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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei durch das Fahrassistenzsystem in einem Normalbetrieb das Einhalten einer vorgegebenen Fahrspur durch das Kraftfahrzeug überwacht wird, und bei einer als kritisch bewerteten Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur wenigstens eine auf ein Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme angesteuert wird. Die Erfindung betrifft weiter eine Steuereinheit für ein Fahrassistenzsystem, welches zum betrieb in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.
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Ein Fahrassistenzsystem (FAS) wird in einem Kraftfahrzeug (KFZ) eingesetzt, um einem Fahrer des KFZ im Weitesten Sinne das Fahren zu erleichtern und dabei die Fahrsicherheit zu verbessern, indem er durch das FAS insbesondere bei denjenigen Aufgaben des Fahrens unterstützt wird, welche eine Überwachung der Streckenführung und/oder der anderen Verkehrsteilnehmer (insbesondere anderer KFZ) und eine entsprechende Reaktion auf Änderungen der Streckenführung oder auf das Verhalten der anderen Verkehrsteilnehmer beinhalten. Hierfür wird durch eine Anzahl an zumeist optischer Sensoren das für das jeweilige FAS relevante Umfeld des KFZ bzw. die dadurch gegebene Fahrsituation überwacht, und anschließend durch das FAS anhand einer Entscheidungslogik eine Maßnahme getroffen, welche eine konkrete Fahrfunktion des Fahrers unterstützen soll. Beispielsweise kann für einen Abstandhalter als FAS der Abstand zum vorausfahrenden KFZ überwacht werden, und bei einem Unterschreiten eines ggf. von der aktuellen Geschwindigkeit des KFZ abhängigen Grenzwertes als Maßnahme ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden, oder auch die Fahrgeschwindigkeit des KFZ verringert werden, bis der Abstand wieder unkritisch ist.
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Ein Spurhalteassistent als FAS überwacht mittels zumeist optischer Sensoren das Einhalten einer vorgegebenen Fahrspur durch das KFZ, wobei bei einem Überfahren einer Fahrbahnmarkierung oder auch bereits bei einem als kritisch bewerteten Annähern an eine solche ein Warnsignal an der Fahrer ausgegeben werden kann, oder auch direkt automatisch durch das FAS mittels entsprechender Lenkmomente in die Lenkung eingegriffen werden kann. Unter Umständen kann jedoch ein derartiger Eingriff, oder auch das besagte Warnsignal, vom Fahrer als störend empfunden werden, wenn z.B. der Fahrer in Kenntnis einer unkritischen Verkehrssituation eine Kurve bewusst eng nimmt, um etwa ein eigentlich vermeidbares Abbremsen und anschließendes Anbeschleunigen jeweils zu reduzieren, oder auch, um einer vom FAS nicht erkannten, kleineren Beschädigung der Fahrbahn auszuweichen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für den Betrieb eines FAS ein Verfahren anzugeben, durch das bei einem bewussten Verlassen einer vorgegebenen Fahrspur durch das KFZ möglichst keine für den Fahrer des KFZ störenden Maßnahmen ergriffen wird. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine für ein derartiges Verfahren entsprechend eingerichtete Steuereinheit für ein FAS zu nennen.
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Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines FAS eines KFZ, wobei durch das FAS in einem Normalbetrieb das Einhalten einer vorgegebenen Fahrspur durch das KFZ überwacht wird, und bei einer als kritisch bewerteten Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur wenigstens eine auf ein Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme angesteuert wird, und wobei eine Fahraktivität des Fahrers des KFZ überwacht wird, und bei einer als hinreichend hoch bewerteten Fahraktivität die wenigstens eine auf das Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme um ein vorgegebenes Ausmaß abgeschwächt oder ausgesetzt wird. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die vorgegebene Fahrspur ist hierbei insbesondere anhand von Fahrbahnmarkierungen definiert, wobei die Fahrspur einerseits durch die von den Fahrbahnmarkierungen begrenzte Fahrbahn gegeben sein kann, oder andererseits die Fahrspur auch durch einen insbesondere geschwindigkeitsabhängigen Mindestabstand des KFZ zu einer Fahrbahnmarkierung vorgegeben sein kann. Ein Einhalten der vorgegebenen Fahrspur kann somit durch eine Überprüfung des seitlichen Abstands des KFZ zu den Fahrbahnmarkierrungen, einer zeitlichen Veränderung dieses Abstands, eines eingeschlagenen Lenkwinkels sowie ggf. der Geschwindigkeit des KFZ und/oder einer Betätigung einer Bremsanlage überwacht werden. Weiter kann für eine Begrenzung der vorgegebenen Fahrspur auch eine Randbebauung einer Straße oder ein Ende der Straßenbefestigung ohne Fahrbahnmarkierung, jedoch mit einem an dieses Ende anschließenden Übergang auf unbefestigtes Gelände, welches nicht überfahren werden sollte, herangezogen werden.
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In diesem Sinn wird eine Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur insbesondere dann als kritisch bewertet, wenn eine Fahrbahnmarkierung durch das KFZ überschritten wird, oder wenn ein für die vorliegende Fahrsituation vorgegebener Mindestabstand des KFZ zu einer Fahrbahnmarkierung unterschritten wird. Hierbei ist es auch möglich, dass nicht jede Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur immer unmittelbar als kritisch bewertet wird. So kann z.B. ein Unterscheiden eines vorgegebenen Mindestabstands zu einer Fahrbahnmarkierung für eine sehr kurze Zeitspane noch als unkritisch eingestuft werden, ehe diese Abweichung unter den Mindestabstand - bei weiterem Bestehen - als kritisch eingestuft wird. Insbesondere kann auch jede Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur als kritisch bewertet werden. Die Entscheidung, ob eine Abweichung von einer Fahrspur als kritisch zu bewerten ist, erfolgt dabei bevorzugt in Abhängigkeit von der Definition der vorgegebenen Fahrspur, also insbesondere, ob die vorgegebene Fahrspur unter Sicherheitsaspekten konservativ vorgegeben wird.
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Unter einer auf ein Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme ist hierbei insbesondere jede durch das FAS ansteuerbare Maßnahme zu verstehen, welche entweder automatisch und unmittelbar derart in die Bewegung des KFZ eingreift, dass dieses wieder in die vorgegebene Fahrspur gebracht wird, oder welche dem Fahrer einen zielgerichteten Warnhinweis gibt, welcher den Fahrer zu einem Steuern des KFZ in die vorgegebene Fahrspur veranlassen soll. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Maßnahme in ihrer Zielrichtung klar auf das Einhalten der Fahrspur gerichtet ist, und ihrer Ausgestaltung nach prinzipiell auch dazu geeignet ist, eine solche Einhaltung, ggf. unter Mitwirkung eines verantwortungsvollen Fahrers, zu erreichen.
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Die Fahraktivität des Fahrers kann insbesondere anhand von Betätigungen einer Lenkanlage und/oder eines Brems- und/oder Gaspedals und/oder eines Schaltgetriebes überwacht werden. In diesem Sinn kann eine Fahraktivität insbesondere dann als hinreichend hoch bewertet werden, indem untere Grenzwerte für die jeweiligen Kräfte festgelegt werden, welche durch den Fahrer auf Lenkanlage, Bremspedal und Gaspedal bei der Betätigung ausgeübten werden, und alle Grenzwerte in einem Mittel über einen festgelegten Zeitraum jeweils überschritten werden. Eine vergleichbare Bewertung kann anhand der Häufigkeit eines Schaltens eines Schaltgetriebes erfolgen. Ebenso kann eine einzige Kenngröße für die Überprüfung in Form eines unteren Grenzwertes festgelegt werden, welche durch eine gewichtete Summe aus den Zeitmitteln der genannten Kräfte und ggf. einer Schalthäufigkeit überschritten werden muss, um die Fahraktivität als hinreichend hoch zu bewerten. Statt einer gewichteten Summe ist dabei auch eine nichtlineare Funktion der einzelnen genannten Kenngrößen denkbar. Der jeweilige Grenzwert kann dabei insbesondere abhängig von der instantanen Geschwindigkeit des KFZ gewählt werden.
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Insbesondere kann eine Fahraktivität auch anhand von Vitaldaten des Fahrers überwacht werden, z.B. Puls und/oder Blutdruck, welche mittels einer Smartwatch o.ä. am Handgelenk des Fahrers gemessen werden können, wobei die Smartwatch mit über die Bordelektronik des KFZ mit einer Steuereinheit des FAS gekoppelt werden kann, etwa über Bluetooth o.ä. Bevorzugt kann eine Fahraktivität auch anhand eines Aufmerksamkeitszustandes des Fahrers überwacht werden, welche z.B. durch eine Kamera mittels entsprechender Bilderkennung überprüft werden kann, wobei z.B. eine Blickrichtung, einen Lidschlag oder ein Kopfabwenden und insbesondere -senken überprüft werden. Hierdurch kann bei einer fehlenden Aufmerksamkeit infolge eines nicht auf die Fahrbahn gerichteten Blickes oder bei kritischen Vitaldaten, wie z.B. einem plötzlich nachlassenden Blutdruck, unmittelbar auf eine inaktive Fahrweise geschlossen werden, und das FAS im Normalbetrieb weitergeführt werden.
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Unter dem Begriff des Gaspedals ist dabei und im Folgenden jedwedes Pedal umfasst, welches dazu geeignet und eingerichtet ist, durch eine entsprechend vorgesehene Betätigung die erzeugte Motorleistung und/oder die instantane Geschwindigkeit des KFZ zu erhöhen, also somit auch ein zum Gaspedal eines KFZ mit Verbrennungsmotor analoges Betätigungsmittel.
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Unter einem Abschwächen der auf das Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichteten Maßnahme um ein vorgegebenes Ausmaß ist hierbei insbesondere zu verstehen, die jeweilige Maßnahme in ihrer Intensität zu verringern. Bei einem aktiven Eingriff in die Lenkanlage durch das automatische Stellen entsprechender Lenkmomente durch das FAS kann dies also eine entsprechende, vorgegebene Verringerung der jeweils gestellten Lenkmomente bedeuten, wenn die Fahraktivität als hinreichend hoch bewertet wird. Wird zusätzlich zu einem Lenkmoment überdies noch als weitere oder auch alternative Maßnahme die Geschwindigkeit des KFZ durch einen entsprechend angesteuerten Bremsvorgang verringert, so wird bei einer als hinreichend hoch bewerteten Fahraktivität die Bremskraft bevorzugt um ein vorgegebenes Ausmaß verringert. Analog dazu ist auch ein völliges Aussetzen der automatisch gestellten Lenkmomente und/oder der automatischen Bremsbetätigung denkbar.
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Ist die Maßnahme durch ein akustisches Warnsignal gegeben, so kann das Abschwächen in einer Reduktion der Lautstärke und/oder der Tonhöhe des Warnsignals gegenüber dem Normalbetrieb gegeben sein, oder ggf. auch eine Repetitionsrate des Warnsignals verringert werden. Das Warnsignal kann dabei je nach Ausgestaltung der Erfindung bei einer hinreichend hohen Fahraktivität auch ganz ausgesetzt werden. Analoges gilt für ein optisches Warnsignal, z.B. in Form eines Warnblinklichts im Armaturenbrett des KFZ o.ä. Umfasst die Maßnahme ein haptisches Warnsignal, z.B. in Form einer Vibration des Lenkrads, kann die Vibrationsfrequenz und/oder -amplitude gegenüber dem Normalbetrieb des FAS verringert werden, oder die Vibration ganz ausgesetzt werden, wenn die hinreichend hohe Fahraktivität erkannt wird.
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Indem die Fahraktivität überwacht wird, kann zuverlässig darauf geschlossen werden, ob der Fahrer die Fahrspur ungewollt verlassen hat, sei es aus Übermüdung und nachlassender Konzentration, oder dass er von der Streckenführung überrascht wurde, oder ob der Fahrer vielmehr infolge seiner Aktivität ein Verlassen der vorgegebenen Fahrspur selbst willentlich veranlasst hat, um z.B. in einer Kurve nicht abbremsen und später wieder beschleunigen zu müssen, oder um einer kleineren Fahrbahnbeschädigung auszuweichen. Im Normalbetrieb des FAS wird wenigstens eine Maßnahme ergriffen, welche den Fahrer beim Einhalten der vorgegebenen Fahrspur unterstützen soll. Bei einer hinreichend hohen Fahraktivität wird nun gefolgert, dass der Fahrer die vorgegebene Fahrspur willentlich verlässt oder bereits verlassen hat, und somit derartige Maßnahmen nur in geringerem Umfang oder gar nicht erforderlich sind. Hierdurch wird der Fahrer nicht von der oder jeder der besagten Maßnahmen beim aktiven Fahren gestört. Die bzw. jede der Maßnahmen zum Einhalten der vorgegebenen Fahrspur wird nur dann in vollem Umfang durch das FAS ergriffen, wenn dies infolge der geringen Fahraktivität als nötig erscheint.
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Bevorzugt wird hierbei als die auf ein Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme ein Eingriff in ein Lenksystem und/oder in ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird, und/oder wenigstens ein insbesondere akustischer, optischer oder haptischen Warnhinweis an einen Fahrer des KFZ ausgegeben. Für eine derartige Ausgestaltung der wenigstens einen Maßnahme ist ihr Abschwächen bzw. Aussetzen in Abhängigkeit der Fahraktivität besonders nützlich im Hinblick auf ein möglichst ungestörtes aktives Fahren.
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Zweckmäßigerweise wird, insbesondere bei einem bevorstehenden oder erfolgten Verlassen der vorgegebenen Fahrspur, eine Fahrsituation auf eine drohende Kollision des KFZ überwacht wird, und bei einer als drohend erkannten Kollision die auf das Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme weder abgeschwächt noch ausgesetzt. Dies bedeutet mit anderen Worten: Sollte die Überprüfung der Fahraktivität als hinreichend hoch bewertet werden, sodass die besagte Maßnahme eigentlich abgeschwächt oder ausgesetzt werden würde, so wird, falls in der zusätzlich überwachten Fahrsituation eine drohende Kollision, insbesondere mit einem anderen KFZ, erkannt wird, die Maßnahme nicht ausgesetzt, sodass das KFZ zum Ziel einer Vermeidung dieser Kollision möglichst in der vorgegebenen Fahrspur fahren soll. Hierdurch kann vermieden werden, dass bei einer hohen Fahraktivität durch das Abschwächen oder Aussetzen der vom FAS vorgesehenen Maßnahme eine Kollision riskiert wird. Unter einer drohenden Kollision ist dabei insbesondere eine hinreichend konkrete Bedrohung in der jeweiligen aktuellen Fahrsituation zu verstehen, welche beispielsweise bei einer dauerhaften Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur vorliegen kann, oder wenn bei einer vorliegenden Fahrbewegung des KFZ ohne Gegenmaßnahmen ein Verlassen der befestigten Fahrbahn droht.
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Hierbei wird bevorzugt eine Kollision als drohend erkannt, wenn das Kraftfahrzeug in der Fahrsituation von einem anderen Fahrzeug überholt wird und/oder dem Kraftfahrzeug, insbesondere auf einer anderen als der vorgegebenen Fahrspur, ein anderes Fahrzeug entgegen kommt. Dies bedeutet, dass überprüft bzw. erkannt wird, ob auf einer Gegenfahrbahn, in welche das KFZ bei einem Verlassen der vorgegebenen Fahrspur geraten würde, Gegenverkehr herrscht, sodass bei einem tatsächlich erfolgenden Verlassen eine Kollision drohen würde. Ebenso wird überprüft bzw. erkannt, ob sich auf einer neben der vorgegebenen Fahrspur verlaufenden weiteren Fahrspur ein anderes Fahrzeug in einem Überholvorgang bezüglich dem KFZ befindet, sodass bei einem tatsächlich erfolgenden Verlassen der vorgegebenen Fahrspur durch das KFZ eine Kollision mit dem überholenden Fahrzeug drohen würde. In den genannten Fällen wird auf eine drohende Kollision entschieden, und somit die auf das Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme weder abgeschwächt noch ausgesetzt, sodass das KFZ bestmöglich die vorgegebene Fahrspur hält.
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Günstigerweise wird die Fahraktivität anhand wenigstens einer der Kenngrößen Lenkmoment, Bremsverhalten und Beschleunigungsverhalten überwacht. Die Überwachung kann dabei absolut erfolgen, also z.B. über eine auf das Lenkrad, das Bremspedal und/oder das Gaspedal ausgeübte Betätigungskraft, oder insbesondere auch abhängig von der Fahrsituation erfolgen. Dies umfasst, dass auch erfasst werden kann, wie ein Fahrer auf eine von den Sensoren des FAS erfasste Kurve oder eine Bewegung eines anderen Verkehrsteilnehmers reagiert. Eine schnelle und gleichmäßige Reaktion deutet dann auf hohe Fahreraktivität hin; eine ruckartige Reaktion wird bevorzugt als ein nicht aktiver, sondern reaktiver Fahrzustand bewertet. Hierbei können auch zeitliche Mittelwerte o.ä. gebildet werden, um die Fahraktivität anhand eines geeignet zu wählenden Zeitraums zu bewerten. Anhand der genannten Kenngrößen lässt sich die Fahraktivität somit besonders effizient und schnell überwachen.
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Zweckmäßigerweise erfolgt eine Überwachung auf einen externen Ablenkungseinfluss für den Fahrer des KFZ, wobei bei einem festgestellten externen Ablenkungseinfluss die auf das Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichtete Maßnahme weder abgeschwächt noch ausgesetzt wird. Dies bedeutet, dass selbst dann, wenn ggf. eine hinreichend hohe Fahraktivität erkannt werden sollte, im Fall einer möglichen Ablenkung durch einen erkannten externen Ablenkungseinfluss die Maßnahme wie vom Normalbetrieb des FAS vorgesehen durchgeführt wird. Hierdurch kann verhindert werden, dass ein eigentlich aktiver, aufmerksamer Fahrer infolge einer vorübergehenden, kurzzeitigen Ablenkung die vorgegebene Fahrspur ungewollt verlässt, und dabei keine entgegenwirkende Maßnahme getroffen wird.
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Bevorzugt wird als externer Ablenkungseinfluss eine Aktivität an einer Multi-Media-Anlage des KFZ und/oder eine Aktivität an einem Navigationssystem des KFZ und/oder eine Aktivität an einer mobilen Kommunikationsanlage und/oder ein Gespräch im vorderen Innenraum des KFZ registriert. Unter einer Multi-Media-Anlage ist insbesondere eine Anlage umfasst, welche zum Abspielen von Musik und/oder eines Radios eingerichtet ist, und beispielsweise über einen Touchscreen in der Mittelkonsole bedienbar ist. Das Navigationssystem kann ebenfalls über einen derartigen Touchscreen bedienbar sein, oder auch durch ein eigenständiges Gerät gegeben sein, welches bevorzugt zur Erfassung einer Aktivität mit der Elektronik des KFZ in geeigneter Weise verbunden ist. Die mobile Kommunikationsanlage umfasst bevorzugt eine Einrichtung zur Verbindung mit einem Mobiltelefon über Bluetooth oder ein ähnliches Kommunikationsprotokoll, und ist bevorzugt über Bedienelemente am Lenkrad und/oder einen Touchscreen bedienbar.
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Ein Gespräch im vorderen Innenraum des KFZ wird bevorzugt anhand wenigstens eines Mikrofons des KFZ erfasst, welches insbesondere auch für weitere Funktionen, z.B. für eine Steuerung einer Multi-Media-Anlage, einer mobilen Kommunikationsanlage oder eines Navigationssystems im KFZ vorgesehen und eingerichtet ist. Die genannten Anlagen können ebenso wie ein Gespräch mit dem Beifahrer zur Ablenkung des Fahrers beitragen, weswegen bei einer Aktivität an einer solchen Anlage oder auch bei einem erfassten Gespräch des Fahrers entschieden werden kann, dass selbst bei einer eigentlich hinreichend hohen Fahraktivität die Maßnahme wie vom Normalbetrieb des FAS vorgesehen durchgeführt wird. Hierdurch kann verhindert werden, dass ein eigentlich aktiver, aufmerksamer Fahrer infolge einer vorübergehenden, kurzzeitigen Ablenkung die vorgegebene Fahrspur ungewollt verlässt, und dabei keine entgegenwirkende Maßnahme getroffen wird.
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Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn bei einer als hinreichend hoch bewerteten Fahraktivität an den Fahrer des KFZ eine Anfrage hinsichtlich eines vorübergehenden Aussetzens des Normalbetriebs des Fahrassistenzsystems gerichtet wird, und bei einer Bestätigung der Anfrage durch den Fahrer der Normalbetrieb entsprechend vorübergehend ausgesetzt wird.
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Dies umfasst insbesondere, das FAS nicht völlig abzuschalten, sondern dieses insbesondere zur Überwachung der Fahraktivität im Hintergrund mit entsprechend reduzierten Funktionen weiterlaufen zu lassen, wobei keine auf das Einhalten der vorgegebenen Fahrspur gerichteten Maßnahmen vom FAS vorgenommen werden. Bei einer erkannten nachlassenden Fahraktivität, etwa in Folge von Ermüdung des Fahrers, oder auch bei einem festgestellten externen Ablenkungseinfluss, kann der Normalbetrieb des FAS automatisch wieder zugeschaltet werden.
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Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuereinheit für ein zum Betrieb in einem KFZ vorgesehenen FAS, welche zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Die erfindungsgemäße Steuereinheit teilt die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines FAS. Die für das Verfahren und für seine Weiterbildungen genannten Vorteile können dabei sinngemäß auf die Steuereinheit übertragen werden. Das FAS ist dabei bevorzugt für den Betrieb in einem KFZ vorgesehen und entsprechend eingerichtet, beispielsweise mittels der entsprechenden Algorithmen sowie über Sensoren oder Eingänge für Sensorsignale. Die Steuereinheit weist dabei bevorzugt wenigstens eine Prozessoreinheit und einen durch die Prozessoreinheit ansteuerbaren Arbeitsspeicher zum Ausführen des Verfahrens auf.
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Die Erfindung nennt weiter ein KFZ mit einem FAS, welches eine vorbeschriebene Steuereinheit aufweist. Das FAS umfasst hierbei neben der Steuereinheit insbesondere eine Anzahl an Sensoren zur Erfassung von fahrmechanischen Kenngrößen, anhand derer sich eine Fahraktivität des Fahrers ermitteln lässt. Das beschriebenen KFZ teilt die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines FAS sowie der erfindungsgemäßen Steuereinheit. Die für das Verfahren und für seine Weiterbildungen sowie für die Steuereinheit genannten Vorteile können dabei sinngemäß auf das KFZ übertragen werden.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen jeweils schematisch:
- 1 in einer Draufsicht ein KFZ, welches durch ein FAS in Abhängigkeit von der Fahraktivität in einer vorgegebenen Fahrspur gehalten wird, und
- 2 in einem Blockdiagramm ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb eines FAS nach 1.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch in einer Draufsicht ein KFZ 1 dargestellt, welches sich auf einer Straße 2 mit Fahrbahnmarkierungen 4a-c befindet. Das KFZ 1 umfasst ein FAS 6 mit einer Steuereinheit 8 und einer Anzahl an nicht näher dargestellten Sensoren zur Überwachung der jeweiligen Umgebung und der sich daraus ergebenden Fahrsituation. Das FAS 6 ist nun in seinem Normalbetrieb dazu eingerichtet, das KFZ 1 auf der Straße 2 auf einer vorgegebenen Fahrspur 10 (gepunktete Linien) zu halten, indem z.B. über die Sensoren des FAS ein seitlicher Abstand zu den Fahrbahnmarkierungen 4a, 4b überwacht wird, und bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen minimalen Abstands zu den Fahrbahnmarkierungen 4a, 4b, durch den die vorgegebene Fahrspur 10 definiert ist, automatisch in die Lenkung 12 des KFZ 1 eingreift, um das KFZ 1 wieder auf die vorgegebene Fahrspur 10 zu bringen (siehe Position A). Alternativ oder auch zusätzlich dazu kann ein Warnsignal an den Fahrer des KFZ 1 ausgegeben werden, z.B. durch einen entsprechenden Signalton. Die vorgegebene Fahrspur 10 kann dabei insbesondere in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit 14 des KFZ 1 bestimmt werden.
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Falls jedoch der Fahrer des KFZ 1 ein Verlassen der vorgegebenen Fahrspur 10, auch bis hin zu einem Überschreiten der mittleren Fahrbahnmarkierung 4a, absichtlich veranlasst möchte, um z.B. einer Fahrbahnunebenheit oder - beschädigung auszuweichen (siehe Position B), oder um z.B. eine Kurve 16 enger nehmen zu können, wenn die Verkehrssituation dies zulässt, kann ein derartiger aktiver Eingriff in die Lenkung 12 oder auch ein Warnsignal oftmals vom Fahrer des KFZ 1 als störend empfunden werden.
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Das FAS 6 ist nun zur Lösung derartiger Situationen insbesondere eingerichtet, eine Fahraktivität des Fahrers des KFZ 1 zu überprüfen, beispielsweise anhand seiner Betätigungen der Lenkung 12, einer Bremsanlage, eines Gaspedals oder eines Schaltgetriebes des KFZ 1 (Bremsanlage, Gaspedal und Schaltgetriebe jeweils nicht näher dargestellt). Wird nun hierbei eine hinreichend hohe Fahraktivität festgestellt, so wird durch das FAS 6 ein Verlassen der vorgegebenen Fahrspur 10 in dieser Situation „erlaubt“, indem ein aktiver Eingriff des FAS 6 in die Lenkung 12 nicht angesteuert wird, und z.B. ein Warnsignal ausgesetzt oder abgeschwächt wird. Das KFZ kann somit die Kurve 16 enger nehmen, wodurch u.a. ein Abbremsen und ein nachfolgendes Anbeschleunigen signifikant verringert werden kann, was sich auch positiv auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt.
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Um dabei sicherzustellen, dass das Verlassen der vorgegebenen Fahrspur 10 keine Gefahr für das KFZ 1 birgt, wird zusätzlich durch das FAS mittels seiner Sensoren einer in der Steuereinheit 4 entsprechend implementierter Algorithmen einer Entscheidelogik überprüft, ob ggf. auf der Gegenfahrbahn 18 ein weiteres Fahrzeug 20 (gestrichelt) entgegenkommt, oder ob das KFZ 1 gerade von einem anderen Fahrzeug 22 (gestrichelt) überholt werden soll, und der Überholvorgang 24 bereits initiiert wurde. In einem solchen Fall wird nun ein Verlassen der vorgegebenen Fahrspur 10 durch das KFZ 1 als riskant bewertet, da eine Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug 20 oder mit dem überholenden Fahrzeug 22 drohen könnte. Aus diesem Grund wird bei einer erkannten Anwesenheit eines entgegenkommenden Fahrzeugs 20 oder eines überholenden Fahrzeugs 22 bei einer Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur 10 durch das KFZ 1 in jedem Fall durch das FAS 6 wie vorgesehen in die Lenkung 12 des KFZ 1 eingegriffen, auch wenn eigentlich eine hinreichend hohe Fahraktivität des Fahrers festgestellt wurde, welche einen Eingriff in die Lenkung 12 eigentlich sonst erübrigen würde. Ebenso kann, wie nachfolgend in 2 noch dargestellt, ein Eingriff in die Lenkung 12 des KFZ 1 durch das FAS 6 auch dann bei hinreichend hoher Fahraktivität erfolgen, wenn das Vorliegen eines externer Ablenkungsfaktors für den Fahrer des KFZ 1 festgestellt wurde, z.B. eine Eingabe in einem Touchscreen zur Bedienung eines Navigationssystems des KFZ, oder ein Telefonanruf über eine mit einem Mobiltelefon des Fahrers gekoppelte Kommunikationsanlage des KFZ 1.
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In 2 ist schematisch in einem Blockdiagramm ein Verfahren 30 zum Betrieb des FAS 6 nach 1 dargestellt. In einem ersten Schritt S1 wird ein Einhalten der vorgegebenen Fahrspur 10 durch das KFZ 1 nach 1 überprüft. Wird die vorgegebene Fahrspur 10 eingehalten, so erfolgt keine Aktion durch das FAS. Das FAS setzt die Überprüfung so lange fort, bis sich eine Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur 10 ergibt. Parallel dazu erfolgt bereits eine Überwachung einer Fahraktivität 32 des Fahrers des KFZ 1, welche insbesondere anhand einer Häufigkeit und/oder Intensität (also z.B. der ausgeübten Kraft bei der Betätigung) einer Betätigung der Lenkung, der Bremse und des Gaspedals erfolgen kann.
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Wird nun eine Abweichung Δ10 von der vorgegebenen Fahrspur 10 festgestellt, so wird als nächstes in einem Schritt S2 auf die überwachte Fahraktivität 32 zurückgegriffen. Wird hierbei darauf erkannt, dass der Fahrer aktuell eine reagierende, wenig aktive Fahrweise zeigt (n), so wird in einem Schritt S3 wenigstens eine Maßnahme 34 ergriffen, welche dazu führen soll, dass das KFZ 1 wieder in die vorgegebene Fahrspur 10 findet. Die Maßnahme 34 kann dabei ein automatisches aktives Stellen der Lenkung des KFZ 1 durch das FAS und ggf. auch ein aktives, automatisches Abbremsen mittels der Bremsanlage beinhalten. Die Maßnahme, 34 kann zusätzlich oder alternativ auch die Ausgabe eines akustischen, optischen oder haptischen Warnsignals an den Fahrer des KFZ 1 beinhalten, damit dieser über die Abweichung von der vorgegebenen Fahrspur 10 informiert ist, und selbst die Lenkung entsprechend betätigen kann.
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Wird beim Vorliegen der Abweichung Δ10 von der vorgegebenen Fahrspur 10 jedoch die Fahraktivität 32 als hinreichend hoch bewertet (y), so kann die Maßnahme 34 in einem Schritt S6 auch ausgesetzt werden, oder ggf. auch abgeschwächt werden (z.B. durch einen vergleichsweise leiseren Signalton eines Warnsignals, oder durch eine relativ schwächere automatische Steuerung der Lenkung). Dabei wird infolge der hohen Fahraktivität 32 angenommen, dass die Abweichung Δ10 von der vorgegebenen Fahrspur 10 durch den Fahrer des KFZ 1 bewusst und willentlich herbeigeführt wurde. Die Maßnahme 34 kann dann ergriffen werden, sobald die Fahraktivität 32 als nicht mehr hinreichend hoch bewertet wurde.
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Wird jedoch in einem Schritt S4 durch das FAS mittels der Auswertung der erhobenen Sensordaten erkannt, dass sich in der Nähe des KFZ 1 ein entgegenkommendes oder überholendes Fahrzeug 20, 22 befindet, so wird, ungeachtet der hinreichend hohen Fahraktivität 32, die Maßnahme 34 dennoch eingeleitet, da nun sonst ein Verlassen der vorgegebenen Fahrspur 10 zu einer Kollision mit einem der genannten Fahrzeuge führen könnte. Das Aussetzen oder Abschwächen der Maßnahme 34 gemäß Schritt S6 wird nur bei einer erkannten Abwesenheit von Gegenverkehr und überholenden Fahrzeugen, sowie bei einer erkannten Abwesenheit eines Risikos, die befestigte Fahrbahn gänzlich zu verlassen, gestattet.
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Weiter wird in einem Schritt S5 überprüft, ob ein externer Ablenkungseinfluss 36, z.B. in Form einer Aktivität an einer Multi-Media-Anlage, einem Navigationssystem oder einer mobilen Kommunikationsanlage des KFZ vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so kann bei der als hinreichend hoch bewerteten Fahraktivität 32 die Maßnahme 34 gemäß Schritt S6 ausgesetzt oder abgeschwächt werden. Wird jedoch ein solcher externer Ablenkungseinfluss 36 festgestellt, so wird gemäß Schritt S3 die Maßnahme 34 in jedem Fall und unabhängig von der Fahraktivität 32 ergriffen, um das KFZ bestmöglich in der vorgegebenen Fahrspur 10 zu halten, und sich nicht auf den potentiell durch den externen Ablenkungseinfluss abgelenkten Fahrer des KZF 1 verlassen zu müssen. Die Schritte S4 und S5 können auch in umgekehrter Reihenfolge oder parallel zueinander ablaufen.
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Liegen jedoch weder Gegen- oder Überholverkehr, noch ein externer Ablenkungseinfluss 36 vor, so kann bei hinreichend hoher Fahraktivität 32 gemäß Schritt S6 die Maßnahme 34 ausgesetzt oder abgeschwächt werden, bis z.B. die Fahraktivität 32 als zu gering bewertet wird. Die Überprüfung der vorgegebenen Fahrspur 10 gemäß Schritt S1 kann dann im Wesentlichen laufend oder in sehr kurzen Zeitintervallen erfolgen.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- KFZ
- 2
- Straße
- 4a
- Fahrbahnmarkierung (Mittelstreifen)
- 4b, c
- Fahrbahnmarkierung
- 6
- FAS
- 8
- Steuereinheit
- 10
- vorgegebene Fahrspur
- 12
- Lenkung
- 14
- Geschwindigkeit
- 16
- Kurve
- 18
- Gegenfahrbahn
- 20
- (entgegenkommendes) Fahrzeug
- 22
- (überholendes) Fahrzeug
- 24
- Überholvorgang
- 30
- Verfahren
- 32
- Fahraktivität
- 34
- Maßnahme
- 36
- externer Ablenkungseinfluss
- A
- Position
- B
- Position
- S1
- Schritt (Überprüfen der vorgegebenen Fahrspur)
- S2
- Schritt (Überprüfen der Fahraktivität)
- S3
- Schritt (Ergreifen der Maßnahme)
- S4
- Schritt (Überwachen einer drohenden Kollision)
- S5
- Schritt (Überwachen eines externen Ablenkungseinflusses)
- S6
- Schritt (Aussetzen oder Abschwächen der Maßnahme)
- Δ10
- Abweichung
