用于道路车辆的辅助系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于道路车辆(2)的辅助系统(1)，所述道路车辆能够在具有一个或多个车道(4)的道路(3)上使用。所述辅助系统包括用于确定道路车辆在所述道路(3)上的横向位置的定位系统(7)。按照本发明专利技术，所述定位系统具有沿着所述道路(3)布置的电气的信号线(9)；信号发生器(12)，用于产生电信号并将所述电信号馈送给所述信号线(9)，由此能够在所述信号线(9)中产生电流；车辆侧的传感器装置，用于检测由于产生的电流而在所述信号线(9)周围形成的电磁场(H)的场强和/或场方向；和车辆侧的分析单元(14)，所述分析单元设计用于根据测取的场强和/或场方向确定所述道路车辆(2)相对于所述信号线(9)的横向的相对位置(Y)。由此提供了具有更可靠的定位系统(7)的辅助系统(1)。有更可靠的定位系统(7)的辅助系统(1)。有更可靠的定位系统(7)的辅助系统(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于道路车辆的辅助系统
[0001]本专利技术涉及一种用于道路车辆的辅助系统，所述道路车辆能够在具有一个或多个车道的道路上使用，所述辅助系统包括用于确定道路车辆在所述道路上的横向位置的定位系统。
[0002]确定道路车辆、尤其轿车或者货车的横向位置对于许多辅助系统而言是至关重要的。对于车道保持系统和半自动或自动道路车辆的转向干预系统至关重要的是，获知道路车辆正处于多车道的道路的哪条车道或者处于车道内的哪个位置。
[0003]已知的定位系统具有车辆侧的装置、尤其摄像机或者其它光学的扫描装置，用于光学地检测车道走向的定向线。由文献DE 10316413 A1已知一种用对车辆进行方向控制的方法和装置，其中，检测侧向的车道边界标记作为定向线并且对其进行分析以校正车辆的运动方向。相比之下，文献DE 102006061425A1教导了在车道内所形成的车辙处进行定向。然而，在道路标记磨损、不存在车辙或者由于恶劣的天气条件、例如大雨或大雾、道路被积雪覆盖或者照明条件困难、例如在夜间驾驶时或者在太阳落山时的眩目而无法检测到两条定向线时，基于摄像头的定位系统是不可靠的或者完全失效。
[0004]因此本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种前述类型的具有更可靠的定位系统的辅助系统。
[0005]所述技术问题通过按照本专利技术的具有权利要求1的特征部分所述特征的辅助系统解决。辅助系统的定位系统相应地具有沿着道路布置的电气的信号线。信号线可以设计为单极或多极的并且可以悬挂在道路的侧面或上方、例如悬挂在具有横向支撑装置的天线杆上。此外，所述定位系统具有用于产生电信号并将其馈送给信号线的信号发生器，由此能够在信号线中产生电流。该信号优选是低频信号，其频率在1kHz至10MHz的范围中。此外，所述定位系统具有车辆侧的传感器装置，其用于检测由于产生的电流而在信号线周围形成的电磁场的场强和/或场方向。传感器装置例如可以具有一个或多个用于检测磁场份额的传感器。此外，定位系统具有车辆侧的分析单元，该分析单元设计用于根据测取的场强和/或场方向确定道路车辆相对于信号线的横向位置。在电流流过的导体的整个长度上形成圆柱状对称的交变磁场，其场强随着与导体的距离的增大而减小，并且其场方向按照所谓的左手法则取决于通过导体的电流方向。对于双极的或多极的信号线，所述信号线的磁场根据导体极之间的距离和通过导体极的电流方向相互叠加。由此能够根据在磁场传感器处或者在多个磁场传感器处测量的场强和场方向确定其相对于信号线的位置。根据磁场传感器在道路车辆上的已知的安装位置，可以确定磁场传感器相对于信号线的横向位置。该位置确定不依赖于天气条件、照明条件和积雪并且因此比基于摄像机的定位更可靠。
[0006]在按照本专利技术的辅助系统的一种有利实施方式中，所述信号线沿着车道的车道中线或者与车道中线间隔定义的侧向距离地布置在所述道路的上方。车道的车道中线在此应当理解为垂直于车道表面竖起的面，所述面包含在左侧的车道边界线和右侧的车道边界线之间居中地延伸的线。车道中线例如对于车道笔直地延伸的情况是平坦的，对于车道圆弧状地延伸的情况是圆柱形的。如果信号线是单极的并且在车道中线中延伸，或者信号线是双极的并且所述信号线的导体极相对于车道中线对称地延伸，则车道中线成为定向线，相
对于该定向线确定道路车辆的横向位置。如果信号线与距车道中线间隔必要时根据纵向位置变化的定义的侧向距离地延伸，则对应配属于相应的纵向位置的侧向距离可以存储在数据库中，分析单元在确定道路车辆的横向的相对位置时访问该数据库。
[0007]在按照本专利技术的辅助系统的另一有利的实施方式中，所述信号线双极地设计，并且所述信号发生器设计用于产生差分电信号并将所述差分电信号馈入所述信号线的两个导体极中。对于双极的信号线的情况，将差分信号馈入导体极中是有利的，因为由此形成的电磁场特别适合于精确的位置确定。然而，定位系统原则上也可以在单极的信号线中使用，在此则向大地馈送。
[0008]在按照本专利技术的辅助系统的另一有利的实施方式中，所述传感器装置具有在所述道路车辆的车顶上侧向偏移地布置的多个磁场传感器。针对定位有利的是，在车辆上使用多个局部地偏移的磁场传感器，这些传感器例如在右侧和左侧布置在车顶上。
[0009]在按照本专利技术的辅助系统的另一有利的实施方式中，所述分析单元设计用于根据所确定的相对位置从道路的多个车道中确定所述道路车辆当前使用的车道。由针对道路的行驶方向已知的车道的数量和宽度可以借助所确定的相对位置推断出道路车辆当前所行驶的车道。对道路车辆当前使用的车道的认知又是辅助系统的多个车道选择应用的先决条件。
[0010]在按照本专利技术的辅助系统的另一有利的实施方式中，所述分析单元设计用于根据所确定的相对位置来确定所述道路车辆相对于所使用的车道的车道中线的当前的侧向偏移。对道路车辆当前相对于所使用的车道的车道中线的侧向偏移的认知例如可以用于辅助系统以进行方向控制、车道保持和道路车辆的自动运行。
[0011]在另一有利的实施方式中，按照本专利技术的辅助系统包括车辆侧的输出单元，用于将所使用的车道和/或相对于所使用的车道的车道中线的侧向偏移视觉地和/或听觉地输出给所述道路车辆的驾驶员。所使用的车道例如可以在车辆设备、例如导航设备的屏幕上显示给驾驶员。如果相对于车道中线的侧向偏移超过预设的阈值，则例如可以向驾驶员发出警告音。
[0012]在按照本专利技术的辅助系统的另一有利的实施方式中，所述信号发生器设计用于将表示特定纵向位置和特定车道的交通信息的数据调制到电信号上，其中，所述输出单元设计用于根据所述道路车辆的当前的纵向位置和当前使用的车道向所述道路车辆的驾驶员输出关于特定纵向位置和特定车道的交通信息。电信号可以包括载波信号，通过通信技术的已知方法将数据调制到该载波信号上。调制数据表示针对道路车辆的当前的特定纵向位置的交通信息、例如速度限制、道路使用费、导航指令或者存在用于通过车两侧的集电器供能的接触线，或者针对当前所使用的道路车辆的特定车道的交通信息、例如由于建筑工地或事故而即将取消或者封锁车道。
[0013]在另一有利的实施方式中，按照本专利技术的辅助系统包括车辆侧的转向干预系统，用于在所使用的车道内自动地导引所述道路车辆，所述道路车辆的相对于车道中线的当前确定的侧向偏移能够被输入到所述转向干预系统中，以便确定转向角变化。为了将道路车辆保持在相对于车道中线的侧向偏移的预定值以内，当前的偏移被持续地确定并且作为实际值被输入转向干预系统。转向干预系统可以由此确定所需的转向角变化，以便将道路车辆导引和保持在车道中。
[0014]在按照本专利技术的辅助系统的另一有利的实施方式中，所述信号线由用于为道路车辆供能的双极的架空导线设备的设计为去向导体和返回导体的接触线构成，其中，所述接触线能够通过车辆侧的集电器接触以馈入能量。因此，按照本专利技术的辅助系统特别适用于具有集电器的道路车辆，所述集电器能够与设计成信号线的架空导线设备的接触线滑动接触，以供应能量。从与架空导线设备的接触线保持连续接触的角度来看，这种道路车辆在电气化的车道中的必要时自动化的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于道路车辆(2)的辅助系统(1)，所述道路车辆能够在具有一个或多个车道(4)的道路(3)上使用，所述辅助系统包括
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用于确定道路车辆在所述道路(3)上的横向位置的定位系统(7)，其特征在于，所述定位系统具有：
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沿着所述道路(3)布置的电气的信号线(9)，
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信号发生器(12)，用于产生电信号并将所述电信号馈送给所述信号线(9)，由此能够在所述信号线(9)中产生电流，
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车辆侧的传感器装置，用于检测由于产生的电流而在所述信号线(9)周围形成的电磁场(H)的场强和/或场方向，和
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车辆侧的分析单元(14)，所述分析单元设计用于根据测取的场强和/或场方向确定所述道路车辆(2)相对于所述信号线(9)的横向的相对位置(Y)。2.根据权利要求1所述的辅助系统(1)，其中，所述信号线(9)沿着车道(4)的车道中线(6)或者与车道中线(6)间隔定义的侧向距离(Y(X))地布置在所述道路(3)的上方。3.根据权利要求1或2所述的辅助系统(1)，其中，所述信号线(9)双极地设计，并且所述信号发生器(12)设计用于产生差分电信号并将所述差分电信号馈入所述信号线(9)的两个导体极中。4.根据权利要求1至3之一所述的辅助系统(1)，其中，所述传感器装置具有在所述道路车辆(2)的车顶上侧向偏移地布置的多个磁场传感器(13)。5.根据权利要求1至4之一所述的辅助系统(1)，其中，所述分析单元(14)设计用于根据所确定的相对位置(Y)从道路(3)的多个车道(4)中确定所述道路车辆(2)当前使用的车道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：H莫尔坦，C塞森柏格，
申请(专利权)人：西门子交通有限公司，
类型：发明
国别省市：