CN113272203A - 用于准备和/或实施对车辆的驾驶员进行辅助的转向干预的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于准备和/或执行对车辆(14)的驾驶员进行辅助的转向干预的方法(10)。所述方法(10)在此包括下述步骤：探测影响交通的对象(18)并且连续地感测对象信息；根据所述对象信息确定所述对象(18)是否与所述车辆(14)的当前的轨迹相切；如果所述对象(18)与所述车辆(14)的当前的轨迹相切，则监控与所述对象(18)的横向间距(Dy)或者预测的在到达所述对象(18)之前直到采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间。该方法附加地包括下述步骤：如果所述横向间距(Dy)或者所述可供使用的时间低于第一阈值(S1)，则检验驾驶员是否执行反向控制的转向干预；如果不发生所述驾驶员的转向干预，则预控制影响所述轨迹的至少一个促动器，使得转向预力矩被施加，借助该转向预力矩妨碍所述横向间距(Dy)的或者所述可供使用的时间的进一步减小；和，如果所述横向间距(Dy)或者所述可供使用的时间附加地低于第二阈值(S2)，则操控所述至少一个促动器，使得转向力矩被施加，借助该转向力矩增大所述横向间距(Dy)或者所述可供使用的时间。

Description

用于准备和/或实施对车辆的驾驶员进行辅助的转向干预的 方法

技术领域

本发明涉及一种用于准备和/或实施对车辆的驾驶员进行辅助的转向干预的方法和用于实施该方法的装置。

背景技术

所谓的LSS(Lane Support System，车道支持系统)功能是Euro NCAP 2018的组成部分。这些功能确保在车辆横向引导方面的提高的行驶安全性。其中一个示例是紧急车道保持即临(Emergency Lane Keeping On-Coming)功能，在朝相邻车道方向的非期望车道偏离的情况下，当探测到相邻车道上的对向驶来的车辆时，该功能则进行干预。

由DE10 2005 036 219A1已知一种驾驶员辅助系统。在此，在车辆触及或者接近本车道的边缘时，用于在非自愿地离开预给定车道的情况下辅助机动车驾驶员的车道保持监控设备安排呈方向盘振动形式的触觉警告并且始终与该警告同时地安排返回到车道中间的自动反向转向作为对驾驶员进行辅助的反应。

本发明的背景是，在LSS功能中，一方面重要的是，所述功能尽可能早地做出反应，以便能够避免危险状况，因为整个系统、尤其是促动器不可能无限快地做出反应。另一方面也重要的是，尽可能晚地触发LSS功能，以便如果驾驶员已及时地做出反应，就不会不必要地干扰驾驶员。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种方法，借助该方法能较晚地实施对车辆的驾驶员进行辅助的转向干预。

该任务通过一种具有根据权利要求1所述的特征的用于准备和/或实施对车辆的驾驶员进行辅助的转向干预的方法。权利要求5给出一种用于实施根据本发明的方法的装置。各自相关的从属权利要求说明本发明的有利扩展方案。

根据本发明的方法涉及准备和/或实施对车辆的驾驶员进行辅助的转向干预。在此，所述方法包括以下步骤：探测影响交通的对象并且连续地感测对象信息；根据所述对象信息确定该对象是否与车辆的当前轨迹相切；如果该对象与车辆的当前轨迹相切，则监控与对象的横向间距或者预测的直到达到对象之前采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间的步骤。

该方法附加地包括以下步骤：如果横向间距或者可供使用的时间低于第一阈值，则检验驾驶员是否实施反向控制的转向干预；预控制影响轨迹的至少一个促动器，使得施加妨碍横向间距或可供使用的时间进一步减小的转向力矩；如果不发生驾驶员的转向干预，则操控至少一个促动器，使得如果横向间距或者可供使用的时间附加地低于第二阈值，则施加使横向间距或者可供使用的时间增大的转向力矩。

车辆的当前轨道或者运动路径应理解为轨迹。在此，轨迹具有预给定的横向宽度，该预给定的横向宽度优选相当于车辆宽度。附加地，还能够将安全间距引入到轨迹的宽度中。在此，轨迹例如与车辆的当前行驶方向以及转向角有关。位于车辆的轨迹中的对象或与该轨迹相切的对象或者能够影响该轨迹的对象应理解为本发明意义上的影响交通的对象。针对这种影响交通的对象求取对象信息，利用所述对象信息能关于对象本身和对象的运动方向作出结论。与此相应地，通过对象信息能够求取，对象是否与轨迹相切。

在此，将横向于车辆延伸的与对象的间距理解为本发明意义上的横向间距。在此，该间距附加地与轨迹有关并且与轨迹正交地确定。在此，所预测的直到采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间是直至最晚必须进行转向干预以便仍安全地避免车辆和对象相遇为止还剩余的时间。在此，该时间与不同的对象信息有关。

“影响轨迹的促动器”应理解为能够通过操控来改变车辆的行驶方向的各促动器。这例如能够是转向促动器、ESP促动器、扭矩矢量控制系统的促动器和/或主动底盘系统的促动器。因此，也能够同时使用不同系统的促动器，以便影响轨迹。

本发明的优点在于，通过预控制影响轨迹的至少一个促动器来预紧该促动器。在此，用于预紧促动器的时间已经在还不危急的阶段中经过了。在危急的阶段中节省该时间。此外，促动器通过预紧能够在危急的阶段中以最小延迟时间做出反应。因此，能够进一步减小直到做出辅助驾驶员的转向干预的反应的时间并因此非常晚地实施该转向干预。因此，在实施强烈的/大的转向干预之前，仍能够等待较晚的驾驶员反应。

在本发明的一种优选实施方式中，侧面的车行道标记、对向驶来的其他车辆、进行超车的其他车辆和/或车行道边缘被探测为影响交通的对象。在此，其他车辆能够是机动车也能够是自行车骑行者。由此，能够探测对轨迹有影响的重要的对象。

在本发明的另一优选实施方式中，根据相对于对象的相对速度来确定可供使用的时间。在此，相对速度是重要的值，以便预测达到对象之前直至采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间。由此，关于危急的状况能给出更精确的结论，使得能较晚地实施转向干预。

优选地，施加0.5至3Nm的力矩作为转向预力矩。特别优选地，施加1至2Nm的力矩。因此，能够施加足以预控制至少一个促动器的力矩。此外，该力矩足够小，使得该力矩一般被驾驶员视为不干扰的并且驾驶员能够继续使车辆完全转向。

本发明的任务附加地通过设置为用于实施根据本发明的方法的装置来解决。在此，该装置包括：探测器件用以探测影响交通的对象并且用于连续地感测对象信息；分析器件，用以确定对象是否与车辆的当前轨迹相切，并且用以监控与对象的横向间距或者预测的在达到对象之前直到采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间是否低于阈值；和控制器件，用以预控制至少一个促动器使得能施加转向预力矩，并且用以操控至少一个促动器使得能施加转向力矩。

在此，探测器件理解为这样的器件，借助该器件能探测影响交通的对象并且通过该器件能测量关于对象的对象信息。在此，分析器件可以是基于对象信息计算值并且估测当前行驶状况的危急程度的器件。在此，分析器件能够访问数据库，在该数据库中保存有不同的值。分析器件也能够访问已训练的神经网络或者也能够访问其他分类器权重(Classifier Gewichte)。

借助这种装置能够实现针对该方法所提到的优点。

优选地，促动器是转向促动器、ESP促动器、扭矩矢量控制系统的促动器和/或主动底盘系统的促动器。借助这种促动器能够影响车辆的轨迹并因此能够施加转向预力矩或转向力矩。在此，转向促动器是直接作用于车辆的转向装置的促动器。在此，这些促动器也能够相互组合地起作用。

在一种有利的实施方案中，探测器件构造为传感器单元。在此，该传感器单元优选包括多个传感器，借助所述多个传感器能够探测影响交通的对象。

优选地，传感器单元具有摄像机、雷达和/或激光雷达。摄像机的优点在于，借助该摄像机能基于图像信息以简单的方式辨识影响交通的对象。此外，借助摄像机能够良好地探测一般情况下二维的侧面的车行道标记。而雷达和激光雷达的优点在于，这种雷达和激光雷达具有高有效距离，使得距离较大的情况下就已能探测影响交通的对象。此外，借助这些系统能够对距离以及速度做出更好的估测。有利地，所述系统在车辆中一起使用，以便结合不同技术的优点。

所述任务附加地通过包括用于实施根据本发明的方法的装置的车辆来解决。借助这种车辆能够实现针对所述方法和针对所述装置提到的优点。

除此之外，本发明包括一种计算机程序产品。

附图说明

在附图中示出并且在下面的描述中更详细地阐述本发明的实施例。附图示出：

图1第一示例，在该第一示例的情况下能实施根据本发明的方法，

图2第二示例，在该第二示例的情况下能实施根据本发明的方法，

图3第三示例，在该第三示例的情况下能实施根据本发明的方法，

图4根据本发明的用于准备和/或执行对车辆的驾驶员进行辅助的转向干预的方法，和

图5用于实施根据本发明的方法的装置。

具体实施方式

图1示出第一示例，在该第一示例的情况下能实施根据本发明的方法10(参见图4)。在该示例的情况下，影响交通的对象18向车辆14的驾驶员对向驶来。在该示例中，影响交通的对象18是其他车辆，该其他车辆在对面的车道22上对向驶来。在该实施例中，车辆14具有探测器件26，该探测器件构造为传感器单元的形式。借助传感器单元26能测量对象信息，例如车辆14与其他车辆18之间的横向间距Dy和纵向间距Dx、车辆14与其他车辆18之间的纵向相对速度Δv_X和横向相对速度Δv_Y。

在图2中示出第二示例，在该第二示例的情况下能实施根据本发明的方法10。在该示例中，影响交通的对象18是进行超车的其他车辆。关于该其它车辆18，使用针对图1已提到的相同的附图标记。在图2中，其他车辆18在对面的车道22上进行超车。虽然在该示例中其他车辆18在沿车辆14的行驶方向28布置在左侧的车道22上超过车辆14，为了实施根据本发明的方法10也能实现在右侧的车道22上的超车。

图3示出第三示例，在该第三示例的情况下能实施根据本发明的方法10。在该示例中，影响交通的对象18是车行道边缘。与此相应地，通过传感器单元26相对于车行道边缘18测量横向间距Dy和横向相对速度Δv_Y。图3示出，影响交通的对象18也可以是车行道标记30。因此，也可以相对于该车行道标记30测量横向间距Dy和横向相对速度Δv_Y。

图4示出根据本发明的用于准备和/或实施对车辆14的驾驶员进行辅助的转向干预的方法10。在第一步骤40中，探测到影响交通的对象18。这意味着，影响交通的对象18来到传感器单元26的测量范围中。自该时间点起，在第一步骤40中附加地连续地感测对象信息。此外，由这些对象信息来分类这涉及哪种影响交通的对象18。这意味着，确定，对象18例如是对向驶来的其他车辆还是车行道边缘。

在第二步骤50中，根据对象信息确定，对象18是否与车辆14的当前轨迹相切。因此检查，车辆14的基于当前行驶方向28得出的轨迹是否可能会与影响交通的对象18相遇。

如果求取到这种相遇，则在第三步骤55中监控与对象18的横向间距Dy或者监控预测的、直到达到对象18之前采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间。在第三步骤55之后检验，与对象18的横向间距Dy的值S或者预测的可供使用的时间的值是否低于第一阈值S₁。在此，第一阈值S₁是横向间距Dy或者可供使用的时间还不危急的值S。

如果横向间距的值S或者预测的可供使用的时间的值高于阈值S₁，则再次从第二步骤50开始。如果横向间距的值S或者预测的可供使用的时间的值已减小到低于阈值S₁，则在第四步骤58中检验，驾驶员是否实施反向控制的转向干预。如果车辆14的驾驶员实施这种转向干预，则再次从第二步骤50开始并因此重新检查，车辆14的轨迹是否因此继续与对象18相切。如果例如通过记录反向控制的转向干预的能确定没有驾驶员活动，则实施第五步骤60。

在该第五步骤60中，预控制影响车辆14的轨迹的促动器。在这里示出的实施例中，该促动器是转向促动器。在此，这样预控制转向促动器，使得预力矩施加到车辆14的转向装置上，借助该预力矩妨碍横向间距Dy或者可供使用的时间进一步减小。通过预控制转向促动器，该转向促动器已经被预紧。在施加预力矩之后，车辆14继续保持能完全转向。然而，在朝对象18的方向转向运动时，能感觉到转向装置的僵硬。在第五步骤60之后继续检验，横向间距Dy的值S或者预测的可供使用的时间的值是否低于第一阈值S₁。如果该值S高于第一阈值S₁，则再次在第二步骤50中确定，根据对象信息，对象18是否继续与车辆14的当前轨迹相切。

如果在预控制之后该值S继续低于第一阈值S₁，则此外还检查，该值S是否附加地低于第二阈值S₂。在此，第二阈值S₂应是横向间距Dy或可供使用的时间的这样的值S：在达到该值时必须进行必要的转向干预，以便车辆14在达到对象18之前仍能安全地反向转向。

如果该值S低于第二阈值S₂，则在第六步骤65中这样操控转向促动器，使得使横向间距Dy或者可供使用的时间增大的转向力矩施加到转向装置上。这意味着，转向促动器产生使车辆14朝与对象18相反的横向方向上转向的转向操作。由于在第六步骤65之前转向促动器已预紧，该转向促动器能够迅速地施加转向力矩，使得能够减小用于借助于转向干预来进行干预的时间。在第六步骤65之后，再次在第二步骤50中根据对象信息确定，对象18是否与车辆14的当前轨迹相切。

图5示出用于实施根据本发明的方法10的装置80。在此，装置80包括探测器件26用以探测影响交通的对象18并且用于连续地感测对象信息。在该实施例中，探测器件26构造为传感器单元，该传感器单元具有由雷达、摄像机和激光雷达组成的组合。在此，该传感器单元26测量横向间距和纵向间距Dy、Dx，横向相对速度和纵向相对速度Δv_Y、Δv_X和图像信息。

然后，将对象信息转发给装置80的分析器件88。根据这些对象信息，分析器件88确定，对象18是否与车辆14的当前轨迹相切。附加地，分析器件88监控与对象18的横向间距Dy或者所预测的在达到对象18之前直到采取必要的反向控制转向干预为止可供使用的时间是否低于第一和/或第二阈值S₁、S₂。

由于低于第一和/或第二阈值S₁、S₂，分析器件88向装置80的控制器件92转发相应的用于预控制或者操控促动器的信号。在此，控制器件92与分析器件88的信号相应地向(未示出的)转向促动器输出预控制信号94或者操控信号96，使得预力矩或者转向力矩能够施加到转向装置上。

Claims (10)

1.用于准备和/或实施对车辆(14)的驾驶员进行辅助的转向干预的方法(10)，其中，所述方法(10)包括下述步骤：

-探测影响交通的对象(18)并且连续地感测对象信息，

-根据所述对象信息来确定，所述对象(18)是否与所述车辆(14)的当前轨迹相切，

-如果所述对象(18)与所述车辆(14)的当前轨迹相切，则监控与所述对象(18)的横向间距(Dy)或者预测的在达到所述对象(18)之前直到采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间，

-如果所述横向间距(Dy)或者所述可供使用的时间低于第一阈值(S₁)，则检验驾驶员是否实施进行反向控制的转向干预，

-如果不发生驾驶员的转向干预，则预控制至少一个影响所述轨迹的促动器，使得施加转向预力矩，借助该转向预力矩妨碍所述横向间距(Dy)或者所述可供使用的时间进一步减小，和

-如果所述横向间距(Dy)或者所述可供使用的时间附加地低于第二阈值(S₂)，则操控所述至少一个促动器，使得施加转向力矩，借助该转向力矩使所述横向间距(Dy)或者所述可供使用的时间增大。

2.根据权利要求1所述的方法(10)，其特征在于，侧面的车行道标记(30)、对向驶来的其他车辆、进行超车的其他车辆和/或车行道边缘被探测为影响交通的对象(18)。

3.根据权利要求1或2所述的方法(10)，其特征在于，根据相对于所述对象(18)的相对速度(Δv_X、Δv_Y)来确定所述可供使用的时间。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法(10)，其特征在于，施加0.5至3Nm的力矩作为转向预力矩。

5.装置(80)，所述装置设置为用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法(10)，所述装置包括：

-探测器件(26)，用以探测影响交通的对象并且用于连续地感测对象信息，

-分析器件(88)，用于确定，所述对象(18)是否与所述车辆(14)的当前轨迹相切，并且用于监控与所述对象(18)的横向间距(Dy)或者所预测的在达到所述对象(18)之前直到采取必要的进行反向控制的转向干预为止可供使用的时间是否低于阈值(S₁、S₂)，和

-控制器件(92)，用于预控制至少一个促动器，使得能施加转向预力矩，并且用于操控所述至少一个促动器，使得能施加转向力矩。

6.根据权利要求5所述的装置(80)，其特征在于，所述促动器是转向促动器、ESP促动器、扭矩矢量控制系统的促动器和/或主动底盘系统的促动器。

7.根据权利要求5或者6所述的装置(80)，其特征在于，所述探测器件(26)构造为传感器单元。

8.根据权利要求7所述的装置(80)，其特征在于，所述传感器单元(26)具有摄像机、雷达和/或激光雷达。

9.包括根据权利要求5至8中任一项所述的装置(80)的车辆(14)。

10.计算机程序产品，所述计算机程序产品具有程序代码单元，所述程序代码单元用于当所述计算机程序产品在根据权利要求5至8中任一项所述的装置(80)的分析器件(88)上运行或者存储在计算机可读的数据载体上时实施根据权利要求1至4中任一项所述的方法(10)。

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