DE102007050189A1

DE102007050189A1 - Driver assistance system and method for assisting the driver of a vehicle in the transverse guidance of the vehicle

Info

Publication number: DE102007050189A1
Application number: DE102007050189A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Dipl.-Ing. Fritz; Heiko Dipl.-Ing. Schiemenz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-10-20
Filing date: 2007-10-20
Publication date: 2009-04-23
Also published as: WO2009049729A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem und ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs (20) bei der Querführung des Fahrzeugs, wobei Spurinformationen (Y, Yo, Ys), betreffend eine durch Fahrspurbegrenzungen (220, 221) begrenzte Fahrspur (22) einer Fahrbahn und/oder eine Fahrspur (212) eines dem Fahrzeug (20) vorausfahrenden Führungsfahrzeugs (21) mittels einer Spurerkennungseinrichtung (11) erfasst werden, wobei die Spurinformationen in einer Regeleinrichtung (12) der Berechnung eines Lenkstellsollwerts (X) für einen spurhaltenden Lenkeingriff am Fahrzeug (20) zugrunde gelegt werden und wobei der Lenkeingriff mittels einer Steuereinrichtung (13) durchgeführt wird. Der Grad der durch den Lenkeingriff dem Fahrer bereitgestellten Unterstützung wird dabei in Abhängigkeit der momentanen Fahrsituation variiert, indem der Lenkstellsollwert (X) modifiziert wird und der Lenkeingriff gemäß dem modifizierten Lenkstellsollwert (X') durchgeführt wird. Die Modifikation des Lenkstellsollwerts (X) erfolgt dabei in einer Anpassungseinheit (15), die als Schnittstelle der Reglereinrichtung (12) udnd er Steuereinrichtung (13) vorgesehen ist.The invention relates to a driver assistance system and a method for assisting the driver of a vehicle (20) in the transverse guidance of the vehicle, wherein lane information (Y, Yo, Ys) relating to a lane (22) of a lane bounded by lane boundaries (220, 221) and or a driving lane (212) of a leading vehicle (21) ahead of the vehicle (20) are detected by means of a lane recognition device (11), wherein the lane information in a control device (12) is used to calculate a steering setpoint value (X) for a lane-keeping steering intervention on the vehicle ( 20) are taken as basis and wherein the steering intervention by means of a control device (13) is performed. The degree of assistance provided to the driver by the steering intervention is varied depending on the current driving situation by modifying the steering command setpoint (X) and performing the steering intervention according to the modified steering target setpoint (X '). The modification of the steering setpoint value (X) takes place in an adaptation unit (15), which is provided as an interface of the control device (12) and the control device (13).

Description

Die Erfindung betrifft Fahrerassistenzsystem und ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The The invention relates to driver assistance system and a method of assistance the driver of a vehicle in the transverse guidance of the vehicle according to the Preambles of the independent claims.

Aus der DE 100 17 279 A1 sind ein gattungsgemäßes Fahrerassistenzsystem und ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, bei denen der Fahrer des Fahrzeugs entlastet wird, indem in einem für einen Stop-and-Go-Betrieb typischen niederen Fahrgeschwindigkeitsbereich die Quer- und Längsführung des Fahrzeugs vom System vollständig übernommen wird. Die Querführung des Fahrzeugs kann dabei nach Fahrspurmarkierungen erfolgen, die auf der vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahn aufgebracht sind und die mittels einer Videokamera erkannt werden, oder nach einem dem Fahrzeug vorausfahrenden Führungsfahrzeug erfolgen. Das bekannte Fahrerassistenzsystem schaltet sich beim Überschreiten einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit automatisch ab und bietet dem Fahrer somit bei hohen Fahrgeschwindigkeiten keine Unterstützung an.From the DE 100 17 279 A1 a generic driver assistance system and a generic method are known in which the driver of the vehicle is relieved by the transverse and longitudinal guidance of the vehicle is completely taken over by the system in a typical for a stop-and-go operation low driving speed range of the vehicle. The transverse guidance of the vehicle can take place according to lane markings which are applied to the roadway traveled by the vehicle and which are detected by means of a video camera, or take place after a leading vehicle driving ahead of the vehicle. The well-known driver assistance system automatically shuts off when a predetermined limit speed is exceeded, thus offering the driver no assistance at high driving speeds.

Aus der DE 199 19 644 C2 ist ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Fahrzeugquerführung bekannt, bei dem ein dem Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug als Führungsfahrzeug detektiert wird und bei dem der Abstand zu dem Führungsfahrzeug sowie dessen Richtungswinkel zu der Längsachse des Fahrzeugs oder der laterale Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Führungsfahrzeug ermittelt werden, um aus diesen Daten einen Lenkstellsollwert für einen Lenkeingriff am Fahrzeug zu berechnen, durch den das Fahrzeug dem Führungsfahrzeug möglichst genau in dessen Bahn nachgeführt wird. Diese Art der Fahrzeugführung wird auch als Objektfolgeregelung oder Deichselregelung bezeichnet, da das Fahrzeug dem Führungsfahrzeug folgt, als ob es mit diesem über eine fiktive Deichsel verbunden wäre.From the DE 199 19 644 C2 a driver assistance system for assisting the driver of a vehicle in the vehicle transverse guidance is known in which a vehicle ahead of the vehicle is detected as a leading vehicle and wherein the distance to the leading vehicle and its directional angle to the longitudinal axis of the vehicle or the lateral distance between the vehicle and the Leading vehicle can be determined to calculate from these data a Lenkstellsollwert for a steering intervention on the vehicle, by which the vehicle is tracked to the leading vehicle as accurately as possible in its path. This type of vehicle guidance is also referred to as object following regulation or drawbar regulation, since the vehicle follows the leading vehicle as if it were connected to it via a fictitious drawbar.

Die bekannten Systeme übernehmen die Querführung des Fahrzeugs vollständig und führen das Fahrzeug einer systemseitig ermittelten Sollspur nach, ohne dass der Fahrer mitlenken muss. Das von der momentanen Fahrsituation abhängige Unterstützungsbedürfnis des Fahrers bleibt hierbei unberücksichtigt, so dass der Fahrer sich durch die Regelung Bevormundung fühlen kann. Dies kann zu Akzeptanzproblemen führen.The known systems take over the lateral guidance of Vehicle completely and lead the vehicle a system determined setpoint track, without the driver must steer. The dependent on the current driving situation Support requirement of the driver remains here unconsidered, allowing the driver to patronize the scheme can feel. This can lead to acceptance problems.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem und ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche anzugeben, die auf einfache Weise eine Anpassung des querführungsunterstützenden Lenkeingriffs an die momentane Fahrsituation und damit an das situationsabhängig variierende Unterstützungsbedürfnis des Fahrers ermöglichen.Of the The invention is therefore based on the object, a driver assistance system and a method according to the preambles of specify independent claims based on simple Way an adjustment of the transverse guide supportive Steering intervention to the current driving situation and thus to the situation varying support need of the driver enable.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The The object is achieved by the features of the independent claims solved. Advantageous embodiments and developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeug bei der Querführung des Fahrzeugs, umfasst eine Spurerkennungseinrichtung zur Erfassung von Spurinformationen für die Bestimmung einer Sollspurlinie, eine Steuereinrichtung zur Durchführung eines Lenkeingriffs am Fahrzeug und eine Reglereinrichtung zur Bestimmung eines Lenkstellsollwerts für den Lenkeingriff derart, dass das Fahrzeug durch den Lenkeingriff entlang der Sollspurlinie geführt wird, sowie eine Anpassungseinheit als Schnittstelle zwischen der Regelereinrichtung und der Steuereinrichtung, die aus dem Lenkstellsollwert einen fahrsituationsabhängig modifizierten Lenkstellsollwert erzeugt. Die Steuereinrichtung führt den Lenkeingriff gemäß dem modifizieren Lenkstellsollwert durch.The Driver assistance system according to the invention for assistance the driver of a vehicle in the transverse guidance of the vehicle, includes a lane detection device for detecting lane information for the determination of a desired lane line, a control device for performing a steering intervention on the vehicle and a Regulator device for determining a steering point setpoint for the steering intervention such that the vehicle by the steering intervention is guided along the target lane line, as well as an adjustment unit as an interface between the control device and the control device, the from the steering position setpoint a driving situation-dependent modified steering position setpoint generated. The control device leads the steering intervention according to the modified steering position setpoint by.

Durch die fahrsituationsabhängige Modifikation des Lenkstellsollwerts wird eine Anpassung des Lenkeingriffs an die momentane Fahrsituation erzielt. Die Anpassung erfolgt dabei mit dem Ziel, den Grad der dem Fahrer angebotenen Unterstützung, d. h. den Automatisierungsgrad des Fahrerassistenzsystems, in Abhängigkeit der momentanen Fahrsituation einzustellen. Ein hoher Grad der Unterstützung bedeutet dabei, dass die Querführung des Fahrzeugs im Wesentlichen vom System übernommen wird, so dass der Fahrer nicht oder allenfalls in geringem Maße mitlenken muss. Ein geringer Grad der Unterstützung bedeutet hingegen, dass der Fahrer im Wesentlichen manuell lenken muss und dass der systemseitige Lenkeingriff den Fahrer nur in geringem Maße unterstützt, aber alleine nicht ausreicht, um das Fahrzeug auf der Sollspurlinie zu halten.By the driving situation-dependent modification of the steering position setpoint is an adaptation of the steering intervention to the current driving situation achieved. The adjustment takes place with the goal, the degree of assistance offered to the driver, d. H. the degree of automation the driver assistance system, depending on the current To adjust the driving situation. A high degree of support means that the transverse guidance of the vehicle is essentially is taken over by the system, so that the driver is not or at most to a small extent. A small one Degree of support, however, means that the driver essentially must steer manually and that the system-side steering intervention the driver only slightly supported, but alone is not enough to the vehicle on the target lane line hold.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die die Reglereinrichtung dazu eingerichtet, den Lenkstellsollwert als ein auf eine Lenkanlage des Fahrzeugs aufzubringendes Soll-Lenkmoment zu berechnen, und die die Anpassungseinheit ist eingerichtet, den modifizierte Lenkstellsollwert gemäß der Formel X' = β·Mszu berechnen, wobei β einen situationsabhängigen Anpassungsparameter darstellt, der Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann, und Ms das Soll-Lenkmoment darstellt.In an advantageous embodiment of the invention, the regulator device is set up to calculate the steering setpoint value as a target steering torque to be applied to a steering system of the vehicle, and the adaptation unit is set up the modified steering setpoint value according to the formula X '= β · Ms where β represents a situation-dependent adaptation parameter, which can take values between 0 and 1, and Ms represents the target steering torque.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Reglereinrichtung dazu eingerichtet, den Lenkstellsollwert als einen an einer Lenkanlage des Fahrzeugs einzustellenden Soll-Lenkwinkel zu berechnen, und die Anpassungseinheit ist eingerichtet, den modifizierten Lenkstellsollwert gemäß der Formel X' = β·δs + (1 – β)·δistzu berechnen, wobei β einen situationsabhängigen Anpassungsparameter darstellt, der Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann, δs den Soll-Lenkwinkel darstellt und δist einen erfassten aktuellen Ist-Lenkwinkel darstellt.In a further advantageous embodiment of the invention, the regulator device is turned on is directed to calculate the steering position setpoint as a target steering angle to be set on a steering system of the vehicle, and the matching unit is configured to set the modified steering position setpoint according to the formula X '= β · δs + (1-β) · δ where β represents a situation-dependent adaptation parameter that can take values between 0 and 1, δs represents the target steering angle, and δ is a detected current actual steering angle.

Vorteilhafterweise ist die Anpassungseinheit eingerichtet, den Anpassungsparameter in Abhängigkeit der Lage des Fahrzeugs relativ zur Sollspurlinie und/oder in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit eines vom Fahrer an der Lenkanlage vorgenommenen Lenkeingriffs zu bestimmen. Zweckmäßigerweise wird der Anpassungsparameter anhand von Kennlinienfeldern bestimmt.advantageously, If the adaptation unit is set up, the adaptation parameter depending on the position of the vehicle relative to the desired lane line and / or depending on the driving speed of the vehicle and / or depending on a driver on the steering system to determine steering intervention. Appropriately, will the adaptation parameter is determined on the basis of characteristic fields.

Vorzugsweise umfasst die Spurerkennungseinrichtung eine Lageerkennungseinrichtung zur Erfassung von fahrbahnbezogenen Spurinformationen durch Erkennung der relativen Position vom Fahrzeug zu der befahrenen Fahrbahn sowie durch Erkennung von Fahrbahnbegrenzungen auf einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahn und/oder eine Objekterkennungseinrichtung zur Erfassung von objektbezogenen Spurinformationen durch Erkennung einer Fahrspur eines dem Fahrzeug vorausfahrenden Führungsfahrzeugs. Die Lageerkennungseinrichtung kann beispielsweise ein Bildverarbeitungssystem umfassen, welches die Position des Fahrzeugs relativ zur Fahrbahn und die Fahrspurmarkierungen zur Bestimmung der Fahrspurbegrenzungen mit Hilfe einer Videokamera ermittelt. Zur Ermittlung der Fahrspurbegrenzungen können neben den Fahrbahnmarkierungen auch stehende Hindernisse, welche den befahrbaren Fahrbahnbereich einengen, herangezogen werden. Außerdem kann die Lageerkennungseinrichtung zur Ermittlung der Position des Fahrzeugs und der Fahrspurbegrenzungen auch Satellitengestützten Daten eines Global Positioning Systems (GPS) und/oder in die Fahrbahn eingebrachte Magnetnägel verwenden. Zur Ermittlung Position des Fahrzeugs sowie der Fahrspurbegrenzungen können auch Transponder verwendet werden. Der Ermittlung der Fahrspurbegrenzungen können auch Baken zu Grunde liegen, welche beispilsweise bei baustellenbedingten Fahrspurverengungen zum Einsatz kommen.Preferably the track detection device comprises a position detection device for detecting lane-related lane information by detection the relative position from the vehicle to the driven lane as well by detecting lane boundaries on one of the vehicle traveled roadway and / or an object detection device for Detection of object-related lane information through detection a lane of a leading vehicle ahead of the vehicle. The position detection device may comprise, for example, an image processing system, which the position of the vehicle relative to the roadway and the Lane markings for determining the lane boundaries with Help of a video camera determined. To determine the lane boundaries In addition to the lane markings, standing obstacles, which constrict the trafficable road area, are used. In addition, the position detection device for determining the position of the vehicle and the lane boundaries also satellite-based Data from a Global Positioning System (GPS) and / or in the lane use inserted magnetic nails. To determine position the vehicle as well as the lane boundaries can also Transponder can be used. The determination of lane boundaries may also be based on beacons, which for example be used on site-specific lane constrictions.

Bei erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs, werden Spurinformationen betreffend eine durch Fahrspurbegrenzungen begrenzte Fahrspur und/oder eine Fahrspur eines dem Fahrzeug vorausfahrenden Führungsfahrzeugs erfasst und der Berechnung des Lenkstellsollwerts für einen spurhaltenden Lenkeingriff am Fahrzeug zugrunde gelegt, wobei der Grad der durch den Lenkeingriff bereitgestellten Unterstützung fahrsituationsabhängig durch Modifikation des Lenkstellsollwert und Durchführung des Lenkeingriffs gemäß dem modifizierten Lenkstellsollwert variiert wird.at inventive method of support the driver of a vehicle in the transverse guidance of the vehicle, are track information regarding a limited by lane boundaries Lane and / or lane of the vehicle ahead Detected and the calculation of the steering position setpoint for a track-holding steering intervention based on the vehicle, wherein the degree of support provided by the steering intervention depends on the driving situation by modification of the steering setpoint and execution of the steering intervention according to the modified steering target setpoint is varied.

Vorzugsweise wird der Lenkstellsollwert dabei derart modifiziert, dass der Lenkeingriff unterdrückt wird, wenn die Abweichung des Fahrzeugs von einer Sollspurlinie innerhalb eines fahrsituationsabhängig vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Vorzugsweise wird der Toleranzbereich in Abhängigkeit einer ermittelten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit der Spurinformationen betreffend die Fahrspurbreite der durch die Fahrbahnbegrenzungen, beispielsweise die Fahrspurmarkierungen, begrenzten Fahrspur und/oder und Breite des Führungsfahrzeugs vorgegeben, und zwar derart dass der Toleranzbereich größer ist bei hohen Werten der Fahrgeschwindigkeit bzw. Fahrspurbreite bzw. Breite des Führungsfahrzeugs als bei niedrigen Werten dieser Größen.Preferably the steering position setpoint is modified in such a way that the steering intervention is suppressed when the deviation of the vehicle from a desired lane line within a driving situation-dependent predetermined tolerance range is. Preferably, the tolerance range in dependence of a determined driving speed of Vehicle and / or depending on the lane information concerning the lane width of the lane boundary, For example, the lane markings, limited lane and / or and width of the leading vehicle, in such a way that the tolerance range is greater at high values the driving speed or lane width or width of the leading vehicle as at low values of these sizes.

Vorzugsweise wird eine Fahrereingriffsgröße erfasst, insbesondere ein vom Fahrer auf eine Lenkanlage des Fahrzeugs ausgeübtes Handmoment oder eine Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit, mit der der Fahrer ein Lenkrad des Fahrzeugs betätigt, um den Lenkstellsollwert in Abhängigkeit der Fahrereingriffsgröße derart zu modifizieren, dass der Lenkeingriff unterdrückt wird, wenn die Fahrereingriffsgröße eine vorgegebene Eingriffsschwelle überschreitet. Die Eingriffsschwelle kann dabei in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit variiert werden, beispielsweise derart, dass sie mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit abnimmt.Preferably a driver intervention variable is detected, in particular an exerted by the driver on a steering system of the vehicle Hand torque or an actual steering angle speed with which the driver a steering wheel of the vehicle is operated to the steering position setpoint depending on the driver intervention size to modify such that the steering intervention suppresses when the driver intervention amount is a predetermined Intervention threshold exceeds. The intervention threshold can be varied depending on the driving speed be, for example, such that they with increasing speed decreases.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass herkömmliche Steuergeräte, die über einen Datenbus, beispielsweise über einen CAN-Bus, miteinander kommunizieren, zur Berechnung des Lenkstellsollwerts bzw. zur Durchführung des Lenkeingriffs eingesetzt werden können, und dass der Automatisierungsgrad allein durch Modifikation des Lenkstellsollwerts in einer zwischen den Steuergeräten vorgesehenen Schnittstelle variierbar ist, ohne dass hierzu eine Änderung in den Steuergeräten vorgenommen werden muss.Of the particular advantage of the invention is that conventional Controllers that communicate over a data bus, for example via a CAN bus, communicate with each other, to calculate the steering position setpoint or be used to carry out the steering intervention can, and that the degree of automation alone by Modification of the steering command value in one between the ECUs provided interface is variable, without causing a change must be made in the control units.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine Anpassung des Automatisierungsgrades derart, dass dem Fahrer in Fahrsituationen mit niedriger Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise im Stop-and-Go-Betrieb, eine starke Unterstützung mit hohem Automatisierungsgrad angeboten wird, und in Fahrsituationen mit hoher Fahrgeschwindigkeit eine schwache Unterstützung mit niedrigen Automatisierungsgrad angeboten wird. Eine solche Art der Unterstützung ist besonders vorteilhaft, da die Aufmerksamkeit des Fahrers im niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich üblicherweise geringer ist als im hohen Fahrgeschwindigkeitsbereich und da das Unterstützungsbedürfnis des Fahrers demnach im niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich höher ist als im hohen Fahrgeschwindigkeitsbereich.In particular, the invention makes it possible to adapt the degree of automation in such a way that the driver is offered a strong support with a high degree of automation in driving situations with low driving speed, for example in stop-and-go operation, and a weak driver in driving situations with high driving speed support is offered with a low degree of automation. Such a type of assistance is particularly advantageous, since the driver's attention is usually lower in the low vehicle speed range than in the high vehicle speed range, and therefore the driver's need for assistance is higher in the low vehicle speed range than in the high vehicle speed range.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:The Invention will be described below with reference to embodiments with reference to the figures described in more detail. there demonstrate:

1 eine Darstellung einer typischen Verkehrssituation, 1 a representation of a typical traffic situation,

2 ein vereinfachtes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems, 2 a simplified block diagram of the driver assistance system according to the invention,

3 ein detaillierteres Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems, 3 a more detailed block diagram of the driver assistance system according to the invention,

4 ein erstes Kennlinienfeld zur Bestimmung eines Anpassungsparameters zur Modifikation des Lenkeingriffs, 4 a first characteristic field for determining an adaptation parameter for modifying the steering intervention,

5 ein zweites Kennlinienfeld zur Bestimmung eines Anpassungsparameters zur Modifikation des Lenkeingriffs, 5 a second characteristic field for determining an adaptation parameter for modifying the steering intervention,

6 ein drittes Kennlinienfeld zur Bestimmung eines Anpassungsparameters zur Modifikation des Lenkeingriffs, 6 a third characteristic field for determining an adaptation parameter for the modification of the steering intervention,

7 ein viertes Kennlinienfeld zur Bestimmung eines Anpassungsparameters zur Modifikation des Lenkeingriffs. 7 a fourth characteristic field for determining an adaptation parameter for the modification of the steering intervention.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.

1 zeigt eine typische Verkehrssituation, wie sie üblicherweise auf einer zweispurigen Straße auftreten kann. In der Figur sind die Fahrspuren der Straße mit den Bezugszeichen 22, 23 versehen. Die Fahrspuren 22, 23 sind durch Fahrspurbegrenzungen 220, 221, 230 begrenzt, insbesondere durch Fahrspurmarkierungen, die beispielsweise als Farbmarkierungen auf der Fahrbahn aufgebracht sind. Ein Fahrzeug 20 fährt in der Fahrspur 22 und folgt einem vorausfahrenden Fahrzeug 21. Beim Fahrzeug 20 handelt es sich um ein mit dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ausgestattetes Fahrzeug, welches nachfolgend als eigenes Fahrzeug bezeichnet wird. Das Fahrzeug 21 wird nachfolgend als Führungsfahrzeug bezeichnet. Eine punktiert dargestellte Linie 222 markiert sie Spurmitte der Fahrspur 22. Stehende Hindernisse, beispielsweise Baustellenbaken in Baustellenbereichen, welche den befahrbaren Fahrbahnbereich einengen, können als Fahrspurbegrenzungen 220, 221 berücksichtigt werden, die den Verlauf der punktiert dargestellten Linie 222 zusätzlich beeinflussen. In diesem Fall stellt die Linie 222 eine hindernisbedingte modifizierte Ersatzspurmitte der Fahrspur 22 dar. Ein Punkt 210 am Führungsfahrzeug 21 markiert einen Referenzpunkt des Führungsfahrzeugs 21, beispielsweise die laterale Mitte des Führungsfahrzeugs 21. Eine punktiert dargestellte Linie 211 markiert den Bewegungsverlauf des Referenzpunktes 210. Eine punktiert dargestellte Fläche 212 markiert die Fahrspur des Führungsfahrzeugs 21, d. h. die Bewegungsspur des Führungsfahrzeugs 21. Eine Linie 223 liegt zwischen den Linien 222, 211, ihre genaue Lage zwischen den Linien 222, 211 wird über einen Priorisierungsfaktor festgelegt. Der Doppelpfeil Bo markiert die Breite des Führungsfahrzeugs 21, der Doppelpfeil Bs markiert die Breite der Fahrspur 22, der Doppelpfeil dyo markiert den lateralen Abstand des Fahrzeugs 20 zum Führungsfahrzeug 21, d. h. den Abstand des Fahrzeugs 20 zur Linie 211. Der Doppelpfeil dys markiert den lateralen Abstand des Fahrzeugs 20 von der Spurmitte 222, der Doppelpfeil dyf markiert den lateralen Abstand des Fahrzeugs 20 zur Linie 223 und der Doppelpfeil dx markiert den Längsabstand des Fahrzeugs 20 zum Führungsfahrzeug 21. 1 shows a typical traffic situation, as it can usually occur on a two-lane road. In the figure, the lanes of the road are denoted by the reference numerals 22 . 23 Mistake. The lanes 22 . 23 are by lane boundaries 220 . 221 . 230 limited, in particular by lane markings, which are applied for example as color markings on the road. A vehicle 20 drives in the lane 22 and follows a preceding vehicle 21 , At the vehicle 20 it is a equipped with the driver assistance system according to the invention vehicle, which is referred to below as a separate vehicle. The vehicle 21 is referred to below as a leader vehicle. A dotted line 222 she marks track center of the lane 22 , Standing obstacles, such as construction site beacons in construction areas, which constrict the trafficable road area, as lane boundaries 220 . 221 be taken into account, which shows the course of the dotted line 222 additionally influence. In this case, the line represents 222 an obstacle-modified modified replacement lane center of the lane 22 a point 210 on the leader vehicle 21 marks a reference point of the leading vehicle 21 For example, the lateral center of the leading vehicle 21 , A dotted line 211 marks the course of movement of the reference point 210 , A dotted area 212 marks the lane of the leading vehicle 21 , ie the track of movement of the leading vehicle 21 , A line 223 lies between the lines 222 . 211 , their exact location between the lines 222 . 211 is determined by a prioritization factor. The double arrow Bo marks the width of the leading vehicle 21 , the double arrow Bs marks the width of the lane 22 , the double arrow dyo marks the lateral distance of the vehicle 20 to the leading vehicle 21 ie the distance of the vehicle 20 to the line 211 , The double arrow dys marks the lateral distance of the vehicle 20 from the lane center 222 , the double arrow dyf marks the lateral distance of the vehicle 20 to the line 223 and the double arrow dx marks the longitudinal distance of the vehicle 20 to the leading vehicle 21 ,

Die lateralen Abstände dys, dyo, dyf können dabei entweder als Abstände definiert sein, die sich auf die momentane Position des Fahrzeugs 20 beziehen, oder als Abstände definiert sein, die sich auf einen Positionspunkt beziehen, den das Fahrzeug 20 nach dem Durchfahren einer vorgegebenen Vorausschaustrecke voraussichtlich einnehmen wird.The lateral distances dys, dyo, dyf can be defined either as distances that are based on the current position of the vehicle 20 or be defined as distances that relate to a position point that the vehicle 20 is expected to occupy after driving through a predetermined Vorschaustrecke.

Aufgabe des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems ist es nun, den Fahrer des eigenen Fahrzeugs 20 bei der Querführung des Fahrzeugs, d. h. beim Halten einer Fahrspur, zu unterstützen, wobei die einzuhaltende Fahrspur durch eine Sollspurlinie bestimmt wird. Dabei wird abhängig von dem im Fahrerassistenzsystem zum Einsatz kommenden Verfahren eine der Linien 222, 211 oder 223 als Sollspurlinie verwendet. So wird in Fällen, in denen die Unterstützung im Sinne einer Spurfolgeregelung nach den Fahrspurbegrenzungen 220, 221 erfolgen soll, die Linie 222 als Sollspurlinie verwendet. In Fällen, in denen die Unterstützung im Sinne einer Objektfolgeregelung nach dem Führungsfahrzeug 21 erfolgen soll, wird die Linie 211 als Sollspurlinie verwendet. In Fällen, in denen die Unterstützung hingegen sowohl nach den Fahrspurbegrenzungen 220, 221 als auch nach dem Führungsfahrzeug 21 erfolgen soll, wird die Linie 223 als Sollspurlinie verwendet. Bei einer solchen kombinierten Berücksichtigung der Fahrspurbegrenzungen 220, 221 und des Führungsfahrzeugs 21 kann dabei vorgesehen sein, dass die Linie 223 nach Maßgabe eines Priorisierungsfaktors zwischen den Linien 222 und 211 hin und her verschoben wird, wobei der Priorisierungsfaktor vom Fahrer vorgebbar ist und/oder fahrsituationsabhängig vorgegeben wird, insbesondere in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 20, der Erkennbarkeit der Fahrspurbegrenzungen 220, 221, des Vorhandenseins des Führungsfahrzeugs 21, oder in Abhängigkeit eines Qualitätsmaßes, das ein Gütemaß für die erkannten Fahrspurbegrenzungen 220, 221 oder für das erkannte Führungsfahrzeug 21 darstellt.The task of the driver assistance system according to the invention is now the driver of the own vehicle 20 to assist in the transverse guidance of the vehicle, ie while holding a lane, wherein the lane to be maintained is determined by a desired lane line. Depending on the method used in the driver assistance system, one of the lines will be used 222 . 211 or 223 used as the target trace. Thus, in cases where the assistance in the sense of a lane following the lane boundaries 220 . 221 should be done, the line 222 used as the target trace. In cases where the support in the sense of a property succession after the leader vehicle 21 should be done, the line becomes 211 used as the target trace. In cases where the support, however, both after the lane boundaries 220 . 221 as well as after the lead vehicle 21 should be done, the line becomes 223 used as the target trace. In such a combined consideration of lane boundaries 220 . 221 and the lead vehicle 21 can be provided that the line 223 according to a prioritization factor between the lines 222 and 211 back and forth verscho ben, wherein the prioritization factor can be predetermined by the driver and / or is predetermined depending on the driving situation, in particular as a function of the driving speed of the vehicle 20 , the recognizability of lane boundaries 220 . 221 , the presence of the lead vehicle 21 , or depending on a quality measure that is a measure of the quality of the recognized lane boundaries 220 . 221 or for the recognized leader vehicle 21 represents.

Gemäß 2 umfasst das in dem Fahrzeug 20 vorgesehene Fahrerassistenzsystem 10 eine Spurerkennungseinrichtung 11, eine Reglereinrichtung 12, eine Steuereinrichtung 13, eine Anpassungseinheit 15 und eine Sensoranordnung 14. Die Spurerkennungseinrichtung 11 ist zur Erfassung von Spurinformationen Y vorgesehen, welche der Reglereinrichtung 12 und der Anpassungseinheit 15 zugeführt werden. Die Sensoreinrichtung 14 ist zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit v des eigenen Fahrzeugs 20 und zur Erfassung eines an einer Lenkanlage des eigenen Fahrzeugs 20 eingestellten Ist-Lenkwinkels δist vorgesehen. Je nach Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems 10 kann die Sensoreinrichtung 14 zusätzlich eingerichtet sein, eine Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit δ .ist zu erfassen und/oder ein vom Fahrer auf ein Lenkrad der Lenkanlage des Fahrzeugs 20 ausgeübtes Handmoment Mh zu erfassen. Des Weiteren stellt die Sensoreinrichtung 14 auch die Information über die Breite Be des eigenen Fahrzeuges zur Verfügung. Diese Größen werden von der Sensoreinrichtung 14 als Zustandsinformationen Z ausgegeben. Die Reglereinrichtung 12 berechnet aus den von der Spurerkennungseinrichtung bereitgestellten Spurinformationen Y und der von der Sensoreinrichtung als Zustandsinformation Z bereitgestellten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 20 einen Lenkstellsollwert X. Die Berechnung erfolgt dabei derart, dass das Fahrzeug bei einer Durchführung eines Lenkeingriffs gemäß dem berechneten Lenkstellsollwert X automatisch auf einer Sollspurlinie geführt wird, wobei die Sollspurlinie gemäß den Ausführungen zur 1 eine der Linien 211, 222, 223 sein kann. Die Anpassungseinheit 15 stellt eine Schnittstelle zwischen der Reglereinrichtung 12 und der Steuereinrichtung 13 dar. Sie berechnet aus dem Lenkstellsollwert X einen modifizierten Lenkstellsollwert X' und stellt diesen modifizierten Lenkstellsollwert X' der Steuereinrichtung 13 als Eingangsgröße zur Verfügung. Die Berechnung des modifizierten Lenkstellsollwerts X' erfolgt dabei in Abhängigkeit der von der Spurerkennungseinrichtung 11 bereitgestellten Spurinformationen Y sowie in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung 14 bereitgestellten Zustandsinformationen Z.According to 2 includes that in the vehicle 20 provided driver assistance system 10 a track detection device 11 , a regulator device 12 , a control device 13 , an adaptation unit 15 and a sensor arrangement 14 , The track recognition device 11 is provided for detecting track information Y, which is the controller means 12 and the matching unit 15 be supplied. The sensor device 14 is for detecting the vehicle speed v of the own vehicle 20 and for detecting one on a steering system of the own vehicle 20 set actual steering angle δist is provided. Depending on the configuration of the driver assistance system 10 can the sensor device 14 additionally be set up, an actual steering angle speed δ. is to detect and / or a by the driver on a steering wheel of the steering system of the vehicle 20 applied hand moment Mh to capture. Furthermore, the sensor device provides 14 also the information about the width Be of your own vehicle available. These quantities are determined by the sensor device 14 output as state information Z. The regulator device 12 calculated from the track information Y provided by the track recognition device and the vehicle speed provided by the sensor device as state information Z 20 a steering command value X. The calculation is carried out such that the vehicle is automatically performed on a target lane line when performing a steering intervention according to the calculated steering position setpoint X, wherein the target lane line according to the comments on 1 one of the lines 211 . 222 . 223 can be. The adaptation unit 15 provides an interface between the regulator device 12 and the controller 13 It calculates a modified steering setpoint value X 'from the steering setpoint value X and sets this modified steering setpoint value X' of the control device 13 available as an input. The calculation of the modified steering position setpoint value X 'takes place as a function of the lane detection device 11 provided track information Y and in dependence of the sensor device 14 provided state information Z.

Die Spurerkennungseinrichtung 11 umfasst in einer ersten Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems 10 eine auf Videobildverarbeitung basierte Lageerkennungsseinrichtung zur Erfassung der Fahrspurbegrenzungen 220, 221, insbesondere der Fahrspurmarkierungen, und zur Ermittlung der Fahrspurbreite Bs sowie zur Ermittlung des lateralen Abstands dys des Fahrzeugs zur Spurmittellinie 222. Die Fahrspurbreite Bs und der laterale Abstand dys zur Spurmittellinie 222 stellen fahrspurbezogene Spurinformationen Ys dar, die von der Spurerkennungseinrichtung 11 als Spurinformationen Y ausgegeben werden. In diesem Fall erfolgt die Unterstützung nach der Spurmittellinie 222.The track recognition device 11 comprises in a first embodiment of the driver assistance system 10 a video image processing based position detecting device for detecting lane boundaries 220 . 221 , in particular the lane markings, and for determining the lane width Bs and for determining the lateral distance dys of the vehicle to the track center line 222 , The lane width Bs and the lateral distance dys to the track center line 222 Lane-related lane information Ys represented by the lane detection device 11 as track information Y is output. In this case, the support is after the track centerline 222 ,

In einer zweiten Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems 10 umfasst die Spurerkennungseinrichtung 11 eine Objekterkennungseinrichtung zur Erfassung des vorausfahrenden Führungsfahrzeugs 21 und zur Ermittlung des Längsabstands dx, des lateralen Abstands dyo und zur Ermittlung der Breite Bo des Führungsfahrzeugs 21. Diese Größen stellen objektbezogene Spurinformationen Yo dar, die von der Spurerkennungseinrichtung als Spurinformationen Y ausgegeben werden. In diesem Fall erfolgt die Unterstützung nach der Spurlinie 211 des vorausfahrenden Führungsfahrzeugs 21.In a second embodiment of the driver assistance system 10 includes the track detection device 11 an object recognition device for detecting the preceding leading vehicle 21 and for determining the longitudinal distance dx, the lateral distance dyo and for determining the width Bo of the leading vehicle 21 , These quantities represent object-related lane information Yo output from the lane recognition device as lane information Y. In this case, the support follows the track line 211 of the leading vehicle ahead 21 ,

In einer dritten Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems 10 umfasst die Spurerkennungseinrichtung 11 sowohl die oben genannte Lageerkennungsseinrichtung als auch die oben genannte Objekterkennungseinrichtung und gibt als Spurinformationen Y die objektbasierten Spurinformationen Yo und die fahrspurbezogenen Spurinformationen Ys als Spurinformationen Y aus. In diesem Fall erfolgt die Regelung nach der zwischen der Spurmittellinie 222 und der Spurlinie 211 liegenden Spurlinie 223.In a third embodiment of the driver assistance system 10 includes the track detection device 11 both the above-mentioned position detection means and the above-mentioned object recognition means, and outputs as track information Y the object-based track information Yo and the lane-related track information Ys as track information Y. In this case, the control takes place after that between the track centerline 222 and the track line 211 lying track line 223 ,

Demnach wird in Fällen, in denen die Spurerkennungseinrichtung 11 als Spurinformationen Y lediglich die fahrspurbezogenen Spurinformationen Ys ausgibt, die Spurmittellinie 222 als Sollspurlinie verwendet, in Fällen, in denen die Spurerkennungseinrichtung 11 als Spurinformationen Y lediglich die objektbasierten Spurinformationen Yo ausgibt, die Spurlinie 211 des Führungsfahrzeugs 21 als Sollspurlinie verwendet und in Fällen, in denen die Spurerkennungseinrichtung als Spurinformationen Y sowohl die fahrspurbezogenen Spurinformationen Ys als auch die objektbasierte Spurinformation Yo ausgibt, die Spurlinie 223 als Sollspurlinie verwendet.Accordingly, in cases where the lane detection device 11 when track information Y outputs only the lane-related lane information Ys, the lane centerline 222 used as a target lane line, in cases where the lane detection device 11 As track information Y, only the object-based track information Yo outputs the track line 211 of the leading vehicle 21 is used as a target lane line, and in cases where the lane detection means outputs as lane information Y both the lane-related lane information Ys and the object-based lane information Yo, the lane line 223 used as the target trace.

3 zeigt das Blockschaltbild des Fahrerassistenzsystems 10 für den Fall, dass die Spurerkennungseinrichtung 11 sowohl eine Objekterkennungseinrichtung 111 als auch eine Lageerkennungsseinrichtung 112 aufweist. Die Reglereinrichtung 12 umfasst in diesem Fall einen Objektfolgeregler 121 und einen Fahrspurfolgeregler 122. Der Objektfolgeregler 121 berechnet aus den objektbasierten Spurinformationen Yo und der als Zustandsinformation Z bereitgestellten Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs 20 einen objektbasierten Lenkstellsollwert Xo und der Fahrspurfolgeregler 122 berechnet entsprechend aus den fahrspurbezogenen Spurinformationen Ys und der als Zustandsinformation Z bereitgestellten Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs 20 einen fahrspurbezogenen Lenkstellsollwert Xs. Der objektbezogene Lenkstellsollwert Xo wird dabei derart berechnet, dass das Fahrzeug bei der Durchführung eines Lenkeingriffs gemäß dem objektbasierten Lenkstellsollwert Xo dem Führungsfahrzeug 21 entlang der Spurlinie 211 geführt wird. Der fahrspurbezogene Lenkstellsollwert Xs wird derart berechnet, dass das Fahrzeug bei der Durchführung eines Lenkeingriffs gemäß dem fahrspurbezogenen Lenkstellsollwert Xs entlang der Spurmittellinie 222 geführt wird. Eine Priorisierungseinrichtung 123 fusioniert den objektbasierten Lenkstellsollwert Xo und den fahrspurbezogenen Lenkstellsollwert Xs zu dem von der Reglereinrichtung ausgegebenen Lenkstellsollwert X, wobei die Fusionierung durch gewichtete Mittelwertsbildung gemäß folgender Formel erfolgt: X = α·Xo + (1 – α)·Xs,wobei α einen Priorisierungsfaktor darstellt, der einen Wert der zwischen 0 und 1 annehmen kann und der in Abhängigkeit der momentanen Fahrsituation, insbesondere in Abhängigkeit davon, ob die Fahrspur und die Fahrspurbegrenzungen 220, 221 und das vorausfahrende Führungsfahrzeug 21 erkannt werden oder in Abhängigkeit der Qualität dieser Erkennung bestimmt wird. Zudem kann die Möglichkeit vorgesehen sein, dass der Fahrer den Priorisierungsfaktor α über eine Fahrereingabe, beispielsweise über eine Menüeingabe, vorab festlegt oder in einem bestimmten Bereich variieren kann. 3 shows the block diagram of the driver assistance system 10 in the event that the lane detection device 11 both an object recognition device 111 as well as a position detection device 112 having. The regulator device 12 includes in this case a object sequence controller 121 and a lane-following controller 122 , The object sequence controller 121 calculated from the object-based lane information Yo and the vehicle speed v provided as state information Z of the vehicle 20 an object-based steering setpoint Xo and the lane-following controller 122 calculated accordingly from the lane-related lane information Ys and the vehicle speed v provided as state information Z of the vehicle 20 a lane-related steering setpoint Xs. In this case, the object-related steering setpoint value Xo is calculated in such a way that, when a steering intervention is carried out in accordance with the object-based steering setpoint value Xo, the vehicle is guided by the leading vehicle 21 along the track line 211 to be led. The lane-related steering command target value Xs is calculated such that the vehicle executes a steering intervention according to the lane-related steering command target value Xs along the lane centerline 222 to be led. A prioritizer 123 fuses the object-based steering setpoint Xo and the lane-related steering setpoint Xs to the steering setpoint X outputted from the control means, the merging by weighted averaging being according to the following formula: X = α × Xo + (1-α) × Xs, where α represents a prioritization factor, which can take on a value between 0 and 1, and depending on the current driving situation, in particular depending on whether the lane and lane boundaries 220 . 221 and the leading vehicle ahead 21 be detected or determined depending on the quality of this detection. In addition, the possibility can be provided for the driver to predetermine the prioritization factor .alpha. Via a driver input, for example via a menu entry, or to vary it within a certain range.

Die Reglereinrichtung 12 kann derart ausgebildet sein, dass sie den Lenkstellsollwert X als ein Soll-Lenkmoment Ms berechnet oder alternativ als einen Soll-Lenkwinkel δs berechnet. Das Soll-Lenkmoment Ms stellt dabei ein Lenkmoment dar, das zusätzlich zu einem vom Fahrer auf die Lenkanlage des Fahrzeugs 20 aufgebrachten Handmoment auf die Lenkanlage ausgeübt werden muss, um das Fahrzeug auf der Sollspurlinie zu halten. Entsprechend stellt der Soll-Lenkwinkel δs einen Lenkwinkel dar, der an der Lenkanlage des Fahrzeugs 20 eingestellt werden muss, um das Fahrzeug auf der Sollspurlinie zu halten.The regulator device 12 may be configured such that it calculates the steering position target value X as a target steering torque Ms or alternatively calculates as a target steering angle δs. The target steering torque Ms represents a steering torque, in addition to a driver on the steering system of the vehicle 20 applied hand torque must be applied to the steering system to keep the vehicle on the target lane line. Accordingly, the target steering angle δs represents a steering angle, which is on the steering system of the vehicle 20 must be adjusted to keep the vehicle on the target lane line.

Für den Fall, dass der Lenkstellsollwert X als Soll-Lenkmoment Ms berechnet wird, wird der modifizierte Lenkstellsollwert gemäß folgender Formel berechnet: X' = β·Ms,wobei β einen Anpassungsparameter darstellt, der Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann, und wobei Ms das Soll-Lenkmoment, d. h. den Lenkstellsollwert X, darstellt.In the event that the steering command value X is calculated as the target steering torque Ms, the modified steering position command value is calculated according to the following formula: X '= β · Ms, where β represents an adjustment parameter that can take values between 0 and 1, and Ms represents the target steering torque, ie, the steering command setpoint X.

Falls der Lenkstellsollwert X als Soll-Lenkwinkel δs berechnet wird, wird der modifizierte Lenkstellsollwert X' gemäß folgender Formel berechnet: X' = β·δs + (1 – β)·δist,wobei β einen Anpassungsparameter darstellt, der ebenfalls Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann, und wobei δs den Soll-Lenkwinkel dargestellt und δist den an der Lenkanlage des Fahrzeugs 20 aktuell eingestellten Ist-Lenkwinkel darstellt.If the steering command value X is calculated as the target steering angle δs, the modified steering command value X 'is calculated according to the following formula: X '= β · δs + (1-β) · δ ist, where β represents an adjustment parameter, which may also assume values between 0 and 1, and where δs represents the desired steering angle and δ is that on the steering system of the vehicle 20 currently set actual steering angle represents.

In beiden Fällen wird der Anpassungsparameter β in Abhängigkeit der zur Verfügung gestellten Spurinformationen Y und der Zustandsinformationen Z bestimmt, d. h. in Abhängigkeit der momentanen Fahrsituation bestimmt. Die Bestimmung erfolgt dabei anhand von Kennlinienfeldern, die in der Anpassungseinheit in einem Kennfeldspeicher 152 hinterlegt sind.In both cases, the adaptation parameter β is determined as a function of the track information Y provided and the state information Z, ie determined as a function of the instantaneous driving situation. The determination is carried out on the basis of characteristic fields, which in the adaptation unit in a map memory 152 are deposited.

Die 4 bis 7 zeigen verschiedene Beispiele für derartige Kennlinienfelder.The 4 to 7 show various examples of such characteristic fields.

Das Kennlinienfeld gemäß 4 wird angewendet, wenn die Unterstützung nach der Spurmittellinie 222 erfolgen soll. In diesem Fall gilt β = β1a.The characteristic field according to 4 is applied when the support after the track centerline 222 should be done. In this case, β = β1a.

Gemäß 4 hängt β1a von dem lateralen Abstand dys und von der Fahrgeschwindigkeit v ab. Bei minimaler Fahrgeschwindigkeit v nahe am Stillstand wird die Kennlinie K10 der Bestimmung des Anpassungsfaktors β1a zugrunde gelegt. Die Kennlinie K0 entspricht dem Wert β1a = 1, d. h. dass der Lenkstellsollwert X bei minimaler Fahrgeschwindigkeit v unverändert an die Steuereinrichtung 13 ausgegeben wird. Man erhält somit bei minimaler Fahrgeschwindigkeit v einen maximalen Automatisierungsgrad. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit v bildet sich im Bereich um dys = 0 herum ein Graben aus, wie dies anhand der Kennlinien K11, K12, K13 und der punktiert dargestellten Pfeile v angedeutet ist. Die Bereiche Δs1, Δs2, Δs3 bezeichnen Toleranzbereiche, in denen der Anpassungsfaktor β1a den Wert 0 annimmt. Durch den Wert β1a = 0 erreicht man, dass der Lenkstellsollwert X derart modifiziert wird, dass der von der Steuereinrichtung 13 entsprechend dem modifizierten Lenkstellsollwert X' vorzunehmende Lenkeingriff in dem jeweiligen Toleranzbereich vollständig unterdrückt wird. Der Fahrer muss demnach bei einem im jeweiligen Toleranzbereich liegenden lateralen Sollabstand dys manuell lenken und er erhält vom Fahrerassistenzsystem 10 nur dann eine Unterstützung, wenn der jeweilige Toleranzbereich verlassen wird. Die Eckpunkte der Kennlinien K11, K12, K13 werden vorzugsweise zusätzlich in Abhängigkeit der Fahrspurbreite Bs sowie der Fahrzeugbreite Be bestimmt, nämlich derart, dass die Toleranzbereiche Δs1, Δs2, Δs3 mit zunehmender Fahrspurbreite Bs größer werden. Damit erreicht man, dass der Fahrer auf breiten Straßen in einem größeren Spurbereich manuell lenken muss und somit im Vergleich zu schmalen Straßen erst später, nahe an den Spurgrenzen, eine systemseitige Unterstützung erhält.According to 4 β1a depends on the lateral distance dys and on the vehicle speed v. At minimum vehicle speed v close to standstill, the characteristic curve K10 is used to determine the adaptation factor β1a. The characteristic curve K0 corresponds to the value β1a = 1, ie the steering setpoint value X is unchanged at the minimum driving speed v to the control device 13 is issued. Thus, at minimum driving speed v, one obtains a maximum degree of automation. As the driving speed v increases, a trench forms in the region around dys = 0, as indicated by the characteristic curves K11, K12, K13 and the arrows v shown in dotted lines. The ranges Δs1, Δs2, Δs3 denote tolerance ranges in which the adaptation factor β1a assumes the value 0. By the value β1a = 0 it is achieved that the steering position setpoint value X is modified such that that of the control device 13 according to the modified steering position setpoint X 'to be taken steering intervention in the respective tolerance range is completely suppressed. Accordingly, the driver must manually steer dys at a lateral nominal distance dys located in the respective tolerance range and he receives from the driver assistance system 10 only support if the respective tolerance range is left. The corner points of the characteristic curves K11, K12, K13 are preferably additionally determined as a function of the lane width Bs and the vehicle width Be, namely such that the tolerance ranges Δs1, Δs2, Δs3 become larger as the lane width Bs increases. This ensures that the driver has to steer manually on wide roads in a larger track area and thus, compared to narrow streets, only later, close to the lane boundaries, receives system support.

Wenn die Unterstützung nach dem Führungsfahrzeug 21, d. h. nach der Spurlinie 211, erfolgen soll, wird der Anpassungsparameter β gemäß dem in 5 gezeigten Kennlinienfeld bestimmt, d. h. es gilt β = β1b. Das Kennlinienfeld gemäß 5 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Anpassungsparameter β1b und dem lateralen Abstand dyo des Fahrzeugs 20 zum Führungsfahrzeug 21 und der Fahrgeschwindigkeit v. Analog zu dem Kennlinienfeld gemäß 4 bildet sich auch bei dem Kennlinienfeld gemäß 5 ein mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit v breiter werdender Graben im Bereich um dyo = 0 aus. Die Toleranzbereiche Δo1, Δo2, Δo3 werden analog zu den Toleranzbereichen Δs1, Δs2, Δs3 mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit v größer, so dass der Fahrer auch bei der objektbasierten Unterstützung im niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich eine höhere Unterstützung erhält als im höheren Fahrgeschwindigkeitsbereich, in dem der unterstützende Lenkeingriff später einsetzt als im niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich. Die Eckpunkte der Kurven K21, K22, K23 können zudem in Abhängigkeit der Breite Bo des Führungsfahrzeugs 21 variiert werden, nämlich derart, dass die Toleranzbereiche Δo1, Δo2 Δo3 mit zunehmender Breite Bo größer werden.If the support after the leader vehicle 21 ie after the track line 211 , is to be done, the adaptation parameter β according to the in 5 shown characteristic field, ie β = β1b. The characteristic field according to 5 shows the relationship between the adaptation parameter β1b and the lateral distance dyo of the vehicle 20 to the leading vehicle 21 and the vehicle speed v. Analogous to the characteristic field according to 4 also forms in the characteristic field according to 5 a trench widening with increasing travel speed v in the range around dyo = 0. The tolerance ranges .DELTA.o1, .DELTA.o2, .DELTA.o3 become larger as the driving speed v increases, analogously to the tolerance ranges .DELTA.s1, .DELTA.s2, .DELTA.s3, so that the driver also receives a higher support in the object-based assistance in the low driving speed range than in the higher driving speed range, in which the assisting steering engagement later used as in the low driving speed range. The corner points of the curves K21, K22, K23 can also depend on the width Bo of the leading vehicle 21 be varied, namely such that the tolerance ranges .DELTA.o1, .DELTA.o2 .DELTA.o3 become larger with increasing width Bo.

Bei einer Unterstützung basierend sowohl auf den fahrspurbezogenen Spurinformationen Ys als auch auf den objektbezogenen Spurinformationen Yo erfolgt die Ermittlung des Anpassungsparameters anhand der Kennlinienfelder gemäß 4 und gemäß 5, d. h. die Werte der Anpassungsparameter β1a und β1b werden miteinander zu einem kombinierten Anpassungsparameter β1c zusammengefasst, beispielsweise durch gewichtete Mittelwertsbildung gemäß der Formel β1c = α·β1a + (1 – α)·β1b,wobei α den vorgenannten Priorisierungsfaktor darstellt. Für die Berechnung des modifizierten Lenkstellsignals X' gilt dann β = β1c.With support based both on the lane-related track information Ys and on the object-related lane information Yo, the determination of the adaptation parameter takes place on the basis of the characteristic fields according to FIG 4 and according to 5 ie, the values of the adaptation parameters β1a and β1b are combined together to form a combined adaptation parameter β1c, for example by weighted averaging according to the formula β1c = α · β1a + (1-α) · β1b, where α represents the aforementioned prioritization factor. For the calculation of the modified steering control signal X 'then β = β1c.

Es kann vorteilhaft sein, neben den Kennlinienfeldern gemäß 4 und 5 zusätzlich noch ein Kennlinienfeld gemäß 6 oder ein Kennlinienfeld gemäß 7 bei der Bestimmung des Anpassungsparameters β zu berücksichtigen. Der Anpassungsparameter β wird dann gemäß der Gleichung β = β1i·β2jmit i = a, b oder c und j = a oder b berechnet.It may be advantageous, in addition to the characteristic fields according to 4 and 5 additionally a characteristic field according to 6 or a characteristic field according to 7 to be considered in the determination of the adaptation parameter β. The adaptation parameter β is then according to the equation β = β1i β2j calculated with i = a, b or c and j = a or b.

Der Wert β2a wird dabei gemäß 6 bestimmt und der Wert β2b wird gemäß 7 bestimmt.The value β2a is determined according to 6 and the value β2b is determined according to 7 certainly.

Der Wert β2a weist gemäß 6 bei kleiner Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit δ .ist einen maximalen Wert β2a = 1 auf, der mit zunehmender Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit ab einem bestimmten Wert der Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit δ .ist abnimmt und ab einer Eingriffsschwelle δ .g einen minimalen Wert β2a = 0 erreicht. Die Eingriffsschwelle δ .g liegt oberhalb einer von der Steuereinrichtung 13 realisierbaren Lenkwinkelgeschwindigkeit und wird vorteilhafterweise mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit v zu kleineren Werten hin verschoben, wie dies in der Figur durch die gestrichelt dargestellte Kennlinie K31 und den punktiert dargestellten Pfeil v angedeutet ist.The value β2a is according to 6 at a small actual steering angle speed δ is a maximum value β2a = 1, which decreases with increasing actual steering angle speed from a certain value of the actual steering angular velocity δ .ist and reaches a minimum value β2a = 0 from an intervention threshold δ .g. The intervention threshold δ .g is above one of the control device 13 feasible steering angle speed and is advantageously shifted with increasing speed v to smaller values, as indicated in the figure by the dashed curve K31 and the dotted arrow v shown.

Der Wert β2b weist gemäß der in 7 gezeigten Kennlinie K40 bei geringen Werten des vom Fahrer auf die Lenkanlage ausgeübten Handmoments Mh einen maximalen Wert von β2b = 1 auf, nimmt dann mit größer werdendem Handmoment Mh ab einem bestimmten Wert des Handmoments Mh kontinuierlich ab und weist bei einem oberhalb einer Eingriffsschwelle Mg liegenden Wert des Handmoments Mh einen Wert von β2 = 0 auf. Die Eingriffsschwelle Mg kann dabei mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit v zu kleineren Werten hin verschoben werden, wie dies in der Figur durch die gestrichelt dargestellte Kennlinie K41 und den punktiert dargestellten Pfeil v angedeutet ist.The value β2b has according to the in 7 shown characteristic curve K40 at low values of the force exerted by the driver on the steering system hand torque Mh a maximum value of β2b = 1, then decreases with increasing hand moment Mh from a certain value of the manual torque Mh continuously and points at a value above an intervention threshold Mg value of hand torque Mh has a value of β2 = 0. The engagement threshold Mg can thereby be shifted towards smaller values with increasing travel speed v, as indicated in the figure by the dashed curve K41 and the dotted arrow v shown.

Die zusätzliche Berücksichtigung der in 6 oder 7 gezeigten Kennlinien K30, K31 bzw. K40, K41 ermöglicht es, den von der Steuereinrichtung 13 vorgenommenen Lenkeingriff zu unterdrücken, wenn eine merkliche fahrerseitige Lenkaktivität am Lenkrad des Fahrzeugs 20 festgestellt wird. Der Fahrer kann somit durch merkliches Lenken die Wirkung des Fahrerassistenzsytems 10 reduzieren bzw. aufheben.The additional consideration of in 6 or 7 shown characteristic curves K30, K31 and K40, K41 allows the by the control device 13 to suppress steering intervention when a noticeable driver-side steering activity on the steering wheel of the vehicle 20 is detected. The driver can thus by noticeable steering the effect of the driver assistance system 10 reduce or cancel.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10017279 A1 [0002]
- DE 19919644 C2 [0003]

Claims

Driver assistance system ( 10 ) in support of the driver of a vehicle ( 20 ) in the transverse guidance of the vehicle, with a lane recognition device ( 11 to acquire track information (Y, Yo, Ys) for the determination of a desired track line ( 211 . 222 . 223 ), with a control device ( 13 ) for performing a steering intervention on the vehicle ( 20 ) and with a regulator device ( 12 ) for determining a steering point setpoint value (X) for the steering intervention such that the vehicle ( 20 ) by the steering intervention along the target lane line ( 211 . 222 . 223 ), characterized in that an adaptation unit ( 15 ) as an interface between the controller device ( 12 ) and the control device ( 13 ) is provided which generates from the steering command setpoint (X) a steering position set point (X ') which is modified as a function of the driving situation, and in that the control device ( 13 ) performs the steering intervention according to the modified steering command value (X ').

Driver assistance system according to claim 1, characterized in that the control device ( 12 ) is set, the steering position setpoint (X) as a on a steering system of the vehicle ( 20 ) to calculate applied steering torque (Ms), and the adjustment unit ( 15 ), the modified steering command setpoint (X ') according to the formula X '= β · Ms where β represents a situation-dependent adaptation parameter and Ms represents the target steering torque.

Driver assistance system according to claim 1, characterized in that the control device ( 12 ) is set, the steering position setpoint (X) as one on a steering system of the vehicle ( 20 ) to calculate the target steering angle (δs) to be set, and the matching unit ( 15 ), the modified steering command setpoint (X ') according to the formula X '= β · δs + (1-β) · δ where β represents a situation-dependent adaptation parameter, δs represents the target steering angle, and δ is a detected current actual steering angle.

Driver assistance system according to claim 2 or 3, characterized in that the adaptation unit ( 15 ), the adaptation parameter (β) is dependent on the position (dys, dyo, dyf) of the vehicle ( 20 ) relative to the target trace ( 211 . 222 . 223 ) and / or depending on the driving speed (v) of the vehicle ( 20 ) and / or in dependence on a steering intervention made by the driver on the steering system (Mh, δ .ist).

Driver assistance system according to claim 4, characterized in that the adaptation unit ( 15 ) is set up to determine the adaptation parameter (β) on the basis of characteristic fields (K10, K11, K12, K13, K20, K21, K22, K23, K30, K31, K40, K41).

Driver assistance system according to one of the preceding claims, characterized in that the lane recognition device ( 11 ) a position detection device ( 112 ) for detecting lane-related lane information (Ys) by detecting lane boundaries ( 220 . 221 ) on one of the vehicle ( 20 ) and / or an object recognition device ( 111 ) for detecting object-related track information (Yo) by recognizing a lane ( 211 . 212 ) of the vehicle ( 20 ) leading vehicle ( 21 ).

Driver assistance system according to claim 6, characterized in that the position detection device ( 112 ) has a video camera for capturing image data and is arranged to detect the lane-related lane information (Ys) from the image data.

Driver assistance system according to one of claims 6 or 7, characterized in that the position detection device ( 112 ) the lane boundaries ( 220 . 221 ) recognizes on the basis of lane markings and / or on the basis of obstacles in the lane, in particular on the basis of construction site beacons.

Method for assisting the driver of a vehicle ( 20 ) in the lateral guidance of the vehicle, wherein lane information (Y, Yo, Ys) concerning a lane boundary ( 220 . 221 ) limited lane ( 22 ) and / or a lane ( 212 ) of the vehicle ( 20 ) leading vehicle ( 21 ) and the calculation of a steering point nominal value (X) for a lane-keeping steering intervention on the vehicle ( 20 ), characterized in that the degree of support provided by the steering intervention is varied depending on the driving situation by modification of the steering setpoint value (X) and execution of the steering intervention according to the modified steering setpoint value (X ').

A method according to claim 9, characterized in that the steering position setpoint (X) is modified such that the steering intervention is suppressed when the deviation of the vehicle from a target track ( 211 . 222 ) within a tolerance range (Δo1, Δo2, Δo3, Δs1, Δs2, Δs3).

A method according to claim 10, characterized in that at least one of the variables driving speed (v) of the vehicle ( 20 ), Lane width (Bs) of the lane boundary ( 220 . 221 ) limited lane ( 22 ) and width (Bo) of the leading vehicle ( 21 ) is detected and that the tolerance range (.DELTA.s1, .DELTA.s2, .DELTA.s3, .DELTA.o1, .DELTA.o2, .DELTA.o3) is predetermined such that it is increased, if at least one of the variables vehicle speed (v), lane width (Bs) and width (Bo ) of the lead vehicle ( 21 ) increases.

Method according to one of Claims 9 to 11, characterized in that a driver intervention variable (Mh, δ.ist) is detected, in particular a signal transmitted by the driver to a steering system of the vehicle ( 20 ) applied hand torque (Mh) or an actual steering angle speed (δ.ist), with which the driver a steering wheel of the vehicle ( 20 ), and the steering command value (X) is modified such that the steering intervention is suppressed when the driver engagement amount (Mh, δ. ist) exceeds a predetermined engagement threshold (Mg, δ .g).