DE102007043912A1 - Method for controlling a driver assistance system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Steuerung eines Fahrerassistenzsystems 10 eines Fahrzeugs 100 mit LKS-Funktion, bei dem die Aktivierung der LKS-Funktion eine laterale Pendelbewegung des Fahrzeugs 100 hervorrufen kann. Bei dem Verfahren wird der Kurs des Fahrzeugs 100 daraufhin überwacht, ob eine laterale Pendelbewegung auftritt. Bei der Detektion einer Pendelbewegung wird das Fahrerassistenzsystem 10 derart gesteuert, dass die Pendelbewegung des Fahrzeugs 100 völlig unterbunden oder zumindest weitgehend verringert wird.The The invention relates to a method for the control of a Driver assistance system 10 of a vehicle 100 with LKS function, in which the activation of the LKS function is a lateral pendulum movement of the vehicle 100 can cause. In the process, the course becomes the vehicle 100 then monitors whether a lateral Oscillation occurs. In the detection of a pendulum movement the driver assistance system 10 is controlled such that the pendulum movement the vehicle 100 completely prevented or at least largely is reduced.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren für die Steuerung eines
Fahrerassistenzsystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine
Assistenzfunktion zur Spurverlassenswarnung (LDW = Lane Departure Warning),
bei der der Fahrer eines Kraftfahrzeugs akustisch oder haptisch
vor dem Verlassen der Fahrspur gewarnt wird, ist inzwischen, insbesondere
im Nutzfahrzeugbereich, kommerziell verfügbar. Neben dieser
Assistenzfunktion ist aus den folgenden Artikeln auch eine Lenkassistenzfunktion
(LKS = Lane Keeping Support) bekannt, die den Fahrer durch gerichtete
Führungsmomente beim Halten des Fahrzeugs in der Fahrspur
aktiv unterstützt:
Diese Lenkassistenzfunktion wird
im Folgenden als LKS-Funktion bezeichnet. Bei einem Fahrerassistenzsystem
mit LKS-Funktion der eingangs genannten Art kann es zu einer im
Wesentlichen stabilen lateralen Pendelbewegung des Fahrzeugs innerhalb der
Fahrspur kommen. Diese Pendelbewegung entsteht dadurch, dass die
LKS-Funktion eingreift, wenn das Fahrzeug sich den Rändern
eines um die Mitte der Fahrspur definierten Korridors nähert,
um das Fahrzeug in der Spur zu halten. Diese mehr oder weniger ausgeprägte
laterale Pendelbewegung können sensible Fahrer als störend
empfinden, was dazu führen kann, dass sie einer derartigen
automatischen Querführung ihres Fahrzeugs ablehnend gegenüber stehen.
Des Weiteren kann eine zu starke laterale Pendelbewegung eines Fahrzeugs
auch bei anderen Verkehrsteilnehmern zu Irritationen führen,
da sie, bei Beobachtung einer solchen Pendelbewegung bei einem beispielsweise
voraus fahrenden Fahrzeug, den Verdacht hegen, dass der Fahrer dieses
Fahrzeugs sein Fahrzeug nicht mehr richtig im Griff hat oder mit
dem Sekundenschlaf kämpft.The invention relates to a method for controlling a driver assistance system according to the preamble of claim 1. An assistance function for Lane Departure Warning (LDW = Lane Departure Warning), in which the driver of a motor vehicle is warned acoustically or haptically before leaving the lane, is now, in particular in the commercial vehicle sector, commercially available. In addition to this assistance function, a steering assistance function (LKS = Lane Keeping Support) is also known from the following articles, which actively supports the driver by directing guiding moments while keeping the vehicle in the lane:
This steering assistance function is referred to below as the LKS function. In a driver assistance system with LKS function of the type mentioned in the introduction, a substantially stable lateral oscillating movement of the vehicle within the lane may occur. This pendulum motion is caused by the LKS function intervening as the vehicle approaches the edges of a corridor defined around the center of the lane to keep the vehicle in lane. This more or less pronounced lateral pendulum movement can be a nuisance to sensitive drivers, which can lead to them being opposed to such an automatic lateral guidance of their vehicle. Furthermore, too strong a lateral pendulum motion of a vehicle can also cause irritation for other road users since, when observing such a pendulum motion in a vehicle driving ahead, for example, they suspect that the driver of this vehicle is no longer properly in control of his vehicle or with the microsleep fights.
Aus
- – Erfassen oder Abschätzen von Umgebungsdaten einer, vorzugsweise momentanen, Verkehrssituation,
- – Erfassen oder Abschätzen von, vorzugsweise momentanen, Bewegungsdaten des Fahrzeugs,
- – Vergleichen der erfassten oder abgeschätzten Umgebungsdaten mit den Bewegungsdaten des Fahrzeugs,
- – Vergleichen der erfassten oder abgeschätzten Umgebungsdaten mit den Bewegungsdaten des Fahrzeugs,
- – Änderung der Unterstützung einer Lenkhandhabe nach Maßgabe des Vergleichs.
- Acquiring or estimating environmental data of a preferably current traffic situation,
- Detecting or estimating, preferably momentary, movement data of the vehicle,
- Comparing the detected or estimated environmental data with the movement data of the vehicle,
- Comparing the detected or estimated environmental data with the movement data of the vehicle,
- - Change of support of a steering handle according to the comparison.
Aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Steuerung eines Fahrerassistenzsystems mit einer die Querführung des Fahrzeugs unterstützenden Assistenzfunktion, wie insbesondere der LKS-Funktion (Lane Keeping Support), wird weiter verbessert. Insbesondere wird eine durch Eingriffe der LKS-Funktion verursachte Pendelbewegung des Fahrzeugs schnellstmöglich und mit geringem Aufwand detektiert und derart gedämpft werden, dass der von der Pendelbewegung seines Fahrzeugs betroffene Fahrer die automatische Querführung seines Fahrzeugs wieder als angenehm empfindet und somit die Akzeptanz des Systems steigt.The Control of a driver assistance system with a lateral guidance the vehicle assistive assistance function, in particular LKS Keeping Support will be further improved. In particular, one caused by interventions by the LKS function Oscillation of the vehicle as fast as possible and with low Expense detected and attenuated so that the driver affected by the pendulum motion of his vehicle automatically Transverse leadership of his vehicle feels comfortable again and thus the acceptance of the system increases.
Nach der Detektion einer lateralen Pendelbewegung des Fahrzeugs wird durch einen zeitlich begrenzten Korrektureingriff des Fahrerassistenzsystems das Fahrzeug wieder parallel zu der Richtung der Fahrspur, bzw. in Richtung der Solltrajektorie, ausgerichtet.To the detection of a lateral oscillating movement of the vehicle by a time-limited corrective intervention of the driver assistance system the vehicle again parallel to the direction of the lane, or in the direction of the target trajectory, aligned.
Vorteilhafte WirkungenAdvantageous effects
Mit Hilfe der Erfindung gelingt es, ein laterales Pendeln des Fahrzeugs in der Fahrspur zu stoppen, das auftreten kann, wenn eine Querführung des Fahrzeugs durch die Lane Keeping Support Funktion (LKS-Funktion) mit eingriffsfreiem Bereich um die Mitte der Fahrspur eines Fahrerassistenzsystems vorgenommen wird und der Fahrer nicht selbst aktiv lenkt. Der Korrektureingriff erfolgt unmittelbar nach der sicheren Detektion einer lateralen Pendelbewegung des Fahrzeugs. Da diese Pendelbewegung mit einer Änderung der Querablage des Fahrzeugs von einer Referenztrajektorie, beispielsweise der Mitte der Fahrspur, und einer Änderung des Differenzwinkels zwischen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und dem Verlauf einer Referenztrajektorie, beispielsweise der Mitte der Fahrspur, verbunden ist, kann durch Erfassung der Querablage und des Differenzwinkels eine Pendelbewegung des Fahrzeugs sehr schnell erkannt werden. Der Korrektureingriff wird so durchgeführt, dass der Fahrer ihn als komfortabel und nicht störend empfindet. Die erfinderische Lösung ermöglicht einen sanften Übergang zwischen dem normalen Führungseingriff der LKS-Funktion und dem Korrektureingriff zum Stoppen der Pendelbewegung. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren für die Detektion einer lateralen Pendelbewegung eines von einer LKS-Funktion unterstützten Fahrzeugs ist sehr schnell und schont Ressourcen, wie Laufzeit, Messzeit und Speicherkapazität. In Vergleich mit einem auf einer Fourieranalyse beruhenden Verfahren, das die Erfassung zahlreicher Messwerte mit anschließender Fouriertransformation erfordert, kann eine Pendelbewegung nach vergleichsweise kurzer Dauer und ohne langwierige Messungen detektiert werden. In der Praxis reicht bereits weniger als eine einzige Oszillationsperiode aus, um das Auftreten einer Pendelbewegung zuverlässig erfassen zu können. Die sehr kurze Detektionszeit ermöglicht dann auch einen sehr schnellen Eingriff, um beispielsweise eine zu starke und störende Pendelbewegung durch Eingriff in Systeme des Fahrzeugs zu dämpfen. Durch die Auswahl des Differenzwinkels als Regelgröße und der Gierrate des Fahrzeugs als zusätzliche Hilfsregelgröße ergibt sich in dem genutzten Geschwindigkeitsbereich ein besonders stabiler Regelkreis, der robust ist gegenüber Störungen, wie zum Beispiel der Fahrbahnneigung und deren Änderung, der Krümmung der Fahrspur sowie deren Änderung, sowie gegenüber systematischen, sich langsam ändernden Sensorfehlern, wie insbesondere Offsetwerten der Sensoren. Mit der erfinderischen Lösung ist weiterhin ein sanfter Korrektureingriff zur Verringerung der Pendelbewegung möglich, der auch von dem Fahrer als besonders komfortabel und nicht störend empfunden wird.With the aid of the invention, it is possible to stop lateral commuting of the vehicle in the lane, which can occur when the vehicle is being guided transversely by the Lane Keeping Support Function (LKS function) with an intervention-free area around the middle of the lane of a driver assistance system and the driver is not actively steering himself. The corrective intervention takes place immediately after the safe detection of a lateral oscillating movement of the vehicle. Since this pendulum movement with a change in the transverse storage of the vehicle from a reference trajectory, such as the center of the lane, and a change in the differential angle between the direction of travel of the vehicle and the course of a reference trajectory, beispielswei se of the center of the lane is connected, can be detected very quickly by detecting the cross-shelf and the differential angle, a pendulum motion of the vehicle. The corrective intervention is carried out so that the driver feels comfortable and not disturbing. The inventive solution allows a smooth transition between the normal guiding engagement of the LKS function and the corrective action for stopping the pendulum movement. The inventively proposed method for the detection of a lateral oscillatory movement of a vehicle supported by an LKS function is very fast and saves resources, such as running time, measuring time and storage capacity. In comparison with a method based on a Fourier analysis, which requires the acquisition of numerous measured values with subsequent Fourier transformation, a pendulum movement can be detected after a comparatively short duration and without lengthy measurements. In practice, less than a single oscillation period is sufficient to reliably detect the occurrence of a pendulum motion. The very short detection time then allows a very quick intervention, for example, to dampen excessive and disturbing pendulum motion by engaging in systems of the vehicle. By selecting the differential angle as a control variable and the yaw rate of the vehicle as an additional auxiliary control variable results in the used speed range, a particularly stable control loop that is robust against disturbances, such as the road inclination and its change, the curvature of the lane and their change, and against systematic, slowly changing sensor errors, such as in particular offset values of the sensors. With the inventive solution, a gentle corrective action to reduce the pendulum movement is still possible, which is also perceived by the driver as particularly comfortable and not disturbing.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung, den Unteransprüchen und der Zeichnung.Further Advantages result from the description, the dependent claims and the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigtembodiments The invention will be described in more detail below with reference to the drawing explained. It shows
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Zunächst
wird, unter Bezug auf
Im
Folgenden wird der Detektionsprozess unter Bezug auf
Zone Z1:Zone Z1:
Der
Zone Z1 liegt ein Intervall der lateralen Ablage des Fahrzeugs
Eine
Oszillation oder Pendelbewegung des Fahrzeugs
Zone Z2:Zone Z2:
In
Zone Z2 muss der Betrag|Ψd| des
Differenzwinkels Ψd zwischen der
Fahrzeuglängsachse
Beim Erreichen dieser Schranke wird die dann vorliegende Querablage ΨZone2 gespeichert.When this barrier is reached, the transverse storage Ψ Zone2 is saved.
Zone Z3:Zone Z3:
In Zone Z3 werden die im Folgenden beschriebenen drei Kriterien ausgewertet. Zunächst muss wiederum die Bedingung (3) erfüllt sein. Der Differenzwinkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Richtung der Fahrspur muss also unter eine definierte Schranke fallen.In Zone Z3, the three criteria described below are evaluated. First of all, condition (3) must be fulfilled again be. The difference angle between the vehicle longitudinal axis and The direction of the lane must therefore be below a defined barrier fall.
Weiterhin muss die an diesem Punkt vorliegende Querablage relativ zu der in Zone Z2 festgestellten Querablage YZone2 eine Ablagendifferenz von mindestens dYZone3 erreicht haben. Schließlich müssen die beiden zuvor genannten Bedingungen innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer ΔT1 erreicht werden, die für die Zone Z3 vorgegeben wird. Wenn dies nicht der Fall ist, also die vorgegebene Zeitdauer ΔT1 überschritten wird, ohne dass die zuvor genannten beiden Bedingungen erfüllt sind, wird der bisherige Detektionsprozess ergebnislos abgebrochen und es wird ein neuer Detektionsprozess mit den für die Zone Z1 festgelegten Bedingungen gestartet.Furthermore, the lateral deposit at this point must have reached a deposit difference of at least dY Zone3 relative to the lateral deposit Y Zone2 detected in zone Z2. Finally, the two aforementioned conditions must be achieved within a predefinable time period ΔT1, which is specified for the zone Z3. If this is not the case, ie, the predetermined time period ΔT1 is exceeded without the aforementioned two conditions being met, the previous detection process is terminated without result and a new detection process is started with the conditions specified for the zone Z1.
Zone Z4:Zone Z4:
In
Zone Z4 wird, beispielsweise im Punkt
Die
Information bzw. der Betriebszustand „Fahrzeugoszillation
erkannt" wird von dem Funktionsmodul
Über
den Ausgangsanschluss A1 kann das Funktionsmodul
Die
folgende Beschreibung bezieht sich insbesondere auf das in
Nach
erfolgreicher Detektion einer durch eine aktivierte LKS-Funktion
hervorgerufenen lateralen Pendelbewegung des Fahrzeugs kommt nun
die erfinderische Lösung zum Tragen, die im Folgenden unter
Bezug auf
Die
Videokamera
Das
Regelverhalten wird im Folgenden unter Bezug auf das in
- MLenk
- = Lenkmoment
- KRad
- = Krümmung des Vorderrads
- l
- = Achsabstand
- lh
- = Abstand Fahrzeugschwerpunkt zu Hinterachse
- m
- = Fahrzeugmasse im Schwerpunkt
- N
- = Übersetzung des Lenkgetriebes
- V
- = Fahrzeuggeschwindigkeit
- M steering
- = Steering torque
- K wheel
- = Curvature of the front wheel
- l
- = Center distance
- lh
- = Distance between vehicle center of gravity and rear axle
- m
- = Vehicle mass in the center of gravity
- N
- = Translation of the steering gear
- V
- = Vehicle speed
Die
Reglerparameter, also die Verstärkung des Differenzwinkelreglers
und des Gierratenreglers werden an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
Darin bedeuten:
- M3:
- das dem Lenksystem des Fahrzeugs aufgeprägte fusionierte Lenkmoment;
- MLKS:
- das von der aktivierten LKS-Funktion berechnete Lenkmoment;
- MS:
- das durch den Korrektureingriff berechnete Lenkmoment;
- a:
- Gewichtungsparameter.
- M3:
- the fused steering torque impressed on the steering system of the vehicle;
- MLKS:
- the steering torque calculated by the activated LKS function;
- MS:
- the steering torque calculated by the corrective engagement;
- a:
- Weighting parameters.
Der
Gewichtungsparameter a ist beispielhaft in den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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