WO2003076250A1 - Querführungssystem für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2003076250A1
WO2003076250A1 PCT/DE2002/003807 DE0203807W WO03076250A1 WO 2003076250 A1 WO2003076250 A1 WO 2003076250A1 DE 0203807 W DE0203807 W DE 0203807W WO 03076250 A1 WO03076250 A1 WO 03076250A1
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WO
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guidance system
adjusting element
vehicle
motor vehicle
adjusting
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/003807
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Heinebrodt
Goetz Braeuchle
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2003076250A1 publication Critical patent/WO2003076250A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/08—Lane monitoring; Lane Keeping Systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/08—Lane monitoring; Lane Keeping Systems
    • B60T2201/087—Lane monitoring; Lane Keeping Systems using active steering actuation

Definitions

  • the invention relates to a transverse guidance system for a motor vehicle, having a sensor device for detecting the actual position of the vehicle relative to the limits of the lane being traveled, a specification device for a setpoint value for the transverse position and a processing device for outputting an output signal determined by the target / actual comparison ,
  • a transverse guide system is to be understood here to mean that part of an ADAS system that relates to this transverse guide support.
  • data are determined which indicate the actual state of the vehicle, e.g. B. the actual position relative to the traffic lane, the angle between the vehicle axis or the direction of movement and the lane edges, the lateral speed, etc. The data obtained is used to generate the. Vehicle movement is predicted, and the predicted movement or position of the vehicle is compared to an "optimal" target movement. An output signal is generated from the result of this comparison.
  • the output signal can simply consist of a lane departure warning for the driver if the target / actual deviation exceeds certain tolerance limits, or an actuating signal for an actuator that intervenes in the vehicle's steering system, be it that To support the driver with an additional steering torque or a superimposed steering angle or to carry out a completely autonomous lateral guidance that no longer requires driver intervention.
  • the object of the invention is to provide a transverse guidance system which better takes into account the driver's individual wishes and preferences.
  • This task is in accordance with the invention in a transverse guidance system.
  • the one The type mentioned above is solved in that the default device has an adjusting element for manually adjusting a lateral deviation of the desired value from the center of the track.
  • the setpoint for the transverse position of the vehicle does not necessarily have to correspond to the center of the track, but it can - at least within certain limits - deviate from the center of the track on both sides, the driver being able to select this deviation as desired using the adjusting element , In this way, the driver is given the opportunity, depending on motivation or traffic situation, to drive more or less sideways to the middle of the lane. This complies in particular with the tendency observed in many motorists to drive sideways when driving in convoys on motorways so that they can look past the vehicle in front.
  • the adjusting element is formed by an adjusting wheel which is attached to the steering wheel of the vehicle in such a way that it can be adjusted by the driver, for example with the aid of the thumb, without the driver having to take his hand off the steering wheel.
  • the setting element contains a pulse generator which, when the setting element is actuated, generates a number of pulses which is dependent on the extent or duration of the actuation
  • the presetting device contains a memory in which the current desired value is stored, as well as one Device for increasing or decreasing the stored setpoint according to the number of pulses supplied by the setting element.
  • the pulse generator Each time the setting wheel is rotated by a certain angle increment, the pulse generator generates a pulse for adjusting the setpoint in one way or another. direction depending on the direction of rotation of the setting wheel. If the memory in the default device is a non-volatile memory, the last setpoint value can be maintained even after the system has been switched off or after the ignition of the vehicle has been switched off. Alternatively, however, it is also possible to set the setpoint to a fixed, predetermined initial value when the ignition or the transverse guide system is switched on, for example to the middle of the track.
  • the setting element at the same time forms a switch for activating and deactivating the transverse guidance system or the entire ADAS.
  • the setting element formed by a setting wheel can be designed such that a switching pulse is triggered by pressing the setting wheel (perpendicular to the axis), which either activates or deactivates the system depending on the operating state.
  • Setting wheels with an integrated switching function are known as such and are used, for example, for a roller mouse for computers or for function selection wheels on devices in entertainment electronics (e.g. video cameras). The combination of the switching and setting functions enables particularly ergonomic operation of the system.
  • the lateral deviation set with the aid of the setting element can also be dynamically adapted to the width of the lane detected with the aid of the sensor device, so that the lane is not left when a lane narrows, for example at construction sites a very large lateral deviation was set.
  • the setpoint set with the aid of the setting element can also be used to control other systems of the vehicle, for example for systems for detecting and / or avoiding a blind spot in rear-view mirrors, radar sensors and the like, for a lane change assistance system or for a radar-based distance control system ( Automotive Cruise Control; ACC).
  • the information about the lateral deviation from the center of the lane can help to improve the distinction between vehicles in one's own lane and vehicles in neighboring lanes and / or to optimize the location of the radar sensor or the location depth (eg when cornering).
  • FIG. 1 is a block diagram of a lateral guidance system for a motor vehicle
  • Fig. 3 is a schematic representation of the structure of the Elnstellele-.
  • FIG. 1 a top view of a motor vehicle 10 is shown schematically, which travels somewhat offset to the lane 12 on a lane of a road defined by boundaries 14.
  • the longitudinal axis 16 of the motor vehicle 10 is shown in dash-dot lines, and the lateral deviation between the longitudinal axis 16 and the track center 12 is denoted by Y.
  • the motor vehicle 10 is equipped with an ADAS system which, as a subsystem, comprises a lateral guidance system with the following components, shown in the form of a block diagram: a sensor device formed by a video camera 18 and an image processing system 20, a specification device 22 for specifying a desired value for the transverse position of the motor vehicle 10, a processing device 24 and a steering actuator 26 which is controlled by an output signal A of the processing device 24 and which intervenes in the vehicle steering in order to regulate the transverse position of the motor vehicle 10 to the desired value.
  • a sensor device formed by a video camera 18 and an image processing system 20
  • a specification device 22 for specifying a desired value for the transverse position of the motor vehicle 10
  • a processing device 24 and a steering actuator 26 which is controlled by an output signal A of the processing device 24 and which intervenes in the vehicle steering in order to regulate the transverse position of the motor vehicle 10 to the desired value.
  • the actual position of the vehicle in the direction transverse to the longitudinal axis 16 is detected in the example shown with the sensor device formed by the video camera 18 and the image processing unit 20. (With this "actual position” it can The position at a future point in time, which is predicted from the movement data.)
  • the image processing unit 20 evaluates the video image recorded by the camera in order to recognize the limits 14 and the position of the motor vehicle 10 relative to these limits.
  • This embodiment of the sensor device is only to be understood as an example and can be replaced, for example, by magnetic sensors which detect magnetic markings for the road boundaries. Likewise, the road boundaries could also be marked with the help of reflectors, which are detected by a radar system of the vehicle.
  • the track width and the position of the track gap 12 can also be determined from this data.
  • the sensor device 20 is therefore able to transmit the actual position of the motor vehicle 10, expressed by an actual value Yact for the lateral deviation Y, to the processing device 24.
  • the processing device 24 On the basis of a comparison of the actual value Yact with the setpoint Yset, the processing device 24 then forms the output signal A, which is transmitted to the steering actuator 26.
  • the setpoint Ysetpoint is also expressed as a lateral deviation from the track center 12. For example, positive values of Ysoll correspond to a deviation to the right of the center of the track 12 and negative values correspond to a deviation to the left of the center of the track.
  • the specification device 22 contains a memory 28, in which the currently valid setpoint is stored.
  • the setting device 22 also includes an adjusting element 30 which is arranged on the steering wheel of the vehicle and by means of which the stored setpoint value can be changed. In this way, the driver of the motor vehicle 10 can select the lateral deviation Y individually according to his personal preferences or needs.
  • the specification device 22 can be designed such that it modifies the setting made by the driver or limits the setting range. For example, it is expedient to limit the setting range as a function of the width of the lane measured with the aid of the sensor device and the known vehicle width so that the vehicle always maintains a sufficient safety distance from the lane boundaries.
  • the setting made with the aid of the setting element 30 does not indicate the lateral deviation Y in a fixed unit of length, but rather as a percentage value based on the width of the lane or on the excess width of the lane, ie the difference between Track width and vehicle width.
  • the target value stored in the memory 28 would be adjusted automatically if the track width changes without the driver having to adjust the setting element 30.
  • Figures 2 and 3 show an example of. an ergonomically particularly favorable arrangement and design of the setting element 30 on the steering wheel 32 of the vehicle.
  • the adjusting element 30 has an adjusting wheel 36 which is embedded in a spoke 34 of the steering wheel 32 in such a way that it can be actuated by the driver with the thumb of the left hand when the driver has his hands in the usual steering position on the steering wheel ,
  • the adjusting wheel 36 can be rotated to the right or to the left, so that the driver can immediately intuitively grasp that a rotation of the adjusting wheel 36 to the right displaces the desired value for the lateral deviation Y to the right and a turn to the left causes a setpoint shift to the left.
  • the adjusting wheel 36 is rotatably mounted in the upper part of a two-part housing 40.
  • a pulse generator 44 is attached, which scans a finely graduated angular pitch 46 of the setting wheel 36. If the setting wheel 36 is rotated in one direction or the other, the pulse generator 44 supplies a pulse each time a marking of the angular pitch 46 is passed, which is transmitted via a line L 1 to the presetting device 22 and there an increase or decrease in the desired value by a certain amount Increment.
  • the pulse generator 44 is designed in such a way that it can also detect the direction of rotation of the adjusting wheel 36 and, depending on the direction of rotation, outputs either a positive or a negative pulse, so that the specification device 22 can decide in which direction the setpoint must be adjusted. Alternatively, it is of course also possible to separately detect the direction of rotation of the setting wheel 36 and to transmit it to the specification device 22.
  • the upper part 38 of the housing 40 is movable relative to the lower part 42 and is held at a distance from it by springs 48.
  • Contacts 50, 52 on the upper part 38 and the lower part 42 together form a switch which can be closed by exerting pressure on the upper part 38 via the adjusting wheel 36.
  • This switch is a pushbutton switch that, when actuated, sends a switching pulse via line L2 to the default direction 22 transmitted.
  • This switching pulse is forwarded to the processing device 24 and effects the deactivation of the system if it was active or the activation of the system if it was inactive.
  • the transverse guidance system can be switched on and off in a particularly ergonomic manner with the aid of a single control element and adjusted with regard to the lateral deviation Y. Since the pulse generator 44 is arranged on the lower vertex of the adjusting wheel 36, the relative movement between the upper part 38 and the lower part 42 does not lead to the triggering of pulses on the line L1 when the switch is closed.
  • the specification device 22 and the processing device 24 are shown in FIG. 1 as separate blocks, but can optionally be formed by a single microcomputer. Conversely, it is also possible to combine the setting device 22 with the setting element 30 to form a unit which is arranged on the steering wheel 32.
  • a bus system for example a GAN bus, is expediently used for the communication between the different system components.

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Abstract

Querführungssystem für ein Kraftfahrzeug (10), mit einer Sensoreinrichtung (18, 20) zur Erfassung der Ist-Position des Fahrzeugs relativ zu den Grenzen (14) der befahrenen Spur, einer Vorgabeeinrichtung (22) für einen Sollwert der Querposition und einer Verarbeitungseinrichtung (24) zur Ausgabe eines durch Soll/ Ist-Vergleich bestimmten Ausgangssignals (A), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabeeinrichtung (22) ein Einstellelement (30) zur manuellen Einstellung einer lateralen Abweichung (Y) des Sollwertes von der Spurmitte (12) aufweist.

Description

QUERFUHRUNGSSYSTEM FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft, ein Querfuhrungssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung der Ist-Position des Fahrzeugs relativ zu den Grenzen der befahrenen Spur, einer Vorgabeeinrichtung für einen Sollwert der Querposition und einer Verarbeitungseinrichtung zur Ausgabe eines durch Soll/ Ist- Vergleich bestimmten Ausgangssignals.
In' Kraftfahrzeugen werden zunehmend Systeme eingesetzt, die den Fahrer bei der Fahrzeugführung unterstützen oder ihm spezielle Fahrmanöver erleichtern (Advanced Driver Assistance Systems; ADAS). Eine Funktion dieser Systeme ist die Querführungsunterstützung (Lane Keeping Support; LKS). Unter einem Querfühi-ungssystem soll hier derjenige Teil eines ADAS-Systems verstanden werden, der sich auf diese Querführungsunterstützung bezieht. Im Rahmen dieses Querführungssystems werden Daten ermittelt, die den Istzustand des Fahrzeugs angeben, z. B. die Ist-Position relativ zu der befahrenen Fahrspur, den Winkel zwischen der Fahrzeugachse bzw. der Bewegungsrichtung und den Fahr- bahnrändern, die Quergeschwindigkeit, etc. Aus den gewonnenen Daten wird die. Fahrzeugbewegung vorhergesagt, und die vorhergesagte Bewegung oder Position des Fahrzeugs wird mit einer "optimalen" Soll-Bewegung verglichen. Aus dem Ergebnis dieses Vergleichs wird ein Ausgangssignal generiert. Je nach Funktionsumfang des Systems kann das Ausgangssignal einfach in einer Spur- verlassenswarnung für den Fahrer bestehen, wenn die Soll/Ist-Abweichung bestimmte Toleranzgrenzen überschreitet, oder in einem Stellsignal für einen Aktor, der in der Lenkungssystem des Fahrzeugs eingreift, sei es um den Fahrer durch ein zusätzliches Lenkdrehmoment oder einen überlagerten Lehkwinkel zu unterstützen oder um eine völlig autonome Querführung durclizuführen, die keinen Eingriff des Fahrers mehr erfordert.
AUFGABE, LÖSUNG UND VORTEILE DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Querfuhrungssystem zu schaffen, das den in- dMduellen Wünschen und Vorlieben des Fahrers besser Rechnung trägt.
Diese Aufgabe wird erfϊndungsge äß bei einem Querfuhrungssystem. der ein- gangs genannten Art dadurch gelöst, da_ß die Vorgabeeinrichtung ein Einstellelement zur manuellen Einstellung einer lateralen Abweichung des Sollwertes von der Spurmitte aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen System muß somit der Sollwert für die Querposition des Fahrzeugs nicht zwangsläufig der Spurmitte entsprechen, sondern er kann - zumindest innerhalb gewisser Grenzen - nach beiden Seiten von der Spurmitte abweichen, wobei diese Abweichung vom Fahrer mit Hilfe des Einstellelements nach Wunsch gewählt werden kann. Auf diese Weise wird dem Fahrer die Möglichkeit geboten, je nach Motivation oder Verkehrssituation mehr oder weniger weit seitlich versetzt zur Spurmitte zu fahren. Dies kommt insbesondere der bei vielen Kraftfahrern beobachteten Tendenz entgegen, bei Kolonnenfahrten auf Autobahnen stark seitlich versetzt zu fahren, um am vorausfahrenden Fahrzeug vorbeischauen zu können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Einstellelement durch ein Stell- rad gebildet, das so am Lenkrad des Fahrzeugs angebracht ist, daJ3 es vom Fahrer, beispielsweise mit Hilfe des Daumens, verstellt werden kann, ohne daj3 der Fahrer die Hand vom Lenkrad zu nehmen braucht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das Einstellelement ei- nen Impulsgeber, der bei Betätigung des Einstellelements eine von dem Ausmaß oder der Dauer der Betätigung abhängige Anzahl von Impulsen erzeugt, und die Vorgabeeinrichtung enthält einen Speicher, in dem der aktuelle Sollwert gespeichert ist, sowie eine Einrichtung zum Erhöhen oder Verringern des gespeicherten Sollwertes entsprechend der Anzahl der vom Einstellelement gelieferten Im- pulse. Auf diese Weise läßt sich mit geringem mechanischen Aufwand eine genaue und stabile Einstellung des Sollwertes erreichen. Im Prinzip läßt sich so ein beliebig groj3er Einstellbereich und eine beliebig hohe Auflösung realisieren, ohne daß das Einstellelement selbst große Abmessungen zu haben braucht oder über große Distanzen verstellt werden muß. Beispielsweise kann ein als Stellrad ausgebildetes Einstellelement endlos in beiden Richtungen gedreht werden. Bei jeder Drehung des Stellrades um ein bestimmtes Winkelinkrement erzeugt der Impulsgeber einen Impuls zur Verstellung des Sollwertes in der einen oder ande- ren Richtung, je nach Drehrichtung des Stellrades. Wenn der Speicher in der Vorgabeeinrichtung ein nichtflüchtiger Speicher ist, kann der zuletzt eingestellte Sollwert auch nach dem Abschalten des Systems oder nach dem Abschalten der Zündung des Fahrzeugs gehalten werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Sollwert beim Einschalten der Zündung bzw. des Querführungssystems auf einen fest vorgegebenen Anfangswert zu setzen, beispielsweise auf die Spurmitte.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bildet das Einstellelement zu- gleich einen Schalter zum Aktivieren und Deaktivieren des Querführungssystems oder des gesamten ADAS. Beispielsweise kann das durch ein Stellrad gebildete Einstellelement so ausgebildet sein, daß durch einen Druck auf das Stellrad (senkrecht zur Achse) ein Schaltimpuls ausgelöst wird, der das System je nach Betriebszustand entweder aktiviert oder deaktiviert. Stellräder mit inte- grierter Schaltfunktion sind als solche bekannt und werden beispielsweise bei einer Rollmaus für Computer oder bei Funktionswahlrädchen an Geräten der Unterhaltungselektronik (z.B. Videokameras) eingesetzt. Durch die Kombination der Schalt- und Einstellfunktion wird eine besonders ergonomische Bedienung des Systems ermöglicht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die mit Hilfe des Einstellelements eingestellte laterale Abweichung auch dynamsich an die mit Hilfe der Sensoreinrichtung erfaßte Breite der Fahrspur angepaßt werden, so daß bei einer Spurverengung, beispielsweise an Baustellen, die Spur auch dann nicht ver- lassen wird, wenn eine sehr große laterale Abweichung eingestellt war.
Der mit Hilfe des Einstellelements eingestellte Sollwert kann auch zur Steuerung anderer Systeme des Fahrzeugs benutzt werden, beispielsweise für Systeme zur Erfassung und/oder Vermeidung eines toten Winkels bei Rückspiegeln, Radar- sensoren und dergleichen, für ein Spurwechsel-Assistenzsystem oder für ein radargestütztes Abstandsregelsystem (Automotive Cruise Control; ACC). Im letzteren Fall kann die Information über die laterale Abweichung von der Spurmitte dazu beitragen, die Unterscheidung zwischen Fahrzeugen auf der eigenen Fahrspur und Fahrzeugen auf Nachbarspuren zu verbessern und/oder den Ortungs- bereich des Radarsensors oder die Ortungstiefe (z.B. bei Kurvenfahrten) zu optimieren. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Querführungssystems für ein Kraftfahrzeug;
Fig. 2 ein Beispiel für die Anordnung eines Einstellelements für das Querfuhrungssystem am Lenkrad des Kraftfahrzeugs; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaus des Elnstellele- ents.
BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
In Figur 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 10 in der Draufsicht dargestellt, das etwas versetzt zur Spurmltte 12 auf einer durch Grenzen 14 definierten Fahrbahnspur einer Straße fährt. Die Längsachse 16 des Kraftfahrzeugs 10 ist strichpunktiert eingezeichnet, und die laterale Abweichung zwischen der Längsachse 16 und der Spurmitte 12 ist mit Y bezeichnet.
Das Kraftfahrzeug 10 ist mit einem ADAS-System ausgerüstet, das als Teilsystem ein Querfuhrungssystem mit den folgenden, in Form eines Blockdiagramms dargestellten Komponenten umfaßt: eine durch eine Videokamera 18 und ein Bildverarbeitungssystem 20 gebildete Sensoreinrichtung, eine Vorgabeeinrichtung 22 zur Vorgabe eines Sollwertes für die Querposition des Kraftfahr- zeugs 10, eine Verarbeitungseinrichtung 24 und ein Lenkungsstellglied 26, das durch ein Ausgangssignal A der Verarbeitungseinrichtung 24 angesteuert wird und in die Fahrzeuglenkung eingreift, um die Querposition des Kraftfahrzeugs 10 auf den Sollwert zu regeln.
Die Ist-Position des Fahrzeugs in der Richtung quer zur Längsachse 16 wird im gezeigten Beispiel mit der durch die Videokamera 18 und die Bildverarbeitungseinheit 20 gebildeten Sensoreinrichtung erfaßt. (Bei dieser "Ist-Position" kann es sich auch um die Position zu einem zukünftigen Zeitpunkt handeln, die aus den Bewegungsdaten vorhergesagt wird.) Dazu wertet die Bildverarbeitungseinheit 20 das von der Kamera aufgenommene Videobild aus, um die Grenzen 14 und die Lage des Kraftfahrzeugs 10 relativ zu diesen Grenzen zu erkennen. Diese Ausführungsform, der Sensoreinrichtung ist lediglich als Beispiel zu verstehen und kann beispielsweise durch Magnetsensoren ersetzt werden, die magnetische Markierungen für die Fahrbahngrenzen erfassen. Ebenso könnten die Fahrbahngrenzen auch mit Hilfe von Reflektoren markiert werden, die von einem Radarsystem des Fahrzeugs erfaßt werden.
Wenn die Lage beider Grenzen 14 relativ zum Kraftfahrzeug 10 bekannt ist, läßt sich aus diesen Daten auch die Spurbreite sowie die Lage der Spurmltte 12 ermitteln. Die Sensoreinrichtung 20 ist daher in der Lage, die Ist-Position des Kraftfahrzeugs 10, ausgedrückt durch einen Ist-Wert Yist für die laterale Abwei- chung Y, an die Verarbeitungseinrichtung 24 zu übermitteln. Anhand eines Vergleichs des Ist-Wertes Yist mit dem Sollwert Ysoll bildet die Verarbeitungseinrichtung 24 dann das Ausgangssignal A, das an das Lenkungsstellglied 26 übermittelt wird. Der Sollwert Ysoll wird ebenfalls als laterale Abweichung von der Spurmitte 12 ausgedrückt. Beispielsweise entsprechen positive Werte von Ysoll einer Abweichung nach rechts von der Spurmitte 12 und negative Werte einer Abweichung nach links von der Spurmitte.
Die Vorgabeeinrichtung 22. enthält einen Speicher 28, in dem jeweils der augenblicklich gültige Sollwert gespeichert ist. Zu der Vorgabeeinrichtung 22 gehört weiterhin ein am Lenkrad des Fahrzeugs angeordnetes Einstellelement 30, mit dem der gespeicherte Sollwert veränderbar ist. Auf diese Weise kann der Fahrer des Kraftfährzeugs 10 die laterale Abweichung Y individuell nach seinen persönlichen Vorlieben oder Bedürfnissen wählen. Allerdings kann die Vorgabeeinrichtung 22 so ausgelegt sein, daß sie die vom Fahrer vorgenommene Einstellung modifiziert oder den Einstellbereich begrenzt. Beispielsweise ist es zweckmäßig, den Einstellbereich in Abhängigkeit von der mit Hilfe der Sensoreinrichtung gemessenen Breite der Spur und der bekannten Fahrzeugbreite so zu begrenzen, daß das Fahrzeug stets einen ausreichenden Sicherheitsabstand zu den Spurgrenzen einhält. Ebenso ist es denkbar, daß die mit Hilfe des Einstellelements 30 vorgenommene Einstellung die laterale Abweichung Y nicht in einer festen Längeneinheit angibt, sondern als Prozentwert bezogen auf die Breite der Fahrspur oder auf den Breitenüberschuß der Fahrspur, d.h., die Differenz zwischen- Spurbreite und Fahrzeugbreite. In diesem Fall würde der im Speicher 28 gespeicherte Sollwert automatisch angepaßt, wenn sich die Spurbreite ändert, ohne daß der Fahrer das Einstellelement 30 verstellen muß.
Figuren 2 und 3 zeigen ein Beispiel für . eine ergonomisch besonders günstige Anordnung und Gestaltung des Einstellelements 30 am Lenkrad 32 des Fahrzeugs. Bei diesem Beispiel weist das Einstellelement 30 ein Stellrad 36 auf, das so in eine Speiche 34 des Lenkrads 32 eingelassen ist, daß es vom Fahrer mit dem Daumen der linken Hand betätigt werden kann, wenn der Fahrer die Hände in der üblichen Lenkposition am Lenkrad hat. Wenn sich das Lenkrad 32 in der Geradeaus-Stellung befindet, ist das Stellrad 36 nach rechts oder nach links drehbar, so daß für den Fahrer sofort intiutiv erfaßbar ist, daß eine Drehung des Stellrades 36 nach rechts eine Verschiebung des Sollwertes für die laterale Abweichung Y nach rechts und eine Drehung nach links eine Sollwertverschie- bung nach links bewirkt.
Wie Figur 3 zeigt, ist das Stellrad 36 drehbar im Oberteil eines zweiteiligen Gehäuses 40 gelagert. Im Unterteil 42 des Gehäuses 40 ist ein Impulsgeber 44 angebracht, der eine feinstufige Winkelteilung 46 des Stellrades 36 abtastet. Wenn das Stellrad 36 in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, liefert der Impulsgeber 44 bei jedem Durchgang einer Markierung der Winkelteilung 46 einen Impuls, der über eine Leitung Ll an die Vorgabeeinrichtung 22 übermittelt wird und dort eine Erhöhung oder Verringerung des Sollwertes um ein bestimmtes Inkrement bewirkt. Der Impulsgeber 44 ist so ausgelegt, daß er auch die Dreh- richtung des Stellrades 36 erfassen kann und je nach Drehrichtung entweder einen positiven oder einen negativen Impuls ausgibt, so daß die Vorgabeeinrichtung 22 entscheiden kann, in welcher Richtung der Sollwert verstellt werden muß. Wahlweise ist es selbstverständlich auch möglich, die Drehrichtung des Stellrades 36 gesondert zu erfassen und an die Vorgabeeinrichtung 22 zu über- mittein.
Das Oberteil 38 des Gehäuses 40 ist relativ zu dem Unterteil 42 beweglich und ist durch Federn 48 auf Abstand zu diesem gehalten. Kontakte 50, 52 an dem Oberteil 38 und dem Unterteil 42 bilden zusammen einen Schalter, der ge- schlössen werden kann, indem über das Stellrad 36 ein Druck auf das Oberteil 38 ausgeübt wird. Bei diesem Schalter handelt es sich um einen Tastschalter, der bei Betätigung einen Schaltimpuls über eine Leitung L2 an die Vorgabeein- richtung 22 übermittelt. Dieser Schaltimpuls wird an die Verarbeitungseinrichtung 24 weitergeleitet und bewirkt die Deaktivierung des Systems, wenn es aktiv war, oder die Aktivierung des Systems, sofern es inaktiv war. Auf diese Weise läßt sich das Querfuhrungssystem in besonders ergonomischer Weise mit Hilfe eines einzigen Bedienelements ein- und ausschalten und hinsichtlich der lateralen Abweichung Y einstellen. Da der Impulsgeber 44 am unteren Scheitel des Stellrades 36 angeordnet ist, führt die Relativbewegung zwischen Oberteil 38 und Unterteil 42 beim Schließen des Schalters nicht zur Auslösung von Impulsen auf der Leitung Ll .
Die Vorgabeeinrichtung 22 und die Verarbeitungseinrichtung 24 sind in Figur 1 als getrennte Blöcke dargestellt, können jedoch wahlweise durch einen einzigen Mikrocomputer gebildet werden. Umgekehrt ist es auch möglich, die Vorgabeeinrichtung 22 mit dem Einstellelement 30 zu einer Einheit zu kombinieren, die am Lenkrad 32 angeordnet ist. Für die Kommunikation zwischen den verschiedenen Systemkomponenten wird zweckmäßig ein Bussystem, beispielsweise ein GAN- Bus eingesetzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Querfuhrungssystem für ein Kraftfahrzeug (10), mit einer Sensor einrichtung (18, 20) zur Erfassung der Ist-Position des Fahrzeugs relativ zu den Grenzen (14) der befahrenen Spur, einer Vorgabeeinrichtung (22) für einen Sollwert der Querposition und einer Verarbeitungseinrichtung (24) zur Ausgabe eines durch Soll/ Ist- Vergleich bestimmten Ausgangssignals (A), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabeeinrichtung (22) ein Einstellelement (30) zur manuellen Einstellung einer lateralen Abweichung (Y) des Sollwertes von der Spurmltte (12) aufweist.
2. Querfuhrungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (30) am Lenkrad (32) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist.
3. Querfuhrungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (30) in Daumenreichweite an einer Speiche (34) des Lenkrades
(32) angeordnet ist.
4. Querfühi-ungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (30) bei in der Geradeaus-Stellung befindlichem Lenk- rad (32) nach links und rechts verstellbar ist.
5. Querfuhrungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (30) ein Stellrad (36) aufweist.
6. Querfuhrungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (30) mit einem Schalter (50, 52) zum Aktivieren/Deaktivieren des Querführungssystems kombiniert ist.
7. Querfuhrungssyste nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeich- net, daß der Schalter (50, 52) ein Tastschalter ist, der durch Bewegung des
Stellrades (36) quer zu seiner Drehachse betätigbar ist.
8. Querfuhrungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (30) einen Impulsgeber (44) aufweist und daß die Vorgabeeinrichtung (22) einen Speicher (28) zur Speicherung des aktuellen Sollwertes und eine Einrichtung zur Erhöhung oder Verringerung des gespeicherten Sollwertes entsprechend den Impulsen des Impulsgebers (44) auf- weist.
9. Querfuhrungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (28) ein nichtflüchtiger Speicher ist.
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