专利名称：用于车道保持辅助调节的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车道保持辅助调节的方法和装置。
背景技术：
具有自动干预车辆动态性(Fahrzeugdynamik)或者自动车道修正的车道保持辅助系统也称作干预式车道保持辅助系统，LDP (lane departureprevention :车道偏离预防)，LKS (lane keeping system :车道保持系统)或者 LKAS (lane keeping assistant system 车道保持辅助系统)。车道保持辅助系统借助于环境传感机构来探测车辆周围环境并且干预车辆动态性，以便防止车辆离开车道。在此，可以控制车辆的不同执行器，尤其是车辆转向系统和/或制动器。尤其是在电机械转向(EPS, electric powersteering :电动助力转向)、主动转向(AFS, active front steering (主动前轮转向)或 RWS (rear wheel steering :后轮转向)的情况下可以自动干预车辆转向。制动干预尤其可以通过单方制动干预或非对称制动干预进行。通过干预车辆执行机构施加围绕车辆纵轴线的横摆力矩，所述横摆力矩使车辆横摆运动，从而防止离开车道。在此，基于连续的调节量、尤其是转向力矩并且在整个行车道宽度上有效的LKS系统是已知的。这种调节会感到不舒适，因为调节量连续地且与驾驶员意图无关地进行干预。其他驾驶员辅助系统旨在根据超过调节阈值来进行干预。然而这种系统的缺点在于调节阈值典型地与车辆相对于行车道边界的位置无关地起作用并且因此在行车道较宽时常常过早地进行干预。DE 10 2008 040 627 Al描述用于运行转向辅助系统的装置和方法，具有环境对象接近方面的自适应。在此，定义自已车道的边缘处的不干预区域，在所述不干预区域以外不进行车道保持辅助系统的行驶动态性干预。
发明内容
根据本发明提出用于车道保持辅助调节的方法和装置，其当低于直至交叉限界的车道线的剩余行驶时间时开始自动干预行驶动态性。这因此可以是用于调节干预或者行驶动态性干预的激活规则。因此，有利地提出车辆的车道的内部地带，在所述内部地带中不进行车道保持辅助调节的行驶动态性干预。用于结束自动的行驶动态性干预的去激活规则旨在将车辆取向与车道方向进行比较。车辆取向在此例如可以通过行驶方向——即车辆的速度矢量的方向说明或者通过车辆的纵轴线来确定。车道方向作为车道的当前方向得出并且例如可以通过车道的中线处或限界的车道线处的切线来确定。作为方向比较的补充，也可以将距车道线的最小距离包含到去激活规则中，以便不允许过快的随后的激活。因此，去激活规则可以通过两个或更多个子规则形成。方向的比较一方面可以如下进行在车辆取向与车道方向平行时满足去激活规贝U。此外，也可以当越过平行性时一即当车辆方向与车道方向之间的交角改变其符号时才达到去激活规则。根据本发明实现了一些优点通过仅仅在车道的外部边缘区域中进行自动的车辆调节，有利地由此不涉及内部区域，从而在所述内部区域中不出现干扰驾驶员的束缚或者不出现不期望的行驶动态性干预。驾驶员例如可以不受干扰地在车道的内部区域中略微向左驾驶，以便为了随后从更大的在前行驶的车辆旁超车能够更清楚地看到邻接的反向车道，或者能够在略远的右侧位置中更好地注意到交通标志牌和指示牌。为此，检验剩余行驶时间比例如与距侧向限界的车道线的横向距离的阈值的纯粹比较有利，因为当驾驶员有意识地想要看清前方的交通空间时其例如允许以小的角度接近直至车道线附近，而不是已经进行激活。通过去激活自动的车辆干预不取决于横向距离或者离开侧面边缘区域，而取决于车辆至少平行于车道方向的足够横摆运动，可以避免在边缘区域中持续地实施并且在结束之后又立即进行自动的行驶动态性调节干预。通过去激活规则有利地要求方向的交角进行符号变换并且因此所述车辆经由平行横摆或摆动到相反方向中，可以特别良好地抑制这种持续重新设置的调节。所基于的知识是尤其是在弯道情况中这种过横摆也是有利的。在简单的转弯中，低于最小距离更可能出现在弯道外部的车道线处，因此在左转弯中出现在右侧车道线处。行驶动态性干预使得车辆的取向更强地进到弯道中，在此有助于车辆随后进行从外部车道线离开。没有绘出的中间车道线(其没有绘在行车道中)可以根据本发明由摄像机信号和(必要时)由导航信号求得。在此，当由摄像机信号求得的车道线之间的横向距离被识别为过大和/或由地图信号和导航信号求得存在多车道的行车道时，可以识别所述情况。
图1示出在实施根据本发明的一个实施方式的方法时车辆在行车道上的行驶情况；图2以放大视图示出图1中的车辆；图3示出相应当前的剩余行驶时间的时间变化过程的曲线图；图4示出根据本发明的方法的流程图。
具体实施例方式根据图1，车辆I在行车道3的右车道2中行驶。行车道3如示出的那样可以具有右车道2和左车道3并且在侧面通过车道线4和5限界；中间车道线6将两个车道2和7分开。车道2的车道方向Rs作为限界的车道线处的切线或者其平均值得出。车辆2以行驶速度V行驶，其方向Rv根据图1通常可以偏离车道方向Rx。此外，车辆2的纵轴线的方向RL可以偏离Rv和Rx。根据图1，索引X和y涉及车道2 ;x方向相应于车道方向Rs,横向方向y垂直于X。对于速度V的合成有v2=v2x+v2y其中Vx是速度相对于车道方向R的纵向分量而Vy表示横向速度。车辆I以夹角相对于车道方向Rs行驶。因此，得到VX = V smcp和vy = y coscp。车道保持辅助调节包括用于自动的行驶动态性干预的激活规则(触发规则)Kl和去激活规则K2。车辆I具有车道保持辅助系统11，其具有控制装置10，其中所述车道保持辅助系统11例如也可以集成在行驶动态性调节中。车辆上的行驶动态性干预可以包括例如电机械转向或者电转向(EPS electricpower steering :电动助力转向)时的自动转向干预和/或自动制动干预、尤其是单方制动干预或非对称的制动干预。为了实施行驶动态性干预，控制装置10相应地通过行驶动态性控制信号S1、S2直接或间接地触发轮制动器12和/或转向干预装置15，所述转向干预装置例如是电的或电机械的转向系统的一部分。车道保持辅助调节的时间激活规则Kl通过直至越过车道线4、5的剩余行驶时间(TLC, time to line crossing :至越线的时间)t来确定,根据图1因此是右车道线5。因此得出直至越 过车道线5的时间T T =Sy/Vy其中Sy例如定义为车辆I的外部物理边界与车道线5的横向距离。现在，作为触发规则Kl比较剩余行驶时间T与一个下阈值Ts。因此适用于T ^ Ts即剩余行驶时间(至越线的时间)T达到或低于下阈值Ts。为此，如此选择下阈值Ts，使得其恰好在人的反应时间(惊恐时间)Tlteak以下，但仍在技术实现时间Tlteal以上。
_] TEeak>Ts>TEeal以通过轮制动器12的功能表现为例，这因此是压力建立时间加上横摆或方向改变所需的时间。图3示例性地示出一个行驶场景在时刻t0，车辆I距右车道线5还具有足够的距离，在时刻tl，TLC低于阈值Ts，使得随后开始行驶动态性干预。因此，车辆I从时刻tl起虽然首先仍继续接近车道线5，但根据图3具有减小的斜率，使得其随后在t2达到最小值之后又远离车道线5。为了去激活行驶动态性干预，设有去激活规则K2。所述去激活规则K2包含可以根据替代方案K2a或K2b构建的检验K2a :行驶方向Rv (v的矢量)和/或车辆方向& (纵轴线的方向)重新平行于车道方向Rs， K2b :已经越过(一方面)行驶方向Rv (V的矢量)和/或车辆方向RL (纵轴线的方向)与(另一方面)车道方向Rs之间的平行性？
因此，K2可以根据变型方案K2a取决于Rv和Rs的纯粹的平行性。因此，在行驶方向Rv与车道方向R平行的情况下，剩余行驶时间T变为无穷，如图3的曲线图中的时刻t3。交角变为零。当根据变型方案K2b检验越过平行性时，因此检验交角(P是否改变其符号。补充地，也可以将横向距离Sy的评估包含到去激活规则中，使得Sy例如大于
0.2 b，其中b是车道2的车道宽度。因此，也必须满足两个子规则。有利地，考虑车辆I前方的车道2的走向，以便考虑非直线的走向来求得剩余行驶时间(TLC) T。例如可以通过摄像机系统14、18——例如具有立体摄像机14及其控制装置18的、位于车辆前部区域中的立体摄像机系统来监视车道走向，将图像信号S3输出给控制装置10。补充地或替代地，可以使用关于车道2或者整个行车道3的走向的地图数据，所述地图数据由导航系统16提供，所述导航系统以已知的方式具有用于接收GPS信号的GPS接收器20和地图存储器21以及控制装置22，所述控制装置实施地图匹配。因此，可以进行地图数据中的地图匹配或位置确定。在例如弯曲的车道2的情况下基于地图数据来求得剩余行驶时间T或者至越线的时间的方法本身是已知的。基本上，例如在地方公路的情况下或者在多车道高速路的施工工地中可能没有绘出例如中间的车道线6。当由摄像机信号求得的车道线4与5之间的横向距离(在此例如2 *b)被识别为过大和/或由地图信号和导航信号求得存在多车道的行车道3时，可以识别所述情况。在此情况下，可以求得中间车道线6，其方式是，由立体摄像机14检测两个侧面车道线4、5并且由此直接或在参考导航数据的情况下求得中间车道6的位置。因此，根据本发明的方法根据图4在步骤StO中——即在开始行驶动态性调节时或者起动发动机时开始，或在 行驶期间(即v>0)才开始。随后,根据步骤Stl连续地通过车辆I的CAN总线接收行驶动态性数据，并且根据步骤St2求得直至交叉或达到车道4、5之一的剩余行驶时间(TLC) T。当在判定步骤St3中没有满足激活规则Kl时，根据分支n使方法又返回到步骤Stl之前，因此继续进行由Stl和St2构成的循环。如果满足激活规则K1，即满足T ( Ts,则根据支路yl随后在步骤St4中通过例如输出用于制动干预或转向干预的行驶动态性控制信号S1、S2开始具有主动行驶动态性干预的行驶动态性调节，并且继续根据步骤St5检验是否满足去激活规则K2。只要不满足K2，则根据支路n2在一个循环中持续地实施步骤St4，直至根据支路y2满足去激活规则K2并且因此在步骤St6中结束行驶动态性干预并且使所述方法返回至步骤Stl之前。根据本发明的车道保持辅助调节的控制装置10具有用于接收摄像机信号S3、行驶动态性信号S4和导航信号S5的接口 10-1以及用于输出制动控制信号SI和(必要时)转向控制信号S2的接口 10-2。接口 10-1和10-2例如可以通过CAN总线形成。
权利要求
1.用于车辆(I)的车道保持辅助方法，所述车辆(I)在车道(2)上行驶， 其中，检验是否满足用于自动的行驶动态性干预的激活规则，并且在满足所述激活规则时输出用于所述行驶动态性干预的控制信号(SI，S2)，其特征在于，作为激活规则求得直至交叉或达到侧面的车道线(4，5)的剩余行驶时间(τ )以及将所述剩余行驶时间与阈值(Ts)进行比较，以及 在所述自动的行驶动态性干预期间检验用于结束所述自动的行驶动态性干预的去激活规则(Κ2)，其中，所述去激活规则(Κ2)包含车辆取向(Rv，RL)与车道方向(Rs)的比较。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去激活规则(K2)包含求得是否达到或越过所述车辆取向(Rv，RL)与所述车道方向(Rs)的平行性。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，求得所述车辆取向(RI，Rv)与所述车道方向(Rs)之间的交角(φ)，并且所述去激活规则(K2)包含检验是否出现所述交角(φ)的符号变换。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，仅仅通过所述车辆取向(Rv，RL)与所述车道方向(Rs)的比较来形成所述去激活规则(K2)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述去激活规则(K2)包括其他子规则。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，作为其他子规则设有求得距车道线(4，5)的横向距离(Sy)是否超过一个最小距离。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，求得是否没有检测到车道线(6)，以及在所述情况下由摄像机信号求得没有检测到的车道线(6)的位置。
8.用于车道保持辅助调节、尤其是用于实施根据以上权利要求中任一项所述的方法的控制装置(10 )，其中，所述控制装置(10 )具有用于接收行驶动态性信号(S2 )和用于输出用于改变车辆(I)的行驶动态性的控制信号(SI，S2)的接口(10-1，10-2)， 其中，所述控制装置检验是否满足用于自动的行驶动态性干预的激活规则(Kl)并且在满足所述激活规则(Kl)时输出用于所述行驶动态性干预的控制信号(SI，S2)，其特征在于， 所述控制装置(10)作为所述激活规则求得直至交叉或达到侧面的车道线(4，5)的剩余行驶时间(τ )以及将所述剩余行驶时间与阈值(Ts)进行比较，以及在所述行驶动态性干预期间检验用于结束所述自动的行驶动态性干预的去激活规则(Κ2)，其中，所述去激活规则(Κ2)包含车辆取向(Rv，RL)与车道方向(Rs)的比较。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆(1)的车道保持辅助方法，所述车辆(1)在车道(2)上行驶，其中检验是否满足用于自动的行驶动态性干预的激活规则，并且在满足所述激活规则时输出用于所述行驶动态性干预的控制信号。在此提出，作为激活规则求得直至交叉或达到侧面的车道线(4，5)的剩余行驶时间以及将所述剩余行驶时间与阈值(Ts)进行比较，以及在所述自动的行驶动态性干预期间检验用于结束所述自动的行驶动态性干预的去激活规则，其中所述去激活规则包含车辆取向(Rv，RL)与车道方向(Rs)的比较。
文档编号B60W30/12GK103043054SQ20121038910
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月15日 优先权日2011年10月17日
发明者T·伦奇勒, F·豪勒 申请人:罗伯特·博世有限公司