DE102010035718A1

DE102010035718A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010035718A1
Application number: DE201010035718
Authority: DE
Inventors: Michael Bär; Dr. Siedersberger Karl-Heinz
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-08-28
Filing date: 2010-08-28
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2030-08-29
Also published as: DE102010035718B4

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems (2) eines Kraftfahrzeugs (1), welches eine die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkende Warnung und/oder einen die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkenden Hinweis ausgibt, wobei die Warnung und/oder der Hinweis durch eine von der Richtung abhängige Veränderung des Wankwinkels des Kraftfahrzeugs (1) erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs, welches eine die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkende Warnung und/oder einen die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkenden Hinweis ausgibt, sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug.
Derlei Fahrerassistenzsysteme, die auf eine Richtung bezogene Warnungen ausgeben, sind im Stand der Technik weithin bekannt. Das prominenteste Beispiel für solche Systeme sind Querführungsassistenzsysteme, insbesondere Spurwechselassistenten (Lane-Departure-Warning-System – LDW). Dabei wird eine meist der Fahrspurmitte entsprechende Solltrajektorie festgelegt, der das Kraftfahrzeug folgen soll. Ab einem bestimmten Abweichen des Kraftfahrzeugs von dieser Solltrajektorie, dem sogenannten Eingriffszeitpunkt, ist es bekannt, an den Fahrer einen Hinweis und/oder eine Warnung auszugeben, dass ein Verlassen der aktuellen Fahrspur droht. Die Warnung und/oder der Hinweis wird daher üblicherweise akustisch, haptisch und/oder optisch ausgegeben. Beispielsweise ist es bekannt, den Fahrer durch eine Lenkradvibration und/oder einen Warnton auf die Gefahr hinzuweisen.
Eine richtungsbezogene Warnung ist auch bei sogenannten Totwinkelassistenzsystemen bzw. Totwinkelwarnsystemen bekannt. Jene überprüfen über eine geeignete Umfeldsensorik, ob sich im toten Winkel ein Kraftfahrzeug befindet, und steuern beispielsweise eine in den Außenspiegeln vorgesehene Leuchte an. Der in den Außenspiegel vor dem Fahrspurwechsel sehende Fahrer bemerkt die Leuchte und wird so auf das Kraftfahrzeug im toten Winkel hingewiesen.
Während der ungerichtete Warnkanal der Querführungsassistenzsysteme die Aufmerksamkeit des Fahrers wieder auf die Fahrtätigkeit lenkt, den Fahrer also zurück in den Loop holt, ist dennoch die Reaktionszeit bei einer ungerichteten Warnung bzw. einem ungerichteten Hinweis höher als bei einer gerichteten Warnung und/oder einem gerichteten Hinweis. Aus Sicherheitsgründen wird jedoch heutzutage auf eine gerichtete Warnung bzw. einen gerichteten Hinweis durch einen Lenkimpuls verzichtet. Bei den Totwinkelwarnsystemen besteht das Problem, dass der Fahrer zum Wahrnehmen der Warnung erst den Blick zum Außenspiegel wenden muss.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Ausgabe einer gerichteten Warnung und/oder eines gewichteten Hinweises an einen Fahrer anzugeben, so dass der Fahrer auf verbesserte Art und Weise auf die aktuelle Fahrsituation hingewiesen werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Warnung und/oder der Hinweis durch eine von der Richtung abhängige Veränderung des Wankwinkels des Kraftfahrzeugs erzeugt wird.
Viele Kraftfahrzeuge sind heutzutage mit einer Aktorik ausgestattet, die es erlaubt, den Wankwinkel des Kraftfahrzeugs gezielt zu verändern. Als solche Systeme sind beispielsweise aktive Federungssysteme, häufig auch als „Active Body Control” (ABC) bezeichnet, bekannt, die neben einer Federungs- und Dämpfungsfunktion auch einen Ausgleich der Nick- und Wankbewegung durch dynamische Regelung der Vertikalposition eines jeden einzelnen Rades ermöglichen, beispielsweise das aktive Unterdrücken von Wankbewegungen des Kraftfahrzeugs bei Kurvenfahrt, um beispielsweise die Fahrstabilität des Fahrzeugs zu erhöhen. Eine derartige Änderung des Wankwinkels des Kraftfahrzeugs kann auch beispielsweise mit Systemen mit aktiven Stabilisatoren realisiert werden.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, die Aktoren solcher Systeme auch zur Ausgabe einer Warnung und/oder eines Hinweises einzusetzen, indem beispielsweise ein gerichteter Wankruck ausgegeben wird, der den Fahrer auf eine bestimmte Richtung deutlich und unübersehbar hinweist. Alternativ oder zusätzlich kann der Wankwinkel auch kontinuierlich nach Art eines Wankwinkelverlaufs, insbesondere abhängig von in dem Fahrerassistenzsystem genutzten Größen, verändert werden, um einen Hinweis und/oder eine Warnung zu erzeugen.
Dies hat, neben der Tatsache, dass eine solche Warnung oder ein solcher Hinweis durch einen Fahrer kaum nicht wahrgenommen werden kann, den Vorteil, dass die Reaktionszeit des Fahrers durch den gerichteten Hinweis bzw. die gerichtete Warnung deutlich reduziert werden kann, ohne dass die Fahrstabilität tatsächlich eingeschränkt wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass für den Wankruck das Fahrzeug kurzzeitig, beispielsweise für eine halbe Sekunde, um einen Winkel von 5° geneigt wird.
Das Fahrerassistenzsystem kann dabei ein Querführungsfahrerassistenzsystem, insbesondere ein Lane-Departure-Warning-System, sein, bei dem eine Spurverlassenswarnung und/oder ein Spurverlassenshinweis ausgegeben wird, denkbar ist jedoch auch die Umsetzung von Warnungen eines Totwinkelwarnsystems, welches vor Fahrzeugen im toten Winkel des Kraftfahrzeugs warnt.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein von der Richtung abhängiger, insbesondere in die der Richtung entgegengesetzte Richtung, gerichteter Wankruck erzeugt wird. Wie bereits erwähnt, kann ein solcher Wankruck beispielsweise kurzzeitig um 5° erfolgen. Damit ist ein sehr deutlicher Hinweis gegeben, der jedoch die Fahrstabilität nicht einschränkt. Zudem wird der Fahrer deutlich auf die Richtung aufmerksam gemacht. Beispielsweise kann im Fall eines Lane-Departure-Warning-Systems der Ruck zur Fahrspurmitte hin erfolgen, so dass der Fahrer darauf hingewiesen wird, dass ein Verlassen der Spur vorliegt oder droht. Auch bei einem im toten Winkel des Kraftfahrzeugs befindlichen anderen Fahrzeug kann der Wankruck von diesem Kraftfahrzeug weg erfolgen.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein insbesondere von dem Abstand von einer Solltrajektorie, insbesondere einer Fahrspurmitte, abhängiger Wankwinkel des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Dies ist gerade im Hinblick auf Spurhalteassistenzsysteme, insbesondere ein Lane-Departure-Warning-System, eine äußerst nützliche Ausgestaltung, wenn eine bestimmte Kennlinie angegeben wird, wie von dem Abstand von der Solltrajektorie abhängig ein Wankwinkel gewählt werden soll. So kann dem Fahrer beispielsweise ein einer Bobbahn ähnliches Gefühl gegeben werden, dass ihn vom Rand der Fahrspur in Richtung der Mitte der Fahrspur leitet. Der Fahrer erhält also letztlich das Gefühl, dass der Fahrspurrand erhöht ist. Wechselt der Fahrer die Fahrspur, so kann vorgesehen sein, dass nach Verlassen der aktuellen Fahrspur der Wankwinkel langsam wieder abgesenkt wird. Sodann wird die neue Fahrspur als aktuelle Fahrspur betrachtet.
Wie bereits erwähnt, kann vorgesehen sein, dass zur Veränderung des Wankwinkels wenigstens ein Aktor des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Aktor eines aktiven Federungssystems und/oder eines aktiven Stabilisatorsystems, insbesondere aufgrund eines ermittelten Sollwankwinkels oder Sollwankwinkelverlaufs, angesteuert werden. Das Fahrerassistenzsystem wertet also, wie aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, im Rahmen seiner Warn- und/oder Hinweisfunktion die Daten verschiedener Sensoren und/oder anderer Fahrzeugsysteme aus, um Bedingungen zur Ausgabe einer Warnung oder eines Hinweises zu überprüfen. Soll eine Warnung und/oder ein Hinweis ausgegeben werden, so wird ein Sollwankwinkel und/oder ein Sollwankwinkelverlauf ausgegeben und beispielsweise an ein Steuergerät des wenigstens einen Aktors oder den wenigstens einen Aktor direkt ausgegeben, welcher im Sinne der vorliegenden Erfindung den Wankwinkel des Kraftfahrzeugs verändert und somit die Warnung bzw. den Hinweis erzeugt.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem, insbesondere einem Lane-Departure-Warning-System, und wenigstens einem Aktor, über den der Wankwinkel des Kraftfahrzeugs beeinflussbar ist, wobei ein Steuergerät des Fahrerassistenzsystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit dem folglich auch die erfindungsgemäß möglichen Vorteile erreicht werden können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug,
2 ein Blockdiagramm zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
3 eine mögliche Kennlinie zur Bestimmung eines Sollwankwinkels.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1. Es umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2 mit einem Steuergerät 3. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Fahrerassistenzsystem 2 um ein Lane-Departure-Warning-System, es sind jedoch auch andere Fahrerassistenzsysteme denkbar, die eine die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkende Warnung und/oder einen die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkenden Hinweis ausgeben. Gegebenenfalls können auch mehrere derartige Fahrerassistenzsysteme 2 vorgesehen sein, deren Steuergeräte allesamt zur Warnung und/oder als Hinweis eine Veränderung des Wankwinkels auslösen können.
Das Steuergerät 3 ist über einen Fahrzeugbus 4 mit weiteren Fahrzeugsystemen verbunden, wobei hier insbesondere ein aktives Federungssystem 5 mit einem Steuergerät 6 und einer Aktorik 7 dargestellt ist. Das Steuergerät 6 kann im Normalbetrieb die Aktorik 7 beispielsweise ansteuern, um eine Wankbewegung des Kraftfahrzeugs 1 bei Kurvenfahrt zu unterdrücken oder dergleichen.
Das Steuergerät 3 ist nun zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, welches mit Hilfe der 2 näher erläutert werden soll. Dabei bezeichnet der Kasten 8 die möglichen Funktionen des Fahrerassistenzsystems 2. Eine dieser Funktionen ist eine Warn- und Hinweisfunktion 9. Darin werden die Daten von Sensoren und/oder anderen Fahrzeugsystemen ausgewertet, um zu überprüfen, ob ein Warnkriterium und/oder ein Hinweiskriterium vorliegt. Bei einem Lane-Departure-Warning-System wird dabei meist überprüft, wie hoch der Abstand des Kraftfahrzeugs 1 von einer Solltrajektorie, insbesondere der Mitte der aktuellen Fahrspur, ist. Bei Überschreitung eines gewissen Abstandes können die Warnung und/oder der Hinweis einsetzen.
Sind die Bedingungen für eine Warnung und/oder einen Hinweis an den Fahrer erfüllt, so wird, gegebenenfalls vermittelnd über das Steuergerät 6, ein Sollwankwinkel an die Aktorik 7 des aktiven Federungssystems 5 weitergegeben, vgl. Pfeil 10.
Die Aktorik 7 stellt den Wankwinkel des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend des Sollwankwinkels ein und erzeugt somit eine gerichtete Warnung und/oder einen gerichteten Hinweis an den Fahrer 12, vgl. Pfeil 11. Dabei wird die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs 1 nicht beeinflusst, der Fahrer erhält jedoch einen deutlichen, gerichteten Hinweis, auf der er mit reduzierter Reaktionszeit reagieren kann.
Dabei kann, insbesondere zur Ausgabe einer deutlich wahrnehmbaren Warnung, ein Wankruck vorgesehen sein, der kurzfristig einen festen Wankwinkel oder einen klar definierten kurzfristigen Wankwinkelverlauf des Kraftfahrzeugs fordert.
Besonders vorteilhaft ist jedoch vorgesehen, dass, insbesondere im hier dargestellten Fall des Lane-Departure-Warning-Systems, eine Art kontinuierlichen Hinweises gegeben werden kann, indem der Wankwinkel abhängig von einem Abstand des Kraftfahrzeugs 1 von der aktuellen Solltrajektorie gewählt wird. Eine beispielhafte Kennlinie für einen solchen Fall wird durch 3 dargestellt, in der der Wankwinkel φ gegen den Abstand a aufgetragen ist. Der Abstand 0, Position 13, bedeutet, dass sich das Kraftfahrzeug exakt entlang der Solltrajektorie bewegt. Ab dem Abstand 14 ist ein Hinweis vorgesehen, der den Fahrer zurück zur Fahrspurmitte, also der Solltrajektorie, führen soll. Ab dann wird ein Wankwinkel durch die Aktorik 7 auf das Kraftfahrzeug 1 aufgebracht, der bis zum Erreichen der Fahrspurbegrenzung, Abstand 15, ständig ansteigt. Dem Fahrer wird also ein Gefühl ähnlich wie in einer „Bobbahn” gegeben, so dass er ständig zur Mitte der Fahrspur hingewiesen wird. Ist die Fahrspurbegrenzung beim Abstand 15 erst überschritten, wird die aktuelle Fahrspur verlassen und der Wankwinkel φ wird wieder abgesenkt.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass selbstverständlich auch andere Kennlinien denkbar sind, beispielsweise solche, die bei Überschreiten der Fahrspurmarkierung den Wankwinkel sogar zu negativen Werten, also einem Wanken in die entgegengesetzte Richtung, verändern, um das Gefühl des Überfahrens einer Erhöhung noch deutlicher für den Fahrer darzustellen.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass zur Veränderung des Wankwinkels des Kraftfahrzeugs 1 auch die Aktorik anderer Systeme, beispielsweise eines aktiven Stabilisatorsystems, verwendet werden kann.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems (2) eines Kraftfahrzeugs (1), welches eine die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkende Warnung und/oder einen die Aufmerksamkeit des Fahrers auf eine seitliche Richtung lenkenden Hinweis ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnung und/oder der Hinweis durch eine von der Richtung abhängige Veränderung des Wankwinkels des Kraftfahrzeugs (1) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerassistenzsystem (2) ein Querführungsfahrerassistenzsystem, insbesondere ein Lane-Departure-Warning-System, bei dem eine Spurverlassenswarnung und/oder ein Spurverlassenshinweis ausgegeben wird, und/oder ein Totwinkelwarnsystem, welches vor Fahrzeugen im toten Winkel des Kraftfahrzeugs warnt, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Richtung abhängiger, insbesondere in die der Richtung entgegengesetzte Richtung gerichteter Wankruck erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein insbesondere von dem Abstand von einer Solltrajektorie, insbesondere einer Fahrspurmitte, abhängiger Wankwinkel des Kraftfahrzeugs (1) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung des Wankwinkels wenigstens ein Aktor (7) des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Aktor eines aktiven Federungssystems (5) und/oder eines aktiven Stabilisatorsystems, insbesondere aufgrund eines ermittelten Sollwankwinkels oder Sollwankwinkelverlaufs, angesteuert wird.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2), insbesondere einem Lane-Departure-Warning-System, und wenigstens einem Aktor (7), über den der Wankwinkel des Kraftfahrzeugs (1) beeinflussbar ist, wobei ein Steuergerät (3) des Fahrerassistenzsystems (2) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.