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Patent Searching and Data


Title:
ADAPTIVE LANE-KEEPING ASSISTANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/015969
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an adaptive lane-keeping system for a commercial vehicle comprising an input module (110) for input of sensor data from at least one sensor (51, 52), which is designed for sensing the surroundings of the commercial vehicle; an evaluation module (120) for evaluating the sensor data, in order to determine a relative position of the commercial vehicle on a road; a lane-keeping module (130) for controlling a steering system (70) of the commercial vehicle based upon a lane-keeping profile which defines a torque (M) to be regulated on a steering wheel of the commercial vehicle in order to assist keeping to a traffic lane (215); and a change module (140) for changing the lane-keeping profile in response to a change in the sensed surroundings.

Inventors:
LAYER HAGEN (DE)
HACKL THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/067046
Publication Date:
January 23, 2020
Filing Date:
June 26, 2019
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME FUER NUTZFAHRZEUGE GMBH (DE)
International Classes:
B62D15/02; B60W30/12; G08G1/16
Domestic Patent References:
WO2013187825A12013-12-19
Foreign References:
DE102010010489A12011-10-06
EP1621449A22006-02-01
JPH11189166A1999-07-13
DE102005004727A12006-08-10
DE19830548A11999-02-25
DE112013004433T52015-06-18
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Adaptives Spurhaltesystem für ein Nutzfahrzeug,

gekennzeichnet durch

ein Eingabemodul (110) zur Eingabe von Sensordaten von zumindest einem Sensor (51 , 52), der zur Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist;

ein Auswertemodul (120) zum Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln;

ein Spurhaltemodul (130) zum Ansteuern eines Lenksystems (70) des

Nutzfahrzeuges basierend auf ein Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes Drehmoment (M) auf ein Lenkrad des Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer Fahrspur (215) zu unterstützen; und

ein Änderungsmodul (140) zum Ändern des Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.

2. Spurhaltesystem nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um das Spurhalteprofil abhängig ist von einer Spurbreite (B1 , B2) zu ändern.

3. Spurhaltesystem nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um das Spurhalteprofil in einem

Mittenbereich (205) der Fahrspur (215), wo ein Betrag des einzusteuernden

Drehmoments (M) minimal ist, abzuflachen, wobei der abgeflachte Mittenbereich (205) mit der Spurbreite (B2) zunimmt.

4. Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um eine Fahrlinie (O) des Nutzfahrzeuges basierend auf einen Fahrerwunsch zu erlernen.

5. Spurhaltesystem nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um die Fahrlinie (O) durch eine Eingabe vom Fahrer und/oder nach einer fortlaufenden Steuerung des Nutzfahrzeuges durch den Fahrer entlang einer gewünschten Linie zu setzen.

6. Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Auswertemodul (120) ausgebildet ist, um zumindest ein Hindernis (250, 260) in der Umgebung des Nutzfahrzeuges zu detektieren und das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um bei einer Detektion des zumindest einen Flindernisses (250, 260) in der Umgebung des Nutzfahrzeuges das Spurhalteprofil in Abhängigkeit einer Position des zumindest einen Hindernisses (250, 260) zu ändern.

7. Spurhaltesystem nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Spurhaltemodul (130) ausgebildet ist, um das Ansteuern des Lenksystems (70) zu beenden oder zu unterbrechen, wenn das Auswertemodul (120) ein

entgegenkommendes Fahrzeug (260) als Hindernis detektiert hat.

8. Spurhaltesystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei das zumindest eine Hindernis (250, 260) ein oder mehrere der folgenden Hindernisse umfasst: eine

Bordsteinkante, eine Leitplanke (250), ein anderes Fahrzeug (260), ein

entgegenkommendes Fahrzeug, ein Baustellenabgrenzung, ein Baum, ein Tunnel, dadurch gekennzeichnet, dass

das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um das Spurhalteprofil in Richtung zu dem zumindest einen Hindernis (250, 260) weiter zu erhöhen.

9. Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Nutzfahrzeug fahrzeugbezogene Daten (60), insbesondere eine

Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Kurvenfahrt, eine Position und/oder eine bevorstehende Richtungsänderung bereitstellt,

dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungsmodul (140) ausgebildet ist, um die fahrzeugbezogene Daten (60) beim Ändern des Spurhalteprofils zu berücksichtigen.

10. Nutzfahrzeug mit einem Lenksystem, zumindest einem Sensor (51 , 52) und einem Lenkrad,

gekennzeichnet durch

ein Spurhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

11. Nutzfahrzeug nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Lenksystem des Nutzfahrzeuges einen hydraulischen Lenkaktuator aufweist.

12. Verfahren zum adaptiven Halten eines Nutzfahrzeugs in einer Fahrspur (215), gekennzeichnet durch:

- Empfangen von Sensordaten von zumindest einem Sensor (51 , 52), der zur

Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist;

Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrspur (215) zu ermitteln;

Ansteuern eines Lenksystems (70) des Nutzfahrzeuges basierend auf ein Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes Drehmoment (M) auf ein Lenkrad des

Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer Fahrspur (215) zu unterstützen; und

Ändern des Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.

13. Computerprogrammprodukt mit darauf gespeicherter Software, die ausgebildet ist, um das Verfahren nach Anspruch 12 auszuführen, wenn die Software auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird.

Description:
BESCHREIBUNG

Adaptives Spurhaltesystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Adaptives Spurhaltesystem und ein Verfahren zum adaptiven Halten eines Nutzfahrzeugs in einer Fahrspur und

insbesondere auf einen adaptiven Spurhalteassistenten.

Fahrerassistenzsysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung - insbesondere im Hinblick auf das zunehmende autonome Fahren. Bei Spurhaltesystemen wird einem Fahrer basierend auf Umfeldanalysen ein Drehmoment auf das Lenkrad gegeben. Damit verbunden ist ein Widerstand, den der Fahrer am Lenkrad als eine Gegenkraft spürt und den der Fahrer überwinden muss, um entgegen dem Eingreifen des

Spurhaltesystems zum Beispiel eine Fahrtrichtung des Fahrzeuges zu ändern. Wenn der Fahrer diesem Drehmoment nachgibt, steuert das Fahrzeug autonom auf eine vorbestimmte Fahrlinie.

Einfache Spurhaltesysteme werten dafür Linieninformationen aus. Beispielsweise können Kameras genutzt werden, um durchgehende (rechte oder linke)

Fahrbahnbegrenzungslinien oder gestrichelte Fahrspurtrennlinien zu detektieren.

Solche Linien sind durch Kameras in der Regel leicht zu erfassen und das System kann einen vorbestimmten Abstand zu der konkret erfassten Linie einhalten.

Gerade im Bereich von Nutzfahrzeugen variieren die Abmaße der Fahrzeuge jedoch beträchtlich, so dass herkömmliche Spurhaltesystem, z. B. aus dem Bereich von Personenkraftwagen, häufig ungeeignet sind, um dem Fahrer ein Gefühl von Sicherheit zu geben. Es kommt immer wieder vor, dass gerade für große Nutzfahrzeuge das genutzte Spurhaltesystem zu kritischen Situationen führt, da das System zu weit in die eine oder andere Richtung einsteuert.

Daher besteht ein Bedarf nach Spurhaltesystem, die insbesondere für verschiedene Nutzfahrzeuge einsetzbar sind und ein hohes Maß an Sicherheit bieten. Zumindest ein Teil der obengenannten Probleme wird durch adaptives Spurhaltesystem nach Anspruch 1 , ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 10 und ein Verfahren nach

Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte

Ausführungsformen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein adaptives Spurhaltesystem mit einem Eingabemodul, einem Auswertemodul, einem Spurhaltemodul und einem

Änderungsmodul. Das Eingabemodul ist ausgebildet, um Sensordaten von zumindest einem Sensor einzugeben, der zur Erfassung einer Umgebung (oder Umfeld) des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist. Das Auswertemodul ist ausgebildet zum Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln. Das Spurhaltemodul ist ausgebildet zum Ansteuern eines Lenksystems des Nutzfahrzeuges basierend auf ein Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes

Drehmoment auf ein Lenkrad des Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer

Fahrspur zu unterstützen. Das Änderungsmodul ist ausgebildet zum Ändern des

Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.

Das Adaptives Spurhaltesystem ist insbesondere für Nutzfahrzeuge geeignet, obwohl es nicht auf Nutzfahrzeuge beschränkt sein soll. Es kann auch für andere Fahrzeuge genutzt werden.

Der Begriff„Spurhalteprofil“ definiert einen Zusammenhang (z. B. eine kontinuierliche oder diskrete Funktion bzw. Zuweisung, eine tabellarische Zuordnung etc.) zwischen einem auf das Lenkrad wirkende Drehmoment (insbesondere dessen Absolutbetrag) und einer Position des Fahrzeuges senkrecht zur Fahrtrichtung. Das Spurhalteprofil kann insbesondere eine linear oder nichtlineare Zuweisung des Drehmomentes zu einer Position des Nutzfahrzeuges senkrecht zur Fahrtrichtung umfassen. Eine lineare Zuweisung ist durch einen konstanten Anstieg gekennzeichnet, während eine

nichtlineare Zuweisung einen von Position abhängigen Anstieg aufweist. Das

Spurhalteprofil kann auch abschnittsweise linear sein, wobei sich der Anstieg an bestimmten Positionen plötzlich ändert. Das eingesteuerte Drehmoment soll einen Fahrer zur Korrektur der Fahrzeugposition veranlassen bzw. von allein ausführen, falls der Fahrer selbst kein Drehmoment auf das Lenkrad ausübt. Wenn sich beispielsweise die Position des Fahrzeuges ändert und z.

B. nach rechts oder links abdriftet, wirkt das Drehmoment auf das Lenkrad und somit auf die Lenkung, um die Position des Fahrzeuges zu korrigieren. Die mit dem

Drehmoment verbundene Kraft an verschiedenen Positionen in das Lenksystem eingesteuert werden, solange diese Kraft als Drehmoment am Lenkrad durch den Fahrer spürbar ist. Das adaptive Spurhaltesystem steuert beispielsweise in

Abhängigkeit von einer Position des Nutzfahrzeuges einen Lenkaktuator des

Lenksystems an. Für Abweichungen des Fahrzeuges nach rechts bzw. links hat das eingesteuerte Drehmoment unterschiedliche Vorzeichen (wirkt in entgegengesetzten Richtungen). Der Absolutbetrag des Drehmomentes hat ein Minimum, das eine

Fahrlinie definiert (bis auf eine Toleranz von ± 10%), auf die sich das Fahrzeug automatisch einsteuert, wenn der Fahrer nicht interveniert. Die Fahrlinie kann daher einem Fahrerwunsch entsprechen.

Für die Positionsbestimmung oder Rundumerfassung können verschiedene Sensoren eingesetzt werden, wie z.B. Radarsysteme, Lidarsysteme, Ultraschallsysteme,

Infrarotsensoren oder andere Sensoren, die in dem Fahrzeug bereits vorhanden sein können.

Optional ist das Änderungsmodul ausgebildet, um das Spurhalteprofil abhängig von einer Spurbreite zu ändern. Das Änderungsmodul kann das Spurhalteprofil in einem Mittenbereich der Fahrspur abflachen (insbesondere für breitere Fahrspuren). Der Mittenbereich stellt beispielsweise ein Minimum des einzusteuernden Betrages

Drehmoments dar. Der abgeflachte Mittenbereich kann mit der Spurbreite zunehmen, wobei über dem gesamten abgeflachten Bereich, das eingesteuerte Drehmoment nur marginal anwächst oder auch null ist (der Anstieg kann dort beispielsweise um zumindest 50% kleiner sein als außerhalb des abgeflachten Bereiches).

Optional ist das Änderungsmodul ausgebildet, um eine Fahrlinie des Nutzfahrzeuges basierend auf einen Fahrerwunsch zu erlernen. Beispielsweise kann das

Änderungsmodul ausgebildet sein, um die gewünschte Fahrlinie durch eine Eingabe vom Fahrer und/oder nach einer fortlaufenden Steuerung des Nutzfahrzeuges durch den Fahrer entlang der gewünschten Fahrlinie zu setzen. Das Spurhaltesystem kann diese gewünschte Fahrlinie dadurch erlernen, dass der Fahrer beispielsweise fortgesetzt eine bestimmte Fahrlinie fährt. Zum Beispiel kann das System für einen zurückliegenden Zeitraum (zum Beispiel von 30 Sekunden oder einigen Minuten oder noch länger) feststellen, wie die mittlere Position des Nutzfahrzeuges auf der entsprechenden Fahrbahn gewesen ist und kann eine die Fahrlinie auf den Mittelwert einzustellen. Es kann auch eine sukzessive Annäherung erfolgen, um große

sprunghafte Änderungen zu vermeiden.

Optional ist das Auswertemodul ausgebildet, um zumindest ein Hindernis in der Umgebung des Nutzfahrzeuges zu detektieren. Das Änderungsmodul kann

dementsprechend bei einer Detektion eines Flindernisses im Umfeld des

Nutzfahrzeuges das Spurhalteprofil in Abhängigkeit einer Position des zumindest einen Hindernisses ändern. Das zumindest eine Hindernis kann beispielsweise ein oder mehrere der folgenden Hindernisse umfassen: eine Bordsteinkante, eine Leitplanke, ein anderes Fahrzeug, ein entgegenkommendes Fahrzeug, ein Baustellenabgrenzung, ein Baum, ein Tunnel etc. Das Änderungsmodul ist beispielsweise ausgebildet, um das Spurhalteprofil (z. B. der Anstieg) in Richtung zu dem zumindest einen Hindernis weiter zu erhöhen.

Es ist ebenfalls möglich, dass das Spurhaltemodul ausgebildet ist, um das Ansteuern des Lenksystems zu beenden oder zu unterbrechen, wenn das Auswertemodul ein entgegenkommendes Fahrzeug als Hindernis detektiert hat. So kann sichergestellt werden, dass das Spurhaltesystem nur unter bestimmten Bedingungen genutzt wird (z. B. nur dort, wo es kein Gegenverkehr gibt). In diesem Fall kann eine entsprechende Information an den Fahrer ausgegeben werden, um ihn von der Deaktivierung in Kenntnis zu setzen.

Außerdem kann das Nutzfahrzeug fahrzeugbezogene Daten (statische oder

dynamische) bereitstellen, insbesondere Abmaße des Fahrzeuges, eine

Fahrzeuggeschwindigkeit, eine gegenwärtige oder zu erwartende Kurvenfahrt, eine Position und/oder eine bevorstehende Richtungsänderung (z. B. unter Nutzung eines Navigationssystems). Das Änderungsmodul kann in diesem Fall ausgebildet sein, um die fahrzeugbezogene Daten beim Ändern des Spurhalteprofils zu berücksichtigen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Nutzfahrzeug mit einem

Lenksystem, einem Lenkrad, zumindest einen Sensor und einem Spurhaltesystem, wie es zuvor beschrieben wurde. Optional kann das Lenksystem des Nutzfahrzeuges einen hydraulischen Lenkaktuator aufweisen und der zumindest eine Sensor kann zumindest einen der folgenden Sensoren umfassen: eine Kamera, ein Radar, ein Lidar, ein Ultraschallsensor oder ein anderer Sensoren, der geeignet sind, um eine Umgebung des Nutzfahrzeuges zu erfassen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum adaptiven Halten eines Nutzfahrzeugs in einer Fahrspur. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Empfangen von Sensordaten von zumindest einem Sensor, der zur Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet ist;

Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln;

Ansteuern eines Lenksystems des Nutzfahrzeuges basierend auf ein

Spurhalteprofil, das ein einzusteuerndes Drehmoment auf ein Lenkrad des Nutzfahrzeuges definiert, um ein Halten einer Fahrspur zu unterstützen; und Ändern des Spurhalteprofils in Antwort auf eine Änderung in der erfassten Umgebung.

Dieses Verfahren oder zumindest Teile davon kann/können ebenfalls in Form von Anweisungen in Software oder auf einem Computerprogrammprodukt implementiert oder gespeichert sein, wobei gespeicherte Anweisungen in der Lage sind, die Schritte nach dem Verfahren auszuführen, wenn das Verfahren auf einem Prozessor läuft. Daher bezieht sich die vorliegende Erfindung ebenfalls auf Computerprogrammprodukt mit darauf gespeichertem Software-Code (Softwareanweisungen), der ausgebildet ist, um eines der zuvor beschriebenen Verfahren auszuführen, wenn der Software-Code durch eine Verarbeitungseinheit ausgeführt wird. Die Verarbeitungseinheit kann jede Form von Computer oder Steuereinheit sein, die einen entsprechenden Mikroprozessor aufweist, der einen Software-Code ausführen kann.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung lösen zumindest einen Teil der eingangs erwähnten Probleme dadurch, dass ein Adaptives Spurhaltesystem die Umfelddaten analysiert und daraus ein Spurhalteprofil (Drehmoment-Position-Profil) errechnet bzw. korrigiert. Das Spurhalteprofil kann dadurch dynamisch angepasst werden. Ein großer Vorteil von Ausführungsbeispielen besteht darin, dass das

Fahrgefühl und somit auch die Akzeptanz durch den Fahrer durch das adaptive

Spurhaltesystem verbessert wird.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.

Fig. 1 zeigt ein adaptives Spurhaltesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2A, 2B veranschaulichen das Verhalten des Spurhaltesystems basierend auf ein statisches oder dynamisches Spurhalteprofil gemäß

Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung

Fig. 3A, 3B zeigen beispielhaft die Anpassung des Spurhalteprofils in Abhängigkeit der Spurbreite gemäß weiterer Ausführungsbeispiele

Fig. 4A, 4B zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das Spurhalteprofil in

Abhängigkeit von Flindernissen oder eines bestimmten Umfeldes geändert wird.

Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm zur adaptiven Anpassung des Spurhalteprofils gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein adaptives Spurhaltesystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Spurhaltesystem ist insbesondere für Nutzfahrzeuge geeignet, ist aber nicht darauf eingeschränkt und kann auch für andere Fahrzeuge genutzt werden. Das Spurhaltesystem umfasst ein Eingabemodul 110 zur Eingabe (bzw. zum Empfangen) von Sensordaten von zumindest einem Sensor 51 , 52, ein Auswertemodul 120 zum Auswerten der Sensordaten, um eine relative Position des Nutzfahrzeuges auf einer Fahrbahn zu ermitteln, ein Spurhaltemodul 130 zum

Ansteuern eines Lenksystems 70 des beispielhaften Nutzfahrzeuges. Das Ansteuern des Lenksystems erfolgt basierend auf ein Spurhalteprofil und bewirkt ein Drehmoment auf das Lenkrad, das für den Fahrer fühlbar ist. Außerdem umfasst das

Spurhaltesystem ein Änderungsmodul 140 zum Ändern des Spurhalteprofils.

Änderungen können bei einer Änderung in der erfassten Umgebung (Umfeld vom Fahrzeug) automatisch oder auch auf einen Fahrerwunsch (z. B. eine Eingabe) hin erfolgen.

Das Spurhalteprofil definiert das Drehmoment, das auf das Lenkrad des

Nutzfahrzeuges eingesteuert wird, um ein Halten einer Fahrspur zu unterstützen. Der Sensor umfasst beispielhaft eine Kamera 51 und/oder ein Radar 52, die zur Erfassung einer Umgebung des Nutzfahrzeuges ausgebildet sind. Das Auswertemodul 120 umfasst beispielhaft eine Fahrspurdetektionseinheit 121 und/oder eine

Hinderniserkennungseinheit 122. Außerdem sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Spurhaltemodul 130 und das Änderungsmodul 140 beispielhaft in eine Einheit implementiert, die ebenfalls auf Fahrzeugdaten 60 zurückgreifen kann. Die

Fahrzeugdaten umfassen beispielsweise statische Daten (Abmaße, Typ,

Ladungszustand etc.) oder auch dynamische Fahrzeugdaten (Geschwindigkeit,

Kurvenfahrt, Daten von einem Navigationssystem etc.). Das Lenksystem 70 wird dementsprechend basierend auf das Spurhalteprofil angesteuert, sodass adaptiv ein zusätzliches Drehmoment auf das Lenkrad aufgebracht (zusätzlich zu einem von dem Fahrer aufgebrachtes Drehmoment), um dem Fahrer zu einer bestimmten Korrektur zu bewegen.

Die gezeigten Module 110, 120, 130, 140 können teilweise oder ganz in einer oder mehreren Fahrzeugsteuereinheit(en) untergebracht sein. Sie können ebenfalls durch Software implementiert sein, um die definierten Funktionen auszuführen. Fig. 2A zeigt beispielhaft ein Ausführungsbeispiel für das Verhalten des

Spurhaltesystems, um das Fahrzeug auf einer Fahrlinie O beim Fahren zu halten. Die Fahrlinie O ist beispielsweise eine Mittenposition auf einer ersten Fahrbahnspur 215 einer Straße oder Fahrbahn 200, die außerdem eine zweite Fahrbahnspur 225 aufweisen kann. Die erste Fahrbahnspur 215 ist z. B. auf der rechten Seite durch eine erste Begrenzungslinie 210 begrenzt. Zwischen der ersten Fahrbahnspur 215 und der zweiten Fahrbahnspur 225 ist eine Fahrspurtrennlinie 220 als gestrichelte Linie ausgebildet. Die zweite Fahrbahnspur 225 wird durch eine linke Begrenzungslinie 230 als durchgezogenen Linie begrenzt.

Unterhalb der ersten Fahrbahnspur 215 ist ein beispielhaftes Spurhalteprofil dargestellt. Wie bereits dargelegt, stellt das Spurhalteprofil einen funktionalen Zusammenhang zwischen einem Drehmoment M, welches auf ein Lenkrad des Fahrzeuges einwirkt, und einer Position des Fahrzeuges senkrecht zur Fahrtrichtung dar. Das Drehmoment M wird durch das Spurhaltemodul 130 derart auf das Lenksystem 70 eingesteuert, dass der Fahrer das Drehmoment M am Lenkrad spürt. Für die gewünschte Fahrlinie O (z. B. eine Mittenposition) ist es null und steigt rechts und links davon an, wobei es in unterschiedliche Richtungen wirkt. Da das auf dem Lenkrad eingesteuerte Drehmoment M sein Vorzeichen bei der Fahrlinie O ändert, ist das dargestellte Drehmoment M ein Absolutbetrag des einwirkenden Drehmomentes.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2A ist die Fahrlinie O ungefähr in der

geometrischen Mitte der ersten Fahrbahnspur 215. Wenn das Fahrzeug sich von dieser Fahrlinie O nach rechts oder nach links bewegt, wirkt somit das eingesteuerte

Drehmoment M derart, das das Fahrzeug automatisch auf die Fahrlinie O zurückgeführt wird - zumindest solange der Fahrer nicht eingreift.

Der Anstieg des eingesteuerten Drehmomentes M kann linear oder nichtlinear sein. Beispielsweise steigt das eingesteuerte Drehmoment M in der Nähe der Fahrlinie O zunächst linear an. In der Nähe der rechten Begrenzungslinie 210 bzw. der

Fahrspurtrennlinie 220 steigt das Drehmoment jedoch deutlich stärker an. Der Anstieg kann um so stärker sein, je weiter sich die Position von der Fahrlinie O entfernt. Das spürt der Fahrer deutlich. Häufig ist die geometrische Mitte jedoch nicht die gewünschte Position, die ein Fahrer - auch im Hinblick auf eine konkrete Fahrsituation und Spurbreite - bevorzugen würde und wo er sich sicher fühlt. Daher erlauben Ausführungsbeispiele ebenfalls, dass die Fahrlinie O durch das Spurhaltesystem erlernt wird, sodass das Änderungsmodul die Fahrlinie O auf eine Position einstellt, die gemäß dem Fahrer idealerweise durch das Fahrzeug einzuhalten wäre.

Fig. 2B zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein solches Spurhaltesystem, bei dem die Fahrlinie O durch das System automatisch erlernt wird. In dem gezeigten

Ausführungsbeispiel ist die Fahrlinie O nicht in der geometrischen Mitte der ersten Fahrbahn 215 angeordnet, sondern weiter in Richtung zu der rechten

Fahrbahnbegrenzung 210 verschoben. Als Resultat der Verschiebung steigt das eingesteuerte Drehmoment M in Richtung zur rechten Fahrbahnbegrenzung 210 stärker an als in Richtung zur Fahrspurtrennlinie 220.

Das Lernen der Fahrlinie O kann beispielsweise derart geschehen, dass der Fahrer fortgesetzt (z. B. über eine bestimmte Mindestzeitdauer) einen bestimmten Abstand von der rechten Fahrbahnbegrenzung 210 (oder der Fahrspurtrennlinie 220) einhält. Das Spurhaltesystem kann dann diesem Fahrerwunsch entsprechen und das Minimum des Spurhalteprofils auf diese Position verschieben und so dem Fahrerwunsch nachgeben. Es ist ebenfalls möglich, dass über eine entsprechende Eingabe des Fahrers die gewünschte Fahrlinie O eingestellt wird. Die vorbestimmte Zeitdauer kann

beispielsweise 10 s, 30 s, 60 s oder mehr betragen. Es ist ebenfalls möglich, dass die gewünschte Fahrlinie O durch eine Auswertung einer zurückliegenden längeren

Fahrperiode (z. B. einige Stunden oder Tage) erlernt wird. So kann das System

Fahrzeugpositionen in einem vergangenen Zeitraum analysieren und einen daraus resultierenden Durchschnittswert automatisch einstellen.

Auf diese Weise können Ausführungsbeispiele erreichen, dass jeder Fahrer seine eigene Fahrlinie O fahren kann - zumindest solange wie keine Kollisionsgefahr mit Hindernissen besteht. Der Fahrer erhält auf diese Weise ein hohes Maß an Sicherheit. Während das Spurhalteprofil aus der Fig. 2A als statisch angesehen werden kann (unabhängig vom konkreten Verhalten des Fahrers), kann das Spurhalteprofil aus der Fig. 2B sich dynamisch an den Fahrerwunsch anpassen. Die Verschiebung der

Fahrlinie O von der mittigen Position in Richtung zur rechten Fahrbahnbegrenzung 210, ist insbesondere für enge Fahrbahnen von Vorteil, um so sicherzustellen, dass entgegenkommenden Fahrzeugen sicher ausgewichen werden kann. Beide sind aber adaptiv, da sie vom Fahrzeugumfeld abhängen.

Fig. 3A und 3B zeigen beispielhaft die Anpassung des Spurhalteprofils in Abhängigkeit einer Spurbreite B1 , B2 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Die Fig. 3A zeigt eine Fahrspur 215 mit einer kleineren Spurbreite B1 , während die Fig. 3B eine Fahrspur 215 mit einer größeren Spurbreite B2 zeigt.

Die Spurbreite B1 , B2 kann durch Sensoren 51 , 52 ermittelt werden, wobei es häufig ausreicht nur eine Verbreiterung oder eine Verringerung der Spurbreite festzu stellen. Gemäß Ausführungsbeispielen wird das Spurhalteprofil für die breitere Fahrspur aus der Fig. 3B derart geändert, dass es zunächst flach bleibt und erst in der Nähe des rechten Fahrbahnrandes 210 oder der Fahrspurtrennlinie 220 stärker ansteigt. Für eine breitere Fahrspur 215 kann daher das Spurhalteprofil in einem Mittenbereich 205 abgeflacht sein, sodass hier kein Drehmoment M wirkt oder der Anstieg nur marginal ausgebildet ist. Zum Beispiel kann der Anstieg in den Mittenbereich 205 derart gewählt werden, dass er mindestens um 50 % geringer ist als der Anstieg außerhalb des

Mittenbereichs 205 bzw. für die schmalere Fahrspur 215 aus der Fig. 3A ist.

Die Breite des Mittenbereichs 205 kann beispielsweise in Abhängigkeit der Spurbreite B2 gewählt werden. Außerdem braucht der Mittenbereich 205 erst ab einer bestimmten Mindestspurbreite ausgebildet werden.

Im Allgemeinen steigt das eingesteuerte Drehmoment M in Richtung zu den

Begrenzungslinien 210, 220 und der Fahrspurtrennlinie 220 immer stärker an. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass der Anstieg kleiner oder größer sein kann bzw. auch mal konstant sein kann. Beispielsweise kann ein Einsetzen des Spurhaltsystems beim Verlassen des abgeflachten Bereiches 205 zunächst sehr kräftig ausfallen, um den Fahrer deutlich auf die einsetzende adaptive Spurkontrolle hinzuweisen. Wie die Fig. 3B weiter zeigt, kann das eingesteuerte Drehmoment dann jedoch nahezu konstant bleiben (nur leicht erhöhen), um dem Fahrer ein leichtes Steuern über weite Teile der ersten Fahrspur 215 zu ermöglichen. Erst in dem kritischen Bereich beim Überschreiten der Begrenzungslinien 210, 220 bzw. der Fahrspurtrennlinie 220 steigt das eingesteuert Drehmoment M wieder deutlich an, sodass der Fahrer die Gefahr deutlich spürt.

Die Fig. 4A und 4B zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das Spurhalteprofil in Abhängigkeit von Flindernissen oder anderer Objekte im Umfeldes geändert wird, wobei die Hindernisse beispielsweise durch die Sensoren 51 , 52 detektiert oder auch von anderen Informationsquellen wie beispielsweise einer Navigationseinrichtung erhalten werden können.

In der Fig. 4A ist beispielhaft dargestellt, dass eine Leitplanke oder andere

Seitenbegrenzungen 250 (z. B. auch Bäume oder Baustellenbegrenzungen) auf der rechten Seite als Hindernis vorhanden sind. In der Fig. 4B ist das Hindernis ein entgegenkommendes Fahrzeug 260 in der zweiten Fahrspur 225. In beiden Fällen kann das Spurhalteprofil in Abhängigkeit der detektierten Objekte 250, 260 geändert werden.

In der Fig. 4A wird basierend auf der erkannten Seitenbegrenzung 250 das

Spurhalteprofil derart geändert, dass das Fahrzeug nicht in die Nähe der

Seitenbegrenzung 250 gelangt. Dies kann durch eine Vergrößerung des Anstiegs der Drehmomentkurve des Spurhalteprofils in Richtung zu der Seitenbegrenzung 250 erreicht werden, sodass ein stärkeres Drehmoment M auf das Lenkrad wirkt, wenn der Fahrer in Richtung der beispielhaften Leitplanke 250 fährt. Diese stärkere Gegenkraft (im Vergleich zum Fall, wenn keine Leitplanke 250 vorhanden wäre) kann so gewählt werden, dass sie für einen Fahrer deutlich wahrnehmbar ist (z. B. um zumindest 10 % oder 40 % erhöht ist).

Die Fig. 4B zeigt ein Ausführungsbeispiel, gemäß dem das Spurhalteprofil in

Abhängigkeit eines eventuell vorhandenen Gegenverkehrs 260 geändert wird. So kann beispielsweise bei der Detektion eines entgegenkommenden Fahrzeuges 260 das Spurhalteprofil derart geändert werden, dass ein ausreichender Abstand zu dem entgegenkommenden Fahrzeug 260 gewährleistet wird. Auch hier kann wieder das Spurhalteprofil derart geändert werden, dass das eingesteuerte Drehmoment M oder die Kraft bei einer Richtungsänderung in Richtung zu dem Gegenverkehr verstärkt wird, während es in der entgegengesetzten Richtung deutlich abfällt (als wenn kein

Gegenverkehr vorhanden wäre; z. B. um zumindest 10 % oder 40 % verstärkt). Ein Fahrer wird dies wiederum deutlich wahrnehmen und somit auf die Gefahr hingewiesen.

Gemäß Ausführungsbeispielen ist es ebenfalls möglich, dass eine Detektion eines entgegenkommenden Fahrzeugs 260 dazu führt, dass das Spurhaltesystem sich deaktiviert. Hierbei kann ein entsprechender Flinweis an den Fahrer ausgegeben werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Spurhaltesystem nur für

Fahrbahnen vorgesehen ist, bei denen sich die Fahrzeuge in einer gleichen Richtung auf benachbarten Fahrbahnen bewegen (z. B. auf Autobahnen).

Außerdem ist es möglich, dass zusätzliche dynamische oder statische Fahrzeugdaten verwendet werden können, um das Spurhalteprofil zu ändern. Diese Fahrzeugdaten sind beispielhaft die Geschwindigkeit oder eine Kurvenfahrt oder auch die Position des Fahrzeuges. Es kann auch Kartenmaterial ausgewertet werden, um im Vorfeld bereits entsprechende Änderungen am Spurhalteprofil in Abhängigkeit der konkreten

Fahrsituation vorzunehmen.

Fig. 5 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm zur adaptiven Anpassung des

Spurhalteprofils und eines dementsprechenden Eingriffs in das Lenksystem des

Nutzfahrzeuges.

Zunächst erfasst das System verschiedene Umfelddaten. Dazu gehören beispielsweise die Erfassung der Fahrspurspuren (Schritt 502), eine mögliche Erfassung von

Fahrzeugdaten (Schritt 504) und dem adaptiven Erfassen von Objektdaten (Schritt 506). Nach dem Erfassen der Fahrspuren kann eine Auswertung und ein Erkennen von zumindest einer Fahrspur erfolgen (Schritt 510). Bei diesem Auswerten kann eine Positionsbestimmung des Fahrzeuges vorgenommen werden (Schritt 520). Außerdem können die Fahrzeugdaten und die ausgewählte Fahrspur dazu genutzt werden, um eine Fahrlinie O durch das System zu lernen (Schritt 530). Die erfolgte

Positionsbestimmung und das optionale Erlernen der Fahrlinie O entsprechend dem Fahrerwunsch können zunächst kombiniert (Schritt 540) und anschließend zu einer Drehmomentanforderung verarbeitet werden (Schritt 550), die dann entsprechend an das Lenksystem anzulegen ist.

Parallel dazu berücksichtigt das System ebenfalls eine Fahreranforderung (Schritt 560), die mit der ermittelten Drehmomentanforderung aus dem Schritt 550 verglichen wird (Schritt 570). Bei dem Vergleichen wird festgestellt, welche Drehmomentanforderung, die vom System ermittelte oder die vom Fahrer gewünschte, größer ist, die dann ausgegeben werden kann. Das Ergebnis wird an das Lenksystem weitergegeben (Schritt 580). Wenn beispielsweise die Fahreranforderung stark genug ist, folgt das System der Fahreranforderung. Wenn die Fahreranforderung jedoch schwächer ist und der Fahrer daher dem durch das System berechneten Drehmoment nachgibt, folgt das System dem berechneten Drehmoment. Das adaptive Lenksystem kann ebenfalls die adaptiven Objektdaten verarbeiten (Schritt 506), z. B. über ein Hindernis. Die Ausgabe erfolgt an das Lenksystem (Schritt 590) und führt zu einer Richtungsänderung des Fahrzeuges.

Das Verfahren kann ebenfalls Computer-implementiert sein, d.h. es kann durch

Anweisungen umgesetzt sein, die auf einem Speichermedium gespeichert sind und in der Lage sind, die Schritte des Verfahrens auszuführen, wenn es auf einem Prozessor läuft. Die Anweisungen umfassen typischerweise eine oder mehrere Anweisungen, die auf unterschiedliche Art auf unterschiedlichen Medien in oder peripher zu einer

Steuereinheit (mit einem Prozessor) gespeichert sein können, die, wenn sie gelesen und durch die Steuereinheit ausgeführt werden, die Steuereinheit dazu veranlassen, Funktionen, Funktionalitäten und Operationen auszuführen, die zum Ausführen eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung notwendig sind.

Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. BEZUGSZEICHENLISTE

51 Kamera

52 Radar

60 Fahrzeugdaten

70 Lenksystem

1 10 Eingabemodul

120 Auswertemodul

121 Fahrspurdetektionseinheit

122 Hinderniserkennungseinheit

130 Spurhaltemodul

140 Änderungsmodul

200 Fahrbahn

205 abgeflachter Bereich des Spurhalteprofils 210 rechte Begrenzungslinien

215 erste Fahrbahnspur

225 zweite Fahrbahnspur

220 Fahrspurtrennlinien

230 linke Begrenzungslinie

250, 260 Hindernisse

502,504, Verfahrensschritte

B1 , B2 Spurbreiten

O Fahrlinie