DE112011103834T5

DE112011103834T5 - Spurhalteassistent und Spurzentrierung

Info

Publication number: DE112011103834T5
Application number: DE112011103834T
Authority: DE
Inventors: Christopher L. van den Elzen; Micho Radovnikovich; Ka Chai Check
Original assignee: Magna Electronics Inc
Current assignee: Magna Electronics Inc
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-09-05
Also published as: US11753007B2; US20200023843A1; US9758163B2; US20170369058A1; US20220097696A1; US10427679B2; DE112011103834T8; WO2012068331A1; US20130231830A1; US11198434B2; US9180908B2; US20160059856A1

Abstract

Ein Spurhalteassistent für ein Fahrzeug legt eine Sicherheitszone fest, in welcher der Fahrer/die Fahrerin das Fahrzeug fahren kann. Falls das System bestimmt, dass der Fahrer/die Fahrerin riskiert, die Sicherheitszone zu verlassen, trifft das System eine Korrekturmaßnahme, etwa Benachrichtigen des Fahrers/der Fahrerin oder Anwenden einer Lenkkorrektur auf das Fahrzeug. Das System passt die Breite der Sicherheitszone abhängig von der Fähigkeit des Fahrers/der Fahrerin, innerhalb der Sicherheitszone zu bleiben, an. Eine Spurzentrierung ist möglicherweise fähig, das Fahrzeug autonom so zu lenken, dass es innerhalb einer Spur bleibt. Die Spurzentrierung beinhaltet möglicherweise eine Steuereinheit, die abhängig von einigen Parametern einen Sollweg für das Fahrzeug bestimmt. Die Steuereinheit modelliert möglicherweise jede der Spurbegrenzungen in vereinfachter Form. Dies erleichtert die Bestimmung eines der Sollwege (der Mittellinie der Spur). Die vereinfachte Form kann eine Polynomgleichung 3. Grades sein.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Spurhalteassistenten und Spurzentrierungen zur Nutzung in Fahrzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Manche heutige Fahrzeuge sind mit Spurhalteassistenten ausgestattet, welche die Form von Spurabweichungswarnsystemen haben, die den Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs benachrichtigen, falls der Fahrer/die Fahrerin seine/ihre aktuelle Spur verlässt. Solche Systeme weisen diverse Nachteile auf. Viele solche Systeme benachrichtigen den Fahrer/die Fahrerin über ein akustisches Mittel, das auch eventuelle Beifahrer/Beifahrerinnen im Fahrzeug über den scheinbaren Fahrerfehler benachrichtigt. Manchen Fahrern/Fahrerinnen sind die Warnungen des Systems eventuell peinlich und sie sind folglich eventuell geneigt, das System, falls möglich, zu deaktivieren.
Ein anderer Nachteil betrifft Fälle, in denen solche Systeme dazu dienen, den Fahrer/die Fahrerin zu benachrichtigen. In der Regel benachrichtigen sie den Fahrer/die Fahrerin nur, wenn der Fahrer/die Fahrerin die Spur, auf der er/sie ist, bereits verlassen hat. Zu diesem Zeitpunkt ist der Fahrzeugwinkel relativ zur Straße möglicherweise bereits zu groß, als dass der Fahrer/die Fahrerin ausreichend Zeit zum Korrigieren des projizierten Wegs des Fahrzeugs hätte, um Abkommen von der Straße zu vermeiden.
Es wäre vorteilhaft, einen Spurhalteassistenten bereitzustellen, das mindestens einen der oben beschriebenen Nachteile mindestens teilweise angeht.
Weiter wäre es in manchen Situationen vorteilhaft, ein Fahrzeug mit der Fähigkeit auszustatten, sich während des Fahrens autonom in einer Spur zu halten.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In einem ersten Aspekt richtet sich die Erfindung auf ein e für ein Fahrzeug. Der Spurhalteassistent legt eine Sicherheitszone fest, in welcher der Fahrer/die Fahrerin das Fahrzeug fahren kann. Falls das System bestimmt, dass der Fahrer/die Fahrerin riskiert, die Sicherheitszone zu verlassen, trifft das System eine Korrekturmaßnahme, etwa Benachrichtigen des Fahrers/der Fahrerin oder Anwenden einer Lenkkorrektur auf das Fahrzeug. Das System passt die Breite der Sicherheitszone abhängig von der Fähigkeit des Fahrers/der Fahrerin an, innerhalb der Sicherheitszone zu bleiben.
In einer konkreten Ausführungsform des ersten Aspekts beinhaltet der Spurhalteassistent eine Steuereinheit und ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät. Das Spurbegrenzungsdetektionsgerät ist positioniert, um Informationen bezüglich der Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs an die Steuereinheit zu senden. Die Steuereinheit ist programmiert oder betriebsfähig, um:

a) eine Sicherheitszone mit einer linken Sicherheitszonenbegrenzung basierend auf den aufgenommenen Positionen der linken Spurbegrenzungen und einer rechten Sicherheitszonenbegrenzung basierend auf den aufgenommenen Positionen der rechten Spurbegrenzungen zu ermitteln, wobei die Sicherheitszone eine Breite zwischen der linken und der rechten Sicherheitszonenbegrenzung aufweist,
b) eine Korrekturmaßnahme zu treffen, falls die Steuereinheit bestimmt, dass das Fahrzeug riskiert, die Sicherheitszone unbeabsichtigt zu verlassen, wobei die Korrekturmaßnahme mindestens eine Maßnahme ist, die aus der Gruppe von Maßnahmen ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Benachrichtigen des Fahrers/der Fahrerin, dass das Fahrzeug riskiert, die Sicherheitszone zu verlassen; und Anwenden einer Lenkkorrektur auf das Fahrzeug, und
c) die Positionen der linken Sicherheitszonenbegrenzung und der rechten Sicherheitszonenbegrenzung anzupassen, um die Breite der Sicherheitszone anzupassen, falls das Fahrzeug für einen ausgewählten Zeitraum innerhalb der Sicherheitszone bleibt.

In einem zweiten Aspekt richtet sich die Erfindung auf einen Spurhalteassistenten für ein Fahrzeug, wobei der Spurhalteassistent konfiguriert ist, um den Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs diskret zu benachrichtigen, falls das System bestimmt, dass das Fahrzeug riskiert, die Spur unbeabsichtigt zu verlassen, um eventuelle Beifahrer/Beifahrerinnen im Fahrzeug nicht zu benachrichtigen.
In einer konkreten Ausführungsform des zweiten Aspekts beinhaltet der Spurhalteassistent eine Steuereinheit, ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät, das positioniert ist, um Informationen bezüglich der Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs an die Steuereinheit zu senden, und ein Ausgabegerät, das konfiguriert ist, um nur an den Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs eine haptische Rückkopplung zu senden. Die Steuereinheit ist programmiert oder betriebsfähig, um:

a) basierend auf den Informationen vom Spurbegrenzungsdetektionsgerät zu bestimmen, ob das Fahrzeug riskiert, die Spur unbeabsichtigt zu verlassen; und
b) den Fahrer/die Fahrerin basierend auf der in Schritt a) vorgenommenen Bestimmung über das Ausgabegerät zu benachrichtigen, dass das Fahrzeug riskiert, die Spur zu verlassen.

In einem dritten Aspekt richtet sich die Erfindung auf einen Spurhalteassistenten für ein Fahrzeug, wobei der Spurhalteassistent konfiguriert ist, um weiter zu überprüfen, ob das Fahrzeug riskiert, die Spur auf einer Seite der Spur zu verlassen, selbst wenn der Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs den Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs aktiviert hat, um anzuzeigen, dass der Fahrer/die Fahrerin die Spur auf der anderen Seite der Spur verlassen möchte.
In einer konkreten Ausführungsform des dritten Aspekts beinhaltet der Spurhalteassistent eine Steuereinheit, ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät, das positioniert ist, um Informationen bezüglich der Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs an die Steuereinheit zu senden, und ein Ausgabegerät, das konfiguriert ist, um an den Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs eine Rückkopplung zu senden. Die Steuereinheit ist programmiert oder betriebsfähig, um:

a) zu bestimmen, ob das Fahrzeug riskiert, über eine linke Seite der Spur unbeabsichtigt aus der Spur zu fahren, falls die Steuereinheit bestimmt, dass der Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs beabsichtigt, über eine rechte Seite der Spur aus der Spur zu fahren;
b) zu bestimmen, ob das Fahrzeug riskiert, über eine rechte Seite der Spur unbeabsichtigt aus der Spur zu fahren, falls die Steuereinheit bestimmt, dass der Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs beabsichtigt, über eine linke Seite der Spur aus der Spur zu fahren; und
c) den Fahrer/die Fahrerin basierend auf den in den Schritten a) und b)

In einem vierten Aspekt richtet sich die Erfindung auf eine Spurzentrierung zur Nutzung in einem Fahrzeug. Die Spurzentrierung ist fähig, das Fahrzeug autonom so zu lenken, dass es innerhalb einer Spur bleibt. In einer Ausführungsform beinhaltet die Spurzentrierung eine Steuereinheit, die abhängig von einigen Parametern einen Sollweg für das Fahrzeug bestimmt. Zum Beispiel basiert der Sollweg für das Fahrzeug mindestens teilweise darauf, ob die Steuereinheit über ausreichende Informationen zum Bestimmen der Positionen beider Spurbegrenzungen verfügt oder ob die Steuereinheit nur die Position einer der Spurbegrenzungen bestimmen kann. Der Sollweg kann teilweise darauf basierend ausgewählt werden, ob die Spurbegrenzungen zum Fahrzeug parallel sind oder ob eine oder beide von ihnen zum Fahrzeug nicht parallel sind. In einer Ausführungsform modelliert die Steuereinheit jede der Spurbegrenzungen in vereinfachter Form. Dies erleichtert die Bestimmung eines der Sollwege (der Mittellinie der Spur). Die vereinfachte Form kann eine Polynomgleichung 3. Grades sein.
In einer konkreten Ausführungsform des vierten Aspekts beinhaltet die Spurzentrierung ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät, das positioniert ist, um Informationen bezüglich der Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs an die Steuereinheit zu senden, ein Lenkassistenzgerät, das konfiguriert ist, um Lenkkorrekturen auf das Fahrzeug anzuwenden, und eine Steuereinheit, die programmiert oder betriebsfähig ist, um basierend auf Informationen vom Spurbegrenzungsdetektionsgerät einen Sollweg für das Fahrzeug zu ermitteln. Die Steuereinheit ist mit dem Lenkassistenzgerät betriebsfähig verbunden und weist das Lenkassistenzgerät an, ausgewählte Lenkkorrekturen auf das Fahrzeug anzuwenden, um das Fahrzeug zum Sollweg hin zu lenken. Der Sollweg wird mindestens teilweise darauf basierend ausgewählt, ob die Steuereinheit über ausreichende Informationen zum Bestimmen der Positionen beider Spurbegrenzungen oder nur einer der Spurbegrenzungen verfügt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun lediglich beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine transparente Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem Spurhalteassistenten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte Fahrzeug in einer Spur auf einer Straße ist, die eine vom Spurhalteassistenten ermittelte Sicherheitszone veranschaulicht, wobei die Sicherheitszone eine erste Breite aufweist;
3 eine Draufsicht auf das Fahrzeug wie in 3 gezeigt ist, wobei die Sicherheitszone eine zweite, kleinere Breite aufweist;
4 eine Draufsicht auf das Fahrzeug wie in 2 gezeigt ist, wobei das Fahrzeug momentan von einer Spur in eine andere hinüberfährt;
5a eine Draufsicht auf das Fahrzeug wie in 2 gezeigt ist, die das Modellieren der Spurbegrenzungen veranschaulicht;
5b eine Draufsicht auf das Fahrzeug wie in 2 gezeigt ist, welche die Bestimmung der Mittellinie der Spur und ihres Versatzes von der Istposition des Fahrzeugs veranschaulicht;
5c eine Draufsicht auf das Fahrzeug wie in 2 gezeigt ist, welche die Bestimmung des Versatzes der Mittellinie der Spur relativ zum projizierten Weg des Fahrzeugs basierend auf dem Lenkwinkel und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs veranschaulicht;
6 eine Draufsicht auf das Fahrzeug wie in 2 gezeigt ist, welche die Bestimmung des projizierten Wegs des Fahrzeugs veranschaulicht;
7 ein Ablaufdiagramm ist, welches das Programmieren der Steuereinheit veranschaulicht, die am Bestimmen eines Sollwegs für das Fahrzeug und am Lenken des Fahrzeugs zu einem Sollweg hin beteiligt ist;
die 8a–8f, 9a–9f und 10a–10f Prüfergebnisse für Eigenschaften eines geschlossenen Kreises für drei Varianten des in 7 veranschaulichten Steuerschemas zeigen;
11 eine Tabelle ist, die Entscheidungen veranschaulicht, die von der Spurzentrierung basierend auf hinsichtlich der Spurbegrenzungen bestimmten Informationen getroffen werden;
die 12a–12i Draufsichten sind, die manche der in der Tabelle in 11 beschriebenen Situationen veranschaulichen;
13 ein Graph ist, der die Beziehungen zwischen Variablen veranschaulicht, die mit einem der Parameter assoziiert sind, die zum Treffen der in der Tabelle in 11 gezeigten Entscheidungen genutzt werden; und
14 ein Graph ist, der die Beziehungen zwischen Variablen veranschaulicht, die mit einem anderen der Parameter assoziiert sind, die zum Treffen der in der Tabelle in 11 gezeigten Entscheidungen genutzt werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird Bezug auf 1 genommen, die ein Fahrzeug 10 zeigt, das ein Spurhalteassistent 11 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Das Fahrzeug 10 weist eine Karosserie 12 auf, ein an der Fahrzeugkarosserie 12 montiertes Spurbegrenzungsdetektionsgerät 13, mehrere Räder 14, welche die Karosserie 12 tragen, ein Bremssystem 15, das eine Bremse 16 beinhaltet, die mit jedem Rad 14 assoziiert ist, ein Lenksystem 18, das mit den Vorderrädern 14 assoziiert ist, und eine Steuereinheit 19, die den Betrieb des Spurhalteassistenten 11 steuert. Der Spurhalteassistent 11 hilft dem Fahrer/der Fahrerin (mit dem Bezugszeichen 20) dabei, das Fahrzeug 10 in dessen Spur auf einer Straße zu halten. Die Spur hat in 2 das Bezugszeichen 22 und die Straße das Bezugszeichen 27.
Die Spur 22 wird von einer ersten Spurbegrenzung 24a auf einer ersten Seite des Fahrzeugs 10 (z. B. der linken Seite des Fahrzeugs 10) und einer zweiten Spurbegrenzung 24b auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs 10 (z. B. der rechten Seite des Fahrzeugs 10) begrenzt. Die Spurbegrenzungen 24a und 24b können beliebige geeignete Begrenzungstypen sein wie zum Beispiel aufgemalte Linien, die durchgezogen sind, aufgemalte Linien, die unterbrochen sind, erhöhte Fahrbahnmarkierungspunkte (Bott's Dots) oder beliebige andere geeignete Begrenzungstypen. Es versteht sich, dass die Spurbegrenzungen 24a und 24b nicht gleich sein müssen. Die Spur 22 weist eine Breite W_L auf, die der Querabstand zwischen der ersten Spurbegrenzung 24a und der zweiten Spurbegrenzung 24b ist.
Das Spurbegrenzungsdetektionsgerät 13 kann ein Gerät eines beliebigen geeigneten Typs sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Gerät 13 eine Kamera 26, die so positioniert ist, dass sie ein Blickfeld nach vorne aufweist. Die Kamera 26 kann zum Beispiel hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 10 positioniert sein. Auch wenn hierin eine Kamera beschrieben wird, versteht es sich, dass stattdessen ein beliebiges anderes geeignetes Spurbegrenzungsdetektionsgerät 13 genutzt werden kann.
Die Kamera 26 ist über ein beliebiges geeignetes Mittel, etwa eine elektrische Leitung, mit der Steuereinheit 19 verbunden und sendet dorthin Bilder, welche die Steuereinheit 19 nutzt, um die Positionen der Spurbegrenzungen 24a und 24b zu bestimmen.
Das Bremssystem 15 kann ein Bremssystem eines beliebigen geeigneten Typs, etwa ein Hydraulikbremssystem, sein. Die Bremse 16 an jedem Rad 14 ist möglicherweise eine Scheibenbremse, wie in 1 gezeigt. Alternativ könnte das Bremssystem 15 Scheibenbremsen an den Vorderrädern 14 und Trommelbremsen (nicht gezeigt) an den Hinterrädern 14 einsetzen. In der gezeigten Ausführungsform beinhaltet das Bremssystem 15 weiter einen Hauptzylinder 21, der über ein Bremspedal (nicht gezeigt) im Innenraum betätigt wird, und zwei Nehmerzylinder 23, die in jeweiligen Bremskreisen mit den Bezugszeichen 25a und 25b Hydraulikdruck anwenden.
Das Lenksystem 18 kann ein Lenksystem eines beliebigen geeigneten Typs wie zum Beispiel ein hydraulisch angetriebenes Lenksystem sein. Zum Beispiel beinhaltet das Lenksystem 18 im in 1 gezeigten Beispiel ein mit einer Lenksäule 32 verbundenes Lenkrad 30. Die Lenksäule 32 treibt ein Ventilelement von einem Drehventil 36 an, durch das die Lenksäule 32 verläuft. Die Lenksäule 32 endet an einem Ritzel 38, das eine Zahnstange 40 in Eingriff nimmt. Das Drehventil 36 weist zwei Fluidleitungen, die mit einem Tank/einer Pumpe 42 verbunden sind, und zwei weitere Fluidleitungen auf, die mit einer ersten Zylinderöffnung 43a und einer zweiten Zylinderöffnung 43b an einem Zylinder 44 verbunden sind. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird beim Drehen des Lenkrads 30 die Lenksäule 32 gedreht, woraufhin das Ventilelement 34 gedreht wird, woraufhin der Druck von Hydrauliköl an den zwei Öffnungen 43a und 43b des Zylinders 44 gesteuert wird. Ein Kolben (nicht gezeigt) im Zylinder 44, der mit der Zahnstange 40 verbunden ist, bewegt sich basierend auf der Druckdifferenz zwischen den zwei Öffnungen. Die Zahnstange 40 verbindet mit jedem der Vorderräder 14 über eine Verbindungsstange und einen Lenkarm (die beide nicht gezeigt sind, um andere Komponenten in 1 nicht zu verdecken).
Die Funktionalität des Spurhalteassistenten 11 lässt sich wie folgt beschreiben. Der Spurhalteassistent 11 kann in beliebiger geeigneter Weise aktiviert werden. Es kann zum Beispiel durch Drücken auf einen Knopf am Armaturenbrett des Fahrzeugs aktiviert werden, oder es kann zum Beispiel automatisch aktiviert werden, wenn das Fahrzeug eine ausgewählte Aktivierungsgeschwindigkeit (z. B. 60 km/h) erreicht, um dadurch der Steuereinheit 19 anzuzeigen, dass sich das Fahrzeug auf einer Straße mit Spuren (z. B. einer Autobahn, einer großen Stadtstraße) befindet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine ausgewählte Deaktivierungsgeschwindigkeit (z. B. 55 km/h) sinkt, kann der Spurhalteassistent 11 automatisch deaktiviert werden. Durch Deaktivieren des Systems 11 bei einer geringeren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit, bei der das System 11 aktiviert wird, wird schnelles Ein- und Ausschalten des Systems 11 verhindert, wenn die Geschwindigkeit des Fahrers/der Fahrerin um die Aktivierungsgeschwindigkeit schwankt. Alternativ ist jedoch möglich, dass das System 11 so programmiert wird oder betriebsfähig ist, dass es bei derselben Geschwindigkeit (z. B. 60 km/h) aktiviert und deaktiviert wird.
Sobald das System 11 aktiviert ist, empfängt die Steuereinheit 19 Bilder von der Kamera 26, nutzt sie, um die Positionen der Spurbegrenzungen 24a und 24b zu bestimmen, und bestimmt den Querabstand zwischen jeder von ihnen und dem Fahrzeug 10. Die Steuereinheit 19 kann einen Algorithmus eines beliebigen geeigneten Typs zum Detektieren der Spurbegrenzungen 24a und 24b nutzen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 19 ausgewählte Abschnitte der Bilder abtasten nach Elementen in einem bestimmten Bereich von Farben, die für die Farbe typischer Autobahnspurmarkierungen repräsentativ wären, nach einer Reihe reflektierender Elemente, die in einem bestimmten Bereich von Farben leuchten, die für die Farbe erhöhter Fahrbahnmarkierungspunkte (Bott's Dots) repräsentativ wären. Die Steuereinheit 19 berücksichtigt möglicherweise Umgebungshelligkeitsbedingungen. Zum Beispiel kann sie die Bereiche von Farben, nach denen gesucht wird, abhängig von der Tageszeit anpassen.
Die Steuereinheit 19 bestimmt auch die Anfangspositionen einer ersten Sicherheitszonenbegrenzung 47a und einer zweiten Sicherheitszonenbegrenzung 47b, die eine Anfangssicherheitszone 48 für das Fahrzeug 10 definieren. Die Sicherheitszone 48 ist eine Zone, in der das Fahrzeug 10 gemäß der Annahme der Steuereinheit 19 nicht riskiert, die Spur 22 unbeabsichtigt zu verlassen. Die Sicherheitszone 48 weist eine Breite W_S auf, welche der Querabstand zwischen der ersten Sicherheitszonenbegrenzung 47a und der zweiten Sicherheitszonenbegrenzung 47b ist. Die Anfangsposition der ersten Sicherheitszonenbegrenzung 47a und der zweiten Sicherheitszonenbegrenzung 47b kann in beliebiger geeigneter Weise ausgewählt werden. Zum Beispiel können sie einfach in einem ausgewählten Abstand bordseitig von der ersten Spurbegrenzung 24a und der zweiten Spurbegrenzung 24b ausgewählt werden. Dadurch wird gestattet, dass die Breite der Sicherheitszone 48 abhängig von der Breite der Spur 22 variiert. Alternativ können die Positionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b ausgewählt werden, indem eine Anfangsbreite W_S für die Sicherheitszone 48 ausgewählt und die Sicherheitszone 48 zwischen den Spurbegrenzungen 24a und 24b mittig ausgerichtet wird. Alternativ kann irgendein anderer Algorithmus genutzt werden, um die Anfangspositionen für die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b zu bestimmen.
Falls das Fahrzeug 10 die Sicherheitszone 48 verlässt oder von der Steuereinheit 19 prognostiziert wird, dass es riskiert, die Sicherheitszone 48 zu verlassen, bestimmt die Steuereinheit 19 möglicherweise, dass es ein Fehler war und dass das Fahrzeug 10 noch stärker riskiert, die Spur 22 unbeabsichtigt zu verlassen, und aktiviert ein Ausgabegerät 50, um den Fahrer/die Fahrerin 20 zu benachrichtigen. Das Ausgabegerät 50 kann ein Ausgabegerät eines beliebigen geeigneten Typs sein, zum Beispiel ein haptisches Ausgabegerät, zum Beispiel ein Vibrationsmotor, der mit dem Lenkrad 30 verbunden ist. Indem das Lenkrad 30 zum Vibrieren gebracht wird, wird der Fahrer/die Fahrerin 20 vom Spurhalteassistenten 11 über den scheinbaren Fahrfehler benachrichtigt, ohne dass die Beifahrer/Beifahrerinnen (mit dem Bezugszeichen 52) im Fahrzeug 10 benachrichtigt werden. Auf diese Weise kann der Fahrzeugfahrer/die Fahrzeugfahrerin 20 den Weg des Fahrzeugs 10 korrigieren, ohne dass den Beifahrern/Beifahrerinnen 52 bewusst gemacht wird, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 eine Benachrichtigung durch das System 11 benötigt hat. So wird der Fahrer/die Fahrerin nicht in Verlegenheit gebracht, und zusätzlich wird den Beifahrern/Beifahrerinnen 52 eventueller Stress oder die eventuelle Befürchtung erspart, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 momentan schlecht fährt. Es wird angemerkt, dass der Vibrationsmotor nicht direkt mit dem Lenkrad 30 verbunden sein muss, um zu bewirken, dass das Lenkrad 30 vibriert. Es ist zum Beispiel möglich, dass der Vibrationsmotor mit der Lenksäule 32 verbunden ist und ein Vibrieren der Lenksäule 32 bewirkt, woraufhin ein Vibrieren des Lenkrads 30 bewirkt würde. Alternativ kann ein Vibrationsmotor an einer anderen Stelle positioniert sein, um den Fahrer/die Fahrerin 20 diskret zu benachrichtigen, um den Weg des Fahrzeugs 20 anzupassen. Zum Beispiel ist der Vibrationsmotor möglicherweise im Fahrersitz (nicht gezeigt) positioniert. Trotz der Vorteile, die von einem Ausgabegerät 50 bereitgestellt werden, das den Fahrer/die Fahrerin 20 diskret benachrichtigt, liegt es gleichwohl im Schutzbereich der Erfindung, dass ein Ausgabegerät 50 bereitgestellt wird, das eine Ausgabe bereitstellt, die den Fahrer/die Fahrerin 20 und die Beifahrer/Beifahrerinnen 52 erreicht. Ein Beispiel für ein solches Ausgabegerät 50 wäre ein Lautsprecher, der hörbare Klänge, Nachrichten oder andere Warngeräusche aussendet.
Falls das Fahrzeug 10 die Sicherheitszone 48 verlässt, aktiviert die Steuereinheit 19 möglicherweise ein optionales Lenkassistenzgerät 54, das auf das Fahrzeug 10 Lenkkorrekturen anwendet, um das Fahrzeug 10 zurück in die Sicherheitszone 48 zu drängen. Das Lenkassistenzgerät 54 kann eine beliebige geeignete Struktur aufweisen. Zum Beispiel beinhaltet das Lenkassistenzgerät 54 möglicherweise einen Elektromotor 56 mit einem Lenkassistenzritzel 58 an seiner Ausgangswelle. Das Lenkassistenzritzel 58 nimmt das Hauptritzel 38 in Eingriff.
Wenn die Steuereinheit 19 den Lenkassistenzmotor 56 betätigt, drängt der Lenkassistenzmotor 56 das Lenkassistenzritzel 58 dazu, das Hauptritzel 38 mit einem ausgewählten Lenkkorrekturdrehmoment in einer ausgewählten Drehrichtung anzutreiben. Der Fahrer/die Fahrerin 20 spürt das Lenkkorrekturdrehmoment durch die Lenksäule 32. Falls der Fahrer/die Fahrerin 20 die Spur 22 wirklich verlassen möchte, kann er/sie auf das Lenkrad ein Drehmoment (das als von dem Fahrer/der Fahrerin angewendetes Drehmoment bezeichnet werden kann) anwenden, welches das Lenkkorrekturdrehmoment überwindet, sodass sich das Fahrzeug 10 entlang einem beliebigen von ihm/ihr gewählten Weg fortbewegt.
Das Lenkassistenzgerät 54 könnte statt eines Lenkassistenzmotors 56 alternativ etwas anderes beinhalten. Zum Beispiel könnte das Lenkassistenzgerät 54 den Hydraulikdruck auf die Zylinderöffnungen 43a und 43b steuern, um die Zahnstange 40 hydraulisch in eine ausgewählte Richtung zu drängen. Durch Steuern des Hydraulikdrucks würde auf die Lenksäule 32 ein ausgewähltes Drehmoment angewendet, welches vom Fahrer/von der Fahrerin 20 durch das Lenkrad 30, falls gewünscht, wieder überwunden werden könnte.
Unabhängig davon, welche Mittel vom System 11 zum Steuern des Lenksystems 18 genutzt werden, ist das System bevorzugt so konfiguriert, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 die Lenkkorrektur überwinden kann, indem er/sie auf das Lenkrad 30 mindestens ein ausgewähltes Mindestdrehmoment anwendet. Das ausgewählte Drehmoment kann ein beliebiges geeignetes Drehmoment, zum Beispiel 3 nm, sein. Das ausgewählte Drehmoment kann abhängig von der konkreten Situation variieren. Zum Beispiel beträgt das ausgewählte Drehmoment auf einer geraden Straße möglicherweise 3 nm, doch in einer ausreichend scharfen Kurve muss der Fahrer/die Fahrerin 20 möglicherweise ein Drehmoment von 3 nm anwenden, nur um das Fahrzeug 10 in dessen Spur zu halten, deshalb könnte ein größeres Drehmoment als ausgewähltes Drehmoment genutzt werden, was bedeuten würde, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 beabsichtigt, die Spuren 22 zu wechseln, jedoch den Fahrtrichtungsanzeiger nicht aktiviert hat. In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 19 möglicherweise programmiert, um anhand der Bilder von der Kamera 16 zu bestimmen, ob die Straße eine Krümmung aufweist, die größer ist als irgendeine Schwellenkrümmung (z. B. ungefähr 0,0002 rad/m), und falls bestimmt wird, dass die Krümmung mindestens so groß war, würde die Steuereinheit 19 ein zweites, größeres ausgewähltes Drehmoment (z. B. 5 nm) als Mindesteingabe durch den Fahrer/die Fahrerin 20 nutzen, bevor die Steuereinheit 19 schließt, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 das Fahrzeug 10 momentan absichtlich so lenkt, dass es die Spur 22 verlässt. In Situationen, in denen der Fahrer/die Fahrerin ein ausreichendes Drehmoment anwendet, um das System 11 zu überwinden, deaktiviert die Steuereinheit 19 das System 11 möglicherweise vorübergehend (z. B. 10 Sekunden lang), um zu gestatten, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 das Lenkmanöver (z. B. einen Spurwechsel) ohne Störung vom System 11 abschließt.
Eine noch andere Alternative besteht darin, dass das Lenkassistenzgerät 54 ein Gerät sein könnte, das auf die Bremse 15 am Vorderrad 14 auf einer Seite des Fahrzeugs 10 ein ausgewähltes Maß an Bremskraft anwendet, um das Fahrzeug 10 in eine ausgewählte Richtung zu lenken.
In noch einer anderen alternativen Ausführungsform zur Nutzung in Fahrzeugen wie elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, die einen ersten mindestens eines der Seitenräder des Fahrers/der Fahrerin antreibenden Motor und einen zweiten mindestens eines der Seitenräder des Beifahrers/der Beifahrerin antreibenden Motor aufweisen, könnte das Lenkassistenzgerät 54 ein Gerät sein, das eine Beschleunigung an einem der Motoren und eine Verlangsamung am anderen der Motoren bewirkt.
Ein Teil der Programmierung der Steuereinheit 19 in Bezug auf Halten in der Spur wird unten beschrieben. Wie oben angemerkt, ist die Steuereinheit 19 möglicherweise programmiert, um eine Sicherheitszone 48 auszuwählen, die in einem ausgewählten Abstand bordseitig von der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b ist. Dies weist einen Vorteil gegenüber einem System auf, das eine konkrete Breite für eine Sicherheitszone auswählt und die Sicherheitszone innerhalb der detektierten Spur dann mittig ausrichtet. In einem solchen System ist es zumindest theoretisch möglich, dass das System verwirrt wird, falls es während der Nutzung eine der Spurbegrenzungen nicht mehr sehen kann. Es ist möglich, dass das System beim Suchen nach der fehlenden Spurbegrenzung eine Markierung auf der Straße außerhalb der Spur versehentlich als Spurbegrenzung deuten könnte. Unter einem solchen Umstand könnte das System die Sicherheitszone dann erneut innerhalb dessen, was es für die neu ermittelte Spur hält, mittig ausrichten. Folglich ist möglich, dass sich die Sicherheitszone plötzlich um mehrere Fuß verschiebt. Infolgedessen könnte das System versuchen, das Fahrzeug zur neuen Sicherheitszone hin zu lenken, was unerwünscht, wenn nicht gar fatal sein könnte. Wenn stattdessen die Steuereinheit 19 programmiert wird, um die Sicherheitszone 48 als ausgewählten Abstand bordseitig von den Spurbegrenzungen 24a und 24b festzulegen, ist weniger wahrscheinlich, dass ein solches Szenario eintritt.
Damit die Steuereinheit 19 bestimmen kann, ob das Fahrzeug 10 riskiert, die Spur 22 unbeabsichtigt zu verlassen, nutzt die Steuereinheit 19 die Bilder von der Kamera 26, um die Positionen der Spurbegrenzungen 24a und 24b in einem ausgewählten Abstand vor dem Fahrzeug 10, zum Beispiel 20 m vor dem Fahrzeug 10, bis zu ungefähr 100 m vor dem Fahrzeug, abhängig von Faktoren wie Sichtbarkeit, Verkehr, Witterung und Tageszeit zu bestimmen. Die Steuereinheit 19 bestimmt die Positionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b in einem ausgewählten Abstand vor dem Fahrzeug 10 basierend auf den Positionen der Spurbegrenzungen 24a und 24b und bestimmt den projizierten Weg des Fahrzeugs basierend auf einem Lenksensor (nicht gezeigt) und optional auch basierend auf anderen Parameter. Insbesondere bestimmt die Steuereinheit 19 den projizierten Weg eines oder mehrerer ausgewählter Steuerpunkte am Fahrzeug 10. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wählt die Steuereinheit 19 einen Steuerpunkt mit dem Bezugszeichen 60 aus, der entlang der länglichen Mittellinie CL des Fahrzeugs ist. Der Steuerpunkt 60 kann zum Beispiel die Position sein, an der die Kamera 16 im Fahrzeug montiert ist (spezieller die Linse der Kamera 16). Das Fahrzeug 10 bestimmt dann, ob das Fahrzeug 10 als die Spur 22 verlassend projiziert wird, indem es bestimmt, ob der projizierte Weg des Steuerpunkts 60 die Sicherheitszone 48 verlässt. Falls die Steuereinheit 19 bestimmt, dass der projizierte Weg des Steuerpunkts 60 den Steuerpunkt 60 aus der Sicherheitszone 48 heraus versetzt, und falls der Steuereinheit 19 nicht angezeigt wird, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 momentan absichtlich aus der Spur 22 fährt (z. B. durch Bestimmen, dass der Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs an ist), bestimmt die Steuereinheit 19 möglicherweise, dass das Fahrzeug 10 riskiert, die Spur 22 unbeabsichtigt zu verlassen. Sobald die Steuereinheit 19 zu dieser Bestimmung gelangt, kann sie eine Maßnahme treffen, um das Problem zu korrigieren (z. B. indem sie den Fahrer/die Fahrerin wart oder zum Beispiel indem sie das Fahrzeug 10 automatisch lenkt, um den projizierten Weg des Steuerpunkts 60 zur Mitte der Sicherheitszone 48 hin zu bringen). Solche Maßnahmen (z. B. Warnen des Fahrers/der Fahrerin 20 oder Anwenden einer Lenkkorrektur auf das Fahrzeug 10) können als von der Steuereinheit 19 getroffene Korrekturmaßnahmen bezeichnet werden.
Falls die Steuereinheit 19 bestimmt, dass der Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs an ist, kann die Steuereinheit 19 der Spurhalteassistent 11 vorübergehend derart deaktivieren, dass gestattet wird, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 den Spurwechsel ohne Störung abschließt. In einem Ausführungsbeispiel reaktiviert die Steuereinheit 19 das System 11 zehn Sekunden nach der Abschaltung des Fahrtrichtungsanzeigers. Der Fahrtrichtungsanzeiger hat in 1 das Bezugszeichen 61.
Optional ist, falls der Fahrtrichtungsanzeiger 61 aktiviert ist, die Steuereinheit 19 möglicherweise so programmiert, dass sie die Aktivierung des Systems 11 auf nur einer Seite (der durch die Fahrtrichtungsanzeigeraktivierung angezeigten Seite) deaktiviert. Folglich kann das System 11 weiter mit der Sicherheitszonenbegrenzung 47a bzw. 47b auf der anderen Seite der Spur 22 betrieben werden. Falls zum Beispiel der Fahrer/die Fahrerin 20 den Fahrtrichtungsanzeiger 61 aktiviert und damit anzeigt, dass er/sie in die nächste Spur nach links neben dem Fahrzeug 10 wechseln wird, könnte die Steuereinheit 19 die linke Sicherheitszonenbegrenzung 47b deaktivieren, während sie weiter kontrolliert, ob das Fahrzeug 10 riskiert, die rechte Seite der Spur 22 unbeabsichtigt zu verlassen (d. h. indem sie den projizierten Weg des Fahrzeugs 10 relativ zur rechten Sicherheitszonenbegrenzung 47a weiter kontrolliert). Falls die Steuereinheit 19 bestimmt, dass das Fahrzeug 10 riskiert, die rechte Seite der Spur 22 unbeabsichtigt zu verlassen, trifft die Steuereinheit 19 möglicherweise eine Korrekturmaßnahme wie oben beschrieben (z. B. durch Warnen des Fahrers/der Fahrerin oder durch Anwenden einer Lenkkorrektur auf das Fahrzeug 10).
Es wird angemerkt, dass, wenn das Fahrzeug 10 die Spurbegrenzung 24a im obigen Beispiel (in 4 gezeigt) überquert, die Steuereinheit 19 irgendwann die Spurbegrenzung 24a als rechte Spurbegrenzung detektieren wird, weil sie sich irgendwann nicht mehr auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 befinden wird. Weil die Steuereinheit 19 nach wie vor den Abstand des Fahrzeugs von der rechten Sicherheitszonenbegrenzung kontrolliert, besteht zumindest eine theoretische Möglichkeit, dass die Steuereinheit 19 schließen könnte, dass eine Korrekturmaßnahme geeignet ist, dazu übergehen könnte, den Fahrer/die Fahrerin 20 zu benachrichtigen oder zu versuchen, das Fahrzeug 10 aggressiver in die linke Spur 22 zu lenken. Um dies zu unterbinden, wenn die Steuereinheit 19 detektiert, dass das Fahrzeug 10 momentan die Spurbegrenzung 24a überquert, kann sie programmiert werden, um die Systemkontrolle der rechten Sicherheitszonenbegrenzung für einen ausgewählten Zeitraum (z. B. 3 Sekunden lang) vorübergehend zu deaktivieren, um zu gestatten, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 Zeit hat, den Spurwechsel abzuschließen. Nach dem 3-sekündigen Zeitraum kann die Steuereinheit 19 das System 11 reaktivieren. Es versteht sich, dass die Steuereinheit 19 auch programmiert würde, um die Systemkontrolle der linken Sicherheitszonenbegrenzung beim Überqueren der rechten Spurbegrenzung im Rahmen eines beabsichtigten Spurwechsels (z. B. wenn der Fahrer/die Fahrerin 20 den Fahrtrichtungsanzeiger 61 angestellt hat, um einen Spurwechsel nach rechts anzuzeigen) vorübergehend zu deaktivieren.
Unter Bezugnahme auf 2 können die Anfangspositionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b als beliebige geeignete Positionen ausgewählt werden. Zum Beispiel können sie so ausgewählt werden, dass sie eine Hälfte der Fahrzeugbreite bordseitig von der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b ausmachen. Falls der Steuerpunkt 60 auf der Mittellinie CL des Fahrzeugs 10 ist, ist die Sicherheitszone 48 so groß, dass gestattet wird, dass die seitlichen Ränder des Fahrzeugs 10 (mit den Bezugszeichen 62a und 62b) rechts an den Spurbegrenzungen 24a oder 24b sind, bevor die Steuereinheit 19 bestimmt, dass der Steuerpunkt 60 die Sicherheitszone 48 verlässt.
Falls die Steuereinheit 19 während des Fahrens für einen ausgewählten Zeitraum keine Korrekturmaßnahme treffen hat müssen, könnte die Steuereinheit 19 die Breite der Sicherheitszone 48 reduzieren, indem sie die Abstände der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b bordseitig von ihren jeweiligen Spurbegrenzungen 24a und 24b vergrößert. Infolgedessen träfe die Steuereinheit 19 eine Korrekturmaßnahme (z. B. Warnen des Fahrers/der Fahrerin oder automatisches Lenken des Fahrzeugs), wenn das Fahrzeug von einer der Spurbegrenzungen 24a oder 24b weiter weg ist, als es basierend auf den Anfangspositionen für die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b gewesen wäre. Zum Beispiel können die Anfangspositionen für die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b so ausgewählt werden, dass sie, wie oben angemerkt, eine Hälfte der Fahrzeugbreite von den Spurbegrenzungen 24a und 24b ausmachen. Folglich sind bei einem Fahrzeug, das zum Beispiel 72 Zoll breit ist, die Anfangspositionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b möglicherweise 36 Zoll bordseitig von jeder der Spurbegrenzungen 24a und 24b. Nach einiger Zeit des Fahrens, falls der Fahrer/die Fahrerin 20 nicht bewirkt hat, dass die Steuereinheit 19 eine Korrekturmaßnahme trifft, kann die Steuereinheit 19 die Positionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b anpassen, sodass sie weiter bordseitig sind. Zum Beispiel verschiebt die Steuereinheit 19 die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b möglicherweise bordseitig um 2 mm für jede Sekunde, welche die Steuereinheit 19 nicht benötigt hat, um eine Korrekturmaßnahme zu treffen (d. h. für jede Sekunde, in der das Fahrzeug 10 gemäß der Bestimmung der Steuereinheit 19 nicht riskiert hat, die Spur 22 zu verlassen). Die Steuereinheit 19 kann die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b bordseitig progressiv weiter anpassen, bis sie maximale bordseitige Positionen für sie erreicht. Die maximalen bordseitigen Positionen können basierend auf beliebigen geeigneten Kriterien ausgewählt werden, etwa der Breite des Fahrzeugs 10, der Breite der Spur 22 oder irgendeiner bestimmten akzeptablen Mindestbreite für die Sicherheitszone 48. In einem Ausführungsbeispiel werden die maximalen bordseitigen Positionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b möglicherweise so ausgewählt, dass sie den Rädern 14 des Fahrzeugs 10 entsprechen, nämlich 75 cm bordseitig von den Spurbegrenzungen 24a und 24b, oder entsprechen möglicherweise Bereitstellen einer Sicherheitszone 48 mit einer ausgewählten Alternativbreite (z. B. 20 cm), je nachdem, welche von ihnen kleiner ist. Mit anderen Worten, bei einer Spur 22, die 350 cm breit ist, und einem Fahrzeug, das 170 cm breit ist, falls die maximalen bordseitigen Positionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b herangezogen werden, um die Räder 75 cm bordseitig von den Spurbegrenzungen 24a und 24b zu setzen, entspräche dies einer ersten voraussichtlichen Sicherheitszonenbreite von 30 cm. Weil 20 cm kleiner als 30 cm ist, gestattet die Steuereinheit 19, dass sich die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b 80 cm bordseitig von jeder der Spurbegrenzungen 24a und 24b verschieben, sodass die Sicherheitszonenbreite eine Mindestbreite von 20 cm erreicht. Bei einer Spur 22, die 330 cm breit ist, und einem Fahrzeug, das 170 cm breit ist, falls die maximalen bordseitigen Positionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b herangezogen werden, um die Räder 75 cm bordseitig von den Spurbegrenzungen 24a und 24b zu setzen, entspräche dies einer Sicherheitszonenbreite von 10 cm. Weil 10 cm kleiner als 20 cm ist, gestattet die Steuereinheit 19, dass sich die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b 75 cm bordseitig von jeder der Spurbegrenzungen 24a und 24b verschieben, sodass die Sicherheitszonenbreite eine Mindestbreite von 10 cm erreicht. Die Steuereinheit 20 gestattet natürlich nicht, dass die Sicherheitszonenbreite kleiner als null ist. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 19 prüft, ob die erste voraussichtliche Sicherheitszonenbreite (die auf einem ausgewählten Versatz bordseitig von der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b basiert) eine Sicherheitszone darstellt, die irgendeine Querbewegung des Fahrzeugs 10 in der Spur 22 gestatten würde. Falls die erste voraussichtliche Sicherheitszonenbreite irgendeine Querbewegung des Fahrzeugs 10 nicht gestatten würde, würde die Steuereinheit 19 den Alternativbreitenwert als Mindestsicherheitszonenbreite auswählen.
Wenn die Sicherheitszone 48 breiter gemacht wird, kann die Steuereinheit 19 programmiert werden, um zu gestatten, dass die Sicherheitszonenbegrenzungen eine maximale außerbordseitige Position erreichen, die 30 cm hinter (d. h. außerbordseitig von) den Spurbegrenzungen 24a und 24b ist.
Falls die Steuereinheit 19 zu irgendeinem Zeitpunkt bestimmt, dass das Fahrzeug 10 riskiert, die Spur 22 unbeabsichtigt zu verlassen, und eine Korrekturmaßnahme trifft, kann die Steuereinheit 19 die Positionen der Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b nach außen hin anpassen, falls sie noch nicht bereits an ihren maximalen außerbordseitigen Positionen sind. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 19 die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b jedes Ma1, wenn sie eine Korrekturmaßnahme treffen muss, um irgendeinen Betrag nach außen hin anpassen. Die Steuereinheit 19 ist möglicherweise so programmiert, dass sie die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b nach außen hin schneller anpasst, als sie sie nach innen hin anpasst. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 19, falls der Fahrer/die Fahrerin 20 innerhalb der Sicherheitszone 48 bleibt und nicht bewirkt, dass die Steuereinheit 19 eine Korrekturmaßnahme trifft, die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b mit einer Rate nach innen hin anpassen, die sie in einem ausgewählten Zeitraum, etwa 5 Minuten lang, aus ihren maximalen außerbordseitigen Positionen in ihre maximalen bordseitigen Positionen brächte. Im Gegensatz dazu kann die Steuereinheit 19, falls der Fahrer/die Fahrerin 20 wiederholt nicht innerhalb der Sicherheitszone 48 bleibt und wiederholt bewirkt, dass die Steuereinheit 19 eine Korrekturmaßnahme trifft, die Sicherheitszonenbegrenzungen 47a und 47b mit einer Rate nach außen hin anpassen, die sie in einem ausgewählten Zeitraum, etwa 2 Minuten lang, aus ihren maximalen bordseitigen Positionen in ihre maximalen außerbordseitigen Positionen brächte.
Indem die Steuereinheit 19 die Sicherheitszone 48 basierend auf der Fahrerleistung dabei, innerhalb der Sicherheitszone 48 zu bleiben, nach innen und nach außen hin anpasst, belohnt sie diejenigen, die innerhalb der Sicherheitszone 48 bleiben, ohne sich auf Korrekturmaßnahmen durch die Steuereinheit 19 zu verlassen, mit erhöhter Sicherheit, indem sie über eine engere Sicherheitszone 48 verfügen, sodass die Korrekturmaßnahme früher ausgeführt wird, um zu verhindern, dass das Fahrzeug die Spur 22 früher verlässt, wie in 3 gezeigt. Im Gegensatz dazu verfüngen diejenigen, die stärker auf Korrekturmaßnahmen durch das System 12 angewiesen sind, um sie in der Sicherheitszone 48 zu halten, letztlich über eine Sicherheitszone 48, die relativ breiter ist, was bedeutet, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 gewarnt wird, wenn das Fahrzeug 10 näher daran ist, die Spur 22 tatsächlich zu verlassen, wie in 2 gezeigt. Indem die Steuereinheit 19 mit der Fähigkeit ausgestattet wird, Korrekturmaßnahmen früher zu treffen (wie in 3 gezeigt), wird der Fahrer/die Fahrerin 20 eher über die Eventualität des Verlassen der Spur 22 gewarnt, wodurch der Fahrer/die Fahrerin 20 mehr Zeit zum Korrigieren des Wegs des Fahrzeugs 10 erhält (und die Steuereinheit 19 mehr Zeit zum Korrigieren des Wegs des Fahrzeugs 10 in Ausführungsformen erhält, in denen die Steuereinheit 19 diese Fähigkeit hat). Zusätzlich ist durch früheres Treffen von Korrekturmaßnahmen (z. B. früheres Warnen des Fahrers/der Fahrerin 20 oder früheres autonomes Ausführen einer Lenkkorrektur am Fahrzeug 10) eine geringere Lenkkorrektur erforderlich, um das Fahrzeug 10 innerhalb der Spur 22 zu halten. Eine geringere Lenkkorrektur wird, was die Beifahrersicherheit anbelangt, gegenüber einer größeren Lenkkorrektur bevorzugt.
In Ausführungsformen, in denen die Steuereinheit 19 zum Ausführen von Lenkkorrekturen am Fahrzeug 10 programmiert ist, ist der Fahrer/die Fahrerin 20 möglicherweise versucht, seine/ihre Hände vom Lenkrad zu nehmen und das Fahrzeug 10 sich selbst lenken zu lassen. Um dies zu unterbinden, ist die Steuereinheit 19 möglicherweise optional programmiert, um zu detektieren, ob der Fahrer/die Fahrerin 20 das Lenkrad 30 losgelassen hat. Falls sie dies detektiert, deaktiviert die Steuereinheit 19 der Spurhalteassistent 11 vorübergehend für irgendeinen Zeitraum (z. B. 10 Sekunden lang) und benachrichtigt den Fahrer/die Fahrerin 20 darüber, dass das System 11 deaktiviert wurde. Wenn die Hände des Fahrers/der Fahrerin am Lenkrad 30 sind, wendet der Fahrer/die Fahrerin 20 mit einer gewissen Regelmäßigkeit ein geringes, jedoch messbares Drehmoment am Lenkrad 30 an, wenn der Fahrer/die Fahrerin 20 während des Fahrens geringe Lenkkorrekturen vornimmt. Der Spurhalteassistent 11 beinhaltet möglicherweise einen Drehmomentsensor an der Lenksäule 32, um dieses Drehmoment zu detektieren. Die Steuereinheit 19 empfängt vom Drehmomentsensor Signale, die gestatten, dass die Steuereinheit 19 detektiert, ob der Fahrer/die Fahrerin 20 das Lenkrad 30 losgelassen hat. Insbesondere nimmt, falls das auf das Lenkrad angewendete Drehmoment über irgendeinem Schwellendrehmoment wie zum Beispiel 0,3 nm liegt, die Steuereinheit 19 an, dass das Drehmoment vom Fahrer/von der Fahrerin 20 angewendet wurde und dass der Fahrer/die Fahrerin 20 am Steuern des Fahrzeugs 10 aktiv beteiligt ist. Die Steuereinheit 19 startet einen Zeitzähler, um die Dauer der Zeit zu bestimmen, die nach dem Empfangen eines Signals verstrichen ist, das ein vom Fahrer/von der Fahrerin 20 angewendetes Drehmoment anzeigt. Falls die verstrichene Zeit nach der letzten Anzeige eines vom Fahrer/von der Fahrerin angewendeten Drehmoments irgendeinen Schwellenwert (z. B. 8 Sekunden) überschreitet, warnt die Steuereinheit 19 den Fahrer/die Fahrerin 20 und deaktiviert der Spurhalteassistent 11 vorübergehend. Falls der Fahrer/die Fahrerin 20 auf das Lenkrad 30 ein Drehmoment anwendet, bevor die Schwellenzeitdauer verstreicht, deaktiviert die Steuereinheit 19 das System 11 nicht und setzt den Zeitzähler zurück, um erneut mit dem Zählen zu beginnen.
Daneben, dass die Steuereinheit 19 das System 11 während der Aktivierung des Fahrtrichtungsanzeigers 61 deaktiviert, und wenn das vom Fahrer/von der Fahrerin 20 auf das Lenkrad 30 angewendete Drehmoment einen ausgewählten Wert überschreitet, kann sie programmiert werden, um das System 11 auch unter anderen Bedingungen zu deaktivieren. Zum Beispiel ist die Steuereinheit 19 möglicherweise programmiert, um das System 11 zu deaktivieren, wenn die Steuereinheit 19 detektiert, dass der Fahrer/die Fahrerin 20 die Bremsen 16 betätigt hat (z. B. durch Detektieren eines Signals von einem Bremspedalsensor mit dem Bezugszeichen 64 am Bremspedal mit dem Bezugszeichen 66 oder zum Beispiel durch Empfangen eines Signals von einem Kollisionsminderungssystem, dass momentan ein Bremsereignis stattfindet). Zusätzlich deaktiviert, falls das Fahrzeug 10 mit einem adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystem oder dergleichen ausgerüstet ist, die Steuereinheit 19 möglicherweise das System 11, falls sie detektiert, dass ein Frontkollisionswarnsignal ausgelöst wurde. In jedem dieser zwei Fälle (d. h. Detektion von Bremsen durch den Fahrer/die Fahrerin 20 oder Auslösen einer Kollisionswarnung) gestattet die Steuereinheit 19 dem Fahrer/der Fahrerin 20 Manövrieren des Fahrzeugs 10, soweit nötig, um eine Kollision zu vermeiden, ohne Störung vom Spurhalteassistenten 11.
In Situationen, in denen die Steuereinheit 19 länger als für einen ausgewählten Zeitraum (z. B. 1 Sekunde lang) keine der Spurbegrenzungen 24a oder 24b detektieren kann, ist die Steuereinheit 19 möglicherweise so programmiert, dass sie den Umfang der Assistenz (d. h. Korrekturmaßnahmen), die sie für den Fahrer/die Fahrerin 20 bereitstellt, graduell reduziert. In einer Situation, in der die Steuereinheit 19 länger als für einen zweiten ausgewählten Zeitraum (z. B. 3 Sekunden lang) keine der Spurbegrenzungen 24a oder 24b detektiert, reduziert sich der Umfang der Assistenz, die vom Spurhalteassistenten 11 bereitgestellt wird, möglicherweise auf null (d. h. keine Assistenz). Eine graduelle Reduzierung des Umfangs der Assistenz kann erreicht werden, indem die Positionen der assoziierten Sicherheitszonenbegrenzung 47a oder 47b um irgendeinen ausgewählten Betrag nach außen versetzt werden. Wenn die Steuereinheit 19 die fehlende Spurbegrenzung 24a oder 24b wieder detektiert, kann sie die Position der assoziierten Sicherheitszonenbegrenzung 47a oder 47b zurück in die Position bringen, in der sie war, bevor die Spurbegrenzung 24a oder 24b nicht mehr detektiert werden konnte. Die Steuereinheit 19 kann mit jeder der Spurbegrenzungen 24a und 24b unabhängig mit Bezug zu dieser Detektion und Reduzierung der Assistenz umgehen.
In Situationen, in denen das Fahrzeug 10 an einer Auffahrt oder einer Ausfahrt vorbeifährt, endet möglicherweise eine der Spurbegrenzungen 24a oder 24b vorübergehend. In solchen Situationen ist die Spurbegrenzung 24a oder 24b möglicherweise nach weniger als einer Sekunde (abhängig von der Fahrgeschwindigkeit) wieder zu sehen und es wird erwartet, dass sie in vielen Situationen nach weniger als 3 Sekunden wieder zu sehen ist, sodass das System 11 während des Zeitraums, in dem das Fahrzeug 10 die Auf- oder Ausfahrt passiert, mindestens zum Teil betriebsfähig bleibt.
Es wird Bezug auf 1 genommen. Anstelle des Spurhalteassistenten 11 oder ergänzend dazu beinhaltet das Fahrzeug 10 möglicherweise eine Spurzentrierung 68. Die Spurzentrierung 68 wird genutzt, um das Fahrzeug autonom zu lenken und das Fahrzeug innerhalb seiner Spur 22 zu halten (2). Die Spurzentrierung 68 kann als hoch entwickelter Spurhalteassistent angesehen werden. Die Spurzentrierung 68 beinhaltet möglicherweise viele der Komponenten des Spurhalteassistenten 11, einschließlich des Spurbegrenzungsdetektionsgeräts 13, das möglicherweise die Kamera 26 ist, der Steuereinheit 19 und des Lenkassistenzgeräts 54. Zur Nutzung in der Spurzentrierung 68 ist die Steuereinheit 19 programmiert, um die linke Spurbegrenzung 24a und die rechte Spurbegrenzung 24b unter Nutzung von Bildern von der Kamera 26 in derselben Weise zu detektieren wie oben für den Spurhalteassistent 11 beschrieben. Die Steuereinheit 19 wählt dann einen Sollweg, der das Bezugszeichen 69 (5b) hat, in der Spur 22 basierend auf den Informationen aus, die sie hinsichtlich der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b gesammelt hat. In Situationen, in denen die linke Spurbegrenzung 24a und die rechte Spurbegrenzung 24b detektierbar sind und einige andere, unten näher beschriebene Kriterien erfüllen, entspricht der von der Steuereinheit 19 ausgewählte Sollweg 69 allgemein der theoretischen Mittellinie mit dem Bezugszeichen 70 in der Spur 22.
Die Steuereinheit 19 kann in beliebiger geeigneter Weise programmiert werden, um die Position der Mittellinie 70 für die Spur 22 zu bestimmen. In einem Ausführungsbeispiel modelliert die Steuereinheit 19 unter Nutzung der Bilder von der Kamera 26 möglicherweise die linke Spurbegrenzung 24a und die rechte Spurbegrenzung 24b in Form von Polynomgleichungen 3. Grades. Wie in 5a gezeigt, sind eine X-Achse und eine Y-Achse so positioniert, dass sich der Steuerpunkt 60 am Fahrzeug 10 am Ursprung befindet. Die linke Spurbegrenzung 24a kann im Speicher der Steuereinheit 19 als Gleichung in der Form Y_L = D_LX³ + A_LX² + B_LX + C₁ gespeichert werden, wobei D_L, A_L, B_L, und C_L von der Steuereinheit 19 in beliebiger geeigneter Weise ausgewählt werden, um eine Kurve zu bilden, die, wenn sie für die Perspektive der Kamera 26 angepasst ist, genau mit der linken Spurbegrenzung 24a übereinstimmt, die in den von der Kamera 26 an die Steuereinheit 19 gesendeten Bildern zu sehen ist. Die rechte Spurbegrenzung 24b kann im Speicher der Steuereinheit 19 als Gleichung in der Form Y_R = D_RX³ + A_RX² + B_RX + C_R gespeichert werden, wobei D_R, A_R, B_R und C_R von der Steuereinheit 19 in beliebiger geeigneter Weise ausgewählt werden, um eine Kurve zu bilden, die, wenn sie für die Perspektive der Kamera 26 angepasst ist, genau mit der rechten Spurbegrenzung 24b übereinstimmt, die in den von der Kamera 26 an die Steuereinheit 19 gesendeten Bildern zu sehen ist. Die Position der Mittellinie 70 kann als Durchschnitt der zwei Polynomgleichungen bestimmt werden. Die Position der Mittellinie wird folglich durch das Polynom Y_C = D_CX³ + A_CX² + B_CX + C_C bestimmt, wobei D_C = 0,5(D_L + D_R), wobei A_C = 0,5(A_L + A_R), wobei B_C = 0,5(B_L + B_R), und wobei C_C = 0,5(C_L + C_R).
Es wird Bezug auf 5b genommen. Nach dem Bestimmen der Position der Mittellinie 70 kalkuliert die Steuereinheit 19 den Querversatz Y_P1 zwischen der Istposition des Fahrzeugs und einem Punkt auf der Mittellinie 70 der Spur 22, der sich in irgendeinem Abstand X₁ vor dem Fahrzeug 10 entlang der X-Achse befindet, unter Nutzung der Formel Y_P1 = D_PX₁ ³ + A_PX₁ ² + B_PX₁ + C_P. Der Abstand X₁ kann basierend auf der Istvorwärtsgeschwindigkeit V_F des Fahrzeugs und einem ausgewählten Zeitraum T₁ (z. B. 0,6 bis 1,2 Sekunden lang) bestimmt werden, in dem die Steuereinheit 19 zum ,Voraussehen' programmiert ist, um das Fahrzeug 10 sicher zu führen. Zusätzlich kalkuliert die Steuereinheit 19 in manchen Ausführungsformen möglicherweise auch den Querversatz Y_P2 zwischen der Istposition des Fahrzeugs und einem Punkt auf der Mittellinie 70 der Spur 22, der sich in irgendeinem zweiten ausgewählten Abstand X₂ vor dem Fahrzeug 10 entlang der X-Achse befindet, unter Nutzung der Formel Y_P2 = D_PX₂ ³ + A_PX₂ ² + B_PX₂ + C_P. Dieser zweite Abstand X₂ stellt einen zweiten ausgewählten Zeitraum T₂ (z. B. 0,3 bis 0,6 Sekunden lang) dar, in dem die Steuereinheit 19 auch möglicherweise zum ,Voraussehen' programmiert ist, um das Fahrzeug sicher zu führen. Die Querversätze Y_P1 und Y_P2 können als Sollwegquerversätze bezeichnet werden, denn sie stellen die Versätze zwischen der Istposition des Fahrzeugs und Punkten auf dem Sollweg 69 vor dem Fahrzeug 10 dar. Wenn der Sollweg 69 die Mittellinie 70 der Spur 20 ist, können die Querversätze Y_P1 und Y_P2 auch als Mittellinienquerversätze bezeichnet werden.
Es wird Bezug auf 5c genommen. Die Steuereinheit 19 ist möglicherweise weiter programmiert, um den erwarteten Querversatz des Fahrzeugs 10 zu bestimmen, der als V_A1 im ausgewählten Abstand X₁ basierend auf der Istgierrate des Fahrzeugs, V_S, bezeichnet wird. Die Istwinkelorientierung des Fahrzeugs wird durch dessen Gierrate, V_S, dargestellt. Der erwartete Querversatz ist V_A1 = X₁V_ST₁. Der erwartete Querversatz des Fahrzeugs 10 im zweiten ausgewählten Abstand X₂ ist Y_A2 = X₂V_ST₂.
Sobald die Sollwegquerversätze Y_P1 und Y_P2 und die erwarteten Querversätze Y_A1 und Y_A2 bestimmt sind, können sie miteinander verglichen werden, damit die Steuereinheit 19 eine zweckmäßige Lenkeingabe 54 zur Anwendung im Lenkassistenzgerät 54 bestimmen kann. Es ist optional möglich, dass die Steuereinheit Y_P2 und Y_A2 nicht bestimmt und folglich nur mit den ersten Versätzen Y_P1 und Y_A1 arbeitet, um eine zweckmäßige Lenkeingabe zu bestimmen.
Um ein geeignetes Lenkdrehmoment T_C zur Anwendung auf das Lenksystem zu bestimmen, wird die Beziehung zwischen der Gaspedalposition und der Vorwärtsgeschwindigkeit V_F modelliert, und die Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment T_C und der resultierenden Gierrate V_S wird modelliert. Die Modellierung kann vor der Programmierung der Steuereinheit 19 stattfinden. Die Modelle können genutzt werden, um eine Nachschlagetabelle zu erzeugen, welche die Steuereinheit 19 beim Bestimmen eines Lenkdrehmoments T_C zur Anwendung auf das Fahrzeug 10 nutzt.
Die genutzten Modelle können für unterschiedliche Fahrzeuge unterschiedlich sein. Ein beispielhaftes Modell wird unten mit Bezug auf 6 basierend auf dem mit der Ackermann-Geometrie eingerichteten Fahrzeug beschrieben. Das Fahrzeug 10 ist in 6 gezeigt. U_F ist die Eingabe vom Gaspedal. V_F ist die Vorwärtsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 in eine beliebige Richtung, in die es momentan zeigt (wobei es sich nicht unbedingt um die Richtung handelt, in welche die Räder 20 gerichtet sind). Auf U_F wird eine Transferfunktion angewendet, um V_F abzuleiten. Die Transferfunktion lautet: K_V/(T_VS + 1), wobei S eine Laplace-Transformation ist und K_V und T_V Parameter der Transferfunktion sind.
Weiter mit Bezug auf 6 wird das innere Vorderrad 14, während sich das Fahrzeug 10 dreht, in irgendeinem Winkel mit dem Bezugszeichen A gedreht, der sich vom Winkel des äußeren Vorderrads 14 unterscheidet. Der Radstand des Fahrzeugs 10 ist L, und der Radius von der Mitte C der Drehung zum inneren Vorderrad 14 ist R. Als Näherung ist der Abstand von der Mitte C zum inneren Hinterrad auch annähernd gleich R. Folglich ist TAN(A) annähernd gleich L/R. V_S = V_F/R, was annähernd gleich V_F TAN(A)/L ist.
T_C ist das angeforderte Lenkdrehmoment. Anhand eines vorgegebenen Lenkdrehmoments T_C wird eine Transferfunktion angewendet, um A abzuleiten. Die Transferfunktion lautet: K_S/(S(T_SS + 1)), wobei K_S und T_S Parameter der Transferfunktion sind. Wie oben gezeigt, ist V_S für einen vorgegebenen Winkel A annähernd gleich V_F TAN(A)/L. Unter Nutzung dieser Beziehungen kann ein Lenkdrehmoment T_C zur Anwendung basierend auf der Differenz zwischen dem erwarteten Querversatz Y_A1 des Fahrzeugs 10 im Vergleich zum Sollwegquerversatz Y_P1 ausgewählt werden.
Die Steuereinheit 19 nutzt möglicherweise ein geschlossenes Steuersystem, das in 7 das Bezugszeichen 82 hat, um das ausgewählte Lenkdrehmoment T_C zu verbessern. Die Steuereinheit 19 ist mit einem Sollwegversatzmodul 83 (das als Mittellinienversatzmodul 83 bezeichnet werden kann, wenn der Sollweg 69 die Mittellinie 70 ist), einem Ausgleichermodul 84, einem Lenkmotormodul 86, einem Gierratenbestimmungsmodul 88 und einem Modul 92 für erwarteten Versatz programmiert. Das Sollwegversatzmodul 83 wird genutzt, um den Sollwegversatz Y_P1 zu bestimmen. In diesem Beispiel wird, wenn der Sollweg 69 die Mittellinie 70 ist, der Sollwegversatz V_P1 wie oben beschrieben kalkuliert. Das Steuersystem 82 bestimmt einen erwarteten Querversatz Y_A1 wie oben beschrieben. Eine Differenz zwischen den beiden (die in 7 mit dem Buchstaben e dargestellt ist) wird als Eingabe in das Ausgleichermodul 84 genutzt, wobei auf die Differenz e eine Transferfunktion angewendet wird, um einen Wert für T_C zu bestimmen. Die angewendete Transferfunktion besteht darin, dass die Eingabe mit k_A(S + z_A)/(S + p_A) multipliziert wird, wobei k_A, z_A und p_A die Verstärkung, die Nullstelle und die Polstelle für die Funktion sind. Diese Werte können durch beliebige geeignete Mittel ausgewählt werden.
Das Steuersystem 82 geht dann zum Lenkmotormodul 86 über, wo das Lenkdrehmoment T_C auf das Lenksystem 18 angewendet wird und der Radwinkel A resultiert. Der Radwinkel A wird nicht gemessen, jedoch beinhaltet das Fahrzeug 10 ein Mittel zum Messen der Gierrate V_S, die aus dem Lenkdrehmoment T_C resultiert. Folglich wird am Modul 88 die Gierrate V_S gemessen. Die gemessene V_S kann als Eingabe in ein optionales Giermodul 90 genutzt werden, wo auf V_S eine Transferfunktion angewendet wird, um für das Fahrzeug 10 eine Gierung zu bestimmen, deren Wert von anderen Steuereinheiten für andere Zwecke im Fahrzeug 10 genutzt werden kann. Das Steuersystem 82 geht dann zum Modul 92 für erwarteten Versatz über, das genutzt wird, um den neuen erwarteten Versatz Y_A1 des Fahrzeugs 10 basierend auf der neuen Gierrate V_S, die bestimmt wurde, zu bestimmen. Wie in 7 angemerkt, nutzt dieses Modul 92 die Vorwärtsgeschwindigkeit V_F des Fahrzeugs 10 als eine seiner Eingaben, welche genutzt wird, um den Abstand X₁ zu bestimmen. Der erwartete Versatz wird durch Anwenden der Formel Y_A1 = X₁V_ST₁ bestimmt. Das Steuersystem 82 kalkuliert auch den Sollwegversatz im Modul 83 neu und bestimmt dann erneut die Differenz zwischen dem erwarteten Versatz Y_A1 und dem Sollwegversatz Y_P1, um erneut die Eingabe e in das Ausgleichermodul 84 zu erzeugen, um das angewendete Lenkdrehmoment T_C zu verbessern. Die Steuereinheit 19 wählt die im Ausgleichermodul 84 zu nutzende Verstärkung k_A mindestens teilweise basierend auf der Vorwärtsgeschwindigkeit des Fahrzeugs V_F aus. Das Steuersystem 82 fährt fort, diese vorgenannten Schritte iterativ zu durchlaufen, bestimmt das anzuwendende Lenkdrehmoment T_C neu und wendet es dann an.
Die Eigenschaften des Steuersystems 82 eines geschlossenen Kreises hängen vom Ausgleichermodul 84 ab. Die 8a–8f, 9a–9f und 10a–10f zeigen Prüfergebnisse für die Eigenschaften eines geschlossenen Kreises für drei unterschiedliche Ausgleicher. Jeder Figurensatz zeigt eine Wurzelortgrafik, ein Bode-Diagramm der Eigenschaften eines offenen Kreises, der Eigenschaften eines geschlossenen Trackingkreises und der Eigenschaften eines Störungsunterdrückungskreises. Die Unterdrückungsantwort auf eine Sprungeingabe ist ebenfalls beinhaltet. Die erste Menge von Eigenschaften (8a–8f) wird gezeigt, wenn eine 50-Prozent-Überschwingweite in der Sprungantwort gestattet ist. Als Wert für k_A wird 3,3665 × 33 ausgewählt, als Wert für z_A wird 25 ausgewählt und als Wert für p_A wird 50 ausgewählt. Die zweite Menge von Eigenschaften (9a–9f) wird gezeigt, wenn eine 30-Prozent-Überschwingweite in der Sprungantwort gestattet ist. Als Wert für k_A wird 6,3184 × 33 ausgewählt, als Wert für z_A wird 10 ausgewählt und als Wert für p_A wird 50 ausgewählt. Die dritte Menge von Eigenschaften (10a–10f) wird gezeigt, wenn eine 10-Prozent-Überschwingweite in der Sprungantwort gestattet ist. Als Wert für k_A wird 15,9926 × 33 ausgewählt, als Wert für z_A wird 5 ausgewählt und als Wert für p_A wird 50 ausgewählt.
Es wird angemerkt, dass das erforderliche Drehmoment zum Erzeugen einer gewünschten Gierrate V_S mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Der Übertragungsfaktor des Steuersystems 82 variiert so, dass die Pole unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit an ungefähr denselben Stellen gehalten werden.
Die obige Programmierung wird genutzt, um das Fahrzeug 10 zu einem Sollweg 69 hin zu lenken, der allgemein der Mittellinie 70 der Spur 22 entspricht, gezeigt in 6b. In einigen Situationen hingegen bestimmt die Steuereinheit 19 möglicherweise, dass der Sollweg 69 nicht entlang der theoretischen Mittellinie 70 verläuft, und lenkt das Fahrzeug 10 stattdessen zu einem Sollweg 69 hin, der stattdessen auf einer der Spurbegrenzungen 24a oder 24b basiert. Um zu bestimmen, welche Art von Sollweg ausgewählt wird, bestimmt die Steuereinheit 19 zunächst Werte für eine Menge von Parametern 94 (11), die durch eine Menge von Variablen 96a–96h dargestellt wird. Die Variablen beinhalten zum Beispiel die Variablen 96a und 96b, welche die Qualität von für die Steuereinheit 19 verfügbaren Informationen anhand der von der Kamera 26 gesendeten Bilder für jede der Spurbegrenzungen 24a und 24b darstellen. Die Steuereinheit 19 bestimmt basierend auf ausgewählten Kriterien, ob die vom Spurbegrenzungsdetektionsgerät 13 empfangenen Informationen bezüglich jeder Spurbegrenzung 24a und 24b einer ausgewählten Qualitätsschwelle entsprechen (d. h. ob die Steuereinheit 19 von dem Spurbegrenzungsdetektionsgerät 13 (d. h. der Kamera 26) ausreichende Informationen empfangen hat, um die Positionen jeder der Spurbegrenzungen 24a und 24b zu bestimmen). Für die Spurbegrenzung 24a speichert die Steuereinheit 19 den Wert ,gut' (falls die Qualität der Informationen ausreichend gut ist) oder ,nicht gut' (falls die Qualität der Informationen nicht ausreichend gut ist) in der Informationsqualitätsvariable der rechten Spurbegrenzung, die das Bezugszeichen 96a hat. Für die Spurbegrenzung 24b speichert die Steuereinheit 19 den Wert ,gut' (falls die Linienqualität ausreichend gut ist) oder ,nicht gut' (falls die Linienqualität nicht ausreichend gut ist) in der Informationsqualitätsvariable der linken Spur, die das Bezugszeichen 96b hat. Die Steuereinheit 19 bestimmt weiter den Versatz für jede Spurbegrenzung 24a und 24b vom Fahrzeug 10 und speichert den Versatzabstand zur rechten Spurbegrenzung 24b in einer Versatzvariable der rechten Spurbegrenzung und speichert den Versatzabstand zur linken Spurbegrenzung 24a in einer Versatzvariable der linken Spurbegrenzung. Die Steuereinheit 19 bestimmt weiter die Winkel der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b relativ zum Fahrzeug 10. Falls die linke Spurbegrenzung 24a zum Fahrzeug 10 parallel ist, speichert die Steuereinheit 19 den Wert ,gerade' in einer Winkelvariable 96c der linken Spur. Falls die linke Spurbegrenzung 24a zum Fahrzeug 10 nicht parallel ist, speichert die Steuereinheit 19 den Wert ,nicht gerade' in der Winkelvariable 96c der linken Spur. Die Steuereinheit 19 führt für die rechte Spurbegrenzung 24b eine ähnliche Analyse durch und speichert den Wert ,gerade' oder ,nicht gerade' in einer Winkelvariable 96d der rechten Spurbegrenzung. Die Steuereinheit 19 bestimmt weiter den Betrag der Krümmung der Spurbegrenzungen 24a und 24b und speichert ihre Werte jeweils in Einheiten von 1/m in Spurbegrenzungskrümmungsvariablen. Die Steuereinheit 19 bestimmt die Spurbreite W_L basierend auf den Versatzwerten, die in den Versatzvariablen der linken Spur- und der rechten Spurbegrenzung gespeichert sind. Die Steuereinheit 19 bestimmt, ob die Spurbreite innerhalb eines ausgewählten Bereichs ist, der als normal angesehen wird. Falls sie innerhalb des ausgewählten Bereichs ist, speichert die Steuereinheit 19 den Wert ,angemessen' in einer Spurbreitenangemessenheitsvariable 96h. Die Steuereinheit 19 bestimmt weiter, ob die Mitte des Fahrzeugs 10 nach links von der Mitte der Spur 22 versetzt ist oder nach rechts von der Mitte der Spur 22 versetzt ist, indem sie Werte bezüglich dessen, wie nahe das Fahrzeug 10 der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b ist, in Variablen für links nahe und rechts nahe speichert, die zusammen als Variable 96g identifiziert sind.
Die Steuereinheit 19 bestimmt weiter die Differenz der Ablenkung zwischen den Spurbegrenzungen 24a und 24b. Die Ablenkung jeder Spurbegrenzung 24 ist der Querversatz der Spurbegrenzung 24 in irgendeinem ausgewählten Abstand vor dem Fahrzeug 10. Im hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Ablenkung die Messung in einem Abstand, der 2 Sekunden des Wegs des Fahrzeugs 10 entspricht. Die Ablenkung kann über beliebige geeignete Mittel bestimmt werden. Im Ausführungsbeispiel wird sie durch Extrapolieren der Kurve dritten Grades bestimmt, die den Spurbegrenzungsmarkierungen angeglichen ist, welche von der Kamera 26 detektiert werden, sodass folglich Spurbegrenzungsposition, Kurs, Krümmung und Krümmungsableitung genutzt werden. Die Steuereinheit 19 bestimmt, ob eine Differenz der Ablenkungen der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b vorliegt, als Mittel zum Detektieren von Ausfahrten auf einer Autobahn.
Unter Bezugnahme auf 11 ist eine Tabelle gezeigt, die eine Reihe ,vorläufiger Entscheidungen' basierend auf den oben bestimmten Werten der Parameter 94 anwendet. In der Tabelle in 11 sind zehn unterschiedliche Situationen 120 gezeigt (individuell gezeigt mit den Bezugszeichen 120a–120j). Es wird angemerkt, dass die zehn Situationen nicht alle einander ausschließen. Zum Beispiel ist möglich, dass eine einzelne Menge von Parametern 94 die in der Situation 120h und der Situation 120j gezeigten Bedingungen erfüllen könnte. Die Steuereinheit 19 geht die Liste der Situationen durch und bestimmt, welche Situationen auf die Werte der Parameter 94 zutreffen. Für jede Situation, die zutrifft, wird eine konkrete vorläufige Entscheidung, die das Bezugszeichen 122 hat, ausgegeben. Die Entscheidungen werden individuell mit den Bezugszeichen 122a–122j gezeigt.
Die drei möglichen zur Auswahl verfügbaren Sollwege 69 sind: ein Sollweg entlang der Mitte der Spur 22, ein Sollweg, der ein Versatz von der rechten Spurbegrenzung 24b ist, oder ein Sollweg, der ein Versatz von der linken Spurbegrenzung 24a ist. Es ist möglich, dass die Parameter 94 die Bedingungen in zwei oder mehr Situationen 120 erfüllen könnten, woraus einander widersprechende Entscheidungen 122 dazu resultierten, welchem Typ von Sollweg 69 zu folgen ist. Ein hypothetisches Beispiel ist, die Steuereinheit 19 bestimmt möglicherweise, dass die Qualität der linken Spurbegrenzung und die Qualität der rechten Spurbegrenzung beide gut sind, dass weder die linke noch die rechte Spurbegrenzung gerade (d. h. zum Fahrzeug 10 parallel) sind, dass die Spurbreite angemessen ist und dass eine Differenz der Ablenkung der Spurbegrenzungen 24a und 24b nach links besteht. Folglich stimmen die Werte der Parameter 94 mit den in der Situation 120h gezeigten Werten überein, woraus eine vorläufige Entscheidung 122h resultieren würde, dass ein Sollweg 69 entlang der Mittellinie 70 der Spur 22 festzulegen ist. Jedoch stimmen die Werte der Parameter 94 auch mit den in der Situation 120j gezeigten Werten überein, woraus eine vorläufige Entscheidung 122j resultieren würde, dass ein Sollweg 69 festzulegen ist, der ein Versatz von der rechten Spurbegrenzung 24b ist. Sobald alle vorläufigen Entscheidungen 122 für die zehn Situationen 120 empfangen sind, bestimmt die Steuereinheit 19 basierend auf den Ergebnissen der vorläufigen Entscheidungen 122a–122j ein abschließendes Entscheidungsergebnis. Zum Beispiel setzt die Steuereinheit 19 möglicherweise einen gewichteten Durchschnitt der Entscheidungen um, um die abschließende Entscheidung zu bestimmen. Der Wert des gewichteten Durchschnitts kann eine Zahl sein, die zwischen 0 und 1 liegt. Der Wert 0 zeigt ein sehr starkes abschließendes Entscheidungsergebnis an, dass der linken Spurbegrenzung 24a zu folgen ist. Der Wert 1 zeigt ein sehr starkes Entscheidungsergebnis an, dass der rechten Spurbegrenzung 24b zu folgen ist. Der Wert 0,5 zeigt eine sehr starke Entscheidung an, dass der Mitte der Spur 22 zu folgen ist. Die Steuereinheit 19 wendet Schwellen an, um zu bestimmen, welches abschließende Entscheidungsergebnis auszuwählen ist. Im Ausführungsbeispiel folgt die Steuereinheit 19 bei einem Wert zwischen 0,4 und einschließlich 0,6 der Mitte der Spur. Bei einem kleineren Wert als 0,4 folgt die Steuereinheit 19 der linken Spurbegrenzung 24a. Bei einem größeren Wert als 0,6 folgt die Steuereinheit 19 der rechten Spurbegrenzung 24b.
Der gewichtete Durchschnitt kann für jede Entscheidung 122 unter Nutzung einer Form von Fuzzy-Logik erzielt werden. Zum Beispiel weist jede Variable 96 möglicherweise eine mit ihr assoziierte ,Rohwert'-Variable M auf, die von der Steuereinheit 19 basierend auf ihrer Analyse der Bilder von der Kamera 26 bestimmt wird. Die Rohwertvariable M wird dann als Eingabe in eine Nachschlagetabelle oder eine Formel oder dergleichen genutzt, um die Werte von zwei weiteren assoziierten Variablen, M1 und M2, zu bestimmen. Folglich weist die Variable 96a, welche die Qualität der linken Spurbegrenzung 24a betrifft, eine mit ihr assoziierte Rohwertvariable Ma und zwei weitere assoziierte Variablen, Ma1 und Ma2, die mit ihr assoziiert sind, auf. Die Variable Ma1 betrifft die ,Stärke' des in der Rohwertvariable Ma gespeicherten Werts. Die Variable Ma2 betrifft die ,Schwäche' des in der Rohwertvariable Ma gespeicherten Werts. Folglich sind Ma1 und Ma2 umgekehrt proportional. In diesem beispielhaften System ergibt die Addition von Ma1 und Ma2 den Gesamtwert 1. Ein in 13 gezeigter Graph betrifft den Wert, der in der Rohwertvariable Ma für die zwei Variablen Ma1 und Ma2 enthalten ist. Folglich ist, falls die Steuereinheit 19 bestimmt, dass der Qualitätswert der linken Spur 1,75 ist, dies der in der Rohwertvariable Ma gespeicherte Wert. Dieser Wert wird genutzt, um die Werte von Ma1 und Ma2 zu bestimmen. In diesem Beispiel würden unter Nutzung des in 13 gezeigten Graphen daraus der Ma1-Wert 0,75 und der Ma2-Wert 0,25 resultieren, das heißt, die Qualität der linken Spurbegrenzung ist eher gut als schlecht. Die Qualität der rechten Spurbegrenzung 24b kann unter Nutzung eines ähnlichen Verfahrens bestimmt werden, wodurch die Rohwertvariable Mb ist und die zwei assoziierten Variablen Mb1 und Mb2 sind.
Die Variable 96c, welche die ,Geradheit' der linken Spurbegrenzung 24a betrifft, wiese eine mit ihr assoziierte Rohwertvariable Mc und zwei weitere Variablen Mc1 und Mc2 auf. Der Wert von Mc ist möglicherweise der Winkel in Grad, um den die linke Spurbegrenzung 24a von ,geradeaus' entfernt ist. Die Werte von Mc1 und Mc2 werden im beispielhaften Graphen gezeigt, der in 14 gezeigt ist. Ein Graph, der dem in 14 gezeigten ähnlich ist, wäre bei den Variablen Md, Md1 und Md2 anwendbar, die mit der Variable 96d für ,Geradheit' der rechten Spur assoziiert sind.
Der in 14 gezeigte Graph wäre auch anwendbar (wenngleich möglicherweise mit Änderungen an den Istwinkeln, bei denen die Kurven ihre Richtung ändern) auf die Bestimmung der Variablen Me, Me1 und Me2 sowie Mf, Mf1 und Mf2, welche die Krümmung der linken Spurbegrenzung 24a bzw. die Krümmung der rechten Spurbegrenzung 24b betreffen. Der in 13 gezeigte Graph wäre anwendbar (wenngleich mit Änderungen an der auf der X-Achse angegebenen Messung) auf die Bestimmung der Variablen Mg, Mg1 und Mg2 bezüglich dessen, ob das Fahrzeug einer Seite der Spur oder der anderen näher ist. Der in 14 gezeigte Graph wäre anwendbar (auch hier mit Änderungen an der auf der X-Achse angegebenen konkreten Messung) auf die Bestimmung der Variablen Mh, Mh1 und Mh2 bezüglich der Angemessenheit der Spurbreite. Mit anderen Worten, falls die Spur einer bestimmten Breite nahe genug ist, gilt sie als angemessen. Falls die gemessene Spurbreite zu klein oder zu groß ist, ist sie weniger angemessen.
Sobald die Werte der Variablen Ma1, Ma2, Mb1, Mb2 ... Mh1 und Mh2 bestimmt sind, können die zweckmäßigen Werte in eine mit jeder Entscheidung assoziierte Formel eingefügt werden, um einen Wert einer mit jeder Entscheidung assoziierten Variable zu bestimmen. Folglich würde die erste Entscheidung 122a unter Nutzung dieser Fuzzy-Logik nicht einfach einen Wert für ,Mitte der Spur folgen' liefern, falls alle Bedingungen erfüllt sind. Stattdessen würde eine Formel angewendet, um einen Stärkewert Sa für die erste Entscheidung 122a zu bestimmen. Die Formel ist eine einfache Multiplikation der Werte jeder der an der Entscheidung 1 beteiligten Variablen. Zum Beispiel wäre gemäß der in 11 gezeigten Tabelle der Wert von Sa Ma1 × Mb1 × Mc1 × Md1 × Mh1. Der Wert von Sb, der die zweite Entscheidung 122b betrifft, wäre Ma2 × Mb1. Der Wert von Sc, der die dritte Entscheidung 122c betrifft, wäre Ma1 × Mb2. Der Wert von Sd, der die vierte Entscheidung 122d betrifft, wäre Ma1 × Mb1 × Mc1 × Md2 × Mh1. Die anderen Formeln können ohne Weiteres anhand der Tabelle in 11 bestimmt werden.
Nachdem die Werte von Sa .. Sj bestimmt worden sind, kann die Steuereinheit 19 sie dann als Eingaben in eine allgemeine Entscheidungsformel nutzen, die bestimmt, welchen der drei möglichen Entscheidungsergebnisse zu folgen ist. Die drei möglichen Entscheidungsergebnisse sind: ,dicht an der linken Spurbegrenzung fahren', ,dicht an der rechten Spurbegrenzung fahren' und ,der Mitte der Spur folgen' und werden selbst durch die Variablen LINKS, RECHTS und MITTE dargestellt. Jeder Ergebnisvariable ist ein repräsentativer Wert zugewiesen. In diesem Beispiel ist der Wert 0 der Variable LINKS zugewiesen. Der Wert 1 ist der Variable RECHTS zugewiesen, und der Wert 0,5 ist der Variable MITTE zugewiesen. Diese drei Werte können voneinander gleich beabstandet sein, wie in diesem Beispiel gezeigt, auch wenn sie es nicht sein müssen. Die Werte von Sa ... Sj werden dann in einer abschließenden gewichteten Formel angewendet, um einen Wert einer abschließenden Entscheidung (Final Decision Value, FDV) wie folgt zu bestimmen:
Der Wert von FDV wird dann mit den drei Ergebniswerten verglichen, um eine abschließende Entscheidung zu bestimmen. In diesem Beispiel, falls FDV zwischen 0,4 und 0,6 liegt, besteht die abschließende Entscheidung der Steuereinheit 19 darin, der Mitte der Spur zu folgen. Falls FDV kleiner als 0,4 ist, besteht die abschließende Entscheidung der Steuereinheit 19 darin, dicht an der linken Spurbegrenzung 24a zu fahren. Falls FDV größer als 0,6 ist, besteht die abschließende Entscheidung der Steuereinheit 19 darin, dicht an der rechten Spurbegrenzung 24b zu fahren. Es versteht sich, dass diese Bereiche zur Gewichtung der Entscheidungen in jeglicher gewünschten Weise angepasst werden können.
Die 12a–12i veranschaulichen Beispiele für manche der in der Tabelle in 8 beschriebenen Situationen. Die 12a und 12b veranschaulichen Situationen 120a bzw. 120h, in denen die Qualitäten der linken und der rechten Spurbegrenzung gut sind. In 12a sind beide Spurbegrenzungen 24a und 24b ,gerade' (d. h. zum Fahrzeug 10 parallel), was der Situation 120a entspricht. In 12b sind beide Spurbegrenzungen 24a und 24b ,nicht gerade' (d. h. zum Fahrzeug 10 nicht parallel), was der Situation 120h entspricht. In diesen beiden Fällen besteht die Ausgabeentscheidung 122 darin, einen Sollweg 69 festzulegen, der entlang der Mittellinie 70 der Spur 22 verläuft. 12c stellt die Situation 120b dar, in der nur die rechte Spurbegrenzung 24b gute Qualität aufweist. In dieser Situation besteht die Ausgabeentscheidung 122 darin, einen Sollweg 69 festzulegen, der ein ausgewählter Versatz von der rechten Spurbegrenzung 24b ist. Der ausgewählte Versatz kann ein beliebiger ausgewählter Versatz sein wie zum Beispiel die Hälfte der gemessenen Spurbreite, bevor die Steuereinheit 19 bestimmt hat, dass die linke Spurbegrenzung keine ausreichende Qualität aufwies. In Situationen, in denen die Steuereinheit 19 länger als für irgendeinen Zeitraum (wie zum Beispiel 30 Sekunden lang) keine gemessene Spurbreite bestimmt, nutzt die Steuereinheit 19 möglicherweise einen Versatz, der die Hälfte einer Standardspurbreite ausmacht (d. h. die Hälfte von 3,6 m, also 1,8 m). 12d stellt die Situation 120c dar, in der nur die linke Spurbegrenzung 24a gute Qualität aufweist. In dieser Situation besteht die Ausgabeentscheidung 122 darin, einen Sollweg 69 festzulegen, der ein ausgewählter Versatz von der linken Spurbegrenzung 24a ist. Der ausgewählte Versatz kann in ähnlicher Weise bestimmt werden wie der oben bestimmte Versatz in Bezug auf eine rechte Spurbegrenzung 24b mit guter Qualität und eine linke Spurbegrenzung 24a mit schlechter Qualität. 12e stellt die Situation 120d dar, in der beide Spurbegrenzungen 24a und 24b gute Qualität aufweisen, die rechte Spurbegrenzung 24b jedoch zum Fahrzeug 10 nicht parallel ist. 12f stellt die Situation 120e dar, in der beide Spurbegrenzungen 24a und 24b gute Qualität aufweisen, die linke Spurbegrenzung 24a jedoch zum Fahrzeug 10 nicht parallel ist. 12g stellt die Situation 120f dar, in der beide Spurbegrenzungen 24a und 24b gute Qualität aufweisen, die Spurbreite jedoch außerhalb des angemessenen Bereichs und das Fahrzeug 10 der linken Spurbegrenzung 24a näher ist. 12h stellt eine in 11 nicht gezeigte Situation dar, die jedoch eine zusätzliche Situation sein könnte, die mit den Parametern 94 verglichen wird. In 12h weisen beide Spurbegrenzungen 24a und 24b gute Qualität auf, doch die Spurbreite ist außerhalb des angemessenen Bereichs, und das Fahrzeug 10 ist allgemein mittig zwischen der linken Spurbegrenzung 24a und der rechten Spurbegrenzung 24b ausgerichtet. 12i stellt die Situation 120g dar, in der beide Spurbegrenzungen 24a und 24b gute Qualität aufweisen, die Spurbreite jedoch außerhalb des angemessenen Bereichs und das Fahrzeug 10 der rechten Spurbegrenzung 24b näher ist.
Die Steuereinheit 19 fährt fort, den Zyklus des Bestimmens der Parameter 94 und des Bestimmens einer abschließenden Ausgabeentscheidung dazu zu wiederholen, welcher Typ eines Sollwegs 69 einzuschlagen ist (z. B. entlang der Mittellinie 70 der Spur oder entlang einem Weg, der von einer der Spurbegrenzungen 24a oder 24b versetzt ist), wenn das Fahrzeug 10 fährt.
Die Spurzentrierung 68 kann über ein beliebiges geeignetes Mittel, etwa durch einen am Armaturenbrett montierten ,Ein'-Knopf (nicht gezeigt), aktiviert werden. Die Spurzentrierung 68 kann bei einer Anzahl von Ereignissen durch die Steuereinheit 19 deaktiviert werden. Zum Beispiel wird, falls der Fahrer/die Fahrerin 20 den Fahrtrichtungsanzeiger 61 für das Fahrzeug 10 betätigt, oder falls der Fahrer/die Fahrerin 20 die Bremsen 14 betätigt, oder falls die Steuereinheit 19 von zum Beispiel einer Steuereinheit für ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem eine Anzeige empfängt, dass sich innerhalb eines ausgewählten Abstands vor dem Fahrzeug 10 ein anderes Fahrzeug befindet, oder falls der Fahrer/die Fahrerin ein Lenkdrehmoment anwendet, das über ein ausgewähltes Schwellendrehmoment hinausgeht, die Spurzentrierung 68 durch die Steuereinheit 19 möglicherweise deaktiviert. Auch wird, falls die Steuereinheit 19 eine Anzeige einer drohenden Kollision von einem Sicherheitssystem im Fahrzeug 10 empfängt, die Steuereinheit 19 möglicherweise programmiert, um die Spurzentrierung 68 zu deaktivieren. Die Deaktivierung der Spurzentrierung 68 infolge beliebiger dieser vorgenannten Ereignisse ist unter manchen Gegebenheiten (z. B. eine ausgewählte Anzahl von Sekunden lang) möglicherweise vorübergehend oder ist in manchen Fällen möglicherweise dauerhaft, sodass der Fahrer/die Fahrerin 20 noch einmal auf den am Armaturenbrett montierten Knopf drücken muss, um das System 68 zu reaktivieren. Natürlich kann der Fahrer/die Fahrerin 20 das System 68 deaktivieren, indem er/sie auf einen ,Aus'-Knopf für das System 68 drückt.
Das System und die Steuereinheit der vorliegenden Erfindung verwenden möglicherweise Aspekte der Sichtsysteme und der Spurabweichungssysteme und/oder der Spurwechselhilfen und/oder der Seitenobjektdetektionssysteme der Typen, die beschrieben sind in den US-Patenten Nr. 7,914,187 ; 7,720,580 ; 7,526,103 ; 7,038,577 ; 7,004,606 ; 6,946,978 ; 6,882,287 ; und/oder 6,396,397 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind.
Der Abbildungssensor oder die Kamera, der oder die die Bilddaten zur Bildverarbeitung erfasst, umfasst möglicherweise eine beliebige geeignete Kamera oder ein beliebiges geeignetes Sensorgerät wie zum Beispiel eine Gruppierung von Fotosensorelementen, die in 640 Spalten und 480 Zeilen (einer 640 × 480-Abbildungsgruppierung) ausgelegt sind, mit einer jeweiligen Linse, die Bilder auf jeweilige Abschnitte der Gruppierung fokussiert. Die Fotosensorgruppierung umfasst möglicherweise eine Vielzahl von Fotosensorelementen, die in einer Fotosensorgruppierung mit Zeilen und Spalten ausgelegt sind. Die Kamera oder der Abbildungssensor und/oder die Logik- und Steuerschaltung des Abbildungssensors können in einer beliebigen bekannten Art funktionieren, etwa durch Verwenden von Aspekten der Sicht- oder Abbildungssysteme, die beschrieben sind in den US-Patenten Nr. 6,806,452 ; 6,690,268 ; 7,005,974 ; 7,123,168 ; 7,004,606 ; 6,946,978 ; 7,038,577 ; 6,353,392 ; 6,320,176 ; 6,313,454 ; 6,824,281 ; 5,550,677 ; 5,877,897 ; 6,498,620 ; 5,670,935 ; 5,796,094 ; und/oder 6,396,397 , und/oder der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US2010/028621 , eingereicht am 25. März 2010, die hiermit alle durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind.
Das Abbildungsgerät und der Steuer- und Bildprozessor und ggf. eine beliebige assoziierte Beleuchtungsquelle umfassen möglicherweise beliebige geeignete Komponenten und verwenden möglicherweise Aspekte der Kameras und der Sichtsysteme, die beschrieben sind in den US-Patenten Nr. 550,677 ; 5,877,897 ; 6,498,620 ; 5,670,935 ; 5,796,094 ; 6,396,397 ; 6,806,452 ; 6,690,268 ; 7,005,974 ; 7,123,168 ; 7,004,606 ; 6,946,978 ; 7,038,577 ; 6,353,392 ; 6,320,176 ; 6,313,454 ; und 6,824,281 , und/oder der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 2010/099416 , veröffentlicht am 2. Sept. 2010, und/oder der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US10/47256 , eingereicht am 31. Aug. 2010, und/oder der US-Patentanmeldung Aktenzeichen 12/508,840, eingereicht am 24. Juli 2009 und veröffentlicht am 28. Jan. 2010 als US-Patentveröffentlichung Nr. US 2010-0020170 , die hiermit alle durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind. Die Kamera oder die Kameras umfassen möglicherweise beliebige geeignete Kameras oder Abbildungssensoren oder Kameramodule und verwenden möglicherweise Aspekte der Kameras oder der Sensoren, die beschrieben sind in der US-Patentanmeldung Aktenzeichen 12/091,359, eingereicht am 24. Apr. 2008 und veröffentlicht am 1. Okt. 2009 als US-Veröffentlichung Nr. US-2009-0244361 , und/oder den US-Patenten Nr. 7,965,336 und/oder 7,480,149 , die durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind. Der Abbildungsgruppierungssensor umfasst möglicherweise einen beliebigen geeigneten Sensor und verwendet möglicherweise verschiedene Abbildungssensoren oder Abbildungsgruppierungssensoren oder Kameras oder dergleichen, etwa einen CMOS-Abbildungsgruppierungssensor, einen CCD-Sensor oder andere Sensoren oder dergleichen, etwa die Typen, die beschrieben sind in den US-Patenten Nr. 7,965,336 ; 5,550,677 ; 5,670,935 ; 5,760,962 ; 5,715,093 ; 5,877,897 ; 6,922,292 ; 6,757,109 ; 6,717,610 ; 6,590,719 ; 6,201,642 ; 6,498,620 ; 5,796,094 ; 6,097,023 ; 6,320,176 ; 6,559,435 ; 6,831,261 ; 6,806,452 ; 6,396,397 ; 6,822,563 ; 6,946,978 ; 7,339,149 ; 7,038,577 ; 7,004,606 ; und/oder 7,720,580 , und/oder der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US2008/076022 , eingereicht am 11. Sept. 2008 und veröffentlicht am 19. März 2009 als internationale Veröffentlichung Nr. WO/2009/036176 , und/oder der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US2008/078700 , eingereicht am 3. Okt. 2008 und veröffentlicht am 9. Apr. 2009 als internationale Veröffentlichung Nr. WO/2009/046268 , die hiermit alle durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind.
Das Kameramodul und der Schaltungschip oder die Leiterplatte und der Abbildungssensor werden möglicherweise in Verbindung mit verschiedenen sichtbasierten Fahrzeugsystemen implementiert und betrieben und/oder sind möglicherweise unter Verwendung der Prinzipien von solchen anderen Fahrzeugsystemen betriebsfähig, etwa einem Fahrzeugscheinwerfersteuersystem, etwa des Typs, der offenbart ist in den US-Patenten Nr. 5,796,094 ; 6,097,023 ; 6,320,176 ; 6,559,435 ; 6,831,261 ; 7,004,606 ; 7,339,149 ; und/oder 7,526,103 , die alle durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind, einem Regensensor, etwa der Typen, die offenbart sind in den allgemein abgetretenen US-Patenten Nr. 6,353,392 ; 6,313,454 ; 6,320,176 ; und/oder 7,480,149 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind, einem Fahrzeugsichtsystem, etwa einem nach vorne, zur Seite oder nach hinten gerichteten Fahrzeugsichtsystem, das Prinzipien verwendet, die offenbart sind in den US-Patenten Nr. 5,550,677 ; 5,670,935 ; 5,760,962 ; 5,877,897 ; 5,949,331 ; 6,222,447 ; 6,302,545 ; 6,396,397 ; 6,498,620 ; 6,523,964 ; 6,611,202 ; 6,201,642 ; 6,690,268 ; 6,717,610 ; 6,757,109 ; 6,802,617 ; 6,806,452 ; 6,822,563 ; 6,891,563 ; 6,946,978 ; und/oder 7,859,565 , die hiermit alle durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind, einer Anhängerkupplungshilfe oder einem Abschleppüberprüfungssystem, etwa des Typs, der beschrieben ist im US-Patent Nr. 7,005,974 , das hiermit durch Bezugnahme in seinem vollen Umfang hierin aufgenommen ist, einem Rück- oder Seitenabbildungssystem, etwa für ein Spurwechselassistenzsystem oder ein Spurabweichungswarnsystem oder für ein System zur Detektion des toten Winkels oder von Objekten, etwa Abbildungs- oder Detektionssystemen der Typen, die offenbart sind in den US-Patenten Nr. 7,881,496 ; 7,720,580 ; 7,038,577 ; 5,929,786 und/oder 5,786,772 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind, einem Videogerät für Innenraumüberwachung und/oder einer Videotelefonfunktion, wie offenbart in den US-Patenten Nr. 5,760,962 ; 5,877,897 ; 6,690,268 ; und/oder 7,370,983 , und/oder der US-Patentanmeldung Aktenzeichen 10/538,724, eingereicht am 13. Juni 2005 und veröffentlicht am 9. März 2006 als US-Veröffentlichung Nr. US-2006-0050018 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind, einem Verkehrszeichenerkennungssystem, einem System zum Bestimmen eines Abstands zu einem voraus- oder einem nachfahrenden Fahrzeug oder Objekt, etwa einem System, das die Prinzipien verwendet, die offenbart sind in den US-Patenten Nr. 6,396,397 und/oder 7,123,168 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind, und/oder dergleichen.
Optional beinhaltet die Leiterplatte oder der Schaltungschip möglicherweise eine Schaltung für den Abbildungsgruppierungssensor und/oder andere elektronische Zubehörteile oder Merkmale, etwa durch Verwenden einer Technologie mit Kompass auf dem Chip oder EC-Treiber auf dem Chip oder von Aspekten wie beschrieben im US-Patent Nr. 7,255,451 und/oder im US-Patent Nr. 7,480,149 ; und/oder in den US-Patentanmeldungen Aktenzeichen 11/226,628, eingereicht am 14. Sept. 2005 und veröffentlicht am 23. März 2006 als US-Veröffentlichung Nr. US-2006-0061008 , und/oder Aktenzeichen 12/578,732, eingereicht am 14. Okt. 2009 (Anwaltsaktenzeichen DON01 P-1564), die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind.
Optional beinhaltet das Sichtsystem möglicherweise eine Anzeige zum Anzeigen von Bildern, die durch einen oder mehrere der Abbildungssensoren erfasst werden, zum Ansehen durch den Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs, während der Fahrer/die Fahrerin das Fahrzeug normal bedient. Optional beinhaltet das Sichtsystem zum Beispiel möglicherweise ein Videoanzeigegerät, das an oder in der Innenrückspiegelbaugruppe des Fahrzeugs angeordnet ist, etwa durch Verwenden von Aspekten der Videospiegelanzeigesysteme, die beschrieben sind in den US-Patenten Nr. 6,690,268 ; 7,370,983 ; 7,329,013 ; 7,308,341 ; 7,289,037 ; 7,249,860 ; 7,004,593 ; 4,546,551 ; 5,699,044 ; 4,953,305 ; 5,576,687 ; 5,632,092 ; 5,677,851 ; 5,708,410 ; 5,737,226 ; 5,802,727 ; 5,878,370 ; 6,087,953 ; 6,173,508 ; 6,222,460 ; 6,513,252 ; 5,530,240 ; 6,329,925 ; 7,855,755 ; 7,626,749 ; 7,581,859 ; 7,446,650 ; 7,446,924 ; 7,370,983 ; 7,338,177 ; 7,274,501 ; 7,255,451 ; 7,195,381 ; 7,184,190 ; 5,668,663 ; 5,724,187 ; 7,338,177 ; 5,910,854 ; 6,420,036 ; und/oder 6,642,851 , und/oder der europäischen Patentanmeldung, veröffentlicht am 11. Okt. 2000 unter der Veröffentlichungsnummer EP 0 1043566 , und/oder der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US2011/056295 , eingereicht am 14. Okt. 2011 (Anwaltsaktenzeichen DON01 FP-1725(PCT)), und/oder den US-Patentanmeldungen Aktenzeichen 11/226,628, eingereicht am 14. Sept. 2005 und veröffentlicht am 23. März 2006 als US-Veröffentlichung Nr. US-2006-0061008 ; und/oder Aktenzeichen 10/538,724, eingereicht am 13. Juni 2005 und veröffentlicht am 9. März 2006 als US-Veröffentlichung Nr. US-2006-0050018 , und/oder den vorläufigen US-Anmeldungen, Aktenzeichen 61/466,138, eingereicht am 22. März 2011; Aktenzeichen 61/452,816, eingereicht am 15. März 2011; und Aktenzeichen 61/426,328, eingereicht am 22. Dez. 2010, die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind. Optional kann das Sichtsystem (unter Verwendung der nach hinten gewandten Kamera und anderer am Fahrzeug angeordneter Kameras mit Außenblickfeldern) eine Anzeige einer Draufsicht auf das Fahrzeug oder einer Ansicht des Fahrzeugs aus der Vogelperspektive oder einer Rundumansicht am Fahrzeug bereitstellen, etwa durch Verwenden von Aspekten der Sichtsysteme, die beschrieben sind in der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US10/25545 , eingereicht am 26. Feb. 2010 und veröffentlicht am 2. Sept. 2010 als internationale Veröffentlichung Nr. WO 2010/099416 , und/oder der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US10/47256 , eingereicht am 31. Aug. 2010 und veröffentlicht am 10. März 2011 als internationale Veröffentlichung Nr. WO 2011/028686 , und/oder den vorläufigen US-Anmeldungen Aktenzeichen 61/540,256, eingereicht am 28. Sept. 2011; Aktenzeichen 61/466,138, eingereicht am 22. März 2011; Aktenzeichen 61/452,816, eingereicht am 15. März 2011; und Aktenzeichen 61/426,328, eingereicht am 22. Dez. 2010, die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind.
Optional sind die Anzeige oder die Anzeigen und beliebige assoziierte Nutzereingaben möglicherweise mit verschiedenen Zubehörteilen oder Systemen assoziiert, zum Beispiel einem Reifendruckkontrollsystem oder einem Fahrgastairbagstatus- oder einem Garagentoröffnungssystem oder einem Telematiksystem oder einem beliebigen anderen Zubehörteil oder System der Spiegelbaugruppe oder des Fahrzeugs oder eines Zubehörteilmoduls oder einer Konsole des Fahrzeugs, etwa einem Zubehörteilmodul oder einer Konsole der Typen, die beschrieben sind in den US-Patenten Nr. 7,289,037 ; 6,877,888 ; 6,824,281 ; 6,690,268 ; 6,672,744 ; 6,386,742 ; und 6,124,886 , und/oder der US-Patentanmeldung Aktenzeichen 10/538,724, eingereicht am 13. Juni 2005 und veröffentlicht am 9. März 2006 als US-Veröffentlichung Nr. US-2006-0050018 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrem vollen Umfang hierin aufgenommen sind.
Wenngleich die obige Beschreibung mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darlegt, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung weiteren Modifikationen und Änderungen unterliegen kann, ohne vom angebrachten Sinn der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims

Spurhalteassistent zur Nutzung in einem in einer Spur auf einer Straße fahrenden Fahrzeug, wobei der Spurhalteassistent Folgendes umfasst: eine Steuereinheit; und ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät, das positioniert ist, um Informationen bezüglich der Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs an die Steuereinheit zu senden, wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um: a) eine Sicherheitszone mit einer linken Sicherheitszonenbegrenzung basierend auf den aufgenommenen Positionen der linken Spurbegrenzungen und einer rechten Sicherheitszonenbegrenzung basierend auf den aufgenommenen Positionen der rechten Spurbegrenzungen zu ermitteln, wobei die Sicherheitszone eine Breite zwischen der linken und der rechten Sicherheitszonenbegrenzung aufweist, b) eine Korrekturmaßnahme zu treffen, falls die Steuereinheit bestimmt, dass das Fahrzeug riskiert, die Sicherheitszone unbeabsichtigt zu verlassen, wobei die Korrekturmaßnahme mindestens eine Maßnahme ist, die aus der Gruppe von Maßnahmen ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Benachrichtigen des Fahrers/der Fahrerin, dass das Fahrzeug riskiert, die Sicherheitszone zu verlassen; und Anwenden einer Lenkkorrektur auf das Fahrzeug, und c) die Positionen der linken Sicherheitszonenbegrenzung und der rechten Sicherheitszonenbegrenzung anzupassen, um die Breite der Sicherheitszone anzupassen, falls das Fahrzeug für einen ausgewählten Zeitraum innerhalb der Sicherheitszone bleibt.
Spurhalteassistent nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um die Breite der Sicherheitszone progressiv zu reduzieren, je länger das Fahrzeug innerhalb der Sicherheitszone bleibt, und wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um die Breite der Sicherheitszone immer dann zu vergrößern, wenn der Fahrer/die Fahrerin darüber benachrichtigt wird, dass das Fahrzeug riskiert, die Sicherheitszone zu verlassen.
Spurhalteassistent nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein Lenkrad beinhaltet und wobei der Spurhalteassistent weiter einen Drehmomentsensor umfasst, der positioniert ist, um ein von einem Fahrer/einer Fahrerin des Fahrzeugs auf das Lenkrad angewendetes Drehmoment zu bestimmen, und wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um den Spurhalteassistenten zu deaktivieren, falls der Drehmomentsensor auf das Lenkrad angewendete Drehmomente aufnimmt, die für einen ausgewählten Zeitraum kleiner als ein ausgewähltes Schwellendrehmoment sind.
Spurhalteassistent nach Anspruch 1, das weiter ein Lenkassistenzgerät umfasst, das von der Steuereinheit gesteuert wird, um eine Lenkkorrektur auf das Fahrzeug anzuwenden, um das Fahrzeug dazu zu drangen, innerhalb der Sicherheitszone zu bleiben.
Spurhalteassistent nach Anspruch 4, wobei die auf das Fahrzeug angewendete Lenkkorrektur überwunden werden kann, indem der Fahrer/die Fahrerin auf das Lenkrad ein von dem Fahrer/der Fahrerin angewendetes Drehmoment anwendet, das mindestens ein ausgewähltes von dem Fahrer/der Fahrerin angewendetes Drehmoment ist.
Spurhalteassistent nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um eine Reduzierung der Breite der Sicherheitszone auf eine Mindestsicherheitszonenbreite zu begrenzen.
Spurhalteassistent nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um: eine erste voraussichtliche Breite basierend auf einem Versatzabstand bordseitig von jeder der Spurbegrenzungen zu bestimmen; die erste voraussichtliche Breite als Mindestsicherheitszonenbreite auszuwählen, falls die erste voraussichtliche Breite eine Sicherheitszone darstellt, die eine gewisse Seitenbewegung des Fahrzeugs in der Spur gestatten würde, und falls die erste voraussichtliche Breite kleiner als der ausgewählte Alternativbreitenwert ist; den ausgewählten Alternativbreitenwert als Mindestsicherheitszonenbreite auszuwählen, falls die erste voraussichtliche Breite keine Sicherheitszone darstellt, die eine gewisse Seitenbewegung des Fahrzeugs in der Spur gestatten würde; und den ausgewählten Alternativbreitenwert als Mindestsicherheitszonenbreite auszuwählen, falls die erste voraussichtliche Breite größer als der ausgewählte Alternativbreitenwert ist.
Spurhalteassistent zur Nutzung in einem in einer Spur auf einer Straße fahrenden Fahrzeug, wobei der Spurhalteassistent Folgendes umfasst: eine Steuereinheit; ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät, das positioniert ist, um Informationen bezüglich der Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs an die Steuereinheit zu senden; und ein Ausgabegerät, das konfiguriert ist, um nur an den Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs eine haptische Rückkopplung zu senden, wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um: a) basierend auf den Informationen vom Spurbegrenzungsdetektionsgerät zu bestimmen, ob das Fahrzeug riskiert, die Spur unbeabsichtigt zu verlassen; und b) den Fahrer/die Fahrerin basierend auf der in Schritt a) vorgenommenen Bestimmung über das Ausgabegerät zu benachrichtigen, dass das Fahrzeug riskiert, die Spur zu verlassen.
Spurhalteassistent nach Anspruch 8, wobei das Ausgabegerät einen Vibrationsmechanismus in einem Fahrersitz im Fahrzeug beinhaltet.
Spurhalteassistent nach Anspruch 8, wobei das Ausgabegerät einen Vibrationsmechanismus beinhaltet, der positioniert ist, um Vibrieren in einem Lenkrad des Fahrzeugs zu bewirken.
Spurhalteassistent nach Anspruch 8, wobei das Spurbegrenzungsdetektionsgerät eine Kamera mit einem Blickfeld nach vorne beinhaltet.
Spurhalteassistent nach Anspruch 8, wobei das Fahrzeug ein Lenksystem beinhaltet, das mit Vorderrädern des Fahrzeugs betriebsfähig verbunden ist, um die Vorderräder zu lenken, wobei das Ausgabegerät mit dem Lenksystem betriebsfähig verbunden ist, um Lenken der Vorderräder basierend auf der in Schritt a) vorgenommenen Bestimmung zu steuern.
Spurhalteassistent nach Anspruch 12, wobei das Lenksystem eine Lenksäule beinhaltet, und wobei das Ausgabegerät konfiguriert ist, um basierend auf der in Schritt a) vorgenommenen Bestimmung ein ausgewähltes Drehmoment auf die Lenksäule anzuwenden.
Spurhalteassistent nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit weiter betriebsfähig ist, um basierend auf Informationen bezüglich eines Istlenkwinkels für das Fahrzeug zu bestimmen, ob das Fahrzeug riskiert, die Spur unbeabsichtigt zu verlassen.
Spurhalteassistent zur Nutzung in einem in einer Spur auf einer Straße fahrenden Fahrzeug, wobei der Spurhalteassistent Folgendes umfasst: eine Steuereinheit; ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät, das positioniert ist, um Informationen bezüglich der Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs an die Steuereinheit zu senden; und ein Ausgabegerät, das konfiguriert ist, um an den Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs eine Rückkopplung zu senden, wobei die Steuereinheit betriebsfähig ist, um: a) zu bestimmen, ob das Fahrzeug riskiert, über eine linke Seite der Spur unbeabsichtigt aus der Spur zu fahren, falls die Steuereinheit bestimmt, dass der Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs beabsichtigt, über eine rechte Seite der Spur aus der Spur zu fahren; b) zu bestimmen, ob das Fahrzeug riskiert, über eine rechte Seite der Spur unbeabsichtigt aus der Spur zu fahren, falls die Steuereinheit bestimmt, dass der Fahrer/die Fahrerin des Fahrzeugs beabsichtigt, über eine linke Seite der Spur aus der Spur zu fahren; und c) den Fahrer/die Fahrerin basierend auf den in den Schritten a) und b) vorgenommenen Bestimmungen über das Ausgabegerät darüber zu benachrichtigen, dass das Fahrzeug riskiert, unbeabsichtigt aus der Spur zu fahren.
Spurzentrierung zur Nutzung in einem in einer Spur auf einer Straße fahrenden Fahrzeug, wobei die Spurzentrierung Folgendes umfasst: ein Spurbegrenzungsdetektionsgerät, das positioniert ist, um die Positionen einer linken Spurbegrenzung auf der Straße auf einer linken Seite des Fahrzeugs und einer rechten Spurbegrenzung auf einer rechten Seite des Fahrzeugs aufzunehmen; ein Lenkassistenzgerät, das konfiguriert ist, um Lenkkorrekturen auf das Fahrzeug anzuwenden; und eine Steuereinheit, die betriebsfähig ist, um basierend auf Informationen vom Spurbegrenzungsdetektionsgerät einen Sollweg zu ermitteln, wobei die Steuereinheit mit dem Lenkassistenzgerät betriebsfähig verbunden ist und das Lenkassistenzgerät anweist, ausgewählte Lenkkorrekturen auf das Fahrzeug anzuwenden, um das Fahrzeug zum Sollweg hin zu lenken, wobei der Sollweg mindestens teilweise darauf basierend ausgewählt wird, ob die Steuereinheit über ausreichende Informationen zum Bestimmen der Positionen beider Spurbegrenzungen oder nur einer der Spurbegrenzungen verfügt.
Spurzentrierung nach Anspruch 16, wobei die Steuereinheit weiter betriebsfähig ist, um den Sollweg teilweise darauf basierend auszuwählen, wie viele der Spurbegrenzungen zum Fahrzeug parallel sind.
Spurzentrierung nach Anspruch 16, wobei die Steuereinheit weiter betriebsfähig ist, um den Sollweg teilweise darauf basierend auszuwählen, ob das Fahrzeug einer der Spurbegrenzungen näher als der anderen ist.
Spurzentrierung nach Anspruch 16, wobei die Steuereinheit weiter betriebsfähig ist, um den Sollweg teilweise darauf basierend auszuwählen, ob der Abstand zwischen den Spurbegrenzungen außerhalb eines ausgewählten Bereichs ist.
Spurzentrierung nach Anspruch 16, wobei der Sollweg aus mehreren Sollwegen ausgewählt wird, die einen ersten Sollweg, der entlang einer Mittellinie der Spur verläuft, einen zweiten Sollweg, der sich in einem Versatzabstand von der linken Spurbegrenzung befindet, und einen dritten Sollweg, der sich in einem Versatzabstand von der rechten Spurbegrenzung befindet, beinhalten.
Spurzentrierung nach Anspruch 20, wobei die Steuereinheit weiter betriebsfähig ist, um: a) zu bestimmen, ob eine erste Menge von Bedingungen erfüllt ist; b) ein erstes Entscheidungsergebnis anhand einer Menge möglicher Entscheidungsergebnisse basierend auf der in Schritt a) vorgenommenen Bestimmung zu bestimmen, wobei die Menge möglicher Entscheidungsergebnisse ein erstes mögliches Entscheidungsergebnis, dem ersten Sollweg zu folgen, ein zweites mögliches Entscheidungsergebnis, dem zweiten Sollweg zu folgen, und ein drittes mögliches Entscheidungsergebnis, dem dritten Sollweg zu folgen, beinhaltet; c) zu bestimmen, ob eine zweite Menge von Bedingungen erfüllt ist; d) ein zweites Entscheidungsergebnis anhand der Menge möglicher Entscheidungsergebnisse basierend auf der in Schritt c) vorgenommenen Bestimmung zu bestimmen; e) ein abschließendes Entscheidungsergebnis mindestens teilweise basierend auf dem ersten und dem zweiten Entscheidungsergebnis zu bestimmen; und f) das Fahrzeug so zu lenken, dass es dem Sollweg folgt, auf den im abschließenden Entscheidungsergebnis Bezug genommen wird.
Spurzentrierung nach Anspruch 16, wobei die Steuereinheit weiter betriebsfähig ist, um beliebige detektierte Spurbegrenzungen als Polynomgleichungen 3. Grades zu modellieren.