Spurzentrierung - Lane centering

Tesla Autopilot im Einsatz

Im Straßenverkehr Terminologie lane Zentrieren , auch bekannt als Autolader oder Autosteer , ist ein Fahrerassistenzsystem , das eines hält Straßenfahrzeuges in der Spur zentriert ist , den Fahrer vor der Aufgabe der Lenk entlastet. Die Spurzentrierung ähnelt der Spurverlassenswarnung , aber anstatt den Fahrer zu warnen oder das Auto vom Spurrand wegzuprallen, hält es das Auto in der Spur. Zusammen mit der adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC) kann diese Funktion für einige Zeit das Fahren ohne Unterstützung ermöglichen.

Neben Pkw werden voraussichtlich auch Sattelschlepper mit dieser Technologie ausgestattet, beginnend mit dem Tesla Semi und anderen Anbietern im Jahr 2019.

Terminologie

Die Spurverlassenswarnung erzeugt eine Warnung, wenn das Fahrzeug eine Linie überquert, während der Spurhalteassistent dem Fahrzeug hilft, eine Linie zu vermeiden, standardisiert in ISO 11270:2014, und die Spurzentrierung hält das Fahrzeug in der Spurmitte und wird fast immer mit Lenkassistent geliefert um dem Fahrzeug zu helfen, bei Autobahngeschwindigkeiten sanfte Kurven zu nehmen.

In der Landwirtschaft ist "Machine Autosteer" eine Technologie, die eine automatisierte Steuerung und Positionierung einer Maschine in einer Landschaft ermöglicht.

Geschichte

Die ersten kommerziell erhältlichen Spurzentrierungssysteme basierten auf von Mobileye entwickelten Standardsystemen wie Tesla Autopilot und Nissan ProPilot , obwohl Tesla zu einem hauseigenen Design wechselte, als Mobileye seine Partnerschaft beendete. Eine Handvoll Unternehmen wie Bosch, Delphi, ZF und Mobileye stellen den Automobilherstellern Sensoren, Steuergeräte und sogar Algorithmen zur Verfügung, die diese Systeme dann integrieren und verfeinern.

Obwohl dies nicht direkt auf die Spurzentrierung zurückzuführen ist, wurden die Unfallraten bei den mit dem Mobileye-System ausgestatteten Tesla Model S und Model X um fast 40 % reduziert, während Tesla Autopilot verwendet wurde.

Betrieb

Fahrspurerkennungsalgorithmus

Eine Beispielimplementierung des Fahrspurerkennungsalgorithmus, der die Canny-Kantenerkennung und die Hough-Transformationsausgaben zeigt

Das vom Spurverlassenswarnsystem verwendete Spurerkennungssystem verwendet Bildverarbeitungstechniken, um Spurlinien aus Echtzeit-Kamerabildern zu erkennen, die von an dem Kraftfahrzeug angebrachten Kameras zugeführt werden. Beispiele für verwendete Bildverarbeitungstechniken sind die Hough-Transformation , der Canny-Kantendetektor , der Gabor-Filter und Deep Learning . Ein grundlegendes Flussdiagramm, wie ein Fahrspurerkennungsalgorithmus funktioniert, um eine Fahrspurabweichungswarnung zu erzeugen, ist in den Figuren gezeigt.

Einschränkungen

Merkmale, die Systeme unterscheiden, sind ihre Leistung in Kurven, Geschwindigkeitsbegrenzungen und ob das System nach einem Stopp wieder aufnimmt.

Aktuelle Fahrspurzentrierungssysteme beruhen auf sichtbaren Fahrbahnmarkierungen. Sie können in der Regel verblasste, fehlende, falsche oder überlappende Fahrbahnmarkierungen nicht entziffern. Verschneite Markierungen oder sichtbare alte Fahrbahnmarkierungen können die Leistungsfähigkeit des Systems beeinträchtigen. GMs Super Cruise funktioniert nur auf bekannten Autobahnen, die zuvor kartiert wurden, da es eine Kombination dieser Karten und eine genaue GNSS- Position verwendet, die von Trimbles RTX GNSS-Korrekturdienst bereitgestellt wird, um festzustellen, ob Super Cruise aktiviert werden kann oder nicht.

Bei den meisten Fahrzeugen müssen die Hände des Fahrers am Steuer bleiben, aber GMs Super Cruise überwacht die Augen des Fahrers, um die menschliche Aufmerksamkeit auf die Straße zu gewährleisten, und ermöglicht so ein freihändiges Fahren.

2018 Mobileye EyeQ4

Mobileye beanspruchte im Jahr 2018 , dass 11 Autohersteller ihren integrieren würden EyeQ4 Chip , der ermöglicht , L2 + L3 und autonome Systeme ; dies würde zusammen mehr als 50 % der Autoindustrie ausmachen. Die Automatisierung der Stufe 2 wird auch als „Hands off“ bezeichnet: Dieses System übernimmt die volle Kontrolle über das Fahrzeug (Beschleunigen, Bremsen und Lenken). Level 3 wird auch als „Augen aus“ bezeichnet: Der Fahrer kann seine Aufmerksamkeit sicher vom Fahren abwenden, zB kann der Fahrer eine SMS schreiben oder einen Film anschauen.

Im Jahr 2018 lag der durchschnittliche Verkaufspreis für den EyeQ4-Chip an Autohersteller bei etwa 450 US-Dollar.

Nissan verwendet den EyeQ4-Chip für sein berührungsloses ProPilot 2.0-System.

Vorschriften

In den Vereinigten Staaten fallen laut NHTSA im Jahr 2018 Fahrspurzentrierungssysteme unter keine Federal Motor Vehicle Safety Standards .

Gebiete wie die Europäische Union, Japan, Russland, die Türkei, Ägypten und das Vereinigte Königreich befolgen die UNECE 79-Regelung. In den Gebieten, die der UNECE 79-Regelung folgen, werden automatisch befohlene Lenkfunktionen in verschiedene Kategorien eingeteilt, zum Beispiel:

• Die Funktion der Kategorie A hilft dem Fahrer bis zu einer Geschwindigkeit von 10 km/h beim Parkmanövrieren ;
• Die Funktion der Kategorie B1 hilft dem Fahrer, das Fahrzeug auf der gewählten Fahrspur zu halten;
• Kategorie B2 Funktion „hält das Fahrzeug in seiner Spur durch Beeinflussung der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs über längere Zeit ohne weitere Fahrerbefehle/-bestätigung“;
• Kategorie C und D und E beziehen sich auf bestimmte Manöver wie Spurwechsel

Während sich all diese Funktionen auf die automatische Lenkung beziehen, ist die Spurzentrierung ein Konzept, das dem Konzept der Kategorie B2 ähnlich ist, während LKA eher der Kategorie B1 entspricht.

Beispiel für automatisierte Autos der Stufe 2

Da alle diese Fahrzeuge auch über einen adaptiven Tempomaten verfügen , der mit der Spurzentrierung zusammenarbeiten kann, erfüllen sie den SAE-Standard für Level-2-Automatisierung . Adaptive Cruise Control und Spurzentrierung sind oft nur in teureren Ausstattungsvarianten und nicht nur in der Basisausstattung erhältlich. Ein Beispiel ist der Hyundai Kona EV, der nur in der "ultimativen" Edition über einen adaptiven Tempomaten verfügt.

Nissan ProPilot

ProPilot im Einsatz in einem Nissan Leaf

Nissan ProPilot basiert auf der Mobileye- Technologie und unterstützt beim Beschleunigen, Lenken und Bremsen unter einspurigen Autobahnfahrten. ProPilot hält das Auto in der Spurmitte und wird unter 50 km/h deaktiviert, wenn kein vorausfahrendes Auto verfolgt wird. Der adaptive Tempomat regelt Stop-and-Go-Verkehr, wenn er für weniger als 4 Sekunden angehalten wird, und hilft dabei, eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit und einen sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten. Der ProPilot, der Kurven folgen kann, verwendet eine nach vorne gerichtete Kamera, nach vorne gerichtetes Radar und andere Sensoren. Ein Verkehrszeichenerkennungssystem liefert dem Fahrer die aktuellsten Informationen zu Geschwindigkeitsbegrenzungen, die von einer Kamera an der Windschutzscheibe vor dem Rückspiegel erkannt werden.

In einem Test von ExtremeTech hat ProPilot in 1.000 Testkilometern gut funktioniert und nur auf einigen kurvigen Abschnitten war ein Eingreifen des Fahrers erforderlich. Während der Euro NCAP 2018-Tests hat ProPilot einige Tests nicht bestanden, ebenso wie alle anderen getesteten Systeme. Verbraucherberichte weisen darauf hin, dass ProPilot im Stop-and-Go-Verkehr besonders hilfreich ist.

Honda Sensing/AcuraWatch

Honda Sensing und AcuraWatch sind eine Reihe fortschrittlicher Fahrerassistenzfunktionen, einschließlich des Spurhalteassistenten (LKAS), der hilft, das Fahrzeug in der Spur zu halten, indem ein mildes Lenkdrehmoment angewendet wird, wenn das Fahrzeug von der Mitte einer erkannten Spur ohne Abbiegen abweicht -Signalaktivierung durch den Fahrer. Ein mildes Lenkdrehmoment bedeutet, dass das System in engen Kurven nicht funktioniert; Außerdem funktioniert das System nicht bei Geschwindigkeiten unter 45 mph. Die Honda Sensing- und AcuraWatch-Pakete beinhalten außerdem:

• Adaptiver Tempomat
• Verkehrszeichenerkennung
• Automatisches Fernlicht

Bewertung 2018 durch IIHS

Zitat von David Zuby, Chief Research Officer beim American Insurance Institute for Highway Safety :

Wir können noch nicht sagen, welches Unternehmen die sicherste Implementierung der Fahrerassistenz der Stufe 2 hat, aber es ist wichtig zu beachten, dass keines dieser Fahrzeuge in der Lage ist, alleine sicher zu fahren ...

Der Bericht zeigte, dass nur das Tesla Model 3 bei allen 18 Versuchen innerhalb der Spur blieb.

Zitat aus dem Bericht:

Der Nachweis für Sicherheitsvorteile aktiver Spurhaltesysteme ist nicht so ausgeprägt wie bei ACC. Dennoch ist das Potenzial, Unfälle zu verhindern und Leben zu retten, groß. IIHS-Forschungen zeigen, dass die Vermeidung von Unfällen beim Verlassen der Fahrspur in einem typischen Jahr fast 8.000 Leben retten könnte...

Siehe auch

• Fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme
• Autonomes Auto

Verweise

Externe Links

• Comma.ai Open Source Spurzentrierungssystem
• Real-World-Analyse von tödlichen Run-out-of-Spur-Crashs unter Verwendung der nationalen Erhebung zur Verursachung von Kraftfahrzeugunfällen zur Bewertung von Spurhaltetechnologien [1]

Nachrichten

• Welche Autos haben Autopilot für 2019?
• Wenig Vertrauen in die Spurzentrierungstechnologie Okt 2019
• Autos mit Autopilot im Mai 2019
• Warum sich die automatisierte Technologie der Stufe 3 nicht durchgesetzt hat. 21. Juli 2019

Vergleiche

• Teslas Autopilot kämpft gegen BMWs Fahrerassistenz- Youtube 27. Dezember 2019