本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和7的前序部分的用于操作包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向輔助的機(jī)動車輛的規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉及一種相關(guān)的駕駛員輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)被配置為執(zhí)行這種方法。

背景技術(shù)：

配備有合適的支持和輔助系統(tǒng)的機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向裝置是完全已知的。這些范圍從動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到自動作用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。因此，特別地，已知的是，在有關(guān)車輛動力學(xué)的邊界情況下，通過在特定方向上施加轉(zhuǎn)向扭矩，向駕駛員示出他應(yīng)該轉(zhuǎn)向以便正確行駛通過該情況的方向。例如，de10354662a1公開了這種方法。為了實(shí)現(xiàn)對于關(guān)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特定駕駛狀況的更現(xiàn)實(shí)的適應(yīng)，de102014211452a1提出的是，由電子單元計(jì)算出的并作用在車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上的校正措施超出簡單地穩(wěn)定車輛的作用。在這種情況下，基于關(guān)于車輛動力學(xué)的數(shù)據(jù)并且基于與車輛周圍環(huán)境和車輛的取向相關(guān)的其他信息來計(jì)算期望的轉(zhuǎn)矩。校正扭矩從該期望扭矩和實(shí)際扭矩之間的差確定，并且如果需要的話用于控制動力轉(zhuǎn)向。至少，橫擺率、橫向加速度和方向盤轉(zhuǎn)角可以用作關(guān)于車輛動力學(xué)的數(shù)據(jù)。關(guān)于車輛周圍環(huán)境的信息可以是例如關(guān)于當(dāng)前道路路線或可能存在的任何障礙物的信息。然而，關(guān)于車輛的取向的信息可以報(bào)告車輛周圍是否有足夠的空間用于可能的穩(wěn)定措施。這樣的信息可以經(jīng)由合適的攝像機(jī)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)和/或激光系統(tǒng)傳遞。因此，該方法提供了關(guān)于車輛動力學(xué)和當(dāng)前車輛周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)的組合利用。

wo2005/54040a1同樣描述了一種用于輔助車輛操作者調(diào)節(jié)車輛的可轉(zhuǎn)向車輪的期望轉(zhuǎn)向角的方法。在這種情況下，將基于期望轉(zhuǎn)向角和瞬時(shí)轉(zhuǎn)向角之間的偏差確定的輔助轉(zhuǎn)向扭矩施加到轉(zhuǎn)向系。由此估算作用在轉(zhuǎn)向系上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩值，并且基于該估算值確定輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。

具有電動或液壓設(shè)計(jì)的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因此通常包括作為標(biāo)準(zhǔn)功能的，作用于駕駛員的轉(zhuǎn)向動作的放大功能。以這種方式，例如在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況下，測量駕駛員的轉(zhuǎn)向力，這可以借助于“t桿傳感器”來進(jìn)行。根據(jù)該力，輔助力或輔助扭矩通過致動器(電動馬達(dá))附加地施加到轉(zhuǎn)向(轉(zhuǎn)向系)上，這最終使駕駛員更容易使車輛轉(zhuǎn)向。在電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向輔助通常也可以具有取決于速度的放大。以這種方式，通常產(chǎn)生三維特性圖，其包括作為獨(dú)立變量的駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩和車輛速度以及作為因變量的計(jì)算出的轉(zhuǎn)向力輔助。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能通常被稱為放大曲線。然而，在純液壓系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向輔助通常以液壓孔的形式實(shí)現(xiàn)，其根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向力打開或關(guān)閉到不同的程度。

此外，用于機(jī)動車輛的駕駛員輔助系統(tǒng)是已知的，其旨在幫助車輛的駕駛員避免在緊急情況下的事故。這種駕駛員輔助系統(tǒng)的一個(gè)功能例如是“低速行車安全系統(tǒng)”(acs)功能或“自主緊急制動”(aeb)。該功能提供當(dāng)檢測到將要與前方的或靜止的車輛發(fā)生碰撞時(shí)車輛自動制動。

acs和aeb功能的一個(gè)擴(kuò)展是“規(guī)避/緊急轉(zhuǎn)向輔助”(esa)功能。當(dāng)所述駕駛員自己轉(zhuǎn)向時(shí)，該功能使得駕駛員更容易圍繞障礙物進(jìn)行規(guī)避操縱。如果規(guī)定車輛至少部分地自主轉(zhuǎn)向，也對此有所幫助。障礙物例如通過攝像機(jī)系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)來檢測。因此，以附加轉(zhuǎn)向力的形式實(shí)現(xiàn)了對駕駛員轉(zhuǎn)向的便利，附加轉(zhuǎn)向力優(yōu)選地借助于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。

所需的輔助轉(zhuǎn)矩可以例如借助于光學(xué)信息的評估、所需軌跡的計(jì)算以及借助于與所需軌跡相關(guān)的橫向位置控制器來實(shí)現(xiàn)。然而，由于來自攝像機(jī)和/或雷達(dá)系統(tǒng)的物體信息的不準(zhǔn)確性，這些控制器會導(dǎo)致(尤其是)不滿意的駕駛響應(yīng)或者不將駕駛員引導(dǎo)至他實(shí)際想要駛向的方向上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)所提出的現(xiàn)有技術(shù)，規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)的領(lǐng)域因此具有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。因此，本發(fā)明解決的問題是提供一種用于操作規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)的方法，其為駕駛員提供更好的轉(zhuǎn)向響應(yīng)并避免車輛錯(cuò)誤的駕駛方向。

根據(jù)本發(fā)明，通過具有權(quán)利要求1的特征的方法解決該問題。應(yīng)當(dāng)注意，在下面的說明書中單獨(dú)提及的特征和措施可以以任何技術(shù)上合理的方式彼此組合，并且可以揭示本發(fā)明另外的實(shí)施例。說明書還特別地結(jié)合附圖描述和說明本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明的方法被用于操作機(jī)動車輛的規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)，該規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)包括具有動力轉(zhuǎn)向輔助的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該動力轉(zhuǎn)向輔助如果需要的話利用輔助轉(zhuǎn)向扭矩增加轉(zhuǎn)向力。在這種情況下，這種放大根據(jù)轉(zhuǎn)向力或轉(zhuǎn)向扭矩作為輸入變量并且基于至少一個(gè)預(yù)定義的放大曲線進(jìn)行。這種放大曲線通常也被稱為“提升曲線(boostcurve)”或“增加曲線(boostercurve)”，并且在動力轉(zhuǎn)向輔助的情況下，通過取決于轉(zhuǎn)向力的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向力的放大。因此，所述曲線構(gòu)建了所施加的輸入轉(zhuǎn)矩與將要由電動馬達(dá)產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。在這種情況下，可以為不同的駕駛狀態(tài)定義不同的放大曲線。例如，對于低車輛速度，可以通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)選擇與對于較高車輛速度不同的放大曲線。相關(guān)的放大曲線根據(jù)當(dāng)前駕駛狀態(tài)選擇并且由動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)施加。除了車輛速度之外的參數(shù)也可以定義駕駛狀態(tài)。

不同的放大曲線是預(yù)定義的并且例如以軟件算法的形式提供給動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)。動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)然后根據(jù)當(dāng)前的駕駛狀態(tài)應(yīng)用這些放大曲線，以便確定轉(zhuǎn)向力放大所需的輔助轉(zhuǎn)向力或輔助轉(zhuǎn)向扭矩，并且該輔助轉(zhuǎn)向力或輔助轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)當(dāng)被電動馬達(dá)應(yīng)用用于合適的轉(zhuǎn)向力放大。根據(jù)本發(fā)明，首先，為當(dāng)前駕駛狀態(tài)建立相應(yīng)的放大曲線。通過該放大曲線的轉(zhuǎn)向力放大的增加之后被利用，以便協(xié)助車輛進(jìn)行規(guī)避操縱。根據(jù)本發(fā)明的方法由此提供的是，當(dāng)機(jī)動車輛的周圍環(huán)境中的限定區(qū)域內(nèi)的物體被機(jī)動車輛的傳感器裝置檢測到時(shí)，觸發(fā)通過動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)獲得的轉(zhuǎn)向力的放大，其中該放大與基于先前建立的放大曲線的放大相比是增大的。因此，基于先前駕駛狀態(tài)建立的放大曲線將用于具有相同輸入轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的正常轉(zhuǎn)向的情況。然而，在對檢測到的物體進(jìn)行規(guī)避操縱的情況下，該放大增加。

先前可應(yīng)用的放大曲線的增加可以例如通過應(yīng)用具有更大放大的另一個(gè)放大曲線來實(shí)現(xiàn)。或者，該增加也可以通過將先前可應(yīng)用的放大曲線的輔助轉(zhuǎn)向扭矩增加某一因子來進(jìn)行。

因此，物體數(shù)據(jù)和計(jì)算出的所需軌跡不主要用于執(zhí)行規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)。相反，當(dāng)相應(yīng)的必要的規(guī)避操縱在轉(zhuǎn)向控制單元處被檢測到和通過車輛總線(例如can)被觸發(fā)時(shí)，僅通過“提升曲線”增加轉(zhuǎn)向力放大。因此，本發(fā)明通過修正轉(zhuǎn)向裝置的動力轉(zhuǎn)向輔助來提供規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)。因此，放大直接基于駕駛員的意圖，因?yàn)闇y量的轉(zhuǎn)向扭矩被直接包括在其中。這通常為駕駛員提供更好的轉(zhuǎn)向響應(yīng)。此外，避免了基于錯(cuò)誤計(jì)算的路徑和軌跡而做出的錯(cuò)誤決定。然而，為了物體檢測和對可能碰撞分類的目的，可以利用與先前常見的系統(tǒng)例如acs和aeb相同的方法。

在這種情況下，待放大的轉(zhuǎn)向力可以使得其不僅由車輛的駕駛員產(chǎn)生，而且在至少部分自主轉(zhuǎn)向的車輛的情況下，也可以由相應(yīng)的機(jī)動車輛的駕駛員輔助系統(tǒng)產(chǎn)生。在這種情況下，本發(fā)明還可以為由車輛發(fā)起的規(guī)避操縱提供便利。

在這兩種情況下，當(dāng)規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)僅在檢測到除了障礙物之外還有的轉(zhuǎn)向動作時(shí)才觸發(fā)是有利的。這確保只有當(dāng)車輛或其駕駛員還實(shí)際想要執(zhí)行規(guī)避操縱時(shí)才發(fā)生增大的轉(zhuǎn)向力放大。例如，可以規(guī)定，僅當(dāng)轉(zhuǎn)向力大于閾值fl，min時(shí)才通過動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)增大的轉(zhuǎn)向力放大。該閾值優(yōu)選地以這樣的方式選擇，即，使其表示用于規(guī)避操縱的相關(guān)轉(zhuǎn)向動作。此外，可以規(guī)定，只有當(dāng)機(jī)動車輛的監(jiān)測機(jī)動車周圍環(huán)境的傳感器裝置檢測到轉(zhuǎn)向動作時(shí)，才通過動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)增大的放大。如果例如機(jī)動車輛的周圍環(huán)境臨時(shí)改變，則這同樣表明用于規(guī)避操縱的轉(zhuǎn)向動作。

用于檢測機(jī)動車輛周圍環(huán)境中物體的限定區(qū)域優(yōu)選位于機(jī)動車輛前方的向前方向上。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)僅在物體位于向前行駛的車輛的前方作為障礙物時(shí)才觸發(fā)。然而，也可以可選地提供的是，規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)也在倒車行駛期間觸發(fā)。

因此，用于檢測物體的傳感器裝置可以使用不同的傳感器系統(tǒng)監(jiān)測機(jī)動車輛的周圍環(huán)境。例如，為此目的使用接近傳感器、攝像機(jī)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、激光系統(tǒng)和/或全球定位系統(tǒng)(gps系統(tǒng))。動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)本身可以利用電子或電動液壓驅(qū)動，以便使用電動馬達(dá)放大轉(zhuǎn)向力。

電動或電動液壓操作的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常不僅包含用于放大駕駛員輸入的提升曲線，而且包含用于制動快速轉(zhuǎn)向動作的阻尼曲線。這種方向盤阻尼通常取決于轉(zhuǎn)向速度和車輛速度。在不含憑借軟件的方向盤阻尼的情況下，現(xiàn)代電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將太松弛。

因此，通過在規(guī)避操縱情況下將阻尼曲線配置為更弱或更強(qiáng)，也可以有利于規(guī)避操縱或使規(guī)避操縱更安全。在一個(gè)替代實(shí)施例中，本發(fā)明解決的問題因此也可以通過根據(jù)權(quán)利要求7的方法來解決。該方法被用于操作機(jī)動車輛的規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)，該規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)包括具有動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)如果需要的話對轉(zhuǎn)向力進(jìn)行阻尼，其中該阻尼根據(jù)轉(zhuǎn)向力并且基于至少一個(gè)預(yù)定的阻尼曲線進(jìn)行。該方法的特征在于以下步驟：

i.建立用于機(jī)動車輛的當(dāng)前駕駛狀態(tài)的阻尼曲線；和

ii.當(dāng)機(jī)動車輛的周圍環(huán)境中的限定區(qū)域內(nèi)的物體被機(jī)動車輛的傳感器裝置檢測到時(shí)，通過動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)觸發(fā)轉(zhuǎn)向力的阻尼，其中，該阻尼與基于步驟i中建立的阻尼曲線中的阻尼相比發(fā)生了改變。

在這種情況下，可以通過阻尼曲線減小阻尼。結(jié)果，在緊急規(guī)避操縱程序之前的轉(zhuǎn)向動作的情況下，方向盤被設(shè)計(jì)為更容易被駕駛員轉(zhuǎn)動。然而，應(yīng)當(dāng)注意，該系統(tǒng)不應(yīng)被設(shè)計(jì)得如此弱以至于它變得容易被促動，即具有負(fù)阻尼。因此，阻尼曲線的減小具有限制。阻尼不必變?yōu)樨?fù)值，因?yàn)檫@將促使系統(tǒng)繼續(xù)振蕩。此外，當(dāng)駕駛員過于猛烈地轉(zhuǎn)向時(shí)，阻尼優(yōu)選地不應(yīng)當(dāng)減小，因?yàn)檫@可能危及車輛的穩(wěn)定性。在該方法的又一個(gè)實(shí)施例中，因此提供的是，當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度超過預(yù)定閾值時(shí)，增大阻尼。該閾值被設(shè)置為使得其能夠識別快速且突然的轉(zhuǎn)向動作。當(dāng)規(guī)避操縱突然且非常快速地開始時(shí)，駕駛員的轉(zhuǎn)向動作被更強(qiáng)烈地阻尼。

根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法還可以與根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法組合應(yīng)用。然后相應(yīng)地設(shè)計(jì)用于機(jī)動車輛的相關(guān)駕駛員輔助系統(tǒng)，用于執(zhí)行根據(jù)一個(gè)或多個(gè)所描述的實(shí)施例的方法。

在從屬權(quán)利要求和以下附圖說明中公開了本發(fā)明的其它有利的實(shí)施例。

附圖說明

圖1示意性地示出了機(jī)動車輛的車輛輔助系統(tǒng)10的部件，通過該部件可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于輔助規(guī)避操縱的方法。

具體實(shí)施方式

在這種情況下，駕駛員輔助系統(tǒng)10包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20相應(yīng)地包括動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)21。動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)21可以以已知的方式設(shè)計(jì)并且可以包括例如電子或電動液壓驅(qū)動，如果需要，通過該液壓驅(qū)動的方式可以由輔助扭矩放大轉(zhuǎn)向力。在該放大中，動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)訪問由圖1中的部件22表示的至少一個(gè)預(yù)定義的放大曲線，并且其優(yōu)選地為不同的車輛狀態(tài)提供不同的放大曲線。這些放大曲線表示取決于輸入扭矩的輔助轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。

因此，至少轉(zhuǎn)向力fl本身被用作轉(zhuǎn)向力的放大的輸入變量11。動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)21基于放大率曲線22的放大取決于由駕駛員(或至少部分自主轉(zhuǎn)向的機(jī)動車輛)施加的轉(zhuǎn)向力的水平。因此結(jié)合了另外的輸入變量12，例如車輛速度，以便選擇用于當(dāng)前駕駛狀態(tài)的相關(guān)聯(lián)的放大曲線。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20直接或間接地連接到傳感器裝置30上，通過該傳感器裝置30可以監(jiān)測未示出的機(jī)動車輛的周圍環(huán)境。這些傳感器裝置30可以包括接近傳感器、攝像機(jī)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、激光系統(tǒng)和/或gps系統(tǒng)，并且可以以本身已知的方式操作，以便在機(jī)動車輛外部的限定區(qū)域中自動檢測物體。這些物體可以是人、靜止或移動物體等。特別地，監(jiān)測向前行駛的機(jī)動車輛前方的區(qū)域，以避免與物體發(fā)生事故。如果通過這樣的傳感器裝置30檢測到機(jī)動車輛前方的物體——該物體可以并且應(yīng)該通過規(guī)避操縱來避開，則這觸發(fā)了根據(jù)本發(fā)明的規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)。在這種情況下，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20可以被設(shè)計(jì)為使得其可以接收和直接評估來自傳感器裝置30的信息。然而，還可以提供的是，在其間連接有評估單元31，評估單元31評估來自傳感器裝置30的信息，并且僅將該評估的結(jié)果傳送給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20，例如，在限定區(qū)域中檢測到物體的結(jié)果。

然而，對于要觸發(fā)的規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)而言，還優(yōu)選地需要存在轉(zhuǎn)向動作，即駕駛員或自主轉(zhuǎn)向的車輛想要啟動規(guī)避操縱。這一方面可以基于具有由閾值限定的某一最小水平的轉(zhuǎn)向力fl來檢測。轉(zhuǎn)向力可以例如通過扭矩傳感器或來自轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的任何其它類型的信息來確定。

替代地或附加地，轉(zhuǎn)向動作也可以基于機(jī)動車輛的行駛方向的變化來檢測。這可以相應(yīng)地借助于另外的傳感器裝置來檢測，例如用于檢測橫擺率、橫向加速度等的傳感器裝置。傳感器裝置30(機(jī)動車輛的周圍環(huán)境通過該傳感器裝置被監(jiān)控)可用于此目的。例如，來自攝像機(jī)系統(tǒng)的圖像的臨時(shí)改變可以是正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向的指示。來自多個(gè)傳感器裝置的信息也可以組合，以便允許可靠地開始進(jìn)行轉(zhuǎn)向動作。

規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)然后提供的是，用于規(guī)避操縱的轉(zhuǎn)向力不基于先前建立的放大曲線而被放大，而是增大該放大。為此，動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)21可以訪問部件22的另一個(gè)放大曲線，其為輸入轉(zhuǎn)矩提供更高的輔助轉(zhuǎn)矩。所述動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)還可以通過應(yīng)用因子基于先前可應(yīng)用的放大曲線增加輔助扭矩。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20還可以包括用于提供阻尼曲線的部件，通過該部件阻尼駕駛員的轉(zhuǎn)向力。在這種情況下，阻尼通常至少取決于轉(zhuǎn)向力和車輛速度。因此，該部件23還優(yōu)選地為不同的駕駛狀態(tài)提供不同的阻尼曲線。因此，轉(zhuǎn)向力fl本身同樣被用作阻尼轉(zhuǎn)向力的輸入變量11。因此，在此也包括其它輸入?yún)?shù)12，例如車輛速度，以便選擇用于當(dāng)前駕駛狀態(tài)的相關(guān)的阻尼曲線。

規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)然后可以規(guī)定的是，用于規(guī)避操縱的轉(zhuǎn)向力不是基于先前建立的阻尼曲線被阻尼而是該阻尼被改變。由此可以減小或增加阻尼。如果所述阻尼增加，則這優(yōu)選僅在轉(zhuǎn)向角速度超過預(yù)定閾值時(shí)發(fā)生。因此，轉(zhuǎn)向角速度同樣可以是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輸入變量。

在執(zhí)行規(guī)避操縱之后，優(yōu)選再次利用在觸發(fā)規(guī)避操縱輔助系統(tǒng)之前應(yīng)用的放大曲線或阻尼曲線。這可以在一定時(shí)間段期滿之后或者當(dāng)駕駛員輔助系統(tǒng)基于信息檢測到機(jī)動車輛正再次直行駛時(shí)進(jìn)行。傳感器裝置30和/或用于檢測橫擺率、橫向加速度等的附加傳感器也可以用于該檢測。

附圖標(biāo)號列表：

10駕駛員輔助系統(tǒng)

11,12輸入變量

20轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

21動力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)

22用于提供放大曲線的部件

23用于提供阻尼曲線的部件

30傳感器裝置

31評估單元