DE102008040627A1

DE102008040627A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Lenkassistenzsystems mit Adaption bei Umfeldobjektannäherung

Info

Publication number: DE102008040627A1
Application number: DE102008040627A
Authority: DE
Inventors: Lutz Buerkle; Tobias Rentschler; Thomas App
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2010-02-04

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung/Steuerung eines Lenkassistenzsystems (LKS) für ein Fahrzeug, wobei ein eingriffsfreier Bereich existiert, in dem das LKS keinen Eingriff durchführt und vorausschauend wenigstens ein Umfeldobjekt erkannt wird, dem sich das Fahrzeug nähert, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherung an die Umfeldobjekte bewertet wird und abhängig davon der eingriffsfreie Bereich adaptiert wird oder ein Lenkeingriff stattfindet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder Verfahren zum Betrieb eines Lenkassistenzsystems mit Adaption bei Umfeldobjektannäherung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Ein Lenkassistenzsystem, verwandt bzw. gleichbedeutend mit einem Lane Keeping Support System (LKS), ist beispielsweise in der DE 10137 292 A1 beschrieben. Hier werden Umgebungsdaten einer momentanen Verkehrssituation erfasst und zusammen mit den Bewegungsdaten des Fahrzeugs dahingehend abgeglichen, dass ein sinnvoller Bahnverlauf des Fahrzeugs (Trajektorie) bestimmt wird und darüber hinaus die Lenkhandhabe (Lenkrad) über einen entsprechenden Steller mit einem Lenkmoment beaufschlagt wird. Üblicher Weise liegt das Hauptaugenmerk auf der Fahrspurerkennung, d. h. die fahrspurbegrenzenden Elemente werden beispielsweise videobasiert erkannt und der optimale Fahrverlauf in der Mitte zwischen diesen Begrenzungen berechnet.
Nachteilig an Lenkassistenzsystemen im allgemeinen ist, dass dem Fahrer ein unangenehmes Fahrgefühl vermittelt werden kann, wenn der Fahrer nicht die leichte Lenkbewegung wie das System durchführen möchte. Zusätzlich zur erschwerten Lenkbewegung, bei der eine manuelle Kraft gegen das Stellmoment aufgebracht werden muss, kann das Gefühl der Bevormundung kommen.
In der Schrift DE 10 2005 049 071 A1 der Anmelderin wird dieses Problem dadurch angegangen, dass nicht nur eine bestimmte Ideallinie berechnet wird, wie beispielsweise vorhin genannt die Mitte der Fahrspur, sondern ein Lenkeingriff nicht bereits bei kleinen Abweichungen von der Solllinie geschieht, sondern erst wenn die Abweichung eine bestimmte Größe erreicht. Es existiert somit um die Fahrbahnmitte (= Solltrajektorie) ein bestimmter Bereich, in dem kein Lenkeingriff stattfindet (eingriffsfreier Bereich). Dadurch ist gewährleistet, dass der Fahrer die Fahrposition in seiner Fahrspur innerhalb dieses Rahmens selbstständig wählen kann, ohne einen Lenkeingriff zu verspüren. Abhängig von der Größe des Bereichs kann es dazu kommen, dass das Fahrzeug am Rande der Fahrspur fährt, was üblicher Weise nicht sicherheitskritisch ist aber in manchen Situationen zu starken Annäherungen an Objekte am Rande oder neben der Fahrspur, insbesondere Fahrzeuge auf benachbarten Fahrtspuren, z. B. beim Überholen, kommen kann. Wenn auch eine direkte Kollision bzw. ein Kollisionskurs durch Fahrerassistenzsysteme vermieden wird, kann ein nahes Vorbeifahren an Umfeldobjekten, beispielsweise eines rechtsfahrenden LKWs beim Überholen als unangenehm empfunden werden oder im Extremfall zu einer schreckhaften Reaktion eines der Fahrer führen.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass das Lenkassistenzsystem bereits dann frühzeitig eingreift, wenn Umfeldobjekte erkannt werden, denen sich das eigene Fahrzeug unnötig nah nähern würde. Wird wenigstens ein Umfeldobjekt erkannt und führt eine Bewertung von Parametern, beispielsweise der Trajektorien des Fahrzeugs und des Objekts zu einer kritischen Darstellung, so kann beispielsweise ein direkter Eingriff des LKS erfolgen, was üblicher Weise aber durch bekannte, im LKS integrierte Algorithmen zur Umfelderkennung durchgeführt wird. Arbeitet das LKS mit einem beschriebenen eingrifffreien Bereich, so kann stattdessen bzw. zusätzlich dieser Bereich adaptiert werden, so dass ein Lenkeingriff schon bei geringerer (oder ggf. erst bei größerer) Entfernung von dem Bezugspunkt des eingriffsfreien Bereichs (i. d. R. Fahrbahnmitte) stattfindet.
Üblicher Weise wird dabei erreicht, dass das eigene Fahrzeug eine geringere, so genannte Querablage aufbauen kann, bevor das Lenkassistenzsystem korrigierend eingreift und das Fahrzeug sich wieder auf die Mitte der Fahrspur zubewegen würde. Es wird vermieden, dass die Querablage zu groß wird, wenn sich beispielsweise an der Nachbarspur ein Fahrzeug befindet, an welches ein zu starke Annäherung als unangenehm empfunden würde.
Vorteilhaft ist es, den eingriffsfreien Bereich so zu reduzieren, dass ein Mindestabstand von dem Umfeldobjekt eingehalten wird. Dieser Mindestabstand kann beispielsweise durch empirische Versuche durch subjektiver Wahrnehmung ermittelt und im System konfiguriert werden. Hierbei können feste Werte zum Einsatz kommen, genauso wie umgebungsparameterabhängige Werte, bei denen beispielsweise ein größerer Abstand bei größeren Geschwindigkeiten und/oder Differenzgeschwindigkeiten eingestellt wird.
Vorteilhafter Weise kann alternativ der eingriffsfreie Bereich derart reduziert werden, dass der Bereich um die Volltrajektorie um oder auf einen fixen Betrag reduziert wird oder alternativ abhängig von Umgebungsgrößen relativ reduziert wird. Darauf können beispielsweise Parameter wie die Fahrspurbreite, die Geschwindigkeiten und der Abstand zum Umfeldobjekt Einfluss haben. Der eingriffsfreie Bereich kann hierbei auch einseitig adaptiert werden, d. h. nur auf der Seite der Trajektorie, auf der sich das Umfeldobjekt beim Vorbeifahren befinden wird.
Vorteilhaft ist, wenn die Adaption derart stattfindet, dass die Momentenkennlinie des LKS-Systems verschoben wird. Somit wird nicht ein neuer Regelalgorithmus aktiviert oder zusätzliche Bedingungen im Algorithmus eingefügt, sondern durch Adaption des Parametersatzes, aus dem u. a. die Momentenkennlinie hervorgeht, kann das bisherige Regelverfahren einfach beibehalten werden.
Vorteilhafter Weise können weitere Kenngrößen des Umfeldobjekts berücksichtigt werden, insbesondere sind hier die Größe, die aktuelle Position, die Position zu einem voraus berechneten Punkt maximaler Annäherung und ein mögliches Gefährdungspotential, das von dem Umfeldobjekt ausgeht, zu nennen. Dadurch kann bestimmt werden, inwieweit der eingriffsfreie Bereich beschränkt oder erweitert werden soll, so dass der Situation angemessen Rechnung getragen wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die maximale Annäherung an das Umfeldobjekt, d. h. der minimale Abstand zwischen Fahrzeug und dem Umfeldobjekt und der Zeitpunkt, wann dieses Ereignis eintritt, bestimmt werden. Da diese Kenngrößen Voraussagen in die Zukunft sind und extrapoliert werden müssen, besteht eine Unsicherheit der ggf. durch entsprechende Vorhalte/Puffer Rechnung getragen werden muss. Des weiteren kann mit Kenntnis dieser Größen ein sinnvoller Zeitpunkt bestimmt werden, an weichem das erfindungsgemäße Verfahren seine Wirkung entfalten muss.
Vorteilhaft ist die Bildung eines Entscheidungsmaßes zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens basierend darauf, dass das Erreichen einer kritischen Querablage voraus bestimmt wird, d. h. wann und wo sich das Fahrzeug derart abseits der Solltrajektorie (aber noch innerhalb des normaler Weise eingriffsfreien Bereichs) befindet, so dass es unangenehm wäre, wenn an dieser Stelle ein Umfeldobjekt in der Nachbarschaft, z. B. auf der Nebenspur sich befinden würde (longitudinaler Abstand). Unter Berücksichtigung der Fahrdynamiken und Trajektorien wird ein so genannter Fangbereich bestimmt, in dem sich ein Umfeldobjekt in der Koordinate der Fahrtrichtung befinden muss, damit das erfindungsgemäße Verfahren aktiviert wird. Die entsprechenden Berechnungen werden permanent durchgeführt, so dass fahrdynamische Änderungen keine zu starke Auswirkung auf die Vorhersage haben. Üblicher Weise müssen nur Umfeldobjekte berücksichtigt werden, die sich dem Fahrzeug nähern, bzw. denen sich das Fahrzeug nähert, andernfalls tritt die Problematik gar nicht auf. Beispielsweise kann das Verfahren zur Anwendung kommen, bei der Vorbeifahrt an langsameren Verkehr auf der Nachbarspur oder auch wenn ein schnelleres Fahrzeug auf einer Nachbarspur das eigene Fahrzeug überholt. In diesem Fall müssen entsprechende Sensorvorrichtungen vorhanden sein, um auf den rückwärtigen Verkehr zu beobachten.
Ggf. beinhaltet die vom LKS-System berechnete Fahrzeugtrajektorie bereits schon Umfelddaten (ggf. von anderen Fahrerassistenzsystemen) derart, dass die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens überflüssig ist, falls die Trajektorie um die Umfeldobjekte einen genügend großen Abstand zieht. In diesem Fall ist ggf. eine Gesamtsystemabstimmung notwendig.
Begriffserläuterungen
Synonym werden hier die die Begriffe Lenkassistenzsystem, Spurführungssystern, Lane Keeping Support-System (LKS) oder ähnliche Begriffe verwendet. Ein Spurführungssystem gemäß dem Stand der Technik führt auf Basis von Umfeldinformationen einen korrigierenden Lenkeingriff durch, der das Fahrzeug in der Fahrspur hält. Umfeldinformationen sind üblicher Weise der Fahrspurverlauf vor dem Fahrzeug (Krümmung, Krümmungsänderung) und die relative Position des Fahrzeugs in der Fahrspur (Lateralabstand/Querablage, Differenzwinkel) Um den Fahrer einen gewissen Freiraum bei der Wahl seiner Position in der Fahrspur zu geben, sieht das System ein Bereich um die Solltrajektorie vor, indem das System keine korrigierenden Lenkradmomente erzeugt. Dies ist der so genannte eingriffsfreie Bereich. Er führt dazu, dass bei einer Fahrzeugbewegung erst eine gewisse laterale Querablage aufgebaut wird, bevor das Spurführungssystem korrigierend eingreift und das Fahrzeug sich wieder auf die Mitte der Fahrbahn zubewegt.
Die Querablage bzw. laterale Ablage, bzw. Lateralabstand ist der seitliche Abstand, indem sich das Fahrzeug von der Solltrajektorie aus befindet.
Ein LKS-System besitzt Umfeldsensoren (z. B. Videokamera, digitale Karte, GPS, Ad-Hoc-Netzwerke, Car to Car-Kommunikation, Radar, Infrarot, usw.), mit denen die Position des Fahrzeugs innerhalb der Fahrspur ermittelt werden kann, sowie die Position, Breite, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung von Umfeldobjekten im Verkehrsraum ermittelt werden können. Ggf. können diese Informationen auch vorverarbeitet und über eine Schnittstelle dem LKS-System zur Verfügung gestellt werden, oder von anderen Systemen im Fahrzeug über eine Schnittstelle dem LKS-System zur Verfügung gestellt werden.
Ein Umfeldobjekt kann jegliches Objekt beschreiben, das im Verkehrsraum vorkommt. Idealer Weise beschränkt es sich dabei auf die Objekte, die für den Fahrtverlauf und ein angenehmes Fahrgefühl von Interesse sind. In dieser Erfindung sind insbesondere andere Fahrzeuge auf Nachbarspuren gemeint.
Figurenbeschreibung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 die Darstellung der Ausgangssituation und die Auswirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 ein erfindungsgemäßes Lenkassistenzsystem,
3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 eine Momentenkennlinienadaption,
5 die Berechnung des kritischen longitudinalen Abstandes,
6 die Berechnung und Bewertung eines kritischen Zustandes.
In 1 zeigt die Teilfigur a ein linkes, schnelles Fahrzeug 13 auf der linken Spur 11 und ein langsames vorausfahrendes Fahrzeug 14 auf der rechten Spur 12. Das Fahrzeug 13 bewegt sich hier ohne Lenkeingriff des LKS auf der Solltrajektorie 15 innerhalb des eingriffsfreien Bereichs 16 ideal vorwärts. Die Zeitpunkte der Positionen der Fahrzeuge sind mit 1 bzw. 2 umkreist markiert.
In Teilfigur b weist das eigene Fahrzeug 13 einen Differenzwinkel auf, der von der Solltrajektorie 15 wegführt. Das Fahrzeug 13 beschreibt eine Bahn 17 bis an den Rand des eingriffsfreien Bereich 16, so dass bis dahin ohne Lenkeingriff eine starke Annäherung an das Nachbarfahrzeug zum Zeitpunkt 2 stattfindet. Wie dargestellt würde das LKS-System ab dem Erreichen der Grenze des eingriffsfreien Bereich 16 eingreifen und zu einem Bahnverlauf 18 führen.
Mit Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt sich die Situation wie in Teilfigur c gezeigt dar: hat der eingriffsfreie Bereich zum Zeitpunkt 1 noch eine Größe wie in 16 dargestellt, so wird er bei Erkennung der problematischen Situation verschmälert, wie in 19 dargestellt. Durch den nun verschmälerten eingriffsfreien Bereich findet ein Lenkeingriff des LKS-Systems bereits früher statt wie durch die Trajektorie 18 dargestellt und führt dazu, dass zum Zeitpunkt 2, also dem Überholzeitpunkt, ein größerer Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen vorliegt als ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie in Teilfigur b gezeigt.
In 2 ist die Vorrichtung eines Lenkassistenzsystems dargestellt, welches Informationen von Umfeldsensormodulen 21 über eine Eingangsschnittstelle 22 entgegennimmt und in einer Auswerteschaltung 23 mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auswertet, um ggf. einen Lenkeingriff über die Ausgangsschnittstelle 27 auf eine Lenkung, bzw. einen Steller 28 durchzuführen. Die Auswerteschaltung 23 besteht erfindungsgemäß aus einer Umfelderkennungseinheit 24, einem Bewertungsmodul 25, welches hauptsächlich die erfindungsgemäßen Berechnungen und Bewertungen durchführt, sowie einem Adaptionsmodul 26, welches beispielsweise die Verschiebung der Momentenkennlinie vornimmt.
In 3 ist ein Ablaufdiagramm dargestellt, welches das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulicht. In einem ersten Schritt 31 wird ein kritischer longitudinaler Abstand X_s berechnet, welcher aussagt, in welcher Entfernung das eigene Fahrzeug eine derartige Querablage aufweist, das die angenehme Querablage im Falle des Vorbeifahrens an einem Fahrzeug gerade überschritten wäre. Parallel dazu wird in einem Schritt 32 die Erkennung der Umfeldobjekte durchgeführt und mittels des in Schritt 31 berechneten Parameters X_s bestimmt, wo sich das wenigstens eine Objekt befindet, wenn das eigene Fahrzeug X_s erreicht hat. In Schritt 34 wird mittels des Parameters X_s ein Fangbereich festgelegt, der aussagt, dass eine erfindungsgemäß kritische Situation dann vorliegt, wenn sich in diesem ein Fahrzeug befinden würde. Die Bewertung ob das so ist, findet in Schritt 35 zusammen mit den Information aus Schritt 33 statt. Ergibt diese Bewertung die Tatsache, dass eine kritische Situation vorliegt, so wird in Schritt 36 geprüft, ob sich das eigene Fahrzeug links oder rechts von der Solltrajektorie befindet, was regelungstechnisch betrachtet gleichbedeutend ist mit der Frage, ob der aktuelle Arbeitspunkt in 4 im ersten oder dritten Quadranten liegt. Befindet sich das eigene Fahrzeug auf der dem überholenen Fahrzeug abgewandten Seite der Solltrajektorie, so kann eine Kennlinienverschiebung in den Ursprung 37 stattfinden, wie sie in 4 näher erläutert ist. Anderenfalls kann die Kennlinie nur bis in den aktuellen Arbeitspunkt 38 verschoben werden.
In 4 ist eine Momentenkennlinienadaption dargestellt, welche es ermöglicht, den eingriffsfreien Bereich zum Zwecke der erfindungsgemäßen Problemlösung zu verkleinern. Hierbei ist auf der X-Achse der Wert Y₀ dargestellt, welches die Querablage bzw. laterale Abweichung von der Solltrajektorie darstellt. Die Solltrajektorie selber muss man sich im Diagramm im Ursprung vorstellen. Auf der Y-Achse ist das durch das LKS-System hervorgerufene Lenkeingriffsmoment M aufgetragen. Sofern Y₀ in positiver Richtung eine Abweichung nach rechts und in negativer Richtung eine Abweichung nach links bedeutet, so bedeutet ein positives Lenkmoment einen Lenkeingriff nach links und ein negatives Lenkmoment einen Lenkeingriff nach rechts, um zu erreichen, dass das Fahrzeug in Richtung der Solltrajektorie zurückgeführt wird. Jedoch findet üblicher Weise in einem eingriffsfreien Bereich 41 kein Lenkeingriff statt, die Momentenkennlinien sind in diesem Bereich daher Null. Kommt nun das erfindungsgemäße Verfahren in der Bewertung zu der Erkenntnis, dass der eingriffsfreie Bereich verschmälert werden müsse, so findet eine Kennlinienverschiebung 44 statt. Abhängig von der Lage des aktuellen Arbeitspunktes 42, welcher sich in die Richtung 43 bewegen kann, kann nun eine Verschiebung bis in den Ursprung wie in Teilfigur a gezeigt, durchgeführt werden, so dass die rechte Grenze des eingriffsfreien Bereichs bei 45 zum liegen kommt und somit rechtzeitig (bevor der Arbeitspunkt 42 den Wert 45 erreicht) kein eingriffsfreier Bereich mehr vorhanden ist. Befindet sich, wie in Teilfigur b gezeigt, der aktuelle Arbeitspunkt bereits im ersten Quadranten, so würde eine Kennlinienverschiebung im Ursprung bewirken, dass das Lenkeingriffsmoment unstetig springt, was ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer bedeuten würde. Daher ist vorgesehen, eine Kennlinienverschiebung nur bis in den aktuellen Arbeitspunkt 42 durchzuführen, so dass wie in Teilfigur b gezeigt, die rechte Grenze des eingriffsfreien Bereichs bei 45 zum liegen käme. Die Darstellung in dieser Figur ist für den Fall, dass ein Umfeldobjekt auf der rechten Seite am Fahrzeug vorbeizieht, das Vorgehen ist genauso für die linke Seite anwendbar, dabei findet die Behandlung einfach im jeweils anderen Quadranten statt. Darüber hinaus kann anstatt oder zusätzlich zur Kennlinienverschiebung auch die Form der Kennlinie selber adaptiert werden, beispielsweise könnte die Steilheit erhöht werden, um bei einer weiteren Erhöhung der Querablage einen stärkeren Lenkeingriff zu bewirken.
In 5 ist gezeigt, wie der kritische longitudinaler Abstand X_s berechnet wird. Die Querablage des Fahrzeugs, also die Abweichung der momentanen Position des Fahrzeugs von der Solltrajektorie ist mit Y₀ gekennzeichnet. Mit Y₁ ist die jenige Querablage gekennzeichnet, deren Größe den Übergang zu einer unangenehmen Querablage darstellt, sofern sich an dieser Stelle ein benachbartes Fahrzeug befinden würde, wenn das eigene Fahrzeug diese Stelle erreicht hat. Für den Fall einer konstanten bzw. fixen, kritischen Querablage Y₁ wurde empirisch ein praktikabler Wert von 0,7 Meter ermittelt. Dies ist jedoch beispielhaft zu sehen und kann durch verbesserte Verfahren, wie beispielsweise die Berücksichtung der Spurbreite verbessert werden. Um nun zu bestimmen, in welcher Entfernung das Fahrzeug die Querablage Y₁ erreicht hätte, gleichförmige Bewegung ohne Fahrerlenkeingriff vorausgesetzt, ist noch der Differenzwinkel ψ_D notwendig, der die Fahrzeugorientierung bezogen auf die Mittellinie bzw. Solltrajektorie darstellt. Unter Berücksichtigung einer möglichen Kurvenkrümmung (κ), die hier in allen Figuren nicht dargestellt ist, kann nun mittels folgender Formel der kritische longitudinaler Abstand X_s berechnet werden,
Die Wahl des Vorzeichens in der Formel liegt fest, ob X_s für die linke bzw. rechte Nachbarfahrspur bestimmt werden soll.
In 6 ist die Berechnung und Bestimmung einer kritischen Situation geometrisch dargestellt, wobei in Teilfigur a das eigene Fahrzeug auf der linken Spur überholt und in Teilfigur b auf der rechten Spur fährt und überholt wird. Die Fahrzeuge sind analog zur 1 zu zwei verschiedenen Zeitpunkten dargestellt, wobei das Fahrzeug auf der linken Spur mit doppelter Geschwindigkeit, wie das auf der rechten fährt, wie an der Länge der Geschwindigkeitsvektoren abzulesen ist. Das mittlere Fahrzeug auf der rechten Fahrspur in Teilfigur a soll das rechte Fahrzeug zum Zeitpunkt 2 darstellen, wenn es nur mit einem Viertel der Geschwindigkeit des linken Fahrzeugs fahren würde. Die Relativgeschwindigkeit (V_rel) ist definiert, durch die Geschwindigkeit des Objekts (V_obj) abzüglich der Ge schwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (V_ego). Bei Annäherung zwischen Fahrzeug und Objekt ist die Relativgeschwindigkeit somit negativ. Abhängig von der mathematischen Implementierung können sich die Vorzeichen genauso gut ändern. Ggf. kann aus den Umfeldsensordaten direkt die Relativgeschwindigkeit ermittelt werden (Bsp. Über Videobild). In einem folgenden Schritt, siehe 33, wird bestimmt, wo sich das Umfeldobjekt befindet, wenn das eigene Fahrzeug X_s erreicht hat. dies wird mit folgender Formel ausgeführt:
Der Quotientenbestandteil bestimmt die Zeit, bis das eigene Fahrzeug X_s erreicht hat, die Multiplikation mit der Relativgeschwindigkeit entspricht dann der Entfernung, die das Umweltobjekt in dieser Zeit zurücklegt. Da aufgrund der negativen Relativgeschwindigkeit diese Entfernung ebenfalls negativ ist, findet eine Subtraktion von dem aktuellen Abstand (S_obj) statt und man erhält somit den longitudinalen Abstand des Objekts, wenn das eigene Fahrzeug X_s erreicht hat (X_obj). Dies entspricht der longitudinalen Entfernung von dem Punkt, wo sich das eigene Fahrzeug zum Teil Punkt 1 befindet, bis zu dem Punkt, wo sich das fremde Objekt zum Zeitpunkt 2 befindet.
Parallel wird wie in Schritt 34 gekennzeichnet, der so genannte Fangbereich bestimmt, wobei ausgehend von dem vorauslaufenden Abstand X_s ein Offset X_fmax vor und ein Offset X_fmax rückwärtig zu der Entfernung X_s einen Bereich aufspannen, den so genannten Fangbereich. Die beiden Offsets können konstant vorgegeben oder auch variabel sein. Letzteres ist in den beiden Figuren dargestellt, wobei geschwindigkeitsbedingt der Fangbereich in Teilfigur a aufgrund der doppelt so hohen Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs doppelt so groß ist wie in Teilfigur b. Ggf. ist es sinnvoll die Offsets X_fmax ^sowie X_fmin unterschiedlich groß zu wählen, wenn beispielsweise der Puffer nach vorne größer sein soll. Dies ist durch empirische Untersuchungen herauszufinden.
Wie für Schritt 35 erläutert, wird hier nun geprüft, ob X_obj im Fangbereich liegt oder nicht. Abhängig davon wird eine Reaktion wie beispielsweise in 4 beschrieben erfindungsgemäß durchgeführt.
In Teilfigur a ist mit X_obj2 der berechnete Abstand dargestellt, wenn das Umfeldobjekt sich nur mit einem Viertel der Geschwindigkeit (im vorliegenden Fallbeispiel) vorwärts bewegt, so dass in diesem Fall kein Eindringen in den Fangbereich stattfindet und in diesem Fall keine Maßnahmen erfolgen müssen. Im dargestellten Beispiel würde das eigene Fahrzeug erst dann so weit kritisch nach rechts driften, wenn das Umfeldobjekt bereits überholt ist. Der Offset X_fmin wird idealer Weise nun so festgelegt, dass auch die Fahrzeuglängen oder ggf. Geschwindigkeitsänderungen berücksichtigt werden können, wobei Geschwindigkeitsänderungen dahingehend unkritisch sein dürften, da dass erfindungsgemäße Verfahren üblicher Weise permanent angewendet wird und somit jederzeit aktuelle Berechnungsergebnisse vorliegen. Der vordere Offset X_fmax muss nicht beliebig nach vorne reichen, da ab dem Zeitpunkt des Erreichens von X_s das LKS-System ein Lenkeingriff durchführen würde und das Fahrzeug sich wieder in die Fahrspurmitte bewegen würde und somit die kritische Situation nicht mehr gegeben wäre.
Nicht berücksichtigt sind in dieser Erfindung Lenkeingriffe, die meist eine höhere Priorität haben als das erfindungsgemäße System. Kombination mit Verfahren zur Behandlung von Fahrerlenkeingriffen sind jedoch ohne weiteres möglich.
In Teilfigur b ist auf die Vorzeichen zu achten, um die gleiche Formel wie für Teilfigur a anwenden zu können. S_obj dürfte in diesem Fall negativ sein.
Die Anwendung des Verfahrens wie in 6 beschrieben macht nur Sinn für Relativgeschwindigkeiten kleiner als Null, da sich sonst das Umfeldobjekt vom Fahrzeug entfernen würde und keine Notwendigkeit für einen Eingriff bestünde.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10137292 A1 [0001]
- DE 102005049071 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Regelung/Steuerung eines Lenkassistenzsystems (LKS) für ein Fahrzeug, – wobei ein eingriffsfreier Bereich (16, 41) existiert, in dem das LKS keinen Eingriff durchführt – und vorausschauend wenigstens ein Umfeldobjekt (14) erkannt wird, dem sich das Fahrzeug (13) nähert, dadurch gekennzeichnet dass – die Annäherung an die Umfeldobjekte bewertet (35) wird – und abhängig davon – der eingriffsfreie Bereich adaptiert (44) wird – oder ein Lenkeingriff stattfindet
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der eingriffsfreie Bereich (16, 41) derart reduziert wird, dass ein Mindestabstand zum Objekt (14) eingehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der eingriffsfreie Bereich (16, 41) derart reduziert (19) wird, so dass dieser nur einen fixen oder relativen Betrag um eine Solltrajektorie (15) breit ist.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Adaption (37, 38) durch Verschiebung (44) einer Momentenkennlinie durchgeführt wird
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Größe, eine Position und/oder ein Gefährdungspotenzial der Umfeldobjekte (14) mitbewertet wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die maximale Annäherung an das Umfeldobjekt und deren Zeitpunkt/Ort bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bewertung (35) in der Art durchgeführt wird, dass – das Erreichen einer kritischen Querablage vorausberechnet (31) wird, – und ein räumlicher Bereich vor dem Fahrzeug bestimmt (34) wird, in dem sich das wenigstens eine Umfeldobjekt vorausberechnet (32, 35) befinden muss.
Lenkassistenzsystems für ein Fahrzeug, – mit Mitteln zur Definition eines eingriffsfreien Bereichs – einer Schnittstelle zur Bereitstellung oder Aufnahme eines Umfeldsignals (22, 27) – einer Auswerteschaltung zur Erkennung von wenigstens einem Umfeldobjekt, dem sich das Fahrzeug nähert (24), dadurch gekennzeichnet, dass – die Auswerteschaltung (23) ein Bewertungsmodul (25) zur Bewertung der Annäherung des wenigstens einen Objekts aufweist, – und dass Adaptionsmittel (26) zur Adaption des eingriffsfreien Bereichs in Abhängigkeit von der Bewertung – oder dass Eingriffsmittel für einen Lenkeingriff (28) in Abhängigkeit von der Bewertung vorgesehen sind.
Lenkassistenzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Berechnungseinheit das Erreichen einer kritischen Querablage vorausberechnet, – und eine weitere Berechnungseinheit einen Bereich vor dem Fahrzeug bestimmt, in dem sich das wenigstens eine Umfeldobjekt vorausberechnet befinden muss, – und die Berechnungsergebnisse von dem Bewertungsmodul berücksichtigt werden.