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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausgeben einer Warnung über einen Spurhalteassistenten für ein Fahrzeug, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.
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Spurhalteassistenten dienen unter anderem dazu, einen Fahrer vor einem unbeabsichtigten Spurwechsel zu warnen, beispielsweise durch ein vibrierendes Lenkrad oder einen vibrierenden Sitz, durch Anzeigen eines Warnhinweises oder durch ein akustisches Signal wie etwa einen Warngong.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Ausgeben einer Warnung über einen Spurhalteassistenten für ein Fahrzeug, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Verfahren zum Ausgeben einer Warnung über einen Spurhalteassistenten für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einlesen einer einer Fahrsituation des Fahrzeugs zugeordneten Gefährdungsstufe;
Einstellen einer Intensität eines Warnsignals zum Warnen eines Fahrers des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Gefährdungsstufe; und
Generieren des Warnsignals mit einer im Schritt des Einstellens eingestellten Intensität.
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Unter einem Spurhalteassistenten kann ein Fahrerassistenzsystem verstanden werden, das dazu dient, einen Fahrer beim Führen seines Fahrzeugs in einer Fahrspur zu unterstützen, insbesondere durch Ausgeben eines Warnhinweises an den Fahrer, wenn das Fahrzeug die Fahrspur zu verlassen droht. Ein Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Personen- oder Lastkraftwagen sein. Die Fahrsituation kann unter anderem durch eine Position des Fahrzeugs relativ zu einer Spurbegrenzung der Fahrbahn, d. h. beispielsweise zu einer Spurmarkierung oder zu anderen Fahrzeugen auf einer benachbarten Fahrspur, durch mögliche Kollisionsobjekte in einer näheren Umgebung des Fahrzeugs, durch eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder durch sonstige geeignete Parameter, die sich auf die Fahrsituation beziehen, charakterisiert sein. Die Fahrsituation kann eine Gefährdung für den Fahrer wie auch für andere Verkehrsteilnehmer bedeuten. Unter einer Gefährdungsstufe, auch Gefährdungsniveau oder englisch „danger level“ genannt, kann ein einen Grad der Gefährdung repräsentierender Parameter verstanden werden. Ein Warnsignal kann ein optisches, akustisches oder haptisches Signal sein. Beispielsweise kann im Schritt des Einstellens die Intensität des Warnsignals umso intensiver gewählt werden, je höher die Gefährdungsstufe ist. Unter einer Intensität kann ein Parameter oder eine Größe verstanden werden, der in einer Skala messbar ist und der durch seinen Wert eine Aussage über eine Wichtigkeit oder eine Gefährdung des Fahrers und/oder des Fahrzeugs in der Fahrsituation zulässt. Dabei kann die Intensität eine physikalische Größe sein, die das Warnsignal aufweist.
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Der hier vorgeschlagene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine Warnintensität eines Spurhalteassistenten eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem aktuellen Gefährdungsniveau des Fahrzeugs gesteuert werden kann. Dadurch kann der Fahrer situationsabhängig durch eine geeignete Warnintensität gewarnt werden, sodass er einerseits in harmlosen Situationen nicht unnötig gestört wird und andererseits in gefährlichen Situationen eindringlich alarmiert wird, um noch rechtzeitig reagieren zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren mit einem Schritt des Empfangens einer Abstandsinformation über einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einer Spurbegrenzung einer von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Empfangens eine Markierungsinformation über eine Spurmarkierung, eine Objektinformation über ein im Bereich der Fahrspur befindliches Objekt, eine Müdigkeitsinformation über eine Müdigkeit des Fahrers, eine Geschwindigkeitsinformation über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Spurwechselinformation über eine Spurwechselabsicht des Fahrers oder eine Berührungsinformation über eine Berührung eines Lenkrads durch den Fahrer empfangen werden. Je nach Ausführungsform kann in einem Schritt des Bestimmens die Gefährdungsstufe unter Verwendung der Abstandsinformation, der Markierungsinformation, der Objektinformation, der Müdigkeitsinformation, der Geschwindigkeitsinformation, der Spurwechselinformation oder der Berührungsinformation bestimmt werden. Dadurch wird eine zuverlässige und genaue Einschätzung der Gefährdungsstufe ermöglicht.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn im Schritt des Einstellens eine Amplitude des Warnsignals eingestellt wird. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Einstellens eine Frequenz des Warnsignals eingestellt werden. Dadurch kann die Intensität des Warnsignals flexibel variiert werden. Somit kann eine eindeutige Zuordnung des Warnsignals zu einer jeweiligen Gefährdungsstufe gewährleistet werden.
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Besonders günstig ist es, wenn im Schritt des Einstellens eine Intensität zumindest eines weiteren Warnsignals in Abhängigkeit von der Gefährdungsstufe eingestellt wird. Dabei kann im Schritt des Generierens in Abhängigkeit von der Gefährdungsstufe ferner das weitere Warnsignal mit einer im Schritt des Einstellens eingestellten Intensität generiert werden. Bei den beiden Warnsignalen kann es sich um verschiedenartige Signale wie beispielsweise ein haptisches und ein akustisches Signal handeln. Ebenso können die jeweiligen Intensitäten der Warnsignale in Abhängigkeit von der Gefährdungsstufe voneinander abweichen. Durch diese Ausführungsform ist es möglich, mehrere Warnsignale mit variabler Intensität je nach Gefährdungsstufe miteinander zu kombinieren, etwa um die Warnintensität in gefährlichen Fahrsituationen zu erhöhen.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Fahrsituation eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrsituation eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 fährt auf einer rechten Fahrspur 104 einer zweispurigen Fahrbahn 106. Die Vorrichtung 102 zum Ausgeben einer Warnung über einen Spurhalteassistenten des Fahrzeugs 100 ist beispielsweise als Komponente des Spurhalteassistenten realisiert und mit einer Umfeldsensorik 108 des Fahrzeugs 100 gekoppelt. Bei dem Spurhalteassistenten kann es sich etwa um ein Lane-departure-warning-System handeln.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Umfeldsensorik 108 ausgebildet, um einen Abstand x zwischen dem Fahrzeug 100 und einer Spurbegrenzung 110, hier beispielhaft einer rechten Spurbegrenzung der rechten Fahrspur 104, eine Markierung 112 auf der Fahrbahn 106, hier einen gestrichelten Mittelstreifen der Fahrbahn 106, sowie potenzielle Kollisionsobjekte im Bereich der rechten Fahrspur 104 wie beispielsweise eine entlang der rechten Spurbegrenzung 110 verlaufende Mauer 114 oder ein dem Fahrzeug 100 auf einer linken Fahrspur 116 entgegenkommendes Fahrzeug 120 zu erfassen und eine den Abstand x repräsentierende Abstandsinformation 122, eine die Spurbegrenzung 110 repräsentierende Spurbegrenzungsinformation 124, eine die Markierung 112 repräsentierende Markierungsinformation 126 sowie eine die Kollisionsobjekte 114, 120 repräsentierende Objektinformation 128 an die Vorrichtung 102 zu übermitteln.
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Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Informationen 122, 124, 126, 128 eine der Fahrsituation des Fahrzeugs 100 entsprechende Gefährdungsstufe zu bestimmen. Ferner ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um in Abhängigkeit von der Gefährdungsstufe eine Warnintensität einzustellen, mit der ein Fahrer des Fahrzeugs 100 vor der Fahrsituation, d. h. vor der von der Fahrsituation ausgehenden Gefährdung wie etwa einer drohenden Kollision mit der Mauer 114 oder dem entgegenkommenden Fahrzeug 120, gewarnt werden soll. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel dient die Vorrichtung 102 dazu, um ein haptisches Warnsignal 130, ein akustisches Warnsignal 132 und ein optisches Warnsignal 134 mit der zuvor bestimmten Intensität zu generieren. Auf diese Weise wird der Fahrer mit einer von der Fahrsituation abhängigen Intensität gewarnt. Mittels des haptischen Warnsignals 130 kann beispielsweise ein Lenkrad 136 des Fahrzeugs 100 in Vibrationen versetzt werden, deren Stärke und Frequenz in Abhängigkeit von der Gefährdungsstufe variieren können, wie weiter unten näher beschrieben.
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Statt die Gefährdungsstufe selbst zu bestimmen, kann die Vorrichtung 102 die Gefährdungsstufe alternativ auch von einer externen Einheit empfangen.
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Je nach Ausführungsform kann die Vorrichtung 102 zur Bestimmung der Gefährdungsstufe auch weitere fahrsituationsabhängige Parameter empfangen und verarbeiten.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel dient die Vorrichtung 102 zur adaptiven Regelung der Warnsignale 130, 132, 134, bei der die Warnungsintensität in Abhängigkeit von einem geschätzten aktuellen Gefährdungsniveau, auch Gefährdungsstufe genannt, stufenweise geregelt wird.
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Beispielsweise ist die Vorrichtung 102 ausgebildet, um die Warnungsintensität der beiden Warnsignale 130, 132 derart zu regeln, dass bei einer niedrigen Gefährdungsstufe ein leichtes Vibrieren am Lenkrad 136, bei einer mittleren Gefährdungsstufe ein normales Vibrieren am Lenkrad 136, bei einer hohen Gefährdungsstufe neben dem normalen Vibrieren ein normaler Gong und bei einer sehr hohen Gefährdungsstufe neben einem starken Vibrieren am Lenkrad 136 ein lauter Gong erzeugt wird. Durch den Gong kann unter Umständen auch ein schlafender Beifahrer gewarnt werden.
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Dabei steuert die Vorrichtung 102 eine Stärke der Lenkradvibration über eine Amplitude eines Vibrationsmoments (in Nm). Beispielsweise weist die Lenkradvibration bei einem Vibrationsmoment von ca. 1 Nm eine normale Stärke auf. Eine Amplitude von 2,5 Nm wird hingegen in der Regel als stark empfunden. Je nach Ausführungsform kann zusätzlich eine Frequenz der Vibration erhöht werden, damit die Vibrationen stärker wirken. Typischerweise werden Vibrationen mit Frequenzen zwischen 10 Hz und 15 Hz als angenehm empfunden.
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Die Gefährdungsstufe kann anhand verschiedener Indikatoren durch die Vorrichtung 102 bzw. die externe Einheit berechnet werden. Beispielsweise wird die Gefährdungsstufe im Vergleich zu einer vorgegebenen Referenzstufe klein gewählt, wenn der Abstand x, auch distance to lane crossing oder kurz DLC genannt, positiv ist, d. h., wenn das Fahrzeug die Ego-Spur 104 noch nicht verlassen hat. Verlässt hingegen das Fahrzeug die Ego-Spur 104, sodass der Abstand x negativ wird, etwa weil der Fahrer nicht reagiert, wird die Gefährdungsstufe entsprechend erhöht.
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Ebenso kann die Gefährdungsstufe bei konstantem Abstand x erhöht werden, wenn:
- – ein stationäres Objekt im Bereich einer Spurbegrenzung, beispielsweise hinter oder auf der Spurbegrenzung, erkannt wird, etwa eine Betonwand, in 1 schematisch als Mauer 114 dargestellt;
- – bewegliche Objekte erkannt werden, die aufgrund eines niedrigen TTLC-Werts (TTLC = Time to line crossing; „Zeit bis zur Unterschreitung einer Spurbegrenzung“) eine Kollisionsgefahr darstellen, wie das Fahrzeug 120 oder andere sich bewegende Objekte, z. B. Fußgänger, auf der Nachbarspur 116;
- – ein Müdigkeitszustand des Fahrers erkannt wird;
- – sogenanntes Hands-off-Fahren, d. h. freihändiges Fahren ohne Lenkradberührung durch den Fahrer, erkannt wird;
- – eine durchgezogene Linie statt einer gestrichelten Linie erkannt wird; oder
- – eine Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit erkannt wird.
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Hingegen wird die Gefährdungsstufe herabgesetzt, wenn die Wahrscheinlichkeit eines beabsichtigten Spurwechsels hoch ist, etwa aufgrund einer langsamen Bewegung des Lenkrads 136 oder einer Aktivierung eines Blinkers. Steht die Spurwechselabsicht mit annähernd hundertprozentiger Sicherheit fest, so wird die Warnung vollständig unterdrückt. Die Herabsetzung der Gefährdungsstufe kann in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit der Spurwechselabsicht stufenweise oder kontinuierlich erfolgen.
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Denkbar ist auch, dass der Fahrer die normale Warnintensität selbst einstellt.
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2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Vorrichtung 102 zum Ausgeben einer Warnung über einen Spurhalteassistenten für ein Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um die anhand von 1 beschriebene Vorrichtung.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 102 eine Empfangseinheit 200, die ausgebildet ist, um die Abstandsinformation 122, die Spurbegrenzungsinformation 124, die Markierungsinformation 126 und die Objektinformation 128 von der Umfeldsensorik zu empfangen und an eine Bestimmungseinheit 202 weiterzuleiten, die dazu dient, die Gefährdungsstufe der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs unter Verwendung der Informationen 122, 124, 126, 128 zu bestimmen und in Form eines entsprechenden Gefährdungssignals 204 an eine Einleseeinheit 206 zu senden. Über die Einleseeinheit 206 gelangt das Gefährdungssignal 204 zu einer Einstellungseinheit 208, die unter Verwendung des Gefährdungssignals 204 eine jeweilige Intensität der Warnsignale 130, 132, 134 in Abhängigkeit von der Gefährdungsstufe einstellt und ein die Intensität repräsentierendes Generierungssignal 209 an eine Generierungseinheit 210 der Vorrichtung 102 überträgt. Die Generierungseinheit 210 ist ausgestaltet, um die Warnsignale 130, 132, 134 unter Verwendung des Generierungssignals 209 mit der durch die Einstellungseinheit 208 eingestellten Intensität zu generieren und an entsprechende Warneinrichtungen des Fahrzeugs zur Warnung des Fahrers auszugeben, etwa an ein vibrationsfähiges Lenkrad, ein Anzeigegerät oder einen Lautsprecher.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 zum Ausgeben einer Warnung über einen Spurhalteassistenten für ein Fahrzeug kann beispielsweise von einer Vorrichtung, wie sie vorangehend anhand der 1 und 2 beschrieben ist, durchgeführt, angesteuert oder umgesetzt werden.
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In einem Schritt 306 wird zunächst eine einer Fahrsituation des Fahrzeugs zugeordnete Gefährdungsstufe eingelesen. In einem weiteren Schritt 308 wird eine Intensität eines Warnsignals zum Warnen eines Fahrers in Abhängigkeit von der im Schritt 306 eingelesen Gefährdungsstufe eingestellt. Schließlich wird in einem Schritt 310 das Warnsignal mit der im Schritt 308 eingestellten Intensität generiert.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
