DE102013000199A1 - Method for assisting driver of vehicle-trailer combination during driving along curve, involves detecting lane, and predetermining reference lane for drawing vehicle such that tractrix curve lies within lane or centered at lane - Google Patents

Method for assisting driver of vehicle-trailer combination during driving along curve, involves detecting lane, and predetermining reference lane for drawing vehicle such that tractrix curve lies within lane or centered at lane Download PDF

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Abstract

The method involves detecting a lane, and forecasting an area required by a vehicle-trailer combination during driving as tractrix curve (SK) of the vehicle-trailer combination. A reference lane (SP) is predetermined for a drawing vehicle such that the tractrix curve lies within the lane or centered at the lane. Holding guidance moment is generated based on momentary or predicted lane deviation of the drawing vehicle from the reference lane. A haptic feedback is provided to a driver over the guidance movement for holding the drawing vehicle on the reference lane.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuggespanns gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for supporting a driver of a vehicle combination according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 103 54 072 A1 ist ein Kurvenwarnsystem bekannt. Bei dem Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeuges vor möglichen Kollisionen mit Objekten bei einer Kurvenfahrt werden sich neben dem Fahrzeug befindende Objekte erfasst und es wird ein Warnsignal ausgegeben, wenn eine Kollision droht. Im Fall, dass eine Kollision droht, wird die Schleppkurve der Hinterachse des Fahrzeuges ermittelt und es wird überprüft, ob ein erfasstes Objekt auf der Schleppkurve liegt.From the DE 103 54 072 A1 is a curve warning system known. In the method for warning a driver of a vehicle of possible collisions with objects when cornering, objects located next to the vehicle are detected and a warning signal is emitted if a collision threatens. In the event that a collision threatens, the towing curve of the rear axle of the vehicle is determined and it is checked whether a detected object is on the towing curve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fahrzeuggespanns anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method for supporting a driver of a vehicle, in particular a vehicle combination.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuggespanns, das ein Zugfahrzeug und einen Anhänger oder Auflieger umfasst, sieht vor, dass eine Fahrspur erfasst wird und dass ein vom Fahrzeuggespann während der Fahrt voraussichtlich beanspruchter Raum als Schleppkurve des Fahrzeuggespanns prognostiziert wird. Erfindungsgemäß wird eine Sollspur das Zugfahrzeug derart vorgegeben, dass die prognostizierte Schleppkurve innerhalb der Fahrspur verbleibt oder zur Fahrspur zentriert ist, wenn das Zugfahrzeug der Sollspur folgt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird in Abhängigkeit einer Spurabweichung des Zugfahrzeugs von der Sollspur ein spurhalteunterstützendes Lenkmoment generiert. Die Spurabweichung kann dabei für einen momentanen Zeitpunkt ermittelt werden oder für einen zukünftigen Zeitpunkt prädiziert werden. Vorzugsweise wird dem Fahrer über das spurhalteunterstützende Lenkmoment eine haptische Rückmeldung darüber gegeben wird, wie er lenken muss, um Zugfahrzeug auf der Sollspur zu halten. Der Fahrer wird damit unterstützt, das Zugfahrzeug so zu lenken, dass das Fahrzeuggespann innerhalb der Fahrspur, vorzugsweise mittig in der Fahrspur gehalten wird.A method of assisting a driver of a vehicle combination comprising a towing vehicle and a trailer or semi-trailer provides that a lane is detected and that a space likely to be occupied by the vehicle combination during the journey is predicted to be a towing curve of the vehicle combination. According to the invention, a set track is predetermined for the towing vehicle such that the predicted drag curve remains within the lane or is centered to the lane when the towing vehicle follows the setpoint lane.
In an advantageous development of the method, a tracking-assisting steering torque is generated as a function of a track deviation of the towing vehicle from the target track. The lane deviation can be determined for a current time or predicted for a future time. Preferably, the driver is given a haptic feedback on the track holding supporting steering torque about how he has to steer to keep towing vehicle on the target lane. The driver is assisted to steer the towing vehicle so that the vehicle combination is kept within the lane, preferably centrally in the lane.

Alternativ oder zusätzlich kann durch das spurhalteunterstützende Lenkmoment ein Lenkeingriff in eine Lenkung des Fahrzeugs derart vorgenommen werden, dass das Zugfahrzeug automatisch auf der Sollspur gehalten wird.Alternatively or additionally, a steering intervention in a steering of the vehicle can be carried out by the track holding supporting steering torque such that the towing vehicle is automatically held on the target track.

Vorzugsweise werden zur Prognose der Schleppkurve eine momentane Fahrgeschwindigkeit und ein von dem Fahrer vorgegebener Vorderradlenkwinkel fortlaufend erfasst und ein Mittelwert der erfassten Vorderradlenkwinkel gebildet.Preferably, to predict the towing curve, a current driving speed and a front wheel steering angle predetermined by the driver are continuously recorded and an average value of the detected front wheel steering angles is formed.

Vorzugsweise werden zur Prognose der Schleppkurve eine momentane Fahrzeugposition innerhalb der Fahrspur, eine Krümmung der Fahrspur und/oder eine momentane Fahrspurbreite ermittelt werden.Preferably, an instantaneous vehicle position within the lane, a curvature of the lane and / or a current lane width are determined to predict the towing curve.

Vorzugsweise wird zur Prognose der Schleppkurve ermittelt wird, ob ein Auflieger oder einen Anhänger an das Zugfahrzeug angekoppelt ist.Preferably, it is determined to predict the towing curve, whether a trailer or a trailer is coupled to the towing vehicle.

Mittels des Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fahrzeuggespanns, wird in vorteilhafter Weise das Risiko eines Überfahrens der Fahrspurmarkierung und somit die Gefahr einer Kollision mit einem sich neben der Fahrspurmarkierung befindenden Objekt und/oder mit einer Person zumindest verringert.By means of the method for assisting a driver of a vehicle, in particular a vehicle combination, the risk of a lane mark crossing and thus the risk of a collision with an object located next to the lane marking and / or with a person is advantageously reduced at least.

Das Verfahren unterstützt den Fahrer des Fahrzeuges in seiner gewohnten Fahrweise situationsabhängig, insbesondere bei Kurvenfahrten, so dass die Akzeptanz des Fahrers gegenüber eines auf dem Verfahren beruhenden querregelnden Assistenzsystems wesentlich gesteigert werden kann. Dadurch, dass das Verfahren situationsabhängig in die Lenkung des Fahrzeuges eingreift, wird nicht auf eine starr vorgegebene Sollvorgabe geregelt.The method supports the driver of the vehicle in his usual driving style depending on the situation, especially when cornering, so that the acceptance of the driver compared to a process-based Querregelnden assistance system can be significantly increased. The fact that the method engages in the steering of the vehicle depending on the situation is not regulated to a rigidly predetermined target specification.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch ein Blockschaltbild zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere Fahrzeuggespanns, 1 2 is a schematic block diagram for carrying out a method for assisting a driver of a vehicle, in particular a vehicle combination.

2 schematisch eine Fahrspur mit einem nicht korrigierten Schleppkurvenverlauf und 2 schematically a lane with an uncorrected trajectory and

3 schematisch die Fahrspur mit korrigiertem Schleppkurvenverlauf. 3 schematically the lane with corrected Schleppkurvenverlauf.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Blockschaltbild zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuggespanns, insbesondere bei einer Kurvenfahrt. Das Fahrzeuggespann besteht aus einem Zugfahrzeug und einem Auflieger oder einem Anhänger. 1 shows a block diagram for carrying out a method for assisting a driver of a vehicle combination, in particular when cornering. The vehicle combination consists of a towing vehicle and a semi-trailer or a trailer.

Das Fahrzeug verfügt über ein nicht gezeigtes optisches Fahrspurerkennungssystem, mittels dessen im Betrieb des Fahrzeuges eine in 2 und 3 dargestellte Fahrspur 1 und ihre Fahrspurmarkierungen 1.1 erfasst werden. Zudem wird mittels des Fahrspurerkennungssystems eine Krümmung K der Fahrspur 1 in ihrem Verlauf erfasst. The vehicle has an optical lane detection system, not shown, by means of which in the operation of the vehicle an in 2 and 3 illustrated lane 1 and their lane markings 1.1 be recorded. In addition, by means of the lane recognition system, a curvature K of the lane 1 recorded in their course.

Das Verfahren sieht vor, dass als Eingangsgrößen zum einen Fahrzeugmessgrößen F und zum anderen Fahrspurinformationen FS der momentan befahrenen Fahrspur 1 erfasst werden.The method provides that the current traffic lane is the input variables for a vehicle measured variable F and for the other traffic lane information FS 1 be recorded.

Als Fahrzeugmessgrößen F werden ein momentan vom Fahrer vorgegebener gemittelter Vorderradlenkwinkel, eine momentane Fahrgeschwindigkeit und die Information, ob das Zugfahrzeug mit einem Auflieger oder einem Anhänger gekoppelt ist, erfasst bzw. ermittelt.As vehicle measured variables F, an averaged front wheel steering angle currently specified by the driver, a current driving speed and the information as to whether the towing vehicle is coupled to a semi-trailer or a trailer are detected or determined.

Als Fahrspurinformationen FS werden eine momentane Position des Fahrzeuges innerhalb der Fahrspur 1, d. h. innerhalb der Fahrspurmarkierungen 1.1, die Krümmung K und eine momentane Fahrspurbreite erfasst.As lane information FS, a current position of the vehicle within the lane 1 ie within the lane markings 1.1 that captures curvature K and a momentary lane width.

Mittels des Fahrspurerkennungssystems werden die Querabstände des Fahrzeuges zu den seitlichen Fahrspurmarkierungen 1.1 optisch erfasst, wobei hierzu eine Querabweichung und/oder ein Gierwinkel berücksichtigt werden bzw. wird.By means of the lane recognition system, the transverse distances of the vehicle become the lateral lane markings 1.1 optically detected, for which purpose a transverse deviation and / or a yaw angle is or will be considered.

In Abhängigkeit von dem ermittelten momentanen mittleren Vorderradlenkwinkel und der vorliegenden Fahrzeugkombination, d. h. ob das Zugfahrzeug mit einem Auflieger oder einem Anhänger gekoppelt ist, werden Schleppkurvenbegrenzungsradien des Fahrzeuges über eine fahrzeugmodellbasierte Schleppkurvenberechnung S ermittelt.In dependence on the determined instantaneous mean front wheel steering angle and the present vehicle combination, d. H. Whether the towing vehicle is coupled to a trailer or a trailer, towing curb radii of the vehicle are determined via a vehicle model based towing curve calculation S.

Da das Fahrspurerkennungssystem auf Vorausschau basiert, werden die Fahrspurinformationen FS als Fahrspurtrajektorie FT mittels der vorliegenden Information über die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges über eine Geschwindigkeitsfilterung G auf die momentane Position des Fahrzeuges zurückgerechnet.Since the lane recognition system is based on forecasting, the lane information FS as lane trajectory FT is calculated back to the instantaneous position of the vehicle by means of the available information about the instantaneous vehicle speed of the vehicle via a speed filter G.

Einem Berechnungsmodul einer Fahrzeugpositionierung FP wird anschließend daran eine hinsichtlich der Fahrgeschwindigkeit ungefilterte Fahrspurtrajektorie FTU, eine gefilterte Fahrspurtrajektorie FTG und eine mittels der Schleppkurvenberechnung S ermittelte Schleppkurve SK zugeführt. Die Schleppkurve SK repräsentiert dabei den vom Fahrzeuggespann während der Fahrt voraussichtlich beanspruchten Raum. Dieser wird üblicherweise auch als Fahrschlauch oder Fahrkorridor bezeichnet.A calculation module of a vehicle positioning FP is then fed thereon with respect to the vehicle speed unfiltered lane trajectory FT U , a filtered lane trajectory FT G and a drag curve SK determined by means of the towing curve calculation S. The towing curve SK represents the space expected by the vehicle combination during the journey. This is usually referred to as a driving tube or Fahrkorridor.

Die Fahrzeugpositionierung FP ermittelt darauffolgend anhand der Schleppkurve SK, der gefilterten Fahrspurtrajektorie FTG und der ungefilterten Fahrspurtrajektorie FTU einen situationsabhängigen Verlauf einer Sollspur SP derart, dass das Fahrzeuggespann so durch die Kurve fährt, dass die Schleppkurve SK mittig in der Fahrspur liegt, falls das Zugfahrzeug der Sollspur SP folgt. Das Zugfahrzeug folgt dabei dann der Sollspur SP, wenn ein vorgegebener Referenzpunkt des Zugfahrzeugs der Sollspur SP folgt, d. h. wenn die Trajektorie des Referenzpunktes mit der Sollspur SP übereinstimmt. Als Referenzpunkt kommt jeder Fixpunkt des Zugfahrzeugs in Betracht, insbesondere ein Punkt in der Mitte der Fahrzeugfront des Zugfahrzeugs oder ein Punkt in der Mitte der Antriebsachse des Zugfahrzeugs oder der Mittelpunkt oder Schwerpunkt des Zugfahrzeugs.The vehicle positioning FP subsequently determines on the basis of the towing curve SK, the filtered lane trajectory FT G and the unfiltered lane trajectory FT U a situation-dependent course of a target track SP such that the vehicle combination travels through the curve such that the trailing cam SK lies centrally in the traffic lane, if that Towing the Sollspur SP follows. The traction vehicle then follows the setpoint track SP when a given reference point of the towing vehicle follows the setpoint track SP, ie when the trajectory of the reference point coincides with the setpoint track SP. As a reference point is any fixed point of the towing vehicle into consideration, in particular a point in the center of the vehicle front of the towing vehicle or a point in the middle of the drive axle of the towing vehicle or the center or center of gravity of the towing vehicle.

In 2 ist ein Verlauf der Fahrspurtrajektorie FT ohne situationsabhängigen Verlauf der Sollspur SP dargestellt. Insbesondere ist gezeigt, dass das Fahrzeug die innere Fahrspurmarkierungen 1.1 überfährt. Eine Schleppkurve SK ist mittels der Schraffur gezeigt.In 2 is a course of the lane trajectory FT without situation-dependent course of the target track SP shown. In particular, it is shown that the vehicle is the inner lane markings 1.1 overruns. A drag curve SK is shown by the hatching.

3 zeigt den entsprechend der Fahrspur 1 ermittelten situationsabhängigen Verlauf der Sollspur SP, der gegenüber dem in 2 gezeigten Fall derart modifiziert worden ist, dass die sich beim Folgen der Sollspur SP ergebende Schleppkurve SK eine zur Fahrspur 1 zentrierte Lage aufweist, d. h. mittig in der Fahrspur 1 liegt. 3 shows the according to the lane 1 Determined situation-dependent course of the target track SP, compared to the in 2 shown case has been modified such that the resulting when following the target track SP drag curve SK to the lane 1 centered position, ie in the middle of the lane 1 lies.

Mittels des Verfahrens wird situativ in Abhängigkeit eines Verlaufes der Fahrspur 1 und der momentanen Fahrzeugkombination eine korrigierte Sollspur SP, insbesondere in Bezug auf die Schleppkurve SK des Fahrzeuggespanns ermittelt, die einem Assistenzsystem zugrunde gelegt wird. Das heißt, dass dann, wenn anhand der ermittelten Fahrzeugmessgrößen und der ermittelten Fahrspurinformationen FS erfasst wird, dass bei einer Kurvenfahrt die Gefahr bestehet, dass die Kurve geschnitten wird, ein Lenkmoment generiert wird, das vom Fahrer am Lenkrad des Zugfahrzeugs fühlbar ist und durch das der Fahrer eine Anweisung erhält, wie er das Lenkrad betätigen muss, um das gesamte Fahrzeuggespann bei der Kurvendurchfahrt mittig in der Fahrspur zu halten. Ergänzend oder alternativ kann das Lenkmoment auch derart auf die Lenkung des Zugfahrzeugs wirken, dass das Fahrzeuggespann eine Kurve automatisch mittig in der Fahrspur durchfährt.By means of the method is situational depending on a course of the lane 1 and the current vehicle combination a corrected target track SP, in particular with respect to the towing curve SK of the vehicle combination determined, which is based on an assistance system. This means that when it is detected on the basis of the determined vehicle measured variables and the determined lane information FS that during cornering the danger exists that the curve is cut, a steering torque is generated, which is felt by the driver on the steering wheel of the towing vehicle and by the the driver receives an instruction as he has to operate the steering wheel to keep the entire vehicle combination in the center of the lane in the lane. Additionally or alternatively, the steering torque can also act on the steering of the towing vehicle such that the vehicle combination traverses a curve automatically in the center of the lane.

Die Vorgabe der Sollspur SP erfolgt in Bezug auf dem auf dem Verfahren basierenden Assistenzsystem derart, dass nicht die Spur der Front des Zugfahrzeuges in der Mitte der Fahrspur 1 liegt, sondern die gesamte Breite der Schleppkurve SK.The specification of the target track SP is made with respect to the process-based assistance system such that not the track of the front of the towing vehicle in the middle of the lane 1 but the entire width of the towing curve SK.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrspurlane
1.11.1
Fahrspurmarkierunglane marker
FF
FahrzeugmessgrößeVehicle measured quantity
GG
Geschwindigkeitsfilterungspeed filtering
KK
Krümmungcurvature
SS
SchleppkurvenberechnungSwept path computation
FPFP
Fahrzeugpositionierungvehicle positioning
FSFS
Fahrspurinformationlane information
FTFT
FahrspurtrajektorieFahrspurtrajektorie
FTG FT G
gefilterte Fahrspurtrajektoriefiltered lane trajectory
FTU FT U
ungefilterte Fahrspurtrajektorieunfiltered lane trajectory
SKSK
Schleppkurveswept path
SPSP
Sollspurshould track

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10354072 A1 [0002] DE 10354072 A1 [0002]

Claims (7)

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuggespanns, das ein Zugfahrzeug und einen Anhänger oder Auflieger umfasst, wobei eine Fahrspur (1) erfasst wird und ein vom Fahrzeuggespann während der Fahrt voraussichtlich beanspruchter Raum als Schleppkurve (SK) des Fahrzeuggespanns prognostiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sollspur (SP) für das Zugfahrzeug derart vorgegeben wird, dass die Schleppkurve (SK), die sich gemäß der Prognose beim Folgen der Sollspur (SP) ergeben wird, innerhalb der Fahrspur (1) verbleibt oder zur Fahrspur (1) zentriert ist.A method for assisting a driver of a vehicle combination comprising a towing vehicle and a trailer or semi-trailer, wherein a lane ( 1 ) is detected and is predicted by the vehicle combination during the journey claimed space as a towing curve (SK) of the vehicle combination, characterized in that a target track (SP) for the towing vehicle is set such that the towing curve (SK), which in accordance with Forecast when following the target lane (SP), within the lane ( 1 ) or to the traffic lane ( 1 ) is centered. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein spurhalteunterstützendes Lenkmoment in Abhängigkeit von einer momentanen oder einer für einen zukünftigen Zeitpunkt prädizierten Spurabweichung des Zugfahrzeugs von der Sollspur (SP) generiert wird.A method according to claim 1, characterized in that a track holding supporting steering torque in response to a current or predicted for a future time lane deviation of the towing vehicle of the target track (SP) is generated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer über das spurhalteunterstützende Lenkmoment eine haptische Rückmeldung darüber gegeben wird, wie er lenken muss, um Zugfahrzeug auf der Sollspur (SP) zu halten.A method according to claim 2, characterized in that the driver via the track holding supporting steering torque haptic feedback is given about how he has to steer to keep towing vehicle on the target track (SP). Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch das spurhalteunterstützende Lenkmoment ein Lenkeingriff in eine Lenkung des Fahrzeugs derart vorgenommen wird, dass das Zugfahrzeug automatisch auf der Sollspur (SP) gehalten wird.A method according to claim 2 or 3, characterized in that a steering intervention in a steering of the vehicle is made such that the towing vehicle is automatically held on the target track (SP) by the track holding supporting steering torque. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prognose der Schleppkurve (SK) eine momentane Fahrgeschwindigkeit und ein von dem Fahrer vorgegebener Vorderradlenkwinkel fortlaufend erfasst werden und ein Mittelwert der erfassten Vorderradlenkwinkel gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for predicting the towing curve (SK) a current driving speed and a predetermined by the driver front wheel steering angle are continuously detected and an average of the detected front wheel steering angle is formed. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prognose der Schleppkurve (SK) eine momentane Fahrzeugposition innerhalb der Fahrspur (1), eine Krümmung (K) der Fahrspur (1) und/oder eine momentane Fahrspurbreite ermittelt werden bzw. wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for predicting the towing curve (SK) a current vehicle position within the lane ( 1 ), a curvature (K) of the traffic lane ( 1 ) and / or a current lane width are determined or will. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prognose der Schleppkurve (SK) ermittelt wird, ob ein Auflieger oder einen Anhänger an das Zugfahrzeug angekoppelt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is determined to predict the towing curve (SK), whether a trailer or a trailer is coupled to the towing vehicle.
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Cited By (10)

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