CN113939440A - 驾驶员辅助系统 - Google Patents

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CN113939440A CN201980097249.XA CN201980097249A CN113939440A CN 113939440 A CN113939440 A CN 113939440A CN 201980097249 A CN201980097249 A CN 201980097249A CN 113939440 A CN113939440 A CN 113939440A
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Abstract

本公开涉及一种用于在行驶期间向车辆(1)的驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统(30)，其包括：控制单元(10)，该控制单元被配置成接收关于车辆前方的道路车道(RL)的方向、曲率和/或曲率变化的信息，当车辆在道路车道的横向道路车道界限(RLleft、RLright)内行驶时，该道路车道被认为对于车辆是安全的，该控制单元进一步被配置成向驾驶员提供转向辅助以将车辆保持在该道路车道内，该转向辅助是基于车辆要遵循的轨迹(T)，其中，该控制单元被配置成：当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带(LSB)内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，该控制单元基于道路车道的方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹，该横向安全带由相对于各个横向道路车道界限的预定安全裕度(LSBleft、LSBright)限定。

Description

驾驶员辅助系统
技术领域
本发明涉及一种用于在行驶期间向车辆驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统、用于在行驶期间向车辆驾驶员提供转向辅助的方法、车辆、计算机程序和/或计算机可读介质。
本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。虽然将关于重型卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可用于其他车辆，例如轻型卡车、铰接式运输车、挖掘机、轮式装载机和反铲装载机。
背景技术
用于在行驶期间通过车辆的运动控制来支持驾驶员的车辆驾驶员辅助系统早已为人所知。已知的系统例如是制动辅助系统，诸如防抱死制动系统(ABS)，但还有用于支持驾驶员以例如将车辆保持在车道内的转向辅助系统。后者也被称为车道保持辅助系统。
车道保持辅助系统可以在车辆离开车道时通过例如声音或触觉警告而警告驾驶员。此外，车道保持辅助系统还可以帮助将车辆保持在车道内并且例如在车道中居中，并在更具挑战性的情况下接管转向控制。
将转向辅助系统与例如自动巡航控制(ACC)系统一起使用时可能发生的一个问题在于：驾驶员可能偶尔会失去对驾驶的注意力。驾驶员参与驾驶很重要，因为系统可能无法处理所有类型的交通情况。
因此，虽然已知的转向辅助系统已经改善了车辆安全性和驾驶体验，但仍然存在改进转向辅助系统的空间。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种用于在行驶期间向车辆驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统和/或一种用于在行驶期间向车辆驾驶员提供转向辅助的方法，其至少在一些方面减轻了现有技术的至少一个缺点，和/或提供了一种很好的替选方案。
根据第一方面，该目的通过根据权利要求1的用于在行驶期间向车辆的驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统实现。根据第二方面，该目的通过根据权利要求10的方法实现。第三方面，该目的通过根据权利要求19的车辆实现。根据第四方面，该目的通过根据权利要求20的计算机程序实现。根据第五方面，该目的通过根据权利要求21的计算机可读介质实现。
根据本发明的第一方面，该目的通过一种用于在行驶期间向车辆驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统实现，该驾驶员辅助系统包括：
控制单元，该控制单元被配置成接收关于车辆前方道路车道的方向、曲率和/或曲率变化的信息，当车辆在道路车道的横向道路车道界限内行驶时，该道路车道对于车辆而言被认为是安全的，
该控制单元进一步被配置成向驾驶员提供转向辅助以将车辆保持在道路车道内，该转向辅助基于车辆要遵循的轨迹，
其中，该控制单元被配置成：当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，该控制单元基于道路车道的方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹，该横向安全带由相对于各个横向道路车道界限的预定安全裕度限定。
因此，根据道路车道的方向、曲率和曲率变化中的至少一项来计算要遵循的轨迹。道路车道的方向可以被定义为道路车道的航向(heading)的近似值，航向例如可以与跟随道路车道的纵向延伸的线的切向方向相关，该线可以例如在道路车道中在横向上居中。道路车道的曲率例如可以被定义为道路车道的横向/水平平面内的曲率半径。道路车道的曲率变化可以被定义为道路车道的横向/水平平面内的曲率半径的变化，即，道路车道曲率的一阶导数。
通过提供本文中公开的驾驶员辅助系统，可以实现对驾驶员的改进的转向辅助，其中可以避免不必要的和/或干扰性的转向辅助，同时所提供的转向辅助将支持驾驶员使车辆在道路车道中保持在轨。更具体地，发明人已经认识到，当车辆在横向安全带内行驶时，转向辅助不需要基于车辆的横向参考位置，而是当车辆在横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，转向辅助可以仅基于方向、曲率和/或道路车道的曲率变化。当车辆位于横向安全带内时，这也允许驾驶员更积极地参与驾驶，由此降低驾驶员对驾驶失去注意力的风险，如上文所述。更进一步，发明人还认识到，至少在一些情况下，当车辆处于横向安全带时，由驾驶员选择车辆的横向位置可能是有益的。例如，当车辆在高速公路上超越行驶速度相对较慢的另一车辆时，驾驶员可能不希望在超车过程中与所述另一车辆靠得太近。相反，可能优选的是以增加的横向距离使所述车辆相对于所述另一车辆在横向上定位，这对驾驶员而言感觉更安全。因此，在这种情况下，驾驶员可以决定车辆相对于其他车辆的横向位置。作为另一示例，横向安全带内的特定横向位置对于驾驶员的前方能见度可能更优选，因此，如果驾驶员(而不是转向辅助系统)选择横向安全带内的横向位置可能是有益的。
可选地，该控制单元可以被配置成：当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，所述控制单元仅基于道路车道的方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹。由此，当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，不需要其他输入来计算要遵循的轨迹。
可选地，驾驶员辅助系统可以被配置成使得：当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，由驾驶员控制车辆的横向位置。因此，并且如上文所述，已经认识到，优选的是，当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内时和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，由驾驶员确定车辆的横向位置。
可选地，该控制单元可以被进一步配置成：当车辆在道路车道的横向安全带的外侧时，和/或当车辆在道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内在横向上超过横向安全带时，该控制单元进一步基于或仅基于道路车道相对于车辆的横向参考位置来计算要遵循的轨迹。由此，转向辅助系统可以在车辆被假定不能停留在道路车道内时提供更高程度的转向辅助。因此，转向辅助系统可以根据车辆在道路车道内的横向位置而提供不同程度的转向辅助，从而提供更安全和更舒适的驾驶。
可选地，所述道路车道可以是由来自车辆的外部感知传感器系统、车辆状态传感器系统和辅助数据(例如道路地图数据和/或GNSS(全球导航卫星系统)数据)中的至少一个的信息产生的虚拟道路车道。仅作为示例，外部感知传感器系统可以包括一个或多个传感器，例如RADAR(无线电检测和测距)、LIDAR(光检测和测距)、相机等，这些传感器被配置成用于获得关于车辆外部环境的信息。这可以包括关于其他车辆、行人、道路车道标记、道路/碰撞屏障、其他物体(例如建筑物等)的信息。此外，车辆状态传感器系统可以包括一个或多个传感器，该传感器被配置成获得关于车辆的车速、加速度、横摆率、车轮角度等的信息。通过使用上述系统中的一个或多个，可以定义并创建车辆前方的被认为对车辆是安全的虚拟道路车道，并且可以基于来自上述系统的信息来计算要遵循的轨迹。例如，可以通过外部感知传感器系统识别道路上的障碍物，例如仍然存在的车辆，由此可以定义虚拟道路车道，使得障碍物不在虚拟横向道路车道界限内。此外，作为另一示例，虚拟道路车道的横向延伸范围可以根据诸如车辆状态传感器系统识别的车辆的速度和加速度之类的因素而变化。更进一步，横向安全带的横向延伸范围也可以根据诸如外部感知传感器系统识别的障碍物、车辆状态传感器系统识别的车辆的速度和加速度、道路地图数据等的一个或多个因素而沿着虚拟道路车道变化。因此，限定横向安全带的预定安全裕度可以沿着道路车道基于被认为在行驶期间对车辆不安全的外部物体而变化。又可选地，限定横向安全带的预定安全裕度可以沿着道路车道变化，使得：当至少一个视觉上可识别的道路车道标记外侧的区域被认为在行驶期间对车辆安全时，则横向安全带延伸到所述至少一个视觉上可识别的道路车道标记的外侧。即，已经认识到，在某些情况下，可以允许至少在较短的时间段内和/或沿着预定距离在视觉上可识别的道路车道标记外侧行驶。这可以提高驾驶员的舒适度，因为当已经确定在视觉上可识别的道路车道标记外侧行驶是安全的时，转向辅助系统因而可以在较小程度上干预这种情况。对于在视觉上可识别的道路车道标记外侧行驶是否安全的判断优选是基于从上述车辆感知传感器系统、车辆状态传感器系统和/或辅助数据(例如道路地图数据和/或GNSS数据)获得的信息来确定的。又可选地，限定横向安全带的所述预定安全裕度可以沿道路车道变化，使得：当至少一个视觉上可识别的道路车道标记外侧的区域(例如相邻的道路车道)被认为在行驶期间对车辆不安全时，则横向安全带在所述至少一个视觉上可识别的道路车道标记内侧延伸。
可选地，该系统可以被配置成使得：向驾驶员提供的用于将车辆保持在道路车道内的转向辅助的强度根据车辆在道路车道内的横向位置而具有不同的大小，该强度被定义为驾驶员需要添加在车辆的手动转向控制器上以改变车辆的横向加速度的扭矩的量。手动转向控制器因此可以包括力反馈功能，并且可以是驾驶员可以用于使车辆转向的方向盘、操纵杆等。又可选地，该系统可以被配置成使得：当车辆在横向上位于横向安全带内时所提供的转向辅助的强度的大小低于当车辆在横向上位于横向安全带外侧时所提供的转向辅助的强度的大小，和/或，当车辆在横向上位于横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小低于当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内在横向上超过横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小。通过具有如上所述的所提供的不同强度的转向辅助，可以提高驾驶员的舒适度，同时不影响安全性。此外，通过这种配置，可以进一步提高安全性，因为它可以降低驾驶员失去注意力的风险。
根据本发明的第二方面，该目的通过一种用于在行驶期间向车辆的驾驶员提供转向辅助的方法实现，该方法包括：
-接收关于车辆前方的道路车道的方向、曲率和/或曲率变化的信息，当车辆在道路车道的横向道路车道界限内行驶时，该道路车道被认为是对车辆是安全的，
-向驾驶员提供转向辅助以将车辆保持在道路车道内，该转向辅助是基于车辆要遵循的轨迹，以及
-当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，基于所述方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹，该横向安全带由相对于各个横向道路车道界限的预定安全裕度限定。
本发明的第二方面所提供的优点和效果在很大程度上类似于根据本发明的第一方面的实施例的驾驶员辅助系统所提供的优点和效果。还应注意，本发明的第二方面的所有实施例均适用于本发明的第一方面的所有实施例并可与第一方面的所有实施例组合，反之亦然。
可选地，当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，可以仅基于所述方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹。
可选地，该方法可以被配置成使得：当车辆在横向上位于横向安全带内时，和/或当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时，由驾驶员控制车辆的横向位置。
可选地，该方法可以进一步包括：当车辆在道路车道的横向安全带外侧时，和/或当车辆位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内在横向上超过横向安全带时，进一步基于或仅基于道路车道相对于车辆的横向参考位置来计算要遵循的轨迹。
可选地，向驾驶员提供的用于将车辆保持在道路车道内的转向辅助的强度可以根据车辆在道路车道内的横向位置而具有不同的大小，该强度被定义为驾驶员需要添加在车辆的手动转向控制器上以改变车辆的横向加速度的扭矩的量。又可选地，当车辆在横向上位于横向安全带内时所提供的转向辅助的强度的大小低于当车辆在横向上位于横向安全带外侧时所提供的转向辅助的强度的大小，和/或当车辆在横向上位于横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小低于当车辆在横向上位于道路车道的横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内在横向上超过横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小。
根据本发明的第三方面，该目的通过一种包括根据本发明的第一方面的任一实施例的驾驶员辅助系统的车辆实现。根据本发明的第四方面，该目的通过一种包括程序代码组件的计算机程序实现，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行根据本发明的第二方面的任一实施例的方法的步骤。根据本发明的第五方面，该目的通过一种携载有计算机程序的计算机可读介质实现，该计算机程序包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序产品在计算机上运行时执行根据本发明的第二方面的任一个实施例的方法的步骤。该计算机程序和/或计算机可读介质优选被实施到车辆中，以向车辆的驾驶员提供转向辅助。
附图说明
参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1示出了根据本发明的示例实施例的车辆；
图2示出了根据本发明的示例实施例的车辆正在其中行驶的道路车道的示意图；
图3示出了根据本发明的示例实施例的方法的流程图；并且
图4示出了用于向车辆的驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统的示意图。
附图示出了本发明的图解例示性实施例，因而不一定按比例绘制。应理解，所示出和描述的实施例是例示性的，并且本发明不限于这些实施例。还应注意，为了更好地描述和说明本发明，可能会夸大附图中的一些细节。除非另有说明，否则相同的附图标记在整个说明书中指代相同的元件。
具体实施方式
图1示出了重型牵引卡车形式的车辆1，其包括用于在行驶期间向车辆1的驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统30(参见图4)。虽然示出了牵引卡车，但本发明也适用于其他类型的车辆，例如公共汽车、轻型卡车、乘用轿车和建筑设备车辆(例如铰接式运输车、挖掘机、轮式装载机和反铲装载机)。车辆1包括可以如本文概述地配置的控制单元10。
控制单元10可以是一个控制单元，也可以是多个协同工作的子控制单元。一个或多个控制单元10可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。控制单元10还可以包括或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在控制单元10包括可编程设备(例如上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，该处理器还可以包括控制所述可编程设备的操作的计算机可执行代码。控制单元10可以包括嵌入式硬件，有时具有集成软件，其中，硬件表现出密切的物理关系。物理关系的示例为：共用的外壳和部件被安装在一块或几块电路板上。
如图1中所示的车辆1还包括外部感知传感器系统20，其可以是上文所述的相机、LIDAR和RADAR中的至少一种。例如，该相机可以是前向相机，其能够获得关于道路车道RL、道路车道标记LM(例如限定实际道路车道的白线/黄线)和/或道路上和道路附近的障碍物100的信息，参见图2。
图2示出了车辆1正在沿其行驶的道路车道RL的示意图。道路车道RL在相对于车辆1而言的左侧和右侧上具有横向道路车道界限RLleft和RLright。当车辆1在横向道路车道界限RLleft和RLright内行驶时，道路车道RL被认为对于车辆1是安全的。例如，被认为对于车辆1是安全的道路车道RL可以对应于由视觉上可识别的道路车道标记LM限定的实际道路车道，但它也可以对应于比实际道路车道更大或更小的横向延伸范围。在所示的示例中，横向道路车道界限RLleft位于实际道路车道外侧的预定横向距离处，实际道路车道的外侧横向界限由车辆1左侧的道路车道标记LM限定。类似地，横向道路车道界限RLright位于实际道路车道外侧的预定横向距离处，实际道路车道的外侧横向界限由车辆1右侧的道路车道标记LM限定。关于由道路车道标记LM限定的实际道路车道和道路车道RL的信息可以通过上述外部感知传感器系统20、道路地图数据等获得。
通过使用例如从外部感知传感器系统20获得的信息，道路车道RL的方向、曲率和/或曲率变化可以由控制单元10计算出。外部感知传感器系统20可以获得例如道路车道标记LM、障碍物100的测得位置，而且还可获得道路屏障(未示出)、其他道路使用者、行人等的测得位置。然后，可以使用这些测得位置来计算道路车道RL的方向、曲率和/或曲率变化。可以基于周围物体100、它们与道路车道RL、道路屏障(未示出)的距离、它们与道路车道RL、道路边缘(未示出)的距离、以及它们与道路车道RL的距离等来确定道路车道RL是否被认为是安全的。在这方面，应当理解，物体有时可能位于实际道路车道标记LM内，从而导致被认为是安全的道路车道RL与由道路车道标记LM限定的实际道路车道的横向延伸范围相比将具有较小的横向延伸范围。因此，道路车道RL优选是可能不完全与由道路车道标记LM限定的实际道路车道相对应的虚拟道路车道。另外，测得的移动物体(例如其他车辆)的速度和/或加速度也可以用于预测这些移动物体的未来位置，该未来位置又可以在确定道路车道RL是否被认为是安全的时使用。
此外，例如参照图2，控制单元10进一步被配置成向驾驶员提供转向辅助以将车辆1保持在道路车道RL内，该转向辅助是基于车辆1要遵循的轨迹T。控制单元10还被配置成：当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内时，和/或当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内并且预计在预定时间段内或在车辆1的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带LSB时，控制单元10基于道路车道RL的方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹T，该横向安全带LSB由相对于各个横向道路车道界限RLleft和RLright的预定安全裕度LSBleft和LSBright限定。这些预定安全裕度可以相对于各个横向道路车道界限RLleft和RLright是固定的，和/或它们可以如本文所阐述的那样沿着道路车道RL的延伸而变化。
在优选实施例中，该控制单元可以进一步被配置成：当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内时，和/或当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带LSB时，该控制单元仅基于道路车道RL的方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹T。此外，驾驶员辅助系统30进一步优选被配置成使得：当车辆在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内时，和/或当车辆1在横向上位于道路车道的横向安全带LSB内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带LSB时，由驾驶员控制车辆1的横向位置。由此，驾驶员可以更积极地参与驾驶，从而降低失去注意力的风险。
另外，控制单元10可以进一步被配置成：当车辆1在横向安全带LSB外侧时，和/或当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内并且预计在预定时间段内或在车辆1的预定行驶距离内在横向上超过横向安全带LSB时，控制单元10进一步基于或仅基于道路车道RL相对于车辆1的的横向参考位置来计算要遵循的轨迹T。由此，在车辆1在横向安全带LSB外侧和/或预计从横向安全带LSB驶出的情况下，驾驶员辅助系统30可以支持驾驶员在较短时间内保持横向安全位置，此时所述要遵循的轨迹T也是进一步基于或仅基于横向参考位置。用于计算要遵循的轨迹T的横向参考位置例如可以是道路车道RL的横向中心位置，即，在实际道路的中间，在车道标记LM之间，或者作为另一示例，它可以是道路车道标记LM之一。
可以看出，并且如上文中之前提到的，限定横向安全带LSB的预定安全裕度LSBleft和LSBright可以沿着道路车道RL基于例如被认为在行驶期间对车辆1不安全的外部物体100而变化。可以看出，预定安全裕度LSBright在外部物体100处比沿道路车道RL在外部物体100之前或之后的安全裕度大。外部物体100可以是被认为在行驶期间对车辆1不安全的另一车辆、建筑物或任何其他物体。外部物体100可以是固定的或移动的，例如是在相邻道路车道中行驶的移动车辆。另外，也如图2中可见，限定横向安全带LSB的预定安全裕度LSBleft和LSBright可以沿道路车道RL变化，使得：当至少一个视觉上可识别的道路车道标记LM外侧的区域被认为在行驶期间对车辆1安全时，则横向安全带LSB延伸到所述至少一个视觉上可识别的道路车道标记LM的外侧。这在图2的右上角进行了例示，其中预定安全裕度LSBleft延伸到视觉上可识别的道路车道标记LM的外侧。因此，可以允许驾驶员在一些情况下在视觉上可识别的道路车道标记LM的外侧行驶，同时仅通过使用道路车道RL的方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹T。
现在转向图3，其中示出了根据本发明的第二方面的实施例的方法的流程图。该方法包括步骤S1：接收关于车辆1前方的道路车道RL的方向、曲率和/或曲率变化的信息，当车辆1在道路车道RL的横向道路车道界限RLleft、RLright内行驶时，该道路车道RL被认为对于车辆1是安全的。该方法进一步包括第二步骤S2：其中，当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内时，和/或当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内并且预计在预定时间段内或在车辆1的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带LSB时，基于所述方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹T，该横向安全带LSB由相对于各个横向道路车道界限RLleft、RLright的预定安全裕度LSBleft、LSBright限定。该方法进一步包括步骤S3：向驾驶员提供转向辅助以将车辆1保持在道路车道RL内，该转向辅助是基于车辆1的要遵循的轨迹T。
图4示出了根据本发明的用于车辆1的驾驶员辅助系统30的示意性示例实施例。系统30包括如本文所阐述地配置的控制单元10，并且连接到或者可以包括如本文所阐述的向控制单元10提供信息的外部感知传感器系统20。系统30进一步连接到并且可以包括如本文所阐述的也向控制单元10提供信息的车辆状态传感器系统21。模块11(它是控制单元10的一部分并且可以是嵌入在控制单元10内的软件)确定车辆1能够以安全方式行驶的位置，即，它基于来自外部感知传感器系统20和来自车辆状态传感器系统21的信息来确定被认为对于车辆1安全的道路车道RL。当车辆1在横向上位于道路车道的横向安全带LSB内时，和/或当车辆1在横向上位于道路车道RL的横向安全带LSB内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过横向安全带LSB时，模块12(它是控制单元10的一部分并且也可以是控制单元10内的嵌入软件)基于道路车道RL的方向、曲率和/或曲率变化来计算要遵循的轨迹T。模块13(它是控制单元10的一部分并且也可以是控制单元10内的嵌入软件)计算该车辆跟随所述要遵循的轨迹T所需的转动。该转动优选是绕车辆的横摆轴线的转动。系统30进一步连接到并且可以包括用于使车辆的车轮(未示出)转向的一个或多个转向致动器14。在这方面，应当理解，车辆1可以不必包括车轮，而是可以包括其他地面接合装置，例如履带装置(未示出)。
此外，并且如上所述，系统30可以被配置成使得：向驾驶员提供的用于将车辆1保持在道路车道RL内的转向辅助的强度根据车辆1在道路车道RL内的横向位置而具有不同的大小，该强度被定义为驾驶员需要添加在车辆1的手动转向控制器(未示出)上以改变车辆的横向加速度的扭矩的量。因此，驾驶员克服由所述一个或多个转向致动器14提供的转向所需的扭矩可根据车辆1的横向位置而变化。系统30优选与上述ACC系统一起使用。当确定在行驶期间需要系统30时，系统30可以被驾驶员手动激活和/或自动地激活。类似地，当例如确定驾驶员出于安全原因需要接管对驾驶的完全控制时，系统30可以被驾驶员手动地禁用和/或自动地禁用。
应理解，本发明不限于上文所述和附图所示的实施例；相反，本领域技术人员应认识到，在所附权利要求书的范围内可以做出许多改变和修改。

Claims (21)

1.一种用于在行驶期间向车辆(1)的驾驶员提供转向辅助的驾驶员辅助系统(30)，包括：
控制单元(10)，所述控制单元被配置成接收关于所述车辆前方的道路车道(RL)的方向、曲率和/或曲率变化的信息，当所述车辆在所述道路车道的横向道路车道界限(RLleft、RLright)内行驶时，所述道路车道被认为对于所述车辆是安全的，
所述控制单元进一步被配置成向所述驾驶员提供转向辅助，以将所述车辆保持在所述道路车道内，所述转向辅助是基于所述车辆要遵循的轨迹(T)，
其中，所述控制单元被配置成：当所述车辆在横向上位于所述道路车道的横向安全带(LSB)内时，和/或当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时，所述控制单元基于所述道路车道的所述方向、曲率和/或曲率变化来计算所述要遵循的轨迹，所述横向安全带由相对于各个横向道路车道界限的预定安全裕度(LSBleft、LSBright)限定。
2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，其中，所述控制单元被配置成：当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内时，和/或当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时，所述控制单元仅基于所述道路车道的所述方向、曲率和/或曲率变化来计算所述要遵循的轨迹。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，所述系统被配置成使得：当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内时，和/或当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时，由所述驾驶员控制所述车辆的横向位置。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，所述控制单元进一步被配置成：当所述车辆在所述横向安全带之外时，和/或当所述车辆在所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内在横向上超过所述横向安全带时，所述控制单元进一步基于或仅基于所述道路车道相对于所述车辆的横向参考位置来计算所述要遵循的轨迹。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，所述道路车道是通过来自所述车辆的外部感知传感器系统(20)、车辆状态传感器系统(21)和辅助数据中的至少一个的信息而创建的虚拟道路车道，所述辅助数据例如是道路地图数据和/或GNSS数据。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，限定所述横向安全带的所述预定安全裕度能够沿着所述道路车道基于被认为在行驶期间对所述车辆不安全的外部物体(100)而变化。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，限定所述横向安全带的所述预定安全裕度能够沿着所述道路车道变化，使得：当至少一个视觉上可识别的道路车道标记外侧的区域被认为在行驶期间对所述车辆安全时，则所述横向安全带延伸到所述至少一个视觉上可识别的道路车道标记(LM)的外侧。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，所述系统被配置成使得：向所述驾驶员提供的用于将所述车辆保持在所述道路车道内的转向辅助的强度根据所述车辆在所述道路车道内的横向位置而具有不同的大小，所述强度被定义为所述驾驶员需要添加在所述车辆的手动转向控制器上以改变所述车辆的横向加速度的扭矩的量。
9.根据权利要求8所述的驾驶员辅助系统，其中，所述系统被配置成使得：当所述车辆在横向上位于所述横向安全带内时所提供的转向辅助的强度的大小低于当所述车辆在横向上位于所述横向安全带外侧时所提供的转向辅助的强度的大小，和/或，当所述车辆在横向上位于所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小低于当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在所述预定时间段内或在所述车辆的所述预定行驶距离内在横向上超过所述横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小。
10.一种用于在行驶期间向车辆的驾驶员提供转向辅助的方法，包括：
-接收(S1)关于所述车辆前方的道路车道的方向、曲率和/或曲率变化的信息，当所述车辆在所述道路车道的横向道路车道界限内行驶时，所述道路车道被认为对所述车辆是安全的，
-向所述驾驶员提供(S3)转向辅助以将所述车辆保持在所述道路车道内，所述转向辅助是基于所述车辆要遵循的轨迹，以及
-当所述车辆在横向上位于所述道路车道的横向安全带内时，和/或当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时，基于所述方向、曲率和/或曲率变化来计算(S2)所述要遵循的轨迹，所述横向安全带由相对于各个横向道路车道界限的预定安全裕度限定。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内时和/或当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时，仅基于所述方向、曲率和/或曲率变化来计算所述要遵循的轨迹。
12.根据权利要求10至11中的任一项所述的方法，其中，所述方法被配置成使得：当所述车辆在横向上位于所述横向安全带内时，和/或当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时，由所述驾驶员控制所述车辆的横向位置。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的方法，进一步包括：当所述车辆在所述横向安全带外侧时，和/或当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内在横向上超过所述横向安全带时，进一步基于或仅基于所述道路车道相对于所述车辆的横向参考位置来计算所述要遵循的轨迹。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述道路车道是通过来自所述车辆的外部感知传感器系统、车辆状态传感器系统和辅助数据中的至少一个的信息而创建的虚拟道路车道，所述辅助数据例如是道路地图数据和/或GNSS数据。
15.根据权利要求10至14中的任一项所述的方法，其中，限定所述横向安全带的所述预定安全裕度能够沿着所述道路车道基于被认为在行驶期间对所述车辆不安全的外部物体而变化。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的方法，其中，限定所述横向安全带的所述预定安全裕度能够沿着所述道路车道变化，使得：当至少一个视觉上可识别的道路车道标记外侧的区域被认为在行驶期间对所述车辆安全时，则所述横向安全带延伸到所述至少一个视觉上可识别的道路车道标记的外侧。
17.根据权利要求10至16中的任一项所述的方法，其中，向所述驾驶员提供的用于将所述车辆保持在所述道路车道内的转向辅助的强度根据所述车辆在所述道路车道内的横向位置而具有不同的大小，所述强度被定义为所述驾驶员需要添加在所述车辆的手动转向控制器上以改变所述车辆的横向加速度的扭矩的量。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，当所述车辆在横向上位于所述横向安全带内时所提供的转向辅助的强度的大小低于当所述车辆在横向上位于所述横向安全带外侧时所提供的转向辅助的强度的大小，和/或当所述车辆在横向上位于所述横向安全带内并且预计在预定时间段内或在所述车辆的预定行驶距离内不会在横向上超过所述横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小低于当所述车辆在横向上位于所述道路车道的所述横向安全带内并且预计在所述预定时间段内或在所述车辆的所述预定行驶距离内在横向上超过所述横向安全带时所提供的转向辅助的强度的大小。
19.一种车辆(1)，其包括根据权利要求1至9中的任一项所述的驾驶员转向辅助系统。
20.一种包括程序代码组件的计算机程序，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行权利要求10至18中的任一项所述的步骤。
21.一种携载有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序产品在计算机上运行时执行权利要求10至18中的任一项所述的步骤。
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