DE102009007254A1 - Method of controlling a lane keeping assistant and lane departure warning - Google Patents

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DE102009007254A1
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Markus Dr. Bröcker
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    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spurhalteassistenten und ein Verfahren zur Steuerung eines Spurhalteassistenten in einem Fahrzeug (10), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Ermitteln einer Ist-Position (14) sowie einer Soll-Fahrlinie (16) des Fahrzeugs (10); b) Bestimmen einer Querabweichung (Δr) des Fahrzeugs (10) unter Berücksichtigung der Ist-Position (14) und der Soll-Fahrlinie (16); c) Aktivieren des Spurhalteassistenten, sobald die Querabweichung (Δr) einen vordefinierten Schwellenwert (Δr) übersteigt; und d) Deaktivieren des Spurhalteassistenten, bevor die Ist-Position (14) des Fahrzeugs (10) die Soll-Fahrlinie (16) erreicht.The invention relates to a lane departure warning assistant and a method for controlling a lane departure warning system in a vehicle (10), the method comprising the following steps: a) determining an actual position (14) and a desired driving line (16) of the vehicle (10); b) determining a transverse deviation (Δr) of the vehicle (10) taking into account the actual position (14) and the desired driving line (16); c) activating the lane departure warning as soon as the lateral deviation (Δr) exceeds a predefined threshold (Δr); and d) deactivating the lane departure warning device before the actual position (14) of the vehicle (10) reaches the desired driving line (16).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Spurhalteassistenten in einem Fahrzeug sowie einen Spurhalteassistenten.The The invention relates to a method for controlling a lane departure warning system in a vehicle as well as a lane departure warning.

In der Automobilindustrie sind bereits seit geraumer Zeit sogenannte Spurhalteassistenten bekannt, die die Unfallgefahr reduzieren und die Sicherheit im Straßenverkehr insgesamt verbessern.In The automotive industry has been known for quite some time Lane departure warning systems that reduce the risk of accidents and improve road safety overall.

Herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Spurhalteassistenten berechnen beispielsweise ein Spurhalteunterstützungsmoment in Abhängigkeit von einer Querabweichung des Fahrzeugs gegenüber einer Soll-Fahrlinie. Dabei misst eine Videokamera in einer definierten Vorausschaudistanz den lateralen Versatz des Fahrzeugs zur idealen Soll-Fahrlinie. Bei Unachtsamkeit des Fahrers weicht das Fahrzeug von der Soll-Fahrlinie ab, sodass sich die Querabweichung vergrößert. Sobald die Querabweichung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, wird der Spurhalteassistent aktiviert. Dieser stellt dann ein Spurhalteunterstützungsmoment, eine asymmetrische Bremskraft oder eine sonstige geeignete Maßnahme zur Beeinflussung der Fahrtrichtung bereit, um die Querabweichung wieder zu reduzieren. Bei Erreichen der idealen Soll-Fahrlinie des Fahrzeugs (in der Regel der Fahrspurmitte) wird der Spurhalteassistent gewöhnlich deaktiviert, sodass die Bestimmung der Fahrtrichtung wieder im Wesentlichen dem Fahrer obliegt. Ein derartiger Spurhalteassistent ist beispielsweise in der US 6,487,501 B1 gezeigt.For example, conventional lane departure warning systems known in the art calculate a lane keeping assistance torque in response to a lateral deviation of the vehicle from a desired driving line. A video camera measures the lateral offset of the vehicle to the ideal target driving line in a predefined distance. In the case of carelessness of the driver, the vehicle deviates from the desired driving line, so that the transverse deviation increases. As soon as the lateral deviation exceeds a predetermined threshold, the lane departure warning is activated. This then provides a lane keeping assistance torque, an asymmetric braking force, or other suitable means for influencing the direction of travel to reduce the lateral deviation again. Upon reaching the ideal target line of the vehicle (usually the center of the lane), the lane departure warning is usually disabled, so that the determination of the direction of travel is again essentially incumbent on the driver. Such a lane departure warning is for example in the US Pat. No. 6,487,501 B1 shown.

Bei Versuchen mit herkömmlichen Spurhalteassistenten hat sich allerdings herausgestellt, dass der Fahrer die Fahrzeuglenkung bei aktiviertem Spurhalteassistenten als „unsymmetrisch” empfindet, was zu einem unerwünschten und ungewohnten Lenkgefühl führt.at Try with conventional lane keeping assistants However, it is emphasized that the driver contributes the vehicle steering activated Lane Keeping Assist as "unbalanced", what an undesirable and unfamiliar steering feel leads.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrzeug-Spurhalteassistenten so anzusteuern, dass dem Fahrer ein gewohntes und sicheres Lenkgefühl vermittelt wird.task the invention is to control a vehicle lane departure warning that gives the driver a familiar and safe steering feel becomes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung eines Spurhalteassistenten in einem Fahrzeug gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

  • a) Ermitteln einer Ist-Position sowie einer Soll-Fahrlinie des Fahrzeugs;
  • b) Bestimmen einer Querabweichung des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Ist-Position und der Soll-Fahrlinie;
  • c) Aktivieren des Spurhalteassistenten, sobald die Querabweichung einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt; und
  • d) Deaktivieren des Spurhalteassistenten bevor die Ist-Position des Fahrzeugs die Soll-Fahrlinie erreicht.
According to the invention, this object is achieved by a method for controlling a lane departure warning system in a vehicle, the method comprising the following steps:
  • a) determining an actual position and a desired driving line of the vehicle;
  • b) determining a transverse deviation of the vehicle taking into account the actual position and the target driving line;
  • c) activating the lane departure warning as soon as the lateral deviation exceeds a predefined threshold; and
  • d) deactivating the lane departure warning before the actual position of the vehicle reaches the target line.

Durch Unachtsamkeit des Fahrers überschreitet die Querabweichung des Fahrzeugs den vordefinierten Schwellenwert, wodurch der Spurhalteassistent in bekannter Weise aktiviert wird. Da die Maßnahmen des Spurhalteassistenten zur Korrektur der Fahrtrichtung gewöhnlich nicht abrupt, sondern allmählich ansteigend einsetzen, wird das Fahrzeug erst nach der Aktivierung des Spurhalteassistenten ein Querabweichungsmaximum erreichen und sich anschließend, gesteuert vom Spurhalteassistenten, wieder der Soll-Fahrlinie des Fahrzeugs annähern, bis diese erreicht ist. Die Aufmerksamkeit des Fahrers wird sich in der Regel kurz nach der Aktivierung des Spurhalteassistenten oder kurz nach Erreichen der maximalen Querabweichung wieder soweit erhöhen, dass er nach einer Phase der Unachtsamkeit wieder „lenkbereit” ist. Das Fahrzeug führt zu diesem Zeitpunkt infolge des nach wie vor aktivierten Spurhalteassistenten eine „automatische Kurvenfahrt” in Richtung zur Fahrspurmitte durch. Im üblichen Lenkbetrieb ist der Fahrer jedoch gewohnt, beispielsweise durch die Mittenzentrierung einer Servolenkung, dass die Lenkkraft symmetrisch zu einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs ansteigt. Dementsprechend sind die „automatische Kurvenfahrt” und die notwendige, manuelle Lenkkraft für eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs für den Fahrer ungewohnt und führen zu einem unsymmetrischen Lenkeindruck. Um dieses unerwünschte Lenkgefühl beim Fahrer zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Spurhalteassistenten bereits zu deaktivieren, bevor die Ist-Position des Fahrzeugs die Soll-Fahrlinie erreicht.By Carelessness of the driver exceeds the transverse deviation of the vehicle the predefined threshold, whereby the lane departure warning is activated in a known manner. As the measures of Lane departure warning to correct the direction of travel usually not abrupt, but gradually increasing, the vehicle will not engage until the Lane Keeping Assist has been activated Reach maximum deviation and then, controlled by the lane departure warning, again the desired driving line of the Approach the vehicle until it is reached. The attention The driver will usually shortly after the activation of the Lane departure warning or shortly after reaching the maximum transverse deviation increase again so far that he is again "ready to steer" after a period of carelessness. The vehicle will run at this time as a result of as before activated Lane Keeping Assist an "automatic Cornering "towards the lane center through. In the usual However, the driver is used to driving, for example through the centering of a power steering, that the steering power is symmetrical increases to a straight ahead of the vehicle. Accordingly are the "automatic cornering" and the necessary, manual Steering force for a straight ahead of the vehicle for the driver unfamiliar and lead to an unbalanced Steering impression. To this unwanted steering feeling to avoid the driver, the invention proposes Already deactivate the Lane Keeping Assist before the actual position of the vehicle reaches the target driving line.

Vorzugsweise wird der Spurhalteassistent erst dann deaktiviert, wenn sich das Fahrzeug bereits in Richtung zur Soll-Fahrlinie hin bewegt. Hierzu ist vorgesehen, dass die Querabweichung des Fahrzeugs nach der Aktivierung des Spurhalteassistenten im Schritt c) ein Querabweichungsmaximum erreicht und anschließend abnimmt, wobei das Querabweichungsmaximum zumindest näherungsweise erfasst wird.Preferably the lane departure warning will not be deactivated until the Vehicle already moved towards the target driving line. For this is provided that the transverse deviation of the vehicle after activation of the lane departure warning in step c) a lateral deviation maximum reached and then decreases, the transverse deviation maximum is detected at least approximately.

Nach dem Erreichen des Querabweichungsmaximums nähert sich das Fahrzeug wieder der Soll-Fahrlinie an. Diese Bewegung in Richtung zur Soll-Fahrlinie hin wird auch bei einer Deaktivierung des Spurhalteassistenten beibehalten, da das Fahrzeug nach der Deaktivierung des Spurhalteassistenten üblicherweise durch die Mittenzentrierung der Servolenkung in eine Geradeausfahrt beaufschlagt wird. Diese Geradeausfahrt führt jedoch nach Überschreitung des Querabweichungsmaximums ebenfalls zu einer Bewegung in Richtung auf die Soll-Fahrlinie zu. Diese Annäherung an die Soll-Fahrlinie findet dabei unter Umständen langsamer statt als bei einer aktiven Kurvenfahrt mit aktiviertem Spurhalteassistenten, vermittelt dafür aber dem Fahrer ein vertrautes Lenkgefühl. Es steht dem Fahrer jederzeit frei, durch einen manuell aufgebrachten Lenkeinschlag die Annäherung zur Soll-Fahrlinie hin zu beschleunigen. Durch das frühere Abschalten des Spurhalteassistenten wird also eine sichere Spurführung sowie die Insassensicherheit in keinster Weise beeinträchtigt, sondern lediglich das Lenkgefühl für den Fahrer verbessert, was insgesamt eher zu einer verbesserten Verkehrssicherheit führt.After reaching the transverse deviation maximum, the vehicle approaches the target driving line again. This movement toward the target driving line is maintained even with deactivation of the lane departure warning, since the vehicle is usually applied after the deactivation of the lane departure warning by the centering of the power steering in a straight ahead. However, this straight-ahead travel also leads, after exceeding the transverse deviation maximum, to a movement in the direction of the desired driving line. This approach to the target line may be slow But instead of an active cornering with activated lane departure warning, but gives the driver a familiar steering feel. The driver is at any time free to accelerate the approach to the nominal driving line by means of a manually applied steering angle. By the earlier shutdown of the lane departure warning so safe tracking and occupant safety is impaired in any way, but only improves the steering feel for the driver, which leads to an overall better road safety.

Insbesondere wird der Spurhalteassistent im Schritt d) mit Ablauf eines vordefinierten Zeitintervalls deaktiviert, wobei das Zeitintervall bevorzugt nach Erfassung des Querabweichungsmaximums zu laufen beginnt.Especially is the lane departure warning in step d) at the end of a predefined Time interval deactivated, the time interval preferably after detection of the cross deviation maximum starts to run.

Das angesprochene, vordefinierte Zeitintervall liegt vorzugsweise unter einer Sekunde. Besonders bevorzugt liegt das Zeitintervall im Bereich von 0,15 s bis 0,35 s, beispielsweise 0,25 s.The addressed, predefined time interval is preferably below one second. Particularly preferably, the time interval is in the range from 0.15 s to 0.35 s, for example 0.25 s.

In einer Verfahrensvariante wird das Querabweichungsmaximum im Schritt c) zumindest näherungsweise mittels einer Querabweichungsrate bestimmt, wobei das Querabweichungsmaximum als erreicht gilt, wenn der Betrag der Querab weichungsrate unter einen vordefinierten Grenzwert sinkt. Die Bestimmung des Querabweichungsmaximums mithilfe der Querabweichungsrate ist sensorisch mit besonders geringem Aufwand durchführbar. Selbstverständlich kann das Querabweichungsmaximum aber auch direkt oder mittels weiterer bzw. anderer Hilfsgrößen bestimmt werden. Der Grenzwert der Querabweichungsrate kann unter 0,3 m/s, vorzugsweise unter 0,2 m/s liegen. Je näher dieser Grenzwert bei 0 liegt, desto exakter lässt sich das Querabweichungsmaximum bestimmen. Allerdings ist eine besonders exakte Bestimmung des Querabweichungsmaximums in der Regel nicht notwendig und aufgrund der eingesetzten Sensorik auch nur eingeschränkt möglich. Der oben erwähnte Grenzwert von etwa 0,2 m/s erlaubt üblicherweise eine hinreichend genaue Bestimmung des Querabweichungsmaximums.In In a variant of the method, the transverse deviation maximum is determined in the step c) at least approximately by means of a transverse deviation rate determined, wherein the transverse deviation maximum is considered reached when the amount of lateral deviation below a predefined limit sinks. The determination of the lateral deviation maximum using the lateral deviation rate is sensory with very little effort feasible. Of course, the transverse deviation maximum but also directly or by means of further or other auxiliary quantities be determined. The limit value of the lateral deviation rate may be below 0.3 m / s, preferably below 0.2 m / s. The closer this one Limit value is 0, the more accurate is the lateral deviation maximum determine. However, a particularly accurate determination of the transverse deviation maximum is usually not necessary and due to the sensors used also only limited possible. The above mentioned Limit of about 0.2 m / s usually allows a sufficient accurate determination of the transverse deviation maximum.

In einer weiteren Verfahrensvariante wird der Spurhalteassistent im Schritt d) deaktiviert, wenn die Querabweichung den vordefinierten Schwellenwert wieder unterschreitet. Diese Bedingung zur Deaktivierung des Spurhalteassistenten kann unter Umständen mit der Bedingung eines vordefinierten Zeitintervalls verknüpft werden. So ist beispielsweise denkbar, dass der Spurhalteassistent erst dann deaktiviert wird, wenn ein vordefiniertes Zeitintervall nach Erfassung des Querabweichungsmaximums abgelaufen ist und darüber hinaus die Querabweichung den vordefinierten Schwellenwert unterschreitet. Alternativ ist auch eine „Oder-Verknüpfung” denkbar, sodass der Spurhalteassistent deaktiviert wird, wenn ein vordefiniertes Zeitintervall nach Erfassung des Querabweichungsmaximums abgelaufen ist oder wenn die Querabweichung den vordefinierten Schwellenwert wieder unterschreitet.In Another variant of the method is the lane departure warning in Step d) is deactivated if the transverse deviation is the predefined one Threshold again falls below. This condition for deactivation of the Lane Keeping Assist may work with the condition be linked to a predefined time interval. So For example, it is conceivable that the lane departure warning will not be deactivated when a predefined time interval expires after the cross deviation maximum is detected and, moreover, the transverse deviation is the predefined one Threshold falls below. Alternatively, an "OR link" is also conceivable, Lane Keeping Assist is disabled when a predefined Time interval expired after acquisition of the cross deviation maximum or if the lateral deviation is the predefined threshold falls below again.

In einer weiteren Ausführungsvariante wird im Schritt c) ein Lenksystem des Fahrzeugs aktiv durch den Spurhalteassistenten betätigt. Dies ist vor allem bei Personenkraftwagen eine geeignete Möglichkeit, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Insbesondere bei Lastkraftwagen kann die Beeinflussung der Fahrtrichtung alternativ oder zusätzlich auch durch eine asymmetrische Bremsbetätigung erfolgen.In a further embodiment is in step c) a Steering system of the vehicle actively actuated by the lane departure warning. This is a particularly appropriate option for passenger cars, to influence the direction of travel of the vehicle. Especially at Trucks can affect the direction of travel alternatively or additionally by an asymmetrical brake control respectively.

Für den Fall, dass der Spurhalteassistent ein Lenksystem des Fahrzeugs betätigt, erzeugt das Lenksystem im Schritt c) bei Überschreiten eines ersten vordefinierten Schwellenwerts der Querabweichung ein Spurhalteunterstützungsmoment, wobei das Spurhalteunterstützungsmoment vorzugsweise zwischen dem ersten Schwellenwert und einem betragsmäßig größeren, zweiten vordefinierten Schwellenwert der Querabweichung ansteigt und bei Überschreiten des zweiten Schwellenwerts im Wesentlichen konstant bleibt.For the case that the lane departure warning system is a steering system of the vehicle actuated, generates the steering system in step c) when exceeded a first predefined threshold value of the lateral deviation Lane keeping assistance torque, wherein the lane keeping assistance torque preferably between the first threshold and an amount larger, second predefined threshold the transverse deviation increases and when the second Threshold remains substantially constant.

Die Erfindung betrifft ferner einen Spurhalteassistenten eines Fahrzeugs.The The invention further relates to a lane departure warning system of a vehicle.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments with reference on the drawings. In these show:

1 eine Skizze des dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegenden Fahrzeugmodells mit relevanten geometrischen und physikalischen Größen; 1 a sketch of the method of the invention underlying the vehicle model with relevant geometric and physical variables;

2 eine beispielhafte Kennlinie eines Spurhalteunterstützungsmoments für das erfindungsgemäße Verfahren und den erfindungsgemäßen Spurhalteassistenten; 2 an exemplary characteristic of a lane keeping assistance torque for the inventive method and the lane departure warning according to the invention;

3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens; 3 a block diagram illustrating a variant of the method according to the invention;

4 ein Ablaufdiagramm bezogen auf einen Bereich „A” des Blockschaltbilds gemäß 3; 4 a flow chart with respect to a range "A" of the block diagram according to 3 ;

5 ein Diagramm, in dem bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verschiedene Größen über der Zeit aufgetragen sind; und 5 a diagram in which, in carrying out the method according to the invention, different quantities are plotted over time; and

6 ein Diagramm, in dem bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Querabweichung und das Spurhalteunterstützungsmoment über der Zeit aufgetragen sind. 6 a diagram in which in carrying out the method according to the invention, the transverse deviation and the lane keeping assistance Mo are plotted over time.

Die 1 zeigt schematisch vereinfacht ein Fahrzeug 10 mit einem Schwerpunkt S auf einer Fahrbahn 12 in einer Ist-Position 14, wobei die Ist-Position 14 des Fahrzeugs 10 z. B. als Position des Schwerpunkts S definiert ist. Des Weiteren ist eine Soll-Fahrlinie 16 eingezeichnet, welche genau wie die Ist-Position 14 in bekannter Art und Weise mittels wenigstens eines geeigneten Fahrzeugsensors ermittelt wird. Eine entsprechende Fahrzeugsensorik weist beispielsweise eine Videokamera auf, welche Fahrbahnmarkierungen erfassen und daraus die Ist-Position 14 und die Soll-Fahrlinie 16 des Fahrzeugs 10 berechnen kann.The 1 schematically shows a simplified vehicle 10 with a focus S on a roadway 12 in an actual position 14 , where the actual position 14 of the vehicle 10 z. B. is defined as the position of the center of gravity S. Furthermore, a target driving line 16 drawn, which exactly like the actual position 14 is determined in a known manner by means of at least one suitable vehicle sensor. A corresponding vehicle sensor system has, for example, a video camera which detects lane markings and from this the actual position 14 and the target driving line 16 of the vehicle 10 can calculate.

Darüber hinaus sind in 1 drei Koordinatensysteme sowie geometrische und physikalische Größen eingezeichnet, welche zur Beschreibung der Fahrzeugsituation hilfreich sind. Mit den Koordinatenachsen xE und yE wird ein globales, ”erdfestes”, erstes Koordinatensystem definiert. Ein zweites Koordinatensystem mit den Achsen xV und yV wird als ”fahrzeugfestes” Fahrzeugkoordinatensystem bezeichnet und bezieht sich auf den Fahrzeugschwerpunkt S. Auf der Soll-Fahrlinie 16 des Fahrzeugs 10 ist schließlich noch ein drittes Koordinatensystem mit den Achsen xC und yC definiert. Üblicherweise entspricht die Soll-Fahrlinie 16 im Wesentlichen einer Fahrspurmitte der Fahrbahn 12. Wie in 1 zu sehen, wird das Fahrzeug 10 beispielhaft und vereinfachend gemäß dem Einspurmodell nach Riekert und Schunck betrachtet, welches die Räder an Vorder- und Hinterachse jeweils zu einem Einzelrad zusammenfasst. Die fahrzeugseitigen, physikalischen Größen sind folgendermaßen definiert:

  • – Ein Gierwinkel Ψ des Fahrzeugs 10 ist der Relativwinkel zwischen der xE-Achse des ersten Koordinatensystems und der xV-Achse des zweiten Koordinatensystems;
  • – ein Schwimmwinkel β des Fahrzeugs 10 ist der Relativwinkel zwischen der xV-Achse des zweiten Koordinatensystems und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsvektor v = [vX vY]T,
  • – an einem Fahrzeugrad greifen longitudinale Kräfte FX,f, FX,r an;
  • – an einem Fahrzeugrad greifen laterale Kräfte FY,f, FY,r an;
  • – am Fahrzeug ist ein Lenkwinkel bzw. Radwinkel δW eingestellt;
  • – am Fahrzeug ist ein Lenkradwinkel δH eingestellt;
  • – als Verhältnis von Lenkradwinkel δH zu Lenkwinkel δW ist eine Lenkübersetzung iS eingezeichnet;
  • – die Vorder- und Hinterachse weisen zum Fahrzeugschwerpunkt S einen Abstand If bzw. einen Abstand Ir auf;
  • – ein vordefinierter Vorausschaupunkt P weist zum Fahrzeugschwerpunkt S einen Abstand Ip auf, wobei der Vorausschaupunkt P ein fahrzeugfester Referenzpunkt ist;
  • – eine Querabweichung Δr ist der Abstand des Punktes (xC, yC) = (0, 0) des dritten Koordinatensystems zur Achse xV des zweiten Koordinatensystems.
In addition, in 1 drawn three coordinate systems and geometric and physical variables, which are helpful for the description of the vehicle situation. The coordinate axes x E and y E define a global, "earth-fixed", first coordinate system. A second coordinate system with the axes x V and y V is referred to as "vehicle-fixed" vehicle coordinate system and refers to the vehicle center of gravity S. On the target driving line 16 of the vehicle 10 Finally, a third coordinate system with the axes x C and y C is defined. Usually, the desired driving line corresponds 16 essentially a lane center of the roadway 12 , As in 1 to see the vehicle 10 considered as an example and simplifying according to the single-track model according to Riekert and Schunck, which summarizes the wheels on the front and rear axles in each case to a single wheel. The vehicle physical variables are defined as follows:
  • - A yaw angle Ψ of the vehicle 10 is the relative angle between the x E axis of the first coordinate system and the x V axis of the second coordinate system;
  • - A float angle β of the vehicle 10 is the relative angle between the x V axis of the second coordinate system and a vehicle speed vector v = [v X v Y ] T ,
  • On a vehicle wheel engage longitudinal forces F X, f , F X, r ;
  • On a vehicle wheel engage lateral forces F Y, f , F Y, r ;
  • - On the vehicle, a steering angle or wheel angle δ W is set;
  • - On the vehicle, a steering wheel angle δ H is set;
  • - As a ratio of steering wheel angle δ H to steering angle δ W is a steering ratio i S drawn;
  • - The front and rear axle have to the vehicle center of gravity S a distance I f and a distance I r on;
  • A predefined look-ahead point P points to the vehicle center of gravity S a distance I p , wherein the look-ahead point P is a vehicle-fixed reference point;
  • A transverse deviation Δr is the distance of the point (x C , y C ) = (0, 0) of the third coordinate system to the axis x V of the second coordinate system.

In einem vorgegebenen Abstand von der Ist-Position 14 des Fahrzeugs 10 (Vorausschaudistanz Ip) wird beispielsweise mithilfe einer Videokamera die Querabweichung Δr des Fahrzeugs 10 von der Soll-Fahrlinie 16 ermittelt. Diese Querabweichung Δr steht somit als Sensorsignal zur Verfügung, vorzugsweise für eine Momentenüberlagerung in einem aktiven Lenksystem. Sobald die Querabweichung Δr einen vordefinierten Schwellenwert ΔrS der Querabweichung Δr übersteigt, wird ein Spurhalteassistent des Fahrzeugs 10 aktiviert. Unter Spurhalteassistent ist dabei eine Baueinheit zu verstehen, die in einem passiven Zustand relevante physikalische Größen erfasst und vorgegebene Bedingungen überprüft. In einem aktiven Zustand beeinflusst die Baueinheit darüber hinaus aktiv die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10. Je nachdem, ob die physikalischen Größen die vorgegebenen Bedingungen erfüllen oder nicht, befindet sich der Spurhalteassistent im passiven oder aktiven Zustand. Zur Beeinflussung der Fahrtrichtung wird beispielsweise ein Lenksystem des Fahrzeugs 10 aktiv durch den Spurhalteassistenten betätigt, vorzugsweise mit Hilfe der in 1 dargestellten Größen. Das Lenksystem erzeugt dann bei Überschreitung des vordefinierten Schwellenwerts ΔrS der Querabweichung Δr ein Spurhalteunterstützungsmoment TUM.At a predetermined distance from the actual position 14 of the vehicle 10 (Predictive distance I p ), for example, using a video camera, the transverse deviation .DELTA.r of the vehicle 10 from the target driving line 16 determined. This transverse deviation .DELTA.r is thus available as a sensor signal, preferably for torque superimposition in an active steering system. As soon as the lateral deviation Δr exceeds a predefined threshold value Δr S of the lateral deviation Δr, a lane-keeping assistant of the vehicle becomes available 10 activated. Lane departure warning is to be understood as a structural unit that records relevant physical variables in a passive state and checks predetermined conditions. In addition, in an active state, the assembly actively affects the direction of travel of the vehicle 10 , Depending on whether or not the physical quantities meet the specified conditions, the lane departure warning system is in the passive or active state. For influencing the direction of travel, for example, a steering system of the vehicle 10 actively actuated by the lane departure warning, preferably by means of in 1 shown sizes. The steering system then generates a lane keeping assistance torque T UM when the predefined threshold Δr S of the transverse deviation Δr is exceeded.

In 2 ist ein möglicher Verlauf des Spurhalteunterstützungsmoments TUM über der Querabweichung Δr aufgetragen. Das Spurhalteunterstützungsmoment TUM steigt dabei zwischen einem ersten Schwellenwert ΔrS1 und einem betragsmäßig größeren, zweiten vordefinierten Schwellenwert ΔrS2 monoton an und bleibt bei Überschreiten des zweiten Schwellenwerts ΔrS2 im Wesentlichen konstant auf einem vorgegebenen Niveau eines maximalen Unterstützungsmoments TMAX.In 2 a possible course of the lane keeping assistance torque T UM is plotted against the transverse deviation Δr. The lane-keeping assistance torque T UM monotonously increases between a first threshold value Δr S1 and an absolute second predefined threshold value Δr S2 and remains substantially constant at a predetermined level of a maximum assist torque T MAX when the second threshold value Δr S2 is exceeded.

Die 3 zeigt ein Blockschaltbild mit einer schematischen Darstellung des Verfahrens zur Steuerung des Spurhalteassistenten im Fahrzeug 10 gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante. Insbesondere betrifft der dargestellte Ablauf die Deaktivierung des Spurhalteassistenten, da von einem Spurhalteunterstützungsmoment TUM ≠ 0 ausgegangen wird.The 3 shows a block diagram with a schematic representation of the method for controlling the lane departure warning in the vehicle 10 according to a preferred variant of the method. In particular, the illustrated procedure relates to the deactivation of the lane departure warning, since it is assumed that a lane keeping assistance torque T UM ≠ 0.

Neben dem Spurhalteunterstützungsmoment TUM werden als weitere Eingangssignale noch die Querabweichung Δr, ein vordefinierter Grenzwert ΔṙG einer Querabweichungsrate Δṙ sowie ein vordefiniertes Zeitintervall tV verwendet. In dieser Verfahrensvariante steigt die Querabweichung Δr des Fahrzeugs 10 nach der Aktivierung des Spurhalteassistenten auf ein Querabweichungsmaximum ΔrMAX (vgl. 5 und 6) an und nimmt anschließend ab, wobei das Querabweichungsmaximum ΔrMAX näherungsweise erfasst wird und der Spurhalteassistent mit Ablauf des vordefinierten Zeitintervalls tV nach Erfassung des Querabweichungsmaximums ΔrMAX deaktiviert wird.In addition to the lane keeping assistance torque T UM , the transverse deviation Δr, a predefined limit Δṙ G of a lateral deviation rate Δṙ and a predefined time interval t V are also used as further input signals. In this variant of the method, the transverse deviation Δr of the driving increases zeugs 10 after activation of the lane departure warning to a lateral deviation maximum Δr MAX (cf. 5 and 6 ) and then decreases, wherein the lateral deviation maximum Δr MAX is approximately detected and the lane departure warning is deactivated with expiration of the predefined time interval t V after detection of the lateral deviation maximum Δr MAX .

Gemäß 3 wird das Querabweichungsmaximum ΔrMAX mithilfe der Ableitung der Querabweichung Δr, also der sogenannten Querabweichungsrate Δṙ ermittelt. Dabei muss der Betrag der ermittelten Querabweichungsrate |Δṙ| kleiner oder gleich dem vordefinierten Grenzwert ΔṙG sein und zugleich ein Spurhaltemoment TUM ≠ 0 vorliegen, damit ein Merker D gesetzt wird. Je kleiner dabei der Betrag des vordefinierten Grenzwerts ΔṙG der Querabweichungsrate Δṙ gesetzt wird, desto genauer entspricht der Zeitpunkt, zu dem der Merker D gesetzt wird, dem Erreichen des Querabweichungsmaximums ΔrMAX.According to 3 the transverse deviation maximum Δr MAX is determined using the derivation of the transverse deviation Δr, that is to say the so-called transverse deviation rate Δṙ. The amount of the determined lateral deviation rate | Δṙ | be less than or equal to the predefined limit Δṙ G and at the same time a lane keeping torque T UM ≠ 0 are present so that a flag D is set. The smaller is the amount of the pre-defined limit value .DELTA.R G is set to the lateral deviation rate .DELTA.R, the more accurately corresponds to the time at which the flag D is set, the reaching of the maximum transverse deviation .DELTA.R MAX.

Die 4 zeigt ein Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren, unter Bezugnahme auf den in 3 mit „A” markierten Bereich. Mit dem Setzen des Merkers D wird auch ein Zeitzähler tint = t gesetzt. Falls t ≥ tint + tV, wird ein weiterer Merker F auf den Wert 1 gesetzt. Sobald der Merker F den Wert 1 annimmt, wird der Spurhalteassistent deaktiviert und der Merker F wieder zu 0 gesetzt. Der Ablauf für diesen Verfahrensausschnitt zum Setzen der Merker D und F ist in dem Ablaufdiagramm gemäß 4 detailliert dargestellt.The 4 shows a flow chart for the inventive method, with reference to the in 3 area marked "A". Setting the flag D also sets a time counter t int = t. If t ≥ t int + t V , another flag F is set to the value 1. As soon as the flag F assumes the value 1, the lane departure warning is deactivated and the flag F is set to 0 again. The procedure for this procedure for setting the flags D and F is shown in the flowchart of FIG 4 shown in detail.

Die 5 gibt den Verlauf der Querabweichung Δr, der Querabweichungsrate Δṙ und des Spurhalteunterstützungsmoments TUM über der Zeit t an, wenn der Spurhalteassistent gemäß dem oben erwähnten Verfahren angesteuert wird. Des weiteren sind auch die Grenzwerte ΔṙG der Querabweichungsrate Δṙ sowie die Zeitpunkte zum Setzen der Merker D und F eingezeichnet.The 5 indicates the course of the lateral deviation Δr, the lateral deviation rate Δṙ and the lane keeping assist torque T UM over the time t when the lane departure warning is driven in accordance with the above-mentioned method. Furthermore, the limit values Δṙ G of the lateral deviation rate Δṙ and the times for setting the markers D and F are also drawn.

Die Besonderheit des Verfahrens zur Steuerung des Spurhalteassistenten besteht darin, dass das Spurhalteunterstützungsmoment TUM bereits auf 0 absinkt, bevor das Fahrzeug 10 seine Soll-Fahrlinie 16 (Δr = 0) erreicht hat.The peculiarity of the method for controlling the lane departure warning system is that the lane keeping assistance torque T UM already drops to 0 before the vehicle 10 his desired driving line 16 (Δr = 0) has reached.

Mit anderen Worten wird der Spurhalteassistent bereits deaktiviert, bevor die Ist-Position 14 des Fahrzeugs 10 die Soll-Fahrlinie 16 erreicht. Durch ein solches, gegenüber dem Stand der Technik vorgezogenes Abschalten des Spurhalteassistenten werden hinsichtlich des Fahrgefühls die eingangs erwähnten Vorteile erreicht. Maßgebend für die Deaktivierung des Spurhalteassistenten sind in der dargestellten Verfahrensvariante die zumindest näherungsweise Erfassung des Querabweichungsmaximums ΔrMAX sowie ein vordefiniertes Zeitintervall tV. Nach Ablauf dieses Zeitintervalls tV, ausgehend vom Zeitpunkt der Erfassung des Querabweichungsmaximums ΔrMAX, ist bei der Abschaltung des Spurhalteassistenten sichergestellt, dass sich das Fahrzeug 10 auch ohne aktive Spurhaltung in Richtung zur Soll-Fahrlinie 16 hin bewegt. Somit bleibt auch bei vorgezogener Deaktivierung des Spurhalteassistenten eine maximale Fahrzeugsicherheit erhalten.In other words, the lane departure warning is already deactivated before the actual position 14 of the vehicle 10 the target driving line 16 reached. By such, compared to the prior art preferred switching off the lane departure warning the above-mentioned advantages are achieved in terms of driving feeling. Decisive for the deactivation of the lane departure warning are in the illustrated process variant, the at least approximately detection of the transverse deviation maximum Δr MAX and a predefined time interval t V. After expiration of this time interval t V , starting from the time of detection of the lateral deviation maximum Δr MAX , it is ensured during the deactivation of the lane departure warning that the vehicle 10 even without active tracking towards the desired driving line 16 moved. Thus, even with early deactivation of the lane departure warning maximum vehicle safety is maintained.

Vorzugsweise wird der Spurhalteassistent spätestens dann deaktiviert, wenn die Querabweichung Δr den vordefinierten Schwellenwert ΔrS (6: ΔrS ≈ 0,5 m) wieder unterschreitet. Dies ist in 6 mit der gepunkteten Linie T'UM angedeutet.The lane departure warning is preferably deactivated at the latest when the transverse deviation Δr exceeds the predefined threshold value Δr S (FIG. 6 : Δr S ≈ 0.5 m) again falls below. This is in 6 indicated by the dotted line T ' UM .

Obwohl die Zahlenwerte in den 5 und 6 lediglich als Beispiele zu verstehen sind und vom jeweiligen Fahrzeugtyp sowie der Konstruktion der Fahrzeuglenkung bzw. der Fahrzeugbremsanlage abhängen, haben sich die nachfolgenden Zahlenwerte in ihrer Größenordnung als geeignet und vorteilhaft erwiesen. So beträgt z. B. das vordefinierte Zeitintervall tV vorzugsweise weniger als eine Sekunde, besonders bevorzugt liegt es im Bereich von 0,15 s bis 0,35 s, insbesondere bei 0,25 s.Although the numerical values in the 5 and 6 are only to be understood as examples and depend on the particular type of vehicle and the design of the vehicle steering system or the vehicle brake system, the following numerical values have proven to be suitable and advantageous in their magnitude. So z. B. the predefined time interval t V preferably less than a second, more preferably it is in the range of 0.15 s to 0.35 s, in particular at 0.25 s.

Der Grenzwert ΔṙG der Querabweichungsrate Δṙ liegt vorzugsweise unter 0,3 m/s, besonders bevorzugt unter 0,2 m/s.The limit value Δṙ G of the transverse deviation rate Δṙ is preferably less than 0.3 m / s, more preferably less than 0.2 m / s.

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Claims (12)

Verfahren zur Steuerung eines Spurhalteassistenten in einem Fahrzeug (10), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Ermitteln einer Ist-Position (14) sowie einer Soll-Fahrlinie (16) des Fahrzeugs (10); b) Bestimmen einer Querabweichung (Δr) des Fahrzeugs (10) unter Berücksichtigung der Ist-Position (14) und der Soll-Fahrlinie (16); c) Aktivieren des Spurhalteassistenten sobald die Querabweichung (Δr) einen vordefinierten Schwellenwert (ΔrS) übersteigt; und d) Deaktivieren des Spurhalteassistenten bevor die Ist-Position (14) des Fahrzeugs (10) die Soll-Fahrlinie (16) erreicht.Method for controlling a lane departure warning system in a vehicle ( 10 ), the method comprising the steps of: a) determining an actual position ( 14 ) as well as a nominal driving line ( 16 ) of the vehicle ( 10 ); b) determining a transverse deviation (Δr) of the vehicle ( 10 ) taking into account the actual position ( 14 ) and the desired driving line ( 16 ); c) activating the lane departure warning as soon as the lateral deviation (Δr) exceeds a predefined threshold (Δr S ); and d) deactivating the lane departure warning before the actual position ( 14 ) of the vehicle ( 10 ) the desired driving line ( 16 ) reached. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querabweichung (Δr) des Fahrzeugs (10) nach der Aktivierung des Spurhalteassistenten im Schritt c) ein Querabweichungsmaximum (ΔrMAX) erreicht und anschließend abnimmt, wobei das Querabweichungsmaximum (ΔrMAX) zumindest näherungsweise erfasst und der Spurhalteassistent erst dann deaktiviert wird, wenn das Fahrzeug in Richtung Soll-Fahrlinie bewegt wird.Method according to claim 1, characterized in that the transverse deviation (Δr) of the vehicle ( 10 ) reaches a lateral deviation maximum (Δr MAX ) after activation of the lane departure warning in step c) and then decreases, whereby the lateral deviation maximum (Δr MAX ) is detected at least approximately and the lane departure warning is deactivated only when the vehicle is moved in the direction of target driving line. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurhalteassistent im Schritt d) mit Ablauf eines vordefinierten Zeitintervalls (tV) deaktiviert wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the lane departure warning in step d) with the expiry of a predefined time interval (t V ) is deactivated. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung des Spurhalteassistenten nach Erfassung des Querabweichungsmaximums (ΔrMAX) erfolgt.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the deactivation of the lane departure following the detection of the transverse deviation maximum (Δr MAX ). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vordefinierte Zeitintervall (tV) weniger als 1,0 s, vorzugsweise etwa 0,15 s bis 0,35 s beträgt.Method according to claim 3 or 4, characterized in that the predefined time interval (t V ) is less than 1.0 s, preferably about 0.15 s to 0.35 s. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Querabweichungsmaximum (ΔrMAX) im Schritt c) zumindest näherungsweise mittels einer Querabweichungsrate (Δṙ) bestimmt wird, wobei das Querabweichungsmaximum (ΔrMAX) als erreicht gilt, wenn der Betrag der Querabweichungsrate (|Δṙ|) unter einen vordefinierten Grenzwert (ΔrG) sinkt.Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that the transverse deviation maximum (Δr MAX ) in step c) at least approximately by means of a lateral deviation rate (Δṙ) is determined, wherein the transverse deviation maximum (Δr MAX ) is considered reached when the amount of the lateral deviation rate (| Δṙ |) falls below a predefined limit (Δr G ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert (ΔrG) der Querabweichungsrate (Δṙ) unter 0,3 m/s, vorzugsweise unter 0,2 m/s liegt.A method according to claim 6, characterized in that the limit value (Δr G ) of the transverse deviation rate (Δṙ) is less than 0.3 m / s, preferably less than 0.2 m / s. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurhalteassistent im Schritt d) deaktiviert wird, wenn die Querabweichung (Δr) den vordefinierten Schwellenwert (ΔrS) wieder unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lane departure warning in step d) is deactivated when the transverse deviation (Δr) falls below the predefined threshold value (Δr S ) again. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenksystem des Fahrzeugs (10) im Schritt c) aktiv durch den Spurhalteassistenten betätigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a steering system of the vehicle ( 10 ) in step c) is actively actuated by the lane departure warning. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem im Schritt c) bei Überschreiten eines ersten vordefinierten Schwellenwerts (ΔrS1) der Querabweichung (Δr) ein Spurhalteunterstützungsmoment (TUM) erzeugt, wobei das Spurhalteunterstützungsmoment (TUM) zwischen dem ersten Schwellenwert (ΔrS1) und einem betragsmäßig größeren, zweiten vordefinierten Schwellenwert (ΔrS2) der Querabweichung (Δr) ansteigt und bei Überschreiten des zweiten Schwellenwerts (ΔrS2) im wesentlichen konstant bleibt.Method according to Claim 8, characterized in that the steering system generates a lane-keeping assistance torque (T UM ) in step c) when a first predefined threshold value (Δr S1 ) of the transverse deviation (Δr) is exceeded, the lane-keeping assistance torque (T UM ) between the first threshold value (T UM ) Δr S1 ) and a magnitude greater, second predefined threshold value (Δr S2 ) of the transverse deviation (Δr) increases and remains substantially constant when the second threshold value (Δr S2 ) is exceeded. Spurhalteassistent eines Fahrzeugs, mit einer Steuerung und wenigstens einem Sensor zur Ermittlung einer Ist-Position (14) und einer Soll-Fahrlinie (16) des Fahrzeugs, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass der Spurhalteassistent aktiviert wird, sobald die Querabweichung (Δr) einen vordefinierten Schwellenwert (ΔrS) übersteigt, und deaktiviert wird, bevor die Ist-Position (14) des Fahrzeugs (10) die Soll-Fahrlinie (16) erreicht.Lane departure warning of a vehicle, with a controller and at least one sensor for determining an actual position ( 14 ) and a desired driving line ( 16 ) of the vehicle, wherein the control is arranged such that the lane departure warning is activated as soon as the transverse deviation (Δr) exceeds a predefined threshold value (Δr S ) and is deactivated before the actual position ( 14 ) of the vehicle ( 10 ) the desired driving line ( 16 ) reached. Spurhalteassistent nach Anspruch 11, mit dem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10 ausführbar ist.Lane departure warning according to claim 11, with a Method according to one of claims 2 to 10 executable is.
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