用于运行车道保持辅助系统的方法与流程

本发明涉及一种用于运行车道保持辅助系统的方法、一种车道保持辅助系统和一种计算机程序产品。

背景技术：

由公开文献de102006040334a1已知一种用于具有车辆的驾驶员辅助系统的车道检测的方法，该驾驶员辅助系统包括用于识别车道的传感器系统。借助用于识别车道的传感器系统，在交通空间的位于车辆前方的区域中检测行车道标记。行车道标记配属有至少带有第一坐标系的坐标的网格点(stuetzstelle)。将网格点的坐标转换到第二坐标系中。由网格点在第二坐标系中的位置重新构建行车道标记和/或行车道的走向。

技术实现要素：

本发明从用于运行车辆的车道保持辅助系统的方法出发。该方法具有借助传感器系统检测位于车辆前方的交通空间中的至少两个行车道标记的步骤。此外，该方法具有根据至少两个检测到的行车道标记对主行车道分离成第一次级行车道和至少一个第二次级行车道进行识别的步骤。该方法具有选出至少两个次级行车道之一的另外步骤。该方法具有计算所选出的次级行车道的目标轨迹的另外步骤。该方法具有操控车辆的转向设备以便沿着所选出的次级行车道的计算出的目标轨迹引导车辆的另外步骤。

根据本发明，选出至少两个次级行车道之一的所述步骤至少具有检测代表当前驾驶员意图的信号的步骤和分析代表当前驾驶员意图的信号的步骤。

目标轨迹用作用于车道保持辅助系统的取向。计算出的目标轨迹可以用作引导线，沿着该引导线来引导车辆。计算出的目标轨迹可以是与第一行车道标记具有第一间距的并且与第二行车道标记具有第二间距的平行线。第一间距和第二间距可以近似相等。在该变型方案中，计算出的目标轨迹可以是行车道的行车道中心。计算出的目标轨迹尤其可以是选出的次级行车道的行车道中心。在另一变型方案中，至第一行车道标记的第一间距可以与至第二行车道标记的第二间距不同。在该变型方案中，计算出的目标轨迹与行车道的行车道中心错开地延伸。

本发明的优点在于，该方法也可以使用在不可信的状况中。该方法在当前不可信的状况中不会被中止。如果驾驶员例如想要沿着识别到的次级行车道中的一个确定的行车道行驶，那么该意图被识别到。该方法不会被所述意图超控(übersteueren)并且不会如在已知方法中常见那样被中止。而是可以有目的地利用驾驶员意图用于该方法。该方法的可用性被提高。

在本发明的一个有利构型中设置，借助驾驶员的输入来检测代表当前驾驶员意图的信号。

尤其可以通过操纵车辆的方向盘来产生代表当前驾驶员意图的信号。替代地，代表当前驾驶员意图的信号也可以是通过驾驶员例如经由手柄或按键进行驶入被检测到的信号。驾驶员的至少一个手势和/或视线方向也可以由用于识别车辆内部空间的设备检测到并且被转换成代表当前驾驶员意图的信号。可以借助至少一个摄像机来识别车辆内部空间。

该优点在于，当驾驶员能够将其意图带入到该方法中时，对于车辆的驾驶员来说可以是舒适的。对于驾驶员来说舒适的可以是将由他实现的对识别到的次级行车道的选出带入到该方法中。

在本发明的另一有利构型中设置，代表当前驾驶员意图的信号具有第一值和第二值。第二值可配属于至少两个部分区域。在检测代表当前驾驶员意图的信号时检测第一值和第二值。

代表当前驾驶员意图的信号的第一值可以代表以下信息：驾驶员意图的输入有多明确。对此，可以根据改变来分析代表当前驾驶员意图的信号。尤其，第一值说明所述改变的程度。尤其，第一值的量值说明所述改变的程度。

代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以代表以下信息：应沿哪个方向按照驾驶员意图引导车辆。对此，可以根据由驾驶员输入的方向来分析代表当前驾驶员意图的信号。第二值例如可以配属于第一部分区域。第一部分区域可以代表第一方向。在此，第一部分区域可以包括，驾驶员的意图是使车辆沿着向左的运动方向转向。第二值可以配属于第二部分区域。第二部分区域可以代表第二方向。在刚刚提及的示例中，第二部分区域例如可以包括，驾驶员的意图是使车辆沿着向右的运动方向转向。第二值可以配属于第三部分区域。第三部分区域可以代表第三方向。在刚刚提及的示例中，第三部分区域例如可以包括，驾驶员的意图是保持车辆的运动方向。

在本发明的另一有利构型中设置，在分析代表当前驾驶员意图的信号时将第一值与阈值进行比较。尤其，将第一值的量值与阈值进行比较。由此可以根据改变来分析代表当前驾驶员意图的信号。当第一值、尤其第一值的量值大于阈值时，可以认为，代表当前驾驶员意图的信号的改变明显足够。当第一值、尤其第一值的量值大于阈值时，可以认为，驾驶员意图的输入明显足够。

该优点在于，可以避免错误地识别到的驾驶员意图。当驾驶员意图的输入明显足够用时，可以正确地分析处理该驾驶员意图的输入。

在本发明的另一有利构型中设置，对于第一值大于阈值的情况，至少两个次级行车道之一的选出取决于代表当前驾驶员意图的信号的第二值。因此，至少两个次级行车道之一的选出可以取决于应沿哪个方向按照驾驶员意图来引导车辆。

优点在于，通过将第二值配属给至少两个部分区域，可以可靠地识别关于由他选出的次级行车道的驾驶员意图。可以可靠地识别关于车辆的另外运动方向的驾驶员意图。

在本发明的另一有利构型中设置，对于第一值等于或小于阈值的情况，至少两个次级行车道之一的选出取决于预给定的准则。

优点在于，即使在输入对于该方法不是明显够用的驾驶员意图时，也不必直接中止该方法。

在本发明的另一有利构型中设置，预给定的准则是行车道标记的种类和/或行车道标记的曲率。

优点在于，通过行车道标记的种类可以识别典型的行驶状况。因此，也可以在这种典型的行驶状况中选出至少两个次级行车道之一。

在本发明的另一有利构型中设置，对主行车道分离成第一次级行车道和至少一个第二次级行车道进行识别的步骤具有以下步骤：根据至少两个检测到的行车道标记计算当前行车道宽度，并且将当前行车道宽度与预给定的行车道宽度进行比较。

优点在于，也可以在以下状况中使用该方法，在这些状况中目前很难或不可能识别到主行车道分离成至少两个次级行车道。可以提早地识别到所述分离。

在本发明的另一有利构型中设置，预给定的行车道宽度被保存在车道保持辅助系统的存储单元中和/或根据检测到的行车道标记来计算。

优点在于，可以可靠地识别到所述分离。

根据本发明，也要求保护一种车辆的车道保持辅助系统。车道保持辅助系统具有传感器系统，该传感器系统用于检测位于车辆前方的交通空间中的至少两个行车道标记。此外，车道保持辅助系统具有计算单元，该计算单元用于根据至少两个检测到的行车道标记对主行车道分离成第一次级行车道和至少一个第二次级行车道进行识别。车道保持辅助系统具有用于选出至少两个次级行车道之一的装置。此外，车道保持辅助系统具有用于计算选出的次级行车道的目标轨迹的装置。此外，车道保持辅助系统具有操控装置，该操控装置用于操控车辆的转向设备以便沿着选出的次级行车道的计算出的目标轨迹引导车辆。根据本发明，车道保持辅助系统还具有用于检测代表当前驾驶员意图的信号的检测单元。用于选出至少两个次级行车道之一的装置构造成用于分析代表当前驾驶员意图的信号。

根据本发明，也要求保护一种具有用于执行上述方法的程序代码的计算机程序产品。

附图说明

接下来根据附图详细阐述本发明的实施例。附图中的相同附图标记标注相同的或相同作用的元件。在此示出：

图1a在第一时间点在没有分道线标记的分开的行车道上运动的车辆；

图1b在第一时间点在没有分道线标记的分开的行车道上运动的车辆；

图2用于运行车道保持辅助系统的方法。

具体实施方式

图1a示例性示出在第一时间点在行车道101上运动的车辆107。车辆107具有车道保持辅助系统110。车道保持辅助系统110具有传感器系统111。传感器系统111可以具有至少一个用于检测位于车辆107前方的交通空间106的传感器。传感器系统111尤其可以具有至少一个视频摄像机、至少一个雷达传感器、至少一个激光雷达传感器和/或至少一个超声波传感器。借助传感器系统111可以检测到对象、尤其行车道标记。传感器系统111可以具有最大作用距离。例如，检测交通空间106时最大达到的距离可以是受限的。

下面，行车道101称为主行车道101。主行车道101在一侧具有第一行车道标记102。主行车道101在另一侧具有第二行车道标记103。如果车辆107位于在主行车道101的在图1a中示出的位置处，那么传感器系统111例如检测主行车道101的行车道标记102和行车道标记103。

根据至少两个检测到的行车道标记，车道保持辅助系统110可以计算当前的行车道宽度。车辆107的车道保持辅助系统110可以根据主行车道101的行车道标记102和行车道标记103计算主行车道101的当前行车道宽度109-a。

在一个未示出的示例中，传感器系统111检测多个行车道标记。在该情况下，车道保持辅助系统110选出限界当前行车道的行车道标记。为了选出行车道标记，车道保持辅助系统110具有计算单元114。计算单元114也可以计算当前的行车道宽度。

所述选出可以根据在该行车道的第一侧上的第一行车道标记至在该行车道的第二侧上的第二行车道标记的间距来进行。例如可以选出所述两个行车道标记，它们的间距相当于预给定的行车道宽度。预给定的行车道宽度例如可以保存在车道保持辅助系统110的存储单元117中。

替代或附加地，行车道标记的选出可以根据行车道标记的颜色来进行。如果例如识别到黄色和白色的行车道标记，那么可以优选选出黄色的行车道标记。

替代或附加地，所述选出可以根据检测到的行车道标记的种类来进行。行车道的种类例如可以理解为行车道的纵向标记的种类。行车道的纵向标记例如可以是实线、虚线、双实线、双虚线或者既是双实线又是双虚线。

此外，车道保持辅助系统110具有装置116。车道保持辅助系统110的装置116计算目标轨迹105。在该示例中，目标轨迹105根据行车道标记102和行车道标记103来计算。在该示例中，至第一行车道标记102的第一间距119-a与至第二行车道标记103的第二间距119-b几乎相等。轨迹105相应地是主行车道101的行车道中心。

此外，车道保持辅助系统110具有用于操控车辆107的转向设备的操控设备113。操控设备113这样操控车辆107的转向设备，使得车辆沿着目标轨迹被引导。操控设备113可以这样操控车辆107的转向设备，使得车辆107关于计算出的行车道中心的横向位置最小。操控设备113可以这样操控车辆107的转向设备，使得车辆107沿着计算出的行车道中心105运动。车辆107沿箭头105的方向运动。

在车辆107的运动方向的进一步变化过程中，主行车道101分离成第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2。主行车道101从用118标记的位置处起分离成第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2。如在此在该实施例中那样，第一次级行车道108-1可以具有曲率。第一次级行车道108-1在其一侧具有其第一行车道标记102-1。第一次级行车道108-1在其另一侧具有其第二行车道标记103-1。如在此在该实施例中那样，第二次级行车道108-2可以具有曲率。第二次级行车道108-2在其一侧具有其第一行车道标记102-2。第二次级行车道108-2在其另一侧具有其第二行车道标记103-2。对主行车道101分离成第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2未单独标记。不存在示出行车道分离处的标记。不存在第一次级行车道108-1与第二次级行车道108-2的明确分界。

图1b示出在较晚的第二时间点在行车道上运动的来自图1a的车辆107。车辆107沿着方向105已运动。车辆107在该第二时间点与第一时间点相比位于主行车道101的另一位置处。车辆107在该第二时间点在空间上更靠近主行车道101的一位置，在该位置处主行车道101开始分离成第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2。沿着运动方向105，主行车道101在靠近车辆107附近处开始分离。

传感器系统111可以具有最大作用距离。因此，传感器系统111可以检测第一次级行车道108-1的第一行车道标记102-1和第二次级行车道108-2的第二次级行车道标记103-2。传感器系统111在该时间点还没有检测到第一次级行车道108-1的第二行车道标记103-1。传感器系统111在该时间点也还没有检测到第二次级行车道108-2的第一行车道标记102-2。

借助已知的车道保持辅助系统很难在车辆107位于主行车道101的在图1b中示出的位置处时的时间点识别到主行车道101分离成第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2。第一次级行车道108-1与第二次级行车道108-2的缺失的分界使对分离的识别变困难。由于另外的行车道标记被在前行驶的车辆遮挡和/或由于行车道标记受损，也可能使对分离的识别变困难。已知的车道保持辅助系统例如会根据第一次级行车道108-1的检测到的行车道标记102-1和第二次级行车道108-2的检测到的行车道标记103-2计算在该时间点不再可信的目标轨迹105-3。

必要时，可以在进一步变化过程中由已知的车道保持辅助系统识别到主行车道101分离成第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2。因为第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2在该示例中几乎对称，所以对于已知的车道保持辅助系统仍很难选出两个次级行车道之一。由于不可信的状况，必要时车道保持辅助系统会被关闭。即使已知的车道保持辅助系统选出次级行车道108-1或108-2之一，也可能出现问题。可能的是，车道保持辅助系统选出次级行车道108-1，然而车辆驾驶员却想要沿着次级行车道108-2行驶(或相反情况)。如果驾驶员在该状况中沿着由他选出的次级行车道108-2的方向使车辆转向，那么驾驶员也许感觉到方向盘上的不希望的力矩。由于车道保持辅助系统被驾驶员超控，必要时车道保持辅助系统会被关闭。

通过在图1a和图1b中示出的车道保持辅助系统110，可以避免刚刚描述的或者类似的问题。继续在下面根据图2更详细地阐述与此有关的方法。

对于在图1b中示出的状况应注意到，车道保持辅助系统110的计算单元114可以根据第一次级行车道108-1的检测到的行车道标记102-1和第二次级行车道108-2的检测到的行车道标记103-2计算当前的行车道宽度109-b。借助计算单元114，车道保持辅助系统110可以识别到主行车道101分离成第一次级行车道108-1和第二次级行车道108-2。根据当前的行车道宽度109-b，车道保持辅助系统110可以识别到主行车道101的分离(参见图2)。

此外，车道保持辅助系统110具有检测单元112。借助检测单元112可以检测到代表当前驾驶员意图的信号。检测单元112也检测代表当前驾驶员意图的信号的第一值和第二值。

代表当前驾驶员意图的信号的第一值可以代表以下信息：驾驶员意图的输入有多明确。对此，可以根据改变来分析代表当前驾驶员意图的信号。尤其，第一值说明该改变的程度。尤其，第一值的量值说明该改变的程度。

代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以代表以下信息：应沿哪个方向按照驾驶员意图引导车辆。对此，可以根据由驾驶员输入的方向来分析代表当前驾驶员意图的信号。第二值可配属于至少两个部分区域。

例如，检测单元112可以是方向盘、手柄和/或键盘。检测单元112也可以是用于识别车辆内部空间的设备。用于识别车辆内部空间的设备例如可以具有摄像机。

此外，车道保持辅助系统110具有用于选出至少两个次级行车道之一的装置115。例如可以选出次级行车道108-1。在该情况下，操控设备113这样操控车辆107的转向设备，使得车辆107沿着次级行车道108-1的目标轨迹105-1运动。在示出的该示例中，次级行车道108-1的目标轨迹105-1为次级行车道108-1的行车道中心。替代地可以选出次级行车道108-2。在该情况下，操控设备113这样操控车辆107的转向设备，使得车辆107沿着次级行车道108-2的目标轨迹105-2运动。在示出的该示例中，次级行车道108-2的目标轨迹105-2为次级行车道108-2的行车道中心。

图2示出用于运行车道保持辅助系统110的方法200。所述方法200在步骤201中开始。

在步骤202中，借助车道保持辅助系统的传感器系统如上所述检测在位于车辆前方的交通空间中的至少两个行车道标记。

在步骤203中，根据至少两个检测到的行车道标记对主行车道分离成第一次级行车道和至少一个第二次级行车道进行识别。对此，首先在子步骤208中计算由车辆行驶的行车道的当前行车道宽度。根据至少两个检测到的行车道标记来计算当前行车道宽度。

在可选的子步骤209中，可以预先计算出预计的行车道宽度。可以根据之前不久检测到的行车道标记来计算预计的行车道宽度。计算出的预计行车道宽度对于车道保持辅助系统来说具有预给定的行车道宽度的作用。附加或替代地，可以将预给定的行车道宽度保存在存储单元中。例如对于车辆刚好所处的区域而言，所保存的预给定的行车道宽度可以是典型的行车道宽度。

在子步骤210中，计算预给定的行车道宽度与当前行车道宽度的比值。在子步骤211中，将计算出的比值与边界值比较。例如也可以将该边界值保存在车道保持辅助系统的存储单元中。

如果在子步骤211中确定，计算出的比值不大于边界值，那么可以认为，主行车道没有分离。在该情况下，紧接着步骤203进行步骤212。在步骤212中，根据当前的行车道宽度计算主行车道的目标轨迹。在随后的步骤206中，这样操控车辆的转向设备，使得车辆沿着主行车道的计算出的目标轨迹运动。

方法200在步骤207中结束。替代地，方法200可以重新开始。

如果在子步骤211中确定，计算出的比值大于该边界值，那么可以认为，主行车道分离成至少两个次级行车道。在该情况下，紧接着步骤203进行步骤204。

在步骤204中，选出次级行车道之一。对此，首先在子步骤213中检测代表当前驾驶员意图的信号。例如可以检测驾驶员是或否操纵方向盘、手柄和/或键盘。也可以检测驾驶员是否借助手势和/或其视线方向输入：应沿哪个方向引导车辆。在检测代表当前驾驶员意图的信号时，也检测代表当前驾驶员意图的信号的第一值和第二值。

紧接着分析代表当前驾驶员意图的信号。首先，根据改变来分析代表当前驾驶员意图的信号。对此，可以在步骤214中分析代表当前驾驶员意图的信号的第一值。因此可以检查，代表当前驾驶员意图的信号的第一值是否超过阈值。例如，当驾驶员明确地改变车辆方向盘的位态时，可以超过该阈值。例如，当驾驶员明确地改变用于使车辆转向的手柄的位态时，可以超过该阈值。例如，当驾驶员以明确地待检测的压力来操纵用于使车辆转向的键盘时，可以超过该阈值。例如，当驾驶员明确地改变其双手之一的位置时，可以超过该阈值。例如，当驾驶员明确地改变其视线方向时，可以超过该阈值。

如果超过该阈值，那么紧接着可以根据方向来分析代表当前驾驶员意图的信号：应沿着哪个方向按照驾驶员意图引导车辆。对此，可以在子步骤215中分析代表当前驾驶员意图的信号的第二值。基于代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以选出至少两个次级行车道之一。在此，所述选出可以取决于所述第二值配属于至少两个部分区域的哪一个。

至少两个部分区域例如可以代表至少两个方向。第二值可以配属于第一部分区域。在一个示例中，第一部分区域可以包括，驾驶员意图是使车辆沿着向左的运动方向转向。第二值可以配属于第二部分区域。在刚刚提及的示例中，第二部分区域包括，驾驶员意图是使车辆沿着向右的运动方向转向。第二值可以配属于第三部分区域。在刚刚提及的示例中，第三部分区域包括，驾驶员意图是保持当前车辆运动方向。

如果在该示例中驾驶员向左打方向盘和/或向左控制手柄和/或向左操纵按键，那么代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以配属于第一部分区域。如果驾驶员向左做手势和/或向左改变驾驶员的视线方向，那么代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以配属于第一部分区域。如果在该示例中代表当前驾驶员意图的信号的第二值配属于第一部分区域，那么例如可以选出至少两个次级行车道中的左边车道。

如果驾驶员在该示例中向右打方向盘和/或向右控制手柄和/或向右操纵按键，那么代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以配属于第二部分区域。如果驾驶员向右做手势和/或向右改变驾驶员的视线方向，那么代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以配属于第二部分区域。如果在该示例中代表当前驾驶员意图的信号的第二值配属于第二部分区域，那么例如可以选出至少两个次级行车道中的右边车道。

如果在该示例中驾驶员向前控制手柄和/或向前操纵按键，那么代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以配属于第三部分区域。如果驾驶员向前做手势，那么代表当前驾驶员意图的信号的第二值可以配属于第三部分区域。如果在该示例中代表当前驾驶员意图的信号的第二值配属于第三部分区域，那么例如可以保持车辆的运动方向。

紧接着步骤204的子步骤215进行步骤205。在步骤205中计算选出的次级行车道的目标轨迹。

在后续步骤206中，这样操控车辆的转向设备，使得车辆沿着选出的次级行车道的计算出的目标轨迹运动。

方法200在步骤207中结束。替代地，方法200可以重新开始。

如果在子步骤214中求出，代表当前驾驶员意图的信号的第一值未超过阈值，那么紧接着进行子步骤216。在子步骤216中检查，是否检测到的行车道标记之一在其种类方面与检测到的另外行车道标记的种类不同。如果是这种情况，那么紧接着进行子步骤217。例如可以确定，检测到的行车道标记中的至少一个为实线、虚线、双实线、双虚线或者既是双实线又是双虚线。

在子步骤217中，根据检测到的行车道标记的种类选出次级行车道之一。例如，实线行车道记标以较大可能性标记快速道路的出口的方向。例如可以是，借助导航设备为车道保持辅助系统预给定规划的路线。如果根据预给定的路线没有规划从快速道路驶离，那么将会优选具有虚线行车道标记的次级行车道。

紧接着步骤204的子步骤217进行步骤205。在紧跟着子步骤215之后已经描述了步骤205和方法200的后续过程。在那里描述的情况与在这里的情况类似。

如果在子步骤216中求出，检测到的行车道中的任一个在其种类方面都与检测到的另外行车道标记的种类没有不同，那么紧接着进行子步骤218。在子步骤218中检查，至少两个次级行车道是否具有不同的曲率。如果是这种情况，那么紧接着进行步骤219。

在步骤219中，根据次级行车道的曲率选出次级行车道之一。例如可以优选具有较小曲率的次级行车道。这意味着，可以优选具有较大半径的次级行车道。例如，快速道路的出口可以具有较大曲率。在该情况下，快速道路本身具有较小曲率。例如可以的是，借助导航设备为车道保持辅助系统预给定规划的路线。如果根据预给定的路线没有规划从快速道路驶离，那么将会优选具有较小曲率的次级行车道。替代地，也可以优选具有较大曲率的次级行车道。

紧接着步骤204的子步骤219进行步骤205。在紧跟着子步骤215之后已经描述了步骤205和方法200的后续过程。在那里描述的情况与在这里的情况类似。

替代地，可以在子步骤218中求取，至少两个次级行车道具有几乎相同的曲率。这可以意味着，不可能选出次级行车道之一。在该情况下，方法200在步骤220中中止。