，其中当检测装置检测到至少一只手放到车辆的先前没有触碰的方向盘上时横向调节设备从激活状态变换到禁用状态。在一个示例中，当检测装置检测到没有触碰先前由至少一只手触碰的方向盘时横向调节设备从禁用状态变换到激活状态。在具有激活的用于纵向引导车辆的ACC系统的示例中，在超过了预先确定的第一边界速度之后，如果驾驶员的至少一只手位于车辆的方向盘上并且车辆的行车道是空闲的——例如在拥塞散开时，则使车辆加速到由ACC系统预先确定的最大车辆速度。
DE 101 14 470 A1描述了一种用于机动车的车道保持与行驶速度调节装置，其中车道保持支持系统(LKS，Lane Keeping Support：车道保持支持)可通过分离的主开关与速度调节器无关地切换到运行准备状态中并且在运行准备状态中可通过与速度调节器相同的接通信号激活。在操作油门踏板时，也应使自动的车道保持功能连同速度调节暂时失效，然后再次使用。当由驾驶员禁用速度调节器以便使车辆行驶至期望速度时，只要驾驶员没有主动操作油门踏板或干预转向，则车道保持功能应保持激活。当行驶速度在40km/h以下时，自动关断调节回路。
DE 10 2009 050 399 A1描述了一种用于控制机动车的完全自动的、构造用于独立的车辆引导的驾驶员辅助系统的方法，其中在达到驾驶员辅助系统的要求车辆引导由驾驶员接管的系统边界时，除驾驶员接管要求以外实施行动计划，以便通过行驶干预使车辆过渡到安全的状态中、尤其机动车的停车。当由驾驶员接管车辆引导时，再次禁用完全自动的驾驶员辅助系统，所述接管例如通过驾驶员操作方向盘和/或踏板识别。
DE 10 2010 032 621 A1描述了用于支持机动车的驾驶员的设备和方法，其中取决于位置的最大横向加速度值、最大偏转力矩值或转向角边界值存储在行驶路程存储器中并且可输送给行驶动态性控制设备和/或调节设备。根据这些期望值，可以进行对车辆的纵向/横向运动的干预，以便取决于位置地限制车辆的纵向动态性和横向动态性。在此，当例如在避让操纵、制动操纵和/或超车操纵时记录位置的强烈的期望/实际偏差时，可以通过油门踏板位置的、方向盘位置的和/或制动踏板位置的监视实现所述设备的禁用。
发明内容
通过在现有技术中已知的驾驶员辅助系统可以在车辆引导时减轻驾驶员的负担。然而期望的是，例如在拥塞辅助或车道保持辅助的情形中没有通过多种可能的系统状态使驾驶员清楚驾驶员辅助系统的部分系统的当前各个激活状态。更确切地说，驾驶员辅助系统的激活行为和禁用行为应尽可能简单地并且对于驾驶员而言可容易理解地构造。
因此，本发明的任务是，实现一种包括纵向调节与横向调节的驾驶员辅助系统，其中通过对于驾驶员而言尽可能直观的方式进行纵向调节和/或横向调节的激活和禁用。
根据本发明，所述任务通过用于机动车的驾驶员辅助系统来解决，所述驾驶员辅助系统具有：
-纵向引导调节器，其设置用于影响车辆的驱动系统，
-用于检测行车道的传感器装置，
-用于分析处理传感器装置的信号并且用于向车辆的转向调节模块输出转向指令的横向引导调节器，
-至少一个操作元件，通过所述至少一个操作元件仅可与纵向引导调节器共同地或除纵向引导调节器以外附加地激活横向引导调节器，
-转向传感器，其检测车辆的方向盘由驾驶员的操作，其中横向引导调节器可通过转向传感器的信号禁用，而不禁用纵向引导调节器，
-制动踏板传感器，其检测车辆的制动踏板的操作，其中横向引导调节器和纵向引导调节器可通过制动踏板传感器的信号禁用。
因此，可以实现用于纵向引导调节器和横向引导调节器的激活层级，根据所述激活层级横向引导调节器仅可与纵向引导调节器共同地或除纵向引导调节器以外附加地激活，并且纵向引导调节器在横向引导调节器激活的情况下仅可随着横向引导调节器的禁用来禁用，尤其通过制动踏板的操作或通过方向盘的运动。
在激活层级的第一级别中，仅仅纵向引导调节器是激活的，然而横向引导调节器不是激活的。
在第二层级中，纵向引导调节器和横向引导调节器是共同激活的。因此，认为对行驶行为最强干预的辅助系统的横向引导调节器表示相对于纵向引导调节器的唯一激活的提升。
对于驾驶员而言，所述激活层级的方案可以特别直观地理解。横向引导调节器的转向调节由驾驶员通过例如所述驾驶员在方向盘上施加超过一个阈值的转向力矩或通过驾驶员以超过一个阈值的角度值转动方向盘的方式的否决可以信号化交通情况通过驾驶员或驾驶员的期望的与横向引导调节器的解释不同的解释以接管车辆转向并且因此导致横向引导调节器的持续禁用。这相应于到第一层级上的过渡。
驾驶员的制动干预可推测地表示用于安全性的措施并且因此可以由驾驶员信号化情况的在所需要的谨慎方面与驾驶员辅助系统的解释不同的估计。因此，通过制动干预实现不仅纵向引导调节器而且横向引导调节器的禁用，从而能够实现车辆的控制向驾驶员的完全移交。
因此，如果驾驶员以潜在的安全重要的方式通过转向干预或制动干预否决驾驶员辅助系统的调节功能，则将系统置于对于驾驶员而言可直观理解的运行状态中。驾驶员则可以在给定的时间有针对性地通过至少一个操作元件再次变换到激活层级的更高层级。
驾驶员辅助系统例如可以包括禁用装置，所述禁用装置设置用于在不禁用纵向引导调节器的情况下受转向传感器的信号控制地禁用横向引导调节器，其中所述禁用装置还设置用于受制动踏板传感器的信号控制地禁用横向引导调节器和纵向引导调节器。
优选地，转向传感器设置用于检测由驾驶员施加到车辆的方向盘上的转向力矩。因此，转向传感器形成转向力矩传感器。
优选地，驾驶员辅助系统还具有油门踏板传感器，所述油门踏板传感器检测油门踏板的操作，其中横向引导调节器可通过油门踏板传感器的信号禁用，而不禁用纵向引导传感器。优选地，在纵向引导调节器中，油门踏板传感器的信号对于操作油门踏板的持续时间引起纵向引导调节器的调节功能的暂时中断。驾驶员辅助系统的速度调节功能由驾驶员的否决因此禁用横向引导调节器。油门踏板的操纵表示对驾驶员辅助系统的调节功能的强烈干预，从而当作为调节的最高级别禁用横向引导调节器时其对于驾驶员而言是可理解的。然而，纵向引导调节器在操作油门踏板时可以保持激活并且仅仅对于操作油门踏板的持续时间由驾驶员否决，因为油门踏板的操作通常信号化对更强加速的期望，而这在安全观点下不需要。驾驶员也可以从传统的纵向引导调节器——例如ACC系统(AdaptiveCruise Control：自适应巡航控制)熟悉否决速度调节器时的这种行为。
此外，在例如构造为拥塞辅助装置的横向引导调节器中，当由驾驶员加速车辆时考虑很快达到横向引导调节的速度上限。在此，因为察觉到横向引导调节器的禁用和油门踏板的操作之间的直接因果关系，所以通过横向引导调节器的禁用与油门踏板的操作的关联引起系统的特别直观的行为。
在从属权利要求中说明其他有利的构型。
附图说明
在附图中示出并且在随后的描述中进一步阐述本发明的实施例。
附图示出：
图1：根据本发明的驾驶员辅助系统的框图；
图2：系统的纵向引导调节器和横向引导调节器的激活状态的示意图。
具体实施方式
在图1中示出的驾驶员辅助系统包括纵向引导调节器12和横向引导调节器14，它们例如能够以电子电路10的形式实现。
纵向引导调节器12形成速度调节器、尤其ACC系统(Adaptive Cruise Control：自适应巡航控制)形式的自适应速度调节器。纵向引导调节器12设置用于根据定位系统18的定位数据和行驶状态参数——例如车辆的由速度传感器20求取的行驶速度通过对车辆的驱动系统22和制动系统24的干预使自身车辆的速度与前方行驶的车辆的速度匹配并且将与前方行驶的车辆的间距调节到适合的值上。定位系统18例如可以包括雷达传感器——例如角度分辨的雷达传感器，其能够实现前方行驶的车辆的定位和其相对速度的确定。
在纵向引导调节器12的激活状态中，所述纵向引导调节器根据定位数据、尤其目标对象的间距和相对速度以及根据行驶状态参数在由驾驶员作为期望值可调节的速度上限的范围内调节行驶速度，以便遵循与前方行驶的车辆——目标对象的目标间距。例如取决于速度地并且通常以与前方行驶的车辆的时间间隔的形式预给定目标间距。所述时间间隔例如可由驾驶员选择。
纵向引导调节器12尤其是停/走ACC系统并且设置用于当前方行驶的车辆停车时在速度调节和间距调节的范围内使车辆制动至停车并且在前方行驶的车辆的行驶重新开始时自动开动自身车辆并且继续速度调节。
当自身车辆前方的车道空闲时，纵向引导调节器12将行驶速度调节到由驾驶员预给定的速度期望值上。
横向引导调节器14例如形成拥塞辅助装置，所述拥塞辅助装置设置用于根据用于检测行车道的传感器装置28的信号并且根据转向角传感器30的信号通过向车辆的转向调节模块32输出转向指令在行车道中自动且自主地引导自身车辆。横向引导调节器14设置用于在拥塞情况中在限界的速度范围内自主地实施车辆的转向。速度范围例如可以具有上限30km/h或40km/h。
为了转向调节，横向引导调节器14例如借助例如可以包括一个或多个视频摄像机的传感器装置28检测自身车辆与所识别的行车道内的期望行驶通道的偏差并且计算向转向调节模块32输出的相应的校正指令。在传感器装置28的所检测的图像中根据连续的或间断的行车道标记或其他可视特征来识别行车道边界。
电子电路10例如包括可编程的电子的数据处理装置和/或纵向引导调节器12和/或横向引导调节器14，所述数据处理装置设置用于实施纵向引导调节器12和/或横向引导调节器14的计算。
驾驶员可以通过操作元件34激活和禁用纵向引导调节器12和横向引导调节器14。操作元件34例如包括选择开关或按键。在此，横向引导调节器14仅可与纵向引导调节器12共同地或除纵向引导调节器12以外附加地激活，并且纵向引导调节器12在横向引导调节器14激活时仅可随着横向引导调节器14的禁用禁用。
纵向引导调节器12和横向引导调节器14能够以两个级别激活：在级别1中，仅仅纵向引导调节器12是激活的。在级别2中，两个调节器12、14是激活的。
如果选择级别0，则不仅控制纵向引导调节器12而且控制横向引导调节器14至禁用，只要它们仍是激活的。这在图1中通过信号路径“0”表征。
如果选择级别1，这在图1中通过信号路径“1”表征，则在纵向引导调节器12禁用时控制纵向引导调节器12至激活，即实现从级别0至级别1的过渡。当调节器12、14已激活时，在选择级别1的情况下控制横向引导调节器14至禁用，相应于从级别2至级别1的过渡。
如果选择级别2，则控制横向引导调节器14至激活，并且如果纵向引导控制调节器还没有激活，则控制纵向引导调节器12至激活。这在图1中通过信号路径“2”说明。
方向盘力矩传感器36形式的转向传感器设置用于检测由驾驶员施加到方向盘上的转向力矩并且在超过一个阈值时输出相应的信号。方向盘力矩传感器36的信号控制横向引导调节器14至禁用，如在图1中作为信号路径示出的那样。方向盘力矩传感器36的信号不影响纵向引导调节器12。
油门踏板传感器38检测车辆的油门踏板的操作，例如油门踏板的超过一个阈值的向下运动或施加到油门踏板上的超过一个阈值的力或转矩。油门传感器38的相应信号控制横向引导调节器14至禁用。此外，所述信号控制纵向引导调节器12以暂时否决纵向引导调节器12的调节。在图1中以箭头示出相应的信号路径。纵向引导调节器12设置用于在从方向盘力矩传感器36接收到信号时对于操作油门踏板的持续时间中断调节功能，从而根据驾驶员的预给定通过油门踏板控制车辆。当松开油门踏板时，平缓地再次开始纵向引导调节器12的速度调节。
制动踏板传感器40检测制动踏板由驾驶员的操作。所述制动踏板传感器能够以相应的方式工作，如以上对于油门踏板传感器已阐述的那样。相应的信号不仅控制纵向引导调节器12而且控制横向引导调节器14至禁用。在图1中以箭头示出信号路径。
因此，系统的提供用于方向盘力矩传感器36的、油门踏板传感器38的和制动踏板传感器40的信号的信号路径的部分以及纵向引导调节器12的和横向引导调节器14的处理所述信号的部分构成禁用装置，所述禁用装置设置用于通过方向盘力矩传感器36的或油门踏板传感器38的信号控制地禁用横向引导调节器14而不禁用纵向引导调节器12，其中所述禁用装置还设置用于通过制动踏板传感器40的信号控制地禁用横向引导调节器14和纵向引导调节器12。
驾驶员通过方向盘力矩传感器36的、油门踏板传感器38的和制动踏板传感器40的信号具有三种途径来在纵向引导调节器12激活并且横向引导调节器14激活时否决所述驾驶员辅助系统，如在图2中示出的那样。
如果由驾驶员施加超过例如取决于速度地参数化的阈值的转向力矩，则实施横向引导调节器14的禁用(A)。所述阈值例如随着速度的增大而减小，使得在速度特别小时需要更强的转向干预来否决系统。系统过渡到具有激活的纵向引导调节器12和禁用的横向引导调节器的激活状态(级别“1”)。必须由驾驶员在使用操作元件34的情况下明确要求通过横向引导调节器的横向调节的恢复。
作为对横向引导由驾驶员的可能接管的准备，驾驶员可以已事先握住方向盘，而横向引导调节器不会由此已经禁用。
可以通过由驾驶员操作油门踏板否决通过纵向引导调节器12的纵向引导。在此，纵向引导调节器12保持激活。一松开油门踏板，则再次进行纵向引导。只要通过横向引导调节器14的横向引导在操作油门踏板时还是激活的，则通过油门踏板的操作禁用所述横向引导(B)。在此，同时暂时否决通过纵向引导调节器12的纵向引导，直至再次松开油门踏板。
此外，可以由驾驶员否决通过调节器12、14的纵向引导和横向引导，其方式是，驾驶员操作制动踏板(C1)。在这种情形中，不仅禁用纵向引导调节器12而且禁用横向引导调节器14(级别“0”)。如果仅仅纵向引导调节器12是激活的，则同样通过制动踏板的操作禁用所述纵向引导调节器(C2)。如果纵向引导和横向引导是禁用的，则可以借助操作元件34再次激活它们，然而在没有激活纵向引导的情况下不激活横向引导。
根据一个实施例可以设置，在禁用横向引导调节器时，如果驾驶员还没有手在方向盘上或如果驾驶员还没有将超过所述阈值的转向力矩施加到方向盘上，则向驾驶员输出接管要求信号。
在图1中虚线示出用于向驾驶员输出接管要求信号的信号元件42。所述信号例如可以涉及警告音和/或光信号。当进行向驾驶员的接管要求时，对于短的接管时间暂时继续通过横向引导调节器14的转向调节，以便给驾驶员机会接管转向。根据方向盘传感器的信号识别由驾驶员的转向接管，所述方向盘传感器检测方向盘由驾驶员的操作。方向盘传感器例如可以涉及方向盘力矩传感器36。随后可以根据表明由驾驶员施加到方向盘上的转向力矩的信号识别转向接管。附加地或替代地，设置触碰传感器形式的方向盘传感器，其检测方向盘由驾驶员的触碰。转向由驾驶员的接管则可以基于附加的方向盘传感器的信号识别，所述信号表明方向盘由驾驶员的触碰。当方向盘传感器的信号表明由驾驶员实施方向盘的引导时，可以结束接管要求信号的输出。
如果由油门踏板传感器38的信号和/或由制动踏板传感器40的信号引起禁用，则所描述的接管要求程序例如可以是横向引导调节器14的禁用的组成部分。
所描述的示例涉及能够接管自主的车辆转向的横向引导调节器14，当然也可以设想所述横向引导调节器14是以下调节器：其仅仅支持地干预车辆的由驾驶员引起转向。例如，横向引导调节器14可以是车道保持辅助装置，其在需要的转向校正的情况下通过转向调节模块32将驾驶员可以通过方向盘的相应运动额外给与的校正力矩施加到车辆的方向盘或者转向柱上。如果驾驶员额外给与校正力矩，则实施对车辆的转向的相应干预。

Claims (9)

1.一种用于机动车的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统具有：
纵向引导调节器(12)，其设置用于影响所述机动车的驱动系统(22)；
传感器装置(28)，其用于检测行车道；
横向引导调节器(14)，其用于分析处理所述传感器装置(28)的信号并且用于向所述机动车的转向调节模块(32)输出转向指令；
至少一个操作元件(34)，通过所述至少一个操作元件，所述纵向引导调节器(12)和所述横向引导调节器(14)选择式地被激活；
转向传感器(36)，其检测所述机动车的方向盘由驾驶员的操作，其中，所述横向引导调节器(14)通过所述转向传感器(36)的信号被禁用，而所述纵向引导调节器(12)不被禁用；
制动踏板传感器(40)，其检测所述机动车的制动踏板的操作，其中，所述横向引导调节器(14)和所述纵向引导调节器(12)能够通过所述制动踏板传感器(40)的信号被禁用；
其中，存在用于所述纵向引导调节器(12)和所述横向引导调节器(14)的激活层级，根据所述激活层级，所述横向引导调节器(14)仅可与所述纵向引导调节器(12)共同地或除所述纵向引导调节器(12)以外附加地激活，并且,根据所述激活层级，所述纵向引导调节器(12)在所述横向引导调节器(14)已激活的情况下可随着所述横向引导调节器(14)的禁用来禁用，通过制动踏板的操作或通过方向盘的运动来禁用。
2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统还具有油门踏板传感器(38)，所述油门踏板传感器检测所述机动车的油门踏板的操作，其中，所述横向引导调节器(14)能够通过所述油门踏板传感器(38)的信号禁用，而所述纵向引导调节器(12)不被禁用。
3.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统还具有用于向所述机动车的驾驶员输出接管要求信号的信号元件(42)，
其中，所述横向引导调节器(14)设置用于：在被所述油门踏板传感器(38)的信号禁用的情况下操控所述信号元件(42)用于向驾驶员输出接管要求信号，并且，至少只要在接管时间内没有由方向盘传感器(36)产生表明所述方向盘由驾驶员引导的信号，则对于所述接管时间短暂继续所述横向引导调节器(14)的调节功能。
4.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，其中，所述纵向引导调节器(12)设置成：所述油门踏板传感器(38)的信号对于操作所述油门踏板的持续时间引起所述纵向引导调节器(12)的调节功能的暂时中断。
5.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，其中，所述转向传感器(36)设置用于检测由所述驾驶员施加到所述机动车的方向盘上的转向力矩。
6.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，其中，仅当所述机动车的速度没有超过边界值时，所述横向引导调节器才能够通过所述至少一个操作元件(34)激活。
7.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，其中，所述横向引导调节器(14)是拥塞辅助装置。
8.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统还具有用于定位自身机动车的前方区域中的对象的定位系统(18)，其中，所述纵向引导调节器(12)是自适应巡航控制器，其设置用于根据所述定位系统(18)的定位数据使所述自身机动车的速度与所定位的前方行驶的机动车的速度匹配以及调节与所述前方行驶的机动车的间距。
9.根据权利要求8所述的驾驶员辅助系统，其中，所述纵向引导调节器(12)是停/走调节器，其设置用于当所述前方行驶的机动车停车时使所述自身机动车制动至停车以及在所述前方行驶的机动车的行驶重新进行时自主地再次开动所述自身机动车。
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