本发明涉及根据权利要求1和7的前序部分的用于操作包括转向系统和动力转向辅助的机动车辆的规避操纵辅助系统的方法。本发明还涉及一种相关的驾驶员辅助系统，该系统被配置为执行这种方法。
背景技术：
配备有合适的支持和辅助系统的机动车辆的转向装置是完全已知的。这些范围从动力转向系统到自动作用转向系统。因此，特别地，已知的是，在有关车辆动力学的边界情况下，通过在特定方向上施加转向扭矩，向驾驶员示出他应该转向以便正确行驶通过该情况的方向。例如，de10354662a1公开了这种方法。为了实现对于关于转向系统的特定驾驶状况的更现实的适应，de102014211452a1提出的是，由电子单元计算出的并作用在车辆的转向系统上的校正措施超出简单地稳定车辆的作用。在这种情况下，基于关于车辆动力学的数据并且基于与车辆周围环境和车辆的取向相关的其他信息来计算期望的转矩。校正扭矩从该期望扭矩和实际扭矩之间的差确定，并且如果需要的话用于控制动力转向。至少，横摆率、横向加速度和方向盘转角可以用作关于车辆动力学的数据。关于车辆周围环境的信息可以是例如关于当前道路路线或可能存在的任何障碍物的信息。然而，关于车辆的取向的信息可以报告车辆周围是否有足够的空间用于可能的稳定措施。这样的信息可以经由合适的摄像机系统、雷达系统和/或激光系统传递。因此，该方法提供了关于车辆动力学和当前车辆周围环境的数据的组合利用。
wo2005/54040a1同样描述了一种用于辅助车辆操作者调节车辆的可转向车轮的期望转向角的方法。在这种情况下，将基于期望转向角和瞬时转向角之间的偏差确定的辅助转向扭矩施加到转向系。由此估算作用在转向系上的负载转矩值，并且基于该估算值确定辅助转向转矩。
具有电动或液压设计的动力转向系统因此通常包括作为标准功能的，作用于驾驶员的转向动作的放大功能。以这种方式，例如在电动助力转向系统的情况下，测量驾驶员的转向力，这可以借助于“t杆传感器”来进行。根据该力，辅助力或辅助扭矩通过致动器(电动马达)附加地施加到转向(转向系)上，这最终使驾驶员更容易使车辆转向。在电动转向系统中的转向辅助通常也可以具有取决于速度的放大。以这种方式，通常产生三维特性图，其包括作为独立变量的驾驶员的转向扭矩和车辆速度以及作为因变量的计算出的转向力辅助。动力转向系统的标准功能通常被称为放大曲线。然而，在纯液压系统中，转向辅助通常以液压孔的形式实现，其根据驾驶员的转向力打开或关闭到不同的程度。
此外，用于机动车辆的驾驶员辅助系统是已知的，其旨在帮助车辆的驾驶员避免在紧急情况下的事故。这种驾驶员辅助系统的一个功能例如是“低速行车安全系统”(acs)功能或“自主紧急制动”(aeb)。该功能提供当检测到将要与前方的或静止的车辆发生碰撞时车辆自动制动。
acs和aeb功能的一个扩展是“规避/紧急转向辅助”(esa)功能。当所述驾驶员自己转向时，该功能使得驾驶员更容易围绕障碍物进行规避操纵。如果规定车辆至少部分地自主转向，也对此有所帮助。障碍物例如通过摄像机系统和雷达系统来检测。因此，以附加转向力的形式实现了对驾驶员转向的便利，附加转向力优选地借助于电动助力转向系统来调节。
所需的辅助转矩可以例如借助于光学信息的评估、所需轨迹的计算以及借助于与所需轨迹相关的横向位置控制器来实现。然而，由于来自摄像机和/或雷达系统的物体信息的不准确性，这些控制器会导致(尤其是)不满意的驾驶响应或者不将驾驶员引导至他实际想要驶向的方向上。
技术实现要素：
根据所提出的现有技术，规避操纵辅助系统的领域因此具有进一步改进的空间。因此，本发明解决的问题是提供一种用于操作规避操纵辅助系统的方法，其为驾驶员提供更好的转向响应并避免车辆错误的驾驶方向。
根据本发明，通过具有权利要求1的特征的方法解决该问题。应当注意，在下面的说明书中单独提及的特征和措施可以以任何技术上合理的方式彼此组合，并且可以揭示本发明另外的实施例。说明书还特别地结合附图描述和说明本发明。
根据本发明的方法被用于操作机动车辆的规避操纵辅助系统，该规避操纵辅助系统包括具有动力转向辅助的转向系统，该动力转向辅助如果需要的话利用辅助转向扭矩增加转向力。在这种情况下，这种放大根据转向力或转向扭矩作为输入变量并且基于至少一个预定义的放大曲线进行。这种放大曲线通常也被称为“提升曲线(boostcurve)”或“增加曲线(boostercurve)”，并且在动力转向辅助的情况下，通过取决于转向力的辅助转向转矩实现转向力的放大。因此，所述曲线构建了所施加的输入转矩与将要由电动马达产生的辅助转矩之间的关系。在这种情况下，可以为不同的驾驶状态定义不同的放大曲线。例如，对于低车辆速度，可以通过转向系统选择与对于较高车辆速度不同的放大曲线。相关的放大曲线根据当前驾驶状态选择并且由动力转向辅助系统施加。除了车辆速度之外的参数也可以定义驾驶状态。
不同的放大曲线是预定义的并且例如以软件算法的形式提供给动力转向辅助系统。动力转向辅助系统然后根据当前的驾驶状态应用这些放大曲线，以便确定转向力放大所需的辅助转向力或辅助转向扭矩，并且该辅助转向力或辅助转向扭矩应当被电动马达应用用于合适的转向力放大。根据本发明，首先，为当前驾驶状态建立相应的放大曲线。通过该放大曲线的转向力放大的增加之后被利用，以便协助车辆进行规避操纵。根据本发明的方法由此提供的是，当机动车辆的周围环境中的限定区域内的物体被机动车辆的传感器装置检测到时，触发通过动力转向辅助系统获得的转向力的放大，其中该放大与基于先前建立的放大曲线的放大相比是增大的。因此，基于先前驾驶状态建立的放大曲线将用于具有相同输入转向转矩的正常转向的情况。然而，在对检测到的物体进行规避操纵的情况下，该放大增加。
先前可应用的放大曲线的增加可以例如通过应用具有更大放大的另一个放大曲线来实现。或者，该增加也可以通过将先前可应用的放大曲线的辅助转向扭矩增加某一因子来进行。
因此，物体数据和计算出的所需轨迹不主要用于执行规避操纵辅助系统。相反，当相应的必要的规避操纵在转向控制单元处被检测到和通过车辆总线(例如can)被触发时，仅通过“提升曲线”增加转向力放大。因此，本发明通过修正转向装置的动力转向辅助来提供规避操纵辅助系统。因此，放大直接基于驾驶员的意图，因为测量的转向扭矩被直接包括在其中。这通常为驾驶员提供更好的转向响应。此外，避免了基于错误计算的路径和轨迹而做出的错误决定。然而，为了物体检测和对可能碰撞分类的目的，可以利用与先前常见的系统例如acs和aeb相同的方法。
在这种情况下，待放大的转向力可以使得其不仅由车辆的驾驶员产生，而且在至少部分自主转向的车辆的情况下，也可以由相应的机动车辆的驾驶员辅助系统产生。在这种情况下，本发明还可以为由车辆发起的规避操纵提供便利。
在这两种情况下，当规避操纵辅助系统仅在检测到除了障碍物之外还有的转向动作时才触发是有利的。这确保只有当车辆或其驾驶员还实际想要执行规避操纵时才发生增大的转向力放大。例如，可以规定，仅当转向力大于阈值fl，min时才通过动力转向辅助系统实现增大的转向力放大。该阈值优选地以这样的方式选择，即，使其表示用于规避操纵的相关转向动作。此外，可以规定，只有当机动车辆的监测机动车周围环境的传感器装置检测到转向动作时，才通过动力转向辅助系统实现增大的放大。如果例如机动车辆的周围环境临时改变，则这同样表明用于规避操纵的转向动作。
用于检测机动车辆周围环境中物体的限定区域优选位于机动车辆前方的向前方向上。在本发明的该实施例中，规避操纵辅助系统仅在物体位于向前行驶的车辆的前方作为障碍物时才触发。然而，也可以可选地提供的是，规避操纵辅助系统也在倒车行驶期间触发。
因此，用于检测物体的传感器装置可以使用不同的传感器系统监测机动车辆的周围环境。例如，为此目的使用接近传感器、摄像机系统、雷达系统、激光系统和/或全球定位系统(gps系统)。动力转向辅助系统本身可以利用电子或电动液压驱动，以便使用电动马达放大转向力。
电动或电动液压操作的转向系统通常不仅包含用于放大驾驶员输入的提升曲线，而且包含用于制动快速转向动作的阻尼曲线。这种方向盘阻尼通常取决于转向速度和车辆速度。在不含凭借软件的方向盘阻尼的情况下，现代电动转向系统将太松弛。
因此，通过在规避操纵情况下将阻尼曲线配置为更弱或更强，也可以有利于规避操纵或使规避操纵更安全。在一个替代实施例中，本发明解决的问题因此也可以通过根据权利要求7的方法来解决。该方法被用于操作机动车辆的规避操纵辅助系统，该规避操纵辅助系统包括具有动力转向辅助系统的转向系统，该动力转向辅助系统如果需要的话对转向力进行阻尼，其中该阻尼根据转向力并且基于至少一个预定的阻尼曲线进行。该方法的特征在于以下步骤：
i.建立用于机动车辆的当前驾驶状态的阻尼曲线；和
ii.当机动车辆的周围环境中的限定区域内的物体被机动车辆的传感器装置检测到时，通过动力转向辅助系统触发转向力的阻尼，其中，该阻尼与基于步骤i中建立的阻尼曲线中的阻尼相比发生了改变。
在这种情况下，可以通过阻尼曲线减小阻尼。结果，在紧急规避操纵程序之前的转向动作的情况下，方向盘被设计为更容易被驾驶员转动。然而，应当注意，该系统不应被设计得如此弱以至于它变得容易被促动，即具有负阻尼。因此，阻尼曲线的减小具有限制。阻尼不必变为负值，因为这将促使系统继续振荡。此外，当驾驶员过于猛烈地转向时，阻尼优选地不应当减小，因为这可能危及车辆的稳定性。在该方法的又一个实施例中，因此提供的是，当转向角速度超过预定阈值时，增大阻尼。该阈值被设置为使得其能够识别快速且突然的转向动作。当规避操纵突然且非常快速地开始时，驾驶员的转向动作被更强烈地阻尼。
根据权利要求1至6中任一项所述的方法还可以与根据权利要求7至9之一所述的方法组合应用。然后相应地设计用于机动车辆的相关驾驶员辅助系统，用于执行根据一个或多个所描述的实施例的方法。
在从属权利要求和以下附图说明中公开了本发明的其它有利的实施例。
附图说明
图1示意性地示出了机动车辆的车辆辅助系统10的部件，通过该部件可以执行根据本发明的用于辅助规避操纵的方法。
具体实施方式
在这种情况下，驾驶员辅助系统10包括转向系统20，转向系统20相应地包括动力转向辅助系统21。动力转向辅助系统21可以以已知的方式设计并且可以包括例如电子或电动液压驱动，如果需要，通过该液压驱动的方式可以由辅助扭矩放大转向力。在该放大中，动力转向辅助系统访问由图1中的部件22表示的至少一个预定义的放大曲线，并且其优选地为不同的车辆状态提供不同的放大曲线。这些放大曲线表示取决于输入扭矩的辅助转矩之间的关系。
因此，至少转向力fl本身被用作转向力的放大的输入变量11。动力转向辅助系统21基于放大率曲线22的放大取决于由驾驶员(或至少部分自主转向的机动车辆)施加的转向力的水平。因此结合了另外的输入变量12，例如车辆速度，以便选择用于当前驾驶状态的相关联的放大曲线。
转向系统20直接或间接地连接到传感器装置30上，通过该传感器装置30可以监测未示出的机动车辆的周围环境。这些传感器装置30可以包括接近传感器、摄像机系统、雷达系统、激光系统和/或gps系统，并且可以以本身已知的方式操作，以便在机动车辆外部的限定区域中自动检测物体。这些物体可以是人、静止或移动物体等。特别地，监测向前行驶的机动车辆前方的区域，以避免与物体发生事故。如果通过这样的传感器装置30检测到机动车辆前方的物体——该物体可以并且应该通过规避操纵来避开，则这触发了根据本发明的规避操纵辅助系统。在这种情况下，转向系统20可以被设计为使得其可以接收和直接评估来自传感器装置30的信息。然而，还可以提供的是，在其间连接有评估单元31，评估单元31评估来自传感器装置30的信息，并且仅将该评估的结果传送给转向系统20，例如，在限定区域中检测到物体的结果。
然而，对于要触发的规避操纵辅助系统而言，还优选地需要存在转向动作，即驾驶员或自主转向的车辆想要启动规避操纵。这一方面可以基于具有由阈值限定的某一最小水平的转向力fl来检测。转向力可以例如通过扭矩传感器或来自转向系统的任何其它类型的信息来确定。
替代地或附加地，转向动作也可以基于机动车辆的行驶方向的变化来检测。这可以相应地借助于另外的传感器装置来检测，例如用于检测横摆率、横向加速度等的传感器装置。传感器装置30(机动车辆的周围环境通过该传感器装置被监控)可用于此目的。例如，来自摄像机系统的图像的临时改变可以是正在执行转向的指示。来自多个传感器装置的信息也可以组合，以便允许可靠地开始进行转向动作。
规避操纵辅助系统然后提供的是，用于规避操纵的转向力不基于先前建立的放大曲线而被放大，而是增大该放大。为此，动力转向辅助系统21可以访问部件22的另一个放大曲线，其为输入转矩提供更高的辅助转矩。所述动力转向辅助系统还可以通过应用因子基于先前可应用的放大曲线增加辅助扭矩。
转向系统20还可以包括用于提供阻尼曲线的部件，通过该部件阻尼驾驶员的转向力。在这种情况下，阻尼通常至少取决于转向力和车辆速度。因此，该部件23还优选地为不同的驾驶状态提供不同的阻尼曲线。因此，转向力fl本身同样被用作阻尼转向力的输入变量11。因此，在此也包括其它输入参数12，例如车辆速度，以便选择用于当前驾驶状态的相关的阻尼曲线。
规避操纵辅助系统然后可以规定的是，用于规避操纵的转向力不是基于先前建立的阻尼曲线被阻尼而是该阻尼被改变。由此可以减小或增加阻尼。如果所述阻尼增加，则这优选仅在转向角速度超过预定阈值时发生。因此，转向角速度同样可以是转向系统的输入变量。
在执行规避操纵之后，优选再次利用在触发规避操纵辅助系统之前应用的放大曲线或阻尼曲线。这可以在一定时间段期满之后或者当驾驶员辅助系统基于信息检测到机动车辆正再次直行驶时进行。传感器装置30和/或用于检测横摆率、横向加速度等的附加传感器也可以用于该检测。
附图标号列表：
10驾驶员辅助系统
11,12输入变量
20转向系统
21动力转向辅助系统
22用于提供放大曲线的部件
23用于提供阻尼曲线的部件
30传感器装置
31评估单元