DE3211620C1

DE3211620C1 - Device for detecting lane deviations in motor vehicles

Info

Publication number: DE3211620C1
Application number: DE19823211620
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 7053 Kernen Richter; Fritz Dr. 7000 Stuttgart Schmidt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-08-11

Abstract

In this device, a light source and a light detector are mounted on the underside of the motor vehicle, which light detector detects the rays emitted by the light source and reflected from a guide strip on the roadway surface and supplies them to an evaluating circuit which generates an output signal which is then used for warning the driver in order to draw his attention to the fact that his vehicle has deviated from the track by a large amount. According to the invention, the evaluating circuit comprises a first adder which generates a sum signal corresponding to the total amount of light rays detected by the light detector unit, and a second adder which generates a sum signal from the products of the individual detectors with a weighting factor allocated to each individual detector. Furthermore, a divider is provided which generates the output signal from the quotient of the signals of the two adders. As a result, an output signal directly proportional to the track deviation is generated independently of the absolute amount of the reflected light so that the system becomes largely independent of the reflecting coefficient of the guide strip and of the roadway surface. In addition, the evaluating circuit can be implemented inexpensively with little effort.

Description

Ein bekanntes Verfahren, welches mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung durchgeführt wird, ist in der DE-PS 2255 729 beschrieben. Als Lichtquelle dient dabei ein Lasersender, wobei der ausgesandte Laserstrahl auf der Fahrbahn schwach und auf einem Leitstreifen auf der Fahrbahn stark reflektiert wird und von Laserdetektoren am Kraftfahrzeug wieder aufgenommen wird. Da der Leitstreifen auf der Fahrbahn einen von der Fahrbahn unterschiedlichen Reflexionskoeffizienten besitzt, so daß durch Feststellen des Detektors, der den lichtstarken, auf dem Leitstreifen reflektierten Strahl erkennt, eine Information gewonnen werden kann, wie weit sich das Fahrzeug von seiner Soll-Position entfernt hat. Diese bekannte Vorrichtung besitzt mehrere Nachteile. Zum einen sind Lasersender noch immer relativ teuer, zum anderen liefert die bekannte Vorrichtung lediglich dann ein Signal, wenn Grenzwerte überschritten sind. Es besteht dann die Gefahr, daß in der für eine Korrektur der Fahrtrichtung noch verbleibenden sehr kurzen Zeit die Reaktion des Fahrers nicht mehr ausreicht, um rechtzeitig eine Richtungskorrektur durchführen zu können. Außerdem kommt hinzu, daß das Ansprechen der Vorrichtung vom Verschmutzungsgrad der Fahrbahn bzw. des Leitstreifens stark abhängig ist. A known method, which with the help of such a device is carried out is described in DE-PS 2255 729. Serves as a light source thereby a laser transmitter, whereby the emitted laser beam is weak on the roadway and is strongly reflected on a guide strip on the roadway and from Laser detectors on the motor vehicle is resumed. Because the guide strip on the road has a different reflection coefficient from the road, so that by locating the detector, which has the brightest light, on the guide strip Detects reflected beam, information can be obtained how far it is the vehicle has moved from its target position. This known device has several disadvantages. On the one hand, laser transmitters are still relatively expensive, on the other hand The known device only supplies a signal when limit values are exceeded are. There is then the risk that the direction of travel will be corrected the driver's reaction is no longer sufficient for the very short time remaining, in order to be able to carry out a direction correction in good time. In addition, that the response of the device from the degree of pollution of the road or the Is heavily dependent on the guide strip.

Es ist auch ein automatisches Lenk- und Steuersystem für Fahrzeuge bekannt (DE-AS 2258764), bei dem ebenfalls eine Leitlinie auf der Fahrbahn angestrahlt wird und das reflektierte Licht zur Steuerung des Fahrzeuges verwendet wird. Ein Nachteil dieses bekannten Lenk- und Steuersystems ist es, daß der Schaltungsaufwand zur Auswertung der reflektierten Lichtsignale relativ groß ist. It is also an automatic steering and control system for vehicles known (DE-AS 2258764), in which a guideline is also illuminated on the roadway and the reflected light is used to control the vehicle. A The disadvantage of this known steering and control system is that the circuit complexity for evaluating the reflected light signals is relatively large.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung von Spurabweichungen bei Kraftfahrzeugen zu schaffen, die weitgehend unabhängig vom Reflexionsgrad unterschiedlicher Leitstreifen ist, die ein der Spurabweichung direkt proportionales Signal erzeugt, die zuverlässig arbeitet und die mit geringem Material- und Kostenaufwand realisierbar ist. The invention is based on the object of a device for detection of creating lane deviations in motor vehicles that are largely independent of the reflectance is different guide strips that one of the lane deviation directly proportional signal generated that works reliably and that with little Material and costs can be realized.

Die Erfindung besteht darin, daß die Auswerteschaltung einen ersten Summierer, der ein der von der Lichtdetektoreinheit im gesamten erfaßten Lichtstrahlen entsprechendes Summensignal erzeugt und einen zweiten Summierer umfaßt, der ein Summensignal aus den Produkten der Signale der Einzeldetektoren mit einem jedem Einzeldetektor zugeordneten Bewertungsfaktor erzeugt und daß ein Dividierer vorgesehen ist, der aus dem Quotienten der Signale der beiden Summierer das Ausgangssignal erzeugt. Die Unabhängigkeit von unterschiedlichen Fahrbahnreflexionskoeffizienten wird mit einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, daß in einem ersten Summierer ein Summensignal erzeugt wird, welches zu den im gesamten reflektierten Lichtstrahlen der Lichtquelle proportional ist. Weist eine Fahrbahnoberfläche einen geringen Reflexionskoeffizienten auf, so wird dieses Summensignal entsprechend gering. Ist der Reflexionskoeffizient größer, so wird auch entsprechend das Summensignal größer. Im zweiten Summierer wird ein Summensignal erzeugt, welches durch unterschiedliche Bewertungsfaktoren jedes einzelnen Einzeldetektors und der von diesem erfaßten Lichtmenge zustande kommt. Auch dieses Summensignal ist bei unterschiedlichen Reflexionskoeffizienten verschiedener Fahrbahnoberflächen unterschiedlich groß. Bei der Division der beiden Summensignale wird aber der Reflexionskoeffizient eliminiert, da er für beide Summensignale jeweils gleich groß ist. Das erhaltene Ausgangssignal ist dann der Spurabweichung direkt proportional. Summierglieder und Dividierer sind als fertige Schaltelemente im Handel billig zu erhalten, so daß sich die Auswerteschaltung einfach realisieren läßt. The invention consists in that the evaluation circuit has a first Summer which is one of the light beams detected throughout by the light detector unit corresponding sum signal generated and comprises a second summer which has a Sum signal from the products of the signals of the individual detectors with each one Individual detector assigned weighting factor generated and that a divider is provided is the output signal from the quotient of the signals from the two adders generated. The independence from different road reflection coefficients is achieved with such a device according to the invention that in a first summer a sum signal is generated, which to the in the entire reflected light rays of the light source is proportional. Has a road surface has a low reflection coefficient, this sum signal is accordingly small amount. If the reflection coefficient is greater, the sum signal is also correspondingly greater. In the second summer, a sum signal is generated, which by different Evaluation factors for each individual detector and the amount of light detected by it comes about. This sum signal is also with different reflection coefficients different road surfaces of different sizes. When dividing the two Sum signals, however, the reflection coefficient is eliminated, since it is for both sum signals each is the same size. The output signal obtained is then the track deviation directly proportional. Summing elements and dividers are ready-made switching elements Obtain cheap in the trade, so that the evaluation circuit can be easily implemented leaves.

Als Lichtquelle werden auch keine Laser benötigt, es genügen einfach Leuchtdioden oder eine Stablichtquelle.No lasers are required as a light source, either are just enough Light emitting diodes or a rod light source.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auswerteschaltung einen Spannungsteiler umfaßt, der äquidistante Spannungsdifferenzen erzeugt, wobei an jedem Spannungsteilerabschnitt ein erster Eingang eines jeweils einem Einzeldetektor zugeordneten Multiplizierers angeschlossen ist. Die Bewertung der Einzeldetektoren kann so in einfacher Weise vorgenommen werden, da das von ihnen gelieferte, der aufgenommenen Lichtmenge entsprechende Signal durch Multiplikation mit jeweils einem durch den Spannungsteiler bestimmbaren Spannungspegel bewertet wird. Hierzu wird jeder Einzeldetektor einseitig an ein festes Potential gelegt und anderseitig mit dem zweiten Eingang des zugeordneten Multiplizierers verbunden, so daß die Bewertung in einfacher Weise vorgenommen werden kann. In an advantageous development of the invention it is provided that the evaluation circuit comprises a voltage divider, the equidistant voltage differences generated, with a first input of one in each case at each voltage divider section is connected to a single detector associated multiplier. The review the individual detectors can be done in a simple manner since that of them delivered signal corresponding to the amount of light absorbed by multiplication each with a voltage level that can be determined by the voltage divider will. For this purpose, each individual detector is connected to a fixed potential on one side and connected on the other side to the second input of the assigned multiplier, so that the evaluation can be made easily.

Um das bewertete Signal jedes Einzeldetektors aufsummieren zu können, wird der Ausgang eines jeden Multiplizierers mit einem Eingang des zweiten Summierers verbunden. Um die unbewertete Summation der Einzeldetektorsignale vornehmen zu können, werden diese mit dem nicht auf festem Potential liegenden Pol direkt mit einem zugeordneten Eingang des ersten Summierers verbunden und über einen Lastwiderstand jeweils an ein Grundpotential (Masse) angeschlossen. In order to be able to sum up the weighted signal of each individual detector, becomes the output of each multiplier with an input of the second summer tied together. In order to be able to carry out the unweighted summation of the individual detector signals, these with the pole that is not at a fixed potential are directly assigned to one Connected to the input of the first summer and via a load resistor a ground potential (ground) connected.

Abhängig von der betragsmäßigen Größe der Summensignale der Summierer kann in vorteilhafter Weise eine Steuerung der Helligkeit der Lichtquelle vorgenommen werden. Diese Steuerung wird in dem Sinne durchgeführt, daß dann, wenn feststeht, daß die Gesamtsumme der Fotodiodensignale oder der Produkte aus dem Diodensignal und dem Bewertungsfaktor unterhalb einem bestimmten Wert liegt, der von der Lichtquelle abgegebene Gesamtlichtstrom erhöht wird. Dadurch kann auch bei schwachem Reflexionskoeffizient der Fahrbahn ein ausreichend starkes Signal erhalten werden.Depending on the magnitude of the sum signals from the adders control of the brightness of the light source can be carried out in an advantageous manner will. This control is carried out in the sense that, when it is established, that the sum total of the photodiode signals or the products of the diode signal and the weighting factor is below a certain value that of the light source total luminous flux emitted is increased. This means that even with a weak reflection coefficient a sufficiently strong signal can be obtained from the road.

Zur Vermeidung von Fremdlichteinfluß und damit zur Herabsetzung der Störanfälligkeit ist es günstig, wenn die Lichtquelle gepulst angesteuert wird. Im Schaltkreis der Einzeldetektoren wird dann ein in bekannter Weise aufgebauter Bandpaß, insbesondere unter Ausnützung der ohnehin vorhandenen Lastwiderstände, vorgesehen, so daß von den Einzeldetektoren das gepulste Licht innerhalb eines bestimmten, durch die Bandpässe einstellbaren Frequenzbereich erfaßt wird. Einstreuungen von Fremdlicht können somit nicht zu Störungen führen. To avoid the influence of extraneous light and thus to reduce the It is favorable to be susceptible to failure if the light source is activated in a pulsed manner. In the circuit of the individual detectors, one is then built up in a known manner Bandpass, in particular using the load resistances that are already present, provided so that the pulsed light from the individual detectors within a certain, is covered by the bandpass adjustable frequency range. Interferences from External light can therefore not lead to malfunctions.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Lichtdetektoreinheit aus einem quer zur Fahrtrichtung auf der Unterseite des Fahrzeugs anbringbaren Blendenkörper, der eine Vielzahl nebeneinander angeordneter und etwa vertikal verlaufender Kanäle bildet, an deren oberem Ende jeweils ein Einzeldetektor angebracht ist. Der Blendenkörper kann durch miteinander verbundene Hohlprofile gebildet werden, es kann aber auch günstig sein, den Blendenkörper aus einem Aluminiumkörper zu bilden, der mit eingefrästen und durch einen Deckel abgeschlossene Nuten versehen ist, die dann die einzelnen Lichtkanäle für jeweils einen Einzeldetektor bilden. Zur Vermeidung von Streulicht werden dann die Lichtkanäle mit schwarzem Fotolack behandelt. In a further embodiment of the invention, there is the light detector unit from a visor body that can be attached transversely to the direction of travel on the underside of the vehicle, a plurality of juxtaposed and approximately vertically extending channels forms, at the upper end of which a single detector is attached. The visor body can be formed by interconnected hollow profiles, but it can also be favorable to form the visor body from an aluminum body that is milled with and closed by a cover grooves is provided, which then the individual Form light channels for each individual detector. To avoid stray light the light channels are then treated with black photoresist.

Der Blendenkörper dient insbesondere der Verbesserung der Auflösung, wobei dann, wenn der Blendenkörper mit einem unteren Ende in einem Abstand zur Fahrbahnfläche angeordnet ist, der etwa der Höhe des Blendenkörpers entspricht, die Blendenbreite der Wegauflösung entspricht. Am oberen Ende der jeweils einzelnen Kanäle können dann als Einzeldetektoren beispielsweise Fotodioden, aber auch Fototransistoren od. dgl. angeordnet werden. Die Lichtquelle kann von einer quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Stablichtquelle gebildet werden, es können aber auch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Leuchtdioden zum Einsatz kommen. Wenn der Blendenkörper so ausgestaltet ist, daß innerhalb einer Breite, die der Breite des Leitstreifens entspricht, mehrere Einzeldetektoren angeordnet sind, d. h. also der Abstand der einzelnen Kanäle des Blendenkörpers kleiner als die Breite des Leitstreifens gewählt ist, dann läßt sich eine feinfühlige Erfassung der Abweichung verwirklichen. The diaphragm body serves in particular to improve the resolution, wherein when the visor body with a lower end at a distance from the Road surface is arranged, which corresponds approximately to the height of the visor body, the diaphragm width corresponds to the path resolution. At the top of each of the individual channels you can then as individual detectors, for example photo diodes, but also photo transistors or the like. Be arranged. The light source can be transverse to the vehicle's longitudinal axis arranged rod light source are formed, but it can also be a plurality of light-emitting diodes arranged next to one another are used. When the visor body is designed so that within a width that is the width of the guide strip corresponds to several individual detectors are arranged, d. H. so the distance of the selected individual channels of the visor body smaller than the width of the guide strip is, then a sensitive detection of the deviation can be realized.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben. The advantages and features of the invention are based on the following of the embodiment shown in the figures explained and described in more detail.

Es zeigt Fig.1 eine Prinzipdarstellung der Lichtquelle und einer Lichtdetektoreinheit in perspektivischer Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und F i g. 2 eine Schaltskizze einer Auswerteschaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.FIG. 1 shows a basic illustration of the light source and a light detector unit in a perspective view of a device according to the invention and FIG. 2 one Circuit diagram of an evaluation circuit of a device according to the invention.

In F i g. 1 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung von Spurabweichungen gezeigt, wie sie an der Unterseite eines Kraftfahrzeuges etwa quer zur Fahrtrichtung Fangebracht werden kann. In Fig. 1 is part of a device according to the invention for Detection of lane deviations shown as they are on the underside of a motor vehicle Catch can be brought about transversely to the direction of travel.

Auf die Darstellung des Kraftfahrzeuges und der Vorrichtungen zum Anbringen des Blendenkörpers 4 und der Lichtquelle 5 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.On the representation of the motor vehicle and the devices for Attaching the visor body 4 and the light source 5 has been made for the sake of clarity waived.

Auf einer Fahrbahnfläche 2 ist ein Leitstreifen 1 angebracht, dessen Reflexionskoeffizient größer als der der restlichen Fahrbahnfläche 2 ist. Das hat zur Folge, daß das von einer Lichtquelle, beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ist eine Stablichtquelle verwendet, ausgesandte Licht in dem Bereich, in dem es auf den Leitstreifen trifft, stärker reflektiert wird. Dies ist symbolisch in F i g. 1 durch den Lichtstrahl S angedeutet. On a road surface 2, a guide strip 1 is attached, the The reflection coefficient is greater than that of the rest of the road surface 2. That has with the result that the from a light source, in the embodiment of FIG. 1 is a rod light source used, emitted light in the area in which it is hits the guide strip, is reflected more strongly. This is symbolic in F i g. 1 indicated by the light beam S.

die Lichtstrahlen S'und S"werden auf der Fahrbahnfläche bzw. am Rande des Leitstreifens schwächer reflektiert.the light rays S 'and S "are on the road surface or on the edge of the guide strip is more weakly reflected.

Der Blendenkörper bildet eine Vielzahl von einzelnen, nebeneinander angeordneten Lichtkanälen 7, in die die von der Stablichtquelle 5 abgegebenen Lichtstrahlen nach Reflexion eintreten. Am oberen Ende eines jeden Kanals 7 ist ein Einzeldetektor 6 angebracht, (beispielsweise eine Fotodiode deren erfaßtes Lichtsignal dann von einer in F i g. 2 gezeigten Schaltung ausgewertet werden kann. The visor body forms a large number of individual ones next to one another arranged light channels 7 into which the light rays emitted by the rod light source 5 enter after reflection. At the upper end of each channel 7 is an individual detector 6 attached, (for example a photodiode whose detected light signal then from one in FIG. 2 can be evaluated.

Der Blendenkörper kann aus einzelnen, jeweils einen Kanal 7 beinhaltenden Abschnitten 4a, die beispielsweise aneinandergesteckt werden können, gebildet sein. Er kann aber auch aus einem Aluminiumgrundkörper bestehen, in den entsprechende Nuten eingebracht sind, die dann die Kanäle 7 bilden. Diese Nuten können einseitig eingebracht werden und durch einen Deckel abgeschlossen sein, was hier nicht näher gezeigt ist. In vorteilhafter Weise wird der Blendenkörper in einer derartigen Höhe an einem Kraftfahrzeug, beispielsweise an einem Lastkraftwagen, angebracht, daß der Abstand a von der Fahrbahnfläche zur Unterkante des Blendenkörpers 4 der Höhe h des Blendenkörpers entspricht. Dadurch entspricht dannn auch die Breite der Kanäle der Wegauflösung. Dem Blendenkörper kommt nicht nur die Aufgabe zu, die Auflösung zu verbessern und über die Leitstreifenbreite mit mehreren Einzeldetektoren 6 Signale aufzunehmen, se daß eine feinfühlige Regelung möglich wird, sondern er dient auch dazu, Fremdlichteinfluß weitgehendst zu unterbinden und eine Verschmutzung der Einzeldetektoren zu verhindern. The diaphragm body can be made up of individual elements, each containing a channel 7 Sections 4a, which can be plugged together, for example, be formed. But it can also consist of an aluminum base body into the corresponding Grooves are introduced, which then form the channels 7. These grooves can be one-sided be introduced and closed by a cover, which is not detailed here is shown. The visor body is advantageously at such a height on a motor vehicle, for example on a truck, attached that the distance a from the road surface to the lower edge of the visor body 4 of the height h of the visor body. This then also corresponds to the width of the channels the path resolution. The visor body is not only responsible for the resolution to and over the width of the guide strip with several individual detectors 6 signals take up, se that a sensitive control is possible, but it also serves to prevent the influence of extraneous light as much as possible and contamination of the individual detectors to prevent.

Wie die von den Einzeldetektoren 6 erfaßten Lichtsignale ausgewertet werden können, ist anhand des in Fig.2 gezeigten Schaltbeispiels einer erfindungsgemäßen Auswerteschaltung gezeigt. Die Auswerteschaltung besitzt einen Spannungsteiler 12, der symmetrisch aufgebaut ist und dessen äußerste Widerstände R1 und R3 zum einen an Pluspotential und zum anderen an ein betragsmäßig gleiches Minuspotential angeschlossen sind, im gezeigten Beispiel sind dies die Spannungen +12 Volt und -12 Volt. Die von beiden Seiten ersten Widerstände R1 bzw. R3 sind so groß gewählt, daß sie einen relativ großen Spannungsabfall erzeugen, die übrigen Widerstände R2 besitzen gleiche Widerstandswerte, so daß sich zwischen diesen Widerständen Spannungen mit gleichen Abständen einstellen, die in dem gezeigten Beispiel von +1,6 Volt bis -1,6 Volt in Schritten von 20mV abfallen. An jeden Spannungsteilerabschnitt ist ein Eingang eines Multiplizierers 10 angelegt. Es sind nur jeweils vier Einzeldetektoren und vier Multiplizierer 10 in Fig.2 der Übersichtlichkeit halber gezeigt. Die übrigen Einzeldetektoren 6 sind in analoger Weise ebenfalls in Verbindung mit einem Multiplikator, einem Widerstand }?« sowie jeweils über einen zugeordneten Eingang an die Summierer 8 und 9 angeschlossen. How the light signals detected by the individual detectors 6 are evaluated can be is based on the circuit example shown in Figure 2 of the invention Evaluation circuit shown. The evaluation circuit has a voltage divider 12, which is constructed symmetrically and its outermost resistors R1 and R3 on the one hand connected to positive potential and, on the other hand, to a negative potential of the same amount are, in the example shown these are the voltages +12 volts and -12 volts. the from both sides of the first resistors R1 and R3 are chosen so large that they one Generate a relatively large voltage drop, the other resistors R2 have the same Resistance values, so that voltages with the same between these resistors Set the intervals, in the example shown, from +1.6 volts to -1.6 volts decrease in steps of 20mV. There is an input to each voltage divider section a multiplier 10 is applied. There are only four individual detectors and four multipliers 10 shown in Figure 2 for the sake of clarity. The remaining Individual detectors 6 are similarly also in connection with a multiplier, a resistor}? «as well as each via an assigned input to the totalizer 8 and 9 connected.

Die Einzeldetektoren, im gezeigten Beispiel die Fotodioden 6, sind einseitig mit einem Anschluß 13 auf festes Potential gelegt, beispielsweise ebenfalls 12 Volt. The individual detectors, in the example shown, the photodiodes 6 are placed on one side with a terminal 13 at a fixed potential, for example also 12 volts.

Andernseitig sind sie über jeweils gleiche Widerstände R4 an Null-Potential gelegt, an den Eingang des Summierers 8 angeschlossen und auf einen zweiten Eingang des jeweils zugeordneten Multiplizierers 10 angelegt. Jeder Ausgang der Multiplizierer 10 ist an einen zugeordneten Eingang des Summierers 9 angeschlossen. Die Ausgangssignale X und Y des Summierers 8 und des Summierers 9 werden auf einen Dividierer 11 gebracht, der ein Ausgangssignal Sa liefert, das dem Quotienten aus dem Summensignal Yund dem Summensignal Xentspricht. Die Summensignale X und Y werden zusätzlich noch auf eine Regelschaltung 14 gegeben, die so arbeitet, daß sie abhängig von der Stärke der Summensignale X und Y eine Regelung der Lichtquelle 5 erzeugt, in dem Sinne, daß diese heller oder dunkler angesteuert wird. Anstatt der Stablichtquelle können auch beispielsweise Leuchtdioden verwendet werden.On the other side, they are at zero potential via the same resistors R4 placed, connected to the input of the summer 8 and to a second input of the respectively assigned multiplier 10 is applied. Each output of the multiplier 10 is connected to an associated input of the summer 9. The output signals X and Y of the adder 8 and the adder 9 are brought to a divider 11, which supplies an output signal Sa which corresponds to the quotient of the sum signal Yund corresponds to the sum signal X The sum signals X and Y are additionally still on a control circuit 14 is given which operates so that it depends on the strength the sum signals X and Y a control of the light source 5 generates, in the sense, that this is driven lighter or darker. Instead of the stick light source you can light-emitting diodes, for example, can also be used.

Die Funktionsweise der gesamten Vorrichtung ist nun die folgende: Solange das mit der Vorrichtung ausgestattete Fahrzeug etwa so fährt, daß die Spur richtig eingehalten wird, d. h. also, daß der Leitstreifen 1 unterhalb der Mitte des Blendenkörpers passiert wird, werden die ausgesandten Lichtstrahlen S und S' von denjenigen Fotodioden 6 aufgenommen, die in F i g. 2 dargestellt sind. Die Fotodioden 6 sind so angeschlossen, daß eine Spannungsbewertung der mittleren Dioden mit geringen Spannungen (positiven und negativen symmetrisch zur Null-Achse) vorgenommen wird. Je weiter die Fotodioden außerhalb der Mitte angeordnet sind, um mit so größeren Spannungen sind sie bewertet. Fährt das Fahrzeug nun in der Mitte, so steuern die Fotodioden, die mit niedren Spannungen bewertet sind, durch. Das bewirkt, daß die Multiplikation der Fotodiodenspannungen mit den Bewertungsspannungen in den Multiplizierern zu kleinen Werten führt, die dementsprechend zu einem kleinen Gesamtsummensignal Y am Ausgang des Summierers 9 führen. Die Größe des Summensignals Y ist also davon abhängig, welche der Fotodioden jeweils über dem Leitstreifen zu liegen kommen. Je mehr dies die äußeren Fotodioden sind, was einer immer größer werdenden Spurabweichung entspricht, um so größer wird das Summensignal Y am Ausgang des Summierers 9. Unabhängig davon aber, welche der Fotodioden durchgeschaltet sind, wird im Summierer 8 ein konstantes Summensignal erzeugt, das lediglich vom Gesamtreflexionskoeffizient und von der Lichtstärke der Lichtquelle abhängig ist. Unabhängig von der Lage des Leitstreifens 1 gegenüber dem Blendenkörper 4 entsteht somit ein dem jeweiligen Reflexionsgrad der Fahrbahnfläche, insbesondere aber des Leitstreifens, abhängiges Summensignal X, das bei schwacher Beleuchtung und schlechtem Reflexionsgrad des Leitstreifens entsprechend gering ausfällt. The functioning of the entire device is now as follows: As long as the vehicle equipped with the device travels roughly in such a way that the lane is properly complied with, d. H. so that the guide strip 1 below the center of the visor body is passed, the emitted light rays S and S ' recorded by those photodiodes 6 that are shown in FIG. 2 are shown. The photodiodes 6 are connected so that a voltage rating of the middle diodes with low Voltages (positive and negative symmetrical to the zero axis) is made. The further the photodiodes are arranged off-center, the larger with them Tensions are valued at them. If the vehicle now drives in the middle, they steer Photodiodes rated with low voltages, by. That causes the multiplication of the photodiode voltages with the evaluation voltages leads to small values in the multipliers, which accordingly lead to a small one Lead total sum signal Y at the output of the adder 9. The size of the sum signal Y is therefore dependent on which of the photodiodes is in each case above the conductive strip come lying down. The more these are the outer photodiodes, the bigger it is the increasing track deviation, the greater the sum signal Y at the output of the adder 9. Regardless of which of the photodiodes are switched through, a constant sum signal is generated in the summer 8, which is only from the total reflection coefficient and depends on the light intensity of the light source. Regardless of the location of the Leitstreifens 1 opposite the visor body 4 thus arises in the respective The degree of reflection of the road surface, but in particular of the guide strip, is dependent Sum signal X, which in the case of weak lighting and poor reflectance of the Leitstreifens is correspondingly small.

Für eine gegebene Fahrbahn- und Leitstreifenbeschaffenheit wird ein konstantes Summensignal X erhalten, durch das im Dividierer 11 jeweils das abhängig von der Lage des Blendenkörpers über dem Leitstreifen 1 größer bzw. kleiner werdende Summensignal Ydividiert wird. Das AusgangssignalSa ist daher direkt proportional zu der Abweichung von der idealen Fahrspur. Es wird somit ein kontinuierliches, direkt proportionales Signal erzeugt, dessen Größe unabhängig von dem jeweiligen Reflexionskoeffizienten ist, da durch die Division beider Signale diese Fehlergröße ausgeschaltet ist. Es bietet sich weiterhin die Möglichkeit an, wenn mit der Schaltung 14 festgestellt wird, daß das Gesamtsummensignal Xbetragsmäßig sehr klein ist bzw. das Summensignal Y, entsprechend die Lichtquelle heller zu steuern, so daß größere Summensignale erhalten werden. For a given lane and lane condition, a constant sum signal X obtained by which in each case the divider 11 depends from the position of the visor body above the guide strip 1 increasing or decreasing Sum signal Y is divided. The output signal Sa is therefore directly proportional to the deviation from the ideal lane. It becomes a continuous, generated directly proportional signal, the size of which is independent of the respective Is the reflection coefficient, because by dividing the two signals, this error size is turned off. There is still the option when using the circuit 14 it is found that the total sum signal X is very small in terms of amount or the sum signal Y, corresponding to the light source control lighter so that bigger Sum signals are obtained.

Wenn ganz sicher Fremdlichteinstreuungen vermieden werden sollen, kann zusätzlich noch vorgesehen sein, die Lichtquelle 5 gepulst anzusteuern, was auch durch die Regelschaltung 14 vorgenommen werden kann. If extraneous light interference is to be avoided with absolute certainty, can also be provided to control the light source 5 in a pulsed manner, what can also be made by the control circuit 14.

In diesem Falle ist es aber günstig, anstelle einer Stablichtquelle einzelne Leuchtdioden zu verwenden, die sich mit hohen Frequenzen pulsen lassen. Für die Einzeldetektoren 6 werden dann Bandpässe vorgesehen, die den entsprechenden Frequenzbereich abgrenzen. Wenn beispielsweise verwendete Fotodioden mit l2 kHz gepulst werden, sind Veränderungen bis 200km/h erfaßbar; der Bandpaß für die Fotodioden würde dann auf einem Bereich zwischen 11 kHz und 13 kHz abgestimmt. In this case, however, it is advantageous to use a light source instead of a stick to use individual light-emitting diodes that can be pulsed at high frequencies. Bandpasses are then provided for the individual detectors 6 that correspond to the corresponding Delimit the frequency range. For example, if photodiodes are used with l2 kHz are pulsed, changes up to 200km / h can be detected; the bandpass for the photodiodes would then be tuned to a range between 11 kHz and 13 kHz.

Insgesamt ist es mit einer derartigen Vorrichtung möglich, unabhängig von dem absoluten Betrag reflektierter Strahlung und damit unabhängig von Fahrbahnverschmutzungen und daraus resultierenden unterschiedlichen Reflexionskoeffizienten ein immer der tatsächlichen Spurabweichung von einem Leitstreifen 1 direkt proportionales Signal zu erhalten, mit dem dann entsprechende Warneinrichtungen im Kraftfahrzeug, beispielsweise die Hupe, ein Licht od. dgl. Overall, it is possible with such a device independently of the absolute amount of reflected radiation and thus independent of road pollution and the resulting different reflection coefficients are always the actual lane deviation from a guide strip 1 directly proportional signal to get, with the then appropriate warning devices in the motor vehicle, for example the horn, a light or the like.

eingeschaltet werden können. Es kann auch daran gedacht sein, mit diesem Signal eine Bremsvorrichtung oder direkt die Lenkung des Fahrzeuges im Sinne einer Korrektur anzusteuern. Auch läßt sich diese Vorrichtung zur automatischen Steuerung von Fahrzeugen in völlig analoger Weise einsetzen. Da relativ einfache und unkomplizierte Bauteile verwendet werden können, kann die Vorrichtung ohne großen finanziellen Aufwand für eine wesentliche Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr beitragen.can be switched on. It can also be thought of with this signal a braking device or directly the steering of the vehicle in the sense to control a correction. This device can also be used for automatic Use control of vehicles in a completely analogous way. As relatively simple and uncomplicated components can be used, the device can be used without major financial expenditure for a significant increase in road safety contribute.

Claims

Claims: 1. Device for detecting lane deviations in motor vehicles, with a light source and a light detector unit with several Individual detectors arranged across the width of the vehicle, with those from the light source outgoing and from a guide strip attached to the roadway, its reflection coefficient deviates from the road surface reflection coefficient, as well as from the road surface reflected light beams detected by the light detector unit and corresponding Signals are fed to an evaluation circuit which corresponds to the lane deviation Output signal generated, d a d u r c h characterized that the evaluation circuit a first summer (8) which is one of the light detecting unit (4) in the whole detected light beams corresponding sum signal (X) generated, and a second Summing device (9) comprises a sum signal from the products of the signals of the individual detectors (6) is generated with a weighting factor assigned to each individual detector (6) and that a divider (11) is provided which is derived from the quotient of the signals of the two Summer (Y / X) generates the output signal (Sa).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit a voltage divider (12) which generates equidistant voltage differences, a first input of a respective individual detector at each voltage divider section (6) associated multiplier (10) is connected.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that each individual detector (6) is connected to a fixed potential on one side and on the other side is connected to the second input of the associated multiplier (10).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the output of each multiplier (10) to an input of the second summer (9) is connected

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the pole of each individual detector (6) which is not at a fixed potential is direct connected to an associated input of the first summer (8) and via a Load resistor (R4) is each connected to a ground potential (ground).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that depending on the amount of the sum signals (X, Y) a control the brightness of the light source (5) is provided.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that photodiodes are provided as the light source, which are controlled in a pulsed manner will.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that bandpass filters are provided for the signals of the individual detectors (6) are.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the band passes are formed by combining capacitors with the load resistors (R4).

10. Device according to one of the preceding Claims, thereby characterized in that a light detector unit (4) transversely to the Fahrtricntung the underside of the vehicle attachable visor body (4) is used, the a variety Forms light channels (7) arranged next to one another and running approximately vertically, a single detector (6) is attached to each of the upper ends.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the visor body with the lower end at a distance (a) to the road surface (2) is arranged, which is approximately the height (h) of the visor body (4) corresponds.

12. Device according to one of claims 1 to 6 and 8 to 11, characterized characterized in that the light source is arranged transversely to the longitudinal axis of the vehicle Rod light source (5) is provided.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that within a width corresponding to the width of the guide strip, several individual detectors (6) are arranged.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the individual detectors (6) are arranged equidistantly.

15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that that the diaphragm body (4) is formed by interconnected hollow profiles (4a) is.

16. Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that that the visor body (4) is formed by an aluminum body that is milled with and grooves which are closed off by a cover and serve as light channels are provided.

17. The device according to claim 16, characterized in that the Light channels (7) are treated with black photoresist.

The invention relates to a device for detecting lane deviations in motor vehicles, with a light source and a light detector unit with several Individual detectors arranged across the width of the vehicle, with those from the light source outgoing and from a guide strip attached to the roadway, its reflection coefficient deviates from the road surface reflection coefficient, as well as from the road surface reflected light beams detected by the light detector unit and corresponding Signals are fed to an evaluation circuit, which in the event of a lane deviation Output signal generated.

Such devices are known. First and foremost will be with such Devices with the purpose of the driver of a motor vehicle, in particular of a truck, alert you to it through acoustic or optical signals to make his vehicle deviate from the lane by such an amount is that there is a risk of an accident. This is supposed to prevent fatigue or lack of concentration of the driver avoided or

be reduced.