WO2020015969A1 - Adaptives spurhaltesystem - Google Patents

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WO2020015969A1
WO2020015969A1 PCT/EP2019/067046 EP2019067046W WO2020015969A1 WO 2020015969 A1 WO2020015969 A1 WO 2020015969A1 EP 2019067046 W EP2019067046 W EP 2019067046W WO 2020015969 A1 WO2020015969 A1 WO 2020015969A1
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lane
lane keeping
vehicle
commercial vehicle
module
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PCT/EP2019/067046
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Hagen LAYER
Thomas Hackl
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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Publication date
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Priority to CN201980047162.1A priority patent/CN112512901B/zh
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    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/53—Road markings, e.g. lane marker or crosswalk

Definitions

  • the present invention relates to an adaptive lane keeping system and a method for adaptively holding a commercial vehicle in a lane and
  • Driver assistance systems are becoming increasingly important - especially with regard to increasing autonomous driving.
  • a driver is given a torque on the steering wheel based on environmental analyzes. Associated with this is a resistance that the driver feels as a counterforce on the steering wheel and that the driver must overcome in order to prevent the intervention of the driver
  • Lane keeping system for example to change a direction of travel of the vehicle. If the driver yields to this torque, the vehicle autonomously steers onto a predetermined driving line.
  • Such lines are generally easy to detect by cameras and the system can maintain a predetermined distance from the specifically detected line.
  • the present invention relates to an adaptive lane keeping system with an input module, an evaluation module, a lane keeping module and one
  • the input module is designed to input sensor data from at least one sensor that is designed to detect an environment (or environment) of the commercial vehicle.
  • the evaluation module is designed to evaluate the sensor data in order to determine a relative position of the commercial vehicle on a roadway.
  • the lane keeping module is designed to control a steering system of the commercial vehicle based on a lane keeping profile that is to be controlled
  • Torque on a steering wheel of the commercial vehicle is defined to hold a
  • the change module is designed to change the
  • Lane Keeping Profile in response to a change in the detected environment.
  • the adaptive lane keeping system is particularly suitable for commercial vehicles, although it is not intended to be limited to commercial vehicles. It can also be used for other vehicles.
  • the term “lane keeping profile” defines a connection (e.g. a continuous or discrete function or assignment, a tabular assignment, etc.) between a torque acting on the steering wheel (in particular its absolute amount) and a position of the vehicle perpendicular to the direction of travel.
  • the lane keeping profile can in particular comprise a linear or non-linear assignment of the torque to a position of the commercial vehicle perpendicular to the direction of travel.
  • a linear assignment is characterized by a constant increase, while a
  • Lane keeping profile can also be linear in sections, with the rise suddenly changing at certain positions.
  • the input torque is intended to cause a driver to correct the vehicle position or to carry it out on its own if the driver does not exert any torque on the steering wheel. For example, if the position of the vehicle changes and z.
  • Torque-related force can be introduced into the steering system at various positions as long as this force can be felt by the driver as torque on the steering wheel.
  • the adaptive lane keeping system controls for example, in
  • the input torque has different signs for deviations of the vehicle to the right or left (acts in opposite directions).
  • the absolute amount of torque has a minimum, one
  • Driving line defined (up to a tolerance of ⁇ 10%), to which the vehicle automatically adapts if the driver does not intervene.
  • the route can therefore correspond to a driver request.
  • Various sensors can be used for position determination or all-round detection, e.g. Radar systems, lidar systems, ultrasound systems,
  • Infrared sensors or other sensors that may already be in the vehicle may already be in the vehicle.
  • the change module is designed to change the lane keeping profile depending on a lane width.
  • the change module can flatten the lane keeping profile in a central area of the lane (especially for wider lanes).
  • the middle area for example, represents a minimum of the amount to be taxed
  • the flattened center area can increase with the track width, with the input torque increasing only marginally or even zero over the entire flattened area (the rise there can be, for example, at least 50% smaller than outside the flattened area).
  • the change module is optionally designed to learn a driving line of the commercial vehicle based on a driver request. For example, that
  • Modification module can be designed to enter the desired route by entering by the driver and / or after continuous control of the commercial vehicle by the driver along the desired route.
  • the lane keeping system can learn this desired driving line by the driver continuing to drive a specific driving line, for example. For example, the system can determine for a past period of time (for example 30 seconds or a few minutes or even longer) what the middle position of the commercial vehicle was on the corresponding lane and can adjust the driving line to the mean value. There can also be a gradual approach to large
  • the evaluation module is designed to detect at least one obstacle in the area surrounding the commercial vehicle.
  • the change module can be any one obstacle in the area surrounding the commercial vehicle.
  • the at least one obstacle can include, for example, one or more of the following obstacles: a curb, a guardrail, another vehicle, an oncoming vehicle, a construction site boundary, a tree, a tunnel, etc. B. the increase) towards the at least one obstacle further increase.
  • the lane keeping module prefferably be designed to end or interrupt the activation of the steering system if the evaluation module has detected an oncoming vehicle as an obstacle. This ensures that the lane keeping system is only used under certain conditions (e.g. only where there is no oncoming traffic). In this case, corresponding information can be output to the driver in order to inform him of the deactivation.
  • the commercial vehicle can receive vehicle-related data (static or
  • the change module can be designed to take account of the vehicle-related data when changing the lane keeping profile.
  • the present invention also relates to a utility vehicle with a
  • the steering system of the commercial vehicle can have a hydraulic steering actuator and the at least one sensor can comprise at least one of the following sensors: a camera, a radar, a lidar, an ultrasonic sensor or another sensor that is suitable for detecting an environment of the commercial vehicle ,
  • the present invention also relates to a method for adaptively holding a commercial vehicle in a lane.
  • the process includes the following steps:
  • Lane keeping profile which defines a torque to be steered onto a steering wheel of the commercial vehicle in order to assist in keeping a lane; and changing the lane keeping profile in response to a change in the detected environment.
  • This method or at least parts thereof can also be implemented or stored in the form of instructions in software or on a computer program product, wherein stored instructions are able to carry out the steps according to the method if the method is running on a processor.
  • the present invention therefore also relates to a computer program product with software code (software instructions) stored thereon, which is designed to carry out one of the methods described above when the software code is executed by a processing unit.
  • the processing unit can be any Be a form of computer or control unit that has a corresponding microprocessor that can execute a software code.
  • Embodiments of the present invention solve at least some of the problems mentioned at the outset by an adaptive lane keeping system analyzing the surroundings data and calculating or correcting a lane keeping profile (torque position profile) therefrom.
  • the lane keeping profile can thus be dynamically adjusted.
  • FIG. 1 shows an adaptive lane keeping system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 2A, 2B illustrate the behavior of the lane keeping system based on a static or dynamic lane keeping profile according to
  • 3A, 3B show an example of the adaptation of the lane keeping profile as a function of the lane width according to further exemplary embodiments
  • 4A, 4B show exemplary embodiments in which the lane keeping profile in
  • FIG. 5 shows a flowchart for adaptively adapting the lane keeping profile according to exemplary embodiments of the present invention.
  • the lane keeping system is particularly suitable for commercial vehicles, but is not restricted to this and can also be used for other vehicles be used.
  • the lane keeping system comprises an input module 110 for inputting (or receiving) sensor data from at least one sensor 51, 52, an evaluation module 120 for evaluating the sensor data in order to determine a relative position of the commercial vehicle on a road, a lane keeping module 130 for
  • the steering system is activated based on a lane-keeping profile and causes a torque on the steering wheel that the driver can feel. It also includes
  • Lane Keeping System a change module 140 for changing the lane keeping profile.
  • Changes can take place automatically in the event of a change in the detected environment (environment of the vehicle) or also upon a driver's request (e.g. an input).
  • the lane keeping profile defines the torque that is applied to the steering wheel of the
  • the sensor includes, for example, a camera 51 and / or a radar 52, which are designed to detect the surroundings of the commercial vehicle.
  • the evaluation module 120 includes, for example, a lane detection unit 121 and / or one
  • Obstacle detection unit 122 In addition, in the exemplary embodiment shown, the lane keeping module 130 and the change module 140 are implemented, for example, in a unit that can also use vehicle data 60.
  • the lane keeping module 130 and the change module 140 are implemented, for example, in a unit that can also use vehicle data 60.
  • Vehicle data include, for example, static data (dimensions, type,
  • the steering system 70 is accordingly controlled based on the lane keeping profile, so that an additional torque is adaptively applied to the steering wheel (in addition to a torque applied by the driver) in order to move the driver to a specific correction.
  • the modules 110, 120, 130, 140 shown can be accommodated in part or in full in one or more vehicle control unit (s). They can also be implemented by software to perform the defined functions.
  • 2A shows an example of an embodiment of the behavior of the
  • Lane keeping system to keep the vehicle on a driving line O while driving.
  • the driving line O is, for example, a center position on a first lane 215 of a road or lane 200, which may also have a second lane 225.
  • the first lane 215 is e.g. B. limited on the right side by a first boundary line 210.
  • a lane dividing line 220 is formed as a dashed line between the first lane 215 and the second lane 225.
  • the second lane 225 is delimited by a left boundary line 230 as a solid line.
  • the lane keeping profile represents a functional relationship between a torque M, which acts on a steering wheel of the vehicle, and a position of the vehicle perpendicular to the direction of travel.
  • the torque M is controlled by the lane keeping module 130 in such a way that the steering system 70 Driver feels the torque M on the steering wheel.
  • the desired travel line O e.g. a center position
  • the torque M entered on the steering wheel changes its sign at the driving line O
  • the torque M shown is an absolute amount of the acting torque.
  • the driving line O is approximately in the
  • Torque M such that the vehicle is automatically returned to driving line O - at least as long as the driver does not intervene.
  • the increase in the applied torque M can be linear or non-linear.
  • the input torque M initially increases linearly in the vicinity of the driving line O. Near the right boundary line 210 or the
  • Lane separation line 220 the torque increases significantly more.
  • the rise can be greater the further the position is away from the driving line O.
  • the driver feels that clearly.
  • the geometric center is not the desired position that a driver would prefer - also with regard to a specific driving situation and lane width - and where he feels safe. Therefore, exemplary embodiments also allow the driving line O to be learned by the lane keeping system, so that the change module sets the driving line O to a position which, according to the driver, would ideally be maintained by the vehicle.
  • FIG. 2B shows an exemplary embodiment of such a lane keeping system in which the driving line O is automatically learned by the system.
  • the driving line O is automatically learned by the system.
  • the driving line O is not arranged in the geometric center of the first carriageway 215, but further in the direction of the right one
  • Lane boundary 210 shifted. As a result of the shift, the input torque M increases more in the direction of the right lane boundary 210 than in the direction of the lane dividing line 220.
  • the learning of the driving line O can take place, for example, in such a way that the driver continues to keep a certain distance (for example over a certain minimum period of time) from the right-hand lane boundary 210 (or the lane division line 220).
  • the lane keeping system can then correspond to this driver request and shift the minimum of the lane keeping profile to this position and thus give in to the driver request.
  • the desired driving line O can be set by corresponding input by the driver.
  • the predetermined period of time can be
  • the desired driving line O for example 10 s, 30 s, 60 s or more. It is also possible for the desired driving line O to be determined by evaluating a longer one
  • Driving period (e.g. a few hours or days) is learned. So the system can
  • exemplary embodiments can achieve that each driver can drive his own driving line O - at least as long as there is no risk of collision with obstacles. This gives the driver a high level of safety. While the lane keeping profile from FIG. 2A can be regarded as static (regardless of the specific behavior of the driver), the lane keeping profile from FIG. 2B can adapt dynamically to the driver's request. The shift of
  • Driving line O from the central position towards the right lane boundary 210 is particularly advantageous for narrow lanes in order to ensure that oncoming vehicles can be safely avoided.
  • both are adaptive because they depend on the vehicle environment.
  • FIG. 3A and 3B show by way of example the adaptation of the lane keeping profile as a function of a lane width B1, B2 according to further exemplary embodiments.
  • FIG. 3A shows a lane 215 with a smaller lane width B1
  • FIG. 3B shows a lane 215 with a larger lane width B2.
  • the track width B1, B2 can be determined by sensors 51, 52, it often being sufficient to determine only a widening or a reduction in the track width.
  • the lane keeping profile for the wider lane from FIG. 3B is changed such that it initially remains flat and only increases more sharply in the vicinity of the right lane edge 210 or the lane dividing line 220.
  • the lane keeping profile can therefore be flattened in a central region 205, so that no torque M acts here or the increase is only marginal.
  • the increase in the central region 205 can be selected such that it is at least 50% less than the increase outside the
  • the width of the central region 205 can be selected, for example, as a function of the track width B2. In addition, the central region 205 only needs to be formed from a certain minimum track width.
  • the input torque M increases in the direction of the
  • Boundary lines 210, 220 and lane dividing line 220 are increasing. However, it is also possible that the increase can be smaller or larger or can also be constant. For example, inserting the lane keeping system at Leaving the flattened area 205 initially turns out to be very vigorous in order to clearly inform the driver of the adaptive lane control that is starting. As FIG. 3B further shows, however, the input torque can then remain almost constant (only increase slightly) in order to enable the driver to control easily over large parts of the first lane 215. Only in the critical area when the boundary lines 210, 220 or the lane dividing line 220 are exceeded does the input torque M rise again significantly, so that the driver clearly feels the danger.
  • 4A and 4B show exemplary embodiments in which the lane keeping profile is changed as a function of obstacles or other objects in the surroundings, the obstacles being detected, for example, by sensors 51, 52 or also being obtained from other information sources such as a navigation device.
  • 4A shows an example of a guardrail or other
  • Side boundaries 250 are present on the right as an obstacle. 4B, the obstacle is an oncoming vehicle 260 in the second lane 225. In both cases, the lane keeping profile can be changed depending on the detected objects 250, 260.
  • Reaches page limit 250 This can be achieved by increasing the increase in the torque curve of the lane keeping profile in the direction of the side boundary 250, so that a stronger torque M acts on the steering wheel when the driver is driving in the direction of the exemplary guardrail 250.
  • This stronger counterforce (compared to the case when there would be no guardrail 250) can be selected so that it is clearly perceptible to a driver (e.g. increased by at least 10% or 40%).
  • 4B shows an embodiment according to which the lane keeping profile in
  • Lane keeping profile can be changed such that a sufficient distance to the oncoming vehicle 260 is ensured.
  • the lane keeping profile can be changed such that the input torque M or the force is increased when there is a change in direction in the direction of the oncoming traffic, while it drops significantly in the opposite direction (as if none
  • Oncoming traffic would exist; z. B. amplified by at least 10% or 40%). A driver will in turn perceive this clearly and thus be alerted to the danger.
  • detection of an oncoming vehicle 260 leads to the lane keeping system being deactivated.
  • a corresponding instruction can be issued to the driver. This is particularly useful if the lane keeping system is only for
  • Roads are provided in which the vehicles move in the same direction on adjacent roadways (e.g. on highways).
  • map material can also be evaluated in order to make appropriate changes to the lane keeping profile in advance depending on the specific vehicle data
  • the system records various environmental data. This includes, for example, the detection of the lane lanes (step 502), a possible detection of
  • Vehicle data (step 504) and the adaptive acquisition of object data (step 506).
  • an evaluation and detection of at least one lane can take place (step 510).
  • the position of the vehicle can be determined (step 520).
  • the vehicle data and the selected lane can be used to learn a driving line O through the system (step 530). That was done
  • Position determination and the optional learning of driving line O according to the driver's request can first be combined (step 540) and then processed to a torque request (step 550), which must then be applied to the steering system accordingly.
  • the system also takes into account a driver request (step 560), which is compared with the determined torque request from step 550 (step 570). When comparing, it is determined which torque request, which is determined by the system or which is desired by the driver, is greater and which can then be output. The result is passed on to the steering system (step 580). For example, if the driver request is strong enough, the system follows the driver request. However, if the driver request is weaker and the driver therefore yields to the torque calculated by the system, the system follows the calculated torque.
  • the adaptive steering system can also process the adaptive object data (step 506), e.g. B. over an obstacle. The output is made to the steering system (step 590) and leads to a change of direction of the vehicle.
  • the method can also be computer implemented, i.e. it can by
  • Instructions implemented which are stored on a storage medium and are able to carry out the steps of the method when it is running on a processor.
  • the instructions typically include one or more instructions that are in different ways on different media in or peripheral to one
  • Control unit (with a processor) can be stored, which, when read and executed by the control unit, cause the control unit to perform functions, functionalities and operations that are necessary for performing a method according to the present invention.

Abstract

Ein adaptives Spurhaltesystem für ein Nutzfahrzeug umfasst ein Eingabemodul (110) zur Eingabe von Sensordaten von zumindest einem Sensor (51, 52), der zur Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist; ein Auswertemodul (120) zum Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln; ein Spurhaltemodul (130) zum Ansteuern eines Lenksystems (70) des Nutzfahrzeuges basierend auf ein Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes Drehmoment (M) auf ein Lenkrad des Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer Fahrspur (215) zu unterstützen; und ein Änderungsmodul (140) zum Ändern des Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.

Description

BESCHREIBUNG
Adaptives Spurhaltesystem
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Adaptives Spurhaltesystem und ein Verfahren zum adaptiven Halten eines Nutzfahrzeugs in einer Fahrspur und
insbesondere auf einen adaptiven Spurhalteassistenten.
Fahrerassistenzsysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung - insbesondere im Hinblick auf das zunehmende autonome Fahren. Bei Spurhaltesystemen wird einem Fahrer basierend auf Umfeldanalysen ein Drehmoment auf das Lenkrad gegeben. Damit verbunden ist ein Widerstand, den der Fahrer am Lenkrad als eine Gegenkraft spürt und den der Fahrer überwinden muss, um entgegen dem Eingreifen des
Spurhaltesystems zum Beispiel eine Fahrtrichtung des Fahrzeuges zu ändern. Wenn der Fahrer diesem Drehmoment nachgibt, steuert das Fahrzeug autonom auf eine vorbestimmte Fahrlinie.
Einfache Spurhaltesysteme werten dafür Linieninformationen aus. Beispielsweise können Kameras genutzt werden, um durchgehende (rechte oder linke)
Fahrbahnbegrenzungslinien oder gestrichelte Fahrspurtrennlinien zu detektieren.
Solche Linien sind durch Kameras in der Regel leicht zu erfassen und das System kann einen vorbestimmten Abstand zu der konkret erfassten Linie einhalten.
Gerade im Bereich von Nutzfahrzeugen variieren die Abmaße der Fahrzeuge jedoch beträchtlich, so dass herkömmliche Spurhaltesystem, z. B. aus dem Bereich von Personenkraftwagen, häufig ungeeignet sind, um dem Fahrer ein Gefühl von Sicherheit zu geben. Es kommt immer wieder vor, dass gerade für große Nutzfahrzeuge das genutzte Spurhaltesystem zu kritischen Situationen führt, da das System zu weit in die eine oder andere Richtung einsteuert.
Daher besteht ein Bedarf nach Spurhaltesystem, die insbesondere für verschiedene Nutzfahrzeuge einsetzbar sind und ein hohes Maß an Sicherheit bieten. Zumindest ein Teil der obengenannten Probleme wird durch adaptives Spurhaltesystem nach Anspruch 1 , ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 10 und ein Verfahren nach
Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte
Ausführungsformen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein adaptives Spurhaltesystem mit einem Eingabemodul, einem Auswertemodul, einem Spurhaltemodul und einem
Änderungsmodul. Das Eingabemodul ist ausgebildet, um Sensordaten von zumindest einem Sensor einzugeben, der zur Erfassung einer Umgebung (oder Umfeld) des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist. Das Auswertemodul ist ausgebildet zum Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln. Das Spurhaltemodul ist ausgebildet zum Ansteuern eines Lenksystems des Nutzfahrzeuges basierend auf ein Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes
Drehmoment auf ein Lenkrad des Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer
Fahrspur zu unterstützen. Das Änderungsmodul ist ausgebildet zum Ändern des
Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.
Das Adaptives Spurhaltesystem ist insbesondere für Nutzfahrzeuge geeignet, obwohl es nicht auf Nutzfahrzeuge beschränkt sein soll. Es kann auch für andere Fahrzeuge genutzt werden.
Der Begriff„Spurhalteprofil“ definiert einen Zusammenhang (z. B. eine kontinuierliche oder diskrete Funktion bzw. Zuweisung, eine tabellarische Zuordnung etc.) zwischen einem auf das Lenkrad wirkende Drehmoment (insbesondere dessen Absolutbetrag) und einer Position des Fahrzeuges senkrecht zur Fahrtrichtung. Das Spurhalteprofil kann insbesondere eine linear oder nichtlineare Zuweisung des Drehmomentes zu einer Position des Nutzfahrzeuges senkrecht zur Fahrtrichtung umfassen. Eine lineare Zuweisung ist durch einen konstanten Anstieg gekennzeichnet, während eine
nichtlineare Zuweisung einen von Position abhängigen Anstieg aufweist. Das
Spurhalteprofil kann auch abschnittsweise linear sein, wobei sich der Anstieg an bestimmten Positionen plötzlich ändert. Das eingesteuerte Drehmoment soll einen Fahrer zur Korrektur der Fahrzeugposition veranlassen bzw. von allein ausführen, falls der Fahrer selbst kein Drehmoment auf das Lenkrad ausübt. Wenn sich beispielsweise die Position des Fahrzeuges ändert und z.
B. nach rechts oder links abdriftet, wirkt das Drehmoment auf das Lenkrad und somit auf die Lenkung, um die Position des Fahrzeuges zu korrigieren. Die mit dem
Drehmoment verbundene Kraft an verschiedenen Positionen in das Lenksystem eingesteuert werden, solange diese Kraft als Drehmoment am Lenkrad durch den Fahrer spürbar ist. Das adaptive Spurhaltesystem steuert beispielsweise in
Abhängigkeit von einer Position des Nutzfahrzeuges einen Lenkaktuator des
Lenksystems an. Für Abweichungen des Fahrzeuges nach rechts bzw. links hat das eingesteuerte Drehmoment unterschiedliche Vorzeichen (wirkt in entgegengesetzten Richtungen). Der Absolutbetrag des Drehmomentes hat ein Minimum, das eine
Fahrlinie definiert (bis auf eine Toleranz von ± 10%), auf die sich das Fahrzeug automatisch einsteuert, wenn der Fahrer nicht interveniert. Die Fahrlinie kann daher einem Fahrerwunsch entsprechen.
Für die Positionsbestimmung oder Rundumerfassung können verschiedene Sensoren eingesetzt werden, wie z.B. Radarsysteme, Lidarsysteme, Ultraschallsysteme,
Infrarotsensoren oder andere Sensoren, die in dem Fahrzeug bereits vorhanden sein können.
Optional ist das Änderungsmodul ausgebildet, um das Spurhalteprofil abhängig von einer Spurbreite zu ändern. Das Änderungsmodul kann das Spurhalteprofil in einem Mittenbereich der Fahrspur abflachen (insbesondere für breitere Fahrspuren). Der Mittenbereich stellt beispielsweise ein Minimum des einzusteuernden Betrages
Drehmoments dar. Der abgeflachte Mittenbereich kann mit der Spurbreite zunehmen, wobei über dem gesamten abgeflachten Bereich, das eingesteuerte Drehmoment nur marginal anwächst oder auch null ist (der Anstieg kann dort beispielsweise um zumindest 50% kleiner sein als außerhalb des abgeflachten Bereiches).
Optional ist das Änderungsmodul ausgebildet, um eine Fahrlinie des Nutzfahrzeuges basierend auf einen Fahrerwunsch zu erlernen. Beispielsweise kann das
Änderungsmodul ausgebildet sein, um die gewünschte Fahrlinie durch eine Eingabe vom Fahrer und/oder nach einer fortlaufenden Steuerung des Nutzfahrzeuges durch den Fahrer entlang der gewünschten Fahrlinie zu setzen. Das Spurhaltesystem kann diese gewünschte Fahrlinie dadurch erlernen, dass der Fahrer beispielsweise fortgesetzt eine bestimmte Fahrlinie fährt. Zum Beispiel kann das System für einen zurückliegenden Zeitraum (zum Beispiel von 30 Sekunden oder einigen Minuten oder noch länger) feststellen, wie die mittlere Position des Nutzfahrzeuges auf der entsprechenden Fahrbahn gewesen ist und kann eine die Fahrlinie auf den Mittelwert einzustellen. Es kann auch eine sukzessive Annäherung erfolgen, um große
sprunghafte Änderungen zu vermeiden.
Optional ist das Auswertemodul ausgebildet, um zumindest ein Hindernis in der Umgebung des Nutzfahrzeuges zu detektieren. Das Änderungsmodul kann
dementsprechend bei einer Detektion eines Flindernisses im Umfeld des
Nutzfahrzeuges das Spurhalteprofil in Abhängigkeit einer Position des zumindest einen Hindernisses ändern. Das zumindest eine Hindernis kann beispielsweise ein oder mehrere der folgenden Hindernisse umfassen: eine Bordsteinkante, eine Leitplanke, ein anderes Fahrzeug, ein entgegenkommendes Fahrzeug, ein Baustellenabgrenzung, ein Baum, ein Tunnel etc. Das Änderungsmodul ist beispielsweise ausgebildet, um das Spurhalteprofil (z. B. der Anstieg) in Richtung zu dem zumindest einen Hindernis weiter zu erhöhen.
Es ist ebenfalls möglich, dass das Spurhaltemodul ausgebildet ist, um das Ansteuern des Lenksystems zu beenden oder zu unterbrechen, wenn das Auswertemodul ein entgegenkommendes Fahrzeug als Hindernis detektiert hat. So kann sichergestellt werden, dass das Spurhaltesystem nur unter bestimmten Bedingungen genutzt wird (z. B. nur dort, wo es kein Gegenverkehr gibt). In diesem Fall kann eine entsprechende Information an den Fahrer ausgegeben werden, um ihn von der Deaktivierung in Kenntnis zu setzen.
Außerdem kann das Nutzfahrzeug fahrzeugbezogene Daten (statische oder
dynamische) bereitstellen, insbesondere Abmaße des Fahrzeuges, eine
Fahrzeuggeschwindigkeit, eine gegenwärtige oder zu erwartende Kurvenfahrt, eine Position und/oder eine bevorstehende Richtungsänderung (z. B. unter Nutzung eines Navigationssystems). Das Änderungsmodul kann in diesem Fall ausgebildet sein, um die fahrzeugbezogene Daten beim Ändern des Spurhalteprofils zu berücksichtigen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Nutzfahrzeug mit einem
Lenksystem, einem Lenkrad, zumindest einen Sensor und einem Spurhaltesystem, wie es zuvor beschrieben wurde. Optional kann das Lenksystem des Nutzfahrzeuges einen hydraulischen Lenkaktuator aufweisen und der zumindest eine Sensor kann zumindest einen der folgenden Sensoren umfassen: eine Kamera, ein Radar, ein Lidar, ein Ultraschallsensor oder ein anderer Sensoren, der geeignet sind, um eine Umgebung des Nutzfahrzeuges zu erfassen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum adaptiven Halten eines Nutzfahrzeugs in einer Fahrspur. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Empfangen von Sensordaten von zumindest einem Sensor, der zur Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist;
Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln;
Ansteuern eines Lenksystems des Nutzfahrzeuges basierend auf ein
Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes Drehmoment auf ein Lenkrad des Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer Fahrspur zu unterstützen; und Ändern des Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.
Dieses Verfahren oder zumindest Teile davon kann/können ebenfalls in Form von Anweisungen in Software oder auf einem Computerprogrammprodukt implementiert oder gespeichert sein, wobei gespeicherte Anweisungen in der Lage sind, die Schritte nach dem Verfahren auszuführen, wenn das Verfahren auf einem Prozessor läuft. Daher bezieht sich die vorliegende Erfindung ebenfalls auf Computerprogrammprodukt mit darauf gespeichertem Software-Code (Softwareanweisungen), der ausgebildet ist, um eines der zuvor beschriebenen Verfahren auszuführen, wenn der Software-Code durch eine Verarbeitungseinheit ausgeführt wird. Die Verarbeitungseinheit kann jede Form von Computer oder Steuereinheit sein, die einen entsprechenden Mikroprozessor aufweist, der einen Software-Code ausführen kann.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung lösen zumindest einen Teil der eingangs erwähnten Probleme dadurch, dass ein Adaptives Spurhaltesystem die Umfelddaten analysiert und daraus ein Spurhalteprofil (Drehmoment-Position-Profil) errechnet bzw. korrigiert. Das Spurhalteprofil kann dadurch dynamisch angepasst werden. Ein großer Vorteil von Ausführungsbeispielen besteht darin, dass das
Fahrgefühl und somit auch die Akzeptanz durch den Fahrer durch das adaptive
Spurhaltesystem verbessert wird.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.
Fig. 1 zeigt ein adaptives Spurhaltesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2A, 2B veranschaulichen das Verhalten des Spurhaltesystems basierend auf ein statisches oder dynamisches Spurhalteprofil gemäß
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung
Fig. 3A, 3B zeigen beispielhaft die Anpassung des Spurhalteprofils in Abhängigkeit der Spurbreite gemäß weiterer Ausführungsbeispiele
Fig. 4A, 4B zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das Spurhalteprofil in
Abhängigkeit von Flindernissen oder eines bestimmten Umfeldes geändert wird.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm zur adaptiven Anpassung des Spurhalteprofils gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein adaptives Spurhaltesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Spurhaltesystem ist insbesondere für Nutzfahrzeuge geeignet, ist aber nicht darauf eingeschränkt und kann auch für andere Fahrzeuge genutzt werden. Das Spurhaltesystem umfasst ein Eingabemodul 110 zur Eingabe (bzw. zum Empfangen) von Sensordaten von zumindest einem Sensor 51 , 52, ein Auswertemodul 120 zum Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln, ein Spurhaltemodul 130 zum
Ansteuern eines Lenksystems 70 des beispielhaften Nutzfahrzeuges. Das Ansteuern des Lenksystems erfolgt basierend auf ein Spurhalteprofil und bewirkt ein Drehmoment auf das Lenkrad, das für den Fahrer fühlbar ist. Außerdem umfasst das
Spurhaltesystem ein Änderungsmodul 140 zum Ändern des Spurhalteprofils.
Änderungen können bei einer Änderung in der erfassten Umgebung (Umfeld vom Fahrzeug) automatisch oder auch auf einen Fahrerwunsch (z. B. eine Eingabe) hin erfolgen.
Das Spurhalteprofil definiert das Drehmoment, das auf das Lenkrad des
Nutzfahrzeuges eingesteuert wird, um ein Halten einer Fahrspur zu unterstützen. Der Sensor umfasst beispielhaft eine Kamera 51 und/oder ein Radar 52, die zur Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet sind. Das Auswertemodul 120 umfasst beispielhaft eine Fahrspurdetektionseinheit 121 und/oder eine
Hinderniserkennungseinheit 122. Außerdem sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Spurhaltemodul 130 und das Änderungsmodul 140 beispielhaft in eine Einheit implementiert, die ebenfalls auf Fahrzeugdaten 60 zurückgreifen kann. Die
Fahrzeugdaten umfassen beispielsweise statische Daten (Abmaße, Typ,
Ladungszustand etc.) oder auch dynamische Fahrzeugdaten (Geschwindigkeit,
Kurvenfahrt, Daten von einem Navigationssystem etc.). Das Lenksystem 70 wird dementsprechend basierend auf das Spurhalteprofil angesteuert, sodass adaptiv ein zusätzliches Drehmoment auf das Lenkrad aufgebracht (zusätzlich zu einem von dem Fahrer aufgebrachtes Drehmoment), um dem Fahrer zu einer bestimmten Korrektur zu bewegen.
Die gezeigten Module 110, 120, 130, 140 können teilweise oder ganz in einer oder mehreren Fahrzeugsteuereinheit(en) untergebracht sein. Sie können ebenfalls durch Software implementiert sein, um die definierten Funktionen auszuführen. Fig. 2A zeigt beispielhaft ein Ausführungsbeispiel für das Verhalten des
Spurhaltesystems, um das Fahrzeug auf einer Fahrlinie O beim Fahren zu halten. Die Fahrlinie O ist beispielsweise eine Mittenposition auf einer ersten Fahrbahnspur 215 einer Straße oder Fahrbahn 200, die außerdem eine zweite Fahrbahnspur 225 aufweisen kann. Die erste Fahrbahnspur 215 ist z. B. auf der rechten Seite durch eine erste Begrenzungslinie 210 begrenzt. Zwischen der ersten Fahrbahnspur 215 und der zweiten Fahrbahnspur 225 ist eine Fahrspurtrennlinie 220 als gestrichelte Linie ausgebildet. Die zweite Fahrbahnspur 225 wird durch eine linke Begrenzungslinie 230 als durchgezogenen Linie begrenzt.
Unterhalb der ersten Fahrbahnspur 215 ist ein beispielhaftes Spurhalteprofil dargestellt. Wie bereits dargelegt, stellt das Spurhalteprofil einen funktionalen Zusammenhang zwischen einem Drehmoment M, welches auf ein Lenkrad des Fahrzeuges einwirkt, und einer Position des Fahrzeuges senkrecht zur Fahrtrichtung dar. Das Drehmoment M wird durch das Spurhaltemodul 130 derart auf das Lenksystem 70 eingesteuert, dass der Fahrer das Drehmoment M am Lenkrad spürt. Für die gewünschte Fahrlinie O (z. B. eine Mittenposition) ist es null und steigt rechts und links davon an, wobei es in unterschiedliche Richtungen wirkt. Da das auf dem Lenkrad eingesteuerte Drehmoment M sein Vorzeichen bei der Fahrlinie O ändert, ist das dargestellte Drehmoment M ein Absolutbetrag des einwirkenden Drehmomentes.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2A ist die Fahrlinie O ungefähr in der
geometrischen Mitte der ersten Fahrbahnspur 215. Wenn das Fahrzeug sich von dieser Fahrlinie O nach rechts oder nach links bewegt, wirkt somit das eingesteuerte
Drehmoment M derart, das das Fahrzeug automatisch auf die Fahrlinie O zurückgeführt wird - zumindest solange der Fahrer nicht eingreift.
Der Anstieg des eingesteuerten Drehmomentes M kann linear oder nichtlinear sein. Beispielsweise steigt das eingesteuerte Drehmoment M in der Nähe der Fahrlinie O zunächst linear an. In der Nähe der rechten Begrenzungslinie 210 bzw. der
Fahrspurtrennlinie 220 steigt das Drehmoment jedoch deutlich stärker an. Der Anstieg kann um so stärker sein, je weiter sich die Position von der Fahrlinie O entfernt. Das spürt der Fahrer deutlich. Häufig ist die geometrische Mitte jedoch nicht die gewünschte Position, die ein Fahrer - auch im Hinblick auf eine konkrete Fahrsituation und Spurbreite - bevorzugen würde und wo er sich sicher fühlt. Daher erlauben Ausführungsbeispiele ebenfalls, dass die Fahrlinie O durch das Spurhaltesystem erlernt wird, sodass das Änderungsmodul die Fahrlinie O auf eine Position einstellt, die gemäß dem Fahrer idealerweise durch das Fahrzeug einzuhalten wäre.
Fig. 2B zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein solches Spurhaltesystem, bei dem die Fahrlinie O durch das System automatisch erlernt wird. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ist die Fahrlinie O nicht in der geometrischen Mitte der ersten Fahrbahn 215 angeordnet, sondern weiter in Richtung zu der rechten
Fahrbahnbegrenzung 210 verschoben. Als Resultat der Verschiebung steigt das eingesteuerte Drehmoment M in Richtung zur rechten Fahrbahnbegrenzung 210 stärker an als in Richtung zur Fahrspurtrennlinie 220.
Das Lernen der Fahrlinie O kann beispielsweise derart geschehen, dass der Fahrer fortgesetzt (z. B. über eine bestimmte Mindestzeitdauer) einen bestimmten Abstand von der rechten Fahrbahnbegrenzung 210 (oder der Fahrspurtrennlinie 220) einhält. Das Spurhaltesystem kann dann diesem Fahrerwunsch entsprechen und das Minimum des Spurhalteprofils auf diese Position verschieben und so dem Fahrerwunsch nachgeben. Es ist ebenfalls möglich, dass über eine entsprechende Eingabe des Fahrers die gewünschte Fahrlinie O eingestellt wird. Die vorbestimmte Zeitdauer kann
beispielsweise 10 s, 30 s, 60 s oder mehr betragen. Es ist ebenfalls möglich, dass die gewünschte Fahrlinie O durch eine Auswertung einer zurückliegenden längeren
Fahrperiode (z. B. einige Stunden oder Tage) erlernt wird. So kann das System
Fahrzeugpositionen in einem vergangenen Zeitraum analysieren und einen daraus resultierenden Durchschnittswert automatisch einstellen.
Auf diese Weise können Ausführungsbeispiele erreichen, dass jeder Fahrer seine eigene Fahrlinie O fahren kann - zumindest solange wie keine Kollisionsgefahr mit Hindernissen besteht. Der Fahrer erhält auf diese Weise ein hohes Maß an Sicherheit. Während das Spurhalteprofil aus der Fig. 2A als statisch angesehen werden kann (unabhängig vom konkreten Verhalten des Fahrers), kann das Spurhalteprofil aus der Fig. 2B sich dynamisch an den Fahrerwunsch anpassen. Die Verschiebung der
Fahrlinie O von der mittigen Position in Richtung zur rechten Fahrbahnbegrenzung 210, ist insbesondere für enge Fahrbahnen von Vorteil, um so sicherzustellen, dass entgegenkommenden Fahrzeugen sicher ausgewichen werden kann. Beide sind aber adaptiv, da sie vom Fahrzeugumfeld abhängen.
Fig. 3A und 3B zeigen beispielhaft die Anpassung des Spurhalteprofils in Abhängigkeit einer Spurbreite B1 , B2 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Die Fig. 3A zeigt eine Fahrspur 215 mit einer kleineren Spurbreite B1 , während die Fig. 3B eine Fahrspur 215 mit einer größeren Spurbreite B2 zeigt.
Die Spurbreite B1 , B2 kann durch Sensoren 51 , 52 ermittelt werden, wobei es häufig ausreicht nur eine Verbreiterung oder eine Verringerung der Spurbreite festzu stellen. Gemäß Ausführungsbeispielen wird das Spurhalteprofil für die breitere Fahrspur aus der Fig. 3B derart geändert, dass es zunächst flach bleibt und erst in der Nähe des rechten Fahrbahnrandes 210 oder der Fahrspurtrennlinie 220 stärker ansteigt. Für eine breitere Fahrspur 215 kann daher das Spurhalteprofil in einem Mittenbereich 205 abgeflacht sein, sodass hier kein Drehmoment M wirkt oder der Anstieg nur marginal ausgebildet ist. Zum Beispiel kann der Anstieg in den Mittenbereich 205 derart gewählt werden, dass er mindestens um 50 % geringer ist als der Anstieg außerhalb des
Mittenbereichs 205 bzw. für die schmalere Fahrspur 215 aus der Fig. 3A ist.
Die Breite des Mittenbereichs 205 kann beispielsweise in Abhängigkeit der Spurbreite B2 gewählt werden. Außerdem braucht der Mittenbereich 205 erst ab einer bestimmten Mindestspurbreite ausgebildet werden.
Im Allgemeinen steigt das eingesteuerte Drehmoment M in Richtung zu den
Begrenzungslinien 210, 220 und der Fahrspurtrennlinie 220 immer stärker an. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass der Anstieg kleiner oder größer sein kann bzw. auch mal konstant sein kann. Beispielsweise kann ein Einsetzen des Spurhaltsystems beim Verlassen des abgeflachten Bereiches 205 zunächst sehr kräftig ausfallen, um den Fahrer deutlich auf die einsetzende adaptive Spurkontrolle hinzuweisen. Wie die Fig. 3B weiter zeigt, kann das eingesteuerte Drehmoment dann jedoch nahezu konstant bleiben (nur leicht erhöhen), um dem Fahrer ein leichtes Steuern über weite Teile der ersten Fahrspur 215 zu ermöglichen. Erst in dem kritischen Bereich beim Überschreiten der Begrenzungslinien 210, 220 bzw. der Fahrspurtrennlinie 220 steigt das eingesteuert Drehmoment M wieder deutlich an, sodass der Fahrer die Gefahr deutlich spürt.
Die Fig. 4A und 4B zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das Spurhalteprofil in Abhängigkeit von Flindernissen oder anderer Objekte im Umfeldes geändert wird, wobei die Hindernisse beispielsweise durch die Sensoren 51 , 52 detektiert oder auch von anderen Informationsquellen wie beispielsweise einer Navigationseinrichtung erhalten werden können.
In der Fig. 4A ist beispielhaft dargestellt, dass eine Leitplanke oder andere
Seitenbegrenzungen 250 (z. B. auch Bäume oder Baustellenbegrenzungen) auf der rechten Seite als Hindernis vorhanden sind. In der Fig. 4B ist das Hindernis ein entgegenkommendes Fahrzeug 260 in der zweiten Fahrspur 225. In beiden Fällen kann das Spurhalteprofil in Abhängigkeit der detektierten Objekte 250, 260 geändert werden.
In der Fig. 4A wird basierend auf der erkannten Seitenbegrenzung 250 das
Spurhalteprofil derart geändert, dass das Fahrzeug nicht in die Nähe der
Seitenbegrenzung 250 gelangt. Dies kann durch eine Vergrößerung des Anstiegs der Drehmomentkurve des Spurhalteprofils in Richtung zu der Seitenbegrenzung 250 erreicht werden, sodass ein stärkeres Drehmoment M auf das Lenkrad wirkt, wenn der Fahrer in Richtung der beispielhaften Leitplanke 250 fährt. Diese stärkere Gegenkraft (im Vergleich zum Fall, wenn keine Leitplanke 250 vorhanden wäre) kann so gewählt werden, dass sie für einen Fahrer deutlich wahrnehmbar ist (z. B. um zumindest 10 % oder 40 % erhöht ist).
Die Fig. 4B zeigt ein Ausführungsbeispiel, gemäß dem das Spurhalteprofil in
Abhängigkeit eines eventuell vorhandenen Gegenverkehrs 260 geändert wird. So kann beispielsweise bei der Detektion eines entgegenkommenden Fahrzeuges 260 das Spurhalteprofil derart geändert werden, dass ein ausreichender Abstand zu dem entgegenkommenden Fahrzeug 260 gewährleistet wird. Auch hier kann wieder das Spurhalteprofil derart geändert werden, dass das eingesteuerte Drehmoment M oder die Kraft bei einer Richtungsänderung in Richtung zu dem Gegenverkehr verstärkt wird, während es in der entgegengesetzten Richtung deutlich abfällt (als wenn kein
Gegenverkehr vorhanden wäre; z. B. um zumindest 10 % oder 40 % verstärkt). Ein Fahrer wird dies wiederum deutlich wahrnehmen und somit auf die Gefahr hingewiesen.
Gemäß Ausführungsbeispielen ist es ebenfalls möglich, dass eine Detektion eines entgegenkommenden Fahrzeugs 260 dazu führt, dass das Spurhaltesystem sich deaktiviert. Hierbei kann ein entsprechender Flinweis an den Fahrer ausgegeben werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Spurhaltesystem nur für
Fahrbahnen vorgesehen ist, bei denen sich die Fahrzeuge in einer gleichen Richtung auf benachbarten Fahrbahnen bewegen (z. B. auf Autobahnen).
Außerdem ist es möglich, dass zusätzliche dynamische oder statische Fahrzeugdaten verwendet werden können, um das Spurhalteprofil zu ändern. Diese Fahrzeugdaten sind beispielhaft die Geschwindigkeit oder eine Kurvenfahrt oder auch die Position des Fahrzeuges. Es kann auch Kartenmaterial ausgewertet werden, um im Vorfeld bereits entsprechende Änderungen am Spurhalteprofil in Abhängigkeit der konkreten
Fahrsituation vorzunehmen.
Fig. 5 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm zur adaptiven Anpassung des
Spurhalteprofils und eines dementsprechenden Eingriffs in das Lenksystem des
Nutzfahrzeuges.
Zunächst erfasst das System verschiedene Umfelddaten. Dazu gehören beispielsweise die Erfassung der Fahrspurspuren (Schritt 502), eine mögliche Erfassung von
Fahrzeugdaten (Schritt 504) und dem adaptiven Erfassen von Objektdaten (Schritt 506). Nach dem Erfassen der Fahrspuren kann eine Auswertung und ein Erkennen von zumindest einer Fahrspur erfolgen (Schritt 510). Bei diesem Auswerten kann eine Positionsbestimmung des Fahrzeuges vorgenommen werden (Schritt 520). Außerdem können die Fahrzeugdaten und die ausgewählte Fahrspur dazu genutzt werden, um eine Fahrlinie O durch das System zu lernen (Schritt 530). Die erfolgte
Positionsbestimmung und das optionale Erlernen der Fahrlinie O entsprechend dem Fahrerwunsch können zunächst kombiniert (Schritt 540) und anschließend zu einer Drehmomentanforderung verarbeitet werden (Schritt 550), die dann entsprechend an das Lenksystem anzulegen ist.
Parallel dazu berücksichtigt das System ebenfalls eine Fahreranforderung (Schritt 560), die mit der ermittelten Drehmomentanforderung aus dem Schritt 550 verglichen wird (Schritt 570). Bei dem Vergleichen wird festgestellt, welche Drehmomentanforderung, die vom System ermittelte oder die vom Fahrer gewünschte, größer ist, die dann ausgegeben werden kann. Das Ergebnis wird an das Lenksystem weitergegeben (Schritt 580). Wenn beispielsweise die Fahreranforderung stark genug ist, folgt das System der Fahreranforderung. Wenn die Fahreranforderung jedoch schwächer ist und der Fahrer daher dem durch das System berechneten Drehmoment nachgibt, folgt das System dem berechneten Drehmoment. Das adaptive Lenksystem kann ebenfalls die adaptiven Objektdaten verarbeiten (Schritt 506), z. B. über ein Hindernis. Die Ausgabe erfolgt an das Lenksystem (Schritt 590) und führt zu einer Richtungsänderung des Fahrzeuges.
Das Verfahren kann ebenfalls Computer-implementiert sein, d.h. es kann durch
Anweisungen umgesetzt sein, die auf einem Speichermedium gespeichert sind und in der Lage sind, die Schritte des Verfahrens auszuführen, wenn es auf einem Prozessor läuft. Die Anweisungen umfassen typischerweise eine oder mehrere Anweisungen, die auf unterschiedliche Art auf unterschiedlichen Medien in oder peripher zu einer
Steuereinheit (mit einem Prozessor) gespeichert sein können, die, wenn sie gelesen und durch die Steuereinheit ausgeführt werden, die Steuereinheit dazu veranlassen, Funktionen, Funktionalitäten und Operationen auszuführen, die zum Ausführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung notwendig sind.
Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. BEZUGSZEICHENLISTE
51 Kamera
52 Radar
60 Fahrzeugdaten
70 Lenksystem
1 10 Eingabemodul
120 Auswertemodul
121 Fahrspurdetektionseinheit
122 Hinderniserkennungseinheit
130 Spurhaltemodul
140 Änderungsmodul
200 Fahrbahn
205 abgeflachter Bereich des Spurhalteprofils 210 rechte Begrenzungslinien
215 erste Fahrbahnspur
225 zweite Fahrbahnspur
220 Fahrspurtrennlinien
230 linke Begrenzungslinie
250, 260 Hindernisse
502,504, Verfahrensschritte
B1 , B2 Spurbreiten
O Fahrlinie

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Adaptives Spurhaltesystem für ein Nutzfahrzeug,
gekennzeichnet durch
ein Eingabemodul (110) zur Eingabe von Sensordaten von zumindest einem Sensor (51 , 52), der zur Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist;
ein Auswertemodul (120) zum Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln;
ein Spurhaltemodul (130) zum Ansteuern eines Lenksystems (70) des
Nutzfahrzeuges basierend auf ein Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes Drehmoment (M) auf ein Lenkrad des Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer Fahrspur (215) zu unterstützen; und
ein Änderungsmodul (140) zum Ändern des Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.
2. Spurhaltesystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um das Spurhalteprofil abhängig ist von einer Spurbreite (B1 , B2) zu ändern.
3. Spurhaltesystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um das Spurhalteprofil in einem
Mittenbereich (205) der Fahrspur (215), wo ein Betrag des einzusteuernden
Drehmoments (M) minimal ist, abzuflachen, wobei der abgeflachte Mittenbereich (205) mit der Spurbreite (B2) zunimmt.
4. Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um eine Fahrlinie (O) des Nutzfahrzeuges basierend auf einen Fahrerwunsch zu erlernen.
5. Spurhaltesystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um die Fahrlinie (O) durch eine Eingabe vom Fahrer und/oder nach einer fortlaufenden Steuerung des Nutzfahrzeuges durch den Fahrer entlang einer gewünschten Linie zu setzen.
6. Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Auswertemodul (120) ausgebildet ist, um zumindest ein Hindernis (250, 260) in der Umgebung des Nutzfahrzeuges zu detektieren und das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um bei einer Detektion des zumindest einen Flindernisses (250, 260) in der Umgebung des Nutzfahrzeuges das Spurhalteprofil in Abhängigkeit einer Position des zumindest einen Hindernisses (250, 260) zu ändern.
7. Spurhaltesystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Spurhaltemodul (130) ausgebildet ist, um das Ansteuern des Lenksystems (70) zu beenden oder zu unterbrechen, wenn das Auswertemodul (120) ein
entgegenkommendes Fahrzeug (260) als Hindernis detektiert hat.
8. Spurhaltesystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei das zumindest eine Hindernis (250, 260) ein oder mehrere der folgenden Hindernisse umfasst: eine
Bordsteinkante, eine Leitplanke (250), ein anderes Fahrzeug (260), ein
entgegenkommendes Fahrzeug, ein Baustellenabgrenzung, ein Baum, ein Tunnel, dadurch gekennzeichnet, dass
das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um das Spurhalteprofil in Richtung zu dem zumindest einen Hindernis (250, 260) weiter zu erhöhen.
9. Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Nutzfahrzeug fahrzeugbezogene Daten (60), insbesondere eine
Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Kurvenfahrt, eine Position und/oder eine bevorstehende Richtungsänderung bereitstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um die fahrzeugbezogene Daten (60) beim Ändern des Spurhalteprofils zu berücksichtigen.
10. Nutzfahrzeug mit einem Lenksystem, zumindest einem Sensor (51 , 52) und einem Lenkrad,
gekennzeichnet durch
ein Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
11. Nutzfahrzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Lenksystem des Nutzfahrzeuges einen hydraulischen Lenkaktuator aufweist.
12. Verfahren zum adaptiven Halten eines Nutzfahrzeugs in einer Fahrspur (215), gekennzeichnet durch:
- Empfangen von Sensordaten von zumindest einem Sensor (51 , 52), der zur
Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist;
Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrspur (215) zu ermitteln;
Ansteuern eines Lenksystems (70) des Nutzfahrzeuges basierend auf ein Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes Drehmoment (M) auf ein Lenkrad des
Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer Fahrspur (215) zu unterstützen; und
Ändern des Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.
13. Computerprogrammprodukt mit darauf gespeicherter Software, die ausgebildet ist, um das Verfahren nach Anspruch 12 auszuführen, wenn die Software auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird.
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