EP1699674A1 - Verfahren zur unterstützung eines fahrzeugführers - Google Patents

Verfahren zur unterstützung eines fahrzeugführers

Info

Publication number
EP1699674A1
EP1699674A1 EP04804908A EP04804908A EP1699674A1 EP 1699674 A1 EP1699674 A1 EP 1699674A1 EP 04804908 A EP04804908 A EP 04804908A EP 04804908 A EP04804908 A EP 04804908A EP 1699674 A1 EP1699674 A1 EP 1699674A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
torque
steering
driver
steering wheel
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04804908A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Böhm
Dirk Rohleder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP1699674A1 publication Critical patent/EP1699674A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/08—Lane monitoring; Lane Keeping Systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/08—Lane monitoring; Lane Keeping Systems
    • B60T2201/087—Lane monitoring; Lane Keeping Systems using active steering actuation

Definitions

  • the invention relates to a method for assisting a vehicle driver in his steering activity, in which a steering torque can be impressed on the steering wheel.
  • the invention also relates to a steering torque control module for a vehicle.
  • the invention also relates to a vehicle with vehicle steering and with a lane guidance system.
  • the object of the invention is to provide a method for assisting a driver in his steering work, which ensures that the driver is supported in a comfotable and safe way in keeping a lane, but at the same time controls the vehicle and retains responsibility for the steering activity.
  • the object is achieved by the features of the independent claims.
  • the object is achieved by a method for assisting the driver in his steering activity, in which a steering torque can be impressed on the steering wheel, which is characterized in that an additional assistance torque M ASS is applied to the steering wheel by means of which the vehicle driver of the vehicle when driving is supported in one lane.
  • the method gives the vehicle driver instructions for steering by means of an additional steering torque.
  • the vehicle driver is supported in lane guidance in a way that is comfortable for him.
  • a current lane in which the vehicle is moving is determined and that the driver is given a steering recommendation by means of the assistance torque M A ss additionally applied to the steering wheel, so that the vehicle driver remains in the current lane ,
  • the driver is guided by the additional steering torque applied to the steering wheel, the assist torque M ⁇ SS , to keep a lane when steering.
  • the vehicle driver is continuously shown from which point, ie from which specific steering wheel position, he should not turn the steering wheel any further in a certain direction. If the driver follows the instructions for steering, he will not feel any increased resistance in his steering work. In this way, he can keep his vehicle safely and consciously on track. If the driver independently actuates the steering wheel in such a way that the steering process takes place optimally, ie if he steers "correctly" by himself, the moment applied does not change.
  • a manual torque M H applied by the vehicle driver to the steering wheel or a quantity dependent thereon is determined and that the assistance torque M AS s additionally applied to the steering wheel can be changed as a function of the manual torque M H.
  • the hand moment applied by the vehicle driver to the steering wheel or a variable dependent thereon is determined over a longer period of time, in accordance with the course of time of the hand torque, a driver's steering request is determined, and that the assistance torque M AS s additionally applied to the steering wheel can be changed in accordance with the determined driver's steering request.
  • At least one maximum value for the additional assistance torque M ASS (maximum assistance torque M max ) applied to the steering wheel is specified, that the manual torque M H applied by the vehicle driver to the steering wheel is continuously determined, and that the maximum Assistant torque M max is dynamically adapted to the manual torque M H currently applied by the driver to the steering wheel.
  • At least one lower limit value (limit torque M H , L o) is specified for the assistance torque additionally applied to the steering wheel, that the manual torque M H applied by the vehicle driver to the steering wheel is continuously determined, and that the Driver torque M H applied to the steering wheel is compensated by an additional compensation steering torque if the determined manual torque M H does not exceed the lower limit value (limit torque M H , LOW ).
  • a value in a range from 0.7 Nm to 1.2 Nm is preferably specified as the lower limit value (limit torque M H , LO W) for the additional torque applied to the steering wheel.
  • a signal of the hand torque M H applied by the vehicle driver to the steering wheel is filtered, preferably by a low-pass filter of the first (1st) order.
  • This filter advantageously has a filter time constant of approximately 10 ms.
  • at least one lower limit value (limit torque M H , L ow) is specified for the assistance torque additionally applied to the steering wheel, that the manual torque M H applied by the vehicle driver to the steering wheel is continuously determined, and that a tracking control steering torque , which is necessary for guiding the vehicle in the lane, is at least approximately linearly limited to a maximum value with increasing manual torque M H if the determined manual torque M H exceeds the lower limit value (limit torque M H , L O W).
  • At least one upper limit value (limit torque M H , HIGH ) is specified for the assistance torque additionally applied to the steering wheel, that the manual torque M H applied by the vehicle driver to the steering wheel is continuously determined, and that a desired Steering torque, which corresponds to a driver's request for a steering intervention, is set when the determined manual torque.MH exceeds the upper limit value (limit torque M H , HIGH ).
  • a value in a range from 1.8 Nm to 2.2 Nm is preferably specified as the upper limit value (limit torque M H , HIGH ) for the assistance torque additionally applied to the steering wheel.
  • the manual torque M H applied by the vehicle driver to the steering wheel is continuously determined, that a steering control steering torque, which is necessary for guiding the vehicle in the lane, is adjusted, that at least an upper limit value (limit torque M H , HIGH ) is specified for the additional assistance torque applied to the steering wheel, and that the tracking steering torque is reduced to, preferably, according to a predetermined function, preferably a time-controlled ramp function Value zero.
  • a linearly decreasing function with a gradient in a range from 2.5 Nm to 3.0 Nm is preferably specified as the time-controlled ramp function.
  • a steering torque control module which is provided in particular for carrying out the method according to the invention and which is characterized in that an additional assistance torque M AS s is applied to a hand steering wheel of the vehicle, by means of which the vehicle driver of the vehicle when driving in a lane is supported.
  • the object is also achieved by a vehicle with a vehicle steering system and with a lane guidance system which has a steering torque control module according to the invention.
  • FIG. 1 shows a diagram of a hand torque-dependent torque limitation of the additional assistance torque according to the invention.
  • a vehicle is equipped with a driver assistance system for "automatic" lane guidance (lane guidance system) equipped of the invention.
  • the lane guidance system has a system component for the detection of the driver's request, which recognizes the driver's wish when the "automatic" lane guidance is active and controls the lane guidance system in accordance with this request in such a way that it is complied with in a convenient manner.
  • the driver assistance system uses a steering angle setpoint or a steering torque setpoint (assistance torque) to give a steering control system to the driver, depending on the system parameterization, a more or less pronounced steering recommendation.
  • a steering angle setpoint or a steering torque setpoint assistant torque
  • further steering movements arise due to the feedback of disturbances from the road and from the driver himself.
  • the system has to compensate for these disturbances, on the other hand, it must not force the driver against his request because he is driving may have to react to an impending danger or want to change lanes.
  • the torque applied by the driver on the steering wheel is observed by a torque sensor. If the driver follows the steering recommendation of the assistance system, the hand torque is approximately zero or at least very small. A deviation of the vehicle driver from the specification of the automatic lane guidance leads to a significant increase in the manual torque, since in this case the vehicle driver works against the assistance system.
  • a basic idea of the invention is to detect and interpret the wish of the vehicle driver on the basis of the course of the hand torque and a comfortable mutual To achieve vehicle driver and system takeover by dynamically adapting the maximum specifiable assistance torque M AS s to the manual torque M H applied by the driver.
  • FIG. 1 shows a plot of the manual torque curve M H with a lower limit torque M H , O and with an upper limit torque M H , H I G H against the curve of the assist torque M AS s-
  • the manual torque remains below a first threshold value (lower limit torque M H , L o) during a journey with active automatic tracking, it is regarded as a malfunction and compensated by the controller of the tracking system (left horizontal straight line I in FIG. 1).
  • the assistance torque M ⁇ SS is increased up to an upper limit value M AS s, max.
  • at least the upper limit value M ASS , m a ⁇ of the assistance torque M ASS can be dynamically adapted to the manual torque M H currently applied by the driver to the steering wheel. This is shown by the dashed lines IV, V, VI in Fig. 1.
  • the signal of the hand torque is processed by suitable filters so that brief peaks in the signal curve, in particular due to the inertia of the steering column and the steering wheel in connection with disturbances from the road (such as potholes), no output signal above M H , OW create.
  • Lane guidance system is limited in such a way that the torque required for guiding the vehicle in the lane is linearly limited to a maximum value with increasing manual torque (falling straight line II in FIG. 1).
  • the torque that is necessary for guiding the vehicle in the lane is additionally regulated by a time-controlled ramp.
  • the compensation value determined and already limited at the time the upper threshold value is reached is adjusted to the value 0 (ZERO).
  • ZERO the value 0
  • the output value M ASS , max left straight line VII in FIGS. 2 and 3
  • the driver again has a "normal" steering feel, so that he, as if by the Known driving without automatic lane guidance, can change lanes or avoid maneuvers. The driver has been taken over.
  • the "outer" compensation limitation is opened.
  • the initial value for the linear limitation dependent on the manual torque is controlled to a maximum value (horizontal straight line X in FIGS. 2 and 3) via a time-controlled ramp (straight line IX increasing in time in FIGS. 2 and 3).
  • Guide variables for a controller of the guidance system are determined beforehand, the initially calculated steering angle corresponding to the steering angle currently set by the vehicle driver. During the time of the system takeover, these command variables are controlled by time ramps to the value 0 (ZERO). If these command variables have become 0 (NULL), the system has been adopted.
  • the method can be implemented in parts or combined with known methods. In addition to the described methods, this also includes possible optical or acoustic or other haptic information (such as via the accelerator pedal) for the driver to keep lane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers bei seiner Lenktätigkeit, bei welchem dem Lenkrad ein Lenkmoment aufprägbar ist, wird ein zusätzliches Assistenzmoment MASS auf das Lenkrad aufgebracht wird, mittels dem der Fahrzeugführer des Fahrzeugs beim Fahren in einer Fahrspur unterstützt wird.

Description

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers bei seiner Lenktätigkeit, bei welchem dem Lenkrad ein Lenkmoment aufprägbar ist.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Lenkmomenten- Regelungsmodul für ein Fahrzeug.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer Fahrzeuglenkung und mit einem Spurführungssystem.
Bei einer "automatischen" Spurführung wird dem Fahrzeugführer durch ein Assistenzsystem eine Lenkempfehlung gegeben. Zusätzlich zu dem vom Assistenzsystem berechneten Le kbewegungen entstehen aber Lenkbewegungen durch eine Rückkopplung von Störungen durch die Straße und durch den Fahrzeugführer selbst. Zum einen muss das System diese Störungen kompensieren, zum anderen darf es den Fahrzeugführer nicht gegen seinen Wunsch in eine Fahrtrichtung zwingen, weil der Fahrzeugführer ggf. auf eine drohende Gefahr reagieren muss oder einen Spurwechsel durchführen will .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers bei seiner Lenktätigkeit zu schaffen, das sicherstellt, dass der Fahrzeugführer auf komfotable und sichere Weise beim Halten einer Fahrspur unterstützt wird, aber gleichzeitig das Fahrzeug kontrolliert und die Verantwortung für die Lenktätigkeit behält. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst .
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrzeugführers bei seiner Lenktätigkeit, bei welchem dem Lenkrad ein Lenkmoment aufprägbar ist, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein zusätzliches Assistenzmoment MASS auf das Lenkrad aufgebracht wird, mittels dem der Fahrzeugführer des Fahrzeugs beim Fahren in einer Fahrspur unterstützt wird.
Das Verfahren gibt dem Fahrzeugführer im Sinne der Erfindung Handlungsanweisungen zum Lenken durch ein zusätzliches Lenkmoment. Durch diese haptische Rückmeldung wird der Fahrzeugführer auf eine für ihn komfortable Weise bei der Spurführung unterstützt.
Wenn der Fahrzeugführer den Handlungsanweisungen zum Lenken folgt, d.h. die entsprechenden Lenkhinweise durch das zusätzliche Lenkmoment richtig umsetzt, bleibt sichergestellt, dass er mit dem Lenkvorgang bewusst übereinstimmt .
Daraus ergibt sich als ein Vorteil der Erfindung, dass das
Fahrzeug im Grundsatz nicht entgegen dem
Fahrzeugführerwillen gelenkt werden kann. Der
Fahrzeugführer fühlt sich auch weiter in der Verantwortung und wird daher das Fahrzeug entsprechend seinem Wunsch lenken. Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine aktuelle Fahrspur, in der sich das Fahrzeug bewegt, ermittelt wird, und dass dem Fahrzeugführer mittels des zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachten Assistenzmoments MAss eine Lenkempfehlung gegen wird, damit der Fahrzeugführer in der aktuellen Fahrspur bleibt.
So wird der Fahrzeugführer durch das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Lenkmoment, das Assistenzmoment MÄSS, beim Lenken zum Halten einer Fahrspur geführt. Dem Fahrzeugführer wird dabei durch eine kontinuierliche Veränderung des zusätzlich aufgebrachten Assistenzmoments MaSs während des Fahrens in einer Fahrspur kontinuierlich angezeigt, ab welchem Punkt, d.h. ab welcher bestimmten Lenkradstellung, er das Lenkrad nicht weiter in eine bestimmte Richtung drehen sollte. Folgt der Fahrzeugführer den Handlungsanweisungen zum Lenken, dann spürt er keinen erhöhten Widerstand bei seiner Lenktätigkeit. Er kann so sein Fahrzeug sicher und bewosst selbst in der Spur halten. Betätigt der Fahrzeugführer das Lenkrad selbständig in der Weise, dass der Lenkvorgang optimal erfolgt, d. h. lenkt er von selbst "richtig", so ändert sich das aufgebrachte Moment nicht.
In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH oder eine davon abhängige Größe ermittelt wird und dass das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment MASs in Abhängigkeit von dem Handmoment MH veränderbar ist.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment oder eine davon abhängige Größe über einen längeren Zeitraum ermittelt wird, dass nach Maßgabe des zeitlichen Verlaufs des Handmoments ein Fahrzeugführerlenkwunsch ermittelt wird, und dass das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment MASs nach Maßgabe des ermittelten Fahrzeugführerlenkwunsches veränderbar ist.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass zumindest ein maximaler Wert für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment MASS (Maximal-Assistenzmoment Mmax) vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, und dass das Maximal-Assistenzmoment Mmax dynamisch an das aktuell vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH angepasst wird.
In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zumindest ein unterer Grenzwert (Grenzmoment MH,Lo) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, und dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH durch ein zusätzliches Kompensations-Lenkmoment kompensiert wird, wenn das ermittelte Handmoment MH den unteren Grenzwert (Grenzmoment MH,LOW) nicht überschreitet. Als unterer Grenzwert (Grenzmoment MH,LOW) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment wird vorzugsweise ein Wert in einem Bereich von 0,7 Nm bis 1,2 Nm vorgegeben.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Signal des vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachten Handmoments MH gefiltert wird, vorzugsweise durch ein Tiefpaßfilter erster (1.) Ordnung. Dieses Filter weist dabei vorteilhaft eine Filterzeitkonstante von ca. 10 ms auf. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass zumindest ein unterer Grenzwert (Grenzmoment MH,Low) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, und dass ein Spurhaitungs-Lenkmoment, welches für die Führung des Fahrzeugs in der Fahrspur notwendig ist, zumindest annähernd linear mit steigendem Handmoment MH auf einen Maximalwert begrenzt wird, wenn das ermittelte Handmoment MH den unteren Grenzwert (Grenzmoment MH,LOW) überschreitet.
In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zumindest ein oberer Grenzwert (Grenzmoment MH,HIGH) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, und dass ein Wunsch-Lenkmoment, welches einem Fahrzeugführerwunsch nach einem Lenkungseingriff entspricht, dann eingestellt wird, wenn das ermittelte Handmoment.MH den oberen Grenzwert (Grenzmoment MH,HIGH) überschreitet. Als oberer Grenzwert (Grenzmoment MH,HIGH) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment wird vorzugsweise ein Wert in einem Bereich von 1,8 Nm bis 2,2 Nm vorgegeben.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, dass ein Spurhaitungs-Lenkmoment, welches für die Führung des Fahrzeugs in der Fahrspur notwendig ist, eingeregelt wird, dass zumindest ein oberer Grenzwert (Grenzmoment MH,HIGH) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, und dass das Spurhaltungs-Lenkmoment nach einer vorgegebenen Funktion, vorzugsweise einer zeitgesteuerten Rampenfunktion, reduziert wird bis vorzugsweise auf den Wert Null. Als zeitgesteuerte Rampenfunktion wird vorzugsweise eine linear abnehmende Funktion mit einer Steigung in einem Bereich von 2,5 Nm bis 3,0 Nm vorgegeben.
Die Aufgabe wird auch durch ein Lenkmomenten-Regelungsmodul gelöst, das insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist und das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein zusätzliches Assistenzmoment MASs auf ein Handlenkrad des Fahrzeugs aufgebracht wird, mittels dem der Fahrzeugführer des Fahrzeugs beim Fahren in einer Fahrspur unterstützt wird.
Die Aufgabe wird ebenso durch ein Fahrzeug mit einer Fahrzeuglenkung und mit einem Spurführungssystem, welches ein Lenkmomenten-Regelungsmodul nach der Erfindung aufweist, gelöst.
Die Erfindung wird anhand von drei Abbildungen (Fig. 1 bis Fig. 3) im .folgenden beispielhaft näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt ein Diagramm einer handmomentenabhängigen Momentenbegrenzung des zusätzlichen Assistenzmoments nach der Erfindung.
In der Fig. 2 ist eine "äußere" Begrenzung des zusätzlichen Assistenzmoments mit einer zeitgesteuerten Öffnung dargestellt.
In der Fig. 3 ist eine "äußere" Begrenzung des zusätzlichen Assistenzmoments mit einer spurwechselgesteuerten Öffnung dargestellt.
Ein Fahrzeug ist mit einem Fahrzeugführerassistenzsystem zur "automatischen" Spurführung (Spurführungssystem) nach der Erfindung ausgerüstet. Das Spurführungssystem weist eine Systemkomponente zur Fahrzeugführerwunscherkennung auf, die bei aktiver "automatischer" Spurführung den Wunsch des Fahrzeugführers erkennt und das SpurführungsSystem entsprechend dieses Wunsches so steuert, dass ihm auf komfortable Art und Weise entsprochen wird.
Bei der "automatischen" Spurführung gibt das Fahrzeugführerassistenzsystem mittels eines Lenkwinkel- Sollwertes bzw. eines Lenkmoment-Sollwertes (Assistenzmoment) an ein Lenkungsregelungssystem dem Fahrzeugführer eine, je nach Systemparametrisierung mehr oder weniger ausgeprägte Lenkempfehlung. Zusätzlich zu dem vom Assistenzsystem berechneten Lenkbewegungen entstehen weiter Lenkbewegungen durch die Rückkopplung von Störungen durch die Straße und durch den Fahrzeugführer selbst. Zum einen muss das System diese Störungen kompensieren, zum anderen darf es den Fahrzeugführer nicht gegen seinen Wunsch in eine Fahrtrichtung zwingen, weil dieser ggf. auf eine drohende Gefahr reagieren muss oder einen Spurwechsel durchführen will.
Zur Erfüllung dieses Zweckes wird nach der Erfindung das vom Fahrzeugführer aufgebrachte Moment am Lenkrad (Handmoment) durch einen Momentensensor beobachtet. Folgt der Fahrzeugführer der Lenkempfehlung des Assistenzsystems, so ist das Handmoment näherungsweise Null oder zumindest sehr klein. Ein Abweichen des Fahrzeugführers von der Vorgabe der automatischen Spurführung führt zu einem signifikanten Ansteigen des Handmomentes, da in diesem Fall der Fahrzeugführer gegen das Assistenzsystem arbeitet. Ein Grundgedanke der Erfindung ist es, den Wunsch des Fahrzeugführers anhand des Handmomentenverlaufs zu erfassen und zu deuten und eine komfortable wechselseitige Fahrzeugführer- und Systemübernahme zu erreichen, indem das maximale vorgebbare Assistenzmoment MASs dynamisch an das vom Fahrzeugführer aufgebrachte Handmoment MH angepasst wird.
Diese Vorgehensweise wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt eine Auftragung des Handmomentenverlaufs MH mit einem unteren Grenzmoment MH, O und mit einem oberen Grenzmoment MH,HIGH gegen den Verlauf des Assistenzmoments MASs-
Bleibt das Handmoment während einer Fahrt mit aktiver automatischer Spurführung unter einem ersten Schwellwert (unteres Grenzmoment MH,Lo) so wird es als Störung betrachtet und durch den Regler des SpurführungsSystems kompensiert (linke waagerechte Gerade I in Fig. 1) . Dabei wird das Assistenzmoment MÄSS bis zu einem oberen Grenzwert MASs,max erhöht. Bei der Regelung ist zumindest der obere Grenzwert MASS,maχ des Assistenzmoments MASS dynamisch an das aktuell vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH anpassbar. Dies ist durch die gestrichelten Linien IV, V, VI in Fig. 1 dargestellt.
Vorteilhaft hierbei ist es, dass das Signal des Handmomentes durch geeignete Filter so bearbeitet wird, dass kurzzeitige Spitzen im Signalverlauf, insbesondere bedingt durch die Trägheit der Lenksäule und des Lenkrades in Verbindung mit Störungen von der Straße (wie Schlaglöcher) , kein Ausgangssignal oberhalb von MH, OW erzeuge .
Steigt im weiteren Verlauf das ermittelte Handmoment durch die Kompensation des Reglers des SpurführungsSystems weiter an, so liegt mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit ein Fahrzeugführerwunsch für eine andere Fahrtrichtung vor, als durch das SpurführungsSystem berechnet wurde. Um diesem Wunsch entsprechen zu können, wird zum einen nun die Kompensationswirkung durch das noch aktive
Spurführungssystem begrenzt, in der Weise, dass das Moment welches für die Führung des Fahrzeuges in der Spur notwendig ist, linear mit steigendem Handmoment auf einen Maximalwert begrenzt wird (abfallende Gerade II in Fig. 1) .
Erreicht der Wert des Handmoments einen weiteren (oberen) Schwellwert (oberes Grenzmoment MH,HIGH) r so liegt mit großer Wahrscheinlichkeit ein Fahrzeugführerwunsch für eine andere Fahrtrichtung vor, die deutlich von der vom Spurführungssystem berechneten Fahrtrichtung abweicht. Das Assistenzmoment MASs wird dann auf einen unteren Grenzwert MASS,min begrenzt (rechte waagerechte Gerade III in Fig. 1) .
Bei Erreichen dieses oberen Schwellwerts MH,HIGH erfolgt eine "äußere" Kompensationsbegrenzung. Dies istein der Fig. 2 und der Fig. 3 in Auftragungen des Verlaufs des Assistenzmoments MASS gegen die Zeit t dargestellt.
Bei der "äußeren" Kompensationsbegrenzung wird das Moment, welches für die Führung des Fahrzeuges in der Spur notwendig ist, zusätzlich durch eine zeitlich gesteuerte Rampe geregelt. Dabei wird ausgehend von dem zum Zeitpunkt des Erreichens des oberen Schwellwertes ermittelten und bereits begrenzten Kompensationswert auf den Wert 0 (NULL) eingeregelt. Dies erfolgt vorteilhaft in der Weise, dass der Ausgangswert MASS,max (linke Gerade VII in Fig. 2 und 3) für die oben beschriebene lineare Begrenzung auf NULL geregelt wird (abfallende Gerade VIII in Fig. 2 und 3) . Für den Fahrzeugführer stellt sich in dieser Situation wieder ein "normales" Lenkgefühl ein, so dass er, wie durch das Fahren ohne automatische Spurführung bekannt, Spurwechseloder Ausweichmanöver fahren kann. Die Fahrzeugführerübernahme ist erfolgt.
Wenn im weiteren Verlauf der Fahrt das Handmoment für eine Zeit Δti > Tl wieder unter dem unteren Schwellwert MH, OW liegt (siehe Fig. 2, Mitte), oder wenn das SpurführungsSystem einen Spurwechsel erkannt hat und das Handmoment bereits für eine Zeit Δt2 > T2 unter dem unteren Schwellwert MH,LOW lag (siehe Fig. 3, Mitte) , wird davon ausgegangen, dass der Fahrzeugführer mit eine erneuten Übernahme der Spurführung durch das SpurführungsSystem einverstanden ist.
Falls erkannt wurde, dass der Fahrzeugführer mit eine erneuten Übernahme der Spurführung durch das Spurführungssystem einverstanden ist, wird die "äußere" Kompensationsbegrenzung geöffnet. Das bedeutet, dass der Ausgangswert für die lineare, vom Handmoment anhängige Begrenzung über eine zeitlich gesteuerte Rampe (mit der Zeit ansteigende Gerade IX in Fig. 2 und 3) auf einen Maximalwert (waagerechte Gerade X in Fig. 2 und 3) gesteuert wird. Zuvor werden Führungsgrößen für einen Regler des SpurführungsSystems ermittelt, wobei der anfänglich berechnete Lenkwinkel dem aktuell durch den Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel entspricht. Während der Zeit des Systemübernahme werden diese Führungsgroßen über zeitliche Rampen auf den Wert 0 (NULL) gesteuert. Sind diese Führungsgrößen zu 0 (NULL) geworden, ist die Systemübernahme erfolgt .
Das Verfahren kann in Teilen realisiert oder mit bekannten Verfahren kombiniert werden. Dazu zählen insbesondere neben den beschriebenen Verfahren auch mögliche optische oder akustische oder andere haptische (wie z. B. über das Fahrpedal) Hinweise für den Fahrzeugführer zur Spurhaltung.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers bei seiner Lenktätigkeit, bei welchem dem Lenkrad ein Lenkmoment aufprägbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Assistenzmoment MASS auf das Lenkrad aufgebracht wird, mittels dem der Fahrzeugführer des Fahrzeugs beim Fahren in einer Fahrspur unterstützt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Fahrspur, in der sich das Fahrzeug bewegt, ermittelt wird, und dass mittels des zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachten Assistenzmoments MASS dem Fahrzeugführer eine Lenkempfehlung gegen wird, damit der Fahrzeugführer in der aktuellen Fahrspur bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH oder eine davon abhängige Größe ermittelt wird und dass das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment MASS in Abhängigkeit von dem Handmoment MH veränderbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment oder eine davon abhängige Größe über einen längeren Zeitraum ermittelt wird, dass nach Maßgabe des zeitlichen Verlaufs des Handmoments ein Fahrzeugführerlenkwunsch ermittelt wird, und dass das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment MASS nach Maßgabe des ermittelten Fahrzeugführerlenkwunsches veränderbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein maximaler Wert für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment MASS (Maximal-Assistenzmoment Mmax) vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, und dass das Maximal-Assistenzmoment Mmax dynamisch an das aktuell vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH angepasst wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein unterer Grenzwert (Grenzmoment MH, OW) für das zusätzlich stu-f das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, und dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH durch ein zusätzliches Kompensations-Lenkmoment kompensiert wird, wenn das ermittelte Handmoment MH den unteren Grenzwert (Grenzmoment MH,LOW) nicht überschreitet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal des vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachten Handmoments MH gefiltert wird, vorzugsweise durch ein Tiefpaßfilter 1. Ordnung.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein unterer Grenzwert (Grenzmoment MH,LOW) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, und dass ein Spurhaltungs-Lenkmoment, welches für die Führung des Fahrzeugs in der Fahrspur notwendig ist, zumindest annähernd linear mit steigendem Handmoment MH auf einen Maximalwert begrenzt wird, wenn das ermittelte Handmoment MH den unteren Grenzwert (Grenzmoment MH,LOW) überschreitet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein oberer Grenzwert (Grenzmoment MH,HIGH) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte HandmomentisMH laufend ermittelt wird, und dass ein Wunsch-Lenkmoment, welches einem Fahrzeugführerwunsch nach einem Lenkungseingriff entspricht, dann eingestellt wird, wenn das ermittelte Handmoment MH den oberen Grenzwert (Grenzmoment MH,HIGH) überschreitet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachte Handmoment MH laufend ermittelt wird, dass ein Spurhaltungs-Lenkmoment, welches für die Führung des Fahrzeugs in der Fahrspur notwendig ist, eingeregelt wird, dass zumindest ein oberer Grenzwert (Grenzmoment MH,HIGH) für das zusätzlich auf das Lenkrad aufgebrachte Assistenzmoment vorgegeben wird, und dass das Spurhaltungs-Lenkmoment nach einer vorgegebenen Funktion, vorzugsweise einer zeitgesteuerten Rampenfunktion, reduziert wird bis vorzugsweise auf den Wert NU11.
11. Lenkmomenten-Regelungsmodul für ein Fahrzeug, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Lenkmomenten- Regelungsmodul ein zusätzliches Assistenzmoment MSS auf ein Handlenkrad des Fahrzeugs aufgebracht wird, mittels dem der Fahrzeugführer des Fahrzeugs beim Fahren in einer Fahrspur unterstützt wird.
12. Fahrzeug mit einer Fahrzeuglenkung und mit einem Spurführungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Spurführungssystem ein Lenkmomenten-Regelungsmodul nach Anspruch 11 aufweist.
EP04804908A 2003-12-24 2004-12-17 Verfahren zur unterstützung eines fahrzeugführers Withdrawn EP1699674A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10361239 2003-12-24
PCT/EP2004/053565 WO2005063546A1 (de) 2003-12-24 2004-12-17 Verfahren zur unterstützung eines fahrzeugführers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1699674A1 true EP1699674A1 (de) 2006-09-13

Family

ID=34716206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04804908A Withdrawn EP1699674A1 (de) 2003-12-24 2004-12-17 Verfahren zur unterstützung eines fahrzeugführers

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1699674A1 (de)
DE (1) DE112004002450D2 (de)
WO (1) WO2005063546A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7885730B2 (en) * 2007-01-26 2011-02-08 Nexteer (Beijing) Technology Co., Ltd. Systems, methods and computer program products for lane change detection and handling of lane keeping torque
EP2591983B1 (de) * 2011-11-11 2018-01-10 Volvo Car Corporation Verfahren und System zur Anpassung der Lenkraddrehmomentüberlagerung eines Fahrspurbefolgunghilfssystems
DE102013006685B4 (de) * 2013-04-18 2016-11-17 Audi Ag Kraftfahrzeug und Verfahren zur Querführung eines Kraftfahrzeugs
EP3018040B1 (de) 2014-11-04 2018-01-10 Volvo Car Corporation Verfahren und System zur intelligenten Skalierung von Drehmomentüberlagerungsintervention für semiautonome Straßenfahrzeuglenksysteme
DE102018208863A1 (de) 2018-06-06 2019-12-12 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenkmittel
CN114620122B (zh) * 2022-03-28 2023-06-02 智己汽车科技有限公司 一种驾驶手力调节方法及设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6053270A (en) * 1995-11-02 2000-04-25 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steering angle correcting system in vehicle
US6185492B1 (en) * 1997-07-09 2001-02-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle steering control apparatus for assisting a steering effort to move a vehicle along a line desired by a driver
JP3314866B2 (ja) * 1997-09-13 2002-08-19 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
DE19943410B4 (de) * 1998-09-11 2011-08-18 Honda Giken Kogyo K.K. Lenksteuersystem für ein Fahrzeug
JP3685388B2 (ja) * 2000-06-27 2005-08-17 三菱電機株式会社 車両の操舵制御装置
JP3585874B2 (ja) * 2001-09-04 2004-11-04 本田技研工業株式会社 車両の走行制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005063546A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE112004002450D2 (de) 2006-11-16
WO2005063546A1 (de) 2005-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112015000480B4 (de) Fahrzeuglenksteuervorrichtung
EP2125493B1 (de) Verfahren zur einstellung eines lenksystems in einem fahrzeug
DE102007061900B4 (de) Spurhalteassistenzsystem und -verfahren für ein Kraftfahrzeug
DE10032340A1 (de) Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit Servolenkung
DE19620929A1 (de) Längsregelsystem für Kraftfahrzeuge mit haptischem Gaspedal
WO2002062646A1 (de) Verfahren zur positionsregelung eines elektrischen antriebs und zum lenken eines kraftfahrzeugs mit einer steer-by-wire-lenkung
EP1414692A1 (de) Fahrer-assistenzsystem und verfahren zu dessen betrieb
DE102005058200B4 (de) Fahrzeuglenkgerät
EP2022702B1 (de) Kraftfahrzeug mit lenkbaren Vorder- und Hinterrädern
EP3331749B1 (de) Verfahren zum lenken eines fahrzeuges
EP2094521A1 (de) Fahrerassistenzsystem und verfahren zur unterstützung des fahrers eines fahrzeugs beim spurhalten
DE102019202003A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
DE102017200713B4 (de) Verfahren zum Erkennen einer Steuerungssituation eines Fahrzeugs mit einem automatischen Steuerungssystem
DE102019214446A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur simultanen lateralen Fahrzeugführung durch Fahrer und Assistenzsystem bei elektrischen Lenkaktoren
WO2022199761A1 (de) System und verfahren zur ansteuerung eines elektromechanischen lenksystems eines fahrzeugs
WO2005120931A1 (de) Verfahren zum betrieb eines hilfskraftlenksystems und hilfskraftlenksystem
DE102010049580B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens
WO2019206376A1 (de) Aktivierung einer fahrfunktion zum automatisierten fahren mit längs- und querführung über eine andere fahrfunktion zum automatisierten fahren mit geringem automatisierungsgrad
EP1699674A1 (de) Verfahren zur unterstützung eines fahrzeugführers
EP3727998A1 (de) Verfahren zum betreiben eines steer-by-wire-lenksystems für ein kraftfahrzeug sowie lenksystem für ein kraftfahrzeug
DE102005043470A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Rückwärtsfahrt eines Fahrzeuggespanns
DE10109085A1 (de) Verfahren und Computerprogramm zum Betrieb einer Fahrzeuglenkung, Steuer- und/oder Regelgerät für eine Fahrzeuglenkung sowie Rahrzeuglenkung
EP1239355B1 (de) Fahrerassistenzvorrichtung und Fahrerassistenzverfahren zur Assistenz eines Fahrers beim Fahren eines Fahrzeugs
DE102017213328B4 (de) Verfahren und System zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems eines Fahrzeugs
DE102015005976B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Querführungssystems eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060721

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20061020

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20070426