DE102014222058A1

DE102014222058A1 - Verfahren zum Betreiben einer Fahrassistenzfunktion

Info

Publication number: DE102014222058A1
Application number: DE102014222058.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Gottlieb; Stefan Kluever
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-05-04
Also published as: US20170240184A1; WO2016066303A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Betreiben einer Fahrassistenzfunktion eines Kraftfahrzeugs (10) zum Beibehalten einer Fahrspur (12), mit den Schritten: – Überwachen einer Fahrspur (12), auf der sich das Kraftfahrzeug (10) fortbewegt, – Ermitteln einer Fahrspurgrenze (18) der Fahrspur (12), – Ermitteln einer relativen Position des Kraftfahrzeugs (10) zu der Fahrspurgrenze (18), – Ausführen eines Steuereingriffs in das Kraftfahrzeug (10) in Abhängigkeit einer Sollposition (36) des Kraftfahrzeug (10) relativ zu der Fahrspurgrenze (18), um das Kraftfahrzeug (10) in der Fahrspur (12) zu halten, – Ermitteln von Objekten (34) im Bereich der Fahrspur (12), und – Anpassen des Steuereingriffs in Abhängigkeit der Objekte (34).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrassistenzfunktion eines Kraftfahrzeugs zum Beibehalten einer Fahrspur. Die Erfindung betrifft zudem eine entsprechende Steuer- und Auswerteeinheit. Schließlich betrifft die Erfindung ein entsprechendes Computerprogrammprodukt sowie ein Speichermedium mit dem Computerprogrammprodukt.
Stand der Technik
Fahrerassistenzfunktionen in Kraftfahrzeugen sind bekannt. Auch sind Fahrassistenzfunktionen zum Beibehalten einer Fahrspur, so genannte Spurhalteassistenten, am Markt verfügbar. Spurhalteassistenten unterstützen den Fahrer beim Halten des Kraftfahrzeugs in der aktuellen Fahrspur. Dies kann beispielsweise durch Fahranweisungen, Warnsignale oder Steuereingriffe erfolgen. Ferner ist es bekannt, den Spurhalteassistenten dann abzuschalten, wenn ein Fahrtrichtungsanzeiger verwendet wird, der einen Spurwechsel ankündigt. Hierdurch wird erreicht, dass ein Fahrer nicht unnötig bei einem gewünschten Fahrspurwechsel durch Warnsignale oder automatische Steuereingriffe beeinträchtigt wird. Bei diesen Systemen wird dann, wenn kein Fahrtrichtungsanzeiger aktiviert ist, versucht, ein Überfahren einer Begrenzungslinie eines Fahrstreifen durch das Fahrzeug zu verhindern, indem ein entsprechender Lenk- oder Bremseingriff erfolgt. Der Lenk- oder Bremseingriff erfolgt dabei derart, dass das Kraftfahrzeug in der Fahrspur gehalten wird.
Es gibt jedoch Situationen im alltäglichen Verkehr, insbesondere in der Innenstadt, in der ein Überschreiten der Mittellinie gewollt ist, wobei häufig kein Fahrtrichtungsanzeiger eingesetzt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Hindernis auf oder in der Nähe der eigenen Fahrspur angeordnet ist, wie beispielsweise ein parkendes Fahrzeug oder ein Fahrradfahrer. In derartigen Fällen versucht ein Fahrer lediglich diesem Hindernis auszuweichen oder einen sicheren Abstand zu dem Hindernis zu wahren, wobei unter Umständen eine Fahrspurmarkierung überfahren werden muss. In derartigen Fällen ist jedoch ein Auslösen des Spurhalteassistenten unerwünscht, da dies zu einer Irritation des Fahrers oder, bei Fahrzeugeingriffen zu einer Gefährdung des Fahrers und anderer Verkehrsteilnehmer führen kann.
Offenbarung der Erfindung
Das neue Verfahren zum Betreiben einer Fahrassistenzfunktion eines Kraftfahrzeugs zum Beibehalten einer Fahrspur weist die folgenden Schritte auf:

– Überwachen einer Fahrspur, auf der sich das Kraftfahrzeug fortbewegt,
– Ermitteln einer Fahrspurgrenze der Fahrspur,
– Erkennen einer relativen Position des Kraftfahrzeugs zu der Fahrspurgrenze,
– Ausführen eines Steuereingriffs in das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit einer Sollposition des Kraftfahrzeugs relativ zu der Fahrspurgrenze, um das Kraftfahrzeug in der Fahrspur zu halten,
– Ermitteln von Objekten im Bereich der Fahrspur, und
– Anpassen des Steuereingriffs in Abhängigkeit der Objekte.

Die neue Steuer- und Auswerteeinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Fahrassistenzfunktion für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die eine Fahrspur beibehält, wobei sie eine Fahrspur überwacht, auf der sich das Kraftfahrzeug fortbewegt, eine Fahrspurgrenze der Fahrspur ermittelt, eine relative Position des Kraftfahrzeugs zu der Fahrspurgrenze ermittelt, einen Steuereingriff in das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit einer Sollposition des Kraftfahrzeugs relativ zu der Fahrspurgrenze ausführt, um das Kraftfahrzeug in der Fahrspur zu halten, Objekte im Bereich der Fahrspur zu ermitteln, und den Steuereingriff in Abhängigkeit der Objekte anzupassen.
Die Erfindung basiert also auf der Idee, dass eine Fahrassistenzfunktion nur dann Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs ausüben darf, wenn kein Hindernis detektiert wird, indem ein Fahrer möglicherweise ausweichen möchte. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Fahrer bei gerechtfertigten Ausweichmanövern automatische Eingriffe erfährt, die ihn irritieren könnten oder die die Verkehrssicherheit gefährden könnten. Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit, dass die Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer im Bereich dieses Verfahrens erhöht wird. Zudem wird erreicht, dass das Vertrauen des Fahrers in Fahrassistenzfunktionen generell erhöht wird, da die Zahl von irritierenden oder fehlerhaften Eingriffen durch die Fahrassistenzfunktion verringert wird.
Das Überwachen der Fahrspur erfolgt vorzugsweise mittels eines optischen Sensors, beispielsweise einer Videokamera. Dieser Art der Sensoren hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt zur Erkennung von Fahrspurbegrenzungen, die die Fahrspur definieren. Alternative Sensoren sind ebenfalls denkbar, beispielsweise ein Lidarsensor, ein Radarsensor oder ein Ultraschallsensor. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl an Sensoren, die die Fahrspur überwachen, die auch eine Kombination unterschiedlicher Sensorarten beinhalten kann.
Die Fahrspurgrenze ist typischerweise als Fahrbahnmarkierung ausgebildet, wobei hier auch anderweitige Fahrspurgrenzen denkbar sind. Beispielsweise kann unter einer Fahrspurgrenze ebenfalls eine virtuelle Fahrspurgrenze verstanden werden, also beispielsweise die Annahme einer Fahrbahnmitte durch plausible, insbesondere geometrische, Aufteilung der gesamten Fahrbahn. Auch natürliche Straßenränder oder Verkehrszeichen können als Fahrspurgrenze dienen.
Die relative Position des Kraftfahrzeugs beinhaltet insbesondere einen lateralen Abstand des Kraftfahrzeugs zu der betreffenden Fahrspurgrenze. Hierbei sind insbesondere ein lateraler Abstand von der Fahrzeugaußenhülle zur Fahrspurgrenze oder ein lateraler Abstand von einer Fahrzeuglängsachse zur Fahrspurgrenze denkbar.
Der Steuereingriff erfolgt innerhalb des Kraftfahrzeugs und dient dazu, das Kraftfahrzeug tatsächlich auf der Fahrspur zu halten. Der Steuereingriff kann hierbei bevorzugt als Steuereingriff und/oder als Bremseingriff ausgebildet sein. Weiter ist als Sollposition eine Fahrspurmitte denkbar, die das Kraftfahrzeug mittig zwischen einer linken und einer rechten Fahrspurgrenze hält. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Sollposition ein lateraler Mindestabstand ist, den das Kraftfahrzeug zu der Fahrspurgrenze einhalten muss. Dieser Mindestabstand kann zudem gleich Null oder negativ sein, so dass ebenfalls ein Überfahren der Fahrspurgrenze durch des Kraftfahrzeugs beinhaltet wird.
Das Ermitteln von Objekten im Bereich der Fahrspur erfolgt vorzugsweise aus Sensordaten, die von einem Sensor erzeugt wurden. Hierbei kann es sich um denselben Sensor handeln, der für das Überwachen der Fahrspur eingesetzt wird. Alternativ ist es denkbar, einen weiteren zweiten Sensor einzusetzen, der für das Ermitteln von Objekten im Bereich der Fahrspur eingesetzt wird. Besonders bevorzugt ist hierbei die Verwendung eines Radar-, Lidar- oder Stereo-Video-Sensors, die besonders gut zur Erkennung von Objekten im Bereich des Kraftfahrzeugs einsetzbar sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Steuereingriff reduziert oder verhindert.
In dieser Ausgestaltung erfolgt das Anpassen der Steuereingriffs durch eine Reduktion der Intensität oder durch ein und vollständiges oder teilweises Unterdrücken des Steuereingriffs. Vorteilhaft hierbei ist, dass eine sehr einfache Umsetzbarkeit des Verfahrens gegeben ist, da lediglich ein Signal, das Signal, das zum Steuereingriff führt, angepasst oder unterdrückt werden muss.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Sollposition an das Objekt angepasst.
In dieser Ausgestaltung wird die Basis, anhand der der Steuereingriff ausgeführt wird, angepasst, um fehlerhafte Eingriffe zu verhindern. Das Anpassen der Sollposition kann dadurch geschehen, dass es um einen vorbestimmten oder ermittelten Wert von dem Objekt verschoben wird. Vorteil hierbei ist, dass die Fahrassistenzfunktion selbst auf die aktuellen Verkehrsgegebenheiten angepasst wird und somit die Assistenzfunktion erhalten bleibt. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass die Fahrassistenzfunktion kontinuierlich für den Fahrer bereitsteht ohne diesen mit viel Eingriffen zu irritieren. Zudem besteht ein Vorteil darin, dass die Fahrassistenzfunktion selbst sehr einfach angepasst werden kann, indem die Sollposition adaptiert wird und die restliche Fahrassistenzfunktion beibehalten werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Warnung an den Fahrer bei Überfahren der Fahrspurgrenze ausgegeben, wobei die Warnung unabhängig von dem Steuereingriff erfolgt.
In dieser Ausgestaltung erfolgt zwar eine Warnung an den Fahrer, jedoch ist der Steuereingriff von der Warnung entkoppelt. In Systemen aus dem Stand der Technik sind Warnungen und Steuereingriff kombiniert. Die Warnung kann optisch, haptisch oder akustisch erfolgen. Somit wird dem Fahrer mitgeteilt, dass er die Fahrspurbegrenzung zwar überschritten hat, jedoch erfolgt keine Verkehrsgefährdung durch einen fehlerhaften Steuereingriff.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Steuereingriff nur dann angepasst, wenn ein Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeugs deaktiviert ist.
In dieser Ausgestaltung wird der Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeugs dazu verwendet, zu ermitteln, ob ein Fahrspurwechsel beabsichtigt ist. Sobald der Fahrtrichtungsanzeiger aktiviert ist, ist davon auszugehen, dass der Fahrer den Fahrspurwechsel beabsichtig. Der Steuereingriff wird dann durch das Verfahren nicht angepasst. Dies hat den besonderen Vorteil, dass Fahrassistenzfunktionen häufig durch weitere Funktionen in Abhängigkeit des Fahrtrichtungsanzeigers vollständig aktiviert oder deaktiviert werden. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ermöglicht damit, dass es problemlos mit derartigen Funktionen kombiniert werden kann, so dass eine wirtschaftliche Integration in das Kraftfahrzeug möglich ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Fahrspur durch einen Videosensor, Radarsensor, Lidarsensor und/oder Ultraschallsensor überwacht.
Hierbei ist die Verwendung eines Radar-, Lidar- oder Video-Sensors, von Vorteil, da diese besonders gut zur Erkennung von Objekten im Bereich des Kraftfahrzeugs einsetzbar sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Anpassen in Abhängigkeit einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt.
In dieser Ausgestaltung wird durch einen Sensor zusätzlich zu dem Objekt auch eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Kraftfahrzeug ermittelt. Die Relativgeschwindigkeit kann dazu verwendet werden eine Relevanz des Objekts für die Fahrassistenzfunktion festzustellen. Bei einer sehr geringen Relativgeschwindigkeit ist beispielsweise davon auszugehen, dass es sich um ein ebenfalls fahrendes Fahrzeug handelt, das unter Umständen für die Fahrassistenzfunktion nicht relevant ist. Dies beinhaltet beispielsweise eine Überholsituation auf einer Autobahn, wobei das eigene Fahrzeug ordnungsgemäß überholt. In einem derartigen Fall wäre ein Anpassen des Steuereingriffs nicht notwendig. Zudem ist denkbar, bei einer Relativgeschwindigkeit in der Nähe der Eigengeschwindigkeit darauf zu schließen, dass es sich um ein stehendes Objekt handelt, wobei gerade ein Anpassen des Steuereingriffs indiziert wäre.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und welches eingerichtet ist die Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auszuführen, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweilig angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs im Verkehr, dass das erfindungsgemäße Verfahren einsetzt, und
2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, das sich auf einer Fahrspur 12 in Fahrtrichtung 14 fortbewegt. Die Fahrspur 12 ist dabei eine rechte Fahrspur 12, in Fahrtrichtung 14 gesehen, einer Straße 16. Dabei wird die Fahrspur 12 durch eine linke Fahrspurgrenze 18 in Form einer gestrichelten Fahrspurmarkierung und einer rechten Fahrspurgrenze 20 in Form eines Straßenrandes definiert.
Das Kraftfahrzeug 10 weist einen ersten optischen Sensor in Form einer Videokamera 22 auf. Die Videokamera 22 ist über eine Leitung 24 mit einer Steuer- und Auswerteeinheit 26 signaltechnisch verbunden. Die Videokamera 22 erfasst einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs 10 innerhalb seines Erfassungsbereichs 28. Die auf diese Weise ermittelten werden dann über die Leitung 24 an die Steuer- und Auswerteeinheit 26 weitergeleitet.
Weiter weist das Kraftfahrzeug 10 einen zweiten Sensor in Form eines Radarsensors 30 auf. Der Radarsensors emittiert ein Radarsignal 32 im Wesentlichen in Fahrtrichtung 14. Mittels des Radarsignals 32 kann der Radarsensor 30 ein Objekt 34 detektieren. Das Objekt 34 ist hierbei parkendes Kraftfahrzeug, das teilweise auf der Fahrspur 12 abgestellt ist.
Das Kraftfahrzeug 10 weist zudem eine hier nicht dargestellte Fahrassistenzfunktion zum Beibehalten der Fahrspur 12 auf, die auf das Kraftfahrzeug 10 wirkt. Diese Fahrassistenzfunktion verwendet als Sollwert einen Verlauf der Sollposition 36, auf dem das Kraftfahrzeug 10 fortbewegt werden soll.
Im Bereich des Objekts 34 ist erkennbar, dass der Verlauf der Sollposition 35 in Fahrtrichtung 14 betrachtet, nach links verschoben ist. Diese Verschiebung erfolgte durch die Informationen über das Objekt 34 innerhalb der Steuer- und Auswerteeinheit 26. Nach Erkennung des Objekts 34 wurde durch die Steuer- und Auswerteeinheit 26 der Verlauf der Sollposition 36 dementsprechend angepasst. Infolge kann ein Fahrer das Kraftfahrzeug 10 weiter Richtung oder sogar über die Fahrspurgrenze 18 steuern, ohne dass ein Lenkeingriff durch die Fahrassistenzfunktion erfolgt.
2 zeigt ein Flussdiagramm 38, dass das erfindungsgemäße Verfahren näher beschreibt.
In Schritt 40 erfolgt ein Überwachen von Eingriffsbedingungen der Fahrassistenzfunktion zum Beibehalten der Fahrspur. Dies beinhaltet das Überwachen der Fahrspur 12, auf der sich das Kraftfahrzeug 10 fortbewegt. Ferner beinhaltet es das Ermitteln der Fahrspurgrenze 18 der Fahrspur 12 und das Ermitteln der relativen Position des Kraftfahrzeugs 10 zu der Fahrspurgrenze 18.
In einem folgenden Schritt 42 wird überprüft, ob alle Bedingungen für einen Eingriff erfüllt sind. Ist dies nicht der Fall, wird über einen Rückpfeil zurück in Schritt 40 gegangen, so dass sich hier eine Schleife bildet, bis die Eingriffsbedingungen erfüllt sind. Sind die Eingriffsbedingungen erfüllt, wird das Verfahren in einem Folgeschritt 44 weitergeführt.
In Schritt 44 wird der Sensor 30 bezüglich des Objekts 34 abgefragt. Es erfolgt also eine Abfrage des Umfeldsystems.
In Schritt 46 wird das Ergebnis dieser Abfrage ausgewertet. Ist das Objekt 34 detektiert worden, ist also ein Hindernis erkannt worden, dann wird zu Schritt 48 verfahren. Ist kein Objekt 34 detektiert worden, dann wird zu einem weiteren Schritt 50 verfahren.
In Schritt 48 erfolgt eine Warnung an den Fahrer ohne dass ein Steuereingriff erfolgt. Zudem kann in bevorzugten Ausführungsbeispielen ein angepasster Steuereingriff in Abhängigkeit des Objekts 34 erfolgen.
In Schritt 50 erfolgt der Steuereingriff ohne Anpassung.

Claims

Verfahren zu Betreiben einer Fahrassistenzfunktion eines Kraftfahrzeugs (10) zum Beibehalten einer Fahrspur (12), mit den Schritten: – Überwachen einer Fahrspur (12), auf der sich das Kraftfahrzeug (10) fortbewegt, – Ermitteln einer Fahrspurgrenze (18) der Fahrspur (12), – Ermitteln einer relativen Position des Kraftfahrzeugs (10) zu der Fahrspurgrenze (18), – Ausführen eines Steuereingriffs in das Kraftfahrzeug (10) in Abhängigkeit einer Sollposition (36) des Kraftfahrzeug (10) relativ zu der Fahrspurgrenze (18), um das Kraftfahrzeug (10) in der Fahrspur (12) zu halten, – Ermitteln von Objekten (34) im Bereich der Fahrspur (12), und – Anpassen des Steuereingriffs in Abhängigkeit der Objekte (34).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingriff reduziert oder verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollposition an das Objekt (34) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnung an den Fahrer bei Überfahren der Fahrspurgrenze (18) ausgegeben wird, wobei die Warnung unabhängig von dem Steuereingriff erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingriff nur dann angepasst wird, wenn ein Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeugs (10) deaktiviert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrspur (12) durch einen Videosensor (22), Radarsensor (30), Lidarsensor und/oder Ultraschallsensor überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen in Abhängigkeit einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und dem Objekt (34) erfolgt.
Steuer- und Auswerteeinheit zum Bereitstellen einer Fahrassistenzfunktion eines Kraftfahrzeugs (10) zum Beibehalten einer Fahrspur (12), die dazu ausgebildet ist eine Fahrspur (12) zu überwachen, auf der sich das Kraftfahrzeug (10) fortbewegt, eine Fahrspurgrenze (18) der Fahrspur (12) zu ermitteln, eine relative Position des Kraftfahrzeugs (10) zu der Fahrspurgrenze (18) zu ermitteln, einen Steuereingriff in das Kraftfahrzeug (10) in Abhängigkeit einer Sollposition (36) des Kraftfahrzeugs (10) relativ zu der Fahrspurgrenze (18) auszuführen, um das Kraftfahrzeug (10) in der Fahrspur (12) zu halten, Objekte (22) im Bereich der Fahrspur (12) zu ermitteln, und den Steuereingriff in Abhängigkeit der Objekte (34) anzupassen.
Computerprogramm mit Programmcode, welches eingerichtet ist die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Elektronisches Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.