Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Spurerkennungssystem für ein Fahrzeug, mit einer Kamera zur Erfassung der vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahnmarkierungen und einer Auswerteeinheit zur Auswertung der von der Kamera erfassten Daten.

Derartige Spurerkennungssysteme sind in vielfältiger Art und Weise bekannt und werden häufig auch als Lane Departure Warning Systems oder als Spurwechselwarnsysteme bezeichnet. Derartige Systeme detektieren insbesondere die die Fahrbahn begrenzenden Linien und warnen den Fahrzeuglenker vor einem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrbahn. Ein unbeabsichtigtes Verlassen der Fahrbahn kann beispielsweise bei Unachtsamkeit des Fahrzeuglenkers oder bei starker Müdigkeit beziehungsweise Schlaf des Fahrzeuglenkers auftreten. Die bekannten Systeme sollen dabei erst ab einer gewissen Geschwindigkeit aktiv werden. Zudem kann die ^■ Fahrzeuggeschwindigkeit zur Einstellung der Systemempfindlichkeit herangezogen werden. Bei bekannten Fahrzeugen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit von anderen Fahrzeugsystemen bestimmt und dem SpurerkennungsSystem mitgeteilt, beispielsweise über einen CAN-Bus . Deshalb ist ein Nachrüsten von SpurerkennungsSystemen in Fahrzeuge mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein SpurerkennungsSystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein Nachrüsten des Systems vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem eingangs genannten SpurerkennungsSystem dadurch gelöst, dass in der Auswerteeinheit Geometriedaten bekannter Typen von Fahrbahnmarkierungen hinterlegt sind, dass die Auswerteeinheit durch Vergleich der Erfassten mit den hinterlegten Fahrbahnmarkierungen den Typ der erfassten Fahrbahnmarkierungen bestimmt, und dass die Auswerteeinheit aus den bekannten Geometriedaten der erfassten Fahrbahnmarkierungen und deren von der Kamera erfassten zeitlichen Änderungen die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.

Erfindungsgemäß sind folglich Fahrbahnmarkierungen hinterlegt, wobei für Markierungen von Straßen sowie für die Anlage von Straßen Richtlinien bestehen (insbesondere Empfehlungen für die Anlage von Erschließungsstraßen EAE 85/95; Richtlinien für die Markierung von Straßen RMS; Richtlinien für die Anlage von Straßen RAS) . Die Geometriedaten der Fahrbahnmarkierungen- sind folglich geregelt und vorbekannt. Dabei können je nach Fahrbahn unterschiedliche Typen von Fahrbahnmarkierungen Verwendung finden; Autobahnen, BundesStraßen, Landstraßen sowie innerörtliche Straßen weisen teilweise unterschiedliche Geometriedaten auf. Insbesondere die Länge, Breite und der Abstand von unterbrochenen Mittelstreifen können verschieden sein. Durch insbesondere die Kenntnis der Länge, der Breite und/oder des Abstands von Fahrbahnmarkierungen kann die Auswerteeinheit mit von der Kamera erfassten zeitlichen Änderungen die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen.

Insgesamt hat die Erfindung den Vorteil, dass das SpurerkennungsSystem unabhängig von anderen Fahrzeugsystemen betreibbar ist. Insbesondere benötigt es keinen Geschwindigkeitsinput .

Bei den Fahrbahnmarkierungen kann es sich insbesondere um Fahrbahnlinien wie beispielsweise unterbrochene

Mittelstreifen handeln, wobei aus dem bestimmten Typ der erfassten Fahrbahnmarkierungen die Länge einer unterbrochenen Mittellinie und/oder der Abstand zwischen zwei benachbarten Mittelstreifen bekannt ist. Aus der bekannten Länge beziehungsweise dem bekannten Abstand und der für diese Länge beziehungsweise diesen Abstand zurückgelegten Zeit kann die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.

Insbesondere kann dabei als zeitliche Änderung die verstrichene Zeit zwischen einem ersten Zeitpunkt, an dem von der Kamera der Beginn beziehungsweise das Ende eines unterbrochenen Mittelstreifens erfasst wird, und einem zweiten Zeitpunkt, an dem das Ende beziehungsweise der Beginn des gleichen oder eines anderen Mittelstreifens erfasst wird, herangezogen werden. Wie bereits erwähnt, kann aus der bekannten Länge des Mittelstreifens, des Abstandes zwischen zwei Mittelstreifen und/oder mehrerer Mittelstreifen, sowie der erfassten zeitlichen Änderung auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs rückgeschlossen werden.

Dabei ist vorteilhaft, wenn die beiden Zeitpunkte in definierten Bildebenen der Kamera bestimmt werden. Bei den definierten Bildebenen kann es sich um verschiedene Bildebenen handeln, wobei dann der Abstand der beiden Bildebenen mit zu berücksichtigen ist. Allerdings ist ebenfalls denkbar, dass die beiden Zeitpunkte in der gleichen Bildebene der Kamera bestimmt werden. Beispielsweise kann das Eintreten des Beginns des Mittellängsstreifens in den Detektionsbereich der Kamera als ersten Zeitpunkt und das Eintreten des Endes des gleichen Mittellängsstreifens in den Detektionsbereich der Kamera als zweiten Zeitpunkt bestimmt werden. Die zwischen den beiden Zeitpunkten verstrichene Zeit sowie die bekannte Länge des Mittellängsstreifens wird dann zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen.

Der Typ der Fahrbahnmarkierungen kann insbesondere aus der Breite der Mittelstreifen und/oder den Abständen der unterbrochenen Mittelstreifen und/oder dem Verhältnis der Länge der unterbrochenen Mittelstreifen zu den Abständen zwischen zwei unterbrochenen Mittelstreifen und/oder aus der Breite der Fahrbahnrandlinien bestimmt werden. Wie bereits erwähnt, weisen verschiedene Typen von Fahrbahnmarkierungen, je nachdem um welche Art von Straße es sich handelt, verschiedene Geometriedaten auf.

Insbesondere kann vorteilhaft sein, wenn die Auswerteeinheit zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Mittelung über mehrere unterbrochene Mittelstreifen und/oder über mehrere Abstände zwischen mehreren unterbrochenen Mittelstreifen vornimmt. Hierdurch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit mittels einer höheren Genauigkeit bestimmt werden.

Erfindungsgemäß ist ebenfalls vorteilhaft, wenn das System bei Überschreiten einer Grenzgeschwindigkeit Warnsignale bei einem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrspur gibt. Wie bereits eingangs erwähnt, arbeiten SpurerkennungsSysteme normalerweise erst ab einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit. Überschreitet die momentan gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzgeschwindigkeit, wird das System im Hinblick auf die Ausgabe von Warnsignale aktiviert.

Das erfindungsgemäße System hat vorteilhafterweise lediglich Anschlüsse für eine externe Stromversorgung und arbeitet sonst autark von anderen Fahrzeugsystemen. Hierdurch kann das erfindungsgemäße SpurerkennungsSystem in bereits bestehende Fahrzeuge mit vergleichsweise geringem Aufwand nachgerüstet werden. Aufgrund der autarken Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann auf den Anschluss an andere Fahrzeugsysteme, insbesondere auf einen CAN-Bus verzichtet werden .

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines SpurerkennungsSystems für ein Fahrzeug, mit dem die vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahnmarkierungen erfasst und ausgewertet werden, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit wie folgt bestimmt wird:

- Bestimmen des Typs der erfassten Fahrbahnmarkierungen und Vergleichen der erfassten Fahrbahnmarkierungen mit hinterlegten Typen von Fahrbahnmarkierungen, und

- Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit aus den bekannten Geometriedaten der erfassten Fahrbahnmarkierungen und deren gemessenen zeitlichen Änderungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Betreiben eines erfindungsgemäßen SpurerkennungsSystems geeignet.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.

In der Figur ist ein Fahrzeug 10 in Draufsicht auf einer Fahrbahn 12 dargestellt. Die Fahrbahn 12 weist eine unterbrochene Mittellinie 14 auf sowie eine in Fahrtrichtung 16 den rechten Rand der Fahrbahn 12 begrenzende Fahrbahnrandlinie 18. Das Fahrzeug 10 ist insgesamt in zwei Zeitpunkten ti und t ₂ dargestellt, wobei das Fahrzeug im Zeitpunkt ti durchgezogen abgebildet ist und im Zeitpunkt t ₂ gestrichelt angedeutet ist. Das Fahrzeug 10 weist ein erfindungsgemäßes SpurerkennungsSystem 20 auf, dass eine Kamera sowie eine Auswerteeinheit umfasst. Die Kamera nimmt dabei die vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahnmarkierungen auf. Der Detektionsbereich der Kamera ist mit dem Bezugszeichen 22 zum Zeitpunkt ti und 22' zum Zeitpunkt t ₂ angedeutet .

Im Spurerkennungssystem sind Geometriedaten bekannter Typen von Fahrbahnmarkierungen hinterlegt. Aufgrund der von der Kamera erfassten Mittellinie 14 und/oder der von der Kamera erfassten Randlinie 18 kann auf den Typ der Fahrbahnlinien der Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug momentan befindet, rückgeschlossen werden. Aufgrund des dann bekannten Typs und der dann bekannten Geometriedaten der Fahrbahnmarkierungen ist die Länge der einzelnen Mittelstreifen 14.1 sowie der Abstand zweier benachbarter Mittelstreifen bekannt.

Zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit werden von der Kamera erfasste zeitliche Änderungen der einzelnen Mittelstreifen bestimmt. Gemäß der Figur tritt zum Zeitpunkt ti der Mittelstreifen 14.1 in den Detektionsbereich 22 des SpurerkennungsSystems 20. Aufgrund der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs wird das Ende des Mittelstreifens 14.1 zum Zeitpunkt t2 detektiert. Der zurückgelegte Weg Δs entspricht dabei der bekannten Länge des Mittelstreifens 14.1. Aufgrund der verstrichenen Zeit Δt = t2 - ti und dem zurückgelegten Weg

Δs kann die Fahrzeuggeschwindigkeit v wie folgt bestimmt werden : v = Δs / Δt.

Mit dem erfindungsgemäßen Spurerkennungssystem 20 kann folglich die Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig und autark von anderen Fahrzeugsystemen bestimmt werden.

Bei dem in der Figur dargestellten System werden die beiden Zeitpunkte ti und t2 in der gleichen Bildebene bestimmt, nämlich dann, wenn der Mittelstreifen 14.1 in den Detektionsbereich 22 eintritt beziehungsweise austritt. Erfindungsgemäß können die Zeitpunkte ti und t2 in einer anderen Bildebene oder auch in unterschiedlichen Bildebenen des Detektionsbereichs 22 bestimmt werden.

Um eine höhere Genauigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhalten, kann vorteilhafterweise eine Mittelung über mehrere unterbrochene Mittelstreifen und/oder über mehrere Abstände zwischen mehreren unterbrochenen Mittelstreifen erfolgen. Anstelle der Detektion des Beginns und des Endes des Mittelstreifens 14 können auch die Abstände zwischen zwei benachbarten Mittelstreifen und/oder die Abstände zwischen mehreren Mittelstreifen herangezogen werden.

Das Spurerkennungssystem überwacht zudem bei Überschreiten einer Grenzgeschwindigkeit, ob ein unbeabsichtigtes Verlassen der Fahrspur vorliegt. Liegt ein solches unbeabsichtigtes Verlassen der Fahrspur vor, wird ein Warnsignal gegeben. Aufgrund der mit dem erfindungsgemäßen SpurerkennungsSystem bestimmten Geschwindigkeit und einem Vergleich dieser Geschwindigkeit mit der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit kann das SpurerkennungsSystem aktiviert werden. Zudem kann die Empfindlichkeit des SpurerkennungsSystems in Abhängigkeit von der tatsächlich festgestellten Geschwindigkeit des SpurerkennungsSystems seine Empfindlichkeit ändern.