CN110027572A - 用于运行车辆的方法、装置和计算机程序产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的方法,包括以下步骤:识别由于由驾驶员辅助系统触发的对至少一个促动器的干预而发生的对车辆的行驶行为的驾驶员干预;将所述驾驶员干预解释为抑制促动器的干预;并且根据所解释的驾驶员干预来以这种方式限定地降低促动器的干预,使得以限定的方式受控制地将行驶任务交还给驾驶员。本发明还涉及一种用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的装置以及一种计算机程序产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的方法。本发明还涉及一种用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的装置。本发明还涉及一种计算机程序产品。
背景技术
在已知的驾驶员辅助系统中,各个功能的最大干预强度取决于可能的促动器错误的可控性标准。因此,功能利用被严重限制,其中,很多潜在的事故场景不能被完全定位。
2010年公开了一项用于已知的电子稳定程序(ESP)的潜在错误干预的可控性的研究。在此,定义了用于可接受的、与安全性无关的制动干预的全球有效目标值。通过此方法求得的可接受的干扰偏航率数量级与针对转向系统错误所制定的目标值相符(参见NeukumA.,Ufer E.,Paulig J., krüger H.-P.,Controllability of superposition steeringsystem failures, steering.tech,Garching(加兴),2008年)。在遵守该与促动器无关的偏航率大小的情况下可以在错误情况下得到简单安全的可控制性。
DE 10 2012 112 442 A1公开了一种用于控制具有可以实现自动化驾驶、半自动化驾驶、手动驾驶的驾驶员辅助系统的车辆的方法。其中公开,为了通过驾驶员操纵车辆控制元件来停用驾驶员辅助系统的至少一个辅助功能,要由驾驶员辅助系统掌握的识别阈值随着自动化程度提高而减小。
发明内容
本发明的任务是,提供一种改进的、用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的方法。
根据第一方面,该任务通过一种用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的方法来解决,该方法包括以下步骤:
-识别由于由驾驶员辅助系统触发的对至少一个促动器的干预而发生的对车辆的行驶行为的驾驶员干预;
-将所述驾驶员干预解释为抑制促动器的干预;并且
-根据所解释的驾驶员干预来以这种方式限定地降低促动器的干预,使得以限定的方式受控制地将行驶任务交还给驾驶员。
在此,促动器的干预可以例如由于干预横向动态的驾驶员辅助系统的正确功能或错误功能而引起。在错误功能的情况下,促动器的干预可以例如通过对场景的错误解释和/或由于干预横向动态的驾驶员辅助系统的错误触发而引起。以这种方式有利地能够实现,尽管当前存在促动器干预,车辆仍然能够与驾驶员行为相结合而重新进入稳定状态。由此有利地改善车辆的运行特性,从而有利地提升车辆的交通安全性。由此可以有利地实现促动器的高干预强度,因为在错误情况下行驶任务能够以控制的方式重新交还给驾驶员。
根据第二方面,该任务通过一种用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的装置来解决,该装置包括:
-识别装置,用于识别由于由驾驶员辅助系统触发的对至少一个促动器的干预而发生的对车辆的行驶行为的驾驶员干预,
-解释装置,用于将驾驶员干预解释为抑制促动器干预,和
-降低装置,用于根据对驾驶员干预的解释来以此方式限定地降低对促动器的干预,使得以限定的方式受控制地将行驶任务交还给驾驶员。
本发明方法的有利扩展方案是进一步要求保护的主题。
该方法的有利扩展规定,由驾驶员辅助系统触发的、用于影响车辆引导的、对至少一个促动器的干预是制动干预和/或转向干预和/或对车辆的驱动系的干预。以这种方式使本方法可以有利地被应用于以不同方式运行和/ 或受控制的车辆,例如用于具有前轴操纵的车辆、具有后轴操纵的车辆、具有叠加操纵的车辆以及用于具有不同制动系统的车辆。
该方法的另一有利扩展规定,对至少一个促动器的干预的限定的降低具有随时间的变化曲线,所述变化曲线按照限定的数学函数来构造。由此能够有利地适当构造促动器干预的希望的降低(Reduzierung)或者撤回 (Rücknahme)。
该方法的另外的有利扩展规定,对驾驶员干预的识别通过感测车辆驾驶员的反应,尤其通过感测车辆方向盘上的驾驶员动作,尤其通过感测方向盘角度和/或方向盘角速度、转向力矩和/或通过感测对车辆油门踏板的操作和/或通过感测对车辆制动踏板的操作和/或通过感测驾驶员的表情/手势来执行。由此有利地支持不同的识别方式,通过这些识别方式能够可靠地识别用于引发用于消除促动器干预的应对反应的驾驶员意图。
该方法的另外的有利扩展规定,对至少一个促动器的干预的限定的降低基于预测数学模型来执行。由此能够在使用预测数学模型的数据的情况下优化地执行该方法。
附图说明
下面借助多个附图结合进一步的特征和优点来详细说明本发明。在此,所有说明的或描述的特征独自地或任意组合地形成发明主题,与它们在所要求保护的技术方案中的概括和引用关系无关,以及与在说明书中及附图中的说明和描述无关。附图主要用于阐述发明的基本原理。
所公开的方法特征类似地从公开所的相应装置特征中得出并且反之亦然。这尤其意味着,涉及方法的特征、技术优点和实施以类似的方式从装置的相应特征、优点和实施中得出并且反之亦然。
附图示出:
图1所提出的方法的作用方式的原理示图,
图2所提出的方法的作用方式的另一原理示图,
图3所提出的方法的作用方式的另一原理示图,
图4用于运行具有干预横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的方法的原理流程图,
图5用于运行具有干预横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的装置的原理方框图。
具体实施方式
在下文中,具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的概念被如下理解,即,驾驶员辅助系统被用于辅助或者执行车辆的避让机动动作 (例如在紧急情况下、在保持车道时等)。驾驶员辅助系统的操纵干预可以构造为制动干预和/或转向干预和或/对车辆的驱动系的干预。
车辆可以构造为仅手动控制的机动车、全自动化的机动车、部分自动化的机动车、全自主的机动车或部分自主的机动车。
本发明的核心思想尤其是,提供一种方法和一种装置,其中,对干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的干预做出反应的驾驶员干预被识别和利用,以便在促动器的大的干预强度的情况下将车辆的可控制性交还给驾驶员,因为被解释成这样符合驾驶员意愿。在此可以认为,车辆原则上具有用于监控驾驶员行为的传感器装置。
在用于车辆引导的传统辅助系统中利用在100km/h时大约3°/s和在 50km/h时大约5°/s的最大偏航率变化。这些目标值是在上面在现有技术中提到的研究中得出的。该研究的基础是带有最大制动压力要求的错误ESP 干预,这些干预在限定的等待时间之后以最大梯度被撤回。在此已经表明,具有最大梯度的干扰撤回尤其在驾驶员尝试补偿期间引起振动并且在幅度较大的情况下被分级为临界或者说被分级为不可控。
本发明建议,通过与限定的促动器干预关断相结合地考虑驾驶员反应,最大程度上消除这些缺点。尤其是,在此,促动器干预不是以最大梯度撤回,而是通过驾驶员引发来适配性地降低。在此,该适配以模型预测方式进行,其中,在考虑当时的车辆状态和驾驶员状态的情况下制定车辆的预测数学模型,使得通过这种方式提供优化的系统干预补偿和安全的车辆状态。系统干预的撤回按照数学函数进行,数学函数例如呈线性回归(linearen Rücknahme)的形式、调节对象的适宜的传递函数的形式等。
下面借助分级为“可控制”的示例场景来更详细地说明该方法。
以所阐述的方式能够补偿自动化车辆的制动干预和/或转向干预(前轴操纵、后轴操纵、叠加操纵)。
所限定的错误促动器干预的撤回优选根据限定的数学函数来构造,例如构造为线性走向或构造为调节对象的传递环节(例如PT2-环节)的传递行为。因此有利地可以是,实现多个不同构造的撤回函数。
图1示出用于解释所提出的方法的作用方式的曲线图。图1中示出偏航率的随时间的变化曲线,其中示出了测量的偏航率yr,ist和由系统计划的偏航率yr,soll。可以看到在此情况下生成的车辆偏航率随时间的变化曲线yr,ist (t)。偏航率yr,ist(t)第一个最大值M1通过由驾驶员辅助系统正确地或错误地触发的制动干预产生。偏航率yr,ist(t)第二个最大值M2通过具有根据本发明减弱的促动器干预撤回的促动器干预和由于驾驶员反应而引起的效果的叠加来产生。
通过这种方法,干预偏航率可以有利地构造得明显高于当前的极限值 (3°/s),因此产生用所提出的方法控制的干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的提高的功能利用(例如避让辅助),因为能够实现所述驾驶员辅助系统的更高的干预强度。
所使用的撤回算法或关断算法和为此所需的对驾驶员反应的感测和解释能够以不同的方式实现。为了实现撤回算法或关断算法例如可以执行转向力矩的限定的关断或者说撤回和/或驱动系中的驱动力拒的限定的撤回。
作为用于识别驾驶员反应的可能的方法,例如可以执行制动位置和/或油门踏板位置和/或方向盘角速度和/或转向力矩的感测。方向盘角速度的感测优选借助安装在汽车方向盘中的传感器来执行。
图2示出呈在车辆的车轮上作用的制动压力Pb形式的系统调节量的随时间的变化曲线,由此实现对车辆横向动态的干预。在此具体情况下利用制动系统来控制车辆。可以看到时间区段SE,在该时间区段中开始促动器干预,以及看到关断周期AB,在关断周期中执行所提出的、限定的促动器干预撤回。此外还可以根据本发明想到对自动化车辆的运动的其它干预可能性。
在此规定,在限定的时间之后,驾驶员通过转向干预来抵抗正确地或错误地引发的制动干预,由此超过预先限定的方向盘角速度阈值。作为对此况的反应,规定,在一个可参数化的持续时间段内限定地撤回正确地或错误地引发的制动干预,由此而限定地降低制动压力,从而在受控制的情况下将行驶任务交还给驾驶员。
图3示出驾驶员在车辆方向盘上的反应,该反应通过方向盘角速度随时间的变化曲线δ(t)表示。如上所述,也可以想到其它的可感测的驾驶员反应,例如变化了的油门踏板和/或制动踏板位置,可以借助传感器、观察相机等来感测对它们的操作,用于识别驾驶员意图。
在时间点t=0s时开始由驾驶员辅助系统引起对车辆横向动态的干预,由此车辆以错误的方式在单侧被制动,使得在时间点t=0.4s时开始旋转。在大约0.55s后驾驶员实现车辆的运动,开始进行转向以抵抗该旋转或者说抵抗该干预。提出,系统识别、解释驾驶员的意图并且因此开始限定地中断所述系统干预,其方式是,限定地撤回系统干预或者缓慢地关断系统干预。为此目的可以规定,限定地撤回制动压力,使得驾驶员能够准备好改变车辆行为并且不会发送补偿反应过度并且最终保持在自己的车道上。
决定性的是,可靠地识别用于执行应对措施的驾驶员意图或者说对错误的促动器干预的驾驶员反应,这例如通过传感器和/或通过车辆内室中的对准驾驶员的相机来实现,以便例如感测驾驶员的表情和/或手势。如果由这样实现的装置识别和解释为,驾驶员迫切需要抑制(übersteuern)错误的促动器,则进行基于预测模块的促动器干预收回或者说促动器干预退回。结果由此在考虑驾驶员反应的情况下通过自动化车辆实现稳定的总系统。
图4示出本发明方法的实施发送的原理流程图。
在步骤100中识别到由于由车辆辅助系统触发的对至少一个促动器的干预而发生的对车辆行驶行为的驾驶员干预。
在步骤110中将驾驶员干预解释为抑制促动器的干预。
在步骤120中根据对驾驶员干预的解释来限定地降低促动器的干预,使得以限定的方式受控制地将行驶任务交还给驾驶员。
图5示出所提出的用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的装置200的实施方式的方框图。
可以看到促动装置300(例如制动装置、操纵装置、驱动系等),用于执行对车辆的行驶运行的横向动态干预。
装置200包括识别装置210,用于识别由于由驾驶员辅助系统触发的对至少一个促动器的干预而发生的对车辆行驶行为的驾驶员干预。用于将驾驶员干预解释为抑制促动器干预的解释装置220在功能上和识别装置210 连接。用于根据对驾驶员干预的解释而限定地降低促动器干预的降低装置 230在功能上和解释装置220连接,其中,由此以限定的方式将车辆的控制交还给驾驶员。
有利地,所提出的方法可以借助在装置200上运行的软件程序来执行,有此支持该方法的简单的可适应性。
专业人员可以以适当的方式改变本发明的特征和/或将它们相互组合,而不偏离本发明的核心。
Claims (7)
1.用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的方法,包括以下步骤:
-识别由于由驾驶员辅助系统触发的对至少一个促动器的干预而发生的对车辆的行驶行为的驾驶员干预;
-将所述驾驶员干预解释为抑制促动器的干预;并且
-根据所解释的驾驶员干预来以这种方式限定地降低促动器的干预,使得以限定的方式受控制地将行驶任务交还给驾驶员。
2.按照权利要求1所述的方法,其中,由驾驶员辅助系统触发的、用于影响车辆引导的、对至少一个促动器的干预是制动干预和/或转向干预和/或对车辆的驱动系的干预。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其中,对至少一个促动器的干预的限定的降低具有随时间的变化曲线,所述变化曲线按照限定的数学函数来构造。
4.按照上述权利要求之一所述的方法,其中,对驾驶员干预的识别通过感测车辆驾驶员的反应,尤其通过感测车辆方向盘上的驾驶员动作,尤其通过感测方向盘角度和/或方向盘角速度、转向力矩和/或通过感测对车辆油门踏板的操作和/或通过感测对车辆制动踏板的操作和/或通过感测驾驶员的表情/手势来执行。
5.按照上述权利要求之一所述的方法,其中,对至少一个促动器的干预的限定的降低基于预测数学模型来执行。
6.用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的装置(200),包括:
-识别装置(210),用于识别由于由驾驶员辅助系统触发的对至少一个促动器的干预而发生的对车辆的行驶行为的驾驶员干预,
-解释装置(220),用于将驾驶员干预解释为抑制促动器干预,和
-降低装置(230),用于根据对驾驶员干预的解释来以此方式限定地降低对促动器的干预,使得以限定的方式受控制地将行驶任务交还给驾驶员。
7.计算机程序产品,具有程序代码单元,当该计算机程序产品在用于运行具有干预车辆横向动态的驾驶员辅助系统的车辆的电子装置(200)上运行或在计算机可读的数据载体上存储时用于执行按照权利要求1至5之一所述的方法。
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