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Die
Erfindung betrifft eine Fahrspurvorrichtung und ein Verfahren zur
Ermittlung der Fahrspur eines Fahrzeugs sowie eine mit der Fahrspurvorrichtung
zusammenwirkende Auswahlvorrichtung.
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Bekannte
Fahrspurvorrichtungen dienen zur Führung eines Personen- oder
Nutzkraftfahrzeuges entlang einer Fahrspur. Zur Spurführung eines
gleisfreien Fahrzeuges ist beispielsweise aus der
DE 30 42 723 A1 bekannt,
dieses automatisch entlang eines im Straßenbett verlegten Leitkabels
zu führen.
In Abhängigkeit
von dem Leitkabel wird das Fahrzeug gelenkt. Allerdings ist nur
in seltenen Fällen
ein Leitkabel vorhanden, so dass eine derartige Spurführung nur
in speziellen Anwendungsfällen
das Mittel der Wahl ist, beispielsweise in Zusammenhang in der Spurführung von
Omnibussen (
DE 30 42
723 A1 ) oder bei einem Lasttransportfahrzeug für ein Lagersystem,
beispielsweise im Zusammenhang mit einem Hochregallager, wie durch
die
DE 26 49 595 A1 offenbart.
Daher schlagen andere Spurführungssysteme
die Verwendung von beispielsweise einer Videokamera oder dergleichen,
das heißt
eines optischen Systems vor. Ein derartiges System ist beispielsweise
aus der
EP 1 074 904
B1 bekannt. Bei Dunkelheit kann jedoch ein derarti ges System üblicherweise
nur eingesetzt werden, wenn die Lichtempfindlichkeit der Videokamera
ausreicht.
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In
der Druckschrift
US 6,138,062 ist
eine Fahrspurvorrichtung zur Führung
eines Fahrzeuges entlang einer Fahrspur beschrieben. Zu diesem Zweck
weist die Fahrspurvorrichtung zwei optische Erfassungsmittel auf.
Mit einem ersten als CCD-Kamera ausgebildeten Erfassungsmittel werden
die auf Fahrbahnen vorhandenen, vorzugsweise weißen Markierungslinien erfasst.
Der Verlauf der erfassten Markierungslinien wird ausgewertet und
die dabei gewonnene Information dergestalt zur Ansteuerung einer
Lenkvorrichtung eingesetzt, dass das Fahrzeug automatisch dem Straßenverlauf,
wie er sich aus den Markierungslinien ergibt, folgt. Für den Fall,
dass eine Erfassung der Markierungslinien nicht möglich ist,
erfolgt die automatische Spurführung
des Fahrzeuges mittels einem zweiten, als Laser-Radar-Vorrichtung ausgebildeten Erfassungsmittel,
mit dem der Abstand des Fahrzeuges zu entlang der Fahrbahn befindlichen
Seitenwänden
ermittelt wird. Mit Hilfe der Daten, die den Abstand des Fahrzeuges
zu den Seitenwänden
beschreiben, wird dann die Spurführung
des Fahrzeuges realisiert. Aufgrund des zweiten Erfassungsmittels
ist diese Fahrspurvorrichtung unabhängig von den vorherrschenden
Lichtverhältnissen
einsetzbar. Allerdings ist bei dieser Fahrspurvorrichtung nicht
sichergestellt, dass diese bei schwierigen Lichtverhältnissen
auch dann zuverlässig
arbeitet, wenn beispielsweise die Seitenwände, zu denen mit Hilfe des
zweiten Erfassungsmittels der Abstand erfasst wird, Diskontinuitäten aufweisen
und somit Störinformationen
in den erfassten Abstandsdaten vorliegen. Solche Situationen treten
beispielsweise bei einer Fahrt in einem Tunnel auf, wobei die Diskontinuitäten durch
Vor- oder Rücksprünge an der Tunnelwand
hervorgerufen werden. Diskontinuitäten können auch durch entgegenkommende
oder überholende Fahrzeuge
hervorgerufen werden. Ferner können
Diskontinuitäten
auch aufgrund von Lücken in
einer Leitplanke oder aufgrund abgesenkter Bordsteinkanten vorliegen.
Entsprechende Vorkehrungen, um auch bei diesen Situationen einen
zuverlässigen
Betrieb der Fahrspurvorrichtung sicherzustellen, sind der
US 6,138,062 nicht zu entnehmen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrspurvorrichtung
zur Ermittlung der Fahrspur eines Fahrzeuges bereitzustellen, die
auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen zuverlässig arbeitet bzw. bestehende
Fahrspurvorrichtungen, die für
den Einsatz bei schwierigen Umgebungsbedingungen vorgesehen sind,
weiter zu verbessern. Die Umgebungsbedingungen sollen die Lichtverhältnisse,
die baulichen Gegebenheiten der Fahrbahn bzw. entlang der Fahrbahn
sowie den Zustand der Fahrbahn oder Teile der Fahrbahn umfassen.
Insbesondere soll die erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung auch
bei Dunkelheit und/oder in einem Tunnel und/oder bei verschmutzter
Fahrbahnmarkierung oder dergleichen zuverlässig arbeiten.
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Vorstehende
Aufgabe wird durch eine Fahrspurvorrichtung zur Ermittlung der Fahrspur
eines Fahrzeugs gelöst,
die Auswertungsmittel zur Auswertung von Abstandsdaten mindestens
eines Abstandssensors aufweist, wobei aus den Abstandsdaten ein
seitlicher Abstand zu einem seitlich neben der Fahrspur zumindest
abschnittsweise im wesentlichen kontinuierlich verlaufenden Bezugskörper ermittelbar
ist. Die Auswertungsmittel sind zur Ermittlung von Fahrspurdaten
in Abhängigkeit
von den Abstandsdaten ausgestaltet. Erfindungsgemäß sind dabei
die Auswertungsmittel zur Ausfilterung von insbesondere durch im
Bereich der Fahrspur vorhandene Fahrzeuge oder Diskontinuitäten des
Bezugskörpers hervorgerufene
Störinformationen
aus den Abstandsdaten ausgestaltet. Dadurch wird sichergestellt, dass
die in Abhängigkeit
der Abstandsdaten ermittelten Fahrspurdaten keine Störinformationen
enthalten, die zu einer Fehlfunktion der Fahrspurvorrichtung führen könnten.
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Ferner
wird die Aufgabe durch ein entsprechendes Verfahren gelöst. Zur
Lösung
der Aufgabe ist weiterhin eine Auswahlvorrichtung vorgesehen, die
mit der Fahrspurvorrichtung zusammenwirkt und Abstandsdaten des
Abstandssensors der Fahrspurvorrichtung oder einer Einparkhilfevorrichtung
zuordnet.
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Die
erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung nutzt
zur Orientierung als Bezugskörper
beispielsweise Bordsteine entlang einer Fahrbahn, auf der sich das
Fahrzeug bewegt, eine Tunnelwand, eine Leitplanke oder dergleichen.
Derartige Bezugskörper verlaufen
im wesentlichen kontinuierlich. Aus den Abstandsdaten, die einen
oder mehrere Abstände
zu einem oder mehreren Bezugskörpern
enthalten, ermitteln die Auswertungsmittel Fahrspurdaten. Diese Fahrspurdaten
werden beispielsweise einem Navigationssystem oder einer Querregelung
des Fahrzeugs übermittelt.
Eine derartige Querregelung kann auch einen Bestandteil einer erfindungsgemäßen Fahrspurvorrichtung
sein. Eine derartige Fahrspurvorrichtung wird auch als sogenanntes
Lane-Follower-System
bezeichnet. Die Fahrspurvorrichtung führt Lenkeingriffe durch, um
das Fahrzeug, beispielweise einen Personen- oder Nutzkraftwagen,
auf der gewünschten
Fahrspur zu halten.
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Teilweise
können
die Abstandsdaten Störungen
aufweisen oder nicht plausibel sein. Störinformationen können beispielsweise
durch entgegenkommende Fahrzeuge, das erfindungsgemäß ausgestaltete
Fahrzeug überholende
Fahrzeuge oder dergleichen hervorgerufen werden. Ferner können Diskontinuitäten an dem
oder den Bezugskörpern
vorhanden sein, beispielsweise Lücken
in einer Leitplanke, Vor- oder Rücksprünge an einer
Tunnelwand, abgesenkte Bordsteinkanten oder dergleichen. Zum Ausfiltern derartiger
Störinformationen
werden mehrere Lösungen,
die miteinander kombinierbar sind, vorgeschlagen:
Beispielsweise
kann ein Hochpass zum Ausfiltern hochfrequenter Störinformationen
vorgesehen sein. Eine derartige hochfrequente Störinformation wird beispielsweise
dadurch hervorgerufen, dass sich das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit
an einer Tunnelwand entlang bewegt und die Tunnelwand einen schmalen
Vorsprung hat. Aber auch ein Tiefpass, zur Ausfilterung niederfrequenter
Störinformationen
ist vorteilhaft. Eine derartige niederfrequente Störung kann
beispielsweise durch ein das erfindungsgemäß ausgestaltete Fahrzeug mit
geringer Relativgeschwindigkeit überholendes
Fahrzeug hervorgerufen werden.
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Auch
eine Plausibilitätsprüfung ist
bevorzugt. Bei der Plausibilitätsprüfung werden
beispielsweise unterschiedliche Abstandsdaten mehrerer Abstandssensoren
ausgewertet. Weichen die Abstandsdaten eines Sensors von den Abstandsdaten
der übrigen Abstandssensoren
signifikant ab, werden diese abweichenden Abstandsdaten ausgefiltert.
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Eine
weitere bevorzugte Variante sieht vor, dass die Fahrspurdaten oder
die Abstandsdaten mit gespeicherten Fahrspurdaten verglichen werden.
Die gespeicherten Fahrspurdaten entnimmt die erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung
beispielsweise einer digitalisierten Straßenkarte.
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Vorzugsweise
arbeitet der Abstandssensor in einem Bereich nicht-sichtbarer oder
nicht-hörbarer Frequenzen.
Insbesondere die Verwendung nicht-sichtbarer Frequenzen hat den
Vorteil, dass die Erfassung der Abstandsdaten zumindest von der Umgebungsbeleuchtung
unabhängig
ist. Entsprechendes gilt auch für
den Einsatz eines Abstandssensors, der im Bereich nicht-hörbarer Frequenzen arbeitet.
Zugleich ist durch diese Frequenzbereiche sichergestellt, dass eine
Störung
des Fahrers oder anderer Verkehrsteilnehmer ausgeschlossen ist.
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Bei
dem Abstandssensor handelt es sich beispielsweise um einen Ultraschallsensor,
einen Radarsensor oder einen Infrarotsensor. Es ist auch möglich, dass
mehrere unterschiedliche Abstandssensoren der vorgenannten Bauarten
miteinander kombiniert zur Anwendung kommen.
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Die
erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung wird
vorzugsweise aktiv, wenn ein drahtloses Ortungssystem, beispielsweise
auf Basis des GPS-Systems (Global Positioning System) oder eines
optischen Erkennungssystems, beispielsweise einer oder mehrerer
Videokameras, nicht aktiv ist. In einem Tunnel ist beispielsweise
das drahtlose Ortungssystem nicht mehr wirksam. Das optische System
kann beispielsweise aufgrund einer fehlenden oder verschmutzten
Fahrbahnmarkierung, aufgrund ungünstiger
Beleuchtung oder schwieriger Lichtverhältnisse nicht mehr arbeiten.
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Die
erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung enthält zweckmäßigerweise
einen oder mehrere Abstandssensoren. Eine besonders bevorzugte Variante
der Erfindung sieht jedoch vor, dass die erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung
Abstandssensoren einer Einparkhilfevorrichtung nutzt. Somit werden diese
Abstandssensoren einerseits von der Einparkhilfe genutzt, andererseits
von der Fahrspurvorrichtung, so dass insgesamt ein Doppelnutzen
entsteht. Eine Einparkhilfevorrichtung weist üblicherweise mehrere, in erster
Linie in Vorwärts-
bzw. Rück wärtsfahrrichtung
des Fahrzeugs orientierte Abstandssensoren auf. Ferner sind nach
schräg
hinten bzw. schräg
vorne wirkende Abstandssensoren üblich.
Die Abstandsdaten dieser auch seitliche Umfeldbereiche des Fahrzeugs
erfassenden Abstandssensoren sind für die erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung
besonders relevant, so dass eine bevorzugte Variante der Erfindung
vorsieht, dass die Fahrspurvorrichtung die Abstandsdaten in Abhängigkeit
von der Position des Abstandssensors am Fahrzeug auswertet. Auch eine
Gewichtung der Abstandsdaten in Abhängigkeit von der jeweiligen
Position des Abstandssensors ist zweckmäßig.
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Vorstehende
Idee lässt
sich wie folgt verallgemeinert zusammenfassen: Es wird ein Abstandssensor,
der Bestandteil einer in einem Fahrzeug angeordneten Einparkhilfevorrichtung
ist, zur Bereitstellung von Abstandsdaten verwendet, die einer ebenfalls
in dem Fahrzeug angeordneten Fahrspurvorrichtung zugeführt werden,
wobei die Fahrspurvorrichtung aus diesen Abstandsdaten Fahrspurdaten zur
Bestimmung einer Fahrspur ermittelt, entlang der das Fahrzeug geführt wird.
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Eine
weitere Variante der Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass
eine Fahrzeugquerregelung insbesondere bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten
gewünscht
ist, wohingegen eine Einparkhilfevorrichtung im wesentlichen bei
geringen Fahrzeuggeschwindigkeit aktiv ist. Dementsprechend ist vorteilhaft
vorgesehen, dass die Fahrspurvorrichtung die Abstandsdaten des oder
der Abstandssensoren in Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auswertet, beispielsweise
lediglich dann Abstandsdaten auswertet, wenn sich das Fahrzeug mit
mindestens einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit vorwärts bewegt.
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Eine
Variante der Erfindung sieht vor, dass die Abstandsdaten der Abstandssensoren
von einer von der Fahrspurvorrichtung und der Einparkhilfevorrichtung
separaten Auswahlvorrichtung ausgewertet und in Abhängigkeit
von einem oder mehreren Kriterien der Fahrspurvorrichtung und/oder
der Einparkhilfevorrichtung zugeordnet werden. Die Auswahlvorrichtung
sendet die Abstandsdaten beispielsweise bei geringer Geschwindigkeit
des Fahrzeugs der Einparkhilfevorrichtung, bei hoher Geschwindigkeit
der Fahrspurvorrichtung. Als weiteres Erfindungskriterium kann die
erfindungsgemäße Auswahlvorrichtung die
Position der Abstandssensoren auswerten. Beispielsweise werden Abstandsdaten
seitlich angeordneter Abstandssensoren der Fahrspurvorrichtung übermittelt
und Abstandsdaten von vorn oder hinten am Fahrzeug angeordneten
Abstandssensoren der Einparkhilfevorrichtung.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Fahrspurvorrichtung ausgestatteten
Fahrzeugs, und
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2 eine
Fahrsituation in einem Tunnelabschnitt, vor dem sich und in dem
sich mehrere erfindungsgemäße Fahrzeuge
bewegen.
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In 2 sind
Fahrzeuge 10, 11, 12 dargestellt, die
sich auf einer Fahrbahn 13 einer Fahrstraße 14 hintereinander
herbewegen. Die Fahrtrichtung der Fahrzeuge 10 bis 12 ist
durch kurze Pfeile angedeutet. Auf einer Fahrbahn 16 der
Fahrstraße 14 kommt den
Fahrzeugen 10 bis 12 ein Fahrzeug 17 entgegen.
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Die
Fahrstraße 14 verläuft teilweise
in Tunneln, beispielsweise in einem zwischen Tunneleingängen 18' liegenden Tunnelabschnitt 18.
Außerhalb des
Tunnelabschnitts 18 können
die Fahrzeuge 10, 11, 12, die beim Ausführungsbeispiel
prinzipiell gleich aufgebaut sind, anhand von beispielsweise optischer
Erkennungssysteme, drahtloser Ortungssysteme oder dergleichen ihre
jeweilige Fahrspur 15 ermitteln. Informationen über den
Verlauf der Fahrspur 15 sind z.B. für Navigationssysteme und/oder Lenkassistenzvorrichtungen
der Fahrzeuge 10, 11, 12 zweckmäßig. Innerhalb
des Tunnelabschnitts 18 sind die vorgenannten Ortungssysteme,
die beispielsweise funkgestützt
sind oder anhand optischer Wirkungsprinzipien arbeiten jedoch nicht
einsetzbar. Hier schafft die Erfindung Abhilfe:
Beispielhaft
am Fahrzeug 10 werden zur Erläuterung die schematisch in 1 dargestellten
Funktionsbaugruppen der Fahrzeuge 10 bis 12 näher erläutert.
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Das
Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Personenkraftwagen,
ein Nutzfahrzeug oder dergleichen mit einem nicht dargestellten
Verbrennungsmotor, Elektromotor oder dergleichen. Das Fahrzeug 10 ist durch
einen Fahrer 19 steuerbar, der durch eine Fahrassistenzvorrichtung 20 bei
seinen Fahraufgaben unterstützt
wird. Die Fahrassistenzvorrichtung 20 kann beispielsweise
Lenkkorrekturen durchführen,
das Fahrzeug 10 stabilisieren (Funktion eines ESP-Moduls,
ESP = Elekronisches Stabilitätsprogramm)
oder bei einer Variante der Erfindung das Fahrzeug 10 autonom
steuern. Zur Lenkung des Fahrzeugs 10 ist ein Lenkregelmodul 21 vorhanden, das über Lenkaktoren 22 Vorderräder 23 das
Fahrzeugs 10 lenkt. Vorliegend sind Hinterräder 24 des Fahrzeugs 10 nicht
lenkbar. Prinzipiell könnte
das Lenkregelmodul 21 aber auch auf lenkbare Hinterräder Lenkaktionen
ausüben.
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Wichtige
Funktionen der Fahrassistenzvorrichtung 20 sind in Software
ausgeführt,
wobei mehrere Softwaremodule vorhanden sind: das Lenkregelmodul 21,
ein eine Einparkhilfevorrichtung bildendes Einparkhilfemodul 28,
welches das Einparken des Fahrzeugs 10 unterstützt, ein
Auswahlmodul 29 zur Auswahl von durch Abstandssensoren
ermittelten Abstandsdaten sowie ein eine erfindungsgemäße Fahrspurvorrichtung
bildendes Fahrspurmodul 30. Der Programmcode der Module 21, 28, 29, 30 wird durch
einen oder mehrere Prozessoren 25 der Fahrassistenzvorrichtung 20 ausgeführt und
ist in einem Speicher 26, beispielsweise RAM und/oder ROM
gespeichert (RAM = Random Access Memory, ROM = Read Only Memory).
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Das
Lenkregelmodul 21 benötigt
Fahrspurdaten, um das Fahrzeug 10 entlang einer Fahrspur zu
lenken. Bei guter Sicht, bei der beispielsweise Fahrbahnmarkierungen
oder dergleichen erkennbar sind, werden derartige Fahrspurdaten
von einem optischen Erkennungssystem 40 übermittelt,
bei dem es sich beispielsweise um eine oder mehrere Video-Kameras
handelt. Ferner erhält
die Fahrassistenzvorrichtung 20, insbesondere das Lenkregelmodul 21,
von einem drahtlos arbeitenden Ortungssystem, beispielsweise einem
GPS-Empfänger 41 Fahrspurdaten.
Nun ist jedoch nicht überall
ein Empfang drahtlos übermittelter
Fahrspurdaten bzw. Ortsdaten möglich,
beispielsweise nicht innerhalb des Tunnelabschnitts 18.
Ferner können
Fahrspurmarkierungen oder ähnliches
nicht erkennbar sein, so dass auch das optische Erkennungssystem 40 wirkungslos bleibt.
Vorzugsweise in einer derartigen Situation wertet die erfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtung 20 Abstandsdaten
von einem oder mehreren im nicht-sichtbaren oder nicht-hörbaren Frequenzbereich
arbeitenden Abstandssensoren 50 aus. Es versteht sich,
dass die Fahrassistenzvorrichtung 20 aber auch bei normaler
Funktion des Erkennungssystems 40 und/oder des GPS-Empfängers 41 Abstandsdaten
von einem oder mehreren im nicht-sichtbaren oder nicht-hörbaren Frequenzbereich
arbeitenden Abstandssensoren 50 auswerten kann.
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Die
Abstandssensoren 50 sind beispielsweise Infrarotsensoren,
Radarsensoren, Ultraschallsensoren oder dergleichen. Wobei es sich
bei den Infrarotsensoren und den Radarsensoren um Abstandssensoren
handelt, die in einem Bereich nicht-sichtbarer Frequenzen arbeiten
und wobei es sich bei den Ultraschallsensoren um Sensoren handelt,
die in einem Bereich nicht-hörbarer Frequenzen
arbeiten. Die Abstandssensoren 50 sind mittels eines Bussystems 51 und/oder
sonstigen Verbindungsleitungen mit der Fahrassistenzvorrichtung 20 verbunden.
Die Abstandssensoren 50 sind insbesondere im Nahbereich
des Fahrzeugs 10 wirksam, beispielsweise in einem Abstand
von 0,03 bis 3 Metern, 0,06 bis 5 Metern, 0,2 bis 7 Metern oder
dergleichen.
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Teilweise
sind die Abstandsdaten der Abstandssensoren 50 für das Einparkhilfemodul 28,
teilweise für
das Lenkregelmodul 21 relevant. Die Auswahl und Zuordnung
der jeweils relevanten Abstandsdaten zu den Modulen 28, 21 führt das
Auswahlmodul 29 durch. Ein Zuordnungskriterium ist beispielsweise
die Position der jeweiligen Abstandssensoren 50 am Fahrzeug 10.
Beispielsweise übermittelt das
Auswahlmodul 29 von am Fahrzeug 10 vorn angeordneten
Abstandssensoren 53 gesendete Abstandsdaten dem Einparkhilfemodul 28 zu.
Die Abstandssensoren 53 sind in Richtung der Fahrzeuglängsachse 1 orientiert
und haben beispielsweise kegelförmige
Erfassungsbereiche, was durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
Am Fahrzeug 10 hinten angeordnete Abstandssensoren 54 erfassen
den Bereich hinter dem Fahrzeug 10 und senden Abstandsdaten 55.
Entsprechend der Orientierung der Abstandssensoren 54 in
Richtung der Fahrzeug längsachse 1 übermittelt
das Auswahlmodul 29 die Abstandsdaten 55 dem Einparkhilfemodul 28. Hinter
dem Fahrzeug 10 befindet sich beispielsweise ein Hindernis 56,
z.B. ein anderes Fahrzeug, ein Baumstamm oder dergleichen. Das Hindernis 56 wird
von den Abstandssensoren 54 erfasst und mittels der Abstandsdaten 55 an
die Fahrassistenzvorrichtung 20 gemeldet. Das Auswahlmodul 29 übermittelt
die Abstandsdaten 55 dem Einparkhilfemodul 28,
das in Abhängigkeit
von den Abstandsdaten Abstandshinweise ausgibt, beispielsweise mit
Hilfe optischer und/oder akustischer Ausgabemittel 57.
Die Ausgabemittel 57 geben in an sich bekannter Weise beispielsweise
in abstandsabhängiger
Frequenz Warntöne
aus, zeigen den Abstand zum Hindernis 56 optisch an oder
dergleichen.
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Seitliche
Sensoren 58, 59 die in Fahrtrichtung links bzw.
rechts am Fahrzeug 10 angeordnet sind erfassen Hindernisse
bzw. Bezugskörper
seitlich des Fahrzeugs 10. Auch bei den Abstandssensoren 58, 59 sind
schematisiert Erfassungsbereiche durch gepunktete Linien angedeutet.
Die seitlichen Abstandssensoren 58, 59 können größere Erfassungsbereiche
in Richtung der Fahrzeugquerrichtung q haben als die vorderen und
hinteren Abstandssensoren 53, 54 in Richtung der
Fahrzeuglängsachse 1.
Von den Abstandssensoren 58, 59 gesendete Abstandsdaten 60, 61 sind
in erster Linie nicht für
das Einparkhilfemodul 28, sondern vorrangig für das Fahrspurmodul 30 relevant
und werden dementsprechend von dem Auswahlmodul 29 an das
Fahrspulmodul 30 übermittelt.
Die von den Abstandssensoren 59 gesendeten Abstandsdaten 61 enthalten
beispielsweise Informationen über
seitliche Abstände
d2, d1 von einer Tunnelwand 62 des Tunnelabschnitts 18 bzw. von
einem Vorsprung 63 an der Tunnelwand 62. Die von
den in Fahrtrichtung links angeordneten seitlichen Abstandssensoren 58 gesendete
Abstandsdaten 60 enthalten beispielsweise Informationen über seitliche
Abstän de
d3 und d4 des Fahrzeugs 10 von einer der Tunnelwand 63 gegenüberliegenden
Tunnelwand 64 des Tunnelabschnitts 18. Anhand
der Abstandsdaten 60, 61 kann das Fahrspurmodul 30 Fahrspurdaten 31 ermitteln
und dem Lenkregelmodul 21 zuführen, so dass das Lenkregelmodul 21 das Fahrzeug 10 entlang
der Fahrspur 15 lenken kann. Die Abstandsdaten 60, 61 stehen
auch dann zur Verfügung,
wenn das optische Erkennungssystem 40 bzw. der GPS-Empfänger 41 wirkungslos
sind.
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Schräg vorn und
schräg
hinten, also in den Eckbereichen des Fahrzeugs 10, sind
weitere Abstandssensoren 65 angeordnet, die jeweils im
schräg vorn
bzw. schräg
hinten liegenden Bereich des Fahrzeugs 10 sensibel sind.
Die von den Abstandssensoren 65 ermittelten Abstandsdaten 66 können einerseits
für das
Einparkhilfemodul 28 und andererseits für das Fahrspurmodul 30 relevant
sein. Prinzipiell wäre
es zwar möglich,
die Abstandsdaten 66 beiden Modulen 28, 30 zuzusenden.
Dies könnte
jedoch unter Umständen
eine vergleichsweise hohe Bearbeitungslast nach sich ziehen. Dementsprechend
wählt das
Auswahlmodul 29 die Abstandsdaten 66 in Abhängigkeit
von einem weiteren Kriterium, nämlich
der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit
vl des Fahrzeugs 10, für
das Einparkhilfemodul 28 und/oder das Fahrspurmodul 30 aus.
Bei kleiner Fahrzeuggeschwindigkeit vl, beispielsweise 10 km/h, übermittelt
das Auswahlmodul 29 die Abstandsdaten 66 dem Einparkhilfemodul 28,
bei größeren Fahrzeuggeschwindigkeiten
vl, beispielsweise größer 20 km/h,
dem Fahrspurmodul 30. In einem dazwischenliegenden Bereich,
vorliegend z.B. 10 km/h bis 20 km/h, übermittelt das Auswahlmodul 29 die
Abstandsdaten 66 beiden Modulen 28, 30.
Das Auswahlmodul 29 erhält
die Fahrzeuggeschwindigkeit vl beispielsweise von einem Tachogeber 44.
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Die
Tunnelwände 62, 64 bilden
im wesentlichen kontinuierlich verlaufende Bezugskörper. Allerdings
können
auch Diskontinuitäten
vorhanden sein, beispielsweise der bereits erwähnte Wand-Vorsprung 63.
Wenn das Fahrzeug 10 an dem Vorsprung 63 vorbeifährt, sendet
einmal der in Fahrrichtung vorn liegende Abstandssensor 59 und
anschließend
der in Fahrtrichtung hinten liegende Abstandssensor 59 Abstandsdaten 61,
die den kleineren Abstand d1 enthalten. Diese kurzfristige bzw.
hochfrequente Änderung
der Abstandsdaten 61 filtert einen Hochpass 31 aus
den Abstandsdaten 61 heraus. Der Hochpass 31 ist
in einem Eingangsfilter 32 des Fahrspurmoduls 30 enthalten.
Der Filter 32 enthält
ferner Trackingmittel 34, die in Ergänzung oder an Stelle des Hochpasses 31 wirksam
werden. Beispielsweise ermitteln die Trackingmittel 34,
dass der Abstand d1 signifikant von den ansonsten durch die Abstandssensoren 59 gemessenen
Abstände
d2 abweicht und blendet dementsprechend die den Abstand d1 enthaltenden
Abstandsdaten 61 aus.
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Das
optische Erkennungssystem 40 orientiert sich beispielsweise
an einer die Fahrbahnen 13, 16 voneinander trennenden
Fahrbahnmarkierungen 42.
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Konvertierungsmittel 35 konvertieren
die Abstandsdaten 60, 61, 66 zu Fahrspurdaten 36,
die die Fahrbahn 13 und/oder die Fahrspur 15 charakterisieren.
Insoweit kann man die Konvertierungsmittel 35 bzw. das
Fahrspurmodul 30 als Auswertungsmittel zur Auswertung von
Abstandsdaten bezeichnen.
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Plausibilitätsmittel 37 überprüfen die
Fahrspurdaten 36 anhand gespeicherter Fahrspurdaten 45 auf
Plausibilität.
Beispielsweise erhalten die Plausibilitätsmittel 37 von einem
Navigationssystem 43 Daten über einen Fahrbahnverlauf,
der beispielsweise in einer digitalisierten Straßenkarte gespeichert ist. D.h.
die gespeicherten Fahrspurdaten 45 sind in dem Navigationssystem 43 hinterlegt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit
wurde in 1 auf die Darstellung der gespeicherten
Fahrspurdaten 45 verzichtet. Wenn die Fahrbahndaten 36 von
diesen gespeicherten Fahrbahndaten signifikant abweichen, werden sie
ausgefiltert. Andernfalls übermitteln
die Plausibilitätsmittel 37 die
Fahrbahndaten 36 an Auswahlmittel 38. Auch das
Navigationssystem 43 kann von dem Fahrspurmodul 30 die
Fahrbahndaten 36 erhalten, um so die aktuelle Position
des Fahrzeugs 10 zu erfahren.
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Die
Auswahlmittel 38 wählen
die Fahrbahndaten 36 dann für das Fahrspurmodul 30 aus,
wenn das optische Erkennungssystem 40 sowie GPS-Empfänger 41 wirkungslos
sind, beispielsweise innerhalb des Tunnelabschnitts 18.
Es ist auch möglich,
dass die Auswahlmittel 38 eine Plausibilitätskontrolle
durchführen
und beispielsweise einer 2-aus-3-Auswahl die Fahrbahndaten 36,
die vom optischen Erkennungssystem 40 oder die vom GPS-Empfänger 41 gesendeten
Fahrbahndaten dem Lenkregelmodul 21 weitersenden.
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Auch
durch entgegenkommende Fahrzeuge können Störungen verursacht werden, beispielsweise
wie beim Fahrzeug 11 durch das Fahrzeug 17. Störungen können auch
durch vorausfahrende Fahrzeuge verursacht werden.
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Das
Fahrzeug 11 ist prinzipiell gleich aufgebaut wie das Fahrzeug 10 und
weist dementsprechend Abstandssensoren 58 und 59 auf.
Die Sensoren 59 melden in den Abstandsdaten 61 zwei
gleiche Abstände
d1' und d2' zur Tunnelwand 62.
Der in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 11 links hinten liegende Abstandssensor 58 meldet
einen Abstand d4' zur
gegenüberliegenden
Tun nelwand 64. Der in Fahrtrichtung vorn liegende linke
Abstandssensor 58 hingegen meldet einen geringeren Abstand
als zur Tunnelwand 64, nämlich den Abstand d3' zum entgegenkommenden
Fahrzeug 17. Dieser geringere Abstand d3' wird beispielsweise
vom Filter 32 oder von den Plausibilitätsmitteln 37 ausgefiltert.
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Es
versteht sich, dass auch andere Anordnungen möglich sind, beispielsweise
könnte
das Auswahlmodul 29 im Fahrspurmodul 30 enthalten sein.
Das Auswahlmodul 20 kann auch eine von der Fahrassistenzvorrichtung 20 separate
Auswahlvorrichtung sein, wobei diese beispielsweise einen eigenen
Prozessor enthält.
Anders als beim Ausführungsbeispiel,
bei dem eine Ausgestaltung der Erfindung in Hard- und Software dargestellt
ist, können auch
vollständige
Hardwarelösungen
oder Softwarelösungen
realisiert werden.