[发明专利]用于确定在车辆的方向盘处的驾驶员手力矩的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于确定在车辆(50)的方向盘(53)处的驾驶员手力矩(M_H)的方法和装置，具体而言该方法包括下面的步骤：借助于转向角传感器(58)探测转向角速度，借助于在与方向盘连接的转向柱(52)处的转向力矩传感器(56)探测转向力矩(M_S)，通过控制器(2)借助于卡尔曼滤波器(4)基于探测的转向角速度和探测的转向力矩估计在方向盘处的由驾驶员施加的驾驶员手力矩，其中在估计驾驶员手力矩时考虑摩擦力矩(M_R)并且基于借助于转向力矩传感器探测的转向力矩估计摩擦力矩，其中估计的摩擦力矩在估计驾驶员手力矩时在卡尔曼滤波器中考虑为干扰因素。此外本发明涉及一种从属的装置(1)。

技术领域

本发明涉及用于确定在车辆的方向盘处的驾驶员手力矩的方法和装置。

背景技术

现代的车辆尤其机动车具有多个辅助系统，所述辅助系统在车辆被驾驶时支持驾驶员。例如制动辅助、车道保持辅助和间距保持辅助投入使用。

尤其在车道保持辅助中必须确保，驾驶员无论何时能够完全重新承担驾驶任务。通过不同的概念能够实现推断驾驶员行动。例如能够借助于转向力矩评价驾驶员行动。然而转向力矩在此不直接地在方向盘处被探测，而是在与方向盘连接的转向柱的后面的端部处被探测。转向柱如所有的机械的系统那样是受到摩擦的。附加地所述转向柱通过其机械的运动学具有在运动方面的不均匀性。这种相互作用使识别驾驶员行动(尤其识别徒手驾驶)变得困难。此外这样的影响由于制造引起的波动示出了不同的特征。通过所述波动使评价驾驶员行动变得困难。

从文件DE 10 2009 028 647 A中已知一种方法，以为了识别在车辆中的方向盘的操作状态。为此描述了，确定当前的高度分辨的方向盘角度以及当前的转向力矩。取决于方向盘角度和转向力矩确定了由驾驶员当前施加的驾驶员手力矩。取决于驾驶员手力矩的变化过程然后确定了方向盘的运行状态，或识别了，驾驶员将手放在方向盘上(“手放上”)还是驾驶员将手从方向盘放下(“手放下”)。

发明内容

本发明的技术上的问题在于，创造用于确定在车辆的方向盘处的驾驶员手力矩的方法和装置，在其中改善了对驾驶员手力矩的确定。

技术上的任务通过根据本发明的方法和根据本发明的装置解决。

尤其提供用于确定在车辆的方向盘处的驾驶员手力矩的方法供使用，包括下面的步骤：借助于转向角传感器探测转向角速度，借助于在与方向盘连接的转向柱处的转向力矩传感器探测转向力矩，通过控制器借助于卡尔曼滤波器(Kalman-Filter)基于探测的转向角速度和探测的转向力矩估计在方向盘处的由驾驶员施加的驾驶员手力矩，其中在估计驾驶员手力矩时考虑了摩擦力矩并且基于借助于转向力矩传感器探测的转向力矩估计摩擦力矩，其中估计的摩擦力矩在估计驾驶员手力矩时在卡尔曼滤波器中被考虑为干扰因素。

此外创造了一种用于确定在车辆的方向盘处的驾驶员手力矩的装置，包括用于探测转向角速度的转向角传感器、用于探测在与方向盘连接的转向柱处的转向力矩的转向力矩传感器以及控制器，其中如此构造所述控制器，即使得基于探测的转向角速度和借助于转向力矩传感器探测的转向力矩借助于卡尔曼滤波器估计在方向盘处的由驾驶员施加的驾驶员手力矩，其中此外如此构造控制器，即使得在估计驾驶员手力矩时考虑摩擦力矩并且基于借助于转向力矩传感器探测的转向力矩估计摩擦力矩，其中控制器在估计驾驶员手力矩时在卡尔曼滤波器中将估计的摩擦力矩考虑为干扰因素。

本发明具有这样的优点，即使得相比例如在其他的方法(所述其他的方法在不考虑摩擦力矩的情况下仅仅从转向角速度或转向角速度和转向力矩中推导驾驶员手力矩)中的情况能够更准确地并且更可靠地估计驾驶员手力矩。此外已经表明了，所述方法也相对于近似地从转向角速度中推导摩擦力矩的方法尤其通过更高的准确性和可靠性被改善。由此能够确保更可靠地估计驾驶员手力矩。