DE102009050941B4 - Driver assistance system for a commercial vehicle - Google Patents
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Abstract
Fahrassistenzsystem, insbesondere eines Nutzfahrzeugs (4), bei dem die Fahrbahn (1) und die darauf angeordneten Fahrspurmarkierungen (2) durch eine Aufnahmevorrichtung (3) abgetastet werden und ein Fahrzeugrechner (21) bei einer Lateralbewegung (6) des Nutzfahrzeugs (4) in einstellbarem Abstand (5) vor der Fahrspurmarkierung (2) eine Warnfunktion auslöst, wobei bei fortgesetzter Lateralbewegung (6) und bei Erreichen eines Schwellenwertes (7) jenseits der Fahrspurmarkierung (2) rechnergesteuert eine aktive Rücklenkung des Nutzfahrzeugs (4) in die Fahrspur (10) ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Rücklenkung in die Fahrspur (10) nur dann ausgelöst wird, wenn eine Fahrspurmarkierung (2) vorhanden ist und der Schwellenwert (7) im Bereich eines sich an die Fahrspur (10) anschließenden Fahrbahnbelags (9) liegt, der sich über die in Fahrtrichtung (11) gesehen äußere rechte Fahrspurmarkierung (2) hinaus erstreckt.Driver assistance system, in particular a commercial vehicle (4), in which the roadway (1) and the lane markings (2) arranged thereon are scanned by a recording device (3) and a vehicle computer (21) during a lateral movement (6) of the commercial vehicle (4) in adjustable distance (5) in front of the lane marking (2) triggers a warning function, with active lateral control of the commercial vehicle (4) into the lane (10 ) is carried out, characterized in that the active steering back into the lane (10) is only triggered if a lane marking (2) is present and the threshold value (7) in the area of a road surface (9) adjoining the lane (10) ), which extends beyond the outer right lane marking (2) as seen in the direction of travel (11).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem, insbesondere eines Nutzfahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a driver assistance system, in particular a commercial vehicle according to the features of the preamble of
Innerhalb der Fahrassistenzsysteme erfassen im Stand der Technik die Spurrückführungssysteme die Lage des Fahrzeugs im Verhältnis zu den Fahrspurmarkierungen der Fahrbahn. Nähert sich das Fahrzeug z. B. aufgrund einer momentanen Unaufmerksamkeit des Fahrers der Fahrspurmarkierung an, so erhält der Fahrer eine Warnung von seinem Fahrassistenzsystem und lenkt das Fahrzeug zurück in die Fahrspur. Tut er dies nicht und steuert das Fahrzeug vielmehr ohne einen vorausgehenden Lenkimpuls des Fahrers über die seitliche Fahrspurmarkierung hinaus, so löst der Fahrzeugführungsrechner aktiv und ohne Tätigwerden des Fahrzeuglenkers einen Lenkimpuls zurück in die Fahrspur aus.In the prior art, the lane feedback systems within the driver assistance systems record the position of the vehicle in relation to the lane markings on the lane. Approaches the vehicle z. B. due to a momentary inattentiveness of the driver of the lane marking, the driver receives a warning from his driver assistance system and steers the vehicle back into the lane. If he does not do this and rather steers the vehicle beyond the side lane marking without a previous steering impulse from the driver, the vehicle management computer actively triggers a steering impulse back into the lane without the driver having to act.
Aus der
Aus der
Aus der US 2005 / 0 273 261 A1 ist eine Vorrichtung zur Warnung vor einer Abweichung von einer Fahrbahn bekannt, welche eine Abweichungsauswertung ECU aufweist. Die Abweichungsauswertung ECU hat einen Abweichungsauswerter zur Durchführung einer Bewertung einer Abweichung durch Vergleich einer zukünftigen Position eines eigenen Fahrzeugs mit einer zukünftigen Position der Fahrspur. Der Abweichungsauswerter führt die Abweichungsauswertung durch, wenn sowohl der Gierwinkel als auch die seitliche Position relativ zur Fahrspur jeweilige Schwellenwerte überschreitet.A device for warning of a deviation from a roadway is known from US 2005/0 273 261 A1, which has a deviation evaluation ECU. The deviation evaluation ECU has a deviation evaluator for carrying out an evaluation of a deviation by comparing a future position of one's own vehicle with a future position of the lane. The deviation evaluator carries out the deviation evaluation if both the yaw angle and the lateral position relative to the lane exceed respective threshold values.
Aus der
Aus der
Fahrassistenzsysteme mit aktiver Spurrückführung stoßen bei den Fahrzeuglenkern nicht selten auf geringe Akzeptanz, da die Systeme in der Regel nicht in der Lage sind, Fahrsituationen zu erkennen und einzuschätzen, in denen der Fahrzeuglenker sein Kraftfahrzeug ganz bewusst an die Fahrspurmarkierung annähert oder diese überfährt. In solchen Fällen würde das Auslösen eines Warnhinweises und überdies ein automatisches Gegenlenken, ausgelöst durch den Fahrzeugführungsrechner die Handlungsfreiheit des Fahrzeuglenkers negativ beeinflussen.Driver assistance systems with active lane feedback often meet with low acceptance among vehicle drivers, since the systems are generally not able to recognize and assess driving situations in which the vehicle driver deliberately approaches or drives over the vehicle's lane marking. In such cases, the triggering of a warning and, moreover, an automatic countersteering, triggered by the vehicle management computer, would have a negative impact on the freedom of action of the vehicle driver.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein intelligentes Fahrassistenzsystem zu schaffen, bei dem die systemimmanenten Unterstützungssysteme für den Fahrzeuglenker die aktuelle Fahrsituation berücksichtigen, in der sich das Fahrzeug befindet.It is therefore the object of the invention to create an intelligent driver assistance system in which the system-inherent support systems for the driver take into account the current driving situation in which the vehicle is located.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, nämlich durch ein Fahrassistenzsystem, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, bei dem die Fahrbahn und die darauf angeordneten Fahrspurmarkierungen durch eine Aufnahmevorrichtung abgetastet werden und ein Fahrzeugrechner bei einer Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs in einstellbarem Abstand vor der Fahrspurmarkierung eine Warnfunktion auslöst. Ferner führt das Fahrerassistenzsystem bei fortgesetzter Lateralbewegung und bei Erreichen eines Schwellenwertes jenseits der Fahrspurmarkierung rechnergesteuert eine aktive Rücklenkung des Nutzfahrzeugs in die Fahrspur aus. Dabei wird die aktive Rücklenkung in die Fahrspur nur dann ausgelöst, wenn eine Fahrspurmarkierung vorhanden ist und der Schwellenwert im Bereich eines sich an die Fahrspur anschließenden Fahrbahnbelages liegt, der sich über die in Fahrtrichtung gesehen äußere rechte Fahrspurmarkierung hinaus erstreckt. According to the invention, this object is achieved by the features of
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Seitenstreifen neben der Fahrbahn im Anschluss an den Randstreifen angeordnet. Er dient dabei nicht dem fließenden Verkehr. Im Unterschied zum Bankett ist der Seitenstreifen befestigt, jedoch in geringerem Maße als die Fahrbahn. Der Seitenstreifen kann dabei ein Standstreifen sein, der im Wesentlichen zum Anhalten eines Kraftfahrzeugs im Notfall dient, ohne dass der fließende Verkehr beeinträchtigt wird. Seitenstreifen werden überwiegend an Autobahnen und autobahnähnlichen Bundesstraßen mit Richtungsfahrbahnen eingerichtet.In connection with the present invention, the hard shoulder is arranged next to the carriageway following the hard shoulder. It is not used for flowing traffic. In contrast to the banquet, the hard shoulder is attached, but to a lesser extent than the road. The hard shoulder can be a hard shoulder, which essentially serves to stop a motor vehicle in an emergency, without the flowing traffic being impaired. Hard shoulder is mainly set up on motorways and highway-like federal highways with directional lanes.
Ein Randstreifen bildet den Abschluss der Fahrbahn und verhindert ein Abbrechen der Fahrbahnkante. Im offenen Gelände schließt sich an den Randstreifen in der Regel das Bankett an. Das Bankett befindet sich am äußeren Rand der Fahrbahn und schließt an den Randstreifen, oder falls vorhanden an den Seitenstreifen an. Das Bankett dient dabei als unbefestigter Seitenstreifen und kann Einrichtungen der Straßenausstattungen wie z. B. die Verkehrsbeschilderung oder Schutzplanken aufnehmen. Der Mittelstreifen mit der Leitplanke befindet sich zwischen zwei Fahrbahnen und dient der Trennung der gegenläufigen Verkehrsströme. Mit Hilfe der Trennstreifen bzw. der Leitplanken werden Fahrbahnen oder Fahrspuren getrennt. Obwohl auch andere Werte angesetzt werden können, wird im Weiteren davon ausgegangen, dass in Fahrtrichtung gesehen ein Bankett zwischen 1 m und 1,50 m breit ist und eine Fahrspur eine Breite von 2,75-3,75 m aufweist. Ein Randstreifen ist zwischen 0,25 m und 0,75 m breit. Ein Seitenstreifen hat in der Regel eine Breite von 2,5 m.An edge strip forms the end of the road and prevents the edge of the road from breaking off. In open areas, the banquet usually follows the verge. The banquet is located on the outer edge of the carriageway and adjoins the verge or, if available, the verge. The banquet serves as an unpaved hard shoulder and can be used for street equipment such. B. include traffic signs or crash barriers. The median with the guardrail is located between two lanes and serves to separate the opposite traffic flows. Roads or lanes are separated with the help of the dividing strips or guardrails. Although other values can also be used, it is assumed below that a banquet is between 1 m and 1.50 m wide when viewed in the direction of travel and that a lane is 2.75-3.75 m wide. An edge strip is between 0.25 m and 0.75 m wide. A hard shoulder is usually 2.5 m wide.
Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem umfasst zum Einen eine Spurführungswarnvorrichtung, bei der bei einer Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs in einstellbarem Abstand vor der Fahrspurmarkierung eine Warnfunktion ausgelöst wird. Es ist dabei von einer Fahrbahn auszugehen, auf der wenigstens eine Fahrspur in jeder Richtung durch Fahrspurmarkierungen voneinander abgegrenzt sind. Die Fahrspurmarkierungen können dabei gestrichelt oder durchgezogen sein. Denkbar ist jedoch auch, nebeneinander zwei gestrichelte und/oder durchgezogene Linien vorzusehen. Die Fahrbahn kann in jeder Fahrtrichtung zwei oder mehrere durch Fahrspurmarkierungen voneinander getrennte Fahrspuren aufweisen. Denkbar ist, dass sich der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen neben der äußersten rechten Fahrspur fortsetzt und einen Seitenstreifen bildet. Es sind jedoch auch Fahrbahnen vorstellbar, bei denen der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen im Bereich der Fahrspurmarkierung neben der äußersten Fahrspurmarkierung außerhalb der äußersten Fahrspur z.B. in einem Randstreifen endet. Erfindungsgemäß löst der Fahrzeugrechner bei einer Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs innerhalb der Fahrspur in einstellbarem Abstand von der Fahrspurmarkierung eine Warnfunktion aus. In diesem Zusammenhang ist unter Lateralbewegung in Bezug zur Fahrspur eine seitliche Bewegung des Nutzfahrzeugs zu verstehen, die nicht auf einen Lenkimpuls des Fahrzeuglenkers zurückzuführen ist. Der Abstand zur Fahrspurmarkierung kann beliebig festgesetzt werden und kann auch den Wert
Das Fahrassistenzsystem umfasst zum Anderen eine Funktion, bei der der Fahrzeugrechner bei fortgesetzter Lateralbewegung und Erreichen eines Schwellenwertes jenseits der Fahrspurmarkierung außerhalb der Fahrspur eine Rücklenkung des Nutzfahrzeugs in die Fahrspur einleitet. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Schwellenwert im Fahrzeugrechner hinterlegt und bezeichnet einen vorbestimmten Abstand in Fahrtrichtung gesehen rechts neben der äußersten Fahrspurmarkierung der äußersten Fahrspur mit dessen Erreichen der Fahrzeugrechner die Rücklenkung in die Fahrspur auslöst. Der Schwellenwert kann dabei einen frei wählbaren Wert annehmen. Die fortgesetzte Lateralbewegung ist auf die Überfahrung einer Fahrspurmarkierung gerichtet, die eine einzelne oder eine doppelte Linienführung umfasst, wobei die Fahrspurmarkierung gestrichelt und/oder durchgezogen ist. Erfindungsgemäß erfolgt die rechnergesteuerte Rücklenkung in die Fahrspur dann, wenn sich das Nutzfahrzeug auf einer Fahrbahn befindet, deren Fahrbahnbelag sich in Fahrtrichtung gesehen über die äußerste Fahrspurmarkierung hinaus erstreckt. Die Rücklenkung des Nutzfahrzeugs in die Fahrspur unterbleibt jedoch, wenn der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen jenseits der äußersten Fahrspurmarkierung der äußersten Fahrspur im Bereich der Fahrspurmarkierung endet. Schließt sich z.B. an die äußerste Fahrspur nur ein Randstreifen und/oder das Bankett an, wäre es für das Fahrzeug nicht möglich, soweit über die äußerste Fahrspurmarkierung der äußersten Fahrspur hinauszusteuern, dass ein Schwellenwert erreicht würde, der die rechnergesteuerte Rücklenkung auslöste. Vielmehr würde das Fahrzeug vor Erreichen des Schwellenwertes von der Straße abkommen und verunglücken. Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem setzt die aktive Rücklenkung nur auf solchen Fahrbahnen ein, an denen sich in Fahrtrichtung gesehen neben der äußersten Fahrspurmarkierung entweder eine weitere Fahrspur oder zum Beispiel ein Seitenstreifen anschließt. Auf Fahrbahnen, auf denen der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen, jenseits der Fahrspurmarkierung im Bereich der Fahrspurmarkierung z.B. als Randstreifen endet, ist die aktive Rücklenkung des Nutzfahrzeugs in die Fahrspur durch den Fahrzeugführungsrechner nicht auslösbar. Die Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs ist nicht bis zur Erreichung des die Rücklenkung auslösenden Schwellenwerts fortsetzbar, sodass das Nutzfahrzeug vorher in eine Unfallsituation geraten und z.B. umstürzen würde oder die Fahrt vorher im Graben enden würde. Die aktive Rücklenkung in die Fahrspur kommt also zum Beispiel auf mehrspurigen Autobahnen mit angeschlossenem Seitenstreifen zum Einsatz. Die aktive Rücklenkung wird jedoch auf Landstraßen, bei denen sich jenseits der Fahrspur der Fahrbahnbelag nicht fortsetzt und/oder im Bereich der äußeren Fahrspurmarkierung endet, nicht ausgelöst. Die aktive Rücklenkung in die Fahrspur wird nur dann ausgelöst, wenn in Fahrtrichtung gesehen auf der Seite des Fahrzeugs, die vom Gegenverkehr abgewandt ist, eine Fahrspurmarkierung ausgeführt ist und sich der Fahrbahnbelag soweit fortsetzt, dass der Schwellenwert erreichbar ist. Es ist somit die Grundlage der Erfindung, dass die aktive Gegenlenkung des Fahrassistenzsystems nur auf solchen Fahrbahnen ausgelöst wird, auf denen die Annahme besteht, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers wegen der Breite der Fahrspur, der geraden Streckenführung oder des guten Ausbauzustands leiden könnte. Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers naturgemäß auf schmalen und möglicherweise kurvigen Straßen höher ist und der Kraftfahrzeuglenker sein Fahrzeug aufgrund Gegenverkehrs oder wegen Hindernissen am Straßenrand bewusst über die Fahrspurmarkierung seiner Fahrspur hinaus und in der Folge wieder in die Fahrspur zurück steuern wird.On the other hand, the driver assistance system includes a function in which the vehicle computer initiates a return steering of the commercial vehicle into the lane when the lateral movement continues and a threshold value beyond the lane marking is reached outside the lane. In connection with the present invention, the threshold value is stored in the vehicle computer and designates a predetermined distance, seen in the direction of travel, to the right of the outermost lane marking of the outermost lane, when the vehicle computer reaches it and triggers the return steering into the lane. The threshold value can take on a freely selectable value. The continued lateral movement is aimed at the passage of a lane marking which comprises a single or a double line, the lane marking being dashed and / or solid. According to the invention, the computer-controlled steering back into the lane takes place when the commercial vehicle is on a lane, the lane covering of which extends in the direction of travel beyond the outermost lane marking. However, the commercial vehicle does not deflect back into the lane if the roadway surface, viewed in the direction of travel, ends beyond the outermost lane marking, the outermost lane in the area of the lane marking. If, for example, only an edge strip and / or the banquet is connected to the outermost lane, it would not be for the vehicle possible to steer beyond the outermost lane marking of the outermost lane so that a threshold value would be reached which triggered the computer-controlled return steering. Rather, the vehicle would stray from the road and crash before the threshold was reached. The driver assistance system according to the invention uses active steering only on those lanes which, viewed in the direction of travel, are joined by either an additional lane or, for example, a hard shoulder, in addition to the outermost lane marking. On lanes on which the road surface, viewed in the direction of travel, ends beyond the lane marking in the area of the lane marking, for example as a verge, the active steering back of the commercial vehicle into the lane cannot be triggered by the vehicle management computer. The lateral movement of the commercial vehicle cannot be continued until the threshold triggering the return steering is reached, so that the commercial vehicle would first encounter an accident situation and, for example, overturn or the journey would end in the trench beforehand. Active steering back into the lane is therefore used, for example, on multi-lane motorways with connected hard shoulder. However, the active steering is not triggered on country roads on which the road surface does not continue beyond the lane and / or ends in the area of the outer lane marking. Active steering back into the lane is only triggered if a lane marking is made on the side of the vehicle facing away from oncoming traffic and the road surface continues to such an extent that the threshold can be reached. It is therefore the basis of the invention that the active countersteering of the driver assistance system is triggered only on those lanes on which there is an assumption that the driver's attention could suffer due to the width of the lane, the straight route or the good condition. According to the invention, it is assumed that the driver's attention is naturally higher on narrow and possibly winding roads and that the motor vehicle driver will consciously steer his vehicle beyond the lane marking of his lane and subsequently back into the lane due to oncoming traffic or because of obstacles on the roadside.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Warnfunktion ein optisches, akustisches oder haptisches Warnsignal. Dabei ist vorstellbar, dass der Fahrzeuglenker durch eine Warnlampe oder ein akustisches Signal aufmerksam gemacht wird oder dass das Lenkrad in einstellbarem Abstand vor der Fahrspurmarkierung zu rütteln beginnt.According to another embodiment of the invention, the warning function is an optical, acoustic or haptic warning signal. It is conceivable that the vehicle driver is made aware of this by a warning lamp or an acoustic signal or that the steering wheel begins to shake at an adjustable distance in front of the lane marking.
Die Aufnahmevorrichtung kann dabei ein Sensor oder eine Kamera sein. Die Aufnahmevorrichtung kann jedoch jede andere technische Vorrichtung sein, die in der Lage ist, den Verlauf, der Fahrbahn und der Fahrspurmarkierungen zu erkennen. Die Fahrspurmarkierungen können dabei in unterschiedlicher Art und Form und unterschiedlicher Farbe ausgeführt sein.The recording device can be a sensor or a camera. However, the receiving device can be any other technical device that is able to recognize the course, the roadway and the lane markings. The lane markings can be made in different types and shapes and in different colors.
Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt und beschrieben.Additional details and further advantages of the invention are illustrated and described below with reference to the drawing.
Dabei zeigen:
-
1 ein Nutzfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem in der Fahrspur, -
2 das Nutzfahrzeug entsprechend 1 in Lateralbewegung, -
3 das Nutzfahrzeug entsprechend 1 in rechnergesteuerter Rücklenkung -
4 das Nutzfahrzeug entsprechend 3 , bei dem die rechnergesteuerte Rücklenkung in die Fahrspur unterbleibt, -
5 in einer Schnittdarstellung je eine Fahrbahn mit Fahrspuren und Bankett bzw. Randstreifen und Bankett und -
6 in einer Schnittdarstellung eine Fahrbahn mit Fahrspuren, Seitenstreifen, Randstreifen und Bankett.
-
1 a commercial vehicle with the driver assistance system according to the invention in the lane, -
2nd the commercial vehicle accordingly1 in lateral movement, -
3rd the commercial vehicle accordingly1 in computer-controlled steering -
4th the commercial vehicle accordingly3rd , in which the computer-controlled steering into the lane is omitted, -
5 in a sectional view a lane with lanes and banquet or verges and banquet and -
6 in a sectional view a lane with lanes, hard shoulder, verge and banquet.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Fahrbahnroadway
- 22nd
- FahrspurmarkierungLane marking
- 33rd
- AufnahmevorrichtungCradle
- 44th
- NutzfahrzeugCommercial vehicle
- 55
- Abstanddistance
- 66
- Lateralbewegung/PfeilLateral movement / arrow
- 77
- SchwellenwertThreshold
- 88th
- Fahrspurlane
- 99
- FahrbahnbelagRoad surface
- 1010th
- Fahrspurlane
- 1111
- FahrtrichtungDirection of travel
- 1212
- gestrichelte Liniedashed line
- 1313
- durchgezogene Liniesolid line
- 1414
- BereichArea
- 1515
- Bankettbanquet
- 1616
- Linieline
- 1717th
- FahrerhausCab
- 1818th
- Räder der VorderachseFront axle wheels
- 1919th
- LeitplankeGuardrail
- 2020th
- AufnahmevorrichtungCradle
- 2121st
- FahrzeugrechnerVehicle computer
- 2222
- Rücklenkung/PfeilRedirection / arrow
- 2323
- Positionposition
- 2424th
- Fahrbahnrandseitige RäderRoadside wheels
- 2525th
- SeitenstreifenHard shoulder
- 2626
- RandstreifenEdge strips
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