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Dokumentenidentifikation DE102005048542A1 12.04.2007
Titel Fahrerassistenzsystem
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Maass, Alexander, 71229 Leonberg, DE;
Rentschler, Tobias, 75180 Pforzheim, DE
DE-Anmeldedatum 11.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048542
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse B60Q 9/00(2006.01)A, F, I, 20051011, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G08B 21/00(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem mit einer Warneinrichtung für die Erzeugung und Abgabe eines Warnsignals. Die Intensität des Warnsignals ist risikoabhängig festgelegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Fahrerassistenzsysteme mit videobasiertem Lane-Keeping-Support (LKS) werden für einen zukünftigen Serieneinsatz geplant. Unter LKS versteht man dabei die videobasierte Ermittlung der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur, um durch aktives Eingreifen in Lenk- und/oder Bremssystem des Fahrzeugs deren Einhaltung zu gewährleisten. Die Fahrspur wird dabei vorzugsweise durch einen vorausschauenden Videosensor in einem Bereich bis etwa 50m vor dem Fahrzeug ermittelt. Eine von dem Ausgangssignal des Videosensors beeinflusste Lenk- und/oder Bremsaktorik sorgt dann für die Spurhaltung. Die Funktion LKS stellt durch den aktiven Eingriff in Lenk- und/oder Bremssystem des Fahrzeugs sehr hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit. Besteht ein Risiko, dass das Fahrzeug die erfasste Fahrspur verlässt, erzeugt ein derartiges Fahrerassistenzsystem Warnsignale für den Fahrer und oder Lenkeingriffe, um die Fahrspur einzuhalten. Besonders vorteilhaft sind haptische Signale, die beispielsweise das Lenkrad in Vibration versetzen. Da ein Fahrer in der Regel das Lenkrad umfasst, kann er frühzeitig auf diese Vibration reagieren.

Aus DE 102 10 130 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung bekannt, wobei die Größe des erzeugten Warnsignals abhängig von der Wahrscheinlichkeit der Unaufmerksamkeit des Fahrers ist. Der Grad der Unaufmerksamkeit des Fahrers wird dabei von einer Betriebskenngröße des Fahrzeugs abgeleitet. Je nach dem Grad der vermuteten Unaufmerksamkeit werden Art und/oder Intensität des Warnsignals gesteuert. Aus diesem Stand der Technik ist auch die Erzeugung eines haptischen Warnsignals in Form eines Rüttelns bekannt, dessen Stärke veränderbar ist.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht eine weitere Verbesserung eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere durch eine risikoabhängige differenzierte Ausgestaltung der haptischen Warnsignale. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass durch Anpassung von Signalparametern des haptischen Signals an situationsbestimmte Umstände eine noch größere Aufmerksamkeit des Fahrers hervorgerufen werden kann. Besonders vorteilhaft können die Amplitude und/oder die Frequenz des haptischen Signals an eine jeweilige Risikosituation angepasst werden. Vorteilhaft können beispielsweise Amplitude und/oder Frequenz des haptischen Signals an die Größe des Risikos angepasst werden. Amplitude und/oder Frequenz des haptischen Signals können, beispielsweise, bis zu einem vorgebbaren Grenzwert, umso größer gewählt werden, je größer das Risiko ist. Das jeweilige Risikomaß wird vorteilhaft entweder aus Betriebskenngrößen des Fahrzeugs und/oder aus Signalen von das Fahrzeugumfeld erfassenden Sensoren abgeleitet.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1: ein Diagramm mit Darstellung des Drehmoments an dem Lenkrad des Fahrzeugs als Funktion der Zeit;

2: ein Diagramm mit Darstellung der Vibrationsamplitude als Funktion der Zeit;

3: ein Diagramm mit Darstellung der Vibrationsfrequenz.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ist mit einem warnenden LKS-System (LKS = Lane Keeping System) ausgestattet. Das LKS-System unterstützt den Fahrer bei der Einhaltung einer gewählten Fahrspur. Sobald das Risiko besteht, dass das Fahrzeug die Fahrspur verlässt, wird ein Warnsignal erzeugt. Bevorzugt besteht das Warnsignal aus einem haptischen Signal, das dem Fahrer beispielsweise über das Lenkrad vermittelt wird. Das haptische Signal kann vorteilhaft als anwachsendes, gerichtetes Drehmoment ausgebildet sein, das an der Lenksäule angreift, um das von der Fahrspur abweichende Fahrzeug auf der Fahrspur zu halten. Gleichzeitig mit dem Anwachsen des Drehmoments kann durch Addition eines sich zeitlich ändernden Drehmoments zu dem gerichteten Moment eine Vibration an dem Lenkrad erzeugt werden. Dies ist für den Fahrer als Vibration spürbar. Diese Vibration kann vorteilhaft einen sinusförmigen Verlauf haben. Durch Variation der Größe des Drehmoments, der Amplitude und der Frequenz der Vibration kann so dem Fahrer eine sehr differenzierte Warnung übermittelt werden. Vorteilhaft wird der Grad bzw. die Intensität der Warnung von der Höhe des Risikos abhängig gemacht. Dies wird im Folgenden anhand von 1 und 2 erläutert. Das in 1 dargestellte Diagramm zeigt das von dem Fahrerassistenzsystem auf das Lenkrad bzw. die Lenksäule des Fahrzeugs zu Korrektur- bzw. Warnzwecken aufgebrachte Drehmoment als Funktion der Zeit. In dem Zeitintervall t0, t5 ist mit einem Risiko zu rechnen, so dass ein Korrektur- bzw. Warnsignal in Gestalt eines Drehmoments auf das Lenkrad des Fahrzeugs aufgebracht wird. Außerhalb dieses Zeitintervalls t0, t5 besteht kein Risiko, so dass auf das Lenkrad kein zusätzliches Drehmoment aufgebracht wird. Zum Zeitpunkt t0 wird ein vergleichsweise hohes Risiko erkannt. Um den Fahrer auf dieses Risiko aufmerksam zu machen, wird das Lenkrad mit einem stark wachsenden Drehmoment beaufschlagt, das zu dem Zeitpunkt t1 einen vorgebbaren Maximalwert d2 erreicht. Das vergleichsweise hohe Risiko dauert bis zu dem Zeitpunkt t2 an und geht dann in eine niedrigere Risikostufe über. Das als Warnsignal vorgesehene Drehmoment wird entsprechend der Risikostufe angepasst und demzufolge auf den niedrigeren Wert d1 abgesenkt, der zu dem Zeitpunkt t3 erreicht wird. Das Ende des Risikos wird zu dem Zeitpunkt erkannt. Das zu Warnzwecken aufgebrachte Drehmoment wird folglich auf den Wert Null zurückgeführt, der zu dem Zeitpunkt t5 erreicht wird. In der schematischen Darstellung in 1 sind nur zwei Stufen des Drehmoments dargestellt. Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich weitere Abstufungen des Drehmoments vorgesehen sein, wenn eine größere Anzahl von Risikostufen berücksichtigt werden soll.

Alternativ und/oder zusätzlich zu einem Drehmoment kann, beispielsweise durch Aufbringen einer zeitlich variablen Komponente des Drehmoments, eine Vibration des Lenkrads erzeugt werden. Wie aus dem in 2 dargestellten Diagramm hervorgeht, kann die Vibrationsamplitude vorteilhaft von der Höhe des Risikos abhängig gemacht werden. So kann bei einem hohen Risiko eine vergleichsweise große und bei niedrigem Risiko eine niedrigere Vibrationsamplitude aufgebracht werden. Analog zu 1 werde wiederum angenommen, dass innerhalb des Zeitintervalls t0, t5 ein Risiko besteht und außerhalb dieses Zeitintervalls nicht. Als Warnung vor diesem Risiko wird alternativ oder zusätzlich zu dem beschriebenen gerichteten Drehmoment eine Vibration auf das Lenkrad aufgebracht. Vorteilhaft wird bei einem hohen Risiko eine hohe Amplitude a2 aufgebracht, die in dem Intervall t1, t2 auf das Lenkrad aufgeprägt wird. Bei geringerem Risiko wird die Amplitude auf den niedrigeren Wert a1 gesenkt. Selbstverständlich können auch bei der Vibrationsamplitude wiederum mehr als zwei Amplitudenstufen vorgesehen sein, wenn eine stärker differenzierte Berücksichtigung von Risikostufen beabsichtigt ist.

Vorteilhaft kann weiterhin auch, alternativ oder in Kombination mit einer Änderung der Größe des Drehmoments oder dessen Amplitude, die Vibrationsfrequenz variiert werden. Dies wird anhand des in 3 dargestellten Diagramms erläutert. Das Diagramm zeigt wiederum die Vibrationsamplitude als Funktion der Zeit. Weiterhin ist sichtbar, dass das Vibrationssignal in unterschiedlichen Zeitintervallen eine unterschiedliche Frequenz zeigt. So zeigt das Vibrationssignal in dem Zeitintervall t0, t3 eine höhere Frequenz f2 als in dem Zeitintervall t3, t5, in dem eine niedrigere Frequenz f1 vorliegt. Dabei kann die höhere Frequenz f2 vorteilhaft einem höheren Risiko in dem Zeitintervall t0, t3 zugeordnet sein, während die niedrigere Frequenz f1 einem niedrigeren Risiko zugeordnet ist. Neben der Anpassung an die Größe des Risikos kann die Intensität des Warnsignals vorteilhaft auch noch an Umfeldbedingungen und/oder Betriebsparameter des Fahrzeugs angepasst werden, die möglicherweise zu einer Erhöhung des Risikos führen können. So kann beispielsweise bei einem durch entsprechende Sensoren erkannten schlechten Straßenzustand oder bei feuchter Fahrbahnoberfläche eine intensivere Warnstufe (größeres Drehmoment, größere Amplitude, höhere Frequenz, bzw. Kombinationen davon) gewählt werden. Weiterhin kann bei hohem Geräuschpegel in dem Innenraum des Fahrzeugs eine intensivere Warnstufe gewählt werden. Auch bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, wegen des höheren Risikopotentials, eine intensivere Warnstufe möglich.

Vorteilhaft kann die Intensität des Warnsignals durch weitere Sensorsignale beeinflusst werden, die Umfelddaten aus der Umgebung des Fahrzeugs erfassen. Tendiert das Fahrzeug beispielsweise auf einer Autobahn zum Verlassen der eigenen Spur, während sich auf der Nebenspur ein Fahrzeug befindet, beinhaltet diese Situation ein größeres Risikopotential als bei leerer Nachbarspur. Infolgedessen kann ein Warnsignal mit höherer Intensität oder anderer Frequenz oder beides gewählt werden. Ein anderes Beispiel für ein höheres Gefährdungspotential ist das Verlassen der eigenen Spur auf einer zwei Fahrspuren umfassenden Landstraße mit Gegenverkehr. Falls die Umfeldsensoren keinen Gegenverkehr erfassen, könnte eine Warnstufe niedrigerer Intensität oder anderer Frequenz oder beides gewählt werden.


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






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