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WO2005119624A1 - Assistenzsystem für kraftfahrzeuge - Google Patents

Assistenzsystem für kraftfahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
WO2005119624A1
WO2005119624A1 PCT/EP2005/052224 EP2005052224W WO2005119624A1 WO 2005119624 A1 WO2005119624 A1 WO 2005119624A1 EP 2005052224 W EP2005052224 W EP 2005052224W WO 2005119624 A1 WO2005119624 A1 WO 2005119624A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
warning
assistance system
driver
threshold
warning threshold
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/052224
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gregory Baratoff
Ludwig Ertl
Thorsten KÖHLER
Martin Pellkofer
Andre Rieder
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to JP2007513908A priority Critical patent/JP4320045B2/ja
Priority to DE502005002421T priority patent/DE502005002421D1/de
Priority to EP05747888A priority patent/EP1751728B1/de
Priority to US11/628,208 priority patent/US7737832B2/en
Publication of WO2005119624A1 publication Critical patent/WO2005119624A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication

Definitions

  • the invention relates to an assistance system for motor vehicles with at least one monitoring unit that records the exterior, in particular in the direction of travel of the motor vehicle.
  • the Intelligent ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) driver assistance systems will take on an increasingly important position in modern motor vehicles of the future.
  • the first known system applications are based on lane detection. These are: an LD (lane depature warning) lane departure warning, in particular acoustically, visually and / or haved; and a K (lane keep) steering intervention, which keeps the vehicle on track.
  • a warning zone 10 If the wheels of the vehicle are within a defined warning zone 10, the so-called “warning zone”, a warning must be issued, otherwise no warning may be issued (cf. FIG. 1).
  • the defined warning zone 10 is delimited by an earliest warning line 11, the so-called “earliest warning line”, and a latest warning line 12, the so-called “latest warning line”.
  • the exact time of the warning within zone 10 is determined by a definable warning threshold 13, the so-called "warning threshold”.
  • the warning-free zone of a lane 14, the so-called “no warning zone” lies between the defined warning zones.
  • the latest warning line 12 is 0.3 m outside the lane marking 20 in passenger vehicles (passenger cars), the so-called "lane boundary".
  • the position of the earliest warning line 11 depends on the speed of approach ("rate of dependency") V of the vehicle 1 to the lane boundary 20.
  • FIGS. 2 and 3 show the respective position in detail. These are 0.75 m at V less than 0.5 m / s, a linear increase from 0.75 to 1.5 m at V between 0.5 to 1 m / s and 1.5 m at V greater 1 m / s.
  • the draft of the ISO standard specifies conditions under which the position of the warning threshold can be shifted within the defined warning zone or the warning can be suppressed entirely.
  • the position or location of the warning threshold 13 can according to the ISO
  • Draft can be moved within the defined warning zone 10 in the following cases: once due to a manual setting by the driver; and / or in a curve to the outside to avoid warnings during curve cutting.
  • the driver can activate and deactivate the system as a whole.
  • the object of the present invention is to provide an improved assistance system which avoids the aforementioned disadvantages.
  • measures must be specified which increase the sensitivity of the system and in this respect the acceptance of such systems.
  • the invention lies in generic assistance systems for motor vehicles with at least one exterior, in particular their monitoring unit in the direction of travel of the motor vehicle.
  • a warning zone is defined in the monitored outside area to the side of the lane, which is delimited by an earliest warning line and a latest warning line that includes the respective lane marking or boundary.
  • An evaluation unit for the data transmitted by the monitoring unit generates a warning signal for an acoustic, visual and / or hasty warning and / or a steering intervention when the evaluation unit detects that a defined warning threshold lying within the warning zone has been passed.
  • the assistance system builds on the generic one in that the warning signal for a warning and / or an intervention in the steering system is only issued as a function of further scheduled, adaptive conditions.
  • a range that can be set by the driver after driving off.
  • the first signs of fatigue also only start after an hour or more.
  • the assistance system warns from 5:00 p.m. to 7:00 a.m. preferably immediately; during 7:00 a.m. to 5:00 p.m. the warning is given only one hour after the start of the journey.
  • time periods can also be made adaptable by the user, which is not only advantageous for shift workers, for example.
  • the position of the warning threshold is shifted over time from a defined starting position towards the earliest warning line.
  • the warning threshold can either be started after an adjustable period of time, and / or the warning threshold is continuously shifted over the set period of time from an external position within the permitted warning zone towards the earliest warning line.
  • the end position of the position of the warning threshold would then advantageously be a defined threshold position ("default position") that can be set by the driver or vehicle manufacturer.
  • the time period for suppressing the warning or shifting the position of the warning threshold is preferably also dependent on the weather and the lighting conditions.
  • the weather can preferably be assessed on the basis of the time of day and / or - insofar as the monitoring unit comprises a camera system - on the basis of the camera parameters set by the exposure control, such as exposure time, amplification, shape of the characteristic curve, etc.
  • the assessment can, for example, be stored in the device in the form of a table. If the viewing tents can be classified as long in relation to the time of day, ie there are "dark" lighting conditions, the warning threshold can be shifted towards the earliest warning line, which is equivalent to an increase in sensitivity. The starting position and / or the change in position of the warning threshold can expediently also be shifted depending on the calendar date.
  • the position of the warning threshold is shifted depending on the activation of a windshield wiper lever or the signal of a rain sensor.
  • these settings or values are available, for example, on the vehicle's CAN bus, which advantageously further increases the sensitivity of the assistance system.
  • the number of times the warning threshold is exceeded is measured, for example, per minute or in another defined time unit, and the warning signal is only output when a further threshold, for example 2 injuries per minute, is exceeded.
  • the position of the warning threshold is shifted in the direction of the earliest first warning line, which advantageously leads to a more sensitive warning threshold.
  • the starting position and / or the change in position of the warning threshold can be individually adapted to a defined driver.
  • the position of the vehicle in the lane is measured and statistically evaluated over an adjustable period of time.
  • the behavior of the driver can advantageously be derived from this.
  • the warning threshold increases set to "sensitive” or "insensitive". For drivers who usually drive near the center of the lane, this leads to a more sensitive setting than for drivers who commute more in the lane.
  • the described adaptation can basically take place within certain limits in order to detect different states of the same driver. Example: in the morning the driver is still fresh and drives precisely on the lane. In the evening, the driver is tired and only reacts after larger deposits from the middle of the lane.
  • the described adaptation can be carried out individually for each driver. The individual data values are then saved in the system. After a driver identification (eg by the key used, the fingerprint and / or by means of a face recognition), the driver-specific parameterization is carried out.
  • the warning threshold is set depending on the width of the lane. In narrow lanes the warning threshold is placed further out (“less sensitive”), in wide lanes further inside (“more sensitive”).
  • the warning threshold is set depending on the type of road. If it is a country road with oncoming traffic, the system on the left side of the lane is set more sensitively, if it is a multi-lane expressway (recognized neighboring lanes with the same direction of travel), the system can be set less sensitive. This would require additional vehicle detection using the camera.
  • the area next to the Vehicle monitored eg only left, only right or left and right.
  • the range can be approx. 9 (blind spot) or even more (up to 150 m), if at least one vehicle is detected next to your own vehicle or at least one vehicle that is quickly in another lane or in your own lane from behind approximates, the warning threshold can be set more sensitively, which advantageously equates to risk-adaptive parameterization.
  • a camera or another system recognizes vehicles in front, determines the distance and the relative speed to them, and thus recognizes overtaking processes to suppress warnings.
  • Another similar scenario is the cut-in process, for example following an overtaking process.
  • signs of driver fatigue that other sensors provide are evaluated. If the driver shows signs of tiredness, the system can be set to be "more sensitive".
  • Known sensors / methods for the detection of fatigue are: interior camera for recognizing the blink of an eye, frequency of movement of the gas, clutch, brake and steering wheel or the like.
  • the system is deactivated in particular for acoustic warnings (since the driver is not sleeping) or only warning signals for visual warnings are output (since the driver may be in a conversation nevertheless inattentive).
  • the warning in bends can in principle be deactivated and / or modified in order to avoid false warnings (curve cutting), especially since cornering generally demands increased attention from the driver anyway.
  • the radius of the curve ahead can be recognized and vehicle dynamics models can be used to estimate whether the vehicle could drive through the curve at the current speed.
  • a warning could also be issued before the warning threshold was reached and / or the steering, brakes, etc. of the motor vehicle could be intervened.
  • the present invention advantageously makes an important improvement in that taking driver-adaptive conditions into account advantageously increases the acceptance of such systems and leads to economically interesting products.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle equipped with an assistance system according to the invention in its vehicle surroundings
  • FIG. 3 shows the sizes corresponding to FIG. 2 in a table.
  • the motor vehicle is equipped with an assistance system according to the invention.
  • the assistance system comprises at least one monitoring unit 4, which detects the exterior 3, in particular in the direction of travel 2 of the motor vehicle 1.
  • the monitoring units 4 are preferably units with 2D or 3D image detection sensors, such as in mono, stereo and / or long-term cameras, ultrasonic sensors, Radar sensors, lidar sensors and / or the like.
  • a warning zone 10 is defined to the side of the road 14, which is delimited by an earliest warning line 11 and a latest warning line 12 comprising the respective lane marking or boundary 20.
  • an image acquisition unit 4 which is preferably a camera.
  • This is installed, for example, in the roof area of motor vehicle 1 near the inside mirror base (not shown) and has a horizontal opening angle of approximately 50 ° and a vertical opening angle of approximately 30 °.
  • An image processing computer can be part of a central evaluation unit 5 and / or fully or partially integrated in the housing of the camera 4.
  • the camera sensor data are evaluated by means of the BV computer, for example the lane markings 20 are recognized and the position and the angle of the vehicle 1 relative to the lane 14 and the curvature radius of the lane 14 are calculated.
  • the BV computer is connected to the vehicle, for example, via CAN bus and, according to the invention, can preferably read out values such as speed, brake signal, turn signal, steering angle and, if available, evaluations of other sensors, such as a "blind spot" camera, ACC radar and the like.
  • the evaluation unit 5 When the motor vehicle 1 detects a defined warning threshold 13 lying within the warning zone 10 and which can be changed by the evaluation unit 5, the evaluation unit 5 generates a warning signal for the data transmitted by the monitoring unit 4.
  • the sensitivity can depend on a wide variety of parameters, for example also on the variability of the size of the warning zone 10 through the positioning of the warning lines 11 and 12 that change in accordance with the situation.
  • FIG. 2 shows the varying distance of the earliest warning line 11 from the lane limitation 20 as a function of the approach speed V of the motor vehicle 1.
  • FIG. 3 shows the corresponding quantities plotted in FIG. 2 in a table.
  • the warning signal for a warning and / or an intervention in the steering system is only output as a function of further planned driver-adaptive conditions, as a result of which assistance systems according to the invention advantageously take into account the needs of the driver and are therefore perceived as more pleasant.
  • the present invention makes an important improvement in that the consideration of driver-adaptive conditions advantageously increases the acceptance of such systems and leads to economically interesting products for the first time.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

Der Erfindung liegen gattungsgemässe Assistenzsysteme für Kraftfahrzeuge (1) mit wenigstens einer den Aussenraum (3), insbesondere in Fahrtrichtung (2) des Kraftfahrzeuges (1), erfassenden Überwachungseinheit (4) zugrunde. Dabei ist im überwachten Aussenraum (3) seitlich der Fahrbahn (14) je eine Warnzone (10) definiert, welche durch eine früheste Warnlinie (11) und eine, die jeweilige Fahrspurmarkierung (20) bzw. - begrenzung umfassende späteste Warnlinie (12) begrenzt ist. Eine Auswerteeinheit (5) für die von der Überwachungseinheit (4) übermittelten Daten generiert bei durch die Auswerteeinheit (5) erkanntem Überfahren einer definierten, innerhalb der Warnzone (10) liegenden Warnschwelle (13) ein Warnsignal für eine akustische, visuelle und/oder habtische Warnung und/oder einen Lenkungseingriff. Erfindungsgemäss werden das Warnsignal für eine Warnung und/oder einen Eingriff in die Lenkung nur in Abhängigkeit weiterer planmässiger fahreradaptiver Bedingungen ausgegeben, wodurch erfindungsgemässe Assistenzsysteme vorteilhaft die Bedürfnisse des Fahrer berücksichtigen und insoweit als angenehmer empfunden werden. Gegenüber bekannten Assistenzsysteme wird mit der vorliegen- den Erfindung insoweit eine wichtige Verbesserung vorgenommen, indem die Berücksichtigung fahrer-adaptiver Bedingungen vorteilhaft die Akzeptanz derartiger Systeme erhöht und erstmals zu ökonomisch interessanten Produkten führt.

Description

Beschreibung
Assistenz System für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einer den Außenraum, insbesondere in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, erfassenden Uberwachungseinheit .
Intelligente ADAS- (Advanced Driver Assistance Systems) Fahrerassistenzsysteme werden in modernen Kraftfahrzeugen der Zukunft eine immer wichtigere Stellung einnehmen- Zukünftige Kraftfahrzeuge werden beispielsweise Überwachungseinheiten wie Kamerasysteme als Hilfsmittel enthalten, welche den Au- ßenraum, beispielsweise in Fahrtrichtung des Kraft ahrzeuges, erfassen. Dabei basieren erste bekannte Systemanwendungen auf einer Fahrspurerkennung. Dies sind: eine LD - (Lane Depature Warning) Fahrspurverlassenswar- nung, insbesondere akustisch, visuell und/oder habtisch; sowie einen K— (Lane Keep) Lenkungseingriff, welcher das Fahrzeug auf der Spur hält .
Eine wenn nicht die häu igste Ursache für Un älle insb . auf überlandfahrten ist das Abkommen von der Fahrbahn. Gründe dafür sind z.B. Sekundenschlaf, Unaufmerksamkeit oder die Suche nach Gegenständen im Fahrzeug und ähnliches. Die Fahrspurver- lassenswarnung insb. durch LDW-Systeme soll dem vorbeugen.
Für LDW-Systeme existiert ein bereits sehr weit ortgeschrittener Entwurf einer ISO- Norm Nr. CD173S1, der sich Inhaltlich voraussichtlich nur noch sehr wenig ändern wird: Wenn sich die Räder des Fahrzeugs innerhalb einer definierten Warnzone 10, der sog. "warning zone", befinden, uss eine Warnung ausgegeben werden, andernfalls darf keine Warnung ausgegeben werden (vgl. Fig. 1) . Die definierte Warnzone 10 wird durch eine früheste Warnlinie 11, der sog. "earliest warning line", und eine späteste Warnlinie 12, der sog. "latest warning line", begrenzt. Der exakte Zeitpunkt der Warnung innerhalb der Zone 10 wird durch eine definierbare Warnschwelle 13, des sog. "warning threshold", bestimmt. Zwischen den definierten Warnzonen liegt die warnhinweisfreie Zone einer Fahrspur 14, die sog. "no warning zone".
Die späteste Warnlinie 12 liegt bei Personenkraftfahrzeugen (PKW) bei 0,3 m außerhalb der Fahrspurmarkierung 20, der sog. "lane boundary" . Die Position der frühesten Warnlinie 11 ist abhängig von der Annäherungsgeschwindigkeit ("rate of depar- ture") V des Fahrzeugs 1 an die Fahrspurbegrenzung 20. Fig. 2 sowie Fig. 3 geben die jeweilige Position im Detail wieder. Es sind dies 0,75 m bei V kleiner 0,5 m/s, ein linearer An- stieg von 0,75 auf 1,5 m bei V zwischen 0,5 bis 1 m/s sowie 1,5 m bei V größer 1 m/s.
Im Entwurf ("draft") der ISO Norm werden Bedingungen genannt, unter denen die Lage der Warnschwelle innerhalb der definier- ten Warnzone verschoben oder die Warnung ganz unterdrückt werden kann .
Unterdrückt werden kann die Warnung z.B. in folgenden Fällen: der Fahrer betätigt den Blinkerhebel; - der Fahrer betätigt das Bremspedal; der Fahrer führt ein Manöver mit hoher Priorität durch wie z.B. ein Aus eich- oder Bremsmanöver; die Geschwindigkeit des Fahrzeugs liegt unterhalb einer Schwelle (z.B. 17 m/s = 61,2 km/h), was der Unterdrückung von Fehlalarmen im Innenstadtbereich dient; und/oder - wenn bereits andere Warnungen ausgegeben werden; was der Unterdrückung von multiplen Warnungen dient.
Die Position bzw. Lage der Warnschwelle 13 kann nach dem ISO-
Draft in folgenden Fällen innerhalb der definierten Warnzone 10 verschoben werden: einmalig aufgrund einer manuellen Einstellung durch den Fahrer; und/oder in einer Kurve nach außen um Warnungen beim Kurvenschneiden ("curve cutting") zu vermeiden.
Schließlich kann das System vom Fahrer insgesamt aktiviert und deaktiviert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, die vorgenannten Nachteile vermeidendes Assistenzsystem bereitzustellen. Insbesondere sind Maßnahmen anzugeben, welche die Empfindlichkeit des Systems und insoweit die Akzeptanz derartiger Systeme erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden kön- nen, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegen gattungsgemäße AssistenzSysteme für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einer den Außenraum, insbeson- dere in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, erfassenden Überwachungseinheit zugrunde. Dabei ist im überwachten Außenraum seitlich der Fahrbahn je eine Warnzone definiert, welche durch eine fruheste Warnlinie und eine, die jeweilige Fahr— spurmarkierung bzw. -begrenzung umfassende späteste Warnlinie begrenzt ist. Eine Auswerteeinheit für die von der Überwachungseinheit übermittelten Daten generiert bei durch die Auswerteeinheit erkanntem Überfahren einer definierten, innerhalb der Warnzone liegenden Warnschwelle ein Warnsignal für eine akustische, visuelle und/oder habtische Warnung und/oder einen Lenkungseingriff.
Das erfindungsgemäße Assistenzsystem baut auf den gattungsgemäßen dadurch auf, dass das Warnsignal für eine Warnung und/oder einen Eingriff in die Lenkung nur in Abhängigkeit weiterer planmäßiger ahreradaptiver Bedingungen ausgegeben wird.
Die von planmäßigen fahreradaptiven Bedingungen abhängige Ausgabe von Warnungen und/oder Lenkungseingriffen erhöht in vorteilhafter Weise insbesondere die Akzeptanz derartigen Systeme, da sie auf die Bedürfnisse des Fahrer einzugehen scheinen und insoweit als angenehmer empfunden werden.
Vorzugsweise wird z.B. die Ausgabe des Warnsignals in einem zeitlich vom Fahrer einstellbaren Bereich nach dem Losfahren unterdrückt. Erfahrungen zeigen, dass z.B. während der ersten Fahrstunde etwaige Warnungen dem (noch) aufmerksamen Fahrer eher lästig erscheinen. Auch setzen erste Ermüdungserschei- nungen erst nach Ablauf einer Stunde oder mehr ein.
Alternativ oder kumulativ hierzu wird die Ausgabe von Warnsignalen in einem von der Tageszeit abhängigen Bereich unter- drückt. Beispielsweise warnt das erfindungsgemäße Assistenzsystem von 17:00 Uhr abends bis 7:00 Uhr morgens vorzugsweise sofort; während von 7:00 Uhr bis 17:00 Uhr die Warnung erst eine Stunde nach Antritt der Fahrt erfolgt. Diese Zeitspannen können auch vom Benutzer adaptierbar gestaltet werden, was nicht nur z.B. für Schichtarbeiter vorteilhaft ist.
Er indungsgemäß bevorzugt wird die Lage der Warnschwelle mit der Zeit von einer definierten Ausgangslage in Richtung frü- heste Warnlinie verschoben. Insbesondere kann entweder nach einem einstellbaren Zeitraum damit begonnen werden, die Warnschwelle zu verschieben, und/oder die Warnschwelle wird kontinuierlich über den eingestellten Zeitraum von einer äußeren Position innerhalb der erlaubten Warnzone in Richtung frühes- te Warnlinie verschoben. Die Ξndposition der Lage der Warnschwelle wäre dann vorteilhaft eine vom Fahrer oder Fahrzeughersteller einstellbare definierte Schwellenposition ("default position") .
Bevorzugt ist der Zeitraum für die Unterdrückung der Warnung bzw. die Verschiebung der Lage der Warnschwelle auch vom Wetter und den Beleuchtungsverhältnissen abhängig.
Das Wetter kann vorzugsweise anhand der Tageszeit und/oder - soweit die Überwachungseinheit ein Kamerasystem umfasst - anhand der von der BelichtungsSteuerung eingestellten Kameraparameter wie Belichtungszeit, Verstärkung, Form der Kennlinie, etc. beurteilt werden. Die Beurteilung kann beispielsweise in Form einer Tabelle im Gerät hinterlegt werden. Sind die Be- lich ngszelten im Verhältnis zur Tageszeit als lang einzustufen, d.h. es herrschen "dunkle" Lichtverhältnisse, so kann die Warnschwelle in Richtung früheste Warnlinie verschoben werden, was einer Erhöhung der Empfindlichkeit gleichkommt. Zweckmäßiger Weise kann die Ausgangslage und/oder die Lageänderung der Warnschwelle auch in Abhängigkeit vom Kalenderdatum verschoben werden.
Alternativ oder kumulativ hierzu wird insb. die Lage der Warnschwelle abhängig von der Aktivierung eines Scheibenwischerhebels oder des Signals eines Regensensors verschoben. Diese Einstellungen bzw. Werte liegen bei modernen Kraftfahr- zeugen beispielsweise auf dem CAN-Bus des Fahrzeuges vor, womit vorteilhaft die Empfindlichkeit des Assistenzsystem weiterhin steigerbar ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Zahl der Überschreitungen der Warnschwelle beispielsweise pro Minute oder in einer anderen definierten Zeiteinheit gemessen und Warnsignal erst bei Überschreitung einer weiteren Schwelle, beispielsweise 2 Verletzungen pro Minute, ausgegeben.
Alternativ oder kumulativ hierzu wird mit jeder Überschreitung der warnschwelle oder der weiteren Schwelle die Lage der Warnschwelle in Richtung der frühesten ersten Warnlinie verschoben, was vorteilhaft zu einer empfindlicher eingestellten Warnschwelle führt.
In einer weiterer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausgangslage und/oder die Lageveränderung der Warnschwelle individuell an einen definierten Fahrer anpassbar. Bei- spielsweise wird über einen einstellbaren Zeitraum die Position des Fahrzeugs auf der Fahrspur gemessen und statistisch ausgewertet. Daraus lässt sich vorteilhaft das Verhalten des Fahrers ableiten. Je nach Fahrer wird die Warnschwelle eher "empfindlich" oder "unempfindlich" eingestellt. Bei Fahrern, welche i.d.R. Nahe der Fahrspurmitte fahren, führt dies zu einer empfindlicheren Einstellung als bei Fahrern, die mehr in der Spur pendeln. Vorteilhafter Weise kann die beschriebe- ne Adaption in bestimmten Grenzen grundsätzlich erfolgen um verschiedene Zustände des gleichen Fahrers zu erfassen. Beispiel: am Morgen ist der Fahrer noch frisch und fährt präzise auf der Spur. Am Abend ist der Fahrer ermüdet und reagiert erst nach größeren Ablagen von der Spurmitte. Darüber hinaus kann die beschriebene Adaption für jeden Fahrer individuell erfolgen. Die individuellen Datenwerte werden dann im System gespeichert. Nach einer Fahreridentifikation (z.B. durch den benutzten Schlüssel, den Fingerabdruck und/oder mittels einer Gesichtserkennung) wird die fahrerspezifische Parametrisie- rung vorgenommen.
In einer weiteren Ausführung des Systems wird die Warnschwelle in Abhängigkeit von der Breite der Fahrspur gesetzt. Auf schmalen Fahrspuren wird die Warnschwelle weiter außen plat- ziert ("unemp indlicher"), auf breiten Fahrspuren weiter innen ("empfindlicher").
In einer weiteren Ausführung des Systems wird die Warnschwelle in Abhängigkeit vom Straßentyp gesetzt. Handelt es sich um eine Landstraße mit Gegenverkehr, so wird das System auf der linken Seite der Fahrspur empfindlicher eingestellt, handelt es sich um eine mehrspurige Schnellstraße (erkannte Nachbarspuren mit gleicher Fahrtrichtung) , so kann das System unempfindlicher eingestellt werden. Dazu wäre eine zusätzliche Fahrzeugerkennung mittels der Kamera notwendig.
In einer weiteren Ausführung des Systems wird mit einer weiteren Kamera oder einem anderen Sensor der Bereich neben dem Fahrzeug überwacht, d.h. z.B. nur links, nur rechts oder links und rechts. Die Reichweite kann dabei ca. 9 (Blind Spot) oder auch mehr (bis zu 150 m) betragen, wird mindestens ein Fahrzeug neben dem eigenen Fahrzeug detektiert oder min— destens ein Fahrzeug, das sich auf einer anderen oder der eigenen Fahrspur schnell von hinten annähert, so kann die Warnschwelle empfindlicher eingestellt werden, was vorteilhaft einer risikoadaptiven Parametrisierung gleichkommt.
In einer weiteren Ausführung des Systems erkennt eine Kamera oder ein anderes System voraus ahrende Fahrzeuge, bestimmt den Abstand und die Relativgeschwindigkeit dazu und erkennt so Überholvorgänge um Warnungen zu unterdrücken. Ein anderes gleichartiges Szenario ist der Einschervorgang beispielsweise im Anschluss an einen Überholvorgang.
In einer weiteren Ausführung des Systems werden Anzeichen von Ermüdung des Fahrers, die andere Sensoren liefern, ausgewertet. Zeigt der Fahrer Anzeichen von Müdigkeit, so kann das System "emp indlicher" eingestellt werden. Bekannte Sensoren/Methoden zur Detektion von Müdigkeit sind: Innenraumkame- ra zur Erkennung des Lidschlags, Frequenz der Bewegung von Gas, Kupplung, Bremse und Lenkrad oder ähnliches.
In einer weiteren Ausführung des Systems wird je nach strategischer Ausrichtung des LDW-Systems bei aktivierter Freisprecheinrichtung entweder das System ganz auch nur insb. für akustischen Warnhinweise deaktiviert (da Fahrer nicht schläft) oder gezielt nur Warnsignale für visuelle Warnungen ausgegeben (da Fahrer durch Gespräch möglicherweise dennoch unaufmerksam) .
Weitere Gründe neben der Bedienung von Telefon für eine ggf. temporäre Unterdrückung von Warnungen sind: Bedienung von Bordcomputer, Radio, Klimaanlage oder andere komplexeren Bedienvorgänge, also in Situationen, wo der Fahrer nachweislich nicht kurz vor dem Einschlafen ist.
In einer weiteren Ausführung des Systems kann die Warnung in Kurven grundsätzlich zur Vermeidung von Fehlwarnungen (Kurvenschneiden) deaktiviert und/oder modifiziert werden, zumal Kurvenfahrten dem Fahrer ohnehin grundsätzlich eine erhöhte Aufmerksamkeit abverlangen. Beispielsweise kann der Radius der voraus liegenden Kurve erkannt und mittels Fahrdynamikmodellen angeschätzt werden, ob das Fahrzeug bei der aktuellen Geschwindigkeit die Kurve durchfahren könnte. Im speziellen Gefahrenfall könnte eine Warnung auch vor erreichen der Warnschwelle ausgegeben und/oder in die Lenkung, Bremsen, etc. des Kraftfahrzeuges eingegriffen werden.
Gegenüber den bekannten Assistenzsystemen wird mit der vor- liegenden Erfindung vorteilhaft eine wichtige Verbesserung vorgenommen, indem die Berücksichtigung fahrer-adaptiver Bedingungen vorteilhaft die Akzeptanz derartiger Systeme erhöhen und zu ökonomisch interessanten Produkten führen.
Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines bevorzugten Ausführungsbei- spieles sowie der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Darin zeigen schematisch:
Fig. 1 ein mit einem Assistenzsystem nach der Erfindung ausgestattetes Kraftfahrzeug in seiner Fahrzeugumgebung;
Fig. 2 den variierenden Abstand der frühestens Warnlinie zur Fahrspurbegrenzung in Abhängigkeit von der An- näherungsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges; und
Fig. 3 tabellarisch die zu Fig. 2 korrespondierenden Grö- ßen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit seiner Fahrzeugumgebung 3. Das Kraftfahrzeug ist mit einem Assistenzsystem nach der Erfindung ausgestattet. Das Assistenzsystem umfasst wenigstens eine den Außenraum 3, insbesondere in Fahrtrichtung 2 des Kraftfahrzeuges 1, erfassenden Überwachungseinheit 4. Als Überwachungseinheiten 4 bieten sich vorzugsweise Einheiten mit 2D- oder 3D—Bilderefassungssensoren wie in Mono-, Stereo- und/oder Lau zeitkameras, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lidarsensoren und/oder dergleichen mehr an. Im überwachten Außenraum 3 des Kraft ahrzeuges 1 ist seitlich der Fahrbahn 14 je eine Warnzone 10 definiert, welche durch eine früheste Warnlinie 11 und eine, die jeweilige Fahrspurmarkierung bzw. -begrenzung 20 umfassende späteste Warnlinie 12 begrenzt ist.
Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Bilder assungseinheit 4 beschrieben, welche bevorzugt eine Kamera ist. Diese ist beispielsweise im Dachbereich des Kraft— fahrzeuges 1 nahe des Innenspiegelfußes (nicht dargestellt) installiert und weist einen horizontalen Ö fnungswinkel von ca. 50° und einen vertikalen Öffnungswinkel von ca. 30° auf. Ein Bildverarbeitungsrechner (BV—Rechner) kann Teil einer zentralen Auswerteeinheit 5 sein und/oder ganz oder teilweise im Gehäuse der Kamera 4 integriert sein. Mittels des BV- Rechner werden die Kamerasensordaten ausgewertet, beispiels- weise die Fahrspurmarkierungen 20 erkannt und die Position sowie der Winkel des Fahrzeugs 1 relativ zur Fahrspur 14 und der Krümmungs adius der Fahrspur 14 berechnet. Der BV Rechner ist beispielsweise via CAN-Bus mit dem Fahrzeug verbunden und kann erfindungsgemäß bevorzugt Werte wie Geschwindigkeit, Bremssignal, Blinker, Lenkwinkel und soweit vorhanden Auswertungen anderer Sensoren, wie "Blind Spot" Kamera, ACC Radar und dergleichen auslesen.
Bei durch die Auswerteeinheit 5 erkanntem überfahren einer definierten innerhalb der Warnzone 10 liegenden - hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit veränderbaren — Warnschwelle 13 durch das Kraftfahrzeug 1 generiert die Auswerteeinheit 5 für die von der Überwachungseinheit 4 übermittelten Daten ein Warnsignal.
Wie in den abhängigen Ansprüchen beschrieben kann die Empfindlichkeit von verschiedensten Parametern abhängen, beispielsweise auch von der Variabilität der Größe der Warnzone 10 durch situativ sich verändernde Positionierung der diese begrenzenden Warnlinien 11 und 12.
Fig. 2 zeigt den variierenden Abstand der frühestens Warnli— nie 11 zur Fahrspurbegrenzung 20 in Abhängigkeit von der Annäherungsgeschwindigkeit V des Kraftfahrzeuges 1. Fig. 3 zeigt tabellarisch die in Fig. 2 aufgetragenen korrespondierenden Größen .
Ξrfindungsgemäß werden das Warnsignal für eine Warnung und/oder einen Eingriff in die Lenkung nur in Abhängigkeit weiterer planmäßiger fahreradaptiver Bedingungen ausgegeben, wodurch erfindungsgemäße Assistenzsysteme vorteilhaft die Be- dürfnisse des Fahrer berücksichtigen und insoweit als angenehmer empfunden werden.
Gegenüber bekannten Assistenzsystemen wird mit der vorliegenden Erfindung insoweit eine wichtige Verbesserung vorgenom- men, indem die Berücksichtigung fahrer-adaptiver Bedingungen vorteilhaft die Akzeptanz derartiger Systeme erhöhen und erstmals zu ökonomisch interessanten Produkten ühren.

Claims

Patentansprüche
1. Assistenzsystem für Kraftfahrzeuge (1) mit wenigstens einer den Außenraum (3) , insbesondere in Fahrtrichtung (2) des Kraftfahrzeuges (1), erfassenden Überwachungseinheit (4) , wobei im überwachten Außenraum (3) seitlich der Fahrbahn (14) je eine Warnzone (10) definiert ist, welche durch eine früheste Warnlinie (11) und eine, die jeweilige Fahrspurmarkierung bzw. -begrenzung (20) um- fassende späteste Warnlinie (12) begrenzt ist, bei dem eine Auswerteeinheit (5) für die von der Überwachungseinheit (4) übermittelten Daten bei durch die Auswerteeinheit (5) erkanntem Überfahren einer definierten, in- nerhalb der Warnzone (10) liegenden Warnschwelle (13) ein Warnsignal für eine akustische, visuelle und/oder habtische Warnung und/oder einen Lenkungseingriff generiert, welches nur in Abhängigkeit weiterer planmäßiger fahreradaptiver Bedingungen ausgegeben wird.
2. Assistenzsystem nach Anspruch 1, bei dem die Ausgabe des Warnsignals in einem vom Fahrer einstellbaren Zeitbereich nach dem Losfahren unterdrückt wird.
3. Assistenzsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ausgabe des Warnsignals in einem von der Tageszeit abhängigen Zeitbereich unterdrückt wird.
4. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Lage der Warnschwelle (13) von einer definierten Ausgangslage mit der Zeit in Richtung der frühesten ersten Warnlinie (11) verschoben wird.
5. Assistenzsystem nach Anspruch 4, bei dem die Lage der Warnschwelle (13) nach einem einstellbaren Zeitraum verschoben wird.
6. Assistenzsystem nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Lage der Warnschwelle (13) kontinuierlich über einen eingestellten Zeitraum verschoben wird.
7. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die Ξndposition der Lage der Warnschwelle (13) eine vom Fahrer oder Fahrzeughersteller einstellbare definierte Schwellenposition ist.
8. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Zeitraum für die Unterdrückung der Warnung bzw. die Verschiebung der Lage der Warnschwelle (13) von Wetter- und/oder Beleuchtungsverhältnissen abhängig ist.
9. Assistenzsystem nach Anspruch 8, wobei die Überwachungs- einheit (5) vorzugsweise ein Kamerasystem (5) umfasst, bei dem das Wetter anhand der Tageszeit und/oder der von der Belichtungssteuerung eingestellten Kameraparameter wie Belichtungszeit, Verstärkung und/oder Form der Kennlinie beurteilt wird.
10. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem die Ausgangsläge und/oder die Lageänderung der Warnschwelle (13) abhängig vom Kalenderdatum verschoben wird.
11. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei dem die Lage der Warnschwelle (13) abhängig von der Ak- tivierung eines Scheibenwischerhebels oder des Signals eines Regensensors verschoben wird.
12. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Zahl der Überschreitungen der Warnschwelle (13) beispielsweise pro Minute oder in einer anderen definierten Zeiteinheit gemessen und ein Warnsignal erst bei Überschreitung einer weiteren Schwelle ausgegeben wird.
13. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem mit jeder Überschreitung der Warnschwelle (13) oder der weiteren Schwelle die Lage der Warnschwelle (13) in Richtung der frühesten ersten Warnlinie (11) verschoben wird.
14. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Lage der Warnschwelle (13) individuell an einen definierten Fahrer anpassbar ist.
15. Assistenzsystem nach Anspruch 14, bei dem über einen einstellbaren Zeitraum die Position des Fahrzeugs auf der Fahrspur gemessen und dergestalt statistisch ausgewertet wird, dass Rückschlüsse auf ein typisches Verhalten eines Fahrers ableitbar sind und hiervon abhängig die Ausgangslage und/oder etwaige Veränderungen der Lage der Warnschwelle (13) einstellbar sind.
16. Assistenzsystem nach Anspruch 14 oder 15, bei dem individuelle Datenwerte in einem Speicher abgelegt und nach einer Fahreridentifikation die fahrerspezifische Para- metrisierung vorgenommen wird.
17. Assistenzsystem nach Anspruch 16, bei dem die Fahreridentifikation durch den benutzten Schlüssel, den Fingerabdruck und/oder mittels einer Gesichtserkennung erfolgt.
18. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Ausgangsläge der Warnschwelle (13) von der Breite der befahrenen Fahrspur abhängt .
19. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Ausgangslage der Warnschwelle (13) vom befahrenen Ξtraßentyp abhängt.
20. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wo- bei eine weitere Kamera oder anderen Sensor zur Überwachung des seitlichen Bereichs neben dem Kraftfahrzeug (1) vorgesehen sind, bei dem hiervon abhängig die Lage der Warnschwelle (13) verändert wird.
21. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem vorausfahrende Fahrzeuge und deren Abstand und/oder deren Relativgeschwindigkeit zum eigenen Kraftfahrzeug (1) erkannt werden.
22. Assistenzsystem nach Anspruch 21, bei dem die Ausgabe des Warnsignals bei einem erkannten Überholvorgang und/oder bei einem Einschwervorgang des eigenen Kraftfahrzeugs (1) unterdrückt werden.
23. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Sensoren vorgesehen sind, welche Anzeichen von Ermüdung des Fahrers detektieren, bei dem hiervon abhängig die Lage der Warnschwelle (13) verändert und/oder die Ausgabe einer Warnung aktiviert wird.
24. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem bei aktivierter Freisprecheinrichtung die Ausgabe des Warnsignals für einen akustischen Warnhinweis unterdrückt wird.
25. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem bei aktivierter Freisprecheinrichtung nur Warnsignale für visuelle Warnungen ausgegeben werden.
26. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem bei erkannter Bedienung von Telefon, Bordcomputer, Radio, Klimaanlage oder anderen komplexeren Bedienvorgänge die Ausgabe einer Warnung unterdrückt wird.
27. Assistenzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Radius einer voraus liegenden Kurve erkannt und/oder mittels Fahrdynamikmodellen abgeschätzt wird, bei dem bei erkannter Kurvenfahrt des Kraft ahrzeuges (1) die Ausgabe einer Warnung unterdrückt wird.
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