專利名稱：用于駕駛員輔助的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求9的前序部分所述的用于駕駛員輔助的方 法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
EP 1 236 638 Bl公開了一種用于操作車輛轉(zhuǎn)向的方法，其中，根據(jù)至少一個取 決于車輛行駛狀態(tài)的、可變化的參數(shù)改變轉(zhuǎn)向傳動比，其中，限制轉(zhuǎn)向傳動比發(fā)生變化的速 度。在此，轉(zhuǎn)向傳動比發(fā)生變化的速度取決于方向盤角和/或轉(zhuǎn)向動作。

發(fā)明內(nèi)容
在此情況下，本發(fā)明利用如下知識如今，能夠客觀地檢測車輛周圍環(huán)境的傳感器 系統(tǒng)可供使用。由傳感器系統(tǒng)檢測到的交通情況可以與駕駛員的轉(zhuǎn)向行為相均衡。以此方 式，可以檢測并且在必要時可以校正受到驚嚇的駕駛員的過度的轉(zhuǎn)向行動。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的方法中有利地實現(xiàn)了更高的行駛安全性，因為駕駛員由于驚 嚇和/或驚慌而引起的過度的轉(zhuǎn)向行動在很大程度上被減輕。特別有利地，確定轉(zhuǎn)向角和 轉(zhuǎn)向角速度的界限值。隨后，可以由超過這些界限值推斷出駕駛員的不合理的轉(zhuǎn)向行動。 特別有利地，為轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向角速度確定允許的值范圍。在此，轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向角速度的允許 的值還有利地取決于車輛距障礙物的距離。為了根據(jù)本發(fā)明來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的柔和干 預(yù)，符合目的地改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向傳動比。高的轉(zhuǎn)向角速度可以通過可能存在的轉(zhuǎn)向提 前量功能(Lenkvorhaltfimktion)引起轉(zhuǎn)向角的進一步增大。當識別出駕駛員緊張過度 (Uberfordert)時，減小轉(zhuǎn)向提前量。從以下描述、權(quán)利要求和附圖得到本發(fā)明的其他優(yōu)點。


以下參照附圖詳細地說明本發(fā)明的示例性實施方式。圖1示出車輛的駕駛員輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2在示圖中作為轉(zhuǎn)向角的函數(shù)示出轉(zhuǎn)向角速度的變化曲線；圖3在示圖中根據(jù)相對于障礙物的位置示出轉(zhuǎn)向角；圖4根據(jù)相對于障礙物的位置示出轉(zhuǎn)向角速度；圖5在示圖中作為速度的函數(shù)示出轉(zhuǎn)向傳動比；圖6在示圖中示出在包括轉(zhuǎn)向提前量的情況下從駕駛員轉(zhuǎn)向角到車輪轉(zhuǎn)向角的 信號流圖；圖7在示圖中作為時間的函數(shù)示出轉(zhuǎn)向角或轉(zhuǎn)向提前量；圖8示出一個交通區(qū)(Verkehrsraum)的俯視圖；圖9示出一個交通區(qū)的俯視圖；圖10示出一個交通區(qū)的俯視圖。
具體實施例方式以下參照附圖來描述本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明基于以下認識可以通過檢測車輛周圍環(huán)境和交通事件以及與駕駛員的轉(zhuǎn) 向行動進行比較來確定駕駛員在面對當前交通情況時是否做出驚愕或驚慌的反應(yīng)并且由 此通過過度的轉(zhuǎn)向行動危及到車輛的行駛穩(wěn)定性。如果是這種情況，則可以主動地干預(yù)車 輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以便在很大程度上補償不期望的駕駛員過度反應(yīng)。作為識別駕駛員的轉(zhuǎn)向 行動的技術(shù)前提條件，符合目的地設(shè)有轉(zhuǎn)向角傳感器，所述轉(zhuǎn)向角傳感器提供駕駛員的設(shè) 定轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向角速度。轉(zhuǎn)向角被用于確定車輛的額定偏轉(zhuǎn)比率。對車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行 干預(yù)的可能性是通過主動轉(zhuǎn)向裝置(Aktivlenkimg)實現(xiàn)的，所述主動轉(zhuǎn)向裝置將一個附 加的轉(zhuǎn)向角加到由駕駛員設(shè)定的轉(zhuǎn)向角上或者從駕駛員設(shè)定的轉(zhuǎn)向角減去一個附加的轉(zhuǎn) 向角。借助環(huán)境傳感機構(gòu)的情況識別和通過轉(zhuǎn)向角傳感機構(gòu)的駕駛員轉(zhuǎn)向行動 識別的共同作用可以識別出一些極端情況，這些極端情況的特征在于受到交通事件 (Verkehrsgeschehen)驚嚇并且隨后在方向盤上做出過度反應(yīng)的駕駛員?？焖俚剡^度轉(zhuǎn)動 方向盤在頃刻間導致車輛的轉(zhuǎn)向不足并且可能誘使駕駛員繼續(xù)轉(zhuǎn)動方向盤。車輛隨后的、 延遲的劇烈偏航反應(yīng)將出人意料并且可能完全導致失去對車輛的控制。通過環(huán)境傳感機構(gòu) 對合理性進行驗證的、由主動轉(zhuǎn)向裝置做出的、適度的反向轉(zhuǎn)向表現(xiàn)為轉(zhuǎn)向傳動比的匹配 并且可以減小轉(zhuǎn)向過度。車輛隨后的偏航反應(yīng)變得更小并且與此相應(yīng)地對駕駛員的要求更 小。在存在調(diào)節(jié)技術(shù)中通常由DTl環(huán)節(jié)實現(xiàn)的轉(zhuǎn)向提前量的情況下，如此選擇DTl環(huán)節(jié)的 參數(shù)，使得轉(zhuǎn)向角不進一步增大。有利地，根據(jù)本發(fā)明提出的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可被駕駛員的審慎行 動否決，也就是說，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不強制地將車輛引導到計算出的軌跡上，而是僅僅使轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)的特性以及因此車輛的反應(yīng)與需要的避讓操縱相匹配。與此相應(yīng)地，駕駛員能夠例如 通過繼續(xù)轉(zhuǎn)動方向盤來迫使車輛達到更高的偏轉(zhuǎn)比率。圖1示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的駕駛員輔助系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)1包括多個以下描 述的功能模塊。功能模塊1.1代表駕駛員的轉(zhuǎn)向行動，所述轉(zhuǎn)向行動體現(xiàn)為轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向 角速度。功能模塊1. 2代表傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)可以包括多個傳感器1. 2a、l. 2b、 1. 2c、l. 2d。所述傳感器包括用于檢測車輛周圍環(huán)境的傳感器，如尤其是視頻傳感器、雷達 傳感器、超聲波傳感器和激光雷達傳感器。此外，可以設(shè)置用于檢測環(huán)境條件、如尤其是溫 度和濕度的傳感器。優(yōu)選地，這些傳感器與實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)融合的另一功能模塊1. 2e連 接。功能模塊1.3代表車輛的轉(zhuǎn)向。功能模塊1.4設(shè)置為用于將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與車輛的車載系 統(tǒng)的其他組件連接的接口。其他功能模塊實現(xiàn)了功能模塊1. 1和1. 2與功能模塊1. 3的連 接。功能模塊1. 2e的輸出端與功能模塊1. 9連接，所述功能模塊1. 9基于經(jīng)融合的傳感器 數(shù)據(jù)盡可能準確地檢測車輛周圍環(huán)境和可能存在的障礙物。與功能模塊1. 9連接的功能模 塊1.8實現(xiàn)了 如果檢測到危及自身車輛的障礙物，則通過分析由功能模塊1.9提供的數(shù)據(jù) 來計算可能的避讓操縱(AusweichmanSver)。例如，可以求得避開識別到的障礙物并且 因此使車輛能夠無危險地繼續(xù)行駛的軌跡。在與功能模塊1.8連接的功能模塊1. 7中求得 駛?cè)氡徽J定為無危險的軌跡所需的轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向角速度。這些數(shù)據(jù)被傳輸給功能模塊1.6， 所述功能模塊1. 6實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向傳動比和轉(zhuǎn)向提前量的修改。功能模塊1. 6與轉(zhuǎn)向1. 3連接，從而可以相應(yīng)地影響所述轉(zhuǎn)向1.3。功能模塊1.6的另一輸入端與另一功能模塊1.5連接， 所述功能模塊1.5分析駕駛員的轉(zhuǎn)向行動(功能模塊1. 1)并且由所述轉(zhuǎn)向行動推導出駕 駛員是否因交通事件而緊張過度。在確定駕駛員緊張過度的情況下，通過功能模塊1. 6影 響車輛的轉(zhuǎn)向1. 3，以便降低風險。根據(jù)本發(fā)明，可以通過將傳感器系統(tǒng)(功能模塊1.2)的描述車輛周圍環(huán)境和交通 事件的數(shù)據(jù)與駕駛員的轉(zhuǎn)向行動進行比較來確定駕駛員是否因交通事件而緊張過度。為 此，符合目的地確定駕駛員的合理的轉(zhuǎn)向反應(yīng)的界限。由圖2中所示的示圖得到所述界限 的示例性變化曲線，所述示圖作為轉(zhuǎn)向角LW的函數(shù)示出轉(zhuǎn)向角速度vLW。所述示圖中的連 續(xù)曲線2表示所述界限。在避讓情況的一個確定的時刻tl，通過駕駛員的轉(zhuǎn)向行動得到一 個由轉(zhuǎn)向角LWl和轉(zhuǎn)向角速度vLWl構(gòu)成的組合，所述組合可以推斷出駕駛員緊張過度。通 過圖2中的箭頭P2表明超過界限。借助由環(huán)境傳感器獲得的數(shù)據(jù)驗證由曲線2表示的界 限的曲線變化的合理性。特別有利地，為駕駛員的合理的轉(zhuǎn)向行動確定轉(zhuǎn)向角LW和轉(zhuǎn)向角速度vLW的允許 的值范圍，這些值范圍符合目的地取決于車輛相對于識別到的障礙物的位置。以下根據(jù)圖 3和圖4中所示的示圖對此進行說明。圖3中所示的示圖作為距障礙物的距離s的函數(shù)示 出轉(zhuǎn)向角LW。在此用表示駕駛員通過轉(zhuǎn)向行動對其做出反應(yīng)的、識別到的障礙物的 位置。通過值LWmin和LWmax限定轉(zhuǎn)向角LW在合理的駕駛員反應(yīng)的范圍內(nèi)允許的值范圍 30。只要駕駛員的轉(zhuǎn)向行動限定在轉(zhuǎn)向角LW的所述值范圍上，則駕駛員的轉(zhuǎn)向行動被認為 是仍然合理的并且根據(jù)本發(fā)明的解決方案不對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行干預(yù)。從示圖中還可以看到， 仍然被允許為合理的轉(zhuǎn)向角取決于車輛與障礙物之間的距離。如果車輛與障礙物之間的距 離s仍然相對較大，則僅僅相對較小的轉(zhuǎn)向角仍然被視為合理的。隨著越來越接近障礙物， 較大的轉(zhuǎn)向角也被允許為合理的。箭頭P3表明超過界限值LWmax，這導致根據(jù)本發(fā)明的對 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的干預(yù)。圖4中所示的示圖作為距障礙物的距離s的函數(shù)示出轉(zhuǎn)向角速度vLW。在此用Sft 表示駕駛員通過轉(zhuǎn)向行動對其做出反應(yīng)的、識別到的障礙物的位置。在此通過值vLWmin
和vLWmax來限定轉(zhuǎn)向角速度vLW在合理的駕駛員反應(yīng)的范圍內(nèi)允許的值范圍40。只要駕 駛員的轉(zhuǎn)向行動限定在轉(zhuǎn)向角速度vLW的所述值范圍上，則駕駛員的轉(zhuǎn)向行動被認為仍然 是合理的并且根據(jù)本發(fā)明的解決方案不對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行干預(yù)。從示圖中還可以看到，仍然 被允許為合理的轉(zhuǎn)向角取決于車輛與障礙物之間的距離。如果車輛與障礙物之間的距離s 仍然相對較大，則僅僅轉(zhuǎn)向角速度的相對較小的值仍然被視為合理的。隨著越來越接近障 礙物，轉(zhuǎn)向角速度的較大的值也被允許為合理的。箭頭P4表明超過界限值vLWmax，這會觸 發(fā)根據(jù)本發(fā)明的對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的干預(yù)。為了能夠?qū)D(zhuǎn)向系統(tǒng)進行有效干預(yù)，符合目的地修改轉(zhuǎn)向傳動比。參照圖5中所 示的示圖對此進行說明，所述示圖作為速度的函數(shù)示出轉(zhuǎn)向傳動比Li)。取代原始的轉(zhuǎn)向傳 動比Ltj而使用經(jīng)修改的轉(zhuǎn)向傳動比Lij。參照圖6中所示的示圖60來說明從駕駛員的轉(zhuǎn)向角61到車輪轉(zhuǎn)向角66的信號 流。如以上已參照圖5進行描述的那樣，可變的轉(zhuǎn)向傳動比62可以用于根據(jù)本發(fā)明的對車 輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的干預(yù)。在存在通?？梢杂蒁Tl環(huán)節(jié)實現(xiàn)的轉(zhuǎn)向提前量63時，如此選擇DTl 環(huán)節(jié)的參數(shù)，使得在根據(jù)本發(fā)明的干預(yù)的情形中轉(zhuǎn)向角可以不進一步增大。通過求和環(huán)節(jié)
564和機械的轉(zhuǎn)向傳動比裝置65來調(diào)節(jié)相應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)向角66。圖7在示圖中作為時間t的函數(shù)示出轉(zhuǎn)向角LW或轉(zhuǎn)向提前量LWistjt5轉(zhuǎn)向提前量 是額外設(shè)定的轉(zhuǎn)向角，其取決于轉(zhuǎn)向角速度。轉(zhuǎn)向提前量的目的在于，根據(jù)轉(zhuǎn)向行動來調(diào)整 (adaptieren)轉(zhuǎn)向特性。假定轉(zhuǎn)向角LW在時刻t = tl時跳變到值LW1。由此輸入函數(shù)得 到轉(zhuǎn)向提前量LW^^作為輸出函數(shù)。以下參照圖8、圖9和圖10來示例性地描述一些交通情況和根據(jù)本發(fā)明的解決方 案的使用。圖8首先示出具有包括三個車道80. 1,80. 2,80. 3的單行線的交通區(qū)80的俯視 圖，所述單行線在左邊由護欄81限定。在此，例如可以涉及高速公路或者快車道的單行線。 在右邊的車道80. 1上，車輛83朝所示箭頭P80的方向運動。在一個確定的時刻，車輛83占 據(jù)位置P0S1。在一個稍后的時刻，車輛83占據(jù)位置P0S2。本車(Egofahrzeug)82以高的 速度ν在中間車道80. 2上運動并且快速接近由車輛84、85表示的位置處的堵車。為了避 免撞車事故，基本上有兩個避讓通道供本車82的駕駛員使用，這兩個避讓通道由避讓軌跡 ATl和AT2表示。在此，避讓軌跡ATl的范圍由車輛82的行駛物理學、堵塞車輛84、85和護 欄81限定。避讓軌跡AT2的范圍由車輛82的行駛物理學、行駛的車輛83和堵塞車輛84、 85限定。由傳感器系統(tǒng)1. 2檢測車輛周圍環(huán)境，所述傳感器系統(tǒng)1. 2在分析之后求得這兩 個可能的避讓軌跡AT1、AT2。現(xiàn)在假定，車輛82的駕駛員過晚地識別到堵車(車輛84)并 且驚慌地用力轉(zhuǎn)動方向盤，以便防止撞上車輛84并且在行駛的車輛83之前抵達空的車道 80. 1。當駕駛員做出驚慌的反應(yīng)時存在駕駛員急劇地扭轉(zhuǎn)方向盤并且遠遠超過所需地轉(zhuǎn)動 方向盤的風險。當駕駛員由于滑的(glatt oder rutschig)車道路面而暫時未識別到轉(zhuǎn)向 效果并且因此繼續(xù)增大轉(zhuǎn)向角時，所述風險是特別大的。一旦接近不滑的車道路段，這會導 致車輛的致命的轉(zhuǎn)向過度，所述車輛隨后可能不受控制地滑向右邊。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在借助 由傳感器檢測到的交通情況和可供使用的避讓軌跡ATI、AT2來檢驗駕駛員的轉(zhuǎn)向反應(yīng)的 合理性?？赡艿霓D(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向角速度的集合屬于避讓軌跡。在緊急情形中，根據(jù)本發(fā)明對 車輛82的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行干預(yù)，以便如此限制轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向角速度，使得可以安全地在避讓 軌跡AT2上行駛。類似的考慮適用于駕駛員決定通過向左的避讓運動來避免堵車的變型方 案。參照圖9來說明另一應(yīng)用情形。圖9示出交通區(qū)90的俯視圖。每個行駛方向分 別具有一個車道90. 1,90. 2的彎曲的鄉(xiāng)下公路穿過具有樹叢91和92的樹木叢生的地帶。 用附圖標記93表示來自右邊并且想要在接近的車輛82之前橫穿車道的大型野生動物。借 助環(huán)境傳感器檢測交通情況并且確定風險較小的避讓軌跡AT3。如此補償駕駛員的驚慌過 度的轉(zhuǎn)向反應(yīng)，使得車輛沿著風險較小的軌跡AT3運動。圖10也示出已經(jīng)在圖9中示出的交通區(qū)90的俯視圖。與在圖9中所示的交通情 況不同，圖10還示出在迎面車流中接近的車輛86。在此交通情況下，無風險的避讓軌跡是 不可能的。因此，在駕駛員做出驚慌的轉(zhuǎn)向反應(yīng)時，不對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行干預(yù)。必要時可以向 駕駛員發(fā)出相應(yīng)的警告沒有避讓軌跡可供使用。
權(quán)利要求
用于駕駛員輔助的方法，其特征在于，檢測車輛的周圍環(huán)境(1.2)；檢測駕駛員的轉(zhuǎn)向行動(1.1)；通過將從所述周圍環(huán)境檢測到的交通事件與所述駕駛員的轉(zhuǎn)向行動進行比較來檢驗所述駕駛員的轉(zhuǎn)向行動的合理性；以及在所述駕駛員的轉(zhuǎn)向行動被認定是不合理的情況下，對轉(zhuǎn)向(1.3)進行干預(yù)，以便實現(xiàn)所述車輛的穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在考慮轉(zhuǎn)向角(LW)和轉(zhuǎn)向角速度(vLW) 的情況下確定用于所述駕駛員的合理的轉(zhuǎn)向反應(yīng)的一界限變化曲線，以及當由于所述駕駛 員的轉(zhuǎn)向行動而即將超過所述界限變化曲線時對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(1)進行干預(yù)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，確定所述轉(zhuǎn)向角(LW)的一由 界限值(LWmax，Lffmin)限定的值范圍(30)，以及如果由所述駕駛員施加的轉(zhuǎn)向角(LW)位 于所述值范圍(30)內(nèi)，則認可所述駕駛員的合理的轉(zhuǎn)向行動。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，確定所述轉(zhuǎn)向角速度(vLW) 的一由界限值(VLWmax，VLWmin)限定的值范圍(40)，以及如果由所述駕駛員施加的轉(zhuǎn)向角 速度(vLW)位于所述值范圍(40)內(nèi)，則認可所述駕駛員的合理的轉(zhuǎn)向行動。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，為了對所述車輛的轉(zhuǎn)向 (1.3)進行干預(yù)，改變轉(zhuǎn)向傳動比(Lti)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在所述駕駛員的轉(zhuǎn)向行動被 認定是不合理的情況下，增大所述轉(zhuǎn)向傳動比(Li))。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項所述的方法，其特征在于，改變轉(zhuǎn)向提前量(LW^^)。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在所述駕駛員的轉(zhuǎn)向行動被 認定是不合理的情況下，減小所述轉(zhuǎn)向提前量(LWisti)。
9.用于駕駛員輔助的設(shè)備，其特征在于一用于檢測車輛周圍環(huán)境的模塊(1.2)；一用于檢測駕駛員的轉(zhuǎn)向行動的裝置(1. 1)；一用于所述駕駛員的轉(zhuǎn)向行動的合理性檢驗的裝置(1.5)；和一用于在所述駕駛員的轉(zhuǎn)向行動被認定是不合理的情況下對所述車輛的轉(zhuǎn)向(1. 3) 進行干預(yù)的裝置。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于一用于改變轉(zhuǎn)向傳動比 (Lii)的裝置 α. 6)。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于一用于改變轉(zhuǎn)向提前量(LW胃 U)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于駕駛員輔助的方法和設(shè)備。在所述方法中，借助環(huán)境傳感器檢測車輛的周圍環(huán)境。此外，檢測駕駛員的轉(zhuǎn)向行動。通過將由環(huán)境傳感器檢測到的交通事件與駕駛員的轉(zhuǎn)向行動進行比較來檢驗駕駛員的轉(zhuǎn)向行動的合理性。在駕駛員的轉(zhuǎn)向行動被認定是不合理的情況下，對轉(zhuǎn)向進行干預(yù)，以便實現(xiàn)車輛的穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。
文檔編號B60W40/04GK101983153SQ200880128424
公開日2011年3月2日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者A·伊里翁, F·弗萊米希, F·豪勒, M·克諾普, R·戈爾巴斯, S·什塔布賴 申請人:羅伯特·博世有限公司