DE102005009701A1

DE102005009701A1 - Nachbildung akustisch wirkender Spurmarkierungen

Info

Publication number: DE102005009701A1
Application number: DE200510009701
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Hahn; Avshalom Dipl.-Ing. Suissa; Magnus Dipl.-Ing. Rau
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: DE102005009701B4

Abstract

Im Rahmen des Systems zur Spurverlass-Warnung wird mittels Sensoren die Umgebung eines sich auf einer Fahrspur bewegenden Fahrzeuges erfasst. Mittels dieser erfassten Sensordaten wird festgestellt, ob das Fahrzeug die von ihm befahrene Fahrspur verlässt, so dass dann, wenn das Fahrzeug unbeabsichtigt die Spur verlässt, der Fahrzeugführer mittels eines Vibrationssignals gewarnt wird. In erfinderischer Weise wird hierbei das Vibrationssignal mittels mechanischer Anregung der Radaufhängungen des Fahrzeuges, insbesondere des aktiven Federungssystems, erzeugt. Durch dieses besonders vorteilhafte Warnkonzept wird ein Fahrzeugführer besonders wirksam vor dem Verlassen der aktuellen Fahrspur gewarnt, da er das durch das Vibrationssignal gebildete Warnsignal direkt aus seiner Erfahrung der Gefahrensituation zuordnen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Spurverlass-Warnung nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 5.
Auf Grund von Müdigkeit oder der Bedienung von Audio- oder Telefonsystemen, werden Kraftfahrer häufig von ihrer eigentlichen Aufgabe, dem Führen des Fahrzeuges auf seiner Fahrspur abgelenkt. Verlässt das Fahrzeug deshalb unbeabsichtigter Weise seine augenblickliche Fahrspur wird dies durch den Fahrzeugführer meist zu spät bemerkt, um noch richtig zu reagieren und einen Unfall abzuwenden.
Um diesbezüglich den Fahrer bei seiner Führungsaufgabe zu unterstützen kommen deshalb zunehmend Assistenzsysteme (Spurassistenten) zum Einsatz. Hierbei wird in der Regel eine Kamera, welche den Fahrbereich direkt vor dem Kraftfahrzeug erfasst, hinter dessen Windschutzscheibe angebracht. Die mittels dieser Kamera gewonnenen Bilddaten werden hinsichtlich der Fahrposition innerhalb der Fahrspur analysiert, in dem sich die Bildverarbeitung an dem Verlauf der Fahrbahnmarkierungen orientiert. Anhand dieser Information und der Eigengeschwindigkeit wird kontinuierlich geprüft, ob die Gefahr besteht, dass das Kraftfahrzeug die Fahrspur verlassen könnte.
Wird dabei ein kritischer Wert unterschritten, wird der Fahrzeugführer gewarnt.
Zur Warnung eines Fahrzeugführers ist es beispielsweise bekannt, mittels der Audioanlage des Fahrzeugs ein akustisches Signal (Nagelbandrattern) auszugeben, welches er beispielsweise bereits von den in Baustellenbereichen angebrachten Fahrspurmarkierungen kennt. Dabei wird das Geräusch richtungsselektiv so ausgegeben, dass es dem Fahrer über die Lautsprecher aus der Richtung dargeboten wird, in die er von der Fahrspur abzukommen droht. Durch dieses richtungweisende Warnsignal werden die Fahrzeuglenker veranlasst instinktiv ihr Fahrzeug in die richtige Richtung zu lenken.

Auch ist es bekannt den Fahrzeugführer mittels haptischer Reize, beispielsweise dem Zittern des Lenkrades oder der Vibration des Fahrersitzes zu warnen. So wird in der japanischen Offenlegungsschrift JP 2001-341599 ein Spurverlass-Warnsystem beschrieben, bei welchem zur richtungs-selektiven Warnung des Fahrzeugführers in dessen Sitz in die der Sitzfläche sowie in die Rückenlehne rechts und links Vibratoren eingebracht werden. Dieser Vibrationsalarm wird zudem durch zwei weitere Vibratoren auf dem Bodenbereich links und rechts unterhalb der Pedalanlage ergänzt, so dass der Fahrzeugführer zur Warnung auch über seine Fußauflage richtungsselektive Vibrationsreize empfängt.

Aufgabe der Erfindung ist es ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ein verbessertes System zur Spurverlass-Warnung zu finden, welches sich kostengünstig realisieren läst.

Die Aufgabe wir durch ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignet Vorrichtung zur Spurverlass-Warnung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche beschrieben.

Bei dem Verfahren zur Spurverlass-Warnung wird mittels Sensoren die Umgebung eines sich auf einer Fahrspur bewegenden Fahrzeuges erfasst. Mittels dieser erfassten Sensordaten wird festgestellt, ob das Fahrzeug die von ihm befahrene Fahrspur verlässt, so dass dann wenn das Fahrzeug unbeabsichtigt die Spur verlässt, der Fahrzeugführer mittels eines Vibrationssignals gewarnt wird. In erfinderischer Weise wird hierbei das das Vibrationssignal mittels mechanischer Anregung der Radaufhängungen des Fahrzeuges, insbesondere des aktiven Federungssystems, erzeugt. Durch dieses besonders vorteilhafte Warnkonzept wird ein Fahrzeugführer besonders wirksam vor dem Verlassen der aktuellen Fahrspur gewarnt, da er das durch das Vibrationssignal gebildete Warnsignal direkt aus seiner Erfahrung der Gefahrensituation zuordnen kann. Der Fahrerführer ist nicht gefordert einen zusätzlich und unnatürlich auf ihn einwirkenden Reiz richtig einer Gefahrensituation zuzuordnen und erfährt wird hierdurch eine zusätzliche Entlastung. Durch die gewinnbringende Verwendung der ohnehin bereits im Fahrzeug vorhandenen Aktuatorik der aktiven Federung müssen keine zusätzlichen Vibrationssensoren mit zugehöriger Verkabelung und notwendigem Steuergerät in das Fahrzeug eingebracht werden, so dass zusätzliche Kosten vermieden werden können.

In besonderer Weise wird die mechanische Anregung der Radaufhängung des Fahrzeuges durch geeignete Anregung eines im Fahrzeug bereits vorhandenen aktiven Federungs- oder Fahr werkssystems bewerkstelligt. Derartige Systeme sind beispielsweise unter der Bezeichnung ,Active Body Control (ABS)' bekannt. Entsprechend wird auch in der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 38 284 A1 eine Vorrichtung zur aktiven Fahrwerksregelung bei Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, welche eine schnelle Nivearegulierung in das Federungssystem des Fahrzeuges einbezieht. Hierbei werden zusätzlich zu den passiven Feder- und Dämpferelementen noch aktive oder semiaktive Dämpfer zugeordnet. Hierdurch wird eine Niveauregulierung erreicht, welche eine einstellbare Fahrzeughöhe aufrechterhält. Entsprechend beschreibt die Offenlegungsschrift DE 103 08 667 A1 ein aktives Fahrwerkssystem, bei welchem registriert wird, ob der Zustand der Komponenten des Antriebsstrangs in einem in der Zukunft liegenden Zeitintervall mit einem Impuls beaufschlagt wird. Ist dies der Fall, wird eine Komponente der Dämpfung und/oder Federung des Fahrwerks bereits vorausschauend zur Reaktion auf den zu erwartenden Impuls aktiviert.

Im Gegensatz zur konventionellen Nutzung der aktiven Federungssystemen wird im Rahmen der Erfindung nun das Zusammenspiel elektronischer, hydraulischer und mechanischer Bauteile so gesteuert, dass ein die Fahrzeugkarosserie anstelle eines ruhigen Verhaltens in Vibration versetzt wird. Das Vibrationssignal wird bei Eingriff in ein aktives Federungssystem dabei durch dessen Steuereinheit gewinnbringend so gesteuert, dass es auf die hydraulischen Stellzylinder der Federbeine einwirkt; diese sind zwischen den Schraubenfedern und der Karosserie angeordnet und üben angesteuert Zusatzkräfte aus, um die Federwirkung und somit die Niveauregulierung zu beeinflussen.

Hierbei wird die Karosserie besonders vorteilhaft über die Radaufhängungen bzw. die Federbeine nur von der Seite aus in Vibration gesetzt, welche der Fahrspurseite entspricht auf welcher das Fahrzeug droht die Fahrspur zu verlassen. Gewinnbringend wird das Vibrationssignal dabei so gesteuert, dass dessen Intensität so gesteuert wird, das sie sich zumindest zeitweise proportional mit der Quergeschwindigkeit des Fahrzeuges in Bezug auf den Verlauf seiner Fahrspur ändert.

Besonders effizient wirkt das System zur Fahrspurverlass-Warnung, wenn das Vibrationssignal dem durch erhabene bzw. in den Fahrbahnbelag gefräste Fahrspurmarkierungen verursachte Nagelbandrattern nachgebildet ist. Hierdurch wird der Fahrer durch ein ihm vorbekanntes Signal gewarnt; zusätzlich werden auch die anderen Fahrzeuginsassen nicht durch ungewohnte Warnsignale aufgeschreckt oder gestört.

Wenn die Sensoren zur Umfassung des Umfeldes um das Fahrzeug auch eine auf die Fahrbahnoberfläche gerichtete Kamera umfassen, kann in vorteilhafter Weise aus den Bilddaten auch die Art der Fahrspurbegrenzung ermittelt werden. An das ermittelte Unterbrechungsintervall (durchgezogene Linie, unterbrochene Linie, gepunktete Linie) der Fahrspurbegrenzung lässt sich das Vibrationssignal gewinnbringend dann bezüglich seines Signal/Pause-Verhältnis anpassen. Hierdurch ergibt sich ein ,natürliches' Vibrationsverhalten, wie es ein Fahrzeugführer von entsprechend bearbeiteten (erhaben oder gefräst) Fahrspurmarkierungen erwarten würde.

Alternativ oder ergänzend zu der Auswertung von Kamerabilddaten ist es ebenso denkbar, die Informationen über die Art und Ausgestaltung der Fahrspurmarkierungen aus einer mit einem Navigationssystem gekoppelten digitalen Straßenkarte auszulesen. Derartige Systeme bieten gegenüber Kamerasystemen den Vorteil, dass sie unabhängig von Licht- und Witterungsverhältnissen sind.

Um das Vibrationssignal so ,natürlich' als möglich zu gestalten, sollte es zu dem Zeitpunkt ausgelöst werden, zu welchem mittels erfasster Sensordaten festgestellt wird, dass ein Reifen die Fahrspurmarkierung berührt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Vibrationssignal durch die Radaufhängung bzw. die aktive Federung die diesem Reifen zugeordnet ist erzeugt wird.

Claims

Verfahren zur Spurverlass-Warnung, bei welchem mittels Sensoren die Umgebung eines sich auf einer Fahrspur bewegenden Fahrzeuges erfasst wird, und bei welchem mittels der erfassten Sensordaten festgestellt wird, ob das Fahrzeug die von ihm befahrene Fahrspur verlässt, wobei dann wenn das Fahrzeug unbeabsichtigt die Spur verlässt, der Fahrzeugführer mittels eines Vibrationssignals gewarnt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationssignal mittels mechanischer Anregung der Radaufhängungen des Fahrzeuges, insbesondere des aktiven Federungssystems, erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationssignal dem durch erhabene bzw. in den Fahrbahnbelag gefräste Fahrspurmarkierungen verursachte Nagelbandrattern nachgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationssignal in seinem Signal/Pause-Verhältnis, dem Unterbrechungsintervall der durch das Fahrzeug überfahrenen Spurmarkierungen nachgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnung mittels des Vibrationssignals zu dem Zeitpunkt ausgelöst wird, zu welchem mittels erfasster Sensordaten festgestellt wird, dass ein Reifen die Fahrspurmarkierung berührt.
Vorrichtung zur Spurverlass-Warnung, umfassend Sensoren zur Erfassung der Umgebung eines sich auf einer Fahrspur bewegenden Fahrzeuges, umfassend eine Datenverarbeitungseinheit, um auf Basis der Sensordaten einen Spurverlass des Fahrzeuges zu ermitteln, sowie umfassend ein Mittel zur Erzeugung und Übertragung von Vibrationen auf den Führer des Fahrzeuges, dann wenn dieses unbeabsichtigt die Fahrspur verlässt, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erzeugung und Übertragung der Vibrationen das an das Fahrzeugchassis gekoppelte aktive Federungssystem des Fahrzeuges ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zur Erfassung des Umfeldes um das Fahrzeug eine Kamera und/oder eine an ein Navigationssystem gekoppelte digitale Straßenkarte umfassen.