[发明专利]用于机动车辆的车道保持方法和车道保持辅助系统

说明书

本发明提供一种用于机动车辆的车道保持方法和车道保持辅助系统，所述方法包括：确定机动车辆相对于目标车道中心线的横向偏差和偏差角；利用横向偏差和偏差角计算参考轨迹，以使机动车辆遵循参考轨迹而回到目标车道中心线；利用参考轨迹的曲率和机动车辆的纵向速度确定参考偏航率；将机动车辆的实际偏航率与参考偏航率进行比较，以确定控制偏差。然后将转向输入施加到机动车辆的转向系统，以使控制偏差最小化。

本申请是申请日为2012年12月28日、申请号为201210585125.6、发明名称为“用于机动车辆的车道保持方法”的发明专利申请的分案申请。

本申请要求于2012年1月2日提交的DE 10 2012 200 009.7的外国优先权权益，该外国申请通过完全引用被包含于此。

技术领域

本发明涉及一种用于辅助机动车辆的驾驶员保持车道的方法及车道保持辅助系统。

背景技术

在驾驶机动车辆时的一个主要任务是设置转向角，以遵循期望驾驶路线，该期望驾驶路线(例如)可由道路上标识的车道确定。由于驾驶员注意力不集中导致的偏离当前车道是发生事故的常见原因。

因此，为了提高机动车辆的主动安全性，提出向注意力不集中的驾驶员通知偶然性车道偏离的装置。然而，可通过机动车辆中自动应对当前危险情况的装置来实现安全性的更大改善。为此一个条件是可对机动车辆的转向系统进行干预，从而影响或自动激发转向角和车辆反应。

DE 10 2004 047 861 A1公开了在检测到车道偏离且驾驶员没有动作时，检查驾驶员是否在执行其转向任务。可利用图像传感器检测车道偏离，该图像传感器通过对于车道边界的图案识别来检测车道线。如果检测到没有执行转向任务，则向驾驶员提供光、声或触觉的警报。可选地或者除了警报之外，可通过施加方向盘扭矩启动校正性的转向干预。

US 2008/0091318 A1公开了一种用于车道居中控制的系统，其中，沿着基于来自车道传感器的信息确定的目标车道产生引导。为此，基于车速、偏航率和转向角，处理器计算预测轨迹，控制单元产生控制信号，并触发前车轮转向致动器，以减小预测轨迹和目标车道之间的差。

上述现有技术没有提供沿着可预定轨迹的控制，以使机动车辆最优地回到车道中心。

根据DE 103 12 513 A1，利用位置检测装置来确定车辆相对于车道的位置，并在车道控制器中形成用于确定名义转向角的基准，从名义转向角确定名义转向力矩，该名义转向力矩与由驾驶员产生的转向力矩叠加。来自位置检测装置的信号、来自名义车道发射器的与相对于道路观察到的横向名义偏差相关的数据、来自车辆状态检测传感器的信号提供给车道控制器，在车道控制器中存储车道控制算法，并不再更加详细地描述。

已知的方案不会在相应的条件下一直使车辆产生最优行为。因此，例如，对于直前驾驶的反应和对于转弯的反应可能基本上不同。

发明内容

本发明的目的在于描述一种用于辅助机动车辆的驾驶员保持车道的方法及车道保持辅助系统，其中，避免了上述缺点，其中，尤其改善了机动车辆的驾驶行为和驾驶员支持。

在公开的一个实施例中，一种用于机动车辆的车道保持方法包括：确定机动车辆相对于目标车道中心线的横向偏差和偏差角；利用横向偏差和偏差角计算参考轨迹，以使机动车辆遵循参考轨迹而回到目标车道中心线；利用参考轨迹的曲率和机动车辆的纵向速度确定参考偏航率；将机动车辆的实际偏航率与参考偏航率进行比较，以确定控制偏差。然后将转向输入施加到机动车辆的转向系统，以使控制偏差最小化。

在公开的另一实施例中，计算参考轨迹，使得参考轨迹的瞬时曲率和参考轨迹的曲率变化率中的至少一个不超过相应的预定最大值。

在公开的另一实施例中，目标车道中心线具有曲率，基于目标车道中心线的曲率控制转向输入。