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DE102021109496A1 - Method and device for monitoring the tracking of a vehicle - Google Patents

Method and device for monitoring the tracking of a vehicle Download PDF

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Publication number
DE102021109496A1
DE102021109496A1 DE102021109496.8A DE102021109496A DE102021109496A1 DE 102021109496 A1 DE102021109496 A1 DE 102021109496A1 DE 102021109496 A DE102021109496 A DE 102021109496A DE 102021109496 A1 DE102021109496 A1 DE 102021109496A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
tracking
quality
lane
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021109496.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Ivo Nikolov
Jakob Reuter
Stefan Pilz
Christoph Resch
Mathias Doell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102021109496.8A priority Critical patent/DE102021109496A1/en
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Überwachung der Spurführung eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, einen Güteindikator für die kumulierte Güte der Spurführung des Fahrzeugs in einem zurückliegenden Zeitintervall zu ermitteln. Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, auf Basis des Güteindikators zu bestimmen, dass die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist, und in Reaktion darauf eine Maßnahme in Bezug auf die Spurführung des Fahrzeugs zu bewirken.A device for monitoring the tracking of a motor vehicle is described. The device is set up to determine a quality indicator for the cumulative quality of the tracking of the vehicle in a past time interval. Furthermore, the device is set up to determine on the basis of the quality indicator that the quality of the lane guidance is impaired and in response thereto to bring about an action with regard to the lane guidance of the vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Überwachung der Spurführung, insbesondere der automatisierten Spurführung, eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and a corresponding device for monitoring the lane guidance, in particular the automated lane guidance, of a vehicle.

Ein Fahrzeug kann eine Fahrfunktion, insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion gemäß SAE Level 2, aufweisen, bei der das Fahrzeug automatisiert quergeführt wird, um das Fahrzeug innerhalb einer Fahrspur zu halten. Der Fahrer des Fahrzeugs kann dann ggf., zumindest für einen bestimmten Zeitraum, die Hände vom Lenkrad des Fahrzeugs nehmen, ist aber weiterhin für die Überwachung des Fahrbetriebs des Fahrzeugs verantwortlich.A vehicle can have a driving function, in particular a driver assistance function according to SAE Level 2, in which the vehicle is automatically guided laterally in order to keep the vehicle within a lane. The driver of the vehicle can then, if necessary, take his hands off the steering wheel of the vehicle, at least for a certain period of time, but is still responsible for monitoring the driving operation of the vehicle.

Wenn im Rahmen des Betriebs der Fahrerassistenzfunktion erkannt wird, dass das Fahrzeug die Fahrspurmarkierung der aktuell befahrenen Fahrspur überquert, wird von der Fahrerassistenzfunktion typischerweise ein Warnhinweis ausgegeben, um den Fahrer des Fahrzeugs zu veranlassen, die Hände an das Lenkrad zu legen und ggf. die Querführung des Fahrzeugs zu übernehmen. Die Ausgabe eines Warnhinweises beim Überqueren der Fahrbahnmarkierung kann von dem Fahrer des Fahrzeugs als unkomfortabel und ggf. als unsicher empfunden werden.If, during the operation of the driver assistance function, it is detected that the vehicle is crossing the lane marking of the lane currently being traveled in, the driver assistance function typically issues a warning to prompt the driver of the vehicle to put their hands on the steering wheel and, if necessary, the lateral guidance to take over the vehicle. The output of a warning when crossing the lane markings can be perceived by the driver of the vehicle as uncomfortable and possibly unsafe.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Komfort und das Sicherheitsgefühl eines Fahrers bei der Spurführung, insbesondere bei der unterstützen Spurführung, eines Fahrzeugs zu erhöhen. Des Weiteren befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, die Funktionssicherheit einer automatisierten Fahrfunktion, insbesondere einer Fahrfunktion gemäß SAE-Level 2 oder mehr oder gemäß SAE-Level 3 oder mehr, zu erhöhen.The present document deals with the technical task of increasing the comfort and feeling of safety of a driver during lane guidance, in particular with assisted lane guidance, of a vehicle. Furthermore, the present document deals with the technical task of increasing the functional reliability of an automated driving function, in particular a driving function according to SAE level 2 or more or according to SAE level 3 or more.

Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is solved by each of the independent claims. Advantageous embodiments are described inter alia in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to the technical teachings described in the description, which can form an invention independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Überwachung der Spurführung eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Die Spurführung des Fahrzeugs kann manuell durch den Fahrer des Fahrzeugs oder (bevorzugt) automatisiert durch das Fahrzeug bewirkt werden. Die Spurführung kann darauf ausgelegt sein, das Fahrzeug innerhalb einer bestimmen (aktuellen) Fahrspur zu führen, insbesondere querzuführen. Dabei kann die Lenkung des Fahrzeugs über ein Lenkmittel (insbesondere über das Lenkrad) des Fahrzeugs manuell durch den Fahrer oder durch eine (elektrische) Lenkvorrichtung automatisiert bewirkt werden. Die automatisierte Spurführung kann mit einem Automatisierungsgrad gemäß SAE-Level 2 erfolgen.According to one aspect, a device for monitoring the tracking of a motor vehicle is described. The lane guidance of the vehicle can be effected manually by the driver of the vehicle or (preferably) automatically by the vehicle. Lane guidance can be designed to guide the vehicle within a specific (current) lane, in particular to guide it transversely. The steering of the vehicle can be effected manually by the driver via a steering means (in particular via the steering wheel) of the vehicle or automatically by an (electric) steering device. The automated lane guidance can be carried out with a degree of automation according to SAE Level 2.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, einen Güteindikator für die kumulierte und/oder die durchschnittliche Güte der Spurführung des Fahrzeugs in einem zurückliegenden Zeitintervall zu ermitteln. Der Güteindikator kann insbesondere anzeigen, wie gut das Fahrzeug innerhalb des zurückliegenden Zeitintervalls innerhalb der aktuell befahrenen Fahrspur geführt wurde. Die Güte der Spurführung kann dabei auf Basis des lateralen Abstands, insbesondere des jeweils minimalen Abstands, des Fahrzeugs zu einer Fahrspurbegrenzung (z.B. zu der rechten oder zu der linken Fahrspurbegrenzung) während des Zeitintervalls und/oder auf Basis des lateralen Abstands des Fahrzeugs zu der Fahrspurmitte während des Zeitintervalls bewertet werden.The device can be set up to determine a quality indicator for the cumulative and/or the average quality of the tracking of the vehicle in a past time interval. In particular, the quality indicator can show how well the vehicle was guided within the past time interval within the lane currently being traveled on. The quality of the lane guidance can be based on the lateral distance, in particular the minimum distance, of the vehicle from a lane boundary (e.g. to the right or left lane boundary) during the time interval and/or based on the lateral distance of the vehicle from the middle of the lane are evaluated during the time interval.

Der Güteindikator kann auf Basis der Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. Kameras) des Fahrzeugs ermittelt werden. Insbesondere kann der Abstand zu einer Fahrspurbegrenzung und/oder zu der Fahrspurmitte auf Basis der Umfelddaten ermittelt werden.The quality indicator can be determined on the basis of the environmental data from one or more environmental sensors (e.g. cameras) of the vehicle. In particular, the distance from a lane boundary and/or from the center of the lane can be determined on the basis of the environmental data.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den Güteindikator auf Basis der instantanen Güte der Spurführung des Fahrzeugs an einer Mehrzahl von unterschiedlichen Zeitpunkten (insbesondere an 5 oder mehr oder and 10 oder mehr Zeitpunkten) innerhalb des betrachteten Zeitintervalls zu ermitteln. Dabei können die instantanen Gütewerte für die unterschiedlichen Zeitpunkten kumuliert und/oder gemittelt werden, um den Güteindikator zu ermitteln.The device can be set up to determine the quality indicator on the basis of the instantaneous quality of the tracking of the vehicle at a plurality of different points in time (in particular at 5 or more or and 10 or more points in time) within the time interval under consideration. The instantaneous quality values for the different points in time can be cumulated and/or averaged in order to determine the quality indicator.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den Güteindikator für einen bestimmten (aktuellen) Zeitpunkt zu ermitteln. Das zur Ermittlung des Güteindikators betrachtete Zeitintervall kann sich direkt ausgehend von dem bestimmten (aktuellen) Zeitpunkt zurück in die Vergangenheit erstrecken. Das Zeitintervall kann eine Dauer von 5 Sekunden oder mehr, insbesondere von 10 Sekunden oder mehr, aufweisen. Beispielsweise kann ein Zeitintervall mit einer Dauer zwischen 5 und 15 Sekunden betrachtet werden. Alternativ oder ergänzend kann das Zeitinterwall 5 oder mehr, insbesondere 10 oder mehr, aufeinanderfolgende Zeitpunkte aufweisen, für die jeweils die (instantane) Güte der Spurführung bewertet wird, um basierend auf den einzelnen (instantanen) Gütewerten den Güteindikator zu ermitteln. Die einzelnen Zeitpunkte können z.B. mit einer zeitlichen Abtastrate von 1Hz oder mehr aufeinander folgen.The device can be set up to determine the quality indicator for a specific (current) point in time. The time interval considered to determine the quality indicator can extend directly back into the past, starting from the specific (current) point in time. The time interval can have a duration of 5 seconds or more, in particular 10 seconds or more. For example, a time interval with a duration between 5 and 15 seconds can be considered. Alternatively or additionally, the Zeitinter wall have 5 or more, in particular 10 or more, consecutive points in time for which the (instantaneous) quality of the tracking is evaluated in each case in order to determine the quality indicator based on the individual (instantaneous) quality values. The individual points in time can, for example, follow one another with a temporal sampling rate of 1 Hz or more.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den Güteindikator mit einer Gleitenden-Fenster-Methode zu ermitteln (um jeweils einen Güteindikator für das direkt angrenzende Zeitintervall zu ermitteln). Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den Güteindikator unter Berücksichtigung eines Vergessensfaktors (zur Reduzierung des Einflusses der (instantanen) Güte der Spurführung des Fahrzeugs von zunehmend zurückliegenden Zeitpunkten auf den Güteindikator) zu ermitteln. Beispielsweise kann der Güteindikator auf Basis einer gewichteten Summierung der instantanen Gütewerte der Spurführung für eine Sequenz von zurückliegenden Zeitpunkten ermittelt werden. Dabei können die Gewichte mit zunehmender zeitlicher Entfernung zu dem aktuellen Zeitpunkt reduziert werden, um einen zeitlich aktuellen Güteindikator zu ermitteln.The device can be set up to determine the quality indicator with a sliding window method (in order to determine a quality indicator for the immediately adjacent time interval). Alternatively or additionally, the device can be set up to determine the quality indicator taking into account a forgetting factor (to reduce the influence of the (instantaneous) quality of the vehicle's lane guidance from points in time that are increasingly in the past on the quality indicator). For example, the quality indicator can be determined on the basis of a weighted summation of the instantaneous tracking quality values for a sequence of past points in time. The weights can be reduced as the distance in time from the current time increases, in order to determine a quality indicator that is current in time.

Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den Güteindikator derart zu ermitteln, dass der Güteindikator jeweils auf einen bestimmten Wertebereich, z.B. zwischen 0 und 1, begrenzt und/oder normiert ist. Dies kann z.B. dadurch bewirkt werden, dass der Güteindikator auf den Maximalwert bzw. auf den Minimalwert des Wertebereichs reduziert bzw. angehoben wird, wenn der ermittelte Güteindikator den Wertebereich verlässt. Alternatively or additionally, the device can be set up to determine the quality indicator in such a way that the quality indicator is limited and/or normalized to a specific value range, e.g. between 0 and 1. This can be brought about, for example, by reducing or raising the quality indicator to the maximum value or to the minimum value of the value range if the determined quality indicator leaves the value range.

Durch die o.g. Maßnahmen kann bewirkt werden, dass für einen jeweils aktuellen Zeitpunkt j eweils ein Güteindikator ermittelt wird, der die kumulierte und/oder durchschnittliche Güte der Spurführung (ausschließlich) für das jeweils direkt vorausgehende (zeitlich begrenzte) Zeitintervall anzeigt.The above-mentioned measures can cause a quality indicator to be determined for a current point in time, which shows the cumulative and/or average quality of the track guidance (exclusively) for the directly preceding (time-limited) time interval.

Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, auf Basis des Güteindikators zu bestimmen, dass die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist. Die Vorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, den Güteindikator mit einem (vordefinierten) Güte-Schwellenwert zu vergleichen. Der Güte-Schwellenwert kann z.B. ein (mittlerer) Wert innerhalb des möglichen Wertebereichs des Güteindikators sein. Es kann dann in präziser Weise auf Basis des Vergleichs bestimmt werden, ob die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist oder nicht.The device is also set up to determine on the basis of the quality indicator that the quality of the tracking is impaired. In particular, the device can be set up to compare the quality indicator with a (predefined) quality threshold value. The quality threshold value can, for example, be a (mean) value within the possible value range of the quality indicator. It can then be precisely determined on the basis of the comparison whether the tracking performance is degraded or not.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, wiederholt, insbesondere periodisch (etwa mit einer Frequenz von 1Hz oder mehr), einen jeweils aktuellen Güteindikator für das jeweils zurückliegende Zeitintervall zu ermitteln (ausgehend von dem jeweils aktuellen Zeitpunkt). Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis des jeweils aktuellen Güteindikators zu überprüfen, ob die Spurführung des Fahrzeugs (an dem jeweils aktuellen Zeitpunkt) beeinträchtigt ist oder nicht. Es kann somit wiederholt eine Überprüfung der kumulierten und/oder durchschnittlichen Güte der Spurführung durchgeführt werden. So kann eine dauerhaft komfortable und sichere Spurführung des Fahrzeugs bewirkt werden.The device can be set up to repeatedly, in particular periodically (for example with a frequency of 1 Hz or more), determine a current quality indicator for the previous time interval (starting from the current time). Furthermore, the device can be set up to check, on the basis of the current quality indicator, whether the tracking of the vehicle (at the current time) is impaired or not. The cumulative and/or average tracking quality can thus be checked repeatedly. In this way, a permanently comfortable and safe tracking of the vehicle can be effected.

Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet (an dem jeweils aktuellen Zeitpunkt), in Reaktion auf eine erkannte Beeinträchtigung der Spurführung des Fahrzeugs, eine Maßnahme, insbesondere eine Sicherheitsmaßnahme, in Bezug auf die Spurführung des Fahrzeugs zu bewirken. Die Maßnahme kann insbesondere die Ausgabe eines Hinweises an den Fahrer des Fahrzeugs umfassen (z.B. über eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs).The device is also set up (at the respective current point in time) to bring about a measure, in particular a safety measure, with regard to the lane guidance of the vehicle in response to a recognized impairment in the lane guidance of the vehicle. In particular, the measure may include issuing a notice to the driver of the vehicle (e.g. via a user interface of the vehicle).

Durch die Berücksichtigung der kumulierten und/oder durchschnittlichen Güte der Spurführung des Fahrzeugs in einem direkt zurückliegenden Zeitintervall kann bereits frühzeitig eine Beeinträchtigung der Spurführung erkannt werden. So können der Komfort und die Sicherheit der (ggf. automatisierten) Spurführung des Fahrzeugs erhöht werden.By taking into account the cumulative and/or average quality of the lane guidance of the vehicle in a directly preceding time interval, an impairment of the lane guidance can be detected at an early stage. In this way, the comfort and safety of the (possibly automated) lane guidance of the vehicle can be increased.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, für die einzelnen Zeitpunkte einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten (z.B. 5 Zeitpunkte oder mehr, oder 10 Zeitpunkte oder mehr) innerhalb des zurückliegenden Zeitintervalls jeweils eine Bewertung der (instantanen) Güte der Spurführung des Fahrzeugs an dem j eweiligen Zeitpunkt zu ermitteln. Der Güteindikator kann dann in präziser und effizienter Weise auf Basis der Bewertungen für die Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, insbesondere auf Basis einer, ggf. gewichteten, Summierung der Bewertungen für die Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, ermittelt werden.The device can be set up, for the individual points in time of a sequence of consecutive points in time (e.g. 5 points in time or more, or 10 points in time or more) within the past time interval, to provide an assessment of the (instantaneous) quality of the tracking of the vehicle at the respective point in time determine. The quality indicator can then be determined in a precise and efficient manner on the basis of the ratings for the sequence of consecutive points in time, in particular on the basis of a possibly weighted summation of the ratings for the sequence of consecutive points in time.

Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, für einen bestimmen Zeitpunkt aus der Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten den (lateralen) Abstand des Fahrzeugs von der Fahrspurmitte oder von der (linken oder rechten) Fahrspurbegrenzung der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrspur zu ermitteln. Dabei kann der minimale Abstand zu einer Fahrspurbegrenzung betrachtet werden. Die Bewertung der (instantanen) Güte der Spurführung des Fahrzeugs an dem bestimmten Zeitpunkt kann dann in präziser Weise auf Basis des ermittelten Abstands ermittelt werden.The device can be set up, for example, to determine the (lateral) distance of the vehicle from the center of the lane or from the (left or right) lane boundary of the lane in which the vehicle is driving for a specific point in time from the sequence of successive points in time. The minimum distance to a lane boundary can be considered. The assessment of the (instantaneous) quality of the tracking of the vehicle at the specific point in time can then be determined in a precise manner on the basis of the determined distance.

Die Bewertung der (instantanen) Güte der Spurführung des Fahrzeugs an dem bestimmten Zeitpunkt kann unter Verwendung einer Bewertungsfunktion ermittelt werden. Dabei kann die Bewertungsfunktion für unterschiedliche Werte des Abstands (zu einer Fahrspurbegrenzung oder zu der Fahrspurmitte) jeweils einen Wert der Bewertung anzeigen.The assessment of the (instantaneous) quality of the tracking of the vehicle at the specific point in time can be determined using an assessment function. The applicant can ment function for different values of the distance (to a lane boundary or to the middle of the lane) each display a value of the evaluation.

Die Bewertungsfunktion kann derart ausgebildet sein, dass ein großer Abstand zu einer Fahrspurbegrenzung bzw. ein kleiner Abstand zu der Fahrspurmitte belohnt wird (z.B. durch einen Wert mit einem ersten (z.B. positiven) Vorzeichen). Ferner kann die Bewertungsfunktion derart ausgebildet sein, dass ein kleiner Abstand zu einer Fahrspurbegrenzung bzw. ein großer Abstand zu der Fahrspurmitte bestraft wird (z.B. durch einen Wert mit einem zweiten (z.B. negativen) Vorzeichen).The evaluation function can be designed in such a way that a large distance to a lane boundary or a small distance to the center of the lane is rewarded (e.g. by a value with a first (e.g. positive) sign). Furthermore, the evaluation function can be designed in such a way that a small distance to a lane boundary or a large distance to the middle of the lane is penalized (e.g. by a value with a second (e.g. negative) sign).

Mit anderen Worten, die Bewertungsfunktion kann derart ausgebildet ist, dass der Wert der Bewertung ein erstes (z.B. positives) Vorzeichen aufweist, wenn der Abstand zu der Fahrspurbegrenzung größer als oder gleich wie ein erster Abstands-Schwellenwert ist und/oder wenn der Abstand zu der Fahrspurmitte kleiner als oder gleich wie ein zweiter Abstands-Schwellenwert ist. Des Weiteren kann die Bewertungsfunktion derart ausgebildet sein, dass der Wert der Bewertung ein zu dem ersten Vorzeichen entgegengesetztes zweites (z.B. negatives) Vorzeichen aufweist, wenn der Abstand zu der Fahrspurbegrenzung kleiner als der erste Abstands-Schwellenwert ist und/oder wenn der Abstand zu der Fahrspurmitte größer als der zweite Abstands-Schwellenwert ist.In other words, the evaluation function can be designed in such a way that the value of the evaluation has a first (e.g. positive) sign if the distance to the lane boundary is greater than or equal to a first distance threshold value and/or if the distance to the Lane center is less than or equal to a second distance threshold. Furthermore, the evaluation function can be designed in such a way that the value of the evaluation has a second (e.g. negative) sign opposite to the first sign if the distance to the lane boundary is smaller than the first distance threshold value and/or if the distance to the Lane center is greater than the second distance threshold.

Durch die Berücksichtigung einer Bewertungsfunktion zur Ermittlung des Güteindikators kann die kumulierte und/oder durchschnittliche Güte der Spurführung in besonders präziser und robuster Weise ermittelt werden. Dabei kann die Bewertungsfunktion asymmetrisch ausgebildet sein, um relativ kleine Abstände zu einer Fahrspurbegrenzung stärker zu bestrafen als relativ große Abstände zu einer Fahrspurbegrenzung zu belohnen. So kann die Empfindlichkeit der Erkennung einer beeinträchtigen Spurführung erhöht werden.By considering an evaluation function for determining the quality indicator, the cumulative and/or average quality of the tracking can be determined in a particularly precise and robust manner. In this case, the evaluation function can be designed asymmetrically in order to penalize relatively small distances from a lane boundary more severely than to reward relatively large distances from a lane boundary. In this way, the sensitivity of detection of impaired tracking can be increased.

Die Bewertungsfunktion kann derart ausgebildet sein, dass der absolute Wert der Bewertung zumindest in einem Teilbereich mit steigender Differenz des ermitteln Abstands von dem ersten und/oder zweiten Abstands-Schwellenwert ansteigt. So kann die kumulierte und/oder durchschnittliche Güte der Spurführung mit erhöhter Genauigkeit ermittelt werden.The evaluation function can be designed in such a way that the absolute value of the evaluation increases at least in a sub-range as the difference between the ascertained distance and the first and/or second distance threshold value increases. In this way, the cumulative and/or average quality of tracking can be determined with increased accuracy.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, (insbesondere auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. Kameras) des Fahrzeugs) eine automatisierte Spurführung des Fahrzeugs zu bewirken. Die automatisierte Spurführung kann z.B. gemäß SAE-Level 2 erfolgen. Als Maßnahme (bei erkannter Beeinträchtigung der Spurführung des Fahrzeugs) kann der Fahrer des Fahrzeugs veranlasst werden (z.B. durch Ausgabe eines Hinweises), die Hände an das Lenkmittel des Fahrzeugs zu legen und/oder die Spurführung des Fahrzeugs manuell durchzuführen. So kann eine komfortable und sichere automatisierte Spurführung ermöglicht werden.The device can be set up (in particular on the basis of environmental data from one or more environmental sensors (e.g. cameras) of the vehicle) to bring about automated lane guidance of the vehicle. Automated lane guidance can be carried out according to SAE Level 2, for example. As a measure (when it is detected that the lane guidance of the vehicle is impaired), the driver of the vehicle can be prompted (e.g. by issuing a message) to place his hands on the steering means of the vehicle and/or to carry out the lane guidance of the vehicle manually. In this way, comfortable and safe automated lane guidance can be enabled.

Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, als Maßnahme (bei erkannter Beeinträchtigung der Spurführung des Fahrzeugs) einen Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs auszugeben, um die Aufmerksamkeit des Fahrers des Fahrzeugs bei der manuellen Spurführung des Fahrzeugs zu erhöhen.As an alternative or in addition, the device can be set up to output a message to the driver of the vehicle as a measure (when an impairment of the lane guidance of the vehicle is detected) in order to increase the attention of the driver of the vehicle during the manual lane guidance of the vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus) is described which comprises the device described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Überwachung der Spurführung eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Güteindikators für die kumulierte und/oder die durchschnittliche Güte der Spurführung des Fahrzeugs in einem zurückliegenden Zeitintervall (das direkt vor dem aktuellen Zeitpunkt liegt). Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen, auf Basis des Güteindikators, dass die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist. Das Verfahren umfasst ferner, in Reaktion auf das Bestimmen, das Bewirken einer Maßnahme, insbesondere einer Sicherheitsmaßnahme, in Bezug auf die Spurführung des Fahrzeugs.According to a further aspect, a method for monitoring the tracking of a motor vehicle is described. The method includes determining a quality indicator for the cumulative and/or the average quality of the lane guidance of the vehicle in a previous time interval (that is directly before the current time). Furthermore, the method includes determining, on the basis of the quality indicator, that the quality of the tracking is impaired. The method further includes, in response to the determining, effecting a measure, in particular a safety measure, related to the tracking of the vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a vehicle's control unit) and thereby to carry out the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a SW program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.

Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte betreffen insbesondere ein System gemäß SAE-Level 2.In the context of the document, the term "automated driving" can be understood as driving with automated longitudinal or lateral guidance or autonomous driving with automated longitudinal and lateral guidance. Automated driving can involve driving on the freeway for a longer period of time, for example act for a limited period of time while parking or manoeuvring. The term "automated driving" includes automated driving with any degree of automation. Exemplary degrees of automation are assisted, partially automated, highly automated or fully automated driving. These degrees of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication "Research compact", issue 11/2012). With assisted driving, the driver constantly performs longitudinal or lateral guidance, while the system takes over the other function within certain limits. With semi-automated driving (TAF), the system takes over longitudinal and lateral guidance for a certain period of time and/or in specific situations, whereby the driver has to constantly monitor the system, as with assisted driving. With highly automated driving (HAD), the system takes over longitudinal and lateral guidance for a certain period of time without the driver having to constantly monitor the system; however, the driver must be able to take control of the vehicle within a certain period of time. With fully automated driving (VAF), the system can automatically handle driving in all situations for a specific application; a driver is no longer required for this application. The four levels of automation mentioned above correspond to SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard (SAE - Society of Automotive Engineering). For example, highly automated driving (HAF) corresponds to level 3 of the SAE J3016 standard. Furthermore, SAE J3016 also provides SAE Level 5 as the highest degree of automation, which is not included in the BASt definition. SAE Level 5 corresponds to driverless driving, in which the system can automatically handle all situations like a human driver throughout the journey; a driver is generally no longer required. The aspects described in this document relate in particular to a system in accordance with SAE Level 2.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können j egliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Spurhalteassistenzfunktion;
  • 2a eine beispielhafte Anordnung eines Fahrzeugs innerhalb einer Fahrspur;
  • 2b eine beispielhafte Bewertungsfunktion; und
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Überwachung der Spurführung eines Fahrzeugs.
The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. show it
  • 1 an example vehicle with a lane departure warning feature;
  • 2a an example placement of a vehicle within a lane;
  • 2 B an example scoring function; and
  • 3 FIG. 12 is a flowchart of an example method for monitoring vehicle tracking.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung des Komforts und Sicherheit der Spurführung, insbesondere der automatisierten Spurführung, eines Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein Fahrzeug 100, das ein oder mehrere Umfeldsensoren 102 umfasst, die eingerichtet sind, Umfelddaten (d.h. Sensordaten) in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind ein Radarsensor, ein Lidarsensor, eine Kamera, etc. Eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten Spurmarkierungen auf der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Fahrbahn zu erkennen. Die Vorrichtung 101 kann ferner eingerichtet sein, ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren 103 (z.B. eine Lenkvorrichtung, einen Antriebsmotor, eine Bremsvorrichtung, etc.) des Fahrzeugs 100 auf Basis der Umfelddaten, insbesondere auf Basis der ein oder mehreren erkannten Fahrspurmarkierungen, längs- und/oder querzuführen. Insbesondere kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, das Fahrzeug 100 automatisiert innerhalb einer bestimmten Fahrspur zu führen (z.B. im Rahmen einer Spurhalteassistenzfunktion gemäß SAE-Level 2).As explained at the outset, the present document deals with increasing the comfort and safety of lane guidance, in particular automated lane guidance, of a vehicle. In this context shows 1 a vehicle 100 that includes one or more environment sensors 102 that are set up to capture environment data (ie sensor data) in relation to the environment of vehicle 100 . Exemplary surroundings sensors 102 are a radar sensor, a lidar sensor, a camera, etc. A (control) device 101 of the vehicle 100 can be set up to recognize lane markings on the roadway traveled by the vehicle 100 on the basis of the surroundings data. Device 101 can also be set up to control one or more longitudinal and/or lateral guidance actuators 103 (e.g. a steering device, a drive motor, a braking device, etc.) of vehicle 100 on the basis of the environmental data, in particular on the basis of the one or more recognized lane markings. longitudinally and/or transversely. In particular, device 101 can be set up to automatically guide vehicle 100 within a specific lane (eg as part of a lane departure warning function according to SAE Level 2).

Das Fahrzeug 100 kann ferner ein oder mehrere Lenkmittelsensoren 104 umfassen, die eingerichtet sind, zu erkennen, ob der Fahrer des Fahrzeugs 100 das Lenkmittel, insbesondere das Lenkrad, des Fahrzeugs 100 mit ein oder zwei Händen berührt. Insbesondere kann auf Basis der Sensordaten der ein oder mehrere Lenkmittelsensoren 104 eine sogenannte Hands-On-Detektion (HOD) durchgeführt werden.The vehicle 100 can also include one or more steering means sensors 104 which are set up to detect whether the driver of the vehicle 100 is touching the steering means, in particular the steering wheel, of the vehicle 100 with one or two hands. In particular, a so-called hands-on detection (HOD) can be carried out on the basis of the sensor data from the one or more steering means sensors 104 .

Des Weiteren kann das Fahrzeug 100 eine Benutzerschnittstelle 105 für eine Interaktion mit dem Fahrer des Fahrzeugs 100 umfassen. Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, über die Benutzerschnittstelle 105 einen (akustischen, optischen und/oder haptischen) Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs 100 auszugeben, z.B. um den Fahrer des Fahrzeugs 100 zu veranlassen, ein oder zwei Hände an das Lenkmittel des Fahrzeugs 100 zu legen, und/oder um den Fahrer des Fahrzeugs 100 zu veranlassen, die Querführung des Fahrzeugs 100 zu übernehmen.Furthermore, the vehicle 100 may include a user interface 105 for interaction with the driver of the vehicle 100 . Device 101 may be set up to output an (acoustic, visual and/or haptic) indication to the driver of vehicle 100 via user interface 105, e.g. to prompt the driver of vehicle 100 to place one or two hands on the steering means of vehicle 100 to lay, and / or to cause the driver of the vehicle 100 to take over the lateral control of the vehicle 100.

Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, während der manuellen oder automatisierten Spurführung des Fahrzeugs 100 innerhalb einer bestimmten Fahrspur zu überprüfen, ob sich das Fahrzeug 100 dem Rand der Fahrspur nähert und/oder ob das Fahrzeug 100 die Fahrspur verlässt. Wenn eine solche Situation erkannt wird, kann über die Benutzerschnittstelle 105 ein Warnhinweis an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, z.B. um den Fahrer des Fahrzeugs 100 zu veranlassen, das Fahrzeug 100 wieder auf die Fahrspur und/oder wieder zu der Fahrspurmitte hin zu führen. Die Ausgabe eines Warnhinweises infolge einer erkannten Überquerung einer Fahrspurbegrenzung kann von dem Fahrer des Fahrzeugs als zu spät und als unkomfortable empfunden werden.The device 101 can be set up to check during the manual or automated lane guidance of the vehicle 100 within a specific lane whether the vehicle 100 is approaching the edge of the lane and/or whether the vehicle 100 is leaving the lane. If such a situation is detected, a warning can be issued to the driver of the vehicle 100 via the user interface 105, eg to prompt the driver of the vehicle 100 to guide the vehicle 100 back into the lane and/or back to the lane center . The output of a warning as a result of a detected crossing of a lane boundary can be perceived by the driver of the vehicle as too late and as uncomfortable.

2a veranschaulicht die (laterale) Positionierung eines Fahrzeugs 100 innerhalb einer Fahrspur 210. Die Fahrspur 210 kann eine Fahrspurmitte 211 zwischen zwei Fahrspurbegrenzungen 212 aufweisen. Dabei können die Fahrspurbegrenzungen 212 jeweils durch eine Fahrspurmarkierung auf der Fahrbahn angezeigt werden. Die Fahrspurmarkierungen können auf Basis der Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 des Fahrzeugs 100 erkannt werden. 2a illustrates the (lateral) positioning of a vehicle 100 within a lane 210 . The lane 210 can have a lane center 211 between two lane boundaries 212 . In this case, the lane boundaries 212 can each be indicated by a lane marking on the roadway. The lane markings can be recognized on the basis of the surroundings data from one or more surroundings sensors 102 of the vehicle 100 .

Für eine möglichst sichere Fahrt sollte das Fahrzeug 100 manuell durch den Fahrer oder automatisiert in der Fahrspurmitte 211 geführt werden, sodass der (laterale) Abstand 201 des Fahrzeugs 100 zu den Fahrspurbegrenzungen 212 einen maximal möglichen Wert aufweist. Während des Betriebs des Fahrzeugs 100 kann es zu Abweichungen von der idealen Spurmittenführung kommen, z.B. aufgrund einer unkonzentrierten manuellen Fahrweise des Fahrers oder aufgrund einer unzureichenden Erkennungsgüte der Fahrspurmarkierungen. Derartige Abweichungen von der idealen Spurmittenführung können nach-und-nach zu einem Verlassen der aktuell befahrenen Fahrspur führen, und können somit als Frühindikator für das mögliche Verlassen der Fahrspur verwendet werden.For the safest possible journey, the vehicle 100 should be guided manually by the driver or automatically in the middle of the lane 211 so that the (lateral) distance 201 of the vehicle 100 from the lane boundaries 212 has a maximum possible value. During the operation of the vehicle 100, there may be deviations from the ideal lane center guidance, e.g. due to an unconcentrated manual driving style on the part of the driver or due to insufficient recognition quality of the lane markings. Such deviations from the ideal lane center guidance can gradually lead to a departure from the lane currently being traveled on, and can thus be used as an early indicator for possible departure from the lane.

Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, an einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils einen (instantanen) Gütewert in Bezug auf die Güte der lateralen Positionierung des Fahrzeugs 100 innerhalb der aktuell befahrenen Fahrspur 210 zu ermitteln. Die (instantane) Güte bzw. der (instantane) Gütewert können z.B. von dem (minimalen) Abstand 201 des Fahrzeugs 100 von einer Fahrspurbegrenzung 212 der Fahrspur 210 abhängen. Die (instantane) Güte bzw. der (instantane) Gütewert können auf Basis der Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 ermittelt werden.The device 101 can be set up to determine an (instantaneous) quality value in relation to the quality of the lateral positioning of the vehicle 100 within the lane 210 currently being traveled on at a sequence of successive points in time. The (instantaneous) quality or the (instantaneous) quality value can depend, for example, on the (minimum) distance 201 of the vehicle 100 from a lane boundary 212 of the lane 210 . The (instantaneous) quality or the (instantaneous) quality value can be determined on the basis of the surroundings data from one or more surroundings sensors 102 .

Der Weiteren kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, auf Basis der (instantanen) Gütewerte für die Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten einen Güteindikator für die zeitlich kumulierte und/oder durchschnittliche Güte der Spurführung des Fahrzeugs 100 zu ermitteln. Der Indikator kann dabei von dem (minimalen) Abstand 201 zu einer Fahrspurbegrenzung 212 abhängen, den das Fahrzeug 100 an den einzelnen Zeitpunkten der Sequenz von Zeitpunkten eingehalten hat. Insbesondere kann der Indikator anzeigen, wie gut das Fahrzeug 100 innerhalb des Zeitintervalls, das der Sequenz von Zeitpunkten entspricht, entlang der Fahrspurmitte 211 geführt wurde. Der Güteindikator kann auf Basis einer (gewichteten) Summierung der (instantanen) Gütewerte für die Sequenz von Zeitpunkten ermittelt werden.Furthermore, the device 101 can be set up to determine a quality indicator for the time-cumulated and/or average quality of the tracking of the vehicle 100 on the basis of the (instantaneous) quality values for the sequence of successive points in time. The indicator can depend on the (minimum) distance 201 from a lane boundary 212 that vehicle 100 maintained at the individual points in time of the sequence of points in time. In particular, the indicator may indicate how well the vehicle 100 was guided along the lane center 211 within the time interval corresponding to the sequence of times. The quality indicator can be determined on the basis of a (weighted) summation of the (instantaneous) quality values for the sequence of points in time.

Zur Ermittlung des Güteindikators kann, wie beispielhaft in 2b dargestellt, eine Bewertungsfunktion 220 verwendet werden, die die (instantane) Güte der Spurführung an einem bestimmten Zeitpunkt bewertet, z.B. mit einer (positiven) Belohnung belohnt oder mit einer (negativen) Bestrafung bestraft. Die in 2b dargestellte Bewertungsfunktion 220 ist ausgebildet, unterschiedlichen (minimalen) Abständen 201 des Fahrzeugs 100 zu einer Fahrspurbegrenzung 212 jeweils eine Bewertung 231 zuzuweisen. Dabei kann die Bewertung 231 mit steigendem Abstand 201 zunehmend positiver sein (insbesondere einen zunehmend höheren positiven Wert bzw. Belohnung aufweisen). Andererseits kann die Bewertung 231 mit abnehmendem Abstand 201 zunehmend negativer sein (insbesondere einen zunehmend betraglich höheren negativen Wert bzw. Bestrafung aufweisen). In dem in 2b dargestellten Beispiel weist die Bewertungsfunktion 220 für Abstände 201 ab und über einem maximalen Grenzabstand 222 eine begrenzte positive Bewertung 231 und/oder für Abstände 201 ab und unter einem minimalen Grenzabstand 221 eine begrenzte negative Bewertung 231 auf.To determine the quality indicator, as exemplified in 2 B shown, an evaluation function 220 can be used, which evaluates the (instantaneous) quality of the tracking at a specific point in time, for example rewarding it with a (positive) reward or punishing it with a (negative) punishment. In the 2 B The evaluation function 220 shown is designed to assign an evaluation 231 to different (minimum) distances 201 of the vehicle 100 from a lane boundary 212 . The evaluation 231 can be increasingly more positive as the distance 201 increases (in particular it can have an increasingly higher positive value or reward). On the other hand, the evaluation 231 can be increasingly negative as the distance 201 decreases (in particular, have an increasingly higher negative value or punishment). in the in 2 B In the example shown, the evaluation function 220 has a limited positive evaluation 231 for distances 201 and above a maximum limit distance 222 and/or a limited negative evaluation 231 for distances 201 and below a minimum limit distance 221 .

Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, den Güteindikator durch Kumulieren der Bewertungen 231 der (instantanen) Güte der Spurführung an den einzelnen Zeitpunkten der Sequenz von Zeitpunkten zu ermitteln. Insbesondere kann iterativ, ausgehend von einem Wert x(n-1) des Güteindikators für einen vorhergehenden Zeitpunkt n-1 auf Basis der (instantanen) Bewertung b(n) 231 an dem aktuellen Zeitpunkt n, der Wert x(n) des Güteindikators für den aktuellen Zeitpunkt n ermittelt werden, z.B. als x ( n ) = x ( n 1 ) + b ( n ) Δ t

Figure DE102021109496A1_0001
wobei Δt die Zeitdauer zwischen zwei direkt aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ist.The device 101 can be set up to determine the quality indicator by cumulating the assessments 231 of the (instantaneous) quality of the tracking at the individual points in time of the sequence of points in time. In particular, iteratively, starting from a value x(n-1) of the quality indicator for a previous time n-1 based on the (instantaneous) evaluation b(n) 231 at the current time n, the value x(n) of the quality indicator for the current time n are determined, for example as x ( n ) = x ( n 1 ) + b ( n ) Δ t
Figure DE102021109496A1_0001
where Δt is the length of time between two directly consecutive points in time.

Dabei kann ggf. eine Begrenzung des Güteindikators x(n) auf einen bestimmten Wertebereich, z.B. zwischen 0 und 1, bewirkt werden. Alternativ oder ergänzend kann ein Diskontierungs- bzw. Vergessensfaktor auf den Güteindikator x(n) angewendet werden. So kann bewirkt werden, dass der Güteindikator die Güte der Spurführung innerhalb eines relativ aktuellen, zurückliegenden, Zeitintervalls anzeigt.If necessary, the quality indicator x(n) can be limited to a specific value range, for example between 0 and 1. Alternatively or additionally, a discounting or forgetting factor can be applied to the quality indicator x(n). In this way it can be brought about that the quality indicator displays the quality of the tracking within a relatively current time interval from the past.

Der für einen aktuellen Zeitpunkt n ermittelte Güteindikator x(n) kann mit einem Güte-Schwellenwert verglichen werden, um zu ermitteln, ob die kumulierte Güte der Spurführung innerhalb des zurückliegenden Zeitintervalls beeinträchtigt war. Wenn auf Basis des Vergleichs erkannt wird, dass die kumulierte Güte der Spurführung beeinträchtigt war, kann eine Sicherheitsmaßnahme in Bezug auf die Spurführung des Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Beispielsweise kann bei Betrieb einer automatisierten Spurführung der Fahrer des Fahrzeugs 100 über die Benutzerschnittstelle 105 veranlasst werden, die Querführung des Fahrzeugs 100 manuell zu übernehmen. Alternativ kann bei einer manuellen Spurführung die Aufmerksamkeit des Fahrers des Fahrzeugs 100 durch einen Warnhinweis erhöht werden.The quality indicator x(n) ascertained for a current point in time n can be compared with a quality threshold value in order to ascertain whether the cumulative quality of tracking within the previous time interval was impaired. When it is determined based on the comparison that the cumulative tracking performance was degraded, a safety measure related to the tracking of the vehicle 100 can be effected. For example, when operating an automated lane guidance, the driver of the vehicle 100 can be prompted via the user interface 105 to take over the lateral guidance of the vehicle 100 manually. Alternatively, in the case of manual lane guidance, the attention of the driver of vehicle 100 can be increased by a warning.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahrens 300 zur Überwachung der (ggf. automatisierten) Spurführung eines Kraftfahrzeugs 100. Das Verfahren 300 kann durch das Fahrzeug 100 ausgeführt werden. 3 12 shows a flow chart of an exemplary (possibly computer-implemented) method 300 for monitoring the (possibly automated) lane guidance of a motor vehicle 100 . The method 300 can be executed by the vehicle 100 .

Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 eines Güteindikators für die kumulierte und/oder durchschnittliche Güte der Spurführung des Fahrzeugs 100 in einem zurückliegenden Zeitintervall. Die (instantane, d.h. zeitpunktspezifische) Güte der Spurführung kann innerhalb des Zeitintervalls an mehreren (z.B. an 5 oder mehr oder an 10 oder mehr) unterschiedlichen Zeitpunkten bewertet werden. Der Güteindikator kann dann die kumulierte und/oder die durchschnittliche Güte an den unterschiedlichen Zeitpunkten wiedergeben. Der Güteindikator kann anzeigen, wie gut das Fahrzeug 100 innerhalb des zurückliegenden Zeitintervalls (im Durchschnitt) innerhalb der aktuell befahrenen Fahrspur 210 geführt wurde. Dabei kann der Güteindikator von dem (durchschnittlichen) Abstand 201 des Fahrzeugs 100 von einer Fahrspurbegrenzung 212 und/oder von der Fahrspurmitte 211 der aktuell befahrenen Fahrspur 210 abhängen.The method 300 includes determining 301 a quality indicator for the cumulative and/or average quality of the tracking of the vehicle 100 in a past time interval. The (instantaneous, i.e. point-in-time-specific) quality of tracking can be evaluated at several (e.g. at 5 or more or at 10 or more) different points in time within the time interval. The quality indicator can then reflect the cumulative and/or the average quality at the different points in time. The quality indicator can indicate how well the vehicle 100 was guided within the lane 210 currently being traveled within the past time interval (on average). The quality indicator can depend on the (average) distance 201 of the vehicle 100 from a lane boundary 212 and/or on the lane center 211 of the lane 210 currently being traveled on.

Des Weiteren umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen 302, auf Basis des Güteindikators, dass die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist. Zu diesem Zweck kann der Güteindikator mit einem Güte-Schwellenwert verglichen werden, und es kann auf Basis des Vergleichs erkannt werden, dass die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist (z.B., weil das Fahrzeug 100 innerhalb des zurückliegenden Zeitintervalls zu nah an der Fahrpurbegrenzung 212 bzw. zu weiter weg von der Fahrspurmitte 211 gefahren ist).Furthermore, the method 300 includes determining 302, on the basis of the quality indicator, that the quality of the tracking is impaired. For this purpose, the quality indicator can be compared to a quality threshold value, and on the basis of the comparison it can be recognized that the quality of lane guidance is impaired (e.g. because vehicle 100 was too close to lane boundary 212 or drove too far away from the center of the lane 211).

Das Verfahren 300 umfasst ferner, in Reaktion auf die erkannte Beeinträchtigung der Güte der Spurführung, das Bewirken 303 einer (Sicherheits-) Maßnahme in Bezug auf die Spurführung des Fahrzeugs 100. Beispielsweise kann als Maßnahme ein Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, um zu bewirken, dass der Fahrer des Fahrzeugs 100 die Hände an das Lenkmittel des Fahrzeugs 100 legt, dass der Fahrer die Spurführung des Fahrzeugs 100 manuell übernimmt und/oder dass die Aufmerksamkeit des Fahrers bei der Spurführung des Fahrzeugs 100 erhöht wird.The method 300 also includes, in response to the detected impairment of the quality of the lane guidance, effecting 303 a (safety) measure in relation to the lane guidance of the vehicle 100. For example, a message can be output to the driver of the vehicle 100 as a measure, to cause the driver of the vehicle 100 to put his hands on the steering means of the vehicle 100, to cause the driver to take over the lane guidance of the vehicle 100 manually and/or to increase the driver's attention when lane guiding the vehicle 100.

Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können der Komfort und die Sicherheit der Spurführung, insbesondere der automatisierten Spurführung, eines Fahrzeugs 100 erhöht werden.The measures described in this document can increase the convenience and safety of lane guidance, in particular automated lane guidance, of a vehicle 100 .

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems by way of example.

Claims (12)

Vorrichtung (101) zur Überwachung der Spurführung eines Kraftfahrzeugs (100); wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - einen Güteindikator für eine kumulierte Güte der Spurführung des Fahrzeugs (100) in einem zurückliegenden Zeitintervall zu ermitteln; - auf Basis des Güteindikators zu bestimmen, dass die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist; und - in Reaktion darauf eine Maßnahme in Bezug auf die Spurführung des Fahrzeugs (100) zu bewirken.Device (101) for monitoring the tracking of a motor vehicle (100); wherein the device (101) is set up - to determine a quality indicator for a cumulative quality of the tracking of the vehicle (100) in a past time interval; - determine on the basis of the quality indicator that the quality of the tracking is impaired; and - in response thereto effecting an action related to the tracking of the vehicle (100). Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - für die einzelnen Zeitpunkte einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten innerhalb des zurückliegenden Zeitintervalls jeweils eine Bewertung (231) der Güte der Spurführung des Fahrzeugs (100) an dem j eweiligen Zeitpunkt zu ermitteln; und - den Güteindikator auf Basis der Bewertungen (231) für die Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, insbesondere auf Basis einer, ggf. gewichteten, Summierung der Bewertungen (231) für die Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, zu ermitteln.Device (101) according to claim 1 , wherein the device (101) is set up - for the individual points in time of a sequence of successive points in time within the past time interval to determine an evaluation (231) of the quality of the tracking of the vehicle (100) at the respective point in time; and - to determine the quality indicator on the basis of the evaluations (231) for the sequence of consecutive points in time, in particular on the basis of an optionally weighted summation of the evaluations (231) for the sequence of consecutive points in time. Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 2, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - für einen bestimmen Zeitpunkt aus der Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten einen Abstand (201), insbesondere einen lateralen Abstand, des Fahrzeugs (100) von einer Fahrspurmitte (211) oder von einer Fahrspurbegrenzung (212) einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrspur (210) zu ermitteln; und - die Bewertung (231) der Güte der Spurführung des Fahrzeugs (100) an dem bestimmten Zeitpunkt auf Basis des ermittelten Abstands (201) zu ermitteln.Device (101) according to claim 2 , wherein the device (101) is set up, - for a specific point in time from the sequence of successive points in time, a distance (201), in particular a lateral distance, of the vehicle (100) from a lane center (211) or from a lane boundary (212) to determine a lane (210) traveled by the vehicle (100); and - to determine the evaluation (231) of the quality of the tracking of the vehicle (100) at the specific point in time on the basis of the determined distance (201). Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 3, wobei - die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, die Bewertung (231) der Güte der Spurführung des Fahrzeugs (100) an dem bestimmten Zeitpunkt auf Basis des ermittelten Abstands (201) unter Verwendung einer Bewertungsfunktion (220) zu ermitteln; - die Bewertungsfunktion (220) für unterschiedliche Werte des Abstands (201) jeweils einen Wert der Bewertung (231) anzeigt; und - die Bewertungsfunktion (220) insbesondere derart ausgebildet ist, dass - der Wert der Bewertung (231) ein erstes Vorzeichen aufweist, wenn der Abstand (201) zu der Fahrspurbegrenzung (212) größer als oder gleich wie ein erster Abstands-Schwellenwert ist und/oder wenn der Abstand zu der Fahrspurmitte (211) kleiner als oder gleich wie ein zweiter Abstands-Schwellenwert ist, und/oder - der Wert der Bewertung (231) ein zu dem ersten Vorzeichen entgegengesetztes zweites Vorzeichen aufweist, wenn der Abstand (201) zu der Fahrspurbegrenzung (212) kleiner als der erste Abstands-Schwellenwert ist und/oder wenn der Abstand zu der Fahrspurmitte (211) größer als der zweite Abstands-Schwellenwert ist.Device (101) according to claim 3 , wherein - the device (101) is set up to determine the evaluation (231) of the quality of the tracking of the vehicle (100) at the specific point in time on the basis of the determined distance (201) using an evaluation function (220); - the evaluation function (220) indicates a value of the evaluation (231) for different values of the distance (201); and - the evaluation function (220) is designed in particular in such a way that - the value of the evaluation (231) has a first sign if the distance (201) to the lane boundary (212) is greater than or equal to a first distance threshold value and /or if the distance to the lane center (211) is less than or equal to a second distance threshold value, and/or - the value of the evaluation (231) has a second sign opposite to the first sign if the distance (201) to the lane boundary (212) is less than the first distance threshold value and/or if the distance to the lane center (211) is greater than the second distance threshold value. Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 4, wobei die Bewertungsfunktion (220) derart ausgebildet ist, dass der absolute Wert der Bewertung (231) zumindest in einem Teilbereich mit steigender Differenz des ermitteln Abstands (201) von dem ersten und/oder zweiten Abstands-Schwellenwert ansteigt.Device (101) according to claim 4 , wherein the evaluation function (220) is designed such that the absolute value of the evaluation (231) increases at least in a sub-area with increasing difference of the determined distance (201) from the first and/or second distance threshold value. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - den Güteindikator mit einem Güte-Schwellenwert zu vergleichen; und - auf Basis des Vergleichs zu bestimmen, ob die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist oder nicht.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - compare the goodness indicator to a goodness threshold; and - to determine on the basis of the comparison whether the tracking performance is impaired or not. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - den Güteindikator mit einer Gleitenden-Fenster-Methode und/oder unter Berücksichtigung eines Vergessensfaktors zur Reduzierung eines Einflusses der Güte der Spurführung des Fahrzeugs (100) von zunehmend zurückliegenden Zeitpunkten auf den Güteindikator zu ermitteln; und/oder - den Güteindikator derart zu ermitteln, dass der Güteindikator jeweils auf einen bestimmten Wertebereich begrenzt und/oder normiert ist.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - to determine the quality indicator using a sliding window method and/or taking into account a forgetting factor to reduce an influence of the quality of the lane guidance of the vehicle (100) from points in time that are increasingly in the past on the quality indicator; and or - to determine the quality indicator in such a way that the quality indicator is limited and/or normalized to a specific value range. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - insbesondere auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (102) des Fahrzeugs (100), eine automatisierte Spurführung des Fahrzeugs (100) zu bewirken; und - als Maßnahme einen Fahrer des Fahrzeugs (100) über eine Benutzerschnittstelle (105) des Fahrzeugs (100) zu veranlassen, die Hände an ein Lenkmittel des Fahrzeugs (100) zu legen und/oder die Spurführung des Fahrzeugs (100) manuell durchzuführen.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - In particular on the basis of environmental data from one or more environmental sensors (102) of the vehicle (100) to bring about automated tracking of the vehicle (100); and - as a measure to cause a driver of the vehicle (100) via a user interface (105) of the vehicle (100) to put his hands on a steering means of the vehicle (100) and / or to carry out the lane guidance of the vehicle (100) manually. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, als Maßnahme einen Hinweis an einen Fahrer des Fahrzeugs (100) auszugeben, um die Aufmerksamkeit des Fahrers des Fahrzeugs (100) bei der manuellen Spurführung des Fahrzeugs (100) zu erhöhen.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up to output a message to a driver of the vehicle (100) as a measure to draw the attention of the driver of the vehicle (100) to the manual lane guidance of the vehicle ( 100) to increase. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Zeitintervall eine Dauer von 5 Sekunden oder mehr, insbesondere von 10 Sekunden oder mehr, aufweist; und/oder - das Zeitinterwall 5 oder mehr, insbesondere 10 oder mehr, aufeinanderfolgende Zeitpunkte aufweist, für die jeweils die Güte der Spurführung bewertet wird, um den Güteindikator zu ermitteln.Device (101) according to any one of the preceding claims, wherein - the time interval has a duration of 5 seconds or more, in particular 10 seconds or more; and or - The time interval has 5 or more, in particular 10 or more, consecutive points in time for which the quality of the tracking is evaluated in order to determine the quality indicator. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, wiederholt, insbesondere periodisch, - einen jeweils aktuellen Güteindikator für das jeweils zurückliegende Zeitintervall zu ermitteln; und - auf Basis des jeweils aktuellen Güteindikators zu überprüfen, ob die Spurführung des Fahrzeugs (100) beeinträchtigt ist oder nicht.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up to repeatedly, in particular periodically, - to determine a current quality indicator for the previous time interval; and - to check on the basis of the current quality indicator whether the tracking of the vehicle (100) is impaired or not. Verfahren (300) zur Überwachung der Spurführung eines Kraftfahrzeugs (100); wobei das Verfahren (300) umfasst, - Ermitteln (301) eines Güteindikators für eine kumulierte Güte der Spurführung des Fahrzeugs (100) in einem zurückliegenden Zeitintervall; - Bestimmen (302), auf Basis des Güteindikators, dass die Güte der Spurführung beeinträchtigt ist; und - in Reaktion darauf, Bewirken (303) einer Maßnahme in Bezug auf die Spurführung des Fahrzeugs (100).Method (300) for monitoring the tracking of a motor vehicle (100); wherein the method (300) comprises, - determining (301) a quality indicator for a cumulative quality of the tracking of the vehicle (100) in a past time interval; - determining (302), based on the quality indicator, that the tracking quality is impaired; and - in response thereto, effecting (303) a measure take in relation to the tracking of the vehicle (100).
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