DE102006048503A1 - Device for lateral guidance assistance for road bound vehicle, has medium for projection of light marking, in forward driving direction of vehicle on up-to-date driving on roadway surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug.The The invention relates to a device for transverse guidance support for a road-bound Vehicle.
Die Querführungsunterstützung ist dabei dergestalt, dass ein antizipatives Fahrverhalten ermöglicht wird, indem der Fahrer bereits vor einem ungewollten Spurverlassen mit Informationen versorgt wird, um die Situation eines ungewollten Spurverlassens vermeiden zu können und um die zur Verfügung stehende Breite der Fahrspur bzw. des zu passierenden Fahrweges besser abschätzen zu können.The Transverse guide assistance is in such a way that an anticipatory driving behavior is made possible, by the driver already before an unintentional lane departure Information is supplied to the situation of an unwanted To avoid lane departure and the available Better estimate the width of the lane or the route to be traveled can.
Heutige Systeme bieten dem Fahrzeugführer bezüglich der Spurhaltung nur bedingt Unterstützung. Bekannte Spurhalteassistenzsysteme setzen in der Regel vorhandene Fahrbahnmarkierungen und Mindestfahrspurbreiten voraus, um überhaupt zuverlässig arbeiten zu können. Bei Umgebungsbedingungen, wie sie beispielsweise bei Autobahnbaustellen vorliegen, bei denen die Fahrspur sehr schmal ist und eine Mindestbreite der Fahrspur für ein Spurhaltesystem nicht gewährleistet ist und bei denen Fahrspurmarkierungen teilweise überhaupt nicht oder mehrfach vorhanden sind, sind bekannte Spurhaltesysteme in der Regel überfordert.today Systems provide the driver in terms of tracking only conditionally. Known lane departure warning systems usually set existing lane markings and minimum lane widths ahead, at all reliable to work. Under ambient conditions, such as those found at motorway construction sites, where the lane is very narrow and a minimum width of Lane for a lane keeping system is not guaranteed is and at which lane markings in part at all are not present or multiple, are known lane keeping systems usually overwhelmed.
Bekannte Spurhalteassistenz- bzw. Spurverlassenswarnsysteme setzen stets vorhandene, vom System zu erfassende Fahrspurbegrenzungen voraus, wobei bei einem erkannten Überschreiten der Fahrspurmarkierung ein Warnsignal generiert wird, über welches der Fahrer auf die gegebene Situation aufmerksam gemacht wird. Da der Fahrzeugführer erst vom System informiert wird, wenn von diesem eine kritische Situation (ungewolltes Spurverlassen) erkannt wird, lassen diese Systeme stets nur ein reaktives Verhalten des Fahrzeugführers zu.Known Lane departure warning and lane departure warning systems always set existing lane boundaries to be detected by the system being at a detected crossing the lane marking a warning signal is generated, via which the driver is made aware of the given situation. There the driver first is informed by the system if this is a critical situation (unintended lane departure) is detected, these systems always leave only a reactive behavior of the driver too.
Aus
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Weiteren ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug anzugeben, die, die dem eingangs genannten Stand der Technik impliziten Nachteile vermeidet. Insbesondere soll ein rein reaktives Verhalten des Fahrzeugführers weitgehend vermieden werden.Of the Invention is based on the object, a device for transverse guidance support for a road-bound Specify the vehicle, which, the above-mentioned prior art avoids implicit disadvantages. In particular, a purely reactive Behavior of the driver be largely avoided.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind. Ziel der Erfindung ist es, ein System bereitzustellen, welches dem Fahrzeugführer eine kontinuierliche Information bezüglich der Querführung seines Fahrzeugs gibt. Hierdurch soll der Fahrzeugführer in die Lage versetzt werden, besser abschätzen zu können, wo sich sein Fahrzeug relativ zur Fahrspur demnächst (in kürze) befinden wird, beziehungsweise wohin es sich ohne einen Lenkeingriff bewegen wird. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst hierfür Mittel zur Projizierung einer in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen vor dem Fahrzeug befindlichen Lichtmarkierung auf eine aktuell befahrene Fahrbahnoberfläche. Die Lichtmarkierung ist dabei parallel zur Fahrzeuglängsachse seitlich begrenzt und im Abstand ihrer seitlichen Begrenzungen über eine vorbestimmte Ausdehnung in Fahrtrichtung von einer vorbestimmten und stets gleichen Breite. Insbesondere entspricht die vorbestimmte Breite der Lichtmarkierung der Breite des Fahrzeugs. Dabei kann die Breite der Lichtmarkierung beispielsweise durch die Breite einer einzigen Lichtmarkierung (z.B. Lichtbalken quer zur Fahrzeuglängsachse) oder durch den Abstand zweier Lichtmarkierungen (z.B. zwei parallel zur Fahrzeuglängsachse voneinander beabstandete Lichtstrahlen) definiert sein.According to the invention Problem solved by the entirety of the features of claim 1, while in the dependent claims preferred developments of the invention are given. goal of Invention is to provide a system which the driver a continuous information regarding the transverse guide of his vehicle. This is intended to help the driver in be able to better estimate where his vehicle is relative to the lane soon (in soon) will be located, respectively where to go without a steering intervention will move. The device according to the invention comprises means for this purpose Projecting one in the forward direction seen in front of the vehicle light mark on a current busy road surface. The light marking is parallel to the vehicle's longitudinal axis bounded laterally and at a distance from their lateral boundaries over a predetermined extent in the direction of travel of a predetermined and always the same width. In particular, the predetermined corresponds Width of the light mark of the width of the vehicle. It can the width of the light mark, for example, by the width of a single light marker (e.g., lightbar across the vehicle's longitudinal axis) or by the spacing of two light marks (e.g., two parallel to the vehicle longitudinal axis be spaced light beams) to be defined.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zur Projizierung der Lichtmarkierung eine zusätzliche von einer Fahrlichtquelle (wie Frontscheinwerfer) verschiedene Markierungslichtquelle.In a first embodiment of the invention comprise the means for projecting the light mark an additional from a driving light source (such as headlights) different marker light source.
In einer zweiten Ausführung der Erfindung sind die Mittel zur Projizierung der Lichtmarkierung durch den (einspuriges Kraftfahrzeug) oder die (zweispuriges Kraftfahrzeug) Fahrlichtquelle(n) bzw. Frontscheinwerfer des Fahrzeugs gebildet, wobei eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Fahrlichtquelle(n) vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass ein Fahrlichtkegel der Fahrlichtquelle(n) einen Markierungsbereich aufweist. Der Markierungsbereich (Lichtmarkierung) weist dabei eine von dem übrigen Fahrlichtkegelbereich verschiedene (insbesondere eine erhöhte) Lichtintensität auf.In a second embodiment of the invention, the means for projecting the light mark by the (single-lane motor vehicle) or the (two-lane motor vehicle) driving light source (s) or Front headlight of the vehicle formed, wherein a control device for controlling the driving light source (s) is present, which is designed such that a driving light cone of the driving light source (s) has a marking area. The marking area (light marking) has a different (in particular an increased) light intensity from the rest of the driving light cone area.
Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein zweispuriges Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen) oder ein einspuriges Fahrzeug in Form eines Motorrades. Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Markierungslichtquelle zumindest zwei seitlich am Fahrzeug (insbesondere integriert in den Fahrlichtscheinwerfern – alternativ auch integriert in den seitlichen vorderen Blinkern oder den beiden seitlichen Außenspiegeln) angeordnete Lichtquellenelemente umfassen, wodurch zwei linienartige Lichtmarkierungen auf die Fahrbahn projizierbar sind. Alternativ oder zusätzlich kann eine Markierungslichtquelle mit zumindest einem Lichtquellenelement (welches dann bevorzugt mittig in die Fahrzeugfront – Kühlergrill, Stoßfänger, o.d. – integriert ist) vorhanden sein, wodurch ein Lichtbalken vorbestimmter Breite (insbesondere entsprechend der Fahrzeugbreite) über eine vorbestimmte Länge in einem vorbestimmten Abstand vor das Fahrzeug projizierbar ist.Preferably the vehicle is a two-lane motor vehicle (in particular a Passenger car) or a one-lane vehicle in the form of a motorcycle. According to the first embodiment According to the invention, the marking light source can be at least two laterally on the vehicle (in particular integrated in the driving light headlamps - alternatively Also integrated in the side front turn signals or the two lateral exterior mirrors) arranged light source elements, whereby two line-like Light markers are projected onto the roadway. alternative or additionally may be a marker light source with at least one light source element (which then preferably in the middle of the vehicle front - grille, Bumpers, or similar - is integrated) be present, whereby a light bar of predetermined width (in particular according to the vehicle width) over a predetermined length in one predetermined distance in front of the vehicle can be projected.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind zusätzliche Markierungslichtquellen nicht erforderlich. Vielmehr wird der Frontscheinwerfer über die Steuereinrichtung derart angesteuert, dass der Fahrlichtkegel einen die Fahrzeugbreite definierenden Markierungsbereich veränderter Lichtintensität umfasst.According to the second embodiment The invention is additional Marker light sources not required. Rather, the headlight on the Controlled control device such that the driving light cone a the vehicle width defining marking area changed Light intensity includes.
In einer einfachen Ausführung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Querführungsunterstützung derart ausgebildet, dass die projizierte Lichtmarkierung nicht verstellbar ausgebildet ist.In a simple design the invention is the device for transverse guidance support such designed so that the projected light mark is not adjustable is trained.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Querführungsunterstützung derart ausgebildet, dass die Lichtmarkierung in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsparametern (z. B. Lenkwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeit) und/oder Fahrzeug umgebungsparametern (wie Fahrbahnverlauf/Kurvenverlauf, gesetzliche Höchstgeschwindigkeiten, Lichtverhältnisse) verstellbar ausgebildet ist. Mit Vorteil ist für diese gezielte Verstellung eine Steuereinheit vorgesehen, über die in Abhängigkeit von den Fahrzeugbetriebsparametern und/oder Fahrzeugumgebungsparametern Steuersignale zur Ansteuerung der Mittel zur Projizierung der Lichtmarkierung (Projizierungsmittel) erzeugt werden.In A preferred embodiment of the invention is the device to the transverse guidance support such formed such that the light mark depending on vehicle operating parameters (eg steering angle, vehicle speed) and / or vehicle environmental parameters (such as road course / curve, legal maximum speeds, Lighting conditions) is designed adjustable. It is advantageous for this targeted adjustment a control unit is provided via the dependent from the vehicle operating parameters and / or vehicle environment parameters Control signals for controlling the means for projecting the light marking (projection means) be generated.
Mit Vorteil erfolgt eine Verstellung der Projizierungsmittel (im Folgenden am Beispiel der ersten Ausführungsform – mit separater Markierungslichtquelle – erläutert) in Abhängigkeit von dem aktuellen Lenkwinkel oder in Abhängigkeit von dem aktuellen Lenkwinkel und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Verstellung erfolgt derart, dass die Lichtmarkierung in ihrer Position seitlich, parallel zur Fahrbahnoberfläche veränderbar ist. Mit Vorteil erfolgt die Verschwenkung der Lichtmarkierung mit richtungsleitenden Mitteln (wie verstellbaren Reflektoren oder dergleichen) auf der Grundlage des aus der Fahrzeugtechnik bekannten „Einspurmodells". Mit Hilfe des Einspurmodells wird vorzugsweise der Sollwinkel für den Lichtstrahl der Markierungslichtquelle bei einer Kurvendurchfahrt ermittelt. Fährt das Fahrzeug beispielsweise eine Rechtskurve, werden alle Lichtmarkierungen so weit nach rechts gelenkt, dass das Fahrzeug zwischen den beiden Markierungen hindurch fahren wird bzw. auf dem Weg der Lichtmarkierungen (zwischen dieser/diesen hindurch) folgen wird. Mit Vorteil wird ferner das dynamische Steuerverhalten des Fahrzeugs in die Berechnung des zukünftigen Fahrspurbedarfs bzw. in die Berechnung der unmittelbar bevorstehenden und durch die Markierungslichtquelle anzuzeigenden Fahrspur mit einbezogen. Insbesondere der so genannte Schwimmwinkel (Winkel zwischen Fahrzeuglängsachse und der Achse der momentanen Bewegungsrichtung des Fahrzeugs) findet hier Berücksichtigung. Ferner kann vorgesehen werden, die Lenkung der Lichtmarkierung in Abhängigkeit von der Arbeitsweise eines vorhandenen Kurvenlichtes vorzunehmen oder die Aktuatorik für die Verschwenkung des Kurvenlichts zu koppeln mit Elementen zur Lenkung der Lichtmarkierung.With Advantage is an adjustment of the projecting means (hereinafter the example of the first embodiment - with separate Marking light source - explained) in dependence from the current steering angle or depending on the current steering angle and the current vehicle speed. The adjustment takes place such that the light marker is in position laterally, in parallel to the road surface variable is. Advantageously, the pivoting of the light mark takes place with directional means (such as adjustable reflectors or the like) on the basis of the "single-track model" known from automotive engineering is preferably the target angle for the light beam of the marker light source determined at a curve passage. For example, drive the vehicle a right turn, all light marks are going so far to the right steered the vehicle through between the two markings drive or on the way the light marks (between this / this through) will follow. Another advantage is the dynamic control behavior of the vehicle in the calculation of the future lane requirements or in the calculation of imminent and by the marker light source including the lane to be displayed. In particular, the so-called Swing angle (angle between the vehicle longitudinal axis and the axis of the current direction of movement of the vehicle) is taken into account here. Furthermore, it can be provided, the steering of the light mark in dependence from the operation of an existing cornering light or the actuators for to couple the pivoting of the cornering light with elements for Steering the light marker.
Zur Gewährleistung einer ausreichenden Augensicherheit, durch die eine Gefährdung Dritter durch Blendung oder Irritationen vermieden werden soll, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung unterhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch deaktiviert werden. Im Falle zusätzlicher Markierungslichtquellen kann die bzw. jede Lichtmarkierung in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit unterschiedlich weit vor das Fahrzeug projiziert werden. Bei einem Projektionsabstand von beispielsweise 0,5 Sekunden käme die Markierung bei 10 m/s (36 km/h) Fahrzeuggeschwindigkeit vorzugsweise bei zirka 5 Meter vor dem Fahrzeug zu liegen, während sie bei 30 m/s (108 km/h) Fahrzeuggeschwindigkeit bereits 15 Meter vor dem Fahrzeug liegt. Wesentlich bei der Änderung beziehungsweise Berechnung des Projektionsabstandes ist, dass sowohl der Anhalteweg als auch der Ausweichweg größer als der berechnete Projektionsabstand sind. Im Falle des Fahrlichtkegels mit Markierungsbereich könnte eine geschwindigkeitsabhängige Intensitätssteuerung erfolgen.to warranty sufficient eye safety, through which a hazard to third parties Glare or irritation should be avoided, the device of the invention automatically below a predetermined vehicle speed be deactivated. In case of additional marker light sources can the or each light marker depending on the current Vehicle speed projected differently far in front of the vehicle become. At a projection distance of, for example, 0.5 seconds that would come Marking at 10 m / s (36 km / h) vehicle speed preferably lying about 5 meters in front of the vehicle while at 30 m / s (108 km / h) Vehicle speed is already 15 meters in front of the vehicle. Essential in the change or calculating the projection distance is that both the stopping distance and the avoidance path are greater than the calculated projection distance are. In the case of the driving light cone with marking area could be a speed-sensitive intensity control respectively.
Ferner kann die Ansteuerung der Projizierungsmittel durch die Steuereinheit in Abhängigkeit von der gesetzlichen Höchstgeschwindigkeit, die aktuell in der jeweiligen Fahrsituation vorgeschrieben ist, und die über Umgebungserkennungssysteme oder satellitengestütze Navigationssysteme oder dergleichen generierbar ist, erfolgen. Auch eine Ansteuerung in Abhängigkeit von dem gesetzlich vorgeschriebenen Mindestabstand, der in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet oder aus einer Speichertabelle ausgelesen werden kann, ist denkbar.Furthermore, the control of the projection means by the control unit in dependence from the legal maximum speed, which is currently prescribed in the respective driving situation, and which can be generated by means of environment recognition systems or satellite-based navigation systems or the like. A control depending on the statutory minimum distance, which can be calculated depending on the current vehicle speed or read from a memory table, is conceivable.
Die Aktivierung und Deaktivierung des Systems kann alternativ oder zusätzlich auch manuell durch separate Bedienmittel und/oder automatisch in Abhängigkeit von vorbestimmten Bedingungen erfolgen. Für eine automatische Aktivierung/Deaktivierung sind beispielsweise Mittel zur Überwachung der Breite der aktuell befahrenen Fahrspur vorgesehen, wobei bei Detektion einer Fahrspurbreite kleiner/gleich einer vorbestimmten Mindestbreite eine automatische Aktivierung der Markierungslichtquelle zur Projizierung der Lichtmarkierung erfolgt. Eine automatische Deaktivierung kann erfolgen, sobald eine vorbestimmte Mindestbreite der überwachten Fahrspur wieder gegeben ist. Hierdurch kann zum Beispiel eine automatisierte Aktivierung/Deaktivierung des Systems bei Autobahnbaustellen mit verengten Fahrspuren erreicht werden.The Activation and deactivation of the system can alternatively or additionally also manually by separate operating means and / or automatically depending be carried out by predetermined conditions. For automatic activation / deactivation are for example monitoring means the width of the currently traveled lane provided, with at Detection of a lane width less than or equal to a predetermined Minimum width an automatic activation of the marker light source for Projection of the light mark takes place. An automatic deactivation can be done as soon as a predetermined minimum width of the monitored Lane is given again. This can, for example, an automated Activation / deactivation of the system at highway construction sites with narrowed lanes are reached.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet die erfindungsgemäße Querführungsunterstützung mit der Projektion einer Lichtmarkierung zur Information des Fahrers die erste Stufe eines mehrstufigen Assistenzsystems, bei dem in einer weiteren Stufe der Fahrzeugführer bei drohendem ungewollten (z.B. kein Blinker in Verlassensrichtung gesetzt) Verlassen der aktuell befahrenen Fahrspur durch ein erzeugtes Warnsignal gewarnt wird und/oder bei dem der Fahrzeugführer in einer weiteren Stufe durch automatische Fahreingriffe (wie Lenken und/oder Bremsen) in der Bewältigung der Fahrsituation aktiv unterstützt wird.In a particularly preferred embodiment of the invention forms the inventive transverse guide support with the projection of a light mark to inform the driver the first stage of a multistage assistance system, in which another level of vehicle drivers in the event of impending unwanted (for example, no turn signal is set in the direction of leaving) current traffic lane warned by a generated warning signal is and / or where the driver in a further stage by automatic driving interventions (such as steering and / or braking) in coping the driving situation actively supported becomes.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. Show it:
Die
Die
vorbestimmte Breite kann derart bemessen sein, dass sie der maximalen
Fahrzeugbreite (z.B. von dem äußeren Ende
des linken Außenspiegels
zu dem äußeren Ende
des rechten Außenspiegels)
entspricht. Vorzugsweise ist die Markierungslichtquelle
In
der Ausführungsform
gemäß
In
einer Ausführungsform
gemäß
Vorzugsweise
ist eine Steuereinheit
In
einer möglichen
Ausführung
erfolgt die Ansteuerung über
die Steuereinheit
Darüber hinaus
ist denkbar, die Lichtmarkierung LM in Abhängigkeit von der aktuellen
Fahrzeuggeschwindigkeit oder in Abhängigkeit von der zugelassenen
gesetzlichen Höchstgeschwindigkeit
(an dem augenblicklichen Aufenthaltsort des Fahrzeugs) für unterschiedliche
Fahrzeug- bzw. Höchstgeschwindigkeiten
in unterschiedlichen Abständen
Darüber hinaus
kann eine Ansteuerung der Markierungslichtquelle
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden die antizipatorischen Fähigkeiten des Fahrzeugführers unterstützt, indem die zukünftige Ausnutzung der Fahrbahnbreite direkt vor dem Fahrzeug ablesbar ist. Damit kann der Fahrzeugführer beispielsweise in einer Autobahnbaustelle unmittelbar erkennen, ob zwischen einem vorausfahrenden Lastkraftwagen auf der Nachbarfahrspur und einer Betonabsperrung auf der anderen Seite genügend Raum für einen Überholvorgang vorhanden ist. Kommt ein Teil der projizierten Lichtmarkierung LM auf nicht befahrbaren Objekten (wie hier: dem LKW oder der Betonabsperrung) zu liegen (gestrichelter Bereich Z1, Z2), wird dem Fahrzeugführer hierdurch signalisiert, dass eine Vorbeifahrt nicht möglich ist.By be the device of the invention the anticipatory skills of the driver support by the future Utilization of the lane width directly in front of the vehicle is readable. This can the driver for example, in a highway construction site immediately recognize whether between a preceding truck on the neighboring lane and a concrete barrier on the other side enough space for a passing process is available. If a part of the projected light mark LM comes on non-drivable objects (as here: the truck or the concrete barrier) To lie (dashed area Z1, Z2), the driver is hereby signals that passing by is not possible.
Wird der Gegenstand der Erfindung als Erweiterung heutiger Scheinwerfersysteme realisiert, insbesondere in Kombination mit Kurvenlicht, welches ohnehin bereits eine lenkbare Lichtquelle und damit eine entsprechende Aktuatorik bereitstellt, so ist eine äußerst kostengünstige Realisierung ohne die heute zur Spurerfassung benötigten aufwendigen Sensorsysteme (Kameras o.d.) realisierbar.Becomes the subject of the invention as an extension of today's headlamp systems realized, especially in combination with cornering light, which already a steerable light source and thus a corresponding Actuatorik provides, so is a very cost-effective implementation without the complex sensor systems required today for track detection (Cameras or similar) feasible.
Darüber hinaus bildet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sinnvolle Ergänzung zu heutigen Spurhalteassistenzsystemen mit Warnfunktion. Im Gegensatz zu den bekannten System, über die ein unaufmerksamer Fahrzeugführer zu einer Reaktion aufgefordert wird, wird der Fahrzeugführer als aktiver Fahrzeugführer dahingehend unterstützt, dass derartige Aufforderungen zu einer Reaktion weitestgehend vermieden werden können.Furthermore forms the device according to the invention a useful addition to today's lane keeping assistance systems with warning function. In contrast to the well-known system, about the an inattentive driver is asked to respond, the driver is called active driver supported to that effect, that such requests to a reaction largely avoided can be.
In
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