DE102005057251A1

DE102005057251A1 - Verfahren zum automatischen Aus- und Wiedereinschalten einer Fahrassistenzvorrichtung

Info

Publication number: DE102005057251A1
Application number: DE102005057251A
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl.-Inform. Gern; Volker Dipl.-Ing. Oltmann; Bernd Dipl.-Inform. Woltermann; Zoltan Dr.-Ing. Zomotor; Rainer Dipl.-Ing. Möbus; Tom van den Dipl.-Ing. Elst
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-06

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Fahrassistenzvorrichtung zur automatischen Spurhaltung (LKS) eines Fahrzeugs beschrieben, welches die Verfahrensschritte: DOLLAR A - Erfassung mindestens einer für den zuverlässigen Betrieb der Fahrassistenzvorrichtung maßgeblichen Randbedingung (A, B, C), DOLLAR A - Entscheidung, ob eine der erfassten Randbedingungen (A, B, C) einen zugeordneten Grenzwert (OGA, UGB) über- oder unterschreitet, und DOLLAR A - automatische Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung bei Über- oder Unterschreiten eines oder mehrerer zugeordneter Grenzwerte (OGA, UGB) durch mindestens eine erfasste Randbedingung (A, B, C) DOLLAR A umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Unterstützung von Fahrern von Kraftfahrzeugen (KFZ) sind als Lane-Departure-Warning-Systeme (LDW) bezeichnete Fahrassistenzvorrichtungen bekannt, welche den Fahrer vor einem drohenden Abkommen des KFZ von der Fahrspur oder der Fahrbahn beispielsweise mittels Warnanzeigen im Bereich des Armaturenbretts, akustische Warnungen und dergleichen warnen.
Darüber hinaus sind als Lane-Keeping-Systeme (LKS) bezeichnete Fahrassistenzvorrichtungen bekannt, welche durch Eingriff in oder automatische Steuerung von beispielsweise Lenkung, Bremse und Motorsteuerung ein KFZ unter ausreichender Beabstandung von anderen Verkehrsteilnehmern automatisch und unabhängig vom Fahrer in einer dem Straßenverlauf folgenden Fahrspur halten.
Bei LDW ist das Problem bekannt, dass bei allzu häufiger oder aber gegebenenfalls auch allzu später Ausgabe von Warnungen das Vertrauen des Fahrers in eine solche Fahrassistenzvorrichtung sinkt. Darüber hinaus ist bekannt, in kritischen Situationen, in denen die volle Aufmerksamkeit des Fahrers gefordert ist, die Ausgabe von Warnungen durch das LDW zu unterdrücken.

Aus DE 103 11 241 A1 ist bekannt, durch eine Analyse des Verlaufs einer befahrenen Straße festzustellen, ob sich diese Straße für eine automatische Fahrspurerkennung und in diesem Zusammenhang für die Wirksamschaltung eines LDW eignet. Wird die Straße als ungeeignet befunden, wird das LDW deaktiviert. Das LDW wird erst dann wieder aktiviert, wenn festgestellt wird, dass ein für die automatische Fahrspurerkennung geeigneter Straßenverlauf vorliegt. Ein Straßenverlauf wird dann als geeignet angesehen, wenn er außerhalb von Ortschaften liegt und einen bestimmten Kurvenmindestradius nicht unterschreitet. Der Straßenverlauf wird dabei mittels digitaler Karten oder mittels Umgebungssensoren, wie etwa Kameras erfasst.

Aus DE 103 39 647 A1 ist bekannt, eine Warneinrichtung, die sicherheitskritische Zustände eines Fahrzeugs angibt, an den Fahrstil des Fahrers anzupassen. Dabei ist vorgesehen, beispielsweise LDW Warnungen zu unterlassen, wenn ein sportlicher Fahrstil festgestellt wurde.

Aus DE 103 52 967 A1 ist ein LDW bekannt, bei dem die Ausgabe von Warnungen bei einer Änderung der Fahrspurbreite und bei Eingriff einer anderen Fahrassistenzvorrichtung, wie beispielsweise dem Elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) oder der Anti-Schlupf-Regelung (ASR) unterdrückt wird, um den Fahrer des KFZ in einer solchen Situation nicht durch die Ausgabe einer Warnung abzulenken.

Aus DE 102 54 247 A1 ist bekannt, Warnungen eines LDW zu unterdrücken, wenn eine Aktivität des Fahrers, und damit ein absichtliches Verlassen der Fahrspur erkannt wird.

Aus DE 195 11 210 A1 ist eine Fahrassistenzvorrichtung zur Hinderniserkennung und Kollisionsverhinderung bekannt, bei der ein Ausfall eines abstandgebenden Sensors angezeigt wird. Darüber hinaus ist aus DE 195 11 210 A1 bekannt, die Ausgabe von Warnungen unterhalb einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit, bei einer Betätigung der Bremse, sowie bei einer Verschmutzung eines oder mehrerer Sensoren zu unterdrücken.

Aus DE 696 04 196 T2 ist ein LDW bekannt, bei dem die Ausgabe von Warnungen durch das Setzen eines Blinkers unterdrückt oder unterbrochen werden kann. Darüber hinaus ist aus DE 696 04 196 T2 bekannt, die Ausgabe von Warnungen auf schneebedeckter Fahrbahn oder beim Anhalten auf einer weißen Linie zu unterdrücken oder zu unterbrechen, sowie den korrekten Betrieb der Sensoren permanent zu überwachen und gegebenenfalls Defekte anzuzeigen.

Aus EP 0 896 918 B1 ist ein LDW bekannt, bei dem eine Ausgabe einer Warnung bei einer zu engen Fahrspur sowie bei einem auf der eigenen Fahrspur erkannten Hindernis unterdrückt wird.

Ein zuverlässiger Betrieb von LKS ist weitaus kritischer zu betrachten, als der Betrieb von LDW oder anderen Fahrassistenzvorrichtungen, welche lediglich Warnungen ausgeben, da sich der Fahrer eines mit LKS ausgestatteten KFZ weitestgehend darauf verlässt, dass sein KFZ vom LKS selbständig innerhalb einer dem Straßenverlauf folgenden Fahrspur gehalten wird.

Aufgabe der Erfindung:

Eine Aufgabe der Erfindung ist demzufolge, die Zuverlässigkeit von LKS und LDW und damit die Fahrsicherheit von mit automatischen Spurhaltung (LKS) oder Spurverlasswarnung (LDW) ausgestatteten KFZ zu verbessern.

Zur Vereinfachung des Verständnisses der Erfindung wird diese nachfolgend anhand einer Realisierung in einem LKS beschrieben. Selbstverständlich eignet sich die Erfindung gleichsam für die Verwendung bei einem System zur Spurverlasswarnung (LDW).

Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile:

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung gelöst durch die Verfahrensschritte:

– Erfassung mindestens einer für den zuverlässigen Betrieb der Fahrassistenzvorrichtung maßgeblichen Randbedingung, wie etwa eines Umgebungszustands, eines Fahrzeugzustands oder eines Sensorzustands,
– Entscheidung, ob eine oder mehrere der erfassten Randbedingungen jeweils einen zugeordneten Grenzwert über- oder unterschreitet, und
– Automatische Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung bei Über- oder Unterschreiten eines oder mehrerer zugeordneter Grenzwerte durch mindestens eine erfasste Randbedingung.

Ein LKS kann unter bestimmten Randbedingungen nicht funktionieren oder aber die Funktion anderer wichtiger Systeme negativ beeinflussen, zum Beispiel in kritischen Situationen in denen sicherheitsrelevanten Systeme wie ESP oder CMS (Collision Mitigation System) aktiv sind. Durch das gezielte, automatische Ausschalten des LKS in Abhängigkeit von für eine zuverlässige Funktion oder Verfügbarkeit des LKS wesentlicher Randbedingungen kann eine Steigerung der Fahrsicherheit von mit LKS ausgestatteten KFZ erzielt werden.

Gemäß einer vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt:

– Automatisches Wiedereinschalten der Fahrassistenzvorrichtung, sobald der oder die Grenzwerte, welche durch Über- oder Unterschreitung durch eine oder mehrere Randbedingungen zu einem automatischen Abschalten der Fahrassistenzvorrichtung geführt haben, wieder unter- oder überschritten werden

vorgesehen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für ein automatisches Wiedereinschalten der Fahrassistenzvorrichtung absehbar sein muss, dass die jeweilige Randbedingung, die durch Über- oder Unterschreiten ihres zugeordneten Grenzwerts zu einem automatischen Abschalten der Fahrassistenzvorrichtung geführt hat, für einen voreinstellbaren Zeitraum diesen Grenzwert nicht mehr über- oder unterschreiten wird. Hierzu werden beispielsweise die zeitlichen Änderungen der Randbedingungen erfasst und ausgewertet und/oder eine zeitliche Vorausschau zumindest einzelner Randbedingungen durchgeführt, beispielsweise durch Beobachtung des weiteren Fahrbahnverlaufs und dergleichen.

Alternativ kann als notwendige Bedingung für die Zulässigkeit eines automatischen Wiedereinschaltens der Fahrassistenzvorrichtung auch sicherzustellen sein, dass die jeweilige Randbedingung, die durch Über- oder Unterschreiten ihres zugeordneten Grenzwerts zu einem automatischen Abschalten der Fahrassistenzvorrichtung geführt hat, nur noch einen festlegbaren Zeitraum diesen Grenzwert über- oder unterschreiten wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich jeweils einer Randbedingung zugeordnete Grenzwerte, bei denen eine automatische Abschaltung und ein auto matisches Wiedereinschalten der Fahrassistenzvorrichtung erfolgt, voneinander unterscheiden und eine Hysterese bilden.

Eine zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung einen äußeren Umgebungszustand, wie etwa den Straßenzustand, den unmittelbaren und/oder den weiteren Straßenverlauf, die Witterungsbedingungen, die Lichtverhältnisse, die Tageszeit, den Abstand zu anderen Verkehrsteilnehmern und dergleichen umfasst.

So ist beispielsweise denkbar, die Fahrassistenzvorrichtung in Abhängigkeit von äußere Umgebungsbedingungen umfassenden Randbedingungen abzuschalten:

– in Verbindungen mit der eigenen GPS-Position und einer digitalen Karte bei Annäherung an enge Kurven. Ist anzunehmen, dass ein bevorstehender Streckenabschnitt zu kleine Kurvenradien besitzt, wird der Fahrer darauf hingewiesen. Das LKS schaltet sich dann gegebenenfalls vor der Kurve automatisch ab oder reduziert die Fahrzeuggeschwindigkeit auf ein Maß, so dass es mit seinen Lenkmomenten und seiner Lenkdynamik die Strecke noch bewältigen kann. Ist vorhersehbar, dass innerhalb eines Streckenverlaufs das LKS laufend beispielsweise wegen zu kleinen Kurvenradien und damit zu geringer Mindestgeschwindigkeit abschalten würde, kann für den gesamten Abschnitt die Funktion des LKS gesperrt werden.
– Im Falle von Spurrillen. Hierbei sind zwei Fälle zu unterscheiden. Erstens kann es sein, dass die Spurrillen mittels der Kamera erkannt und sodann als Fahrbahnmarkierungen interpretiert werden, was klar in einer Fehlerkennung bei der Erkennung der Fahrbahnmarkierung resultiert. In diesem Fall sollte das System abgeschal tet werden. Zweitens kann es sein, dass die Kamera die Spurrillen nicht erkennt, das Fahrzeug jedoch dynamisch auf den Spurrillen reagiert, was zu einer Regelkreisverstimmung führt. In diesem Fall sollte das System entweder abgeschaltet werden, oder aber sollten die Systemparameter/-größen verändert werden.
– bei einem dicht vorausfahrendem Fahrzeug in einer Distanz unterhalb eines Mindestabstands. Eine Erkennung vorausfahrender Fahrzeuge kann beispielsweise sowohl mit einer Kamera des LKS und entsprechenden Algorithmen als auch mit anderen Sensoren z.B. Radar- und/oder Lidarsensoren für ACC (Automatic Cruise Control) und dergleichen erfolgen. Ein – und Ausschaltgrenzen sind hierbei vorzugsweise zu unterscheiden und bilden eine Hysterese.
– bei schlechten Sichtbedingungen infolge der Wettersituation, wie etwa verursacht durch Nebel, Spritzwasser, Gischt und dergleichen und/oder der dadurch verminderten Transparenz einer Abdeckscheibe eines Sensors, wie etwa der Windschutzscheibe, oder einer direkt den Umweltbedingungen ausgesetzten Sensoroberfläche. Zur Erfassung der Wetterstuation kann beispielsweise ein entsprechend auf die Kamerabilder der Kamera des LKS angepasster Algorithmus Verwendung finden und/oder auch eine Erfassung der Scheibenwischerfrequenz oder -stufe oder eine Erkennung der Aktivität der Fahrzeugbeleuchtung wie etwa der Nebelscheinwerfer oder der Nebelschlussleuchte genutzt werden.
– bei schlechtem Wetter wie beispielsweise Regen, Schneefall, und dergleichen und bei defektem Scheibenwischer. In diesem Fall wird das LKS abgeschaltet und nach dem Reparaturfall oder bei verbesserter Wetterbedingung wieder zugeschaltet. Die On-Board-Diagnose kann beispielsweise einen Scheibenwischerdefekt erkennen, wobei beispielsweise mittels eines Regensensors oder eines Algorithmus auf den Kamerabildern die Wetterbedingung festgestellt werden kann. Ohne Erkennung der Wettersituation kann generell das LKS gesperrt werden.
– bei Fahrt in die Dämmerung mit aktivem LKS ohne Zuschaltung des Abblendlichts. Das LKS wird bis zum Auftreten verbesserter Lichtbedingungen abgeschaltet. Dabei kann ein Signal des Lichtsensors oder ein Algorithmus in Verbindung mit den Kamerabildern genutzt werden, so dass beim Unterschreiten eines unteren Grenzwerts für die Fahrbahnausleuchtung abgeschaltet wird und oberhalb eines oberen Grenzwerts das LKS wieder aktiviert werden kann oder wieder automatisch aktiviert wird.
– bei vorausliegenden Gefahrengebieten wie etwa einem Stauende, einer scharfen Kurve, einer Baustelle oder einer Unfallstelle wird das LKS rechtzeitig vorher bis nach der Vorbeifahrt abgeschaltet. Eine Begrenzung des Gefahrengebiets kann mittels Telemetrie, Auswertung von Kamerabildern, beispielsweise im Hinblick auf die Erfassung und Erkennung von Warndreiecken, Baustellenschildern, Verkehrszeichen „Achtung Kurve" oder Kurvenpfeile, digitaler Straßenkarten einschließlich deren Updates, Radiomeldungen beispielsweise via RDS oder Funkverkehr zwischen Fahrzeugen (Car-to-Car-Communication) und dergleichen erfolgen.

Eine andere, zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung einen Fahrzustand oder einen Fahrzeugzustand, wie etwa die momentane Geschwindigkeit, den Reifenluftdruck, den Radensturz, eine Airbagauslösung oder eine unmittelbar bevorstehende Airbagauslösung und dergleichen, die Funktionsfähigkeit und/oder die momentane Aktivität von Fahrzeugkomponenten wie etwa der Beleuchtung, der Bremssysteme, wie etwa ABS (Antiblockiersystem), BAS (Bremsassistent), ESP, ASR, und dergleichen umfasst.

So ist beispielsweise denkbar, die Fahrassistenzvorrichtung in Abhängigkeit von den Fahrzeugzustand umfassenden Randbedingungen abzuschalten:

– bei einem Eingriff des ESP-Systems. Ein ESP-System weist eine Vielzahl von Funktionen, wie beispielsweise eine Gierregelung auf und greift dementsprechend in eine Vielzahl von Fahrassistenzvorrichtungen ein, wie beispielsweise ASR und ABS. Das ESP kommuniziert einen entsprechenden Eingriff beispielsweise via Controller Area Network (CAN)-Bus. Beim Auftreten eines ESP-Eingriffs vor dem Zuschalten des LKS, kann dieses für eine voreinstellbare Zeitdauer bis hin zum nächsten Zündungslauf gesperrt bleiben. Bei verbesserten Randbedingungen bezüglich der Wahrscheinlichkeit keines Eingriffs wird das LKS wieder automatisch aktiviert oder manuell aktivierbar. Denkbar ist, dass die voreinstellbare Zeitdauer bei niedrigen Temperaturen größer ist als bei hohen Temperaturen.
– bei einer Auslösung eines Collision Mitigation Systems (CMS) oder Pre-Safe-System. Nach einer Auslösung kann die Funktion abgebrochen und für einige Sekunden gesperrt werden oder auch für den verbleibenden, aktuellen Zündungslauf.
– Während oder nach dem Auslösen eines Airbags. Die Funktion LKS kann erst nach der Instandsetzung wieder aktiviert werden.
– bei abweichendem Reifenfülldruck gegenüber der Herstellervorgabe in einem oder mehreren Reifen. Liegt der Reifenfülldruck über einem oberen Grenzwert oder unterhalb eines unteren Grenzwerts wird das LKS automatisch abgeschaltet sowie eine manuelle Aktivierung nicht zuge lassen. Bei Fülldruckunterschieden in zwei Reifen können andere Grenzwerte herangezogen werden, ebenso bei drei und vier betroffenen Reifen. Eine Erkennung erfolgt mittels Reifen Druck Kontroll (RDK)-Systemen. Dabei ist denkbar, den Lenk-Steller des LKS zur Kompensation des durch den unterschiedlichen Reifenfülldruck entstehenden Lenkmoments und zur Unterstützung des Fahrers einzusetzen.
– bei Ausfall der Lenkunterstützung beispielsweise bei Servo- oder E-Servo-Lenksystemen wird das LKS abgeschaltet und erst nach einer Instandsetzung der Lenkunterstützung wieder zugelassen. Während des Ausfalls der Lenkunterstützung kann der Lenkungssteller des LKS zur Unterstützung des Fahrers beim Lenken genutzt werden, damit dieser nicht die volle Lenkarbeit allein bewältigen muss. Diese Unterstützung kann in einem anderen, auch größeren Geschwindigkeitsbereich als dem des LKS erfolgen.
– bei einem verstellten Fahrwerk oder einer fehlerhaften Fahrwerkseinstellung wie etwa einer falschen Sturzeinstellung, einem schräg stehenden Lenkrad und dergleichen. Das LKS wird abgeschaltet und kann erst nach einer Behebung des Schadens wieder aktiviert werden. Eine Detektion kann beispielsweise durch ein ESP System durch Beobachtung von Gierwinkelgeschwindigkeit, Raddrehzahlen und dergleichen erfolgen.
– beim Ablaufen des Fahrzeugs von der Fahrbahn. Unter Ablaufen wird verstanden, dass ein KFZ infolge stark geneigter Fahrbahnquerneigung zu einer Seite der Fahrbahn zieht. In einem solchen Fall ist denkbar, dass das LKS abgeschaltet wird und der Lenk-Steller des LKS dann zur Fahrerunterstützung durch Kompensation des durch das Ablaufen entstehenden Lenkmoments herangezogen wird. Eine Aktivierung des LKS ist auf Fahrbahnen mit Quer neigungen unterhalb eines Grenzwerts zulässig. Der Grenzwert ist dabei maßgeblich durch den maximal zulässigen Lenkwinkel und das maximal zulässige Lenkmoment festgelegt. Die Grenzwerte zur Abschaltung und Zuschaltung können voneinander differenzieren.
– wenn der vorgegebene Fahrgeschwindigkeitsbereich verlassen wird. Ein oberer und unterer Grenzwert für die Fahrgeschwindigkeit, bei dem das LKS aktiv ist, kann beispielsweise davon abhängig sein, ob zusätzlich eine automatische Abstands- und Geschwindigkeitsregelung wie etwa eine Automatic Cruise Control (ACC) aktiv ist, oder der Fahrer selbst das Gaspedal bedient.
– bei gegebenen Fehlerfällen in der Bremsanlage, Motorsteuerung oder Getriebe, wird für die Dauer der Störung, ggf. bis nach einem durchgeführten Reparaturfall das System deaktiviert.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung die Funktionsfähigkeit eines oder mehrerer Sensoren, wie etwa der Sensoren für die Umgebungserfassung, für die Fahrspurerkennung, zur Kollisionsvorausschau und dergleichen umfasst. Der Begriff der Funktionsfähigkeit eines Sensors umfasst dabei sowohl die grundsätzliche technische Funktionsfähigkeit des Sensors selbst, als auch die durch Umgebungs- und Umwelteinflüsse herabgesetzte Zuverlässigkeit der Anzeige eines Sensors, wie beispielsweise eine starke Verschmutzung der Sensoroberfläche oder der Fahrzeugoberfläche, hinter der ein Sensor angeordnet ist und dergleichen.

So ist beispielsweise denkbar, die Fahrassistenzvorrichtung in Abhängigkeit von die Funktionsfähigkeit eines oder mehrerer Sensoren umfassenden Randbedingungen abzuschalten:

– wenn beim Fahren im Dunkeln einer oder beide der Scheinwerfer kaputt sind oder kaputt gehen. Der Defekt der Beleuchtung wird bei modernen KFZ von einem entsprechenden Steuergerät erkannt. Ohne ausreichende Helligkeit ist die Spurerkennung nicht mehr zuverlässig.
– wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder das ESP und/oder Informationen über den Gierwinkel und/oder abstandsgebende oder hinderniserkennende Radardaten und/oder der Lenkwinkel und/oder der Schalthebel für den Blinker nicht verfügbar sind.
– bei beschlagener Windschutzscheibe oder beschlagener Sensoroberfläche, für die Dauer des Beschlags. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Algorithmen auf Kamerabildern oder dem Ausgangssignal eines anderen optischen Sensors festgestellt werden.

Auch Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise die aktuelle Witterung, der Straßenzustand oder dergleichen können hierbei mit einfließen, da beispielsweise bei schneebedeckter Fahrbahn die Fahrspurerkennung nur noch sehr eingeschränkt oder überhaupt nicht mehr funktionsfähig ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung die Aufmerksamkeit des Fahrers umfasst. So ist beispielsweise denkbar, durch Beobachtung der Aktivität des Fahrers dessen Aufmerksamkeit festzustellen. Sinkt dessen Aktivität, so ist von Müdigkeit und Unaufmerksamkeit auszugehen, so dass ein weiterer zuverlässiger Betrieb des Fahrzeugs nicht mehr sichergestellt werden kann, da der Fahrer möglicherweise einschläft, und auf eine spätere Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung, beispielsweise hervorgerufen durch einen Straßenverlauf, dem die Fahrassistenzvorrichtung nicht automatisch folgen kann, nicht mehr reagieren könnte. Deshalb ist es sinnvoll, bereits zu einem Zeitpunkt, bei dem eine verminderte Aufmerksamkeit des Fahrers festgestellt werden kann, das LKS abzuschalten, und ein Wiedereinschalten erst nach einer Pause von voreinstellbarer Dauer wieder zuzulassen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
1 einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Fahrer eines KFZ schaltet beispielsweise mittels eines Schalters am Armaturenbrett oder einer Taste an einem Lenkstockhebel ein LKS in einem ersten Verfahrensschritt I manuell ein.
Darauf hin werden in einem zweiten Verfahrensschritt II für einen zuverlässigen Betrieb des LKS relevante Randbedingungen A, B und C erfasst. Die Randbedingung A umfasst beispielsweise die zu erwartende Lenk-Winkelgeschwindigkeit ω_est des Lenk-Stellers des LKS. Hierzu wird beispielsweise die aktuelle Position und Geschwindigkeit des eigenen KFZ mit dem beispielsweise in Form einer digitalen Straßenkarte vorliegenden Straßenverlauf verglichen und die zu erwartende Lenk-Winkelgeschwindigkeit ω_est vorausbestimmt. Die Randbedingung B umfasst beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit v des eigenen KFZ. Die Randbedingung C betrifft die Funktionsfähigkeit eines Sensors zur Fahrspurerkennung.
Überschreitet die die zu erwartende Lenk-Winkelgeschwindigkeit ω_est umfassende Randbedingung A in einem dritten Verfahrensschritt III einen zugeordneten oberen Ausschaltgrenzwert OGA, so wird die Fahrgeschwindigkeit v des eigenen KFZ so lange in einem vierten Verfahrensschritt IV verringert, bis die die zu erwartende Lenk-Winkelgeschwindigkeit ω_est umfassende Randbedingung A den oberen Ausschaltgrenzwert OGA nicht mehr überschreitet. Sinkt die Fahrgeschwindigkeit v des KFZ dabei in einem fünften Verfahrensschritt V unter einen unteren Ausschaltgrenzwert UGB für die die Fahrgeschwindigkeit v umfassende Randbedingung B, so wird das LKS in einem sechsten Verfahrensschritt VI automatisch ausgeschaltet.
Wird das LKS im sechsten Verfahrensschritt VI automatisch ausgeschaltet, so kann eine automatische Wiedereinschaltung des LKS dann erfolgen, wenn diejenigen Randbedingungen, die durch Über- A oder Unterschreitung B ihrer zugeordneten Ausschaltgrenzwerte OGA, UGB zur Ausschaltung des LKS geführt haben, ihre sich von den Ausschaltgrenzwerten OGA, UGB unterscheidenden zugeordneten Einschaltgrenzwerte UGA, OGB Unter-A oder Überschreiten B. Hierzu findet in einem siebten Verfahrensschritt VII eine Überprüfung statt, ob die Randbedingung A ihren zugeordneten Einschaltgrenzwert UGA unterschreitet, oder nicht. Unterschreitet die Randbedingung A ihren zugeordneten Einschaltgrenzwert UGA, so wird in einem achten Verfahrensschritt VIII überprüft, ob die Randbedingung B, ihren zugeordneten Einschaltgrenzwert OGB überschreitet. Ist dies ebenfalls der Fall, so wird das LKS in einem neunten Verfahrensschritt IX automatisch Wiedereingeschaltet.
Die jeweiligen, einer Randbedingung zugeordneten Aus- und Einschaltgrenzwerte unterscheiden sich dabei derart voneinander, dass die jeweilige zugehörige Randbedingung beim wiederholten Über- und Unterschreiten der Grenzwerte für ein automatisches Ausschalten und ein automatisches Einschalten eine Hysterese bildet.
Voraussetzung für ein automatisches Wiedereinschalten ist dabei, ob das LKS in einem zehnten Verfahrensschritt X vom Fahrer des KFZ manuell ausgeschaltet wurde, wodurch das Verfahren in einem elften Verfahrensschritt XI beendet wird, oder ob in einem zwölften Verfahrensschritt XII die Zündung abgestellt und dadurch das Verfahren in einem dreizehnten Verfahrensschritt beendet wurde. Wurde weder das LKS in Schritt X manuell abgeschaltet, noch die Zündung in Schritt XII abgestellt, so beginnt das Verfahren von neuem mit der Erfassung der relevanten Randbedingungen A, B und C im Verfahrensschritt II.
In einem vierzehnten Verfahrensschritt XIV wird darüber hinaus in Form der Randbedingung C die Funktionsfähigkeit eines für die Fahrspurerkennung benötigten Sensors ständig überprüft. Der Begriff Funktionsfähigkeit umfasst dabei sowohl die grundsätzliche Aktivität des Sensors, als auch die Qualität und Verwertbarkeit dessen Ausgangssignal. Letzteres kann beispielsweise mittels geeigneter Algorithmen überprüft werden. So kann beispielsweise ein Kamerasensor, der zur Erfassung von Fahrbahnmarkierungen vorgesehen ist, bei schneebedeckter Fahrbahn nicht oder nur eingeschränkt funktionieren. Ein geeigneter Algorithmus um dies festzustellen kann beispielsweise die Erfassung der Raddrehzahl umfassen, wodurch eine Bewegung des KFZ festgestellt werden kann. Erfasst der Kamerasensor ständig eine weiße Fläche oder verstreute weiße Flächen, so sind unter Berücksichtigung der momentanen Bewegung des KFZ Rückschlüsse auf die Funktionsfähigkeit des Sensors möglich.
Wird im vierzehnten Verfahrensschritt XIV festgestellt, dass der Sensor defekt ist, so wird das LKS in einem fünfzehnten Verfahrensschritt XV automatisch ausgeschaltet, und das Verfahren in einem sechzehnten Verfahrensschritt XVI beendet.
Der der Randbedingung C zugeordnete Ausschaltgrenzwert kann dabei als die Grenze zwischen einem aktiven, funktionsfähigen Sensor, und einem defekten, nicht funktionsfähigen Sensor angesehen werden.
Dabei ist denkbar, ein manuelles Einschalten (Verfahrensschritt I) nach einem Abschalten und Wiedereinschalten der Zündung grundsätzlich zuzulassen. Sofern der Sensor immer noch defekt ist, wird dies umgehend erkannt, woraufhin das LKS wiederum automatisch abgeschaltet wird. Das Zulassen einer erneuten manuellen Aktivierung des LKS nach einem Neustarten des KFZ hat den Vorteil, dass elektronische Fahrassistenzvorrichtungen, wie sie in modernen KFZ verbaut werden, empfindlich auf Spannungsschwankungen im Bordnetz reagieren, wodurch vermeintliche Fehlfunktionen detektiert werden. Diese treten häufig nach einem Wiedereinschalten der Zündung nicht mehr auf.
Zusätzlich ist denkbar, im fünfzehnten Verfahrensschritt XV eine Meldung zu generieren, die den Fahrer des KFZ über den erkannten Defekt informiert, und ihn zur Reparatur auffordert.
Das beschriebene Verfahren kann beliebig ausgebaut werden, so ist denkbar weitere, im Nachfolgenden angeführte Randbedingungen geeignet zu überwachen und in die Entscheidung, ob ein LKS automatisch abgeschaltet wird, oder nicht, mit einfließen zu lassen. Ein automatisches Abschalten kann dabei grundsätzlich in Abhängigkeit von einer oder von mehreren Randbedingungen erfolgen.
Mit nachfolgender Strategie für das Ab- und Einschalten von LKS kann eine optimale Spurhaltefunktion erreicht werden ohne nachteilige Wirkung auf andere, auch sicherheitsrelevante Systeme. Zudem wird dadurch ein sicherer Betrieb des LKS erreicht.
Ausgeschaltet wird das LKS sofort oder mit einer voreinstellbaren Verzögerung von einigen Sekunden, mit einer entsprechenden Einschränkung der Funktionalität, wie Momenthöhe und/oder Winkelbereich und/oder Winkelgeschwindigkeiten über der Zeit, bei einem oder mehreren der nachfolgend benannten Punkte. Die Zeitspanne kann je nach Grund und Anzahl unterschiedlich lang ausfallen. Eine erneute Aktivierung ist in der Regel unmittelbar nach dem Ausräumen der Ursache wieder möglich. Andere Vorgaben hierzu werden gegebenenfalls explizit benannt. Der Systemzustand wie „LKS aktiv", „LKS deaktiviert" oder „LKS nicht aktivierbar" kann mit entsprechenden Hinweisen auf die Ursache dem Fahrer des KFZ geeignet mitgeteilt werden. Die Informationsdarbietung kann durch Klartext-Anzeigen, Symbole und/oder Sprachausgaben erfolgen. Bei besonders kritischen Vorgängen können zusätzlich ein Warnton und/oder Warnlampen aktiviert werden. Bei Störungen, die über mehrere Zündungsläufe bestehen, kann eine zu Fahrtbeginn abgegebene Information zum Systemzustand den Fahrer hierüber vorzugsweise einmalig informieren.
Das LKS-System wird abgeschaltet,

– wenn beim Fahren im Dunkeln einer oder beide der Scheinwerfer kaputt sind oder kaputt gehen.
– bei einem Eingriff des ESP-Systems.
– bei Annäherung an enge Kurven.
– bei einer Auslösung eines CMS oder Pre-Safe-Systems.
– während und/oder nach dem Auslösen eines Airbags.
– bei abweichendem Reifenluftdruck gegenüber der Herstellervorgabe in einem oder mehreren Reifen.
– bei Ausfall der Lenkunterstützung.
– Bei einem verstellten Fahrwerk und/oder einer fehlerhaften Fahrwerkseinstellung.
– beim Ablaufen des KFZ von der Fahrbahn.
– bei einem dicht vorausfahrendem Fahrzeug in einer Distanz kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand.
– bei schlechten Sichtbedingungen infolge der Wettersituation.
– wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder das ESP und/oder die Information über den Gierwinkel und/oder Radardaten über andere Verkehrsteilnehmer und/oder der Lenkwinkel und/oder eine Erkennung einer Funktion des Lenkstockhebels für den Blinker nicht verfügbar sind.
– wenn der vorgegebene Fahrgeschwindigkeitsbereich verlassen wird.
– bei schlechtem Wetter wie z.B. Regen, Schneefall, und dergleichen in Verbindung mit einem defekten Scheibenwischer.
– bei Fahrt in die Dämmerung mit aktivem LKS ohne Zuschaltung des Abblendlichts.
– bei beschlagener Windschutzscheibe.
– bei gegebenen Fehlerfällen in der Bremsanlage, Motorsteuerung oder.
– bei vorausliegenden Gefahrengebiete wie z.B. Stauende, „scharfe Kurven", Baustellen oder Unfälle.
– bei festgestellter Müdigkeit des Fahrzeugführers.

Wenn einige oder alle oben angeführten Bedingungen nicht mehr zutreffen, kann das LKS auch wieder automatisch eingeschaltet werden.
Um die Ein- und Ausschaltvorgänge des Fahrerassistenzsystems für einen Fahrzeugführer möglichst angenehm und stressfrei zu gestalten bietet es sich besonders vorteilhafter Weise den Übergang zwischen ein- und ausgeschaltetem Zustand des Fahrerassistenzsystems nicht abrupt sondern fließend im Sinne einer Rampenfunktion oder einer dieser ähnlichen Funktion erfolgt.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Fahrassistenzvorrichtung zur automatischen Spurhaltung (LKS) oder Spurverlasswarnung (LDW) bei einem Fahrzeug, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: – Erfassung mindestens einer für den zuverlässigen Betrieb der Fahrassistenzvorrichtung maßgeblichen Randbedingung (A, B, C), – Entscheidung, ob eine der erfassten Randbedingungen (A, B, C) einen zugeordneten Grenzwert (OGA, UGB) über- oder unterschreitet, und – Automatische Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung bei Über- oder Unterschreiten eines oder mehrerer zugeordneter Grenzwerte (OGA, UGB) durch mindestens eine erfasste Randbedingung (A, B, C).
Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch den zusätzlichen Verfahrensschritt: – Automatisches Wiedereinschalten der Fahrassistenzvorrichtung, sobald der oder die Grenzwerte (OGA, UGB), welche durch Über- oder Unterschreitung durch eine oder mehrere Randbedingungen (A, B, C) zu einem automatischen Abschalten der Fahrassistenzvorrichtung geführt haben, wieder unter- oder überschritten werden.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass für ein automatisches Wiedereinschalten der Fahrassistenzvorrichtung absehbar sein muss, dass die jeweilige Randbedingung (A, B, C), die durch Über- oder Unterschreiten ihres zugeordneten Grenzwerts (OGA, UGB) zu einem automatischen Abschalten der Fahrassistenzvorrichtung geführt hat, für einen voreinstellbaren Zeitraum diesen Grenzwert (OGA, UGB) nicht mehr über- oder unterschreiten wird, oder dass ein zukünftiges Über- oder Unterschreiten eine festgelegte Zeitdauer nicht überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass sich Grenzwerte, bei denen eine automatische Abschaltung (OGA, UGB) und ein automatisches Wiedereinschalten (UGA, OGB) der Fahrassistenzvorrichtung erfolgt, voneinander unterscheiden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung (A) einen äußeren Umgebungszustand umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung (B) einen Fahrzustand oder einen Fahrzeugzustand umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung (C) die Funktionsfähigkeit eines oder mehrerer Sensoren umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine für die Abschaltung der Fahrassistenzvorrichtung maßgebliche Randbedingung die Aufmerksamkeit des Fahrers umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen ein- und ausgeschaltetem Zustand des Fahrerassistenzsystems nicht abrupt sondern fließend im Sinne einer Rampenfunktion oder einer dieser ähnlichen Funktion erfolgt.