WO2007042355A1 - Fahrerassistenzsystem - Google Patents

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Alexander Maass
Tobias Rentschler
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60W30/18172—Preventing, or responsive to skidding of wheels

Definitions

  • the invention relates to a driver assistance system according to the preamble of claim 1.
  • LKS Lane Keeping Support
  • Lane is preferably determined by a predictive video sensor in a range up to about 50m in front of the vehicle.
  • a influenced by the output signal of the video sensor steering and / or Bremsaktorik then provides the tracking.
  • the LKS function places very high demands on operational safety as a result of active intervention in the steering and / or braking system of the vehicle. If there is a risk of the vehicle leaving the detected traffic lane, such a driver assistance system generates warning signals for the driver and / or steering interventions in order to maintain the lane.
  • Particularly advantageous are haptic signals, for example, put the steering wheel in vibration. Since a driver usually includes the steering wheel, he can respond early to this vibration.
  • a method and a device for driver warning are known, wherein the size of the generated warning signal is dependent on the likelihood of inattention of the driver.
  • the driver's degree of inattention is determined by an operating parameter of the vehicle derived. Depending on the degree of suspected inattention, the type and / or intensity of the warning signal are controlled. From this prior art, the generation of a haptic warning signal in the form of a Hintte is known, the strength of which is variable.
  • the invention with the features of claim 1 enables a further improvement of a driver assistance system, in particular by a risk-dependent differentiated embodiment of the haptic warning signals.
  • the invention is based on the recognition that an even greater attention of the driver can be caused by adapting signal parameters of the haptic signal to situation-specific circumstances.
  • the amplitude and / or the frequency of the haptic signal can be adapted to a respective risk situation.
  • the amplitude and / or frequency of the haptic signal can be adapted to the size of the risk.
  • the amplitude and / or frequency of the haptic signal can, for example, be chosen to be greater, up to a predefinable limit, the greater the risk.
  • the respective risk measure is advantageous either from operating parameters of the vehicle and / or signals from the
  • Figure 1 is a diagram showing the torque on the steering wheel of the vehicle as a function of time
  • Figure 2 a diagram showing the
  • Vibration amplitude as a function of time Figure 3: a diagram showing the vibration frequency.
  • LKS Lane Keeping System
  • the LKS system assists the driver in maintaining a selected lane.
  • a warning signal is generated.
  • the warning signal consists of a haptic signal, which is communicated to the driver, for example via the steering wheel.
  • the haptic signal may advantageously be designed as an increasing, directed torque, which acts on the steering column in order to keep the vehicle deviating from the lane on the lane. Simultaneously with the increase in torque can be achieved by adding a time-varying torque to the directional
  • FIG. 1 shows the torque applied by the driver assistance system to the steering wheel or the steering column of the vehicle for correction or warning purposes as a function of time. In the time interval t ⁇ , t5 is expected to be a risk, so that a correction or warning signal is applied in the form of a torque on the steering wheel of the vehicle.
  • a vibration of the steering wheel can be generated.
  • the vibration amplitude can advantageously be made dependent on the level of the risk. So can at a high risk a comparatively large and low
  • a lower amplitude of vibration can be applied. Analogously to FIG. 1, it is again assumed that there is a risk within the time interval t 0, t 5 and not outside this time interval. As a warning against this risk, a vibration is applied to the steering wheel alternatively or in addition to the described directed torque.
  • a high amplitude a2 is applied, which is impressed on the steering wheel in the interval t1, t2. At lower risk, the amplitude is lowered to the lower value al.
  • more than two amplitude levels can also be provided in the case of the vibration amplitude, if a more differentiated consideration of risk levels is intended.
  • the vibration frequency can be varied. This will be explained with reference to the diagram shown in FIG.
  • the diagram again shows the vibration amplitude as a function of time. Furthermore, it is visible that the
  • Vibration signal at different time intervals shows a different frequency.
  • the vibration signal in the time interval t ⁇ , t3 shows a higher frequency f2 than in the time interval t3, t5, in which a lower frequency fl is present.
  • the higher frequency f2 may advantageously be associated with a higher risk in the time interval t0, t3, while the lower frequency f1 is associated with a lower risk.
  • the intensity of the warning signal can advantageously also be adapted to ambient conditions and / or operating parameters of the vehicle, which may possibly lead to an increase in the risk.
  • a more intense warning level (greater torque, greater amplitude, higher frequency, or combinations thereof) can be selected.
  • a more intensive warning level can be selected. Even at high speed of the vehicle, due to the higher risk potential, a more intensive warning level is possible.
  • the intensity of the warning signal can be influenced by further sensor signals that capture environmental data from the surroundings of the vehicle. For example, if the vehicle is driving on a highway to leave its own lane while there is a vehicle on the side lane, this situation involves a larger one
  • a higher intensity or different frequency warning signal or both may be selected.
  • Another example of a higher hazard potential is leaving the own lane on a two-lane highway with oncoming traffic. If the environmental sensors do not detect oncoming traffic, a warning level could be lower

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem mit einer Warneinrichtung für die Erzeugung und Abgabe eines Warnsignals. Die Intensität des Warnsignals ist risikoabhängig festgelegt.

Description

Fahrerassistenzsystem
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fahrerassistenzsysteme mit videobasiertem Lane-Keeping-Support (LKS) werden für einen zukünftigen Serieneinsatz geplant. Unter LKS versteht man dabei die videobasierte Ermittlung der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur, um durch aktives Eingreifen in Lenk- und/oder Bremssystem des Fahrzeugs deren Einhaltung zu gewährleisten. Die
Fahrspur wird dabei vorzugsweise durch einen vorausschauenden Videosensor in einem Bereich bis etwa 50m vor dem Fahrzeug ermittelt. Eine von dem Ausgangssignal des Videosensors beeinflusste Lenk- und/oder Bremsaktorik sorgt dann für die Spurhaltung. Die Funktion LKS stellt durch den aktiven Eingriff in Lenk- und/oder Bremssystem des Fahrzeugs sehr hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit. Besteht ein Risiko, dass das Fahrzeug die erfasste Fahrspur verlässt, erzeugt ein derartiges Fahrerassistenzsystem Warnsignale für den Fahrer und oder Lenkeingriffe, um die Fahrspur einzuhalten. Besonders vorteilhaft sind haptische Signale, die beispielsweise das Lenkrad in Vibration versetzen. Da ein Fahrer in der Regel das Lenkrad umfasst, kann er frühzeitig auf diese Vibration reagieren.
Aus DE 102 10 130 Al sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung bekannt, wobei die Größe des erzeugten Warnsignals abhängig von der Wahrscheinlichkeit der Unaufmerksamkeit des Fahrers ist. Der Grad der Unaufmerksamkeit des Fahrers wird dabei von einer Betriebskenngröße des Fahrzeugs abgeleitet. Je nach dem Grad der vermuteten Unaufmerksamkeit werden Art und/oder Intensität des Warnsignals gesteuert. Aus diesem Stand der Technik ist auch die Erzeugung eines haptischen Warnsignals in Form eines Rütteins bekannt, dessen Stärke veränderbar ist.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht eine weitere Verbesserung eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere durch eine risikoabhängige differenzierte Ausgestaltung der haptischen Warnsignale. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass durch Anpassung von Signalparametern des haptischen Signals an situationsbestimmte Umstände eine noch größere Aufmerksamkeit des Fahrers hervorgerufen werden kann. Besonders vorteilhaft können die Amplitude und/oder die Frequenz des haptischen Signals an eine jeweilige Risikosituation angepasst werden.
Vorteilhaft können beispielsweise Amplitude und/oder Frequenz des haptischen Signals an die Größe des Risikos angepasst werden. Amplitude und/oder Frequenz des haptischen Signals können, beispielsweise, bis zu einem vorgebbaren Grenzwert, umso größer gewählt werden, je größer das Risiko ist. Das jeweilige Risikomaß wird vorteilhaft entweder aus Betriebskenngrößen des Fahrzeugs und/oder aus Signalen von das
Fahrzeugumfeld erfassenden Sensoren abgeleitet.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1 : ein Diagramm mit Darstellung des Drehmoments an dem Lenkrad des Fahrzeugs als Funktion der Zeit;
Figur 2: ein Diagramm mit Darstellung der
Vibrationsamplitude als Funktion der Zeit; Figur 3 : ein Diagramm mit Darstellung der Vibrationsfrequenz.
Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele
Das erfmdungsgemäße Fahrerassistenzsystem ist mit einem warnenden LKS-System (LKS = Lane Keeping System) ausgestattet. Das LKS-System unterstützt den Fahrer bei der Einhaltung einer gewählten Fahrspur. Sobald das Risiko besteht, dass das Fahrzeug die Fahrspur verlässt, wird ein Warnsignal erzeugt. Bevorzugt besteht das Warnsignal aus einem haptischen Signal, das dem Fahrer beispielsweise über das Lenkrad vermittelt wird. Das haptische Signal kann vorteilhaft als anwachsendes, gerichtetes Drehmoment ausgebildet sein, das an der Lenksäule angreift, um das von der Fahrspur abweichende Fahrzeug auf der Fahrspur zu halten. Gleichzeitig mit dem Anwachsen des Drehmoments kann durch Addition eines sich zeitlich ändernden Drehmoments zu dem gerichteten
Moment eine Vibration an dem Lenkrad erzeugt werden. Dies ist für den Fahrer als Vibration spürbar. Diese Vibration kann vorteilhaft einen sinusförmigen Verlauf haben. Durch Variation der Größe des Drehmoments, der Amplitude und der Frequenz der Vibration kann so dem Fahrer eine sehr differenzierte Warnung übermittelt werden. Vorteilhaft wird der Grad bzw. die Intensität der Warnung von der Höhe des Risikos abhängig gemacht. Dies wird im Folgenden anhand von Figur 1 und Figur 2 erläutert. Das in Figur 1 dargestellte Diagramm zeigt das von dem Fahrerassistenzsystem auf das Lenkrad bzw. die Lenksäule des Fahrzeugs zu Korrektur- bzw. Warnzwecken aufgebrachte Drehmoment als Funktion der Zeit. In dem Zeitintervall tθ, t5 ist mit einem Risiko zu rechnen, so dass ein Korrektur- bzw. Warnsignal in Gestalt eines Drehmoments auf das Lenkrad des Fahrzeugs aufgebracht wird. Außerhalb dieses Zeitintervalls tθ, t5 besteht kein Risiko, so dass auf das Lenkrad kein zusätzliches Drehmoment aufgebracht wird. Zum Zeitpunkt tθ wird ein vergleichsweise hohes Risiko erkannt. Um den Fahrer auf dieses Risiko aufmerksam zu machen, wird das Lenkrad mit einem stark wachsenden Drehmoment beaufschlagt, das zu dem Zeitpunkt tl einen vorgebbaren Maximalwert d2 erreicht. Das vergleichsweise hohe Risiko dauert bis zu dem Zeitpunkt t2 an und geht dann in eine niedrigere Risikostufe über. Das als Warnsignal vorgesehene Drehmoment wird entsprechend der Risikostufe angepasst und demzufolge auf den niedrigeren Wert dl abgesenkt, der zu dem Zeitpunkt t3 erreicht wird. Das Ende des Risikos wird zu dem Zeitpunkt erkannt. Das zu Warnzwecken aufgebrachte Drehmoment wird folglich auf den - A -
Wert Null zurückgeführt, der zu dem Zeitpunkt t5 erreicht wird. In der schematischen Darstellung in Figur 1 sind nur zwei Stufen des Drehmoments dargestellt. Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich weitere Abstufungen des Drehmoments vorgesehen sein, wenn eine größere Anzahl von Risikostufen berücksichtigt werden soll.
Alternativ und/oder zusätzlich zu einem Drehmoment kann, beispielsweise durch Aufbringen einer zeitlich variablen Komponente des Drehmoments, eine Vibration des Lenkrads erzeugt werden. Wie aus dem in Figur 2 dargestellten Diagramm hervorgeht, kann die Vibrationsamplitude vorteilhaft von der Höhe des Risikos abhängig gemacht werden. So kann bei einem hohen Risiko eine vergleichsweise große und bei niedrigem
Risiko eine niedrigere Vibrationsamplitude aufgebracht werden. Analog zu Figur 1 werde wiederum angenommen, dass innerhalb des Zeitintervalls tθ, t5 ein Risiko besteht und außerhalb dieses Zeitintervalls nicht. Als Warnung vor diesem Risiko wird alternativ oder zusätzlich zu dem beschriebenen gerichteten Drehmoment eine Vibration auf das Lenkrad aufgebracht. Vorteilhaft wird bei einem hohen Risiko eine hohe Amplitude a2 aufgebracht, die in dem Intervall tl, t2 auf das Lenkrad aufgeprägt wird. Bei geringerem Risiko wird die Amplitude auf den niedrigeren Wert al gesenkt. Selbstverständlich können auch bei der Vibrationsamplitude wiederum mehr als zwei Amplitudenstufen vorgesehen sein, wenn eine stärker differenzierte Berücksichtigung von Risikostufen beabsichtigt ist.
Vorteilhaft kann weiterhin auch, alternativ oder in Kombination mit einer Änderung der Größe des Drehmoments oder dessen Amplitude, die Vibrationsfrequenz variiert werden. Dies wird anhand des in Figur 3 dargestellten Diagramms erläutert. Das Diagramm zeigt wiederum die Vibrationsamplitude als Funktion der Zeit. Weiterhin ist sichtbar, dass das
Vibrationssignal in unterschiedlichen Zeitintervallen eine unterschiedliche Frequenz zeigt. So zeigt das Vibrationssignal in dem Zeitintervall tθ, t3 eine höhere Frequenz f2 als in dem Zeitintervall t3, t5, in dem eine niedrigere Frequenz fl vorliegt. Dabei kann die höhere Frequenz f2 vorteilhaft einem höheren Risiko in dem Zeitintervall tθ, t3 zugeordnet sein, während die niedrigere Frequenz fl einem niedrigeren Risiko zugeordnet ist. Neben der Anpassung an die Größe des Risikos kann die Intensität des Warnsignals vorteilhaft auch noch an Umfeldbedingungen und/oder Betriebsparameter des Fahrzeugs angepasst werden, die möglicherweise zu einer Erhöhung des Risikos führen können. So kann beispielsweise bei einem durch entsprechende Sensoren erkannten schlechten Straßenzustand oder bei feuchter Fahrbahnoberfläche eine intensivere Warnstufe (größeres Drehmoment, größere Amplitude, höhere Frequenz, bzw. Kombinationen davon) gewählt werden. Weiterhin kann bei hohem Geräuschpegel in dem Innenraum des Fahrzeugs eine intensivere Warnstufe gewählt werden. Auch bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, wegen des höheren Risikopotentials, eine intensivere Warnstufe möglich.
Vorteilhaft kann die Intensität des Warnsignals durch weitere Sensorsignale beeinflusst werden, die Umfelddaten aus der Umgebung des Fahrzeugs erfassen. Tendiert das Fahrzeug beispielsweise auf einer Autobahn zum Verlassen der eigenen Spur, während sich auf der Nebenspur ein Fahrzeug befindet, beinhaltet diese Situation ein größeres
Risikopotential als bei leerer Nachbarspur. Infolgedessen kann ein Warnsignal mit höherer Intensität oder anderer Frequenz oder beides gewählt werden. Ein anderes Beispiel für ein höheres Gefährdungspotential ist das Verlassen der eigenen Spur auf einer zwei Fahrspuren umfassenden Landstraße mit Gegenverkehr. Falls die Umfeldsensoren keinen Gegenverkehr erfassen, könnte eine Warnstufe niedrigerer
Intensität oder anderer Frequenz oder beides gewählt werden.

Claims

Ansprüche
1. Fahrerassistenzsystem mit einer Warneinrichtung für die Erzeugung und Abgabe eines Warnsignals, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Warnsignals risikoabhängig festgelegt ist.
2. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal ein haptisches Signal ist.
3. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das haptische Signal ein auf die Lenksäule wirkendes Drehmoment ist.
4. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment risikoabhängig stufenweise veränderbar ist.
5. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Drehmoment eine zeitlich veränderbare Drehmomentkomponente überlagerbar ist.
6. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Drehmomentkomponente risikoabhängig veränderbar ist.
7. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Drehmomentkomponente risikoabhängig veränderbar ist.
8. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs, wie insbesondere Geräuschpegel in dem Innenraum, Geschwindigkeit des Fahrzeugs, veränderbar ist.
9. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal von Umfeldbedingungen des Fahrzeugs abhängig ist.
10. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal von dem Straßenzustand abhängig ist.
11. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal von erfassten Fremdfahrzeugen abhängig ist.
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