DE102013013568A1 - Lane keeping assistance system and method for lane keeping a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spurhalteassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Einrichtung zum automatischen Spurhalten bei einer Rückwärtsfahrt. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Spurhalten eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a lane keeping assistance system for a motor vehicle, comprising means for automatic lane keeping in a reverse drive. Furthermore, the present invention relates to a method for lane keeping of a motor vehicle.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spurhalteassistenzsystem und ein Verfahren zum Spurhalten.The present invention relates to a lane keeping assistance system and a tracking method.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Moderne Kraftfahrzeuge umfassen die verschiedensten Assistenzsysteme, um den Fahrer beim Steuern des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Mit diesen Assistenzsystemen werden die Sicherheit und der Komfort beim Führen eines Kraftfahrzeugs erhöht.Modern motor vehicles include a variety of assistance systems to assist the driver in controlling the motor vehicle. These assistance systems increase the safety and comfort of driving a motor vehicle.
Zu den Assistenzsystemen gehören auch so genannte Spurhaltesysteme (z. B. „Lane-Keeping” oder „Lane-Centering”), die zur Unterstützung des Fahrers auf Autobahnfahrten oder längeren Überlandfahrten bei höheren Geschwindigkeiten vorgesehen sind. Die
Bei modernen Kraftfahrzeugen ist bisweilen die Sicht nach hinten durch ein kleines Heckfenster, einen hohen Kofferraum, Personen im Font, eine verdunkelte oder eine versperrte Heckscheibe eingeschränkt. Ferner sind beim Rückwärtsfahren durch die Lenkung an der bei rückwärtiger Fahrtrichtung sich entgegen der Fahrtrichtung befindenden Vorderachse Korrekturen der Fahrtrichtung stets spiegelverkehrt zur Lenkbewegung und zusätzlich mit einem seitlichen Ausscheren der Vorderachse verbunden. Insgesamt wird daher das Rückwärtsfahren, insbesondere in längeren engen Straßen, (Sack-)Gassen, Einfahrten oder dergleichen, bisweilen als schwierig empfunden.In modern motor vehicles sometimes the rear view is limited by a small rear window, a high trunk, people in the font, a darkened or a locked rear window. Further, when reversing through the steering at the rear in the direction opposite to the direction of travel front axle corrections to the direction always mirrored to the steering movement and in addition to a lateral Ausscheren the front axle. Overall, therefore, the reversing, especially in long narrow streets, (blind) alleys, driveways or the like, sometimes felt difficult.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, insbesondere in seiner Funktion erweitertes Spurhalteassistenzsystem anzugeben.Against this background, the present invention has the object to provide an improved, especially in its function extended lane keeping assistance system.
Diese Aufgabe wird durch ein Spurhalteassistenzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst.This object is achieved by a lane keeping assistance system having the features of
Demgemäß ist nach einem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen:
Ein Spurhalteassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Einrichtung zum automatischen Spurhalten bei einer Rückwärtsfahrt, welche eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer rückwärtigen Spur und eine Lenkeinrichtung zur Lenkunterstützung oder zum selbsttätigen Lenken des Kraftfahrzeugs bei der Rückwärtsfahrt unter Heranziehung der bestimmten Spur aufweist.Accordingly, according to a first aspect of the invention:
A lane keeping assistance system for a motor vehicle, comprising means for automatically lugging in a reverse drive, comprising determining means for determining a rearward lane and steering means for steering assistance or for automatically steering the motor vehicle in reverse using the determined lane.
Ein Verfahren zum Spurhalten eine Kraftfahrzeugs, bei dem für eine Rückwärtsfahrt eine Trajektorie in Rückwärtsfahrtrichtung ermittelt wird und das Fahrzeug bei der Rückwärtsfahrt automatisch entlang der ermittelten Trajektorie bewegt wird.A method for lane keeping a motor vehicle, in which a trajectory in the reverse direction is determined for a reverse drive and the vehicle is automatically moved during the reversing along the determined trajectory.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass bei einem mit einem Spurhaltesystem ausgestatteten Kraftfahrzeug nicht nur das Spurhalten bei einer Geradeausfahrt (vorwärts), sondern auch bei einem mehr oder weniger langen Rückwärtsfahren unterstützt werden kann.The idea underlying the present invention is that, in a motor vehicle equipped with a lane keeping system, not only tracking in a straight ahead (forward) but also in a more or less long reverse driving can be assisted.
Unter einer Geradeausfahrt im Kontext der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrt in normaler Fahrzeugfahrtrichtung zu verstehen. In der Regel befindet sich dabei die lenkende Vorderachse des Kraftfahrzeugs in Fahrtrichtung vorne. Bei einer Rückwärtsfahrt befindet sich dementsprechend die lenkende Vorderachse am in (Rückwärts-)Fahrtrichtung hinteren Ende des Kraftfahrzeugs, was wegen des seitlichen Ausscherens der Vorderachse beim Lenken eine instabilere Fahrsituation bedeutet.Straight ahead driving in the context of the present invention is understood to mean driving in the normal direction of vehicle travel. As a rule, the steering front axle of the motor vehicle is located in front in the direction of travel. In a reverse drive is accordingly the steering front axle in the (rear) driving direction rear end of the motor vehicle, which means a more unstable driving situation because of the lateral shearing of the front axle when steering.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Assistenzsystem geschaffen, welches die Rückwärtsfahrt durch automatisches Spurhalten sicherer und komfortabler gestaltet. Das Spurhalten bei einer Rückwärtsfahrt wird durch das Spurhalteassistenzsystem unterstützt und/oder sogar vollautomatisch ausgeführt.With the present invention, an assistance system is provided, which makes the reverse drive by automatic lane keeping safer and more comfortable. Lane keeping in a reverse drive is supported by the lane keeping assistance system and / or even executed fully automatically.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat der Fahrer bei einer Rückwärtsfahrt insbesondere die Kontrolle über Gas- und Bremspedal und übernimmt somit weiterhin die Verantwortung für das Kraftfahrzeug, während die mittels der Bestimmungseinrichtung bestimmte rückwärtige Spur mittels Lenkeinrichtung zur Lenkunterstützung oder zum selbsttätigen Lenken des Kraftfahrzeugs bei der Rückwärtsfahrt herangezogen wird. Somit gibt der Fahrer insbesondere die Geschwindigkeit selbst vor, was zumeist als komfortabel und gewohnt empfunden wird. Ein Vorteil der Erfindung liegt somit auch darin, dass der Fahrer bei der Rückwärtsfahrt bei der anspruchsvollen Aufgabe des Lenkens unterstützt wird und sich beispielsweise besser darauf konzentrieren kann, die Umgebung des Kraftfahrzeugs bzw. den zu befahrenden Weg zu beobachten und die richtige Fahrgeschwindigkeit für die Rückwärtsfahrt zu wählen.According to one aspect of the invention, the driver in particular has control over the accelerator and brake pedal and thus continues to take responsibility for the motor vehicle, while the determined by means of the determination device rearward track means steering device for steering assistance or for automatically steering the motor vehicle during reverse travel is used. Thus, the driver specifies in particular the speed itself, which is usually perceived as comfortable and familiar. An advantage of the invention is thus also that the driver is supported in the reverse drive in the demanding task of steering and himself For example, it may be better to observe the surroundings of the motor vehicle or the path to be traveled and to choose the correct driving speed for reversing.
Vorteilhafterweise wird gemäß einem Aspekt der Erfindung beispielsweise vermieden, dass das Kraftfahrzeug bei Rückwärtsfahrt zu nah an eine seitliche Begrenzung oder ein seitliches Hinderns fährt. Aufgrund des seitlichen Ausschwenkens der Vorderachse beim Lenken bei Rückwärtsfahrt ist der Fahrer in einer solchen Situation oftmals gezwungen, wieder ein Stück vorwärts zu fahren, um das Kraftfahrzeug von der seitliche Begrenzung weg zu manövrieren. Dies kostet Zeit und Kraftstoff und kann zusätzlich zu Missverständnissen im Straßenverkehr führen, wenn etwa andere Fahrzeuge auf das rückwärtsfahrende Kraftfahrzeug warten. Mit einem Spurhalteassistenzsystem gemäß einem Aspekt der Erfindung werden derartige Situationen vermieden, da bei Rückwärtsfahrt eine vorbestimmte Spur gehalten werden kann.Advantageously, according to one aspect of the invention, for example, it is avoided that the motor vehicle travels too close to a lateral boundary or a lateral obstacle when reversing. Due to the sideways pivoting of the front axle when steering in reverse, the driver is often forced in such a situation to move forward again a bit to maneuver the vehicle away from the lateral boundary. This costs time and fuel and can in addition lead to misunderstandings on the road when other vehicles are waiting for the reversing vehicle. With a lane departure warning system according to an aspect of the invention, such situations are avoided since a predetermined lane can be maintained when reversing.
Besonders vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist, wenn das Spurhalteassistenzsystem am Kraftfahrzeug ohnehin bereits vorhandene Ressourcen nutzt. Die vorliegende Erfindung schafft durch ein neuartiges Zusammenspiel und eine neuartige Regelung von Fahrzeugkomponenten eine sehr vorteilhafte Zusatzfunktionalität.In the present invention, it is particularly advantageous if the lane-tracking assistance system on the motor vehicle already uses existing resources anyway. The present invention provides by a novel interaction and a novel control of vehicle components a very advantageous additional functionality.
Ferner kann auch ein bereits vorhandenes Fahrzeugsystem genutzt werden, um als Programmmodul ausgebildete Komponenten des Spurhalteassistenzsystems auszuführen. Somit wird vorteilhaft keine zusätzliche Hardware benötigt. Das Fahrzeugsystem kann beispielsweise ein elektronisches Bremssystem und/oder ein Kamerasystem sein. Die Funktionalität der Komponenten des Spurhalteassistenzsystems, insbesondere einer Recheneinrichtung und/oder Aufzeichnungseinrichtung und/oder Regeleinrichtung, wird dabei in einem Programmmodul abgebildet, welches die Funktionalität bereitstellt, wenn es durch eine Recheneinrichtung, wie etwa einem Prozessor oder einem Controller, ausgeführt wird.Furthermore, an existing vehicle system can also be used to execute components of the lane keeping assistance system designed as a program module. Thus, advantageously no additional hardware is needed. The vehicle system may be, for example, an electronic brake system and / or a camera system. The functionality of the components of the lane departure warning system, in particular a computing device and / or recording device and / or control device is thereby imaged in a program module which provides the functionality when it is executed by a computing device, such as a processor or a controller.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous embodiments and further developments will become apparent from the other dependent claims and from the description with reference to the figures of the drawing.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Lenkeinrichtung zumindest eine Verstelleinrichtung zum Verstellen des Lenkeinschlagwinkels des Kraftfahrzeugs und/oder zum Aufbringen eines Lenkmoments auf. Mittels der Verstelleinrichtung kann eine unterstützte Lenkung oder eine automatisierte Lenkung realisiert werden. Zum unterstützten Lenken ist dabei eine Momentenschnittstelle vorgesehen, welche beim Lenken ein gewisses unterstützendes Lenkmoment am Lenkrad zur Verfügung stellt. Beim automatisierten Lenken, das auch als autonomes Lenken bezeichnet wird, ist eine Winkelschnittstelle zur Verstelleinrichtung vorgesehen, welche das Kraftfahrzeug automatisch durch Vorgabe eines vorbestimmten Lenkeinschlagwinkels lenkt. Vorteilhafterweise wird somit ein automatisches und/oder unterstütztes Lenken zum Spurhalten bei einer Rückwärtsfahrt ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, the steering device has at least one adjusting device for adjusting the steering angle of the motor vehicle and / or for applying a steering torque. By means of the adjusting device, a supported steering or an automated steering can be realized. For assisted steering while a torque interface is provided which provides a certain supportive steering torque on the steering wheel when steering available. In automated steering, which is also referred to as autonomous steering, an angle interface to the adjusting device is provided, which steers the motor vehicle automatically by specifying a predetermined steering angle. Advantageously, an automatic and / or assisted steering is thus made possible for lane keeping in a reverse drive.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Bestimmungseinrichtung eine Aufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen von Wegdaten einer vorwärtsbefahrenen Spur und zum Bestimmen einer mit dem Kraftfahrzeug rückwärts zu befahrenen Spur auf Basis der Wegdaten auf. Somit kann bei Vorwärtsfahrt eine Spur einer Fahrstrecke aufgezeichnet werden und hinterher rückwärts wieder genauso zurückgefahren werden. Beispielsweise kann dazu bei Vorwärtsfahrt entweder ständig eine Spur der letzten Fahrstrecke aufgezeichnet werden oder die Aufzeichnung einer vorwärts befahrenen Spur automatisch gestartet werden. Anschließend kann der Fahrer vorteilhaft durch das Spurhalteassistenzsystem beim Rückwärtsbefahren dieser Spur unterstützt werden.According to an embodiment of the invention, the determining means comprises recording means for recording path data of a forward-traveling lane and for determining a lane to be reversed with the motor vehicle on the basis of the route data. Thus, when driving forward, a track of a route can be recorded and subsequently backtracked backwards as well. For example, when driving forwards, either a track of the last route can be constantly recorded or the recording of a forward track can be started automatically. Then, the driver can be favorably supported by the lane keeping assistance system when reversing this lane.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Bestimmungseinrichtung zumindest einen Sensor zum Erfassen von Positionsinformationen über die rückwärtige Umgebung des Kraftfahrzeugs und optional oder zusätzlich über die absolute Position des Kraftfahrzeugs und ferner optional oder zusätzlich über eine relativ zu zumindest einem Referenzpunkt ermittelte Position des Kraftfahrzeugs auf. Somit wird vorteilhaft die sensorische Erfassung von Positionsinformationen ermöglicht. Damit kann beispielsweise die automatische Aufzeichnung von Wegdaten in Abhängigkeit von Sensorsignalen oder sensorisch erfassten Ereignissen gestartet werden. Ein Sensor zum Erfassen von Positionsinformationen über die rückwärtige Umgebung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise eine Kamera, ein Radarsensor oder ein Ultraschallsensor sein. Die absolute Position des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise durch einen GPS-Sensor erfasst werden. Ein Sensor zum Ermitteln einer zu zumindest einem Referenzpunkt relativen Position des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise eine Kamera in Kombination mit einer Bildverarbeitungssoftware sein. Ferner sind auch beispielsweise Wärmebildkameras denkbar, wobei der Referenzpunkt eine Wärmequelle sein kann. Mit einer derartigen Ausstattung ist es möglich, das Spurhalteassistenzsystem mit einer automatischen Aufzeichnung durch die Aufzeichnungseinrichtung vorzusehen. Beispielsweise kann die Aufzeichnung automatisch gestartet werden, wenn ein Abgleich von Kartendaten mit der aktuellen GPS-Position des Kraftfahrzeugs ergibt, dass das Kraftfahrzeug ein Szenario erreicht oder erreichen könnte, bei dem eine Rückwärtsfahrt wahrscheinlich ist. Beispielsweise könnte ein solches Szenario die Einfahrt in eine Sackgasse, das Abbiegen von einer Hauptstraße in eine Einfahrt oder das Erreichen eines von einem Benutzer festgelegten Kartenbereichs bzw. einer festgelegten GPS-Position sein. Ferner ist bevorzugt auch eine Überwachung einer von aufgezeichneten Wegdaten bestimmten Spur bei Rückwärtsfahrt durch die Positionsdaten der Sensoren vorgesehen. Ferner wird durch die Sensoren bei Rückwärtsfahrt auch die rückwärtige Umgebung des Kraftfahrzeugs überwacht, beispielsweise hinsichtlich plötzlich auftauchender Hindernisse. Des Weiteren kann durch die Auswertung der Positionsdaten die Position eines Fixpunktes am Kraftfahrzeug bestimmt bzw. davon abgeleitet werden.According to a preferred embodiment, the determination device has at least one sensor for detecting position information about the rear environment of the motor vehicle and optionally or additionally on the absolute position of the motor vehicle and also optionally or additionally on a relative to at least one reference point determined position of the motor vehicle. Thus, the sensory detection of position information is advantageously made possible. Thus, for example, the automatic recording of path data as a function of sensor signals or sensory detected events can be started. A sensor for detecting position information about the rear environment of the motor vehicle may be, for example, a camera, a radar sensor or an ultrasonic sensor. The absolute position of the motor vehicle can be detected, for example, by a GPS sensor. A sensor for determining a relative to at least one reference point position of the motor vehicle, for example, be a camera in combination with an image processing software. Furthermore, for example, thermal imaging cameras are conceivable, wherein the reference point may be a heat source. With such equipment, it is possible to provide the lane keeping assistance system with automatic recording by the recording means. For example, the recording may be automatically started when a reconciliation of map data with the current GPS position of the motor vehicle indicates that the motor vehicle could reach or reach a scenario in which reverse travel is likely. For example, such a scenario could be entering a dead end, turning off a main road into a driveway, or reaching a user-specified map area or GPS position. Furthermore, monitoring of a track determined from recorded path data when reversing through the position data of the sensors is also preferably provided. Further, the rear environment of the motor vehicle is monitored by the sensors when reversing, for example, with respect to suddenly emerging obstacles. Furthermore, the position of a fixed point on the motor vehicle can be determined or derived from it by the evaluation of the position data.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Bestimmungseinrichtung eine Recheneinrichtung zum Berechnen einer zu befahrenen Spur aus den erfassten Positionsinformationen auf. Somit kann optional oder zusätzlich zu einer aus den aufgezeichneten Wegdaten bestimmten Spur eine alternative Spur berechnet werden, welche aus den erfassten Positionsinformationen berechnet und/oder davon abgeleitet wird. Somit kann vorteilhaft eine Spur zur Verfügung gestellt werden, auch wenn keine Aufzeichnung von Wegdaten vorliegt oder die aufgezeichneten Wegdaten nicht brauchbar sind oder nicht zu einer sinnvoll befahrbaren Spur führen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, eine von mehreren möglichen Spuren, beispielsweise eine bei einer Einfahrt in eine Sackgasse gefahrene Spur mit einer mittels der rückwärtigen Fahrzeugsensoren und der Auswertung der damit erfassten Daten berechneten Spur zu vergleichen und die bei diesem Vergleich als vorteilhafter ermittelte Spur auszuwählen.According to a further preferred embodiment, the determination device has a computing device for calculating a track to be traveled from the detected position information. Thus, optionally or in addition to a track determined from the recorded path data, an alternative track can be calculated, which is calculated from the detected position information and / or derived therefrom. Thus, a track can advantageously be made available, even if there is no recording of route data or the recorded route data is not usable or does not lead to a meaningful passable track. Furthermore, it is possible to compare one of a plurality of possible tracks, for example a track driven when entering a dead end, with a track calculated using the rear vehicle sensors and the evaluation of the data acquired therewith and to select the track determined to be more advantageous in this comparison.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Einrichtung eine Ausgabeeinrichtung, die eine Auswahl aus mehreren möglichen Spuren anzeigt, und eine Eingabeeinrichtung, die eine Auswahl der gewünschten Spur ermöglicht, auf. Insbesondere zeigt die Ausgabeeinrichtung die Auswahl einem Fahrer des Kraftfahrzeugs an und die Eingabeeinrichtung ermöglicht die Auswahl der gewünschten Spur ebenfalls einem Fahrer des Kraftfahrzeugs. Somit wird vorteilhaft eine Mensch-Maschine-Schnittstelle geschaffen, welche dem Fahrer durch Anzeige und Auswahl einer Spur die Möglichkeit gibt, aus alternativen Spuren auszuwählen. Die alternativen Spuren werden dazu wie oben beschrieben bestimmt. Die Ausgabeeinrichtung kann mit der Eingabeeinrichtung integriert ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Touchscreens. Die unterschiedlichen Spuren können dann auf dem Touchscreen dargestellt und mittels Touchfunktion ausgewählt werden. Ferner kann auf dem Touchscreen dazu ein Kamerabild dargestellt werden, auf welchem der Fahrer einen Zielpunkt oder Referenzpunkt an- bzw. auswählen kann. Insbesondere können die angezeigten Spuren auch mit dem Kamerabild überlagert werden, um die Anzeige möglichst anschaulich bzw. ergonomisch zu gestalten.In an advantageous embodiment, the device has an output device which displays a selection of a plurality of possible tracks, and an input device which enables selection of the desired track. In particular, the output device displays the selection to a driver of the motor vehicle and the input device also enables the selection of the desired track to a driver of the motor vehicle. Thus, a man-machine interface is advantageously provided, which gives the driver the opportunity to select from alternative tracks by displaying and selecting a track. The alternative tracks are determined as described above. The output device may be formed integrally with the input device, for example in the form of a touchscreen. The different tracks can then be displayed on the touch screen and selected using the touch function. Furthermore, a camera image can be displayed on the touchscreen, on which the driver can select or select a destination point or reference point. In particular, the displayed tracks can also be superimposed with the camera image in order to make the display as vivid as possible or ergonomic.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Lenkeinrichtung eine Regeleinrichtung zum Regeln einer anhand der sensorisch erfassten Position des Kraftfahrzeugs bestimmten Position eines Fixpunkts am Kraftfahrzeug auf. Somit kann sichergestellt werden, dass die Position des Fixpunkts einer vorbestimmten Position, insbesondere der durch die Spur vorgegebenen Position, entspricht. Bei einer Abweichung wird von der Regeleinrichtung automatisch eine Korrektur vorgenommen, um die Position des Fixpunkts auf die Spur zu korrigieren.According to a further preferred embodiment, the steering device has a regulating device for regulating a position of a fixed point on the motor vehicle determined on the basis of the sensory detected position of the motor vehicle. Thus, it can be ensured that the position of the fixed point corresponds to a predetermined position, in particular the position predetermined by the track. In the event of a deviation, the control device automatically performs a correction to correct the position of the fixed point on the track.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform steht die Regeleinrichtung dazu mit dem Sensor und der Verstelleinrichtung in Kommunikationsverbindung. Ferner weist die Aufzeichnungseinrichtung bevorzugt eine Datenerfassungseinrichtung sowie einen GPS-Empfänger mit Positionserfassung und Kartendatenverknüpfung in einem Speicher und/oder Raddrehzahlsensoren und/oder Lenkwinkelsensoren auf. Somit kann die Regeleinrichtung besonders vorteilhaft die mittels des GPS-Empfängers mit Positionserfassung und Kartendatenverknüpfung und/oder den Raddrehzahlsensoren und/oder den Lenkwinkelsensoren aufgezeichneten Daten der zu befahrenden Spur abrufen und mit den aktuell bestimmten Positionsdaten abgleichen. Somit ist eine Online-Überwachung und Regelung der Position eines Fixpunkts des Kraftfahrzeugs anhand der zu befahrenden Spur möglich.According to a preferred embodiment, the control device is in communication with the sensor and the adjusting device. Furthermore, the recording device preferably has a data acquisition device and a GPS receiver with position detection and map data link in a memory and / or wheel speed sensors and / or steering angle sensors. Thus, the control device can particularly advantageously retrieve the data of the track to be traveled recorded by means of the GPS receiver with position detection and map data link and / or the wheel speed sensors and / or the steering angle sensors and align with the currently determined position data. Thus, an online monitoring and control of the position of a fixed point of the motor vehicle on the basis of the track to be traveled is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Sensor zumindest eine Kamera, Ultraschallsensor, Radarsensor und/oder GPS-Empfänger auf. Somit kann die Position vorteilhaft absolut oder relativ zu einem Referenzpunkt bestimmt werden.According to an advantageous embodiment, the sensor has at least one camera, ultrasound sensor, radar sensor and / or GPS receiver. Thus, the position can advantageously be determined absolutely or relative to a reference point.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Handsensor am Lenkrad des Kraftfahrzeugs zum Detektieren von am Lenkrad anliegenden Händen vorgesehen. Derartige Sensoren werden auch als „Hands-off-Detection” bezeichnet. Ferner wirkt die Regeleinrichtung bevorzugt derart mit dem Handsensor und der Verstelleinrichtung zusammen, dass bei anliegenden Händen das Lenkmoment als Stellgröße von der Verstelleinrichtung veränderbar ist und bei nicht anliegenden Händen der Lenkeinschlagwinkel als Stellgröße von der Verstelleinrichtung veränderbar ist. Somit wird der Fahrer vorteilhaft bei anliegenden Händen unterstützt, wohingegen bei nicht anliegenden Händen das Lenken automatisch geschieht. Somit kann der Fahrer, je nach Präferenz, beim Rückwärtsfahren die Hände vom Lenkrad nehmen und die Lenkarbeit gänzlich der Regel- und Verstelleinrichtung überlassen oder von der Regel- und Verstelleinrichtung beim Lenken unterstützt werden.According to an advantageous embodiment, a hand sensor is provided on the steering wheel of the motor vehicle for detecting hands resting on the steering wheel. Such sensors are also referred to as "hands-off detection". Furthermore, the control device preferably interacts with the hand-held sensor and the adjusting device in such a manner that when the hands are in contact, the steering torque can be varied by the adjusting device as the manipulated variable and the steering angle can be changed as the manipulated variable by the adjusting device when the hands are not in contact. Thus, the driver is advantageously supported by hands, while steering is done automatically when not in hands. Thus, the driver, depending on preference, when reversing his hands from the steering wheel take and leave the steering work entirely the control and adjustment or supported by the control and adjustment when steering.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines Verfahrens gemäß eines Aspekts der Erfindung ist ein Schritt des Bestimmens der Position des Kraftfahrzeugs und/oder einer rückwärts mit einem Fixpunkt des Kraftfahrzeugs zu befahrenden Spur absolut anhand von GPS-Positionserfassung und hinterlegten oder abgerufenen Kartendaten und/oder relativ anhand der sensorisch erfassten rückwärtigen Umgebung und dem Abstand zu einem Referenzpunkt vorgesehen. Somit können die Positionsdaten anhand von GPS-Positionserfassung absolut und reproduzierbar erfasst werden. Ferner wird alternativ oder zusätzlich eine relative Positionsbestimmung relativ zu einem Referenzpunkt ermöglicht.In an advantageous embodiment of a method according to one aspect of the invention, a step of determining the position of the motor vehicle and / or a track to be traveled backwards with a fixed point of the motor vehicle is absolutely based on GPS position detection and stored or retrieved map data and / or relative sensory detected rearward environment and the distance to a reference point provided. Thus, the position data can be detected absolutely and reproducibly by means of GPS position detection. Furthermore, alternatively or additionally, a relative position determination is made possible relative to a reference point.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist ein Schritt des Bestimmens einer rückwärts mit einem Fixpunkt des Kraftfahrzeugs zu befahrenden Spur anhand einer aufgezeichneten vorwärts befahrenen Spur, die bei einer Vorwärtsfahrt aufgezeichnet wird, vorgesehen. Die Aufzeichnung wird insbesondere anhand von GPS-Positionserfassung und optional oder zusätzlich Raddrehzahlsensoren und/oder Lenkwinkelsensoren erfasst und mittels einer Aufzeichnungseinrichtung aufgezeichnet. Somit wird eine rückwärts zu befahrende Spur vorteilhaft bei Vorwärtsfahrt einfach aufgezeichnet und kann daher als zuverlässige Spur zum Rückwärtsbefahren derselben dienen.According to a further advantageous embodiment of the method, a step of determining a track to be traveled backwards with a fixed point of the motor vehicle is provided on the basis of a recorded forward track which is recorded during a forward movement. The recording is recorded in particular on the basis of GPS position detection and optional or additional wheel speed sensors and / or steering angle sensors and recorded by means of a recording device. Thus, a backward-to-travel lane is easily recorded in forward travel and therefore can serve as a reliable lane for reversing the same.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Schritt des Bereitstellens der Auswahl eines Zielpunkts der Rückwärtsfahrt und/oder einer von mehreren ermittelten möglichen rückwärtigen Spuren vor einer Rückwärtsfahrt, insbesondere bei Einlegen des Rückwärtsgangs, vorgesehen. Somit wird dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, entweder einen Zielpunkt für die Rückwärtsfahrt oder eine vorbestimmte Spur für die Rückwärtsfahrt auszuwählen. Ein Fahrer kann daher vorteilhaft die von ihm gewünschte Alternative wählen.According to a further embodiment of the method, a step of providing the selection of a target point of the reverse drive and / or one of a plurality of determined possible rearward tracks prior to a reverse drive, in particular when engaging the reverse gear, is provided. Thus, the driver of a motor vehicle is advantageously given the opportunity to select either a destination point for the reverse drive or a predetermined track for the reverse drive. A driver can therefore advantageously choose the alternative desired by him.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Schritt des Detektierens des Anliegens von Händen am Lenkrad des Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei im Falle von detektierten anliegenden Händen eine automatische Lenkunterstützung erfolgt oder im Falle von detektierten nicht anliegenden Händen eine automatisierte Lenkung erfolgt. Somit kann der Fahrer, je nach Präferenz, beim Rückwärtsfahren die Hände vom Lenkrad nehmen und die Lenkarbeit gänzlich dem Kraftfahrzeug überlassen oder die Hände am Lenkrad belassen und lediglich vom Kraftfahrzeug unterstützt werden. Bevorzugt wird dieser Schritt währen einer Rückwärtsfahrt stetig wiederholt, sodass sich der Fahrer beispielsweise auch während der Fahrt dazu entscheiden kann, dass Lenkrad loszulassen. Denkbar wäre auch, dass zwischen den automatischen Lenkmodi (unterstütztes und automatisches Lenken) gewechselt werden kann und der Fahrer beim automatischen Lenken kurzzeitig unter unterstütztem Lenken eingreifen bzw. mitlenken kann und anschließend wieder zum automatischen weiterlenken loslassen kann, ohne dass dazu das Verfahren unterbrochen werden muss.In a further preferred embodiment, a step of detecting the presence of hands on the steering wheel of the motor vehicle is provided, wherein in the case of detected present hands an automatic steering assistance takes place or in the case of detected non-applied hands an automated steering. Thus, the driver, depending on preference, take the hands off the steering wheel when reversing and leave the steering work entirely to the motor vehicle or leave hands on the steering wheel and are supported only by the motor vehicle. Preferably, this step is continuously repeated during a reverse drive, so that the driver can decide, for example, while driving to let go of the steering wheel. It would also be conceivable to be able to change between the automatic steering modes (assisted and automatic steering) and the driver can intervene or steer under automatic steering for a short time and then release again for automatic steering without having to interrupt the procedure ,
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird selbiges bei Vorliegen eines Abbruchkriteriums abgebrochen. Ein solches Abbruchkriterium kann beispielsweise eine Detektion von Händen am Lenkrad im Falle übernommener automatisierter Lenkung sein, falls ein Wechseln der automatischen Lenkmodi nicht vorgesehen ist. Ferner kann auch ein erhöhtes Handmoment am Lenkrad im Falle einer unterstützten Lenkung ein Abbruchkriterium darstellen. Weitere Abbruchkriterien könnten die Betätigung von Kupplung oder Bremse, das Einlegen eines Vorwärtsgangs, ein Tastendruck an der Eingabeeinheit, das Vorliegen von unzureichenden Positions-, Sensor- oder Wegdaten, das sensorische Erkennen eines Auftauchen eines Hindernisses oder dergleichen sein.In a further preferred embodiment of the method selbiges is aborted in the presence of a termination criterion. Such a termination criterion may be, for example, a detection of hands on the steering wheel in case of inherited automated steering, if a change of the automatic steering modes is not provided. Furthermore, an increased hand torque on the steering wheel in the case of a supported steering can represent a termination criterion. Other termination criteria could include clutch or brake application, engagement of a forward gear, a keystroke on the input unit, the presence of insufficient position, sensor, or path data, sensory detection of an obstacle, or the like.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above embodiments and developments can, if appropriate, combine with each other as desired. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNGCONTENT OF THE DRAWING
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The present invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments indicated in the schematic figures of the drawing. It shows:
Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.The accompanying figures of the drawing are intended to convey a further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts anderes ausgeführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures of the drawing are the same, functionally identical and same-acting elements, features and components - unless otherwise stated - each provided with the same reference numerals.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Damit wird der Fahrer bei der Rückwärtsfahrt insbesondere beim Lenken unterstützt, da die Einrichtung zum automatischen Spurhalten ausgebildet ist. Somit kann sich der Fahrer besser darauf konzentrieren, die Umgebung des Kraftfahrzeugs bzw. den zu befahrenden Weg zu beobachten. Ferner behält der Fahrer vorzugsweise die Kontrolle über Gas- und Bremspedal. Somit übernimmt er weiterhin die Verantwortung für das Kraftfahrzeug und kann die richtige Fahrgeschwindigkeit für die Rückwärtsfahrt wählen. Das Spurhalten bei Rückwärtsfahrt wird durch das Spurhalteassistenzsystem unterstützt oder auch automatisch ausgeführt. Ferner ist auch eine Kombination bzw. ein Abwechseln von unterstütztem und automatischem Spurhalten möglich.Thus, the driver is assisted in the reverse drive in particular when steering, since the device is designed for automatic tracking. Thus, the driver can better concentrate on observing the environment of the motor vehicle or the path to be traveled. Furthermore, the driver preferably retains control of the accelerator and brake pedals. Thus, he continues to take responsibility for the motor vehicle and can choose the right driving speed for reversing. Tracking while reversing is supported by the lane keeping assistance system or also carried out automatically. Furthermore, a combination or alternation of supported and automatic tracking is possible.
In einer solch engen Sackgasse wie sie in
Der zumindest eine Sensor S erfasst Positionsinformationen über die rückwärtige Umgebung des Kraftfahrzeugs
Die Recheneinrichtung
Die Aufzeichnungseinrichtung
Die Recheneinrichtung
Die Regeleinrichtung regelt die anhand der sensorisch erfassten Position des Kraftfahrzeugs
Die Verstelleinrichtung
Die Regeleinrichtung
Der zumindest eine Sensor S weist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls einen GPS-Empfänger
Des Weiteren ist ein Handsensor
Gemäß der dargestellten Ausführungsform wird zunächst der Schritt a durchgeführt, also zunächst die rückwärtige Umgebung und die Position des Kraftfahrzeugs
Abweichend vom in Bezug auf
In einer ersten Ausführungsform stellt der Verzweigungsschritt b1 das Bereitstellen einer Auswahl vor einer Rückwärtsfahrt, insbesondere bei Einlegen des Rückwärtsgangs, einen Zielpunkt der Rückwärtsfahrt auszuwählen und/oder eine von mehreren ermittelten möglichen Spuren
Bei einer alternativen Ausführungsform stellt der Verzweigungsschritt b1 eine Abfrage an einen Handsensor
Wie es für einen Fachmann offensichtlich sein dürfte, können selbstverständlich beide vorstehend beschriebenen Ausführungsformen von Verzweigungsschritten b1 zum Auswählen einer Spur
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways.
Die Eingabe- und Ausgabeeinrichtung kann beispielsweise als Touchscreen ausgebildet sein. Dabei kann ein gewünschter Zielpunkt beispielsweise auf einer zweidimensionalen Landkarte markiert werden, um einen gewünschten Zielpunkt anzugeben. Ferner können auf dem Touchscreen mehrere vorgeschlagene Spuren zur Auswahl gestellt werden, welche in 2D- oder auch in einer 3D-Darstellung dargestellt werden können. Die 2D-Darstellung kann auf einer Kartenansicht erfolgen, wobei die 3D-Darstellung beispielsweise auf ein Kamerabild überlagert werden kann, welches die rückwärtige Umgebung des Kraftfahrzeugs zeigt.The input and output device can be designed, for example, as a touchscreen. In this case, for example, a desired destination point can be marked on a two-dimensional map in order to specify a desired destination point. Furthermore, several suggested tracks can be selected for selection on the touchscreen, which can be displayed in 2D or also in a 3D representation. The 2D representation can be made on a map view, wherein the 3D representation can be superimposed, for example, on a camera image showing the rear environment of the motor vehicle.
Des Weiteren kann zusätzlich zur Erfassung von Positionsdaten der rückwärtigen Umgebung auch noch eine seitliche Sensorik insbesondere an der Front des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, um beim Lenken sicherzustellen, dass durch das Ausscheren bei Rückwärtsfahrt keine seitliche Begrenzung oder ein seitliches Hindernis im Weg ist.Furthermore, in addition to the detection of position data of the rear environment, a lateral sensor system may also be provided, in particular at the front of the motor vehicle, in order to ensure, during steering, that there is no lateral limitation or a lateral obstacle in the way as a result of the shearing when reversing.
Bevorzugt ist das Spurhalteassistenzsystem
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- Kameracamera
- 33
- Ultraschallsensorenultrasonic sensors
- 44
- GPS EmpfängerGPS receiver
- 55
- Aufzeichnungseinrichtungrecording device
- 66
- Spurtrack
- 77
- Regeleinrichtungcontrol device
- 88th
- Fixpunktfixed point
- 8'8th'
- Position des FixpunktsPosition of the anchor point
- 99
- Lenkeinschlagwinkelsteering angle
- 9'9 '
- Lenkmomentsteering torque
- 1010
- Abweichungdeviation
- 1111
- Reglerregulator
- 1212
- Verstelleinrichtungadjustment
- 2020
- FahrerassistenzsystemDriver assistance system
- 21 21
- Ein-/AusgabeeinrichtungInput / output device
- 2222
- Recheneinrichtungcomputing device
- 2323
- Aufzeichnungseinrichtungrecording device
- 2424
- Radarsensorradar sensor
- 2525
- Raddrehzahlsensorenwheel speed sensors
- 2626
- LenkwinkelsensorenSteering angle sensors
- 2727
- seitliche Ultraschallsensorenlateral ultrasonic sensors
- 2828
- SpeicherStorage
- 2929
- Wegdatenpath data
- 3030
- Positionsinformationenlocation information
- 3131
- Handsensorhand sensor
- 4040
- elektronisches Fahrzeugsystemelectronic vehicle system
- 5050
- Regelkreisloop
- a1, a, b, b1, c, c1, c2a1, a, b, b1, c, c1, c2
- Verfahrensschrittesteps
- Ee
- EinrichtungFacility
- SS
- Sensorsensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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