CN107148378A - 用于运行驾驶员辅助系统的方法和驾驶员辅助系统 - Google Patents

用于运行驾驶员辅助系统的方法和驾驶员辅助系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种用于运行驾驶员辅助系统(1)以便在车道数量增加部(40)在从当前车道(10)到目标车道(11)的车道变换时横向引导机动车(3)的方法。此外，本发明提出了一种用于在车道数量增加部(40)在从当前车道(10)到目标车道(11)的车道变换时横向引导机动车(3)的驾驶员辅助系统(1)。所述驾驶员辅助系统包括轨迹确定装置(6)，所述轨迹确定装置构造用于如此确定所述机动车(3)从所述当前车道(10)到所述目标车道(11)的车道变换的轨迹(7)使得在所述车道数量增加部(40)之后在预先确定的时刻执行从所述当前轨迹(10)到所述目标轨迹(11)的车道变换。

Description

用于运行驾驶员辅助系统的方法和驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种用于运行驾驶员辅助系统以便在车道数量增加部在车道变换时横向引导机动车的方法和一种驾驶员辅助系统。
背景技术
在现代机动车中，越来越多地采用驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统能够在车辆引导方面支持驾驶员或也能够全自动地执行驾驶操纵。所述系统的一种功能是车道变换支持。在此，检测车辆相对于所求取的目标车道的位置，并且将所述位置与期望值进行比较。然后，输出信号在于用于执行器的调整信号，所述执行器干预车辆的横向引导系统，无论是通过附加的转向扭矩支持驾驶员还是执行不再需要驾驶员干预的完全自主的横向引导。
在DE 43 13 568C1中，例如描述了一种用于在车道变换时支持车辆的驾驶员的方法，其中，探测相邻的目标车道上的车辆并且求取其速度和其与自身车辆的距离以及安全距离并且用以下判断作为基础：是否存在适合于车道变换的空隙。
在DE 100 12 737B4中，描述了一种车道变换辅助装置，所述车道变换辅助装置在横向引导方面向驾驶员提供支持。对此，根据位置信息和车道信息确定横向位置轨迹并且根据所求取的横向位置轨迹执行对车辆横向引导的干预。
发明内容
本发明提出一种具有权利要求1的特征的用于运行驾驶员辅助系统以便在车道数量增加部(Fahrspuraufspaltung)在车道变换时横向引导机动车的方法和一种具有权利要求7的特征的用于在车道数量增加部在车道变换时横向引导机动车的驾驶员辅助系统。
因此提出一种用于运行驾驶员辅助系统以便在车道数量增加部在从当前车道到目标车道的车道变换时横向引导机动车的方法，所述方法具有以下方法步骤：
(S1)检测所述机动车所在的当前车道的车道数量增加部；
(S2)确定所述机动车关于所述车道数量增加部的位置；
(S3)如此确定用于所述机动车从所述当前车道到所述目标车道的车道变换的轨迹，使得在所述车道数量增加部之后在预先确定的时刻执行从所述当前车道到所述目标车道的车道变换；
(S4)如此运行驾驶员辅助系统，使得根据所确定的轨迹执行所述车道变换。
还提供一种用于在车道数量增加部在从当前车道到目标车道的车道变换时横向引导机动车的驾驶员辅助系统，所述驾驶员辅助系统具有车道数量增加部检测装置、车辆位置确定装置和轨迹确定装置，所述车道数量增加部检测装置构造用于检测所述机动车所在的当前车道的车道数量增加部，所述车辆位置确定装置构造用于确定所述机动车关于所检测的车道数量增加部的位置，所述轨迹确定装置构造用于如此确定用于所述机动车从所述当前车道到所述目标车道的车道变换的轨迹使得在所述车道数量增加部之后在预先确定的时刻执行从所述当前车道到所述目标车道的车道变换。
优选扩展方案是各个从属权利要求的主题。
本发明的优点：
本发明所基于的构思在于，如此确定用于车道变换的轨迹，使得所期望的目标车道不能够由随后的机动车提前到达并且如此可能成为在自身机动车的车道变换的情况中的碰撞风险。
借助横向引导辅助在尤其城市内的交通十字路口中的车道数量增加部处执行车道变换时，根据本发明的方法和根据本发明的驾驶员辅助系统实现了具有驾驶员辅助系统的车辆的碰撞危险的降低。
如果例如驾驶员辅助系统遵循预先确定的路线以到达行驶目标，在这种情况中，在所期望的车道变换或转向过程的情况中，根据本发明的方法如此求取用于车道变换的轨迹，使得在预先确定的时刻——例如直接在到达车道数量增加部时——执行车道变换。因此，使得可能随后的交通不能够提前到达所期望的目标车道并且在自身机动车的车道变换的情况中不会成为碰撞风险。
根据一种优选扩展方案，预先确定的时刻是对于在车道数量增加部之后从当前车道到目标车道的车道变换而言尽可能早的时刻。通过所述实施方式确保：没有其他机动车能够在自身机动车前到达目标车道。也通过所述实施方式避免为了到达目标车道的可能的并道问题，因为提前到达了目标车道。
根据一种优选扩展方案，在考虑机动车的预先确定的最大横向加速度的情况下确定轨迹。例如，能够由机动车的驾驶员确定：在从当前车道到目标车道的车道变换时机动车的最大横向加速度不应超过3m/s2。然后，如此确定用于机动车从当前车道到目标车道的车道变换的轨迹，使得车辆的横向加速度在车道变换时不超过3m/s2。能够无级地自由选择横向加速度的可预给定的值。例如，横向加速度的可预给定的值范围能够为从0.5m/s2到20m/s2。以这种方式，能够使车辆乘客的舒适度或车辆的行驶方式匹配于驾驶员的个人需求。
根据另一优选扩展方案，在考虑机动车至车道边界的预先确定的最大距离的情况下确定轨迹。例如，驾驶员能够预给定：至通常是侧面车道边界的车道边界的最大距离应最大为30cm，在所述车道边界处实现车道数量增加。然后，如此确定用于车道变换的轨迹，使得车辆至车道边界的距离不超过30cm。能够无级地自由选择至车道边界的最大距离的可预给定的值。
同样能够实现，根据车道边界确定轨迹。这在此意味着，确定基本上与车道边界平行的轨迹。对于这种轨迹确定方式，也能够预给定与车道边界的最大距离。例如，驾驶员能够预给定：应确定与车道边界平行的轨迹，其中，至车道边界的距离应为30cm。
根据另一优选扩展方案，在考虑随后的车道拓扑结构的情况下确定轨迹。例如，在多次车道数量增加的情况下可能有利的是，在较晚的时刻才执行车道变换。以这种方式，车道变换能够更舒适，因为为了到达目标车道需要更少的车道变换。
根据另一优选扩展方案，车道数量增加部检测装置具有至少一个传感器，所述传感器构造用于识别车道标记。例如，车道数量增加部检测装置包括构造用于检测车道标记并且因此检测车道数量增加部的超声波传感器、雷达、激光雷达和/或摄像机。车道数量增加部检测装置也能够动用已经在车辆中安装的传感器来检测车道数量增加部。以这种方式，能够节约成本，因为对于根据本发明的方法以及对于根据本发明的驾驶员辅助系统不必安装附加的传感器。
根据另一优选扩展方案，车道数量增加部检测装置和/或车辆位置确定装置与导航系统耦合。导航系统优选包括待行驶的车道的高度准确的地图，在所述待行驶的车道中标明了车道数量增加部。此外，导航系统优选包括高度准确的位置确定系统，借助所述位置确定系统能够实现确定车辆在导航系统的地图中的位置。以这种方式，根据本发明的驾驶辅助系统能够与导航系统共同作用并且可以检测车道数量增加部并且可以确定机动车关于车道数量增加部的位置。也以这种方式，能够节约成本，因为对于根据本发明的驾驶员辅助系统能够使用已经存在的系统。
根据另一优选扩展方案，驾驶员辅助系统构造为半自动的或全自动的驾驶员辅助系统。例如，驾驶员辅助系统能够根据所确定的轨迹借助横向引导执行器和/或纵向引导执行器全自动地执行车道变换，或驾驶员辅助系统能够在车道变换时仅仅例如通过在跟随所确定的轨迹时支持驾驶员的声学的、光学的和/或触觉的信号来支持驾驶员。
附图说明
以下参考附图借助实施方式阐述本发明的其他特征与优点。附图示出：
图1示出一个示意性流程图，其示出根据本发明的一种实施方式的用于运行驾驶员辅助系统以便在车道数量增加部在车道变换时横向引导机动车的方法；
图2示出一个示意性框图，其示出根据本发明的一种实施方式的用于在车道数量增加部在车道变换时横向引导机动车的驾驶员辅助系统；
图3示出一种交通情况的示意性俯视图；
图4示出另一交通情况的示意性俯视图；
图5示出另一交通情况的示意性俯视图。
在附图中，相同的参考标记表示相同的或功能相同的元件。
具体实施方式
图1示出一个示意性流程图，其示出根据本发明的一种实施方式的用于运行驾驶员辅助系统1以便在车道数量增加部40在车道变换时横向引导机动车3的方法。在第一方法步骤S1中，检测机动车3所在的当前车道10的车道数量增加部40。在另一方法步骤S2中，确定机动车3关于车道数量增加部40的位置。在另一方法步骤S3中，如此确定用于所述机动车3从当前车道10到目标车道11的车道变换的轨迹7，使得在车道数量增加部40之后在预先确定的时刻执行从当前车道10到目标车道11的车道变换。在另一方法步骤S4中，如此运行驾驶员辅助系统1，使得根据所确定的轨迹7执行车道变换。其他方法步骤能够衔接和/或在其中连接。
图2示出一个示意性框图，其示出根据一种实施方式的用于在车道数量增加部40在从当前车道10到目标车道11的车道变换时横向引导机动车3的驾驶员辅助系统1。驾驶员辅助系统1具有车道数量增加部检测装置4，所述车道数量增加部检测装置构造用于检测机动车3所在的当前车道10的车道数量增加部40。驾驶员辅助系统1还包括车辆位置确定装置5，所述车辆位置确定装置构造用于确定机动车3关于所检测的车道数量增加部40的位置。此外，驾驶员辅助系统1包含轨迹确定装置6，所述轨迹确定装置构造用于如此确定机动车3从当前车道10到目标车道11的车道变换的轨迹7使得在车道数量增加部40之后在预先确定的时刻执行从当前车道10到目标车道11的车道变换。其他装置——例如摄像机和/或导航系统——能够与驾驶员辅助系统1耦合。
图3示出道路12，机动车3位于所述道路上。机动车3位于车道10上，该车道表示当前车道10。原则上，机动车3为了到达目标100必须遵循轨迹20。然而，沿着轨迹20的车道变换带来一定的潜在危险，因为驾驶员在从当前车道10到目标车道11的车道变换时可能会忽视已经在车道数量增加部40变换到目标车道11上并且位于机动车3的车辆驾驶员的盲区中的车辆。机动车3为了避免这种情况配备有根据本发明的驾驶员辅助系统1。借助所述车道数量增加部检测装置4，检测机动车3所在的当前车道10的车道数量增加部40。然后，车辆位置确定装置5确定机动车3关于车道数量增加部40的位置。基于所检测的车道数量增加部40和所确定的机动车关于车道数量增加部40的位置，轨迹确定装置6如此确定机动车3从当前车道10到目标车道11的车道变换的轨迹7使得在车道数量增加部40之后在预先确定的时刻执行从当前车道10到目标车道11的车道变换。
在所示出的交通情况中，如此确定用于车道变换的轨迹7，使得在车道数量增加部40之后尽可能早地实现车道变换。这意味着，机动车3直接在到达车道数量增加部40时变换到目标车道10。以这种方式，没有例如也位于当前车道10上的其他机动车在自身机动车3前变换到目标车道11。以这种方式能够避免机动车的车道变换时的碰撞危险。驾驶员辅助系统1构造用于根据所确定的从当前车道10到目标车道11的轨迹7引导机动车3或通过光学的、声学的和/或触觉的信号在跟随所述轨迹时辅助和/或主动支持驾驶员。
图4示出另一交通情况的示意性俯视图。机动车3具有根据本发明的驾驶员辅助系统1。在所示出的交通情况中，车道10在车道数量增加部401处第一次分裂并且在车道数量增加部402处第二次分裂。借助车道数量增加部检测装置4，检测车道数量增加部401和402。然后，车辆位置确定装置5确定机动车3相对于车道数量增加部401和相对于车道数量增加部402的位置。基于所检测的车道数量增加部401和402和所确定的机动车关于车道数量增加部401和402的位置，轨迹确定装置6如此确定机动车3从当前车道10到目标车道11的车道变换的轨迹7使得在车道数量增加部401之后在预先确定的时刻并且在车道数量增加部402之后在预先确定的时刻执行从当前车道10到目标车道11的车道变换。在所示出的交通情况中，如此确定用于车道变换的轨迹7，使得在车道数量增加部401之后尽可能早地并且在车道数量增加部402之后尽可能早地实现车道变换。以这种方式，没有例如也位于当前车道10上的其他车辆在机动车3前变换到目标车道11上。
图5示出另一交通情况的示意性俯视图。机动车3包含根据本发明的驾驶员辅助系统1。借助车道数量增加部检测装置4，求取机动车3所在的当前车道10的车道数量增加部40。为了求取车道数量增加部40，车道数量增加部检测装置4例如包括超声波传感器、摄像机和/或激光雷达和/或与导航系统耦合。车辆位置确定装置5确定机动车3相对于车道数量增加部40的位置。基于所检测的车道数量增加部40和所确定的机动车3关于车道数量增加部40的位置，轨迹确定装置6如此确定机动车3从当前车道10到目标车道11的车道变换的轨迹7使得在车道数量增加部40之后在预先确定的时刻执行从当前车道10到目标车道11的车道变换。
在所示出的交通情况中，如此确定用于车道变换的轨迹7，使得轨迹7基本上与车道边界30平行地延伸。也能够实现，在考虑至车道边界30的预先确定的最大距离50的情况下确定所述轨迹。例如，驾驶员能够预给定：机动车至车道边界30的最大距离50应为10cm、20cm、30cm或40cm。以这种方式，没有也位于当前车道10上的其他机动车——例如摩托车在机动车3前行驶到目标车道11上。如果车辆遵循用于到达目标100的轨迹20，那么提高了与已经位于目标车道11上的机动车的碰撞危险。
在所示出的实施方式中，在考虑机动车3的预先确定的最大横向加速度的情况下确定用于车道变换的轨迹7。为了不超过机动车的最大横向加速度，使车辆3的速度匹配于与车道边界平行地延伸的轨迹7。

Claims (10)

1.一种用于运行驾驶员辅助系统(1)以便在车道数量增加部(40)在从当前车道(10)到目标车道(11)的车道变换时横向引导机动车(3)的方法，所述方法具有以下方法步骤：
(S1)检测所述机动车(3)所在的所述当前车道(10)的车道数量增加部(40)；
(S2)确定所述机动车(3)关于所述车道数量增加部(40)的位置；
(S3)如此确定所述机动车(3)从所述当前车道(10)到所述目标车道(11)的车道变换的轨迹(7)，使得在所述车道数量增加部(40)之后在预先确定的时刻执行从所述当前车道(10)到所述目标车道(11)的车道变换；
(S4)如此运行所述驾驶员辅助系统(1)，所得根据所确定的轨迹(7)执行所述车道变换。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预先确定的时刻是对于在所述车道数量增加部(40)之后从所述当前车道(10)到所述目标车道(11)的车道变换而言尽可能早的时刻。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在考虑所述机动车(3)的预先确定的最大横向加速度的情况下，确定所述轨迹(7)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在考虑所述机动车(3)至所述车道边界(30)的预先确定的最大距离(50)的情况下，确定所述轨迹(7)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在考虑随后的车道拓扑结构的情况下确定所述轨迹(7)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定与所述车道边界(30)平行的轨迹(7)。
7.一种用于在车道数量增加部(40)在从当前车道(10)到目标车道(11)的车道变换时横向引导机动车(3)的驾驶员辅助系统(1)，所述驾驶员辅助系统具有：
车道数量增加部检测装置(4)，所述车道数量增加部检测装置构造用于检测所述机动车(3)所在的所述当前车道(10)的车道数量增加部(40)；
车辆位置确定装置(5)，所述车辆位置确定装置构造用于确定所述机动车(3)关于所检测的车道数量增加部(40)的位置；
轨迹确定装置(6)，所述轨迹确定装置构造用于如此确定所述机动车(3)从所述当前车道(10)到所述目标车道(11)的车道变换的轨迹(7)使得在所述车道数量增加部(40)之后在预先确定的时刻执行从所述当前车道(10)到所述目标车道(11)的车道变换。
8.根据权利要求7所述的驾驶员辅助系统(1)，其中，所述车道数量增加部检测装置(4)具有至少一个传感器(9)，所述传感器构造用于识别车道标记。
9.根据权利要求7或8所述的驾驶员辅助系统(1)，其中，所述车道数量增加部检测装置(4)和/或所述车辆位置确定装置(5)与导航系统耦合。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的驾驶员辅助系统(1)，其中，所述驾驶员辅助系统(1)构造为半自动的或全自动的驾驶员辅助系统。
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