DE102013201961A1

DE102013201961A1 - Spurhalte- und/oder -wechselassistent

Info

Publication number: DE102013201961A1
Application number: DE201310201961
Authority: DE
Inventors: Robert Spangenberg
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co; Autoliv Development AB
Current assignee: Cariad SE; Arriver Software AB
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-08-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spurhalte- und/oder -wechselassistenten (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einer Sensoreinrichtung (4) zur Erkennung von Fahrspuren (21, 22) auf einer Fahrbahn (20), einer Steuereinrichtung (3), welche mittels eines Stellglieds (5) zur Verstellung der Lenkung (6) des Kraftfahrzeugs eingreift, um das Fahrzeug (2) in der Fahrspur zu halten, wobei der Eingriff auf die Lenkung in Abhängigkeit eines Erreichens einer Eingriffsbedingung erfolgt, weiterhin mit einer Auswerteeinrichtung (7) zur Auswertung von Sensordaten (9) der Sensoreinrichtung (4) zur Erkennung eines zulässigen Spurwechsels, wobei bei einem als unzulässig erkannten Spurwechsel die Eingriffsbedingung veränderbar ist. Auch betrifft die Erfindung ein diesbezügliches Verfahren.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Spurhalte- und/oder -wechselassistent für Kraftfahrzeuge, mit einer Sensoreinrichtung zur Erkennung von Fahrspuren auf einer Fahrbahn, einer Steuereinrichtung, welche mittels eines Stellglieds ein Verstellung der Lenkung des Kraftfahrzeugs bewirkt und/oder ein zur Verstellung der Lenkung wirkendes Moment auf die Lenkung erbringt, um das Fahrzeug in der Spur zu halten, insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Auch betrifft die Erfindung ein diesbezügliches Verfahren.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind Spurhalte- und/oder -wechselassistenten bekannt, bei welchen ein Eingriff in die Lenkung erfolgt, um das Fahrzeug in der Spur zu halten, wobei bei einer Spurwechselabsicht die Einwirkung auf die Lenkung modifiziert wird, damit ein erleichterter Spurwechsel stattfinden kann. Dadurch wird die auf die Lenkung einwirkende Kraft um das Fahrzeug in der Spur zu halten reduziert, damit das Lenken gegen diese Kraft zum Spurwechsel weniger schwer wird. Solche Spurhalte- und/oder -wechselassistenten sind durch die DE 10 2005 024 382 A1 bekannt geworden.
Auch sind Spurhalte- und/oder -wechselassistenten bekannt geworden, bei welchen eine Sensoreinrichtung prüft, ob ein Spurwechsel zulässig ist oder nicht. Bei einem als zulässig erkannten Spurwechsel und bei gleichzeitig als vorliegend erkannter Spurwechselabsicht wird die Kraft zum Halten des Fahrzeuges in der Spur reduziert, um den Spurwechsel für den Fahrer zu erleichtern. Bei vorliegender Spurwechselabsicht und unzulässigem Spurwechsel wird hingegen die Kraft zum Halten des Fahrzeugs in der Spur unverändert gelassen, so dass ein Lenken des Fahrzeugs aus der Spur im Vergleich zu einem zulässigen Spurwechsel spürbar schwerer wird, so dass der Fahrer dadurch vor dem unzulässigen Spurwechsel gewarnt wird. Solche Spurhalte- und/oder -wechselassistenten sind durch die DE 10 2006 027 325 A1 bekannt geworden.
Das Risiko eines unbeabsichtigten und unzulässigen Spurwechsels bleibt im Wesentlichen dennoch unverändert, da eine Annäherung an die benachbarte Spur unverändert möglich ist und damit ein kritischer Abstand zur benachbarten Spur oder auch zu einem Hindernis eingenommen werden kann, was zu einer Verunsicherung anderer Verkehrsteilnehmer führen kann und ein Unfallrisiko darstellen kann.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spurhalte- und/oder -wechselassistenten zu schaffen, welcher einfach aufgebaut ist und dennoch die Sicherheit für das Fahrzeug und die Insassen erhöht. Auch ist es die Aufgabe ein diesbezügliches Verfahren zu schaffen, welches einfach darstellbar ist und die Sicherheit für das Fahrzeug und die Insassen erhöht.
Die Aufgabe zum Spurhalte- und/oder -wechselassistenten wird gelöst mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht einen Spurhalte- und/oder -wechselassistenten für Kraftfahrzeuge vor, mit einer Sensoreinrichtung zur Erkennung von Fahrspuren auf einer Fahrbahn, einer Steuereinrichtung, welche mittels eines Stellglieds zur Verstellung der Lenkung des Kraftfahrzeugs eingreift, um das Fahrzeug in der Fahrspur zu halten, wobei der Eingriff auf die Lenkung in Abhängigkeit eines Erreichens einer Eingriffsbedingung erfolgt, weiterhin mit einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Sensordaten der Sensoreinrichtung zur Erkennung eines zulässigen Spurwechsels, wobei bei einem als unzulässig erkannten Spurwechsel die Eingriffsbedingung veränderbar ist. Entsprechend wird erreicht, dass durch den veränderten Eingriff eine stabilere Führung des Fahrzeugs in der Spur erreicht wird, was den Abstand zur Nebenspur erhöht und damit die Sicherheit des Fahrzeugs und der Insassen erhöht.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Eingriffsbedingung bei unzulässigem Spurwechsel eine gegenüber einer Eingriffsbedingung bei einem zulässigen Spurwechsel engere Führung an einer Solltrajektorie der Fahrbahn bedingt. Dadurch wird der Abstand zur Nebenspur erhöht. Alternativ kann der Abstand zur Nebenspur auch dadurch weiter erhöht werden, wenn die Eingriffsbedingung derart verändert wird, dass das Fahrzeug einer Trajektorie folgt, die weiter von der Nebenspur entfernt ist als die Trajektorie im normalen Betriebszustand ohne unzulässigen Spurwechsel.
Auch ist es vorteilhaft, wenn bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffsort erfolgt, welcher definiert ist als eine örtliche Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und einer Solltrajektorie, der geringer ist, als bei zulässigem Spurwechsel. Dadurch wird das Fahrzeug näher an sie Solltrajektorie geführt und Abweichungen werden schneller bzw. früher entgegengewirkt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffszeitpunkt als zeitliche Differenz zwischen nach einem Abweichen von einer Solltrajektorie erfolgt, der kürzer ist, als bei zulässigem Spurwechsel. Auch dadurch wird das Fahrzeug näher an die Solltrajektorie geführt und Abweichungen wird schneller bzw. früher entgegengewirkt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Solltrajektorie eine Trajektorie im mittleren Bereich der Fahrspur ist. Alternativ ist es zweckmäßig, wenn die Solltrajektorie eine Trajektorie ist, die von der Mitte der Fahrspur zu einer Seite versetzt ist, die auf der anderen Seite der Spur liegt, in welche gewechselt werden könnte.
Es ist darüber hinaus ebenfalls vorteilhaft, den Eingriffszeitpunkt und/oder den Eingriffsort vom Vorhandensein eines zulässigen Spurwechsels auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Fahrspur abhängig zu machen. Dazu wird der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort als Funktion der Zulässigkeit eines Spurwechsels auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Fahrspur gewählt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zu einem unzulässigen Spurwechsel ein Risiko hinsichtlich einer Gefährdung, einer Kollision oder einer Beschädigung des Fahrzeugs oder anderer Verkehrsteilnehmer bestimmt wird Darüber hinaus ist es auch vorteilhaft, wenn auf Abweichungen zur Trajektorie in Abhängigkeit vom ermittelten Risiko der jeweiligen Spurseite reagiert wird. So kann schneller bzw. früher reagiert werden, wenn das ermittelte Risiko gestiegen ist oder einen Schwellenwert für das bestimmte Risiko überschritten ist. Auch kann zusätzlich oder alternativ die Solltrajektorie abhängig vom bestimmten Risiko der jeweiligen Spurseite definiert werden, so dass beispielsweise eine Verschiebung der Solltrajektorie zur Seite des geringeren Risikos hin vorgenommen wird.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Risiko nicht nur für den aktuellen Zeitpunkt bestimmt wird, sondern es ist auch zweckmäßig, wenn das Risiko auch für die Zukunft prognostiziert wird.
Es ist zweckmäßig, wenn der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort derart gewählt wird, dass das Fahrzeug, insbesondere frühzeitig, auf eine weniger mit einem Risiko bewertete, also weniger riskante, Trajektorie geführt wird, falls ermittelbar ist, dass das Fahrzeug sich bei einem Fortsetzen der aktuellen Fahrt auf der aktuellen Trajektorie so weit von der dann veränderten Soll-Trajektorie entfernt befinden wird, dass ein Eingriff notwendig werden wird. Alternativ kann eine derartige, insbesondere glatte, Soll-Trajektorie bestimmt werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Soll-Trajektorie eine Funktion von zumindest einem der nachfolgenden Parameter ist: Spurverlauf, Fahrzeuggeschwindigkeit, Markierungstyp der Fahrspur.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort eine Funktion von zumindest einem der vorhergehenden Parameter ist: Spurverlauf, Fahrzeuggeschwindigkeit, Markierungstyp der Fahrspur.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Eingriff durch Aufbringen eines definierten Eingriffsmoments bzw. einer Eingriffskraft auf die Lenkung oder durch ein definiertes Maß einer Verstellung der Lenkung erfolgt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Eingriffsmoment bzw. die Eingriffskraft abhängig vom Eingriffszeitpunkt und/oder vom Eingriffsort gewählt wird.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Maß der Verstellung der Lenkung abhängig vom Eingriffszeitpunkt und/oder vom Eingriffsort abhängig gewählt wird.
Auch ist es besonders zweckmäßig, wenn die Sensoreinrichtung zumindest eine Kamera, eine Radareinrichtung und/oder einen Laserscanner aufweist. Dabei kann die Sensoreinrichtung die Fahrbahn überwachen und sowohl die Fahrspur bzw. die Fahrspuren ermitteln bzw. überwachen und/oder den Verkehr auf der Fahrspur bzw. auf den Fahrspuren überwachen und gegebenenfalls Hindernisse auf der Fahrspur bzw. auf den Fahrspuren erkennen.
Die Aufgabe zum Verfahren wird gelöst mit den Merkmalen von Anspruch 14.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht ein Verfahren zum Betreiben eines Spurhalte- und/oder -wechselassistenten für Kraftfahrzeuge vor, mit einer Sensoreinrichtung zur Erkennung von Fahrspuren auf einer Fahrbahn, einer Steuereinrichtung, welche mittels eines Stellglieds zur Verstellung der Lenkung des Kraftfahrzeugs eingreift, um das Fahrzeug in der Fahrspur zu halten, wobei der Eingriff auf die Lenkung in Abhängigkeit eines Erreichens einer Eingriffsbedingung erfolgt, weiterhin mit einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Sensordaten der Sensoreinrichtung zur Erkennung eines zulässigen Spurwechsels, wobei bei einem als unzulässig erkannten Spurwechsel die Eingriffsbedingung verändert wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn die Eingriffsbedingung bei unzulässigem Spurwechsel eine gegenüber einer Eingriffsbedingung bei einem zulässigen Spurwechsel engere Führung an einer Solltrajektorie der Fahrbahn bedingt.
Auch ist es zweckmäßig, wenn bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffsort als örtliche Differenz zwischen der Fahrzeugposition und einer Solltrajektorie erfolgt, der geringer ist, als bei zulässigem Spurwechsel.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffszeitpunkt als zeitliche Differenz zwischen nach einem Abweichen von einer Solltrajektorie erfolgt, der kürzer ist, als bei zulässigem Spurwechsel.
Bei dem Verfahren ist es zweckmäßig, wenn ein obiger Spurhalte- und/oder wechselassistent als Vorrichtung verwendet wird. Dabei wird als unzulässiger Spurwechsel ein Spurwechsel auf eine Fahrspur definiert, die aufgrund des Verkehrsaufkommens auf dieser Spur zu einem erhöhten Risiko führt. Auch kann ein Hindernis auf der Fahrspur erkannt werden, was zu einem erhöhten Risiko führt. Dabei kann das erhöhte Risiko als Risiko hinsichtlich einer Gefährdung, einer Kollision oder einer Beschädigung des Fahrzeugs. Dabei können als risikorelevant auch weitere Verkehrsteilnehmer, Hindernisse und/oder Infrastruktur berücksichtigt werden. Weiterhin können geltende Verkehrsregeln herangezogen werden, um einen Spurwechsel als unzulässig zu bewerten.
Der klassische Fall ist es, wenn sich eine Person oder ein Fahrzeug in einem toten Winkel auf der benachbarten Fahrspur befindet. Es könnte sich jedoch auch beispielsweise ein Fahrzeug mit einer derart hohen Geschwindigkeit nähern, dass eine Kollision wahrscheinlich ist.
Weiterhin ist es möglich, dass ein Spurwechsel aufgrund von starken Bodenunebenheiten und/oder Hindernissen als unzulässig angesehen wird. Es könnte auch ein Abkommen von der Straße als unzulässig angesehen werden. Bei Bodenunebenheiten zur Fahrspur könnte eine Gefährdung auftreten oder es könnte auch der Fahrbahnrand erreicht sein, so dass die Fahrspur möglicher Weise keine Fahrspur der Fahrbahn mehr ist, sondern eine Fläche neben der Fahrbahn.
Eine Erkennung der Spur kann anhand einer Erkennung der Markierung der Fahrspur erfolgen. Alternativ kann die Spur auch anhand der Detektion der Fahrbahnkanten erfolgen, wie beispielsweise auf der Basis von Daten, die einen Höhensprung zwischen der Fahrspur und der Nachbarspur bzw. einer benachbarten Fläche.
Einen Höhensprünge überwindender Wechsel kann entsprechend als unzulässiger Wechsel bewertet werden.
Es ist auch möglich bei Fahlen von Spurdaten eine Trajektorie im Wesentlichen gerade oder zumindest abschnittweise gerade zu schätzen und bei vordefinierter Abweichung zur Trajektorie diese Abweichungen als unzulässigen Abweichungen von einer solchen Trajektorie zu definieren und einen Eingriff vorzunehmen.
Es ist darüber hinaus ebenfalls vorteilhaft, den Eingriffszeitpunkt und/oder den Eingriffsort vom Vorhandensein eines zulässigen Spurwechsels auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Fahrspur abhängig zu machen. Dazu wird der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort als Funktion der Zulässigkeit eines Spurwechsels auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Fahrspur gewählt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zu einem unzulässigen Spurwechsel ein Risiko hinsichtlich einer Gefährdung, einer Kollision oder einer Beschädigung des Fahrzeugs oder anderer Verkehrsteilnehmer bestimmt wird.
Darüber hinaus ist es auch vorteilhaft, wenn auf Abweichungen zur Trajektorie in Abhängigkeit vom ermittelten Risiko der jeweiligen Spurseite reagiert wird. So kann schneller bzw. früher reagiert werden, wenn das ermittelte Risiko gestiegen ist oder einen Schwellenwert für das bestimmte Risiko überschritten ist. Auch kann zusätzlich oder alternativ die Solltrajektorie abhängig vom bestimmten Risiko der jeweiligen Spurseite definiert werden, so dass beispielsweise eine Verschiebung der Solltrajektorie zur Seite des geringeren Risikos hin vorgenommen wird.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Risiko nicht nur für den aktuellen Zeitpunkt bestimmt wird, sondern es ist auch zweckmäßig, wenn das Risiko auch für die Zukunft prognostiziert wird.
Es ist zweckmäßig, wenn der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort derart gewählt wird, dass das Fahrzeug, insbesondere frühzeitig, auf eine weniger mit einem Risiko bewertete, also weniger riskante, Trajektorie geführt wird, falls ermittelbar ist, dass das Fahrzeuges sich bei einem Fortsetzen der aktuellen Fahrt auf der aktuellen Trajektorie so weit von der dann veränderten Soll-Trajektorie entfernt befinden wird, dass ein Eingriff notwendig werden wird. Alternativ kann eine derartige, insbesondere glatte, Soll-Trajektorie bestimmt werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Soll-Trajektorie eine Funktion von zumindest einem der nachfolgenden Parameter ist Spurverlauf, Fahrzeuggeschwindigkeit, Markierungstyp der Fahrspur.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit Spurhalte- und/oder -wechselassistent, und
2 eine Darstellung eines Fahrzeugs in einer Fahrspur,
3 ein Ablaufdiagramm zu Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
4 ein Ablaufdiagramm zu Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die 1 zeigt einen Spurhalte- und/oder -wechselassistenten 1 für ein Kraftfahrzeug 2. Das Kraftfahrzeug 2 ist nur schematisch dargestellt, wobei die Räder 8 und die auf die Räder wirkende Lenkung 6 dargestellt sind.
Der Spurhalte- und/oder -wechselassistent 1 umfasst eine Sensoreinrichtung 4, mittels welcher eine Fahrbahn 20 überwacht werden kann, siehe auch 2. Aufgrund der Überwachung der Fahrbahn 20 können Fahrspuren 21, 22 erkannt werden, so dass aufgrund der Erkennung der Fahrspuren 21, 22 eine Trajektorie 24 ermittelt werden kann, die als Soll-Trajektorie für die Steuerung bzw. Regelung des Eingriffs auf die Lenkung herangezogen werden kann.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung 4 zumindest eine Kamera als Erfassungsvorrichtung umfasst bzw. aufweist. Alternativ oder zusätzlich können auch eine Radareinrichtung und/oder ein Laserscanner vorgesehen sein, um die Fahrbahn 20 zu überwachen. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn die Sensoreinrichtung 4 zumindest zwei Erfassungsvorrichtungen umfasst, wobei eine Erfassungsvorrichtung beispielsweise in einem Nahbereich vor dem Fahrzeug die Fahrbahn überwacht und die zweite Erfassungsvorrichtung in einem ferneren Bereich vor dem Fahrzeug die Fahrbahn überwacht, Die erste Erfassungsvorrichtung kann daher eine Kamera und die zweite Erfassungsvorrichtung kann eine Radareinrichtung sein.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn auch der rückwärtige Bereich bzw. alternativ oder zusätzlich auch zumindest ein oder beide seitliche Bereiche des Fahrzeuges überwacht werden. Dazu können weitere Erfassungsvorrichtungen vorgesehen sein, die in einer Sensoreinrichtung 4 zusammengefasst sein können. Alternativ können auch Erfassungsvorrichtungen verwendet werden, die eine 360°-Ermittlung erlauben.
Die Sensordaten 9 werden an eine Auswerteeinrichtung 7 weitergeleitet, welche aus den Sensordaten 9 die Fahrspur 21, 22 ermittelt und welche ermittelt, ob ein Spurwechsel zulässig ist, weil die benachbarte Fahrspur 22 zum Spurwechsel frei ist oder ob ein Spurwechsel unzulässig ist, weil beispielsweise auf dieser Fahrspur 22 Gegenverkehr herrscht oder rückwärtiger Verkehr mit höherer Geschwindigkeit, so dass der rückwärtige Verkehr als überholender Verkehr gewertet wird.
Die Daten 10 der Auswerteeinrichtung 7 werden an eine Steuereinrichtung 3 weitergeleitet. Diese Steuereinrichtung verfügt beispielsweise auch über weitere Signaleingänge, um Signale 11 weiterer Sensoren oder von weiteren Steuereinheiten empfangen zu können. Die Steuereinrichtung 3 steuert das Stellglied 5 zur Einwirkung auf die Lenkung 6, um das Fahrzeug in der Fahrspur zu halten.
Der Eingriff auf die Lenkung erfolgt in Abhängigkeit eines Erreichens einer Eingriffsbedingung, so dass bei Erreichen der Eingriffsbedingung ein Eingriffsmoment oder eine Eingriffskraft oder eine Eingriffsverstellung auf die Lenkung ausgeübt wird, um das Fahrzeug in Richtung auf eine Soll-Trajektorie 24 zu lenken.
Die Auswerteeinrichtung 7 wertet die Sensordaten 9 aus, um zu erkennen, ob ein Spurwechsel von der einen Fahrspur 21 zu einer benachbarten Fahrspur 22 als zulässig erkannt wird oder als unzulässig erkannt wird.
Ein Spurwechsel wird als zulässig erkannt, wenn auf der Zielspur kein Verkehr von hinten als Überholverkehr vorhanden ist, kein Gegenverkehr vorhanden ist und ggf. auch kein sonstiges Hindernis erkennbar ist. Sollte eine dieser Bedingungen nicht gegeben sein, also entweder Überholverkehr von hinten vorhanden ist, Gegenverkehr vorhanden ist oder ein Hindernis erkannt ist, so wird der Spurwechsel als unzulässig erkannt.
Bei unzulässigem Spurwechsel wird die Eingriffsbedingung zur Einwirkung auf die Lenkung dahin gehend verschärft, dass eine engere Führung des Fahrzeuges an einer Soll-Trajektorie der Fahrbahn erfolgt, als bei zulässigem Spurwechsel.
Die 2 zeigt in diesem Kontext ein Fahrzeug 23 auf der Fahrbahn 20, das in der Fahrspur 22 fährt. Die Soll-Trajektorie ist mit 24 dargestellt. Die durchgezogene Linie 25 stellt eine zulässige Abweichung des Fahrzeuges 23 von der Soll-Trajektorie 24 dar, für den Fall, dass ein Spurwechsel als zulässig erachtet wird. Die Linie 26 stellt eine zulässige Abweichung des Fahrzeuges von der Soll-Trajektorie 24 dar, für den Fall, dass ein Spurwechsel unzulässig ist. Es ist zu erkennen, dass eine nähere Bindung des Fahrzeuges an die Soll-Trajektorie 24 bewirkt wird, weil entweder die Eingriffsbedingung bei unzulässigem Spurwechsel derart gewählt wird, dass ein Eingriff auf die Lenkung bereits bei einem Eingriffsort erfolgt, der als örtliche Differenz zwischen der Fahrzeugposition und einer Soll-Trajektorie definiert ist, der geringer ist als bei zulässigem Spurwechsel.
Alternativ kann bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung auch derart gewählt werden, dass ein Eingriff bei einem Eingriffszeitpunkt als zeitliche Differenz zwischen einem Abweichen des Fahrzeuges von einer Soll-Trajektorie erfolgt, wobei das Abweichen eine kürzere Zeitdauer darstellt als bei zulässigem Spurwechsel.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn neben der örtlichen zulässigen Abweichung oder der zeitlichen zulässigen Abweichung der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort auch eine Funktion weiterer Parameter ist. Dabei können der Spurverlauf, die Fahrzeuggeschwindigkeit und auch der Markierungstyp der Fahrspur als Parameter in die Bestimmung des Eingriffszeitpunktes bzw. des Eingriffsorts, also der Eingriffsbedingung gewählt sein.
So ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit der Eingriffszeitpunkt bzw. der Eingriffsort als Eingriffsbedingung enger an die Soll-Trajektorie gebunden ist, als bei geringerer Geschwindigkeit. Auch bei einem kurvigen Spurverlauf kann eine engere Bindung des Fahrzeuges durch die Wahl des Eingriffszeitpunkts oder des Eingriffsorts als Eingriffsbedingung zweckmäßig und sicherheitsrelevant sein.
Dabei kann auch die Eingriffskraft oder das Eingriffsmoment auf die Lenkung, abhängig von dem Eingriffszeitpunkt oder von dem Eingriffsort gewählt werden. So können beispielsweise bei größerer Abweichung eine höhere Kraft und ein höheres Moment applizierbar sein als bei geringerer Abweichung.
Die 3 zeigt ein Ablaufdiagramm 50 zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs für einen Spurhalte- und/oder -wechselassistenten. In Block 51 erfolgt eine Erkennung einer Fahrspur, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, auf einer Fahrbahn.
In Block 52 erfolgt die Erkennung von Objekten in der Umgebung. Parallel dazu erfolgt in Block 53 eine Erkennung von möglichen insbesondere benachbarten Spuren zur zulässigen Annäherung des Fahrzeugs an den Rand der Fahrspur. In Block 54 erfolgt eine Bewertung und insbesondere eine Klassifikation der Objekte. Vorteilhaft wird weiterhin eine Ermittlung von Bewegungsdaten, wie von Bewegungsvektoren durchgeführt, wie beispielsweise von einer Position, einer Richtung und/oder eines Geschwindigkeit.
In Block 55 wird aus den Daten der Blöcke 52 bis 54 eine Bestimmung eines Gefährdungspotentials bei einer Annäherung an den Fahrspurrand durchgeführt.
In Block 56 erfolgt eine Ableitung einer Zulässigkeit einer Annäherung des Fahrzeugs an den Rand der Fahrspur.
In Block 57 wird eine Solltrajektorie für das Fahrzeug ermittelt, wobei die Solltrajektorie abhängig vom Gefährdungspotential gewählt wird. Dies bedeutet, dass die Solltrajektorie umso enger um die Fahrbahnmitte an beiden Seiten und/oder auf der jeweiligen Seite erfolgt, je höher das Gefährdungspotential ist. Alternativ kann die Solltrajektorie auch von der Fahrbahnmitte wegverschoben werden, um die Solltrajektorie von der Seite der Fahrspur weg zu verschieben, auf welcher die Gefahr erkannt oder höher Ist.
Die 4 zeigt ein Ablaufdiagramm 60 zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs für einen Spurwechselassistenten. In Block 61 erfolgt eine Erkennung einer Fahrspur, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, auf einer Fahrbahn.
In Block 62 erfolgt die Erkennung von Objekten in der Umgebung. Parallel dazu erfolgt in Block 63 eine Erkennung von möglichen insbesondere benachbarten Spuren zur zulässigen Annäherung des Fahrzeugs an den Rand der Fahrspur und darüber hinaus auch für den Spurwechsel in eine detektierte Fahrspur.
In Block 64 erfolgen eine Bewertung und insbesondere eine Klassifikation der Objekte. Vorteilhaft wird weiterhin eine Ermittlung von Bewegungsdaten, wie von Bewegungsvektoren durchgeführt, wie beispielsweise von einer Position, einer Richtung und/oder einer Geschwindigkeit.
In Block 65 wird aus den Daten der Blöcke 62 bis 64 eine Bestimmung eines Gefährdungspotentials bei einem Fahrspurwechsel durchgeführt.
In Block 66 erfolgt eine Ableitung einer Zulässigkeit des Spurwechsels des Fahrzeugs.
In Block 67 wird eine Solltrajektorie für das Fahrzeug ermittelt, wobei die Solltrajektorie abhängig vom Gefährdungspotential gewählt wird. Dies bedeutet, dass die Solltrajektorie umso enger um die Fahrbahnmitte erfolgt, je hoher das Gefährdungspotential an beiden Seiten und/oder auf der jeweiligen Seite ist. Alternativ kann die Solltrajektorie auch von der Fahrbahnmitte wegverschoben werden, um die Solltrajektorie von der Seite der Fahrspur weg zu verschieben, auf welcher die Gefahr erkannt oder höher ist.
Bezugszeichenliste

1: Spurhalte- und/oder -wechselassistent
2: Kraftfahrzeug
3: Steuereinrichtung
4: Sensoreinrichtung
5: Stellglied
6: Lenkung
7: Auswerteeinrichtung
8: Rad
9: Sensordaten
10: Daten
11: Signale
20: Fahrbahn
21: Fahrspur
22: Fahrspur
23: Fahrzeug
24: Soll-Trajektorie
25: Linie
26: Linie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005024382 A1 [0002]
DE 102006027325 A1 [0003]

Claims

Spurhalte- und/oder -wechselassistent (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einer Sensoreinrichtung (4) zur Erkennung von Fahrspuren (21, 22) auf einer Fahrbahn (20), einer Steuereinrichtung (3), welche mittels eines Stellglieds (5) zur Verstellung der Lenkung (6) des Kraftfahrzeugs eingreift, um das Fahrzeug (2) in der Fahrspur zu halten, wobei der Eingriff auf die Lenkung in Abhängigkeit eines Erreichens einer Eingriffsbedingung erfolgt, weiterhin mit einer Auswerteeinrichtung (7) zur Auswertung von Sensordaten (9) der Sensoreinrichtung (4) zur Erkennung eines zulässigen Spurwechsels, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als unzulässig erkannten Spurwechsel die Eingriffsbedingung veränderbar ist.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsbedingung bei unzulässigem Spurwechsel eine gegenüber einer Eingriffsbedingung bei einem zulässigen Spurwechsel engere Führung an einer Solltrajektorie (24) der Fahrbahn (20) bedingt.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffsort als örtliche Differenz zwischen der Fahrzeugposition und einer Solltrajektorie (24) erfolgt, der geringer ist, als bei zulässigem Spurwechsel.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffszeitpunkt als zeitliche Differenz zwischen nach einem Abweichen von einer Solltrajektorie (24) erfolgt, der kürzer ist, als bei zulässigem Spurwechsel.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solltrajektorie (24) eine Trajektorie im mittleren Bereich der Fahrspur (21) ist.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort vom Vorhandensein eines zulässigen Spurwechsels auf den anderen, gegenüberliegenden Seite der Fahrspur abhängig gewählt wird.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort eine Funktion von zumindest einem der vorhergehenden Parameter ist Spurverlauf, Fahrzeuggeschwindigkeit, Markierungstyp der Fahrspur ist.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff durch Aufbringen eines definierten Eingriffsmoments bzw. einer Eingriffskraft auf die Lenkung oder durch ein definiertes Maß einer Verstellung der Lenkung erfolgt.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffsmoment bzw. die Eingriffskraft abhängig vom Eingriffszeitpunkt und/oder vom Eingriffsort abhängig gewählt wird.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Verstellung der Lenkung abhängig vom Eingriffszeitpunkt und/oder vom Eingriffsort abhängig gewählt wird.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zumindest eine Kamera, eine Radareinrichtung und/oder einen Laserscanner aufweist.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem unzulässigen Spurwechsel ein Risiko hinsichtlich einer Gefährdung, einer Kollision oder einer Beschädigung des Fahrzeugs oder anderer Verkehrsteilnehmer bestimmbar ist.
Spurhalte- und/oder -wechselassistent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Abweichungen zur Trajektorie in Abhängigkeit vom ermittelten Risiko der jeweiligen Spurseite reagiert wird, wie insbesondere schneller oder früher reagierbar ist und/oder die Solltrajektorie abhängig vom Risiko der jeweiligen Spurseite definierbar ist, wie insbesondere eine Verschiebung der Solltrajektorie zur Seite des geringeren Risikos hin vornehmbar ist.
Verfahren zum betreiben eines Spurhalte- und/oder -wechselassistenten (1) für Kraftfahrzeuge (2), mit einer Sensoreinrichtung (4) zur Erkennung von Fahrspuren (21, 22) auf einer Fahrbahn (20), einer Steuereinrichtung (3), welche mittels eines Stellglieds (5) zur Verstellung der Lenkung (6) des Kraftfahrzeugs eingreift, um das Fahrzeug in der Fahrspur zu halten, wobei der Eingriff auf die Lenkung in Abhängigkeit eines Erreichens einer Eingriffsbedingung erfolgt, weiterhin mit einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Sensordaten (9) der Sensoreinrichtung (4) zur Erkennung eines zulässigen Spurwechsels, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als unzulässig erkannten Spurwechsel die Eingriffsbedingung verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsbedingung bei unzulässigem Spurwechsel eine gegenüber einer Eingriffsbedingung bei einem zulässigen Spurwechsel engere Führung an einer Solltrajektorie (24) der Fahrbahn bedingt.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffsort als örtliche Differenz zwischen der Fahrzeugposition und einer Solltrajektorie (24) erfolgt, der geringer ist, als bei zulässigem Spurwechsel.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei unzulässigem Spurwechsel die Eingriffsbedingung derart gewählt wird, dass ein Eingriff bei einem Eingriffszeitpunkt als zeitliche Differenz zwischen nach einem Abweichen von einer Solltrajektorie (24) erfolgt, der kürzer ist, als bei zulässigem Spurwechsel.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort vom Vorhandensein eines zulässigen Spurwechsels auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Fahrspur abhängig sind.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort als Funktion der Zulässigkeit eines Spurwechsels auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Fahrspur gewählt werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem unzulässigen Spurwechsel ein Risiko hinsichtlich einer Gefährdung, einer Kollision oder einer Beschädigung des Fahrzeugs oder anderer Verkehrsteilnehmer bestimmt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf Abweichungen zur Trajektorie in Abhängigkeit vom ermittelten Risiko der jeweiligen Spurseite reagiert wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass schneller bzw. früher zu reagiert wird, wenn das ermittelte Risiko gestiegen ist oder einen Schwellenwert für das bestimmte Risiko überschritten ist.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich oder alternativ die Solltrajektorie abhängig vom bestimmten Risiko der jeweiligen Spurseite definiert wird, so dass eine Verschiebung der Solltrajektorie zur Seite des geringeren Risikos hin vorgenommen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Risiko für den aktuellen Zeitpunkt bestimmt wird und/oder das Risiko auch für die Zukunft prognostiziert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffszeitpunkt und/oder der Eingriffsort derart gewählt wird, dass das Fahrzeug, insbesondere frühzeitig, auf eine weniger mit einem Risiko bewertete, also weniger riskante, Trajektorie geführt wird, falls ermittelbar ist, dass das Fahrzeug sich bei einem Fortsetzen der aktuellen Fahrt auf der aktuellen Trajektorie so weit von der dann veränderten Soll-Trajektorie entfernt befinden wird, dass ein Eingriff notwendig werden wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Trajektorie eine Funktion von zumindest einem der nachfolgenden Parameter ist: Spurverlauf, Fahrzeuggeschwindigkeit, Markierungstyp der Fahrspur.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 26, wobei ein Spurhalte- und/oder -wechselassistent (1) nach einem der vorhergehenden Ansprühe 1 bis 13 verwendet wird.