DE102004027085A1

DE102004027085A1 - Method for tracking a vehicle

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Publication number: DE102004027085A1
Application number: DE200410027085
Authority: DE
Inventors: Ingo Dr.rer.nat. Dudeck; Axel Dipl.-Inform. Gern; Rainer Dipl.-Ing. Möbus; Volker Dipl.-Ing. Oltmann; Uwe Dr. Regensburger; Reinhold Dipl.-Ing. Schöb; Bernd Dipl.-Inform. Woltermann; Zoltan Dr.-Ing. Zomotor
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-22
Also published as: WO2005118372A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spurhaltung eines Fahrzeugs und zur Warnung des Fahrers. Hierbei wird die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs im Vergleich zur Umgebung ermittelt und das Verhalten des Fahrers detektiert. Wird ein mögliches Abweichen von der vorgegebenen Fahrspur erkannt, erfolgt eine Einflussnahme sowohl auf den Fahrer als auch auf das Fahrzeug in unterschiedlich deutlichen Stufen, wobei sich der Zeitpunkt, die Zeitdauer, die Art und die Deutlichkeit der jeweiligen Stufe in Abhängigkeit eines Gefahrenpotentials einstellen lassen, welches sich aus dem Verhalten des Fahrers und aus der Fahrsituation des Fahrzeugs zu dem aktuellen, akuten Zeitpunkt ergibt.The The present invention relates to a method for tracking a Vehicle and warning the driver. This will be the current Driving situation of the vehicle compared to the environment determined and the behavior of the driver detected. Will be a possible departure detected by the given lane, there is an influence both on the driver and on the vehicle in different clear stages, whereby the time, the period, the Type and the clarity of each stage depending to set a hazard potential, which results from the Behavior of the driver and the driving situation of the vehicle too the current, acute time.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spurhaltung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for tracking a vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Verfahren und Systemen bekannt, welche dazu dienen, ein Fahrzeug, beispielsweise einen Lastkraftwagen, auf einer vorgegebenen Fahrspur zu halten und gegebenenfalls den Fahrer des Fahrzeugs zu warnen, wenn das Fahrzeug droht, diese gewünschte Fahrspur unplanmäßig zu verlassen. Derartige Systeme und Verfahren werden im Allgemeinen unter dem Oberbegriff „LDW" (Lane Departure Warning) beziehungsweise „LKS" (Lane Keeping System) zusammengefasst und kommen vermehrt in Fahrzeugen zum Einsatz.Out The prior art is a variety of methods and systems known, which serve a vehicle, such as a Trucks to keep in a predetermined lane and, where appropriate to warn the driver of the vehicle when the vehicle threatens this desired Leave the lane unscheduled. Such systems and methods are generally used under the Generic term "LDW" (Lane Departure Warning) or "LKS" (Lane Keeping System) summarized and are increasingly used in vehicles.

Die einfachste Variante derartiger Systeme beinhaltet ausschließlich das Informieren bzw. Warnen des Fahrers. Das System macht den nachlässigen Fahrer hierbei auf die Tatsache aufmerksam, dass das Fahrzeug demnächst die Fahrspur verlassen wird bzw. bereits verlassen hat. Davon in Kenntnis gesetzt, soll der Fahrer dann das Fahrzeug wieder in die vorgesehene Fahrspur lenken. Oftmals ist ein Warnen jedoch nicht mehr ausreichend, z.B. wenn der Fahrer vollkommen ermüdet ist oder bei der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs die für den Fahrer zum Reagieren verbleibende Zeit nach erfolgter Warnung nicht lang genug ist, um die erforderlichen Gegenmaß nahmen einzuleiten. Zu diesem Zweck sind aus dem Stand der Technik Systeme bekannt, bei denen ein Warnmechanismus mit aktiven Eingriffsmaßnahmen gekoppelt ist, wie beispielsweise einem aktiven Lenkeingriff oder aktiven Bremseingriffen.The The simplest variant of such systems includes only the Inform or warn the driver. The system makes the careless driver Attention to the fact that the vehicle will soon be the Lane is left or has already left. Notify set, the driver should then return the vehicle to the intended Steer lane. Often, however, warning is no longer sufficient e.g. when the driver is completely tired or at the current Speed of the vehicle to respond to the driver remaining time after warning is not long enough to took the necessary countermeasures initiate. For this purpose, the prior art systems known in which a warning mechanism with active intervention coupled, such as an active steering intervention or active brake interventions.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 30 548 A1 ist beispielsweise eine Lenksteuervorrichtung bekannt, welche in Abhängigkeit des Abweichens des Fahrzeugs von vorgegebenen Bezugslinien ein entsprechendes Rücklenkdrehmoment ausübt, um den Fahrer, der unter Umständen an Müdigkeitserscheinungen leidet, zu unterstützen und das Fahrzeug zurück auf die vorgegebene Fahrspur zu führen.From the German patent application DE 198 30 548 A1 For example, there is known a steering control device which, in response to deviation of the vehicle from predetermined reference lines, applies a corresponding return torque to assist the driver, who may be suffering from tiredness, and to guide the vehicle back to the predetermined lane.

Des Weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 11 518 A1 bekannt, das Verhalten des Fahrers, insbesondere das vorausgegangene Verhalten, insbesondere sein Lenkverhalten, vor einem drohenden Abweichen des Fahrzeugs in die Beurteilung des tatsächlichen Gefahrenpotentials bei einem solchen Abweichen mit einfließen zu lassen.Furthermore, from the German patent application DE 103 11 518 A1 It is known to incorporate the behavior of the driver, in particular the previous behavior, in particular his steering behavior, before an impending departure of the vehicle in the assessment of the actual risk potential in such a deviation.

Sämtliche Systeme kombinieren aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannte Objekterkennungssysteme, welche die Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere den vorderen Bereich visuell erfassen, und fahrzeuginterne Sensorik, welche Parameter für die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs, wie z.B. Geschwindigkeit, Querbeschleunigung, Drehgeschwindigkeiten etc. wie auch Parameter für das Verhalten des Fahrers aufnimmt.All Systems combine well-known in the art Object recognition systems representing the environment of the vehicle, in particular visually detecting the front area, and in-vehicle sensors, which parameters for the current driving situation of the vehicle, such as Speed, Lateral acceleration, rotational speeds etc. as well as parameters for the Behavior of the driver absorbs.

Allen Verfahren beziehungsweise Systemen ist der Nachteil gemeinsam, dass sich diese nicht adaptiv auf den Fahrer einerseits und auf die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs andererseits einstellen lassen. Unter Umständen kann dies zu Fehlwarnungen führen, auf die der Fahrer nicht reagiert, beziehungsweise zu Fehleinschätzungen solcher sensorbedingten Fehlwarnungen, was die Akzeptanz solcher Systeme bei den Fahrern erheblich herabsetzt. So kann es Situationen geben, bei welchen der Zeitpunkt zum Informieren bzw. Warnen des Fahrers und/oder des aktiven Eingreifens nicht zu demjenigen Zeitpunkt auftritt, zu welchem die gefährliche Situation außerhalb des Fahrzeugs tatsächlich detektiert wird.all Method or systems has the disadvantage in common that These are not adaptive to the driver on the one hand and the current driving situation on the other hand. Under certain circumstances can this lead to false warnings, to which the driver does not react, or to misjudgments such sensor-related false warnings, what the acceptance of such Systems at the drivers considerably minimizes. So it can be situations where the time to inform or warn the Driver and / or active intervention at that time occurs, to which the dangerous Situation outside the vehicle actually is detected.

Zu nennen ist beispielsweise die Situation, bei welcher bei einem beginnenden Abweichen des Fahrzeugs, ohne dass dieses die Seitenlinie bereits überfahren hat, der Fahrer lediglich kurzzeitig unaufmerksam ist, weil er z.B. gerade das Radio bedient, im Vergleich zu einer Situation, bei welcher der Fahrer offensichtlich in eine Sekundenschlafphase übergeht. Bei letzterem Fall muss die Warnung wesentlich früher erfolgen, da zu erwarten ist, dass die Reaktionsfähigkeit des Fahrers aufgrund seiner Müdigkeit herabgesetzt und damit seine Reaktionszeit im Vergleich zu dem erstgenannten Beispiel erheblich länger ausfallen wird. Mit anderen Worten, das Gefahrenpotential ist im letzten Beispiel wesentlich höher, obwohl in beiden Fällen das Fahrzeug tatsächlich noch nicht kritisch von der vorgegebenen Fahrspur abgekommen ist.To is the situation, for example, in which at a beginning Deviation of the vehicle without this already override the sideline the driver is only momentarily inattentive because he is e.g. just operated the radio, compared to a situation in which the driver obviously goes into a microsleep phase. In the latter case, the warning must be issued much earlier, because it is expected that the responsiveness of the driver due his tiredness reduced and thus his reaction time compared to the former Example considerably longer will fail. In other words, the potential danger is in the last example much higher, although in both cases the vehicle actually not yet critically strayed from the given lane.

Ausgehend davon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches eine situationsadaptive Information bzw. Warnung des Fahrers vor dem ungewollten Verlassen der Fahrspur einerseits und gegebenenfalls entsprechende Eingriffsmaßnahmen andererseits ermöglicht.outgoing Of these, it is the object of the present invention to provide a method to create which is a situation-adaptive information or warning the driver before accidentally leaving the lane on the one hand and, where appropriate, appropriate intervention measures on the other hand allows.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.Is solved This object with a method according to the features of the claim 1.

Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Einflussnahme auf den Fahrer und das Fahrzeug in verschieden deutlichen Formen, die untereinander abgestuft sind, erfolgt. Die Formen oder Stufen der Einflussnahme umfassen dabei im Wesentlichen das Informieren des Fahrers, das Warnen des Fahrers und, falls letztendlich erforderlich, auch das Eingreifen in die Steuerung des Fahrzeugs.Especially the invention is characterized in that the influence on the driver and the vehicle in different clear forms, the graded among each other takes place. The forms or steps of the Influence thereby essentially comprises informing the Driver, warning the driver and, if necessary, also the intervention in the control of the vehicle.

Hierbei ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass sich der Zeitpunkt, die Zeitdauer, die Stufe und das Ausmaß der jeweiligen Einflussnahme in Abhängigkeit eines zu einem jeweiligen Zeitpunkt ermittelten Gefahrenpotentials bestimmt, wobei sich dieses Gefahrenpotential kombiniert aus dem Verhalten des Fahrers und aus der Fahrsituation des Fahrzeugs berechnen lässt. Durch die Regelung des Ausmaßes einer Einflussnahme sind innerhalb der drei Stufen – Informieren, Warnen, Eingreifen – weitere graduelle Abstufungen der Deutlichkeit der Einflussnahme, d.h. ihrer Wahrnehmbarkeit durch den Fahrer, möglich. Mit einer solchen Abstufung der Einflussnahme hinsichtlich ihrer Deutlichkeit wird erreicht, dass der Fahrer nicht gegen zu viele gleichartige Hinweise eines Fahrspur-Überwachungssystems abstumpft.in this connection it is according to the invention provided that the time, the duration, the level and the extent of respective influence in dependence a potential hazard determined at a given time determined, with this hazard combined from the Behavior of the driver and from the driving situation of the vehicle calculate leaves. By regulating the extent an influence are within the three levels - inform, Warning, intervention - further gradual Grades of clarity of influence, i. their perceptibility by the driver, possible. With such a gradation of influence over her Clarity is achieved that the driver is not against too many similar indications of a lane monitoring system blunts.

Dabei ist es für die Akzeptanz des Verfahrens durch den Fahrer weiterhin von Vorteil, wenn in einer aktuellen Gefahrensituation, in der bereits eine oder mehrere Einflussnahmen erfolgt sind, auf die der Fahrer nicht angemessen reagiert, die Einflussnahmen mit schrittweise erhöhter Deutlichkeit fortzusetzen. Die Deutlichkeit kann dabei durch die Wahl der nächsthöheren Stufe aus der Folge – Informieren, Warnen, Eingreifen – und/oder durch eine Kombination der Stufen und/oder das Ausmaß der gewählten Maßnahmen geregelt werdenthere is it for the acceptance of the procedure by the driver continues to be an advantage, if in a current dangerous situation, in the already one or Several influences have occurred, to which the driver is not appropriate reacts, the influence with gradually increased clarity continue. The clarity can thereby by the choice of the next higher stage from the episode - inform, warn, Intervention - and / or through a combination of levels and / or the extent of the measures chosen be managed

Die Fahrsituation des Fahrzeugs wird durch hinlänglich bekannte Objekterkennungssysteme detektiert, wie beispielsweise Radar, Lidar, Kamerasysteme oder Systeme basierend auf digitalen Karten (digitaler Horizont und Kartenattribute), gegebenenfalls gekoppelt mit Totwinkelsystemen. Mit derartigen Systemen lässt sich der Spurverlauf aufgrund der detektierten Fahrbahn und auf Basis der auf dieser Fahrbahn verlaufenden Linien ermitteln. Die Objekterkennungssysteme setzen dann das Fahrzeug in Bezug zu der detektierten Fahrspur. Darüber hinaus können diese Systeme Objekte, wie beispielsweise entgegenkommende sowie seitlich oder hinter dem Fahrzeug sich befindende andere Fahrzeuge, erkennen. In eine Erkennung und Berechnung des Fahrbahnverlaufs kann auch eine Objekterkennung zur Erkennung vorausfahrender Fahrzeuge bzw. zur Erkennung von stationären Objekten integriert sein.The Driving situation of the vehicle is provided by well-known object recognition systems detected, such as radar, lidar, camera systems or Systems based on digital maps (digital horizon and map attributes), optionally coupled with blind spot systems. With such systems let yourself the lane course due to the detected lane and on basis determine the lines running on this roadway. The object recognition systems then set the vehicle in relation to the detected lane. About that can out these systems objects, such as oncoming as well laterally or behind the vehicle located other vehicles recognize. In a recognition and calculation of the road course can also an object recognition for detection of preceding vehicles or for detection of stationary Be integrated into objects.

Alle Daten aus „externen" Erkennungssystemen werden mit „internen" sensorischen Messungen verrechnet, wie beispielsweise der Geschwindigkeit, Querbeschleunigung und so weiter, wobei bekanntermaßen Momentensensoren, Momentensteller, Gierratenmesser und so weiter zum Einsatz kommen können.All Data from "external" detection systems are charged with "internal" sensory measurements, such as the speed, lateral acceleration and so on further, being known Moment sensors, moment adjuster, yaw rate meter and so on can be used.

In die Ermittlung des Gefahrenpotentials und seine Beurteilung fließt gemäß der Erfindung eine Vielzahl von Parametern ein.In the determination of the hazard potential and its assessment flows according to the invention a variety of parameters.

Ein wichtiger Parameter ist beispielsweise der Straßentyp, auf welchem sich das Fahrzeug fortbewegt. So können unterschiedliche Strategien bei der Beurteilung des Gefahrenpotentials festgelegt werden, je nach dem, ob sich das Fahrzeug auf einer Autobahn, einer Bundesstraße oder einer Landstraße bewegt. So kann beispielsweise in Erwägung gezogen werden, das Verfahren auf Landstraßen abzuschalten, wenn die entsprechende Straßenführung als genügend abwechslungsreich und daher für den Fahrer als nicht ermüdungsgefährdend eingestuft werden kann.One important parameter is, for example, the type of road on which the Vehicle moved. So can Different strategies in the assessment of the potential danger depending on whether the vehicle is on a motorway, a federal highway or a highway emotional. For example, the procedure may be considered on highways switch off, if the appropriate road guidance as sufficiently varied and therefore for the driver is classified as not fatiguing can.

Ein weiteres Kriterium stellt die Spurbreite dar. Je kleiner die Spurbreite, umso kürzer der Zeitpunkt, zu welchem das Fahrzeug die seitliche Fahrspurmarkierung überfahren kann. Dementsprechend muss hier das Gefahrenpotential höher eingestuft werden und beispielsweise ein Warnzeitpunkt früher festgelegt werden.One Another criterion is the track width. The smaller the track width, the shorter the time at which the vehicle passes over the side lane mark can. Accordingly, the hazard potential must be rated higher here and, for example, a warning time to be set earlier.

Ein weiteres Kriterium ist der Grad beziehungsweise das Ausmaß der Krümmung der Fahrspur beziehungsweise einer Kurve. So muss bei kommenden engen Kurven der Fahrer schneller gewarnt werden als bei langgestreckten Kurven, da die Gefahr eines Abweichens von der Fahrspur bei gleicher Geschwindigkeit we sentlich höher ist. Je nach Höhe der Geschwindigkeit kann bereits hier systemseitig ein aktiver Eingriff in die Steuerung des Fahrzeugs erfolgen. Unter Umständen soll es möglich sein, dass ein Schneiden der Kurve explizit möglich ist. Hierbei wird eine Warnung beim Schneiden einer Kurve jedoch nur ausgegeben, wenn das fahrzeugseitige Objekterkennungssystem detektiert, dass sich auf der Nachbarspur ein Fahrzeug befindet. Hierbei kann dies sowohl für den vorderen als auch mittels eines Totwinkelsystems für den hinteren Fahrzeugbereich bewerkstelligt werden.One Another criterion is the degree or degree of curvature of the Lane or a curve. So must come in coming tight Curves of the drivers are warned faster than with elongated ones Curves, since the risk of deviating from the lane at the same Speed we considerably higher is. Depending on height The speed can already here systemically active intervention take place in the control of the vehicle. Under certain circumstances should it be possible that cutting the curve is explicitly possible. Here is a Warning when cutting a curve but only output if that Vehicle-side object detection system detects that is on the neighboring lane is a vehicle. This can both for the front as well as by means of a blind system for the rear Vehicle area be accomplished.

Ein weiterer Parameter, der in die Beurteilung des Gefahrenpotentials mit einfließt, ist die Art der Linien, welche sich auf der Fahrbahn befinden. So lässt sich einstellen, dass grundsätzlich ein Informieren beziehungsweise Warnen des Fahrers nur bei Überfahren von einfach oder doppelt durchgezogenen Linien auftritt. Handelt es sich aber beispielsweise um durchgezogene Linien bei einer Baustelle, wird aufgrund des fahrzeugseitigen Objekterkennungssystems die Umgebung und damit die Linien erfasst und bestimmt, dass es sich hierbei um eine Baustelle handelt.One additional parameter used in the assessment of the hazard with, is the type of lines that are on the roadway. So let yourself adjust that basically informing or warning the driver only when driving over of single or double solid lines occurs. These but it is, for example, solid lines at a construction site, is due to the vehicle-side object recognition system, the environment and so that the lines are captured and determined that they are is about a construction site.

Des Weiteren kann das Gefahrenpotential beim Überfahren einer durchgezogenen Linie dahingehend variieren, dass es sich für unterschiedliche Breiten des Seiten- beziehungsweise Standstreifens, sofern ein solcher vorhanden ist, unterschiedlich bestimmt. Bei einem breiteren Standstreifen ist das Gefahrenpotential niedriger als bei einem weniger breiten Standstreifen, da dem Fahrer weniger Raum und daher Zeit zum Reagieren verbleibt. Dementsprechend ist das Gefahrenpotential sehr hoch, wenn kein Standstreifen vorhanden ist oder wenn ein Objekt, wie beispielsweise ein liegen gebliebenes Fahrzeug, auf dem Standstreifen detektiert wird. Das Vorhandensein und die Breite des Standstreifens ebenso wie ein Fahrzeug auf dem Standstreifen kann wiederum über die bekannten Objekterfassungssysteme im Fahrzeug erfolgen.Furthermore, the danger potential when driving over a solid line can vary to the extent that it determines differently for different widths of the side or streak strip, if one is present. With a wider hard shoulder, the risk potential is lower than with a less pulp streaks, since the driver has less space and therefore time to react. Accordingly, the danger potential is very high when no hard shoulder is present or when an object, such as a vehicle that has been left behind, is detected on the hard shoulder. The presence and the width of the streak as well as a vehicle on the hard shoulder can in turn be done on the known object detection systems in the vehicle.

Befindet sich beispielsweise auf dem Standstreifen ein anderes Fahrzeug oder schließt die Straße ohne Standstreifen mit einer Leitplanke ab, kann gemäß der Erfindung dementsprechend der Zeitpunkt so festgelegt werden, dass ein Warnen des Fahrers oder ein Eingreifen in die Steuerung des Fahrzeugs bereits vor einem tatsächlichen Überfahren der seitlichen Fahrbahnmarkierung erfolgt, so dass genügend Sicherheitsabstand zu dem Fahrzeug beziehungsweise zu der Leitplanke in Abhängigkeit der noch zur Verfügung stehenden Zeit verbleibt.is For example, on the hard shoulder another vehicle or includes the street without hard shoulder with a guardrail, can according to the invention Accordingly, the timing should be set to be a warning the driver or intervention in the control of the vehicle already before actually driving over the side lane marking is done so that enough safety distance to the vehicle or to the guardrail in dependence still available remaining time.

Gemäß der Erfindung fließt neben diesen "externen" Parametern auch der "interne" Parameter des Verhaltens des Fahrers in die Beurteilung des Gefahrenpotentials mit ein. Hierbei ist sowohl das aktuelle als auch das dem gefährlichen Ereignis vorausgehende Verhalten des Fahrers von Interesse.According to the invention flows besides these "external" parameters too the "internal" parameter of behavior of the driver in the assessment of the hazard. in this connection is both the current and the dangerous event preceding Behavior of the driver of interest.

Das Verhalten des Fahrers kommt insbesondere zum Tragen, wenn die Müdigkeit beziehungsweise der Aufmerksamkeitszustand des Fahrers beurteilt werden soll. Auch hier gibt es im Stand der Technik bereits mehrere Vorschläge, die sich auf eine Detektion der Augen- bzw. Augenliderbewegung des Fahrers konzentrieren.The Behavior of the driver comes into play especially when the fatigue or the state of attention of the driver judged shall be. Again, there are already several in the prior art Proposals, referring to a detection of the eyelid or eyelid movement of the driver focus.

In Kombination mit den anderen Parametern wird die Warnschwelle erheblich herabgesetzt, wenn der Fahrer ermüdet ist, so dass die Reaktionszeit bei Warnung im Falle eines Spurverlassens des Fahrzeugs schneller zum Tragen kommen kann.In Combined with the other parameters, the warning threshold becomes significant lowered when the driver is tired, causing the reaction time when warning in case of lane departure of the vehicle faster can come to fruition.

Die Müdigkeit lässt sich beispielsweise durch die Lenkaktivität und/oder Führung des Fahrzeugs in der Fahrspur ermitteln. Führt der Fahrer beispielsweise nur minimale Lenk- und Pedalbewegungen aus, die der aktuellen Fahrsituation nicht mehr gerecht werden, lässt dies auf einen ermüdeten Zustand schließen. Bei hoher Lenkaktivität hingegen kann eine Warnschwelle höher angesetzt werden, da dieses Verhalten auf eine aktive Teilnahme am Verkehr schließen lässt. Durch solche Maßnahmen lässt sich die Anzahl von Fehlwarnungen vorteilhaft verringern, da eine Warnung vor einem Spurverlassen nur ausgelöst wird, wenn der Fahrer tatsächlich bis zu einem gewissen Grad an Aufmerksamkeit vermissen lässt oder ermüdet ist.The fatigue let yourself for example, by the steering activity and / or leadership of the Detect vehicle in the lane. For example, the driver leads Only minimal steering and pedal movements from the current driving situation can no longer do justice this on a fatigued Close state. At high steering activity however, a warning threshold can be set higher because this Behavior to an active participation in traffic. By such measures can the Advantageously reduce number of false warnings as a warning before a lane departure is only triggered when the driver is actually up to a certain extent misses attention or tired is.

Ein weiteres Kriterium für den Grad der Aufmerksamkeit des Fahrers ist darin zu sehen, ob sich die Hände des Fahrers in Kontakt mit dem Lenkrad befinden. Dies kann über im Lenkrad integrierte Drucksensoren beziehungsweise über kapazitive Sensoren detektiert werden. Befinden sich die Hände nicht am Lenkrad, wird dementsprechend eine frühe Information und bei drohender Spurverlassung eine frühe Warnung an den Fahrer herausgegeben. Gleiches gilt, wenn die Elektronik im Fahrzeug erkennt, dass vom Fahrer andere Aggregate zum akuten Zeitpunkt bedient werden, beispielsweise das Radio, die Klimaanlage und so weiter, da dies darauf schließen lässt, dass der Fahrer zumindest kurzzeitig von der Straße abgelenkt ist. Bei einem drohenden Abweichen des Fahrzeugs erfolgt unter solchen Bedingungen dementsprechend eine Herabsetzung der Warnschwelle.One another criterion for the degree of attention of the driver is to see if the Hands of the Driver in contact with the steering wheel. This can be over in the steering wheel integrated pressure sensors or detected via capacitive sensors become. Are not the hands are on the steering wheel, accordingly, an early information and at threatening Spurverlassung an early Warning issued to the driver. The same applies if the electronics recognizes in the vehicle, that other units to the acute Time to be served, for example, the radio, the air conditioning and so on, as this suggests that the driver at least briefly from the street is distracted. In the event of an imminent departure of the vehicle takes place Accordingly, under such conditions, a reduction of the Warning threshold.

Das System, welche das erfindungsgemäße Verfahren implementiert, kann mit einem der hinlänglich bekannten Navigationssysteme gekoppelt sein. So lassen sich sämtliche Daten hinsichtlich des Straßentyps, Krümmung, Art der Linien und so weiter für den jeweils aktuellen Ort und eine Vorausschau über einen größeren Bereich auch aus einer im Navigationssystem abgelegten Karte entnehmen.The System, which the inventive method implemented, can with one of the well-known navigation systems be coupled. So can all Data regarding road type, Curvature, Type of lines and so on for the current location and a preview of a larger area also from a map stored in the navigation system.

In diesem Zusammenhang werden Warnungen und ein Eingreifen in die Lenkung des Fahrzeugs nicht durchgeführt, wenn nachweislich der Routenführung des Navigationssystems gefolgt wird bzw. der Fahrer eine Weisung dieses Navigationssystems ausführt, beispielsweise bei einem Spurwechsel auf eine Autobahnausfahrt, obwohl er dabei vergessen hat, den Fahrtrichtungsanzeiger zu aktivieren.In In this context are warnings and intervention in the steering the vehicle is not carried out, if proven the route guidance of the navigation system is followed or the driver an instruction this navigation system executes, for example, when changing lanes to a motorway exit, although he forgot to activate the direction indicator.

Die vorgehend geschilderten Parameter und Mechanismen, die Einfluss auf den Zeitpunkt der Warnung bzw. des Eingriffs nehmen, werden gemäß der Erfindung grundsätzlich für die Evaluierung des Gefahrenpotentials herangezogen. In Abhängigkeit des im jeweiligen Zustand aufgrund dieser Parameter festgelegten Gefahrenpotentials werden die einzelnen Formen oder Stufen der Einflussnahme – Informieren, Warnen und, falls erforderlich, Eingreifen – ausgewählt und durchgeführt. Dabei bestimmt sich gemäß der Erfindung die genaue Form, die Dauer und die Variabilität der einzelnen Stufen durch das jeweils vorherrschende Gefahrenpotential, wobei sich dieses innerhalb des kurzen Zeitraums, der bei den üblicherweise auftretenden Geschwindigkeiten von Fahrzeugen zur Verfügung steht, schnell ändern kann.The previously described parameters and mechanisms that influence to take the time of the warning or the intervention according to the invention in principle for the Evaluation of the hazard potential. Depending on the in each state based on these parameters specified hazard potential become the individual forms or levels of influence - Inform, Warn and, if necessary, intervene - selected and executed. there is determined according to the invention the exact shape, duration and variability of each stage the prevailing danger potential, whereby this within the short period of time, at the commonly occurring speeds of vehicles available stands, can change quickly.

Dementsprechend beginnt bei einem geringen Gefahrenpotential das Verfahren gemäß der Erfindung mit einer reinen Information, um dem Fahrer kundzutun, dass ein Gefahrenpotential vorliegt. Bei ansteigendem Gefahrenpotential, beispielsweise bei deutlichem Abweichen von der Fahrspur, wobei jedoch noch genügend Raum für eine Reaktion des Fahrers zur Verfügung steht, eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, den Fahrer konkret zu warnen. Sollte das Gefahrenpotential jedoch erheblich ansteigen, weil der Fahrer weder auf das Informieren noch auf das Warnen reagiert, beispielsweise wenn dieser tatsächlich eingeschlafen sein sollte, sieht das Verfahren gemäß der Erfindung vor, aktiv in die Steuerung des Fahrzeugs, gegebenenfalls unterstützend zu einer verzögerten Reaktion des ermüdeten Fahrers, einzugreifen.Accordingly, with a low hazard potential, the method according to the invention begins with pure information to inform the driver that there is a danger potential. With increasing danger potential, for example at clear deviation from the lane, but still enough space for a reaction of the driver is available, the inventive method opens the possibility to warn the driver concretely. However, if the potential for danger increases considerably, because the driver reacts neither to the informing nor to the warning, for example if he / she has actually fallen asleep, the method according to the invention provides, active in the control of the vehicle, possibly in support of a delayed reaction of the vehicle tired driver to intervene.

Bei einem hohen Gefahrenpotential kann ein Warnen des Fahrers und ein Eingreifen in die Steuerung das Fahrzeugs sogar gleichzeitig erfolgen. Mit anderen Worten hängt es gemäß der Erfindung stets von dem ermittelten Gefahrenpotential ab, ob eine abgestufte Einflussnahme der Form: Informieren – Warnen – Eingreifen eingehalten wird, oder ob gleich eine Warnung oder ein Eingreifen in die Steuerung erfolgt.at a high risk potential can be a warning of the driver and a Intervene in the control of the vehicle even done simultaneously. In other words, it hangs it according to the invention always from the hazard identified, whether a graduated Influence of the form: Inform - Warn - Intervention is observed, or whether a warning or intervention in the control takes place immediately.

Gemäß der Erfindung kann das Informieren und/oder Warnen auf optische, akustische, haptische oder auf andere Weise fühlbar durchgeführt werden.According to the invention may be informing and / or warning on visual, acoustic, haptic or felt in another way carried out become.

Ein optisches Informieren und/oder Warnen kann mittels einer Blinkanzeige erfolgen, wobei es gemäß der Erfindung vorgesehen ist, dass sich die Blinkfrequenz und/oder gegebenenfalls die Farbe der Blinkanzeige in Abhängigkeit eines Gefahrenpotentials ändert, das heißt bei wachsendem Gefahrenpotential erhöht sich die Blinkfrequenz und beispielsweise die Farbe geht von orange in rot über.One Visual informing and / or warning can be achieved by means of a flashing indicator take place, it according to the invention is provided that the flashing frequency and / or optionally the color of the flashing indicator changes depending on a hazard potential, the is called with increasing danger potential the blinking frequency increases and For example, the color changes from orange to red.

Auf ähnliche Weise verhält es sich mit einem akustischen Hinweis an den Fahrer. Bei einem erhöhten Gefahrenpotential steigt die Frequenz einer Tonfolge und/oder gegebenenfalls die Lautstärke dieses Tones an.On similar Way behaves It sounds like an acoustic warning to the driver. At an increased risk potential increases the frequency of a tone sequence and / or, where appropriate, the volume of this tone at.

Bei einem haptischen System wird beispielsweise das Lenkrad und/oder der Fahrersitz unter Schwingungen gesetzt, wobei sich die Frequenz der Schwingungen in Abhängigkeit des Gefahrenpotentials ändern kann. Je größer das Gefahrenpotential, umso heftiger das Vibrieren des Lenkrades und/oder des Sitzes.at a haptic system, for example, the steering wheel and / or the driver's seat set under vibration, the frequency being the vibrations in dependence change the risk potential can. The bigger that Danger potential, the more violent the vibration of the steering wheel and / or the Seat.

Eine weitere Möglichkeit, die den Fahrer auf einen drohenden abnormalen Fahrverlauf hinweist, kann dadurch bewerkstelligt werden, dass kurzzeitig der Gurt durch reversible Gurtstraffer gestrafft wird, um auf den Fahrer eine Kraft auszuüben, die ihn auf die Fahrsituation aufmerksam machen soll. Gemäß der Erfindung ist es möglich, das Ausmaß der Gurtstraffung und auch die Schnelligkeit der Gurtstraffung bei steigendem Gefahrenpotential entsprechend umzusetzen. Ebenfalls kann ein kurzzeitiger Bremseingriff durchgeführt werden, um die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die aktuelle Fahrsituation zu lenken.A another possibility which may alert the driver to an imminent abnormal driving course be accomplished by the fact that briefly the belt by reversible The belt tensioner is tightened to exert a force on the driver to make him aware of the driving situation. According to the invention Is it possible, the extent of Belt tightening and also the speed of the belt tightening with increasing Implement danger potential accordingly. Also can be a short-term Brake intervention performed be to the driver's attention to the current driving situation to steer.

Selbstverständlich lassen sich alle vorhergehend geschilderten Maßnahmen und Mittel miteinander in adäquater Weise kombinieren.Of course, let all previously described measures and means with each other in adequate Combine manner.

Wenn weder das Informieren und schließlich das Warnen des Fahrers nicht fruchtet, weil dieser nicht in angemessener Weise und in angemessener Zeit zu reagieren vermag, wird aktiv in die Steuerung des Fahrzeugs als abschließende Maßnahme eingegriffen. Diese Maßnahmen können umfassen, dass mit entsprechend im Fahrzeug angeordneter Aktuatoren eine aktive rückführende Lenkbewegung durchgeführt wird oder eine Bremsung einzelner Räder kurzzeitig so erfolgt, dass das Fahrzeug zurück in die Spur geführt wird.If neither informing and finally warning the driver does not fructify because this is not done in an appropriate manner and in due time is able to react, is active in the control of the vehicle as final measure intervened. These measures can include that with appropriately arranged in the vehicle actuators an active returning steering movement is performed or a braking of individual wheels briefly so that the vehicle is led back into the lane.

Wird durch das fahrzeugseitige Erkennungssystem jedoch detektiert, dass der Fahrer nicht mehr reaktionsfähig ist, beispielsweise weil dieser nunmehr vollständig eingeschlafen ist, kann gemäß der Erfindung ein Abbremsen des gesamten Fahrzeugs, gegebenenfalls bis zum Stillstand des Fahrzeugs, durchgeführt werden, wobei hierbei auch die Warnblinkanlage zur Warnung anderer Verkehrsteilnehmer aktiviert werden kann. Befindet sich das Fahrzeug auf einer äußeren Spur, und wird ein Seitenstreifen erkannt, kann das Fahrzeug zur Vermeidung von Kollisionen aktiv diesen gelenkt werden. Alternativ ist es möglich, das Fahrzeug am Rand der eigenen Fahrspur zum Stillstand zu bringen.Becomes detected by the vehicle-side detection system, however, that the driver is no longer responsive is, for example, because this is now completely asleep, can according to the invention a braking of the entire vehicle, possibly to a standstill of the vehicle be, in which case the hazard warning lights to warn others Road users can be activated. Is the vehicle located on an outer track, and a side stripe is detected, the vehicle can avoid Collisions actively be directed this. Alternatively, it is possible that To bring the vehicle to a standstill at the edge of its own lane.

Es wird deutlich, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren, welches elektronisch und software-unterstützt umgesetzt werden kann, ein situationsadaptives Ansprechen der einzelnen Hinweisstufen an den Fahrer bis hin zu einem aktiven Eingriff in die Steuerung realisiert werden kann, so dass kritische Zustände vermieden werden und die Anzahl der Fehlwarnungen einerseits sowie die Anzahl der als Fehlwarnungen wahrgenommenen tatsächlichen Warnungen reduziert werden kann.It It is clear that by the inventive method, which electronically and software-supported can be implemented, a situation-adaptive response of the individual Note steps to the driver up to an active intervention in the control can be realized so that critical conditions are avoided and the number of false warnings on the one hand and the number reduces the actual warnings perceived as false warnings can be.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben.in the Below is an embodiment of the Clarification of the method according to the invention played.

Es wird von einer monotonen Fahrt auf einer autobahnähnlichen, das heißt im Wesentlichen geradeaus geführten Strecke mit großen Kurvenradien ausgegangen, wobei der Fahrer entweder abgelenkt oder ermüdet ist.It becomes from a monotonous ride on a highway-like, this means essentially straight ahead Track with big ones Curve radii are assumed, with the driver either distracted or tired is.

Das Fahrzeug beginnt die vorgesehene beziehungsweise durch den Straßenverlauf vorgegebene Spur zu verlassen. Das fahrzeugseitige optische Spurerkennungssystem erkennt aufgrund der Quergeschwindigkeit/-beschleunigung des Fahrzeugs und der sich veränderten Abstände zu den seitlichen durchgezogenen Linien, dass ein Abweichen von der Fahrbahn droht. Das System, welche das erfindungsgemäße Verfahren umsetzt, gibt ein erstes haptisches Signal an den Fahrer aus, indem das Lenkrad unter Vibration gesetzt wird. Der Fahrer sollte dies spüren, sofern sich seine Hände am Lenkrad befinden und entsprechende korrigierende Lenkbewegungen einleiten (Warnstufe 1).The vehicle begins to leave the intended or predetermined by the road track. The vehicle-side optical lane detection system recognizes due to the lateral speed / acceleration of the vehicle and the changed distances to the lateral solid lines, that threatens a departure from the roadway. The system implementing the method of the invention outputs a first haptic signal to the driver by setting the steering wheel under vibration. The driver should feel this, as long as his hands are on the steering wheel and initiate corresponding corrective steering movements (warning level 1).

Reagiert der Fahrer nicht, wird ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben, welches beispielsweise akustischer und optischer Art sein kann, indem ein Blinken mit korrespondierender Tonfolgefrequenz und/oder ein entsprechender Ton ausgegeben wird (Warnstufe 2).reacts the driver does not, a corresponding warning signal is issued, which may be acoustic and optical, for example by a blinking with a corresponding Tonfolgefrequenz and / or a corresponding tone is output (warning level 2).

Wird im fahrzeugseitigen Müdigkeitserkennungssystem erkannt, dass der Fahrer die für ein Führen eines Fahrzeugs notwendige Aufmerksamkeit nicht mehr zeigt beziehungsweise nicht mehr aufrecht erhalten kann, wird kurzzeitig ein Gurtstraffer aktiviert, um den Fahrer "aufzuwecken" (Warnstufe 3).Becomes in the vehicle-side fatigue detection system realized that the driver is the one for introduce no longer shows the necessary attention of a vehicle can no longer maintain, is a belt tensioner for a short time activated to "wake up" the driver (warning level 3).

Falls keine oder nur eine unzureichende Fahrerreaktion nach der Gurtstraffung erfolgt, erfolgt ein aktives Eingreifen in die Lenkung über einen im Fahrzeug vorgesehenen Lenkungssteller. Dadurch wird die Fahrzeugrichtung systemseitig in begrenztem Umfang aktiv korrigiert (Warnstufe 4).If no or only insufficient driver reaction after belt tightening takes place, an active intervention in the steering via a provided in the vehicle steering actuator. This will change the vehicle direction The system is actively corrected to a limited extent (warning level 4).

Liegt immer noch keine oder nur eine unzureichende Reaktion seitens des Fahrers vor, wird zusätzlich eine Einzelradbremsung eingeleitet, um das Fahrzeug auf der Spur zu halten (Warnstufe 5).Lies still no or only an inadequate response from the Driver's front will be additional a single wheel braking initiated to the vehicle on the track to keep (warning level 5).

Sollte aus irgendwelchen Gründen der Fahrer trotz der bereits aktiven Einflussnahme des fahrzeugseitigen Systems nicht in der Lage sein, entsprechend zu reagieren, wird das Fahrzeug letztendlich abgebremst, bis es zum Stillstand kommt, wobei die übrigen Verkehrsteilnehmer durch Aktiveren der Warnblinkanlage gewarnt werden können (Warnstufe 6).Should For some reason the driver despite the already active influence of the vehicle side Systems will not be able to respond accordingly the vehicle is finally decelerated until it comes to a standstill, the rest Road users are warned by activators of the hazard warning lights can (Warning level 6).

Claims

Method for holding a vehicle in a predetermined lane, in which the driving situation of the vehicle is detected and the behavior of the driver is monitored, and in the event of an imminent departure from the lane on the behavior of the driver and the driving situation of the vehicle is influenced, characterized in that the influencing takes place in differently distinct stages, as informing the driver and / or warning the driver and / or intervening in the control of the vehicle, time, duration, extent and level of influence depending on a hazard potential being selected which is determined from the behavior of the driver and from the driving situation of the vehicle.

Method according to claim 1, characterized in that that a repeatedly required within a dangerous situation Influence depending on Danger potential and from the driver's reaction to one already influence was exercised at a more significant level than previously activated becomes.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized that the informing and / or warning for the driver visually, acoustically, haptically and / or otherwise perceptible.

Method according to claim 3, characterized that the visual information and / or warning by means of a display or blinking, whereby the color of the display and / or the flashing frequency in dependence change from the danger potential.

Method according to claim 3, characterized that the acoustic informing and / or warning by means of a sound display takes place, wherein the audio frequency and / or Tonfolgefrequenz and / or volume depending change from the danger potential.

Method according to claim 3, characterized that the haptic informing and / or warning by means of a vibrating the steering wheel and / or the driver's seat follows, with the frequency the vibration in dependence of danger potential changes.

Method according to claim 3, characterized that the haptic informing and / or warning by means of a reversible Belt tightening takes place, whereby the force and / or the acceleration and / or the frequency the belt tightening depending change from the danger potential.

Method according to claim 3, characterized that the haptic informing and / or warning by short-term Braking and / or removing gas takes place, whereby strength and Duration of this measure dependent on change from the danger potential.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized that the intervention by means of a supporting or active steering movement and / or a track corrective braking of individual wheels takes place.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the intervention takes place by means of braking the vehicle, even to a standstill.

Method according to claim 10, characterized in that that in addition the hazard warning lights are activated.

Method according to one of claims 10 or 11, characterized that when braking the vehicle to the side edge of the lane or on the hard shoulder or in an emergency stop or on one Parking or on a hatched area is steered.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that as a parameter for the determination of the hazard potential road type and / or road width and / or the type and width of the line markings and / or the extent of the curvature of the line markers Street, on which the vehicle is moving, are used.

Method according to claim 13, characterized in that that the parameters from a detection of the road and the environment of the vehicle and / or taken from a stored in a navigation system map become.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the risk potential depending current and / or previous behavior of the driver is determined.

Method according to claim 15, characterized in that that the previous behavior of the driver via a detection of the steering angle at Steering is determined in comparison to the driving lane.

Method according to claim 15, characterized in that that the current behavior of the driver via a recognition of his line of sight, a recognition of the activity his eyelids, a recognition of whether the driver has his hands in contact with the steering wheel stops, a recognition of whether the driver operates controls in the vehicle and / or detects a detection of an extent of its steering and / or pedal activity becomes.

Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that a tiredness detection is used to detect the current behavior of the driver.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the risk potential depending is determined by the lateral acceleration of the vehicle.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the risk potential depending from a rapprochement speed is determined at the lane edge.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the risk potential depending from a rapprochement speed to vehicles and / or objects on neighboring lanes or on the roadside is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the risk potential depending from a rapprochement speed is determined on vehicles in their own lane.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the risk potential depending is detected by a detection of a construction site passage.