CN104680840A - 用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的方法和控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在车辆(100)的车道保持辅助(104)中取决于情况的转向辅助的方法，其中所述方法包括读取碰撞信号(110)的步骤以及求取(354)校正信号(112)的步骤，所述校正信号用于匹配用于所述车道保持辅助(104)的干预力矩，以便提供在所述车道保持辅助中取决于情况的转向辅助。在此，所述碰撞信号(110)代表关于行车道变换时的碰撞危险的信息，而在使用所述碰撞信号(110)的情况下求取所述校正信号(112)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的方法、一种用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的相应的控制设备以及一种相应的计算机程序产品。
背景技术
在车道保持辅助(“Lane Keeping Support”或者LKS：车道保持支持)时，前方摄像机检测车道标记并且计算自身车辆(Ego-Fahrzeug：自身车辆)的横向位置。现在，车道保持辅助尝试将自身车辆保持在车道中或者防止无意的车道偏离，其中要求通过助力转向(“Electric Power Steering”或EPS：电动助力转向)或者电子稳定控制(“Eletronic Stability Control”或者ESP：电子稳定控制)的进行校正或者进行支持的转向干预或制动干预。可能由车辆的驾驶员超控车道保持辅助的干预——例如转向扭矩的改变。如果驾驶员抵抗车道保持辅助的干预力矩进行转向(通过方向盘上的扭矩传感器持续监视驾驶员手动力矩)，则这评估为希望的车道变换意图，其后果是关断车道保持辅助。如果驾驶员手动力矩超过一定的阈值，则尝试再次激活车道保持辅助。如果驾驶员激活转向灯，则也禁用车道保持辅助的干预力矩。
公开文献EP 0640 903A1描述了一种用于车辆的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统在遵循车道方面支持驾驶员。
发明内容
在所述背景下，借助在此所提出的方案提出根据独立权利要求的用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况()的转向辅助的方法、使用所述方法的用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的控制设备以及相应的计算机程序产品。由相应的从属权利要求和随后的描述得到有利的构型。
车道保持辅助可以由车辆的驾驶员通过预确定的动作关闭。替代地，驾驶员可以反对车道保持辅助的建议控制车辆离开车道，例如以便启动超车过程。车辆可以具有传感机构或者通信装置，它们构造用于提供碰撞信号，所述碰撞信号可以影响车道保持辅助的行为。在此，碰撞信号可以代表对于车辆的碰撞危险。
提出用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的方法，其中所述方法包括以下步骤：
读取碰撞信号，其中所述碰撞信号代表关于行车道变换时的碰撞危险的信息；
求取用于匹配用于车道保持辅助的干预力矩的校正信号，其中在使用碰撞信号的情况下求取校正信号，以便提供在车道保持辅助中取决于情况的转向辅助。
车道保持辅助借助英语概念也称作“Lane Keeping Support(车道保持支持)”，以缩写形式也称作LKS或者称作“Heading Control(航向控制)”。车辆可以包括车道保持辅助。有利地，取决于情况的转向辅助通过信息融合或者数据融合提高对于车辆或者车辆的驾驶员的行驶安全性。在此，可以汇聚来自不同系统的信息。有利地，将车道保持辅助的功能性与碰撞保护的信息相连。在此，转向辅助可以理解为驾驶员超控或转向力矩或者代表驾驶员超控、干预力矩或转向力矩的信号。转向辅助的信号可以影响或者控制车道保持辅助的干预力矩。
所述方法可以包括分析处理周围环境信号以确定碰撞危险以及补充地或替代地确定车道标记特性并且提供相应的碰撞信号的步骤。周围环境信号可以理解为以下信号：所述信号代表关于车道标记、车道边界、车道中或者潜在的或相邻的车道中的潜在的碰撞对象的信息。因此有利地，所述用于在车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的方法可以独立地识别碰撞危险。有利地，所述方法可以提供信号，以便影响车道保持辅助的干预力矩。
此外，在所述方法中在读取的步骤中可以读取碰撞信号，所述碰撞信号代表车辆与相邻车道上的对象和补充地或替代地另一个车辆的至碰撞时间(Zeit-bis-zur-Kollision)。至碰撞时间可以理解为一个时间段或者一个时间间隔，其中当没有实施车辆的行驶方向或速度的改变或者没有实施对车辆的转向的干预时在所述时间间隔结束时面临车辆与另一个车辆或者对象的碰撞。在此，对象或者另一个车辆可以绝对地或者相对于车辆运动。
此外，在所述方法中在读取的步骤中可以读取碰撞信号，所述碰撞信号代表与静止对象和补充地或替代地静止车辆的碰撞危险。静止对象或者静止车辆理解为相对于周围环境不运动的对象或者另一个车辆。静止对象或者静止车辆可以设置在车辆的车道或者潜在车道中。碰撞信号可以由向前的传感机构或摄像机或者与向前的传感机构或摄像机连接的控制设备提供。
此外，在所述方法中在读取的步骤中可以读取碰撞信号，所述碰撞信号代表通过进行超车的另一个车辆引起的碰撞危险。因此，可以忽略所述碰撞危险或者车道变换。当进行超车的车辆具有比所述车辆或自身车辆更高的速度或者在行驶方向上看位于所述车辆旁边时，可能通过车道变换面临碰撞，通过碰撞信号代表所述碰撞。因此，也可以将所监视的区域扩展到所述车辆旁边的或后方的区域上。
当在求取的步骤中在使用关于行驶情况和补充地或替代地关于行车道标记的信息的情况下求取校正信号时，也是有利的。行驶情况或行车道标记可以理解为虚线的、实线的或双实线的车道标记。
在求取的步骤中，可以在使用转向灯信号的情况下求取校正信号，其中所述转向灯信号代表由车辆的驾驶员开始且期望的车道变换的信息。转向灯信号可以代表车道变换意图。
提出一种用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的控制设备，其中所述控制设备具有以下特征：
用于读取碰撞信号的接口，其中所述碰撞信号代表关于车道变换时的碰撞危险的信息；
用于求取校正信号的装置，所述校正信号用于匹配用于车道保持辅助的干预力矩，其中在使用碰撞信号的情况下求取所述校正信号，以便提供在车道保持辅助中取决于情况的转向辅助。
在此所提出的方案实现一种用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的控制设备，其中所述控制设备构造用于在相应的装置中实施或者实现在此提出的方法的变型方案的步骤。也可以通过本发明的控制设备形式的实施变型方案快速且有效地解决本发明所基于的任务。
在此，控制设备可以理解为处理传感器信号并且借此输出控制信号和/或数据信号电设备。所述控制设备可以具有可以按照硬件方式和/或按照软件方式构造的接口。当按照硬件方式构造时，所述接口例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，其包含所述控制设备的不同功能。然而，所述接口也可能是独立的集成电路或者至少部分由分立的组件组成。当按照软件方式构造时，所述接口可以是例如在微控制器上与其他软件模块并存的软件模块。
当用于读取碰撞信号的接口构造用于接收并且补充地或替代地读取由传感器和/或摄像机提供的碰撞信号时，也是有利的。在此传感器或者摄像机可以涉及单目前方摄像机以及补充地或替代地涉及立体前方摄像机以及补充地或替代地涉及超声传感器以及补充地或替代地涉及雷达传感器以及补充地或替代地涉及向前的传感机构以及补充地或替代地涉及间距传感器。碰撞信号可以作为模拟的碰撞信号和/或数字的碰撞信号提供并且由用于读取的接口读取。
具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，其可以存储在机器可读的载体上——例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上并且用于当在计算机或设备上执行所述程序产品时实施根据以上描述的实施方式中任一种所述的方法。
附图说明
以下根据附图示例性地详细阐述在此提出的方案。附图示出：
图1：具有根据本发明的一个实施例的用于在车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的控制设备的车辆的示意图；
图2：根据本发明的一个实施例的用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的控制设备的框图；
图3：根据本发明的一个实施例的用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的方法的流程图。
在本发明的有利实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的以及类似作用的元素使用相同或者类似的参考标记，其中不重复描述所述元素。
具体实施方式
图1示出具有根据本发明的一个实施例的用于在车道保持辅助104中取决于情况的转向辅助的控制设备102的车辆100的示意图。车辆100以通过箭头表征的行驶方向108位于车道106上。控制设备102构造用于读取碰撞信号110并且提供校正信号112。
在一个实施例中，控制设备102构造用于读取并且分析处理周围环境信号114。在此，控制设备102可以构造用于响应于所述周围环境信号114求取碰撞信号110。所述周围环境信号114由单目前方摄像机116、超声传感器118或者向前的传感机构120提供。在一个没有示出的实施例中，所述周围环境信号114由立体前方摄像机、间距传感器或者雷达传感器提供。
在另一个实施例中，在没有示出的控制设备中由周围环境信号114确定碰撞信号110。根据实施例，周围环境信号114涉及模拟信号或者数字信号。此外，可以通过多个传感器118、120或者摄像机116的信号的组合来确定周围环境信号114。
在车辆100前方在行驶方向108上，另一个车辆122位于车道106上。在车道106左侧旁在行驶方向108上设置相邻的车道124。相邻的车道124通过车道标记126与车道106分离。在远离使两个车道106、124分离的车道标记126的一侧上，车道106、124具有另一个车道标记128。根据路程情况，不同地构造车道标记126、128。因此，侧面限界的车道标记128构造为实线。使两个车道106、124分离的车道标记126在一个部分区段中构造为虚线而在另一个部分区段中构造为实线。
在相邻的车道124上设置另一个车辆122和对象130。在所示出的实施例中，相邻的车道124上的另一个车辆122在车辆100的行驶方向108上设置在所述车辆的斜后方。对象130在车辆100的行驶方向108上设置在所述车辆的斜前方。
本发明的一个方面是在车辆100中的车道辅助的转向辅助或者驾驶员超控(Driver Override)时的周围环境信息的考虑。因此，用于车道辅助(LKS)的关断或者关断策略的扭矩阈值根据当前的周围环境条件和情况条件变化，以便提高行驶安全性。有利地，通过信息融合和信息充分利用实现提高的行驶安全性。
如果存在与其他对象122、130的碰撞危险，当车辆100遵循由驾驶员期望的轨迹时，则不关断或者在驾驶员的抵抗力矩非常大时才关断车道辅助支持力矩(LKS支持力矩)。在所述情形中，甚至可以忽视行驶方向显示(转向灯信号)，所述行驶方向显示否则可能自动关闭车道辅助。通过车道辅助的变化的反应(使超控变得更难)，使驾驶员注意所面临的危险，从而必要时驾驶员可以及时中断所启动的车道变换操纵。因为车道辅助扭矩低于最大极限，所以驾驶员仍然可以随时继续超控车道辅助扭矩。其他的对象122、130是运动的或者静止的对象——例如其他车辆122、混凝土墙壁130、树木130等。
根据实施例，识别由不同的或者所有随后的碰撞危险的不同组合。借助不同的传感器——例如单目前方摄像机116可以估计与相邻车道124、即相邻的车道124上的前方行驶的车辆122或者其他对象130的间距或者至碰撞的时间(TTC：time to collision)。借助不同的传感器——例如立体前方摄像机116可以识别：在当前的车道106(自身车道)旁是否存在静止的障碍物130——例如混凝土墙壁、停泊的车辆。借助不同的传感器——例如超声传感器118或者雷达传感器可以识别进行超车的车辆122。
如果在期望的轨迹上不存在碰撞危险，则根据车道标记特性改变车道辅助关断力矩或者对于车道辅助关断而言需要的驾驶员抵抗扭矩。如果驾驶员要横越虚线的车道标记而没有激活转向灯，则需要的驾驶员抵抗力矩相对较小。然而当驾驶员要横越实线的车道标记而没有激活转向灯，则需要的驾驶员抵抗扭矩相对较大或者相对较高。如果驾驶员激活转向灯，则禁用车道辅助力矩。可以如此实现所述禁用，使得仅仅允许所示出的行驶方向108上的车辆运动并且仍然由车道辅助抵抗驾驶员在反方向上的转向。
图2示出根据本发明的一个实施例的用于在车辆100的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的控制设备102的框图。控制设备102和车辆100可以涉及在图1中所示出的以及所描述的控制设备102或者车辆100的变型方案。控制设备102包括用于读取碰撞信号110的接口240以及用于求取校正信号112的装置242，所述校正信号用于匹配用于车道保持辅助的干预力矩。所述碰撞信号110代表关于行车道变换时的碰撞危险的信息。在使用所述碰撞信号110的情况下求取校正信号112，以便提供车道保持辅助中取决于情况的转向辅助。
在一个实施例中，用于读取碰撞信号110的接口240构造用于接收并且读取由单目前方摄像机、立体前方摄像机、超声传感器、雷达传感器、向前的传感机构或间距传感器提供的模拟的碰撞信号或者数字的碰撞信号。
图3示出根据本发明的一个实施例的用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的方法350的流程图。用于在车辆的车道保持辅助中取决于情况的转向辅助的方法350包括读取碰撞信号的步骤352以及求取用于匹配用于车道保持辅助的干预力矩的校正信号的步骤354。碰撞信号代表关于行车道变换时的碰撞危险的信息。在使用所述碰撞信号的情况下求取校正信号，以便提供在车道保持辅助中取决于情况的转向辅助。
在一个实施例中，方法350包括分析处理周围环境信号以确定碰撞危险或者车道标记特性并且提供相应的碰撞信号的可选步骤。有利地，在求取的步骤352之前实施分析处理的步骤。
在一个实施例中，碰撞信号代表车辆的至碰撞时间或者代表与相邻车道上的对象或另一个车辆的碰撞危险。根据实施例，对象是运动的或者静止的。如果对象或者另一个车辆运动，则对象不仅可以在车辆的行驶方向上而且可以反向于或者横向于车辆的行驶方向运动。因此在一个实施例中碰撞危险代表与进行超车的另一个车辆碰撞的危险。
在一个实施例中，在求取的步骤中在使用关于行驶情况或者行车道标记的信息的情况下求取校正信号。替代地或补充地，在使用转向灯信号的情况下求取校正信号，其中所述转向灯信号代表由车辆的驾驶员开始的并且期望的车道变换的信息。
仅仅示例性地选择所描述的以及在示图中所示出的实施例。可以完全或者在单个特征方面组合不同的实施例。一个实施例也可以通过另一个实施例的特征来补充。
此外，可以重复地以及以不同于所描述顺序的顺序实施在此所提出的方法步骤。
如果实施例在第一特征和第二特征之间包括“和/或”关系，则这样理解：所述实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征而根据另一种实施方式或者仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。
Claims (10)
1.一种用于在车辆(100)的车道保持辅助(104)中取决于情况的转向辅助的方法(350)，其中，所述方法(350)包括以下步骤：
读取(352)碰撞信号(110)，其中，所述碰撞信号(110)代表关于行车道变换时的碰撞危险的信息；
求取(354)用于匹配用于所述车道保持辅助(104)的干预力矩的校正信号(112)，其中，在使用所述碰撞信号(110)的情况下求取所述校正信号(112)，以便提供在所述车道保持辅助(104)中取决于情况的转向辅助。
2.根据权利要求1所述的方法(350)，所述方法具有分析处理周围环境信号(114)以确定碰撞危险和/或车道标记特性并且提供相应的碰撞信号(110)的步骤。
3.根据以上权利要求中任一项所述的方法(350)，其中，在所述读取的步骤(352)中读取碰撞信号(110)，所述碰撞信号代表所述车辆(100)与相邻车道(124)上的对象(130)和/或另一车辆(122)的至碰撞时间。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法(350)，其中，在所述读取的步骤(352)中读取碰撞信号(110)，所述碰撞信号代表与静止对象(130)和/或与静止车辆的碰撞危险。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法(350)，其中，在所述读取的步骤(352)中读取碰撞信号(110)，所述碰撞信号代表通过进行超车的另一车辆(122)引起的碰撞危险。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法(350)，其中，在所述求取的步骤(354)中，在使用关于行驶情况和/或行车道标记(126)的信息的情况下求取所述校正信号(112)。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法(350)，其中，在所述求取的步骤(354)中，在使用转向灯信号的情况下求取所述校正信号(112)，其中，所述转向灯信号代表由所述车辆(100)的驾驶员开始且期望的车道变换的信息。
8.一种用于在车辆(100)的车道保持辅助(104)中取决于情况的转向辅助的控制设备(102)，所述控制设备构造用于在相应的装置中实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法(350)的步骤(352，354)，其中，所述控制设备(102)具有以下特征：
用于读取碰撞信号(110)的接口(240)，其中，所述碰撞信号(110)代表关于行车道变换时的碰撞危险的信息；
用于求取校正信号(112)的装置(242)，所述校正信号用于匹配用于所述车道保持辅助(104)的干预力矩，其中，在使用所述碰撞信号(110)的情况下求取所述校正信号(112)，以便提供在车道保持辅助(104)中取决于情况的转向辅助。
9.根据权利要求8所述的控制设备(102)，其中，用于读取所述碰撞信号(110)的接口(240)构造用于接收和/或读取由单目前方摄像机(116)和/或立体前方摄像机和/或超声传感器(118)和/或雷达传感器和/或向前的传感机构(120)和/或间距传感器提供的模拟的碰撞信号和/或数字的碰撞信号(110)。
10.一种计算机程序产品，其具有程序代码，其用于当所述程序产品在装置和/或根据权利要求8至9中任一项所述的控制设备(120)上执行时实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法(350)。
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