DE10137292A1 - Fahrer-Assistenzsystem und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents
Fahrer-Assistenzsystem und Verfahren zu dessen BetriebInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Fahrer-Assistenzsystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer servounterstützten Lenkung.
- Für die Erfindung sind die folgenden Schritte wesentlich:
- - 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,
- - Änderung der Unterstützung der Lenkhandhabe nach Maßgabe des Vergleichs.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß als Umgebungsdaten der Verkehrssituation zumindest der Fahrbahnverlauf erfaßt oder abgeschätzt wird.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß als Bewegungsdaten des Fahrzeugs zumindest ein Fahrzeugkurs erfaßt oder abgeschätzt wird.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß bei einer Bewegung einer Lenkhandhabe in Richtung einer Angleichung des Fahrzeugkurses an den Fahrbahnverlauf die Lenkunterstützung verstärkt und/oder in Richtung einer stärkeren Abweichung vermindert wird.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Umgebungsdaten mit zumindest einem bildverarbeitenden System, wie z. B. eine Kamera, erfaßt werden.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Bewegungsdaten des Fahrzeugs zumindest mit einem Lenkwinkelsensor erfaßt werden, der zumindest annähernd die momentane Stellung der lenkbaren Fahrzeugräder erfaßt.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit mitberücksichtigt wird.
- Die Erfindung ist in Weiterbildung gekennzeichnet durch die Schritte:
- - Ermitteln einer Sollbahn und eines Sollbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrbahnverlauf,
- - Ermitteln einer Istbahn und eines Istbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrzeugkurs,
- - Vergleichen der Sollbahn bzw. des Sollbahnwinkels mit der Istbahn bzw. dem Istbahnwinkel,
- - Unterstützen des Fahrers zur Korrektur der augenblicklichen Istbahn bzw. des Istbahnwinkels in Richtung der Sollbahn bzw. des Sollbahnwinkels.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß weitere, fahrdynamische Größen, insbesondere fahrdynamische Größen einer Fahrdynamikregelung eines elektronischen Bremsenregelungssystems, bei der Änderung der Unterstützung der Lenkhandhabe mitberücksichtigt werden.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die aktuelle Betätigung der Lenkhandhabe durch den Fahrer ermittelt oder abgeschätzt wird und im Fall, wenn erkannt wurde, daß der Fahrer die Lenkhandhabe losgelassen hat, eine Änderung der Unterstützung der Lenkhandhabe nicht erfolgt.
- Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Änderung der Unterstützung der Lenkhandhabe zusätzlich unterstützt wird durch eine entsprechende Bremsenregelung, vorzugsweise eine Bremsenregelegung eines elekrohydraulische Bremssystems.
- Erfindungsgemäß wird ferner ein Fahrer-Assistenzsystems eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einer servounterstützten Lenkung, vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch:
- - ein Mittel zum Erfassen oder Abschätzen von Umgebungsdaten einer vorzugsweise momentanen Verkehrssituation, vorzugsweise des Fahrbahnverlaufs,
- - ein Mittel zum Erfassen oder Abschätzen von vorzugsweise momentanen Bewegungsdaten des Fahrzeugs, vorzugsweise des Fahrzeugkurses,
- - ein Mittel zum Vergleichen der erfaßten oder abgeschätzten Umgebungsdaten mit den Bewegungsdaten des Fahrzeugs,
- - ein Mittel zur Änderung der Unterstützung der Lenkhandhabe nach Maßgabe des Vergleichs.
- Erfindungsgemäß ist ein Mittel zum Ermitteln einer Sollbahn und eines Sollbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrbahnverlauf, ein Mittel zum Ermitteln einer Istbahn und eines Istbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrzeugkurs, ein Mittel zum Vergleichen der Sollbahn und des Sollbahnwinkels mit der Istbahn und dem Istbahnwinkel und ein Mittel zum Unterstützen des Fahrers zur Korrektur der augenblicklichen Istbahn bzw. des Istbahnwinkels in Richtung der Sollbahn bzw. des Sollbahnwinkels vorgesehen.
- Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen (Fig. 1 bis Fig. 4) näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Fahrerassistenzsystem zur Spurführung bzw. -haltung nach der Erfindung. Es besteht in seinen wesentlichen Komponenten aus einer CCD-Kamera zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes insbesondere des Fahrspurverlaufes, einer elektrischen Servolenkung (EPAS), die neben der EPAS-Basisfunktion eine Lenkassistenzfunktion zur Spurführung beinhaltet, sowie einer Elektrohydraulichen Bremsanlage (EHB) zur Realisierung auch vom Fahrer unabhängiger Bremseingriffe. Die EHB-Anlage ist für das hier betrachtete System zur Spurhaltung nicht zwingend, es eröffnet allerdings die Möglichkeit, zusätzlich Abstandsregelfunktionen darzustellen.
- Die bei der Spurführung bzw. -haltung herrschenden geometrischen Größen sind in Fig. 2 dargestellt. Die Sollbahn besitzt einen aktuellen Bahnradius R bzw eine Bahnkrümmung r = 1/R. Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v auf einer Istbahn, wobei sich der Schwerpunkt in einem Abstand a von der Sollbahn befindet. Der durch die erfasste gegenwärtige Sollbahn definierte Sollkurswinkel ist mit uSoll bezeichnet, der vom Fahrzeug beschriebene Istkurswinkel repräsentiert u. Regelziel ist es, mit Hilfe einer Lenkassistenzfunktion den Abstand a sowie den Bahndifferenzwinkel Du = uSoll - u zu minimieren.
- Das Blockdiagramm zur Realisierung dieser Lenkassistenzfunktion zur Spurführung ist in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. Grundgedanke ist dabei, dass bei einer festgestellten Abweichung vom Sollkurs der Fahrer mit Hilfe des EPAS durch eine (Nullpunkt-)Verschiebung der Lenkungsverstärkerkennlinie veranlasst und dabei gleichzeitig unterstützt wird, den gegenwärtigen Lenkwinkel zu korrigieren und das Lenkrad in Richtung des zur Einhaltung des durch die Umgebung (Straße) gegebenen Kurses notwendigen Lenkradwinkel zu bewegen. Diese Verschiebung entspricht auch einer Nullpunktverschiebung des Center Feelings.
- Fig. 1 sowie Fig. 3 zeigen, dass ein bildverarbeitendes System (Fahrzeugumfelderkennungssystem) das Umfeld des Fahrzeuges insbesondere die zu minimierenden Größen erfasst und ggf. mittels weiterer (nicht näher spezifizierten) fahrdynamischer Größen einen zur Spurhaltung einzustellenden Lenkwinkel dH,LK ermittelt und diesen dem EPAS-System übermittelt. Dieses bestimmt aus der Differenz Dd zwischen dem erforderlichen Lenkwinkel dH,LK und dem vom Fahrer tatsächlich eingestellten Lenkwinkel dH unter Berücksichtigung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vKFZ ein angepaßtes Handmoment MH,LK, das dem vom Fahrer am Lenkrad aufgebrachten Handmoment MH additiv, im Sinne einer Assistenz für den Fahrer überlagert wird und damit die bereits erwähnte Nullpunktverschiebung bewirkt. Das resultierende Moment M*H wird dann entsprechend der EPAS- Basisfunktionalität zu einem Servomoment MServo,CMD verstärkt. Die Momentenregelung steuert den EPAS-Motor entsprechend dem gewünschten Moment an und erzeugt somit ein Unterstützungsmoment MServo für den Fahrer.
- Die beschriebene Verschiebung der Lenkungsverstärkerkennlinie kann allerdings nur dann vorgenommen werden, wenn sichergestellt ist, dass der Fahrer das Lenkrad nicht losgelassen hat. Eine entsprechende Freihanderkennung gibt daher das ermittelte Zusatzmoment MH,LK nur bei festgehaltenem Lenkrad frei. Erkannt wird dies anhand kleiner niederfrequenter Schwingungen des Lenkmomentensignals, die durch ständige minimale Korrekturen des Fahrzeugkurses durch den Fahrer verursacht werden. Der ebenfalls erfasste Lenkradwinkel dient der Absicherung und Überprüfung der Freihanderkennung.
Claims (13)
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrer-Assistenzsystems
eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit
einer servounterstützten Lenkung, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- 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,
- Änderung der Unterstützung einer Lenkhandhabe nach
Maßgabe des Vergleichs.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Umgebungsdaten
zumindest der Fahrbahnverlauf erfaßt oder abgeschätzt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als Bewegungsdaten des
Fahrzeugs zumindest ein Fahrzeugkurs erfaßt oder
abgeschätzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bewegung der
Lenkhandhabe in Richtung einer Angleichung des
Fahrzeugkurses an den Fahrbahnverlauf die
Lenkunterstützung verstärkt und/oder in Richtung
einer stärkeren Abweichung vermindert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungsdaten mit
zumindest einem bildverarbeitenden System, wie z. B.
eine Kamera, erfaßt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsdaten des
Fahrzeugs zumindest mit einem Lenkwinkelsensor erfaßt
werden, der zumindest annähernd die momentane
Stellung der lenkbaren Fahrzeugräder erfaßt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle
Fahrzeuggeschwindigkeit mitberücksichtigt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Ermitteln einer Sollbahn bzw. eines Sollbahnwinkels
aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrbahnverlauf,
- Ermitteln einer Istbahn bzw. eines Istbahnwinkels
aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrzeugkurs,
- Vergleichen der Sollbahn bzw. des Sollbahnwinkels
mit der Istbahn bzw. dem Istbahnwinkel,
- Unterstützen des Fahrers zur Korrektur der
augenblicklichen Istbahn bzw. des Istbahnwinkels in
Richtung der Sollbahn bzw. des Sollbahnwinkels.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß weitere, fahrdynamische
Größen, insbesondere fahrdynamische Größen einer
Fahrdynamikregelung eines elektronischen
Bremsenregelungssystems, bei der Änderung der
Unterstützung der Lenkhandhabe mitberücksichtigt
werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle Betätigung
der Lenkhandhabe durch den Fahrer ermittelt oder
abgeschätzt wird und im Fall, wenn erkannt wurde, daß
der Fahrer die Lenkhandhabe losgelassen hat, eine
Änderung der Unterstützung der Lenkhandhabe nicht
erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der
Unterstützung der Lenkung zusätzlich unterstützt wird
durch eine entsprechende Bremsenregelung,
vorzugsweise eine Bremsenregelegung eines
elekrohydraulische Bremssystems.
12. Fahrer-Assistenzsystems eines Fahrzeugs, insbesondere
Kraftfahrzeugs, mit einer servounterstützten Lenkung,
gekennzeichnet durch
ein Mittel zum Erfassen oder Abschätzen von Umgebungsdaten einer, vorzugsweise momentanen, Verkehrssituation, vorzugsweise des Fahrbahnverlaufs,
ein Mittel zum Erfassen oder Abschätzen von, vorzugsweise momentanen, Bewegungsdaten des Fahrzeugs, vorzugsweise des Fahrzeugkurses,
ein Mittel zum Vergleichen der erfaßten oder abgeschätzten Umgebungsdaten mit den Bewegungsdaten des Fahrzeugs,
ein Mittel zur Änderung der Unterstützung einer Lenkhandhabe nach Maßgabe des Vergleichs.
ein Mittel zum Erfassen oder Abschätzen von Umgebungsdaten einer, vorzugsweise momentanen, Verkehrssituation, vorzugsweise des Fahrbahnverlaufs,
ein Mittel zum Erfassen oder Abschätzen von, vorzugsweise momentanen, Bewegungsdaten des Fahrzeugs, vorzugsweise des Fahrzeugkurses,
ein Mittel zum Vergleichen der erfaßten oder abgeschätzten Umgebungsdaten mit den Bewegungsdaten des Fahrzeugs,
ein Mittel zur Änderung der Unterstützung einer Lenkhandhabe nach Maßgabe des Vergleichs.
13. Fahrer-Assistenzsystem nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch:
ein Mittel zum Ermitteln einer Sollbahn und eines Sollbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrbahnverlauf,
ein Mittel zum Ermitteln einer Istbahn und eines Istbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrzeugkurs,
ein Mittel zum Vergleichen der Sollbahn und des Sollbahnwinkels mit der Istbahn und dem Istbahnwinkel,
ein Mittel zum Unterstützen des Fahrers zur Korrektur der augenblicklichen Istbahn bzw. des Istbahnwinkels in Richtung der Sollbahn bzw. des Sollbahnwinkels.
ein Mittel zum Ermitteln einer Sollbahn und eines Sollbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrbahnverlauf,
ein Mittel zum Ermitteln einer Istbahn und eines Istbahnwinkels aus dem erfaßten oder abgeschätzten Fahrzeugkurs,
ein Mittel zum Vergleichen der Sollbahn und des Sollbahnwinkels mit der Istbahn und dem Istbahnwinkel,
ein Mittel zum Unterstützen des Fahrers zur Korrektur der augenblicklichen Istbahn bzw. des Istbahnwinkels in Richtung der Sollbahn bzw. des Sollbahnwinkels.
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8181 | Inventor (new situation) |
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