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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerunterstützung.
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Derartige
Verfahren bzw. Vorrichtungen, sogenannte Fahrerassistenzsysteme,
sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausprägungen bekannt.
Beispiele für
solche Fahrerassistenzsysteme sind adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler
(Adaptive Crouse Control, ACC), welche die Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeugs mit Blick auf einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug
anpassen, Spurverlassenswarner, welche den Fahrer bei Verlassen der
Fahrspur warnen, Systeme zur Überwachung des
toten Winkels, welche bei einem Spurwechsel bei Objekten im toten
Winkel des Sichtfeldes des Fahrers warnen, etc.. Ein Beispiel für einen
adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler zeigt die DE-A 101 18 265,
ein Beispiel für
einen Spurverlassenswarner die
EP 1 074 430 A1 . Vor allem bei Spurverlassenswarnern,
aber auch in einigen ACC-Ausführungen
wird überprüft, ob das
Fahrzeug die beispielsweise durch Fahrbahnrandmarkierungen begrenzte
Fahrbahn verlässt
bzw. zu verlassen droht. Eine deutliche Funktionsverbesserung würde hierbei
erreicht werden, wenn zwischen einem beabsichtigten und einem unbeabsichtigten
Spurwechsel, also beispielsweise zwischen einem Spurwechsel zu Überholzwecken
und einem Spurwechsel aufgrund von Unaufmerksamkeit des Fahrers,
unterschieden werden könnte.
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Vorteile der
Erfindung
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Zur
Unterscheidung, ob ein vom Fahrer beabsichtigter Spurwechsel oder
ein unbeabsichtigter Spurwechsel vorliegt, wird ein Klassifikator
herangezogen, der auf der Basis von Betriebsgrößen des Fahrzeugs die Spurwechselvorgänge klassifiziert. Dadurch
wird in vorteilhafter Weise eine erhebliche Reduzierung von Fehlalarmen
bei einem Spurverlassenswarnungssystem erreicht, da der Fahrer nur dann
gewarnt wird, wenn der Spurwechsel nicht beabsichtigt ist, insbesondere
dann, wenn aufgrund einer Unaufmerksamkeit des Fahrers der Spurwechsel erfolgt
bzw. zu erfolgen droht.
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Besonders
vorteilhaft ist der Einsatz eines neuronalen Netzes als Klassifikator,
welches aufgrund der zugeführten
Betriebsgrößen eine
Entscheidung vornimmt, ob der Spurwechsel beabsichtigt oder unbeabsichtigt
ist. Dies führt
zu einer sehr zufriedenstellenden Genauigkeit der Klassifizierung und
zu einer weiteren Reduzierung von Fehlalarmen.
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Besonders
zuverlässige
Unterscheidungen ergeben sich, wenn als Betriebsgrößen der
Lenkwinkel, der Abstand des Fahrzeugs zum Fahrbahnrand, des Winkels
zwischen Fahrbahnrand und Fahrspur des Fahrzeugs und/oder einer
Größe, welche
den Beschleunigungswunsch des Fahrers repräsentiert, ausgewählt werden.
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In
vorteilhafter Weise wird die dargestellte Vorgehensweise auch im
Zusammenhang mit anderen Fahrerassistenzsystemen, beispielsweise
mit einem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler, bei welchem bei
beabsichtigtem Spurwechsel die Verzögerung des Fahrzeug bei Auffahren
auf ein langsameres Objekt unterdrückt werden könnte.
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Besonders
vorteilhaft ist der Einsatz eines Klassifikators, welcher aufgrund
der zur Verfügung stehenden
Betriebsgrößen des
Fahrzeugs eine Klassifizierung nach vorgegebenen Kriterien vornimmt, ob
der Spurwechsel beabsichtigt oder unbeabsichtigt ist.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw.
aus den abhängigen
Patentansprüchen.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen näher erläutert. 1 zeigt dabei ein Übersichtsbild für eine Verarbeitungseinheit,
in welcher die Spurwechselerkennung durchgeführt wird. Diese Verarbeitungseinheit
ist am Beispiel eines Spurverlassenswarners dargestellt. In 2 ist ein Flussdiagramm
dargestellt, welches die grundsätzliche
Vorgehensweise zur Spurwechselklassifi zierung im Zusammenhang mit
der Spurverlassenswarnung darstellt. 3 zeigt
ein Ablaufdiagramm für
ein erstes Ausführungsbeispiel
zur Unterscheidung eines unbeabsichtigten und eines beabsichtigten
Spurwechsels. In den 4 und 5 sind Flussdiagramme skizziert, welche
ein zweites Ausführungsbeispiel
zur Erkennung, ob ein Spurwechsel beabsichtigt ist oder nicht, darstellen.
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Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt eine Vorrichtung,
welche Teil eines Systems zur Fahrerunterstützung ist (z.B. zur Warnung
und/oder zum Ansteuern eines Stellelements zum Einhalten der Fahrspur
bei Verlassen oder drohendem Verlassen der Fahrspur). Dargestellt
ist eine Steuer- bzw.
Auswerteeinheit 10, welche wenigstens eine Eingangsschaltung 12,
einen Mikrocomputer 14 und eine Ausgangsschaltung 16 aufweist.
Diese Elemente sind mit einem Bussystem zum gegenseitigen Datenaustausch
miteinander verbunden. Der Eingangsschaltung 12 werden
Eingangsleitungen von verschiedenen Messeinrichtungen zugeführt, über die
Messsignale bzw. Messinformationen übermittelt werden. Eine erste
Eingangsleitung 20 verbindet die Eingangsschaltung 12 mit
einem Bildsensorsystem 22, welches die Szene vor dem Fahrzeug
aufnimmt. Entsprechende Bilddaten werden über die Eingangsleitung 20 übermittelt.
Ferner sind Eingangsleitungen 24 bis 26 vorgesehen, welche
die Eingangsschaltung 12 mit Messeinrichtungen 30 bis 34 verbinden.
Bei diesen Messeinrichtungen handelt es sich beispielsweise um Messeinrichtungen
zur Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit, zur Erfassung des Lenkwinkels,
zur Erfassung einer Größe, welche
einen Beschleunigungswunsch des Fahrers repräsentiert, beispielsweise das
Ausmaß der
Fahrpedalbetätigung
durch den Fahrer, sowie zur Erfassung weiterer Betriebsgrößen des
Fahrzeugs, welche im Zusammenhang mit der nachfolgend beschriebenen
Vorgehensweise Bedeutung haben. Über
die Ausgangsschaltung 16 und Ausgangsleitung 36 wird
wenigstens eine Warneinrichtung 38 angesteuert, beispielsweise
eine Warnlampe und/oder ein Lautsprecher für eine akustische Warnung und/oder
für eine
Sprachausgabe und/oder für ein
Display für
die Anzeige eines Bildes und/oder eines Stellements für eine haptische
Anzeige, mit deren Hilfe der Fahrer über das (drohende) Verlassen der
Fahrspur informiert wird. Darüber
hinaus oder alternativ dazu ist in einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen, über die
Ausgangsschaltung 16 und eine Ausgangsleitung 40 ein
Stellsystem zu 41 anzusteuern, welches automatisch beispielsweise
durch Eingriff in die Lenkung des Fahrzeugs das Fahrzeug wieder
in die Spur zurückführt und
so das Verlassen der Fahrspur verhindert.
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Mittels
Methoden der Bildanalyse wird im Ausführungsbeispiel des Spurverlassenswarners
auf der Basis der vom Bildsensorsystem zugeführten Bilddaten der Szene vor
dem Fahrzeug Spurdaten ermittelt, die den Verlauf und die Größe der Fahrspur repräsentieren.
So werden z.B. die Fahrspurrandmarkierungen (linker und/oder rechter
Fahrspurrand) erfasst und der Verlauf des jeweiligen Fahrspurrandes
beispielsweise als Polynom (Potenzfunktion dritter Ordnung) angenähert. Ferner
wird der Verlauf die Fahrspur des Fahrzeugs, beispielsweise für das rechte
und/oder linke Rad, aus Fahrzeuggeometriegrößen, den Aktuellen und ggf.
vergangenen Größen der
Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel oder der Querbeschleunigung,
etc. berechnet und ebenfalls als Polynom dargestellt. In einem Beispiel wird
eine Fahrerwarnung bzw. eine Spurhaltereaktion vorgenommen, wenn
die beiden Funktionen (Verlauf der Spurmarkierung und Verlauf der
Fahrspur des Fahrzeugs) in einem bestimmten Bereich, der einer bestimmten
Entfernung entspricht, Schnittpunkte aufweisen. Die Warnung erfolgt
im bevorzugtem Ausführungsbeispiel
bei Überschreiten
der linken und bei Überschreiten
der rechten Spurmarkierung. Aus den genannten Daten werden weitere
Spurdaten berechnet, beispielsweise der laterale Abstand zwischen Spurmarkierung
und Spur des Fahrzeugs (rechte Seite zum rechten Rand, linke Seite
zum linken Rand), die Krümmung
der Fahrspur, und/oder der Winkel zwischen Fahrspur und Spurmarkierung (rechte
Fahrspur zum rechten Rand, linke Fahrspur zum linken Rand) anhand
von Tangentenvergleichen.
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Wesentlich
bei einer solchen Funktion ist, dass der Fahrer nur dann gewarnt
wird, wenn er ein Überfahren
der Spurmarkierung tatsächlich
nicht beabsichtigt.
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2 zeigt ein Flussdiagramm,
bei welchem der skizzierte Spurverlassenswarner durch einen Klassifikator
ergänzt
ist, der auf der Basis von Betriebsgrößen des Fahrzeugs die Spurwechselsituation
bewertet und in „unbeabsichtigter
Spurwechsel" oder „beabsichtigter
Spurwechsel" klassifiziert.
Das Flussdiagramm der 2 skizziert
dabei ein entsprechendes Programm, welches im Mikrocomputer der in 1 skizzierten Vorrichtung
abläuft.
Im ersten Schritt 100 werden (einmal für die eine Fahrzeugseite, in
einem anderen Durchlauf für
die andere Fahrzeugseite) die oben skizzierten Fahrspurdaten eingelesen,
d.h. der Verlauf der Fahrspurrandmarkierung, der Verlauf der Istfahrspur
des Fahrzeugs, eine Größe für den lateralen
Abstand zwischen Fahrzeug und Fahrspurrand, eine Größe für den Winkel
zwischen Fahrzeugspur und Fahrspurrand, sowie die weiteren oben
genanten Betriebsgrößen, etc.
Im darauffolgenden Schritt 102 wird überprüft, ob ein Verlassen der Fahrspur
vorliegt bzw. ob ein solches Verlassen droht. Ist dies nicht der
Fall, wird Schritt 100 wiederholt. Wird ein Verlassen bzw.
ein drohendes Verlassen erkannt, so wird in Schritt 104 durch
den Klassifikator anhand von Betriebsgrößen ermittelt, ob der Spurwechsel
beabsichtigt oder unbeabsichtigt ist. Ausführungsbeispiele für diesen
Klassifikator werden nachfolgend dargestellt. Daraufhin wird in
Schritt 106 überprüft, ob das
Verlassen der Fahrspur beabsichtigt ist oder nicht. Ist es beabsichtigt,
unterbleibt die Warnung bzw. die Spurhaltereaktion und das Programm
wird mit Schritt 100 wiederholt. Ist im anderen Fall jedoch
erkannt worden, dass das Verlassen der Fahrspur unbeabsichtigt ist,
so wird gemäß Schritt 108 optisch,
akustisch und/oder haptisch gewarnt bzw. eine Spurhaltereaktion,
beispielsweise das Ansteuern eine Stellelements zur Beeinflussung
der Lenkung, ausgeführt.
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Die
grundsätzliche
Vorgehensweise zur Klassifikation baut auf der Auswertung von wenigstens
zwei Betriebsgrößen des
Fahrzeugs auf, anhand derer auf das Verhalten des Fahrers geschlossen
werden kann. Betriebsgrößen, die
dafür geeignet sind,
sind beispielsweise der Lenkwinkel, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
bzw. die Beschleunigung oder Verzögerung, der laterale Offset
zwischen Fahrzeugspur und Fahrspurrand, insbesondere seine Veränderung,
und/oder der Winkel der Fahrzeugspur zum Fahrbahnrand. Dabei wird
in Bezug auf den Lenkwinkel das Lenkverhalten abgeprüft, welches bei
Spurwechselabsicht deutlich erkennbar ist. Ein Lenkwinkel größer als
ein vorbestimmter Wert, insbesondere eine entsprechend zeitliche Änderung
des Lenkwinkels deutet auf Spurwechselabsicht hin. Während einer
Kurvenfahrt ist hierbei die ermittelte Fahrbahnkrümmung zu
berücksichtigen.
Ferner liegt bei Spurwechselabsicht insbesondere nach links meistens
eine Beschleunigung des Fahrzeugs vor, so dass bei einer Beschleunigung
des Fahrzeugs bzw. einem Beschleunigungswunsch des Fahrers größer als
ein vorgegebener Schwellenwert von einem beabsichtigten Spurwechsel
auszugehen ist. Eine weitere geeignete Größe ist der laterale Abstand
des Fahrzeugs zur Spurmarkierung, insbesondere dessen zeitliche Änderung.
Diese stellt ein Maß für die Stärke, mit
der sich ein Fahrzeug der Fahrspurrandmarkierung nähert, dar.
Dieses Maß ist
bei gewollten Spurwechseln erheblich größer als bei ungewollten. Entsprechendes
gilt für
den Winkel zur Fahrspurmarkierung, der bei gewollten Spurwechseln
deutlich größer ist
als bei ungewollten.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass eine Klassifikation des Spurwechselvorgangs
in ungewollte und gewollte Spurwechsel anhand von Betriebsgrößen des
Fahrzeugs erfolgt, insbesondere wenn der Lenkwinkel einen Schwellenwert überschreitet,
und/oder der Be schleunigungswunsch des Fahrers einen Schwellenwert überschreitet,
und/oder der zeitliche Verlauf des lateralen Abstands zur Randmarkierung
einen Schwellenwert überschreitet, und/oder
der Winkel zur Randmarkierung einen Schwellenwert überschreitet.
Diese Kriterien werden gewichtet zur Klassifizierung des Spurwechselvorgangs
in beabsichtigte und unbeabsichtigte Spurwechsel ausgenutzt, wobei
im Allgemeinen ein beabsichtigter Spurwechsel bei Vorliegen wenigstens
einer der beschriebenen Situationen erkannt wird, ein unbeabsichtigter
bei Nichtvorliegen.
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Es
hat sich gezeigt, dass ein Spurwechsel nach links und ein Spurwechsel
nach rechts mit unterschiedlichen Kriterien zu bewerten ist, da
der Spurwechsel nach links meist mit einem Überholvorgang verbunden ist
und das Fahrzeug beschleunigt wird. Auch ist in diesem Fall bei
gewolltem Spurwechsel das Lenkverhalten deutlich verstärkt und
der Winkel zur Spurmarkierung sehr groß. Entsprechend ist die Gewichtung
dieser Kriterien bei einem Spurwechsel nach rechts gegenüber einem
Spurwechsel nach links zu verändern,
insbesondere zu senken.
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Zur
Realisierung des Klassifikators nach Maßgabe der oben dargestellten
Vorgehensweise eignen sich in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
neuronale Netze. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat sich ein
MLP-Netz (Mehrlagiges Perzeptron) als geeignet erwiesen. Diesem
neuronalen Netz werden die oben dargestellten Größen für die linke und für die rechte
Seite zugeführt.
Nach Maßgabe
der den einzelnen Neuronen zugeordneten Gewichten (Schwellenwerte)
wird durch das neuronale Netz eine Ausgangsgröße gebildet, welche einen gewollten
Spurwechsel oder einen ungewollten Spurwechsel anzeigt.
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Eine
zweite Realisierungsmöglichkeit
besteht in der Vorgabe konkreter Bedingungen für die einzelnen Größen, aus
deren Vorliegen ein gewolltes oder ein ungewolltes Spurwechselverhalten
abgeleitet wird, wobei zur Absicherung der Entscheidung zumindest
in unklaren Fällen
eine Kombination der Kriterien heranzuziehen ist. Wenn z.B. der
Winkel zur Fahrspur beim Spurberühren
größer als
4° ist,
dann kann eine Unaufmerksamkeit des Fahrers ausgeschlossen werden,
sofern keine erhebliche Spurkrümmung
vorliegt. Entsprechend kann man für jede verwendete Größe eine
entsprechende Entscheidungsregel bilden. Für die verbleibenden Situationen,
die in keiner Entscheidungsregel ein eindeutiges Ergebnis ergeben,
wird anhand eines verbleibenden Merkmals (beispielsweise der zeitlichen Änderung
des Abstands zur Spurgrenze) scharf entschieden, ob ein gewollter oder
ein ungewollter Spurwechsel vorliegt. Die Entscheidungskriterien,
zumindest ihre Gewichtung, sind dabei in der Regel für die linke
und die rechte Seite verschieden.
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In 3 ist anhand eines Ablaufdiagramms das
oben skizzierte erste Ausführungsbeispiel
dargestellt. Die einzelnen Blöcke
repräsentieren
dabei entsprechende Programme oder Programmteile, während die
Verbindungslinien den Signalfluss darstellen.
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Zugeführt werden
in dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
der Verlauf des linken Fahrspurrands 200, der Verlauf der
linken Fahrspur 202 des Fahrzeugs, der Verlauf der rechten
Randmarkierung 204, der Verlauf der rechten Fahrspur des
Fahrzeugs 206, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 208, der
Lenkwinkel 210 sowie der Beschleunigungswunsch 212 des
Fahrers. In 214 bzw. 216 wird aus den Fahrspurrand-
bzw. Fahrspurverläufen
jeweils getrennt für
die linke und für
die rechte Seite der Abstand des Fahrzeugs vom Fahrspurrand (Offset)
sowie der Winkel zwischen Fahrzeugspur und Fahrspurrand ausgerechnet.
Ferner liegen in einem Speicher 217 gespeicherte frühere Werte
für die
Größen vor,
z.B die Größen von
10 Zeiteinheiten, vor 30 Zeiteinheiten, etc. Die genannten Größen werden
einem neuronalen Netz 218 zugeführt. Ausgangssignal 219 des
neuronalen Netzes ist eine Information, dass ein beabsichtigter
Spurwechsel oder ein unbeabsichtigter Spurwechsel vorliegt. Diese
Information geht zur Fahrerassistenzfunktion 220 (im bevorzugten
Ausführungsbeispiel
zum Spurverlassenswarner), der auf die eingangs genannte An bei
einem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrspur eine Warneinrichtung 222 betätigt und/oder
ein Stellelement 224 ansteuert.
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In
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
ist das Ausgangssignal 219 nicht 0 oder 1, sondern nimmt
einen Wert in dem Einheitsintervall [0,1] an. Dies ist eine zusätzlich hilfreiche
Information bei der Klassifikation. Ein "sicher" erkannter Spurwechsel wird beispielsweise
einen Ausgabewert nahe bei 1 haben, etwa 0.99998 oder 0.95887 (oder
auch 1.0) oder ähnlich,
entsprechend wird eine "sicher" erkannte Unaufmerksamkeit
einen Wert nahe 0 aufweisen. Ein Spurwechsel, bei welchen die Entscheidung
nicht sicher ausgefallen ist, wird in der Ausgabe des neuronalen
Netzes einen Wert nicht nahe 0 oder 1 zeigen, sondern etwa 0.771
oder 0.334 oder auch 0.501. Die Entscheidung der Klassifikation
kann dann mit einer Schwelle scharf ausgewertet werden ("Defuzzifizierung"), z.B. mit der Entscheidung " > ? 0.5".
Diese Schwelle kann nun aber adaptiv dem Fahrer angepaßt werden.
Wählt man
als Schwelle z.B. " > 0.9", dann wird der Spurverlassenswarner "häufiger" warnen, da im unsicheren Fall dann
eine Warnung erfolgt.
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Ein
sportlicher Fahrer, der weniger Warnungen haben möchte, kann
als Schwelle " > 0.2" wählen, muß dann aber
in Kauf nehmen, auch bei Unaufmerksamkeit einmal nicht gewarnt zu
werden. Je nachdem, was eine Akzeptanzstudie über die Anzahl der zulässigen Fehlwarnungen/Stunde
aussagen wird, wird die Schwelle des Netzes eingestellt werden.
Möglich
wäre auch,
diese Schwelle im Endprodukt über
ein "Drehrädchen" von fahrer oder
einer anderen Person einstellbar zu machen.
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Im
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das neuronale Netz ein mehrlagiges Perzeptron, dessen Struktur
in 3 angedeutet ist.
Die Gewichte (Schwellenwerte für
die Bewertung der Eingangsgrößen) der
einzelnen Neuronen werden dabei im Rahmen eines Trainings bestimmt.
Dieses Training basiert auf Ergebnissen von Versuchsreihen, in denen das
jeweilige Verhalten der ausgewerteten Betriebsgrößen mit dem tatsächlichen
Fahrerverhalten (beabsichtigter Spurwechsel/unbeabsichtigter Spurwechsel)
aufgezeichnet wird. Durch einen Lernalghoritmus (backpropagation
für musterweises
MLP-Training) werden die Gewichte der Neuronen derart optimiert,
dass sich ein möglichst
großer
Klassifizierungserfolg der Versuchsdaten ergibt.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird zur Klassifizierung kein neuronales Netz eingesetzt, sondern
starre Kriterien für
die jeweiligen ausgewerteten Betriebsgrößen vorgegeben. Diese Kriterien, vorzugsweise
lineare Trenngeraden, werden ebenfalls auf der Basis der oben erwähnten Versuchsergebnisse
festgelegt. Die Flussdiagramme der 4 und 5 zeigen ein Programm, mit
dessen Hilfe die Klassifizierung auf der Basis derartiger Kriterien
für die
linke (4) und für die rechte
Fahrzeugseite (5) durchgeführt wird.
Die konkreten Kriterien können
dabei umfangreiche Funktionen darstellen, sind empirisch festgelegt
und für
die linke und rechte Seite für
ein oder mehrere Kriterien unterschiedlich.
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In 4 ist als Flussdiagramm
ein Programm skizziert, welches auf der linken Seite des Fahrzeugs
eine Unterscheidung zwischen beabsichtigtem Spurwechsel und unbeabsichtigtem
Spurwechsel erlaubt. Im ersten Schritt 300 werden die bereits
oben erwähnten
Betriebsgrößen Randverlauf auf
der linken Seite, Fahrspurverlauf auf der linken Seite, Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, Lenkwinkel des Fahrzeugs sowie Beschleunigungswunsch
des Fahrers eingelesen. Im darauffolgenden Schritt 302 werden
der Winkel zwischen Fahrspur und Randmarkierung, der laterale Abstand
zur Randmarkierung sowie die Änderung
des Lenkwinkels bestimmt. Darüber
hinaus werden in diesem Schritt aus dem Speicher frühere Werte
dieser Größen ausgelesen,
beispielsweise Werte die 10 Zeitein heiten und/oder 30 Zeiteinheiten
vorher berechnet wurden. Im darauffolgenden Schritt 304 wird
zunächst
ein Kriterium für den
Abstand zur Randmarkierung überprüft. Dabei wird
die Änderung
dieses Abstandes zwischen dem jetzigen Zeitpunkt und einem vorhergehenden
sowie zwischen dem jetzigen Zeitpunkt und einem noch früheren Wert überprüft. Nimmt
die Änderung
des Abstandes zu dem vorangegangenen Wert gegenüber der Änderung des Abstandes zudem
noch früheren Wert
zu, so wird davon ausgegangen, dass ein beabsichtigter Spurwechsel
vorliegt. Ein entsprechendes Signal wird in Schritt 306 weitergegeben.
Auf der anderen Seite ergibt sich gemäß Schritt 308 ein
Signal für
einen unbeabsichtigten Spurwechsel, wenn die Änderung des Abstandes zudem
vorangegangenen Wert gegenüber
der Änderung
des Abstandes zudem noch früheren
Wert abnimmt. Das Kritierium ist derart festgelegt, dass ein Wertebereich
für die
Abständänderungen
entsteht, in dem keine Entscheidung getroffen werden kann. In diesem
Fall wird in Schritt 310 der Beschleunigungswunsch des
Fahrers herangezogen. Überschreitet
dieser einen vorgegebenen Wert, so wird gemäß Schritt 306 von
einem beabsichtigten Spurwechsel ausgegangen. Im gegenteiligen Fall
wird in Schritt 312 das Kriterium für den Lenkwinkel abgeprüft. Dieses
besteht darin, dass bei einer starken Lenkwinkeländerung von einem beabsichtigten
Spurwechsel ausgegangen werden kann. Ist die Änderung des Lenkwinkels also
größer als
ein Schwellenwert, wird Schritt 306 (Anzeige beabsichtigter
Spurwechsel) eingeleitet. Ist das Lenkwinkelkriterium in Schritt 312 nicht
erfüllt,
so wird in Schritt 314 ein Winkel-/Geschwindigkeitskriterium
herangezogen. Dabei wird die Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs mit dem
Winkel zum Fahrspurrand bewertet. Ist die Geschwindigkeitsänderung
größer als
ein von diesem Winkel abhängige
Größe, wird
ein beabsichtigter Spurwechsel angenommen, ist die Geschwindigkeitsänderung
kleiner als dieser Wert, so wird von einem unbeabsichtigten Spurwechsel
ausgegangen (Schritt 308). Auf diese Weise wird eine Klassifizierung
des Spurwechselvorgangs vorgenommen.
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Wesentlich
ist, dass nur sichere Fallunterscheidungen zur Anzeige des entsprechenden
Ergebnisses führen,
somit zunächst
auch keine Entscheidung akzeptiert wird und erst das letzte Kritierium
führt in
allen verbleibenden Fällen
zur definitiven Entscheidung.
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Für die rechte
Seite hat es sich gezeigt, dass das Fahrerverhalten sich gegenüber der
linken unterscheidet, so dass die Kriterien angepasst und auch die
Reihenfolge der Abprüfung
der Kriterien verändert
werden muss. 5 skizziert
ein Flussdiagramm zur Klassifikation der Spurwechselvorgänge auf
der rechten Seite. In den Schritten 400 und 402 werden
die oben erwähnten
Größen für die rechte Fahrzeugseite
eingelesen bzw. berechnet. In Schritt 404 wird zunächst das
Lenkwinkelkriterium überprüft. Liegt
nur eine kleine Lenkwinkeländerung
vor, so wird gemäß Schritt 406 von
einer Unaufmerksamkeit ausgegangen. Ist dieses Kriterium nicht erfüllt, wird
in Schritt 407 das Beschleunigungswunschkriterium abgeprüft. Überschreitet
diese Größe einen
bestimmten Schwellenwert, der vor einen großen Beschleunigungswunsch des
Fahrers spricht, wird in Schritt 408 von einem beabsichtigten
Spurwechsel ausgegangen. Ist auch dieses Kriterium nicht erfüllt, so
wird in Schritt 410 das Winkel-/Geschwindigkeitskriterium abgeprüft. Hier
wird von einem beabsichtigten Spurwechsel (Schritt 408)
ausgegangen, wenn die Geschwindigkeitsänderung größer als ein vom Winkel zum
Fahrspurrand abhängiger
Grenzwert ist, während
von einem unbeabsichtigten Spurwechsel (Schritt 406) ausgegangen
wird, wenn die Geschwindigkeitsänderung
kleiner als ein vom Winkel abhängiger
Grenzwert ist. Die Grenzwerte sind dabei derart festgelegt, dass
auch hier eine Wertezone entsteht, in der keine Entscheidung getroffen
werden kann. Liegt der Wert in diesem Bereich, so wird in Schritt 412 der
Abstand zur Grenzlinie bewertet. Ist die Änderung dieses Abstandes größer als
ein bestimmter Wert, so wird von einem beabsichtigten Spurwechsel (408)
ausgegangen, ist er kleiner als dieser Wert, so wird von einem unbeabsichtigten
ausgegangen (406).
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Wie
oben dargestellt wird die geschilderte Vorgehensweise zur Spurwechselklassifizierung nicht
nur in Verbindung mit dem eingangs erwähnten Spurverlassenswarner
sondern auch mit anderen Fahrerassistenzsystemen wie beispielsweise
einem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler, einem Toten-Winkel-Erkennungssystem
oder einem Spurwechselunterstützungssystem
eingesetzt.
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Darüber hinaus
wird je nach Ausführungsbeispiel
auf eine oder die andere der dargestellten Betriebsgrößen zur
Klassifizierung verzichtet. Ferner werden in einem anderen Ausführungsbeispiel
nicht nur zwei zurückliegende
Größen sondern
mehrere zurückliegende
Größen zur
Kriterienbildung herangezogen.
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Alternativen
zur Verwendung einer Lenkwinkelgröße ist die Verwendung einer
Gierrate, zum lateralen Abstand zur Fahrspurmarkierung die laterale Beschleunigung
des Fahrzeugs, die beide durch entsprechende Messeinrichtungen erfasst
werden können.