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Stand der
Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem mit redundanter Entscheidungseinheit.
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Kraftfahrzeuge
werden zunehmend mit Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet, die
den Fahrer bei der Führung
des Fahrzeugs unterstützen und/oder
ihn auf Gefahrensituationen hinweisen. Beispiele für solche
Fahrerassistenzsysteme sind elektronische Einparkhilfen, elektronische
Stabilitätssysteme
(ESP) zur fahrdynamischen Stabilisierung des Fahrzeugs, adaptive
Geschwindigkeitsregler (ACC; Adaptive Cruise Control), die in Verbindung
mit einem Radarsystem die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs
so regeln, daß ein
vorausfahrendes Fahrzeug in einem angemessenen Sicherheitsabstand verfolgt
wird, Kollisionswarnsysteme oder automatische Notbremssysteme zur
Kollisionsvermeidung bzw. Milderung der Kollisionsfolgen, Spurverlas sesswarnsysteme,
automatische Spurführungsassistenten
und dergleichen.
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Generell
umfassen solche System eine Sensorik mit einem oder mehreren Sensoren,
eine elektronische Verarbeitungseinheit zur Auswertung der Sensordaten
sowie eine Ausgabeschnittstelle zur Ausgabe von Warnhinweisen an
den Fahrer und/oder, im Falle von Systemen, die autonom in die Fahrzeugführung eingreifen,
ein Aktorsystem mit ein oder mehreren Aktoren für den Eingriff in die Fahrzeugführung. Die
Sensorik umfaßt
insbesondere Sensorkomponenten zur Erfassung des Fahrzeugumfelds,
beispielsweise Radar-, Laser-, Ultraschall-, Videosensoren und dergleichen.
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Häufig sind
im Rahmen der Fahrerassistenzfunktion Entscheidungen auf der Grundlage
der von der Sensorik gelieferten Informationen zu treffen. Zum Beispiel
weisen Kollisionswarnsysteme und Notbremssysteme eine Entscheidungseinheit
auf, die anhand der Sensordaten entscheidet, ob eine akute Kollisionsgefahr
besteht oder nicht. Entsprechend weisen Spurverlassenswarnsysteme
und automatische Spurführungsassistenten
eine Entscheidungseinheit auf, die entscheidet, ob das eigene Fahrzeug
die befahrene Fahrbahnspur zu verlassen droht.
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An
die Verläßlichkeit
der Entscheidungseinheit sind hohe Anforderungen zu stellen, da
unnötige Fehlwarnungen
vom Fahrer als störend
empfunden werden und die Akzeptanz solcher Systeme beeinträchtigen.
Noch wichtiger ist die Verläßlichkeit
im Fall von Systemen, die autonom in die Fahrzeugführung eingreifen,
da Fehlentscheidungen, etwa die unnötige Auslösung einer Notbremsung oder,
im Fall eines Spurführungsassistenten,
ein unnötiger
Eingriff in die Fahrzeuglenkung, gravierende Folgen haben und die
Fahrsicherheit beeinträchtigen
können.
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Passive
Sicherheitssysteme wie Airbags und dergleichen, bei denen Fehlentscheidungen
bzw. Fehlauslösungen
ebenfalls gravierende Folgen haben können, enthalten deshalb häufig redundante Auslösepfade.
In jedem Pfad wird dann vollständig unabhängig von
dem jeweiligen anderen Pfad eine Auslöseentscheidung getroffen, und
diese Entscheidungen werden durch ein logisches UND miteinander
verknüpft,
so daß eine
Auslösung
nur dann stattfindet, wenn die Resultate der mehreren redundaten Auslösepfade übereinstimmend
für eine
Auslösung sprechen.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen schafft ein
Fahrerassistenzsystem, bei dem die relevanten Entscheidungen mit
erhöhter
Verläßlichkeit
getroffen werden können.
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Dies
wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die
Entscheidungseinheit mindestens drei logisch aufeinander aufbauende
Module aufweist, von denen mindestens eines mehrere redundante Teilmodule
sowie eine Vergleichseinrichtung aufweist, die die Resultate der
Teilmodule vor ihrer Weitergabe an ein Nachfolgemodul auf Konsistenz
prüft.
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Erfindungsgemäß ist somit
die Redundanz der Entscheidungseinheit auf Modulebene implementiert.
Dies hat den Vorteil, daß Fehlentscheidungen
auch dann vermieden werden können,
wenn im Laufe des Entscheidungsprozesses in den redundanten Pfaden
mehrere Fehler auftreten, die sich gegenseitig aufheben. Wenn in
solchen Fällen
die Entscheidungseinheit in herkömmlicher
Weise redundant ausgeführt
wäre, in
dem Sinne, daß zwei
vollständig
unabhängig
arbeitende Entscheidungseinheiten vorgesehen sind, deren Ergebnisse
erst am Ende durch UND verknüpft
werden, so könnte
die Fehlerhäufung,
dazu führen,
daß beide
Entscheidungspfade ein übereinstimmendes,
jedoch fehlerhaftes Ergebnis liefern. Erfindungsgemäß wird dagegen
durch den modularen Aufbau der Entscheidungseinheit der Entscheidungsprozeß in mindestens
drei Schritte zerlegt, und zumindest die wichtigeren dieser Schritte
sind redundant ausgeführt,
wobei in diesen Schritten, d. h., in diesen Modulen, jeweils auch
eine Konsistenzprüfung
der Resultate stattfindet.
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Diese
Konsistenzprüfung
ermöglicht
es, Fehler in einem der redundanten Pfade mit wesentlich höherer Empfindlichkeit
zu erkennen als bei einem bloßen
Vergleich der Ja/Nein-Aussagen am Ende des Entscheidungsprozesses.
Insbesondere wird eine Fehlentscheidung in den Fällen vermieden, in denen die
Fehler in den verschiedenen redundanten Pfaden auf unterschiedlichen
Stufen, d. h., in unterschiedlichen Modulen auftreten. Auch in den
Fällen,
in denen die Fehler in beiden Pfaden innerhalb desselben Moduls
auftreten, besteht eine größere Wahrscheinlichkeit,
die Fehler zu erkennen, da die von den betreffenden Teilmodulen
gelieferten Zwischenresultate im allgemeinen nicht nur in einer Ja/Nein-Aussage
bestehen werden, sondern detailliertere Informationen enthalten,
die eine strengere Konsistenzprüfung
ermöglicht.
Auf diese Weise wird eine deutlich höhere Verläßlichkeit der Entscheidungseinheit
erreicht.
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Bei
den mindestens drei Modulen der Entscheidungseinheit handelt es
sich typischerweise um ein Sensormodul, ein oder mehrere Verarbeitungsmodule
und ein Entscheidungsmodul. Das Sensormodul und/oder mindestens
eines der Verarbeitungsmodule ist dann redundant ausgebildet und
weist eine Vergleichseinrichtung zur Erkennung von Inkonsistenzen
auf. Sofern am Ende einer Stufe eine Inkonsistenz festgestellt wurde,
wird der Entscheidungsprozeß abgebrochen,
was zu einer negativen Entscheidung des Entscheidungsmoduls äquivalent ist.
Andernfalls wird der Prozeß bis
zum Entscheidungsmodul fortgesetzt, das dann seine Entscheidung
auf der Grundlage konsistenzgeprüfter
und somit verläßlicher
Daten trifft.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Entscheidungseinheit eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems;
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2 eine
Skizze zur Erläuterung
der Arbeitsweise eines Fahrerassistenzsystems gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 eine
tabellarische Darstellung eines Entscheidungsprozesses in dem Fahrerassistenzsystem
nach 2;
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4 eine
Skizze zur Erläuterung
der Funktionsweise eines Fahrerassistenzsystems gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel;
und
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5 eine
tabellarische Darstellung eines Entscheidungsprozesses in dem Fahrerassistenzsystem
nach 4.
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In 1 ist
eine Entscheidungseinheit eines Fahrerassistenzsystems als Blockdiagramm
dargestellt. Als Beispiel kann angenommen werden, daß es sich
bei dem Fahrerassistenzsystem um ein Kollisionswarnsystem handelt.
Das Entscheidungssystem hat demgemäß die Entscheidung zu treffen,
ob eine akute Kollisionsgefahr besteht oder nicht.
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Das
Entscheidungssystem ist modular aufgebaut und umfaßt ein Sensormodul 10,
ein erstes Verarbeitungsmodul 12, ein zweites Verarbeitungsmodul 14 und
ein Entscheidungsmodul 16.
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Das
Sensormodul 10 ist redundant ausgeführt und umfaßt zwei
unabhängig
voneinander arbeitende Sensoren 18, 20 zur Erfassung
des Verkehrsumfelds. Beispielsweise kann es sich bei diesen Sensoren
um zwei unterschiedliche Radarsysteme (beispielsweise ein Long-Range-Radar
und ein Short-Range-Radar), um ein Radarsystem und ein Videosystem
oder ein Radarsystem und ein Ultraschallsystem handeln. Die Sensoren 18, 20 liefern Daten
D1 und D2, die die Ortskoordinaten und gegebenenfalls auch die Relativgeschwindigkeiten
von georteten Objekten (potentiellen Hindernissen) im Vorfeld des
Fahrzeugs angeben. Damit die redundant ermittelten Daten D1 und
D2 miteinander vergleichbar sind, wird zu ihrer Darstellung zweckmäßig ein
einheitliches Koordinatensystem verwendet.
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In
einer Vergleichseinrichtung 22 werden die Daten D1 mit
den Daten D2 verglichen, und nur wenn diese Daten innerhalb gewisser
Toleranzgrenzen übereinstimmen,
wird das übereinstimmende
Resultat an das erste Verarbeitungsmodul 12 übergeben. Andernfalls,
also wenn die Daten D1 deutlich von den Daten D2 verschieden sind,
ist anzunehmen, daß bei mindestens
einem der Sensoren 18, 20 eine Fehlmessung vorliegt,
so daß die
Daten nicht zuverlässig sind.
In diesem Fall wird der Entscheidungsprozeß abgebrochen, was im Ergebnis
bedeutet, daß das Entscheidungsmodul 16 die
Entscheidung trifft, daß keine
Kollisionsgefahr vorliegt (Block 24).
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Das
erste Verarbeitungsmodul 12 ist ebenfalls redundant ausgeführt und
umfaßt
zwei unabhängig
voneinander arbeitende Teilmodule 12a, 12b, die
beispielsweise durch unterschiedliche Hardwarekomponenten und/oder
unterschiedliche Software-Algorithmen gebildet werden. Wenn die
Vergleichseinrichtung 22 gültige Daten D1 oder D2 (oder
auch einen Mittelwert hieraus) an das Verarbeitungmodul 12 übermittelt,
so führen
die Teilmodule 12a und 12b an diesen Daten unabhängig voneinander
Berechnungen aus, die zu vergleichbaren Resultaten R1a und R1b führen. Beispielsweise
können
sich diese Berechnungen darauf beziehen, ob die Fahrbahn vor dem
eigenen Fahrzeug frei ist oder, sofern Hindernisse vorhanden sind,
ob zwischen diesen Hindernissen hinreichend große Lücken bestehen, so daß sie umfahren
werden können.
Gegebenenfalls können
die Teilmodule 12a und 12b dabei auch auf Zusatzinformationen
aus unterschiedlichen Quellen zugreifen, etwa zur Abschätzung der
Breite der georteten Hindernisse.
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Das
Verarbeitungsmodul 12 enthält eine Vergleichseinrichtung 26,
die die Resultate R1a und R1b miteinander vergleicht und analog
zu der oben beschriebenen Vergleichseinrichtung 22 arbeitet.
Falls eines der Teilmodule 12a oder 12b fehlerhaft
arbeitet, wird somit durch die Vergleichseinrichtung 26 eine Fehlentscheidung
verhindert.
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Auch
das zweite Verarbeitungsmodul 14 ist redundant ausgeführt, mit
Teilmodulen 14a und 14b und einer Vergleichseinrichtung 28.
Hier werden die Resultate R1a und/oder R1b weiter verarbeitet, etwa im
Hinblick auf Abstände
und Relativgeschwindigkeiten der georteten Objekte, um festzustellen,
ob, sofern keine Umfahrungsmöglichkeit
besteht, das eigene Fahrzeug noch rechtzeitig vor den Hindernissen zum
Stillstand gebracht werden kann. Die unabhängig voneinander gewonnenen
Resultate R2a und R2b können
dann bereits die Form einer Ja/Nein-Aussage haben, die über das
Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer akuten Kollisonsgefahr
entscheidet. Die Vergleichseinrichtung 28 vergleicht diese
Resultate, und wenn beide Resultate übereinstimmend "Ja" sind, veranlaßt die Vergleichseinrichtung 28 das
Entscheidungsmodul 16 zur Ausgabe der Entscheidung "Ja", d. h., zur Ausgabe
einer Kollisionswarnung an den Fahrer. In diesem Fall könnte das
zweite Verarbeitungsmodul 14 auch als Teil des Entscheidungsmoduls 16 betrachtet
werden.
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Es
ist jedoch auch eine modifizierte Ausführungsform denkbar, bei der
die Resultate R2a und R2b quantitative Zwischenresultate sind und
beispielsweise die Differenz zwischen dem kleinsten Abstand zum
Hindernis und dem voraussichtlichen Anhalteweg des eigenen Fahrzeugs
angeben. In diesem Fall ist die Funktion des Verarbeitungsmoduls 14 analog
zu der des Verarbeitungsmoduls 12, und die Vergleichseinrichtung 28 gibt
ein mehrwertiges Signal an das Entscheidungsmodul 16 aus,
das in diesem Fall als echtes Entscheidungsmodul, etwa durch Vergleich
des mehrwertigen Signals mit einem Schwellenwert, entscheidet, ob
eine Kollisionsgefahr besteht oder nicht. Das Entscheidungsmodul 16,
das nur einen relativ einfachen Verarbeitungsschritt auszuführen hat,
ist in diesem Fall nicht redundant ausgebildet.
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Es
versteht sich, daß allgemein
auch eine größere Anzahl
von Verarbeitungsmodulen vorgesehen sein kann. Ebenso können einzelne
oder auch alle Verarbeitungsmodule mehrfach ausgeführt sein.
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Die
Wirkungsweise der oben beschriebenen Entscheidungseinheit wird nachstehend
mit Bezug auf 2 und 3 anhand
eines Beispiels erläutert.
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2 zeigt
ein Fahrzeug 30, das mit einem Fahrerassistenzsystem 32,
nämlich
einem Kollisionswarnsystem ausgerüstet ist. Dieses Kollisionswarnsystem
enthält
eine Entscheidungseinheit gemäß 1.
Als Sensoren 18 und 20 sind ein Radarsensor und
ein Videosensor vorgesehen. Das Fahrzeug 30 nähert sich
beispielsweise einer Unfallstelle, an der sich zwei ruhende Hindernisse
A und B auf der Fahrbahn befinden. Beide Hindernisse werden sowohl vom
Radarsensor als auch vom Videosensor geortet.
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Aufgrund
eines internen Fehlers oder einer externen Störung ortet der Radarsensor 18 außerdem ein
Scheinhindernis F1, das in Wahrheit nicht vorhanden ist. Als Beispiel
kann angenommen werden, daß es
sich bei dem Scheinhindernis F1 um ein kleines auf der Straße liegendes
Blechteil handelt, das gefahrlos überfahren werden kann, das
jedoch durch den Radarsensor nicht von einem größeren Hindernis, etwa einem
stehenden Fahrzeug, unterschieden werden kann.
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Der
Videosensor 20 ortet fälschlich
ein Scheinhindernis F2. Eine Ursache für diese Fehlortung könnte z.
B. darin bestehen, daß sich
in Wahrheit ein dem Scheinhindernis F2 entsprechendes weiteres Fahrzeug
in relativ großem
Abstand hinter der Unfallstelle befindet und daß die Entfernung dieses Fahrzeugs
mit dem Videosystem, das nur eine. relativ ungenaue und fehleranfällige Entfernungsbestimmung
erlaubt, falsch eingeschätzt
wird, so daß das
Scheinhindernis F2 zwischen den Hindernissen A und B zu liegen scheint.
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In 3 sind
in der ersten und zweiten Zeile die von den jeweiligen Sensoren 18, 20 (Sensor
1 und Sensor 2) georteten Hindernisse und Scheinhindernisse aufgelistet.
Wäre die
Entscheidungseinheit abweichend von 1 so aufgebaut,
daß die
Daten der beiden Sensoren durchgängig
in parallelen, redundanten Zweigen verarbeitet werden, also die
Daten D1 unmittelbar, ohne Zwischenschaltung der Vergleichseinrichtung 22,
vom Teilmodul 12a verarbeitet würden und entsprechend die Daten
D2 unmittelbar vom Teilmodul 12b, so würde man als Resultat R1a eine
Lücken breite
L1 erhalten, die die Breite der Lücke zwischen dem Hindernis
B und dem Scheinobjekt F1 angibt. Diese Lücke ist so klein, daß sie vom dem
Fahrzeug 30 nicht durchfahren werden kann. Entsprechend
erhielte man als Resultat R1b eine Lückenbreite L2, die die Breite
einer Lücke
zwischen dem Hindernis A und dem Scheinhindernis F2 angibt. Auch
diese Lücke
könnte
nicht durchfahren werden. Wenn diese Resultate einfach logisch durch
UND verknüpft
würden,
erhielte man also als Ergebnis die Entscheidung, daß eine Umfahrung
des Hindernisses bzw. ein Durchfahren der Lücke zwischen A und B nicht
möglich
ist und es würde
(fälschlich)
eine Kollisionswarnung ausgegeben.
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Bei
der Entscheidungseinheit nach 1 erkennt
jedoch die Vergleichseinrichtung 22, daß das vom Radarsensor geortete
Scheinobjekt F1 nicht durch den Videosensor verifiziert wird und
umgekehrt das Scheinobjekt F2 nicht durch den Radarsensor verifiziert
wird. Die Daten D1 und D2 sind deshalb nicht konsistent, soweit
sie sich auf die Scheinhindernisse F1 und F2 beziehen. Da jedoch
außerdem
konsistente Ortungsdaten für
die Hindernisse A und B vorhanden sind, führt dies in vorliegenden Fall
nicht zum Abbruch der Entscheidungsprozedur, sondern lediglich dazu,
daß die
Ortungsdaten für
die Scheinhindernisse F1 und F2 eliminiert und nicht weiter berücksichtigt
werden (dritte Zeile in 3).
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Die
Teilmodule 12a und 12b berechnen deshalb aufgrund
der Ortungsdaten für
die echten Hindernisse A und B jeweils annähernd dieselbe Lückenbreite
L zwischen den Hindernissen A und B und stellen fest, daß diese
Lücke so
breit ist, daß sie
von dem Fahrzeug 30 durchfahren werden kann. Somit wird
trotz der fälschlichen
Ortung der Scheinhin dernisse F1 und F2 entschieden, daß keine
Kollisionsgefahr besteht, und es wird keine unnötige Kollisionswarnung ausgegeben
(letzte Zeile in 3).
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Ein
modifiziertes Beispiel ist in 4 und 5 dargestellt.
Das Fahrerassistenzsystem 32 des Fahrzeugs 30 weist
in diesem Falleinen Spurassistenten auf, der durch Eingriff in das
Lenksystem des Fahrzeugs automatisch dafür sorgt, daß das Fahrzeug etwa auf der
Mitte der von ihm befahrenen Fahrspur 34 bleibt, die in 4 durch
Fahrbahnmarkierungen 36 und 38 begrenzt ist. Diese
Fahrbahnmarkierungen werden vom Videosensor 20 erkannt. Der
Radarsensor 18 ortet und verfolgt ein vorausfahrendes Fahrzeug 40.
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Für das Fahrzeug 30 ist
außerdem
ein Gierratensensor 42 eingezeichnet, der die Gierrate
dieses Fahrzeugs mißt.
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Eine
Entscheidungseinheit im Fahrerassistenzsystem 32 hat in
diesem Fall die Aufgabe, anhand der Daten der verschiedenen Sensoren
zu entscheiden, ob das Fahrzeug 30 im Begriff ist, die
eigene Fahrspur zu verlassen. Diese Entscheidung erfolgt in drei
Schritten. In einem ersten Verarbeitungsmodul wird die Lage und
der Verlauf der Fahrspur 34 relativ zum eigenen Fahrzeug 30 bestimmt.
Im zweiten Schritt wird die Quergeschwindigkeit VY des Fahrzeugs 30 relativ
zur Fahrbahn bestimmt, also die Geschwindigkeit quer zur Längsrichtung
der Fahrbahn 34, um zu entscheiden, ob und in welchem Ausmaß sich das
Fahrzeug der rechten oder linken Fahrbahnmarkierung annähert. In
einem dritten Verarbeitungsmodul wird die Gierrate des Fahrzeugs 30 bestimmt,
um zu entscheiden, ob der Fahrer bereits selbst korrigierend in
die Lenkung eingegriffen hat, um das Fahrzeug annäähernd auf
der Spurmitte zu halten.
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Wie
in 5 tabellarisch dargestellt ist, umfaßt das erste
Verarbeitungsmodul zwei Teilmodule "Modul 1a" und "Modul 1b" für
eine redundante Spurerkennung einerseits anhand der Daten des Videosensors 20 und
andererseits anhand der Daten des Radarsensors 18.
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In 4 ist
als Beispiel angenommen, daß der
Videosensor 20 fehljustiert ist, so daß seine optische Achse 44 von
der Längsrichtung
des Fahrzeugs 30 abweicht. Das entsprechende Videobild
ist in 5 in der ersten Zeile in der rechten Spalte dargestellt.
Dieses Bild wird so interpretiert, daß die Fahrbahn 34 in
bezug auf die optische Achse 44 schräg nach links verläuft, also
das Fahrzeug in eine Linkskurve einfährt. Da außerdem die optische Achse 44 mit
der Längsmittelachse
des Fahrzeugs 30 identifiziert wird, erhält man auch
das falsche Resultat, das sich das Fahrzeug 30 nicht auf
der Fahrbahnmitte, sondern in der Nähe der rechten Fahrbahnmarkierung 38 befindet.
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Im
Teilmodul 1b (zweite Spalte in 5) werden
die Radardaten des vorausfahrenden Fahrzeugs 40 ausgewertet.
Diese Auswertung ergibt, daß das vorausfahrende
Fahrzeug 40 sich über
einen längeren
Zeitraum relativ genau in Geradeaus-Richtung des Fahrzeugs 30 befindet.
Daraus läßt sich
schließen,
daß die
Fahrbahn 34 geradlinig verläuft und jedenfalls keine Linkskurve
aufweist. Eine dem ersten Verarbeitungsmodul zugeordnete Vergleichseinrichtung
erkennt somit, daß die
Resultate der Teilmodule 1a und 1b einander widersprechen.
Schon hieraus läßt sich
schlie ßen,
daß ein
Fehler bei der Spurerkennung vorliegt und die Resultate des ersten
Verarbeitungsmoduls somit keine verläßliche Grundlage für eine Spurverlassenswarnung
oder einen automatischen Lenkeingriff bilden. Die Redundanz des
ersten Verarbeitungsmoduls setzt hier allerdings voraus, daß ein vorausfahrendes
Fahrzeug 40 vorhanden ist.
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Das
zweite Verarbeitungsmodul "Modul 2" (dritte Zeile in 5)
ist hier nicht redundant ausgebildet, da die Giergeschwindigkeit
des Fahrzeugs (in bezug auf die Fahrbahn) nur anhand des Videosystems
erkannt werden kann. Trotz der Fehljustierung des Videosensors 20 ehält man hier
das (richtige) Resultat, daß die
Quergeschwindigkeit VY des Fahrzeugs 30 gleich null ist,
da der Abstand der optischen Achse 44 zu den Fahrbahnmarkierungen 36 38 zeilich
konstant bleibt.
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Das
dritte Verarbeitungsmodul zur Bestimmung der Gierrate weist in diesem
Beispiel drei redundante Teilmodule "Modul 3a", "Modul 3b" und "Modul 3c" auf (dritte bis
sechste Zeile in 5). Das Teilmodul 3a bestimmt
die Gierrate unmittelbar anhand des Signals des Gierratensensors 42 und
liefert im gezeigten Beispiel das Resultat, daß die Gierrate gleich null
ist. Das Teilmodul 3b bestimmt die Gierrate anhand der
Daten des Videosensors 20. Dies ist möglich, weil sich bei einer
Gierbewegung des Fahrzeugs 30, beispielsweise nach links,
alle ruhenden Objekte, etwa die Fahrbahnmarkierungen 36, 38 sowie
ein Objekt 46 am Fahrbahnrand, im Videobild scheinbar nach
rechts bewegen. Dieser Bewegung ist allerdings eine Bewegungskomponente überlagert,
die aus der Fortbewegung des Fahrzeugs 30 resultiert und
dazu führt,
daß sich
Objekte in der rechten Bildhälfte
scheinbar nach rechts und Ob jekte in der linken Bildhälfte scheinbar
nach links bewegen. Dennoch ist die Gierbewegung daran zu erkennen, daß eine der
beiden Bewegungsrichtungen dominiert. Im gezeigten Beispiel wird
durch die Fehljustierung des Videosensors 20 eine dominierende
Bewegung nach rechts vorgetäuscht
(fünfte
Zeile in 5), was fälschlich als eine Gierbewegung
des Fahrzeugs nach links interpretiert wird.
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Im
dritten Teilmodul 3c wird auf analoge Weise die Gierrate
anhand der kollektiven Ortungs-Winkeldaten der vom Radarsensor 18 georteten
Objekte bestimmt. Da im gezeigten Beispiel das vorausfahrende Fahrzeug 44 stets
in derselben Richtung geortet wird, erhält man als Ergebnis die Gierrate
null. Die Resultate der Teilmodule 3a und 3c widersprechen somit
dem Resultat des Teilmoduls 3b, und auch anhand dieser
Inkonsistenz ist eine Fehlfunktion eines der drei Teilmodule des
dritten Verarbeitungsmoduls zu erkennen, so daß eine Fehlreaktion des Spurassistenten
vermieden werden kann. Der Widerspruch zwischen den Resultaten der
Teilmodule 3a und 3b bliebe selbst dann bestehen,
wenn das vorausfahrenden Fahrzeug 44 nicht vorhanden wäre.
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In
dem in 4 und 5 dargestellten Beispiel ermöglicht es
die Redundanz der Entscheidungseinheit auf Modulebene, einen Systemfehler, im
gezeigten Beispiel eine Fehljustierung des Videosensors 20,
zu erkennen. Natürlich
läßt sich
diese Information auch dazu nutzen, eine Fehlermeldung auszugeben
und den Fahrer zu einem Werkstattbesuch zu veranlassen.
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Auf
analoge Weise könnten
mit dem in 5 gezeigten Aufbau der Entscheidungseinheit
auch Fehlentscheidungen vermieden werden, die auf anderen Fehlerquellen
beruhen, beispielsweise auf einer Fehlinterpretation eines unklaren
Videobildes, auf Meßfehlern
des Gierratensensors 42 und dergleichen.
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Die
Erfindung wurde oben am Beispiel einer Kollisionswarnfunktion erläutert, ist
jedoch auch bei Entscheidungseinheiten anwendbar, die andere Funktionen
haben, z. B. einen automatischen Eingriff in die Lenkung, eine automatische
Betätigung
des Gaspedals und dergleichen.