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Spurhalteassistent (Lane Assist)
Einführung
Begründung Fahrassistenzsysteme
- Hohe Verweilzeiten im Auto
- Überlastung des Fahrers
- Übermüdung des Fahrers
Fahrassistenzsysteme wie,
-Side-Assist
-Frontassist
-ACC / ADR
-Lane Assist
sind Komfortsysteme, welche den Fahrer in kritischen
Fahrsituationen unterstützen.
Komponenten Lane Assist
Folgende Steuergeräte sind maßgeblich für die Funktion des Lane Assist zuständig
1
1.
Steuergerät für
Spurhalteassistent
2.
Steuergerät für
elektrische Lenkhilfe
3.
Motor für elektrische
Lenkhilfe
4.
Multifunktionslenkrad
5.
Steuergerät für
Lenksäulenelektronik
6.
5
4
6
Schalttafeleinsatz
3
2
Aufbau Lane Assist
Kernstück des Spurhalteassistenten ist das
Steuergerät mit integrierter Kamera welches,
bedingt durch die optische Erfassung der
Fahrbahnbegrenzungen, dem Fahrer dabei hilft,
das Fahrzeug auf der Fahrbahn zu halten.
Kameraeigenschaften:
Auflösung:
640x480 Pixel (VGA)
Bildtiefe:
12 Bit, entsprechend 4096 Graustufen
Wiederholrate:
25 Bilder pro Sekunde
Öffnungswinkel:
horizontal: 45°, vertikal: 16°
Vorausschauzone:
20m - 60m
Der Sichtbereich der Kamera beginnt bereits ca. 5,5m vor dem
Fahrzeug und ist hauptsächlich durch die Motorhaube begrenzt
Aufbau Lane Assist
Steuergerät Spurhalteassistent
Designabdeckung
Sichtfeldheizung
Blende
Regen-Licht Sensor (RLS)
Aufbau Lane Assist
Dachhimmel
Steuergerät
Spurhalteassistent
Kamera-/SG-Halter
Blende
Regen-Licht Sensor (RLS)
Anschluss
Elektrochromatisch
abblendender Rückspiegel
Aufbau Lane Assist
Dachknotenmodul
Kamerahalter
Sichttrichter Kamera
Überwischter Bereich
Funktion Lane Assist
Spurerkennung
• Innerhalb zweier trapezförmiger
Bereiche im Kamerabild wird nach
Spurmarkierungen gesucht. (vgl. 1)
• In diesem Suchbereich sucht die
Spurerkennung nach
Grauwertsprüngen.
• Die erkannten Punkte werden zu einer
Markierung, und die Markierungen zu
einer realen Fahrspur
zusammengesetzt. (vgl. 2)
• Aus der realen Fahrspurmarkierungen
wird im Steuergerät Lane Assist eine
virtuelle Fahrspur berechnet. (vgl.
nächste Folie)
1
2
Funktion Lane Assist
Spurberechnung
1
reale Fahrspur wird durch die
grünen Spuren im Bild markiert
2
virtuelle Fahrspur
Aus den Daten der Spurerkennung (1) wird eine virtuelle Fahrspur (2) berechnet.
Diese richtet sich nach der Breite der tatsächlichen Spur (1), ist aber stets schmäler
als diese. Auf geraden Strecken sind sie symetrisch angeordnet. In Kurven wird die
virtuelle Spur (2) der kurveninneren Markierung angenähert.
Funktion Lane Assist
Spurverhalten
Position
Aus den ermittelten
Fahrbahnbegrenzungen und den
restlichen fahrzeuginternen
Daten wird die Position des
Fahrzeugs in der Spur ermittelt
Droht das Fahrzeug, bei nichtgesetztem Blinker, die
virtuelle Spur zu verlassen, wird ein vom Lane Assist
korrigierendes, zeitlich begrenztes, Lenkmoment von
bis zu 3Nm ausgeübt, um das Fahrzeug wieder in
Spur zu leiten. Die Höhe des ausgeübten
Lenkmoments hängt von der Größe des
Anfahrwinkels der Fahrbahnmarkierung ab.
a
a
Anfahrwinkel Begrenzung virtuelle Spur
zu erwartender Spurverlauf
Spurverlauf mit Lenkkorrektur durch LA
Funktion Lane Assist
Voraussetzungen für die Funktion
interne Bedingungen
• der Spurhalteassistent ist eingeschaltet und
hat aktuell Fahrspuren links UND rechts
das Fahrzeugs im Bild erkannt
• die CAN Kommunikation zu den relevanten
Steuergeräten funktioniert
(z.B. ELH, ESP, Kombiinstrument)
• die Kamera ist funktionsfähig
• Das Lane Assist Steuergerät weißt keine
Fehlerspeichereinträge auf.
• die Fahrzeuggeschwindigkeit
ist größer als 65 km/h und kleiner 250 km/h
• die permanente Lenkeingriffsdauer hat
100 Sekunden nicht überschritten
externe Bedingungen
• Die zu erfassende Fahrspur ist mindestens
2,80m und maximal 4,60m breit
• Nach Aufsetzen des Systems auf die
erkannten Fahrspuren muss Spurbreite
minimal 2,60m bzw. kann maximal 4,80m
betragen.
• der Sichtweg der Kamera ist nicht vereist,
verschmutzt oder beschlagen.
• Es liegt eine für die Kamera erkennbare
vorhandene Fahrbahnmarkierung bzw.
Fahrbahnbegrenzung vor.
• Das Verhältnis von Markierungslänge und
Zwischenraum darf maximal 1:2 betragen.
Bedienung Lane Assist
Bedienung über Taster für
Fahrerassistenzsysteme E617 auf der
Stirnseite des Blinkerhebels
Mit einem kurzen Tastendruck wird im
Schalttafeleinsatz das Assistenzmenü
geöffnet.
Mit den MFL Tasten werden die einzelnen
Assistenzsysteme einoder ausgeschaltet
Mit einem langen Tastendruck
(> 2s) werden alle zuletzt
angewählten Assistenzfunktionen
simultan ein- oder ausgeschaltet
Systemrückmeldungen Lane Assist
Anzeigen
Lane Assist ist ausgeschaltet
Lane Assist ist eingeschaltet und befindet sich im
aktiven Modus. Alle Bedingungen zum Betrieb sind
erfüllt. Es erfolgt eine Lenk-korrektur wenn das
Fahrzeug die Spur zu verlassen droht.
Lane Assist ist eingeschaltet, befindet sich aber im
passiven Modus, da mindestens eine der internen oder
externen Bedingung nicht vorliegt. Es erfolgt keine
Lenkkorrektur und keine sonstige Warnung. Die
Fahrbahnerkennung ist aber weiterhin aktiv
Systemrückmeldungen Lane Assist
Anzeigen
Sonstige Reaktionen
Der Motor für ELH erzeugt eine Lenkradvibration
wenn die max. Lenkkorrektur von 3 Nm nicht
ausreicht um das Fzg während eines
vorliegenden Lenkeingriffes in der Fahrspur zu
halten, oder die max. Lenkeingriffdauer von 100
sek. erreicht wurde
Ein vom Kombiinstrument ausgelöster WarnGong weißt den Fahrer darauf hin, dass
freihändiges Fahren erkannt worden ist. Der
Warn-Gong wird auch bei Erkennung von
Fehler-Zustände ausgelöst.
Systemgrenzen Lane Assist
Blendung
Die Markierungen werden von der
Sonnenstrahlung überstrahlt.
Die Kontrastunterschiede reichen nicht aus,
um Fahrspurmarkierungen detektieren zu
können.
Schneebedeckte Fahrbahn
Fahrspurmarkierungen werden durch Schnee
verdeckt.
Die Kamera kann nicht zwischen Schnee und
Fahrspurmarkierungen unterscheiden.
Systemgrenzen Lane Assist
Bitumenfuge
Autobahnausfahrten
Systemgrenzen Lane Assist
Reale Situation bei
heller Fahrbahn
Aufgenommenes
Bild durch die
Graustufenkamera
Systemgrenzen Lane Assist
Baustelle mit
Behelfsmarkierung
Randbebauung
bzw. Grasnarbe
Kalibrierung Lane Assist
Zur Kalibrierung der Kamera werden benötigt:
- VW freigegebener Achsmessstand
- Achsmesscomputer (Beissbart)
- VAS Tester
- Justagevorrichtung Basissatz VAS 6430/1
und Kalibriertafel Spurhalteassistent
VAS 6430/4
Bei dieser, statisch genannten, Kalibrierung sind die überwiegenden Justierarbeiten
identisch mit denen für die ACC Einstellung.
Bei der Kalibrierung werden dem Steuergerät ein definierter Nullpunkt oder
Grundeinstellung der Kamera vorgegeben, bzw. deren Blickwinkel daraufhin
berücksichtigt, auch wenn diese eventuell eine Missweisung in den 3
Fahrzeugkoordinaten (X, Y, Z) hat.
Vielen Dank.