Aktiver Spurhalte-Assistent Funktion

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A1 Kombiinstrument

A1p13 Multifunktions-Display

A2 Radio (bei Code (510) Audio 20 inkl. CD-Wechsler oder Code (523) Radio MB Audio 20)

A7/3 Hydraulikeinheit Traktionssystem

A40/3 Steuereinheit COMAND
(bei Code (512) COMAND APS inkl. DVD-Wechsler oder Code (527) COMAND APS mit Single DVD Laufwerk (mit Navigation))

A40/11 Multifunktionskamera

B24/15 Sensor Drehgeschwindigkeit, Quer- und Längsbeschleunigung

B37 Fahrpedalsensor

L6/1 Drehzahlsensor Vorderachse links

L6/2 Drehzahlsensor Vorderachse rechts

L6/3 Drehzahlsensor Hinterachse links

L6/4 Drehzahlsensor Hinterachse rechts

M99 Vibrationsmotor Lenkrad

N3/9 Steuergerät CDI (bei Dieselmotor)

N3/10 Steuergerät ME (bei Benzinmotor)

N10/1 Steuergerät SAM mit Sicherungs- und Relaismodul vorn

N30/4 Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm

N49 Lenkwinkelsensor

N62/2 Steuergerät Video- und Radarsensorik

N69/1 Steuergerät Vordertür links

N70 Steuergerät Dachbedieneinheit (bei Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

N70s4 Schalter Deckenleuchte vorn (bei Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

N70s6 Schalter Leseleuchte vorn links (bei Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

N70s7 Schalter Leseleuchte vorn rechts (bei Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

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N70/3 Elektronik Dachbedieneinheit (ohne Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

N70/3s4 Schalter Deckenleuchte vorn (ohne Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

N70/3s6 Schalter Leseleuchte vorn links (ohne Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

N70/3s7 Schalter Leseleuchte vorn rechts (ohne Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung)

N73 Steuergerät elektronisches Zündschloss

N80 Steuergerät Mantelrohrmodul

N135 Lenkradelektronik

S4 Kombischalter

S9/1 Schalter Bremslicht

S20 Schaltergruppe elektrischer Fensterheber und Außenspiegeleinstellung, Fahrerseite

S40/4 TEMPOMAT Hebel

S59 Schalter Lenksäuleneinstellung (bei Code (275) Memory Paket Vordersitze el. verstellbar)

S110 Tastengruppe Multifunktionslenkrad links

S111 Tastengruppe Multifunktionslenkrad rechts

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CAN B Innenraum-CAN

CAN E Fahrwerk-CAN

CAN H Fahrdynamik-CAN

LIN B5 Tür-LIN links

LIN E1 Lenkungs-LIN

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LVDS Low Voltage Differential Signal

A Fahrzeug ohne Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung

B Fahrzeug mit Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung

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Funktionsvoraussetzungen allgemein

 Klemme 15 Ein

 Funktion im Kombiinstrument freigeschaltet

 Fahrzeuggeschwindigkeit v = 60 bis 250 km/h

 Erkennbare Fahrbahnmarkierungen auf beiden Seiten vorhanden (keine Baustellenmarkierungen (gelb/weiß), kein Schnee, nicht verdeckt usw., d. h. Kontrast zu niedrig)

 Kurvenradius r > 150 m

 Spurbreite s = 2,5 bis 4,6 m (ausgenommen sind Spurbreiten von s > 3,9 m, die mit einer Geschwindigkeit von v < 100 km/h befahren werden)

 Das Steuergerät elektronisches Zündschloss sendet den Klemmenstatus Klemme 15 über Fahrwerk-CAN an das Steuergerät Video- und Radarsensorik und an die Multifunktionskamera.

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Aktiver Spurhalte-Assistent allgemein (dargestellt am Typ 221)

Der aktive Spurhalte-Assistent erkennt das unbeabsichtigte Überfahren von Fahrbahnmarkierungen und warnt den Fahrer in bestimmten Situationen haptisch durch Vibrationen am Lenkrad.

Das Überfahren von Fahrbahnmarkierungen wird von der Multifunktionskamera optisch erfasst und weiterverarbeitet.

Die haptische Warnung wird vom Vibrationsmotor Lenkrad erzeugt. Der aktive Spurhalte-Assistent berücksichtigt das Fahrverhalten des Fahrers und entscheidet, zu welchem Zeitpunkt eine Warnung ausgegeben wird.

Bei ausbleibender Reaktion des Fahrers auf die Warnung werden vom Steuergerät Video- und Radarsensorik gezielte Bremseingriffe veranlasst, um das Fahrzeug wieder auf die Fahrbahn zurückzubewegen.

Ab 1.6.12 hat der Fahrer die Möglichkeit, im Menü "Assistenz" des Kombiinstruments die Sensibilität des aktiven Spurhalte-Assistenten auszuwählen.

Folgende Betriebsmodi stehen zur Auswahl:

– Standard (hohe Sensibilität, es wird früher und häufiger gewarnt)

– Adaptiv (reduzierte Sensibilität, es wird später und weniger gewarnt)

Signalisiert der Fahrer vor oder während des Bremseingriffs, dass er "aktiv" ist, wird der Bremseingriff unterbunden oder abgebrochen.

Erkennt das Steuergerät Video- und Radarsensorik Aktivitäten des Antiblockiersystems (ABS), der Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR), des Brems-Assistent-Systems (BAS), des Systems PRE-SAFE bzw. des aktiven Totwinkel-Assistenten, die einen Bremseingriff anfordern, wird ein Bremseingriff des aktiven Spurhalte-Assistenten ebenfalls unterdrückt bzw. sofort abgebrochen.

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 Bremseingriffe erfolgen nur beim Überfahren einer durchgezogenen Linie (Fahrbahnbegrenzung) in einem Winkel von  < 3° und nur dann, wenn die Fahrspur durch zwei Fahrbahnmarkierungen begrenzt ist. Eine Warnung erfolgt dagegen auch beim Überfahren einer gestrichelten Linie.

Der aktive Spurhalte-Assistent arbeitet geschwindigkeitsabhängig. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird aus den Raddrehzahlsignalen der Drehzahlsensoren errechnet.

Das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm liest die Signale der Drehzahlsensoren direkt ein und sendet diese über

Fahrwerk-CAN an das Steuergerät Video- und Radarsensorik, an das Kombiinstrument und an die Multifunktionskamera. Das Kombiinstrument errechnet die anzuzeigende Fahrzeuggeschwindigkeit und sendet diese über Fahrwerk-CAN an die Multifunktionskamera. Das Steuergerät Video- und Radarsensorik errechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit selbst.

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Der aktive Spurhalte-Assistent umfasst folgende Teilfunktionen:

 Funktionsablauf Fahrspur-Erkennung

 Funktionsablauf Erkennung Fahreraktivität

 Funktionsablauf Erkennung Bedieneingriffe

 Funktionsablauf Warnausgabe

 Funktionsablauf aktiver Bremseingriff

Funktionsablauf Fahrspur-Erkennung

Die Multifunktionskamera ist oben mittig an der Frontscheibe angebracht und erfasst optisch den Verkehrsraum vor dem Fahrzeug.

Die Multifunktionskamera dokumentiert Bilder der Fahrspur

mit einer festen Abtastrate und stellt diese dem integrierten Steuergerät zu Verfügung.

Zusätzlich sendet die Multifunktionskamera die Bilddaten über eine LVDS-Leitung an das Steuergerät Video- und Radarsensorik.

Die Multifunktionskamera vermisst die Fahrbahn auf der Basis der Fahrbahnmarkierungen.

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Schematische Darstellung der Fahrspurerkennung durch die Multifunktionskamera

Aus den dokumentierten Bildfolgen und den Messwerten, die aus den Fahrbahnmarkierungen resultieren, berechnen die Multifunktionskamera und das Steuergerät Video- und Radarsensorik unabhängig voneinander jeweils eine Fahrspur. Diesen Berechnungen liegen entsprechende Algorithmen zu Grunde.

Auf Basis dieser Daten bestimmen die Multifunktionskamera und das Steuergerät Video- und Radarsensorik die relative Position des Fahrzeugs auf der Fahrspur. Hieraus werden alle Maßnahmen des aktiven Spurhalte-Assistenten abgeleitet.

Wenn keine Fahrbahnmarkierungen vorhanden oder diese verdeckt sind (z. B. durch Verschmutzung oder Schnee), bei niedrigem Kontrast zwischen Fahrbahnbelag und Fahrbahnmarkierung oder bei starkem Gegenlicht können keine Fahrspurinformationen ausgegeben werden.

 Bei Mehrfachmarkierungen der Fahrbahn ist immer die innenliegende Markierung der Bezugspunkt.

Im Baustellenbereich ist der aktive Spurhalte-Assistent aufgrund möglicher Mehrfachmarkierungen nicht warnbereit.

Im Multifunktions-Display des Kombiinstruments wird kontinuierlich der aktuelle Status, insbesondere die Warnbereitschaft, angezeigt.

Die Multifunktionskamera sendet die entsprechenden Anforderungen über Fahrwerk-CAN an das Kombiinstrument.

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Mögliche Anzeigen:

– Status

– Symbol aus: Aktiver Spurhalte-Assistent deaktiviert

– Symbol gelb (1): Aktiver Spurhalte-Assistent aktiviert, aber nicht warnbereit
(z. B. v < 60 km/h)

– Warnbereitschaft

– Symbol grün (2): Aktiver Spurhalte-Assistent aktiviert und warnbereit

– Meldung bei Bremseingriffen und Funktionsfehlern im Multifunktions-Display

Funktionsablauf Erkennung Fahreraktivität

Folgende Situationen lassen auf eine bewusste Fahreraktivität schließen und führen zu einer Unterdrückung der anstehenden Warnung oder des Bremseingriffs:

– Richtungsblinken

– Beschleunigen

– Bremsen

– Lenkeingriff

Die bewusste Fahreraktivität wird wie folgt erfasst:

Richtungsblinken:

Das Steuergerät Mantelrohrmodul liest die Schalterstellung des Kombischalters direkt ein und sendet diese über Fahrwerk-CAN an das Steuergerät Video- und Radarsensorik und an die Multifunktionskamera.

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Beschleunigen:

Der Fahrpedalsensor erfasst das Betätigen des Fahrpedals.

Das Steuergerät CDI oder das Steuergerät ME liest die Signale des Fahrpedalsensors direkt ein und sendet diese über Fahrwerk-CAN an das Steuergerät Video- und Radarsensorik und an die Multifunktionskamera.

Bremsen:

Das Treten des Bremspedals wird vom Schalter Bremslicht erfasst.

Das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm liest den Status des Schalters Bremslicht direkt ein. Zudem wertet das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm die Daten des Sensors Drehgeschwindigkeit, Quer- und Längsbeschleunigung aus. Der Sensor Drehgeschwindigkeit, Quer- und Längsbeschleunigung sendet die Werte Fahrzeuglängs- und Querbeschleunigung und Giergeschwindigkeit über Fahrdynamik-CAN an das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm.

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Das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm sendet die Werte Fahrzeuglängs- und Querbeschleunigung, Giergeschwindigkeit und den Status des Schalters Bremslicht über Fahrdynamik-CAN an das Steuergerät Video- und Radarsensorik und an die Multifunktionskamera.

Lenkeingriff:

Lenkbewegungen werden vom Lenkwinkelsensor erfasst.

Das Steuergerät Mantelrohrmodul liest die Signale des Lenkwinkelsensors direkt ein und sendet diese über Fahrwerk-CAN an das Steuergerät Video- und Radarsensorik und an die Multifunktionskamera.

 Erkennt die Multifunktionskamera bzw. das Steuergerät Video- und Radarsensorik das aktive Kurvenschneiden, das Überfahren der Fahrbahnmarkierung in einem Winkel  > 3° oder eine Querbeschleunigung von g > 4 m/s2, wird eine anstehende Warnung oder ein Bremseingriff ebenfalls unterdrückt.

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Die Bewertung der Querbeschleunigung durch das Steuergerät Video- und Radarsensorik erfolgt antiproportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit.

Funktionsablauf Erkennung Bedieneingriffe

Sämtliche Bedienelemente im Nahbereich des Fahrers werden überwacht. Wenn ein Bedieneingriff erfasst wird, stuft der aktive Spurhalte-Assistent den Fahrer als "abgelenkt" ein. Eine aktive Warnung wird ausgegeben, sobald das Fahrzeug die Fahrspurmarkierung überfährt. Das Auswerten der Bedieneingriffe erfolgt durch die Multifunktionskamera.

Entsprechend der Betätigungshäufigkeit der Bedienelemente wird die Warnschwelle angepasst, d. h. die Funktion aktiver Spurhalte-Assistent warnt früher und eventuell auch häufiger.

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Folgende Bedienelemente werden überwacht:

– Bedienelemente des Audiosystems

– Radio oder Steuereinheit COMAND

– Bedienelemente der Komfortfunktionen

– TEMPOMAT Hebel

– Schaltergruppe elektrischer Fensterheber und Außenspiegeleinstellung, Fahrerseite
(es wird nur die Außenspiegeleinstellung überwacht)

– Schalter Lenksäuleneinstellung

– Tastengruppe Multifunktionslenkrad links oder
Tastengruppe Multifunktionslenkrad rechts

– Bedienelemente der Innenbeleuchtung:

– Schalter Deckenleuchte vorn

– Schalter Leseleuchte vorn links

– Schalter Leseleuchte vorn rechts

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Die Bedieneingriffe werden wie folgt erfasst:

Bedieneingriffe am Audiosystem:

Die Bedieneingriffe an den Bedientasten des Audiosystems sendet das Radio oder die Steuereinheit COMAND über Innenraum-CAN, Steuergerät SAM vorn und Fahrwerk-CAN an die Multifunktionskamera.

Bedieneingriffe an den Komfortfunktionen:

Die Bedieneingriffe am Schalter Lenksäuleneinstellung, am TEMPOMAT Hebel und an den Tastengruppen Multifunktionslenkrad liest das Steuergerät Mantelrohrmodul ein und sendet diese über Fahrwerk-CAN an die Multifunktionskamera.

 Die Lenkradelektronik liest die Bedieneingriffe an den Tastengruppen Multifunktionslenkrad direkt ein und sendet diese über Lenkungs-LIN an das Steuergerät Mantelrohrmodul.

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Die Bedieneingriffe an der Schaltergruppe elektrischer Fensterheber und Außenspiegeleinstellung, Fahrerseite liest das Steuergerät Vordertür links über Tür-LIN links ein und sendet diese über Innenraum-CAN, Steuergerät SAM vorn und Fahrwerk-CAN an die Multifunktionskamera.

Bedieneingriffe an der Innenbeleuchtung (ohne Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung):

Den Status des Schalters Deckenleuchte vorn, des Schalters Leseleuchte vorn links und des Schalters Leseleuchte vorn rechts liest das Steuergerät SAM vorn direkt ein und sendet diese über Fahrwerk-CAN an die Multifunktionskamera.

Bedieneingriffe an der Innenbeleuchtung (bei Code (414) Schiebehebedach elektrisch in Glasausführung):

Den Status des Schalters Deckenleuchte vorn, des Schalters Leseleuchte vorn links und des Schalters Leseleuchte vorn rechts liest das Steuergerät Dachbedieneinheit direkt ein und sendet diese über Innenraum-CAN, Steuergerät SAM vorn und Fahrwerk-CAN an die Multifunktionskamera.

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Funktionsablauf Warnausgabe

Die Warnausgabe erfolgt haptisch durch den Vibrationsmotor Lenkrad, der in das Multifunktionslenkrad integriert ist.

Die Multifunktionskamera sendet eine Anforderung zur Ansteuerung des Vibrationsmotors Lenkrad über Fahrwerk-CAN an das Steuergerät Mantelrohrmodul. Das Steuergerät Mantelrohrmodul sendet die Anforderung über Lenkungs-LIN weiter an die Lenkradelektronik, die den Vibrationsmotor Lenkrad ansteuert. Der Vibrationsmotor Lenkrad wird für eine Dauer von t = 1,5 s angesteuert.

Die Intensität der haptischen Warnung wird der Fahrgeschwindigkeit angepasst, um spürbare Fahrwerkseinflüsse bei hohen Geschwindigkeiten zu überdecken.

 Bei Entfallen der Auslösebedingungen oder bei erkannter Fahreraktivität (Bremsen, Gasgeben bzw. Richtungsblinken) wird die Warnung abgebrochen.

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Wenn während einer Warnung eine Reaktion des Fahrers erkannt wird, z. B. durch Zurücklenken oder durch Blinken, wird die Warnung ebenfalls abgebrochen.

Folgende Situationen führen zu einer Unterdrückung der Warnausgabe, da von einer gewollten Fahreraktivität ausgegangen wird:

– Statusänderungen von Lenkrad, Bremse oder Fahrpedal

– Erkanntes "Kurvenschneiden" (die Multifunktionskamera erkennt aufgrund der Spurerkennung und der aktuellen Fahrzeugposition eine gekrümmte Straße und schließt auf ein "Kurvenschneiden"). Warnungen beim Schneiden von Kurven werden erst ab einer definierten Querbeschleunigung ausgegeben.

– Aktive Blinkfunktion (entsprechendes Richtungsblinken)

– Systeme der aktiven oder passiven Sicherheit aktiv

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Fahrzeuge bis 31.5.12:

Die erneute Warnausgabe nach einer Unterdrückung ist erst nach ca. t = 3 s und nach einem erfolgten Richtungsblinken nach
t = 10 s möglich.

Fahrzeuge ab 1.6.12:

Die erneute Warnausgabe nach einer Unterdrückung ist im Modus "Standard" erst nach ca. t = 3 s, im Modus "Adaptiv" erst nach ca. t = 5 s und nach einem erfolgten Richtungsblinken erst nach t = 10 s möglich.

 Die entsprechenden Informationen zur Unterdrückung der Warnung empfängt die Multifunktionskamera über Fahrwerk-CAN. Beim erkannten "Kurvenschneiden" erfolgt eine Warnzeitpunktverschiebung, bis eine definierte Schwelle (Querbeschleunigung abhängig von der Fahrgeschwindigkeit) erreicht wird. Danach wird eine Warnung ausgegeben.

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Zusätzliche Funktionsvoraussetzungen aktiver Bremseingriff

 Zwei Fahrbahnbegrenzungen vorhanden (Linien, eine davon kann gestrichelt sein)

 Überfahrene Fahrbahnbegrenzung ist eine durchgezogene Linie

 Verlassen der Fahrspur erkannt (von Multifunktionskamera und Steuergerät Video- und Radarsensorik erfasst)

 Aktive Warnung durch die Multifunktionskamera

 Keine Fahreraktivitäten erkannt

 Fahrzeuggeschwindigkeit v = 60 bis 200 km/h

 Spurbreite s = 2,6 bis 4,4 m (ausgenommen sind Spurbreiten von s > 3,9 m, die mit einer Geschwindigkeit von v < 100 km/h befahren werden)

 Kein stehendes Objekt auf der eingriffsabgewandten Seite zwischen Fahrzeug und Fahrbahnmarkierung von der Radarsensorik erkannt (z. B. Warnbaken in Baustellen)

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 Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP®) nicht passiv geschaltet (außer Typ 204.077/277/377) oder ESP® nicht im "SPORT HANDLING MODE" geschaltet (Typ 204.077/277/377)

 ESP® nicht in aktivem Diagnose- oder Rollenprüfstandsmodus

 Antiblockiersystem (ABS), Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR), Brems-Assistent-System (BAS), ESP®, PRE-SAFE-Bremse nicht aktiv

 Freigabe zum aktiven Bremseingriff von der Giermomentenschnittstelle erteilt

 Die Giermomentenschnittstelle ist in das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm integriert und erteilt die Freigabe für ein kurskorrigierendes Bremsmoment.

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Funktionsablauf aktiver Bremseingriff

Das Steuergerät Video- und Radarsensorik empfängt die Bilder der Multifunktionskamera über die LVDS-Leitung. Aus diesen Bilddaten berechnet das Steuergerät Video- und Radarsensorik eine Fahrspur.

Parallel hierzu berechnet die Multifunktionskamera eine eigene Fahrspur. Diese Fahrspurdaten sendet die Multifunktionskamera über Fahrwerk-CAN an das Steuergerät Video- und Radarsensorik.

Das Steuergerät Video- und Radarsensorik vergleicht die berechnete Fahrspur mit den Fahrspurdaten der Multifunktionskamera. Ergibt dieser Vergleich eine hinreichende Übereinstimmung, generiert das Steuergerät Video- und Radarsensorik hieraus eine abgesicherte Fahrspur.

Überfährt das Fahrzeug beispielsweise auf der rechten Fahrzeugseite eine durchgezogene Linie, entscheidet das Steuergerät Video- und Radarsensorik, ob und mit welcher Intensität ein spurkorrigierender Bremseingriff erfolgt.

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Wenn die Multifunktionskamera zeitgleich keine Fahreraktivitäten und auch keine stehenden Objekte auf der eingriffsabgewandten Seite des Fahrzeugs erkennt, erteilt das Steuergerät Video- und Radarsensorik die Freigabe zum Bremseingriff.

Das Steuergerät Video- und Radarsensorik sendet die Anforderung zum radselektiven (aktiven) Abbremsen der linken Fahrzeugseite über Fahrdynamik-CAN an das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm.

Das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm setzt diese Anforderung um und steuert die Hydraulikeinheit Traktionssystem entsprechend an.

Das Fahrzeug wird in die Fahrspur "zurückgeführt".

Parallel zum radselektiven Bremseingriff wird der Fahrer optisch über diese Aktivität informiert.

Hierzu sendet das Steuergerät Video- und Radarsensorik die Anforderung zur Ausgabe einer Hinweismeldung über Fahrwerk-CAN an die Multifunktionskamera.

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Die Multifunktionskamera sendet diese Anforderung über Fahrwerk-CAN an das Kombiinstrument, das diese im Multifunktions-Display ausgibt.

 Der Bremseingriff wird sofort abgebrochen, wenn der Fahrer gegen den Bremseingriff lenkt (Übersteuern des Bremseingriffs).

Funktionshinweise zum aktiven Bremseingriff:

Erkennt das Steuergerät Video- und Radarsensorik das aktive Kurvenschneiden, das Überfahren der Fahrbahnmarkierung in einem Winkel  > 3° oder eine Querbeschleunigung von a > 4 m/s2, wird ein Bremseingriff unterdrückt.

Aktive Bremseingriffe werden abgebrochen, wenn eine der folgenden Situationen eintritt:

– Motor abgeschaltet

– Keine Vorwärtsfahrt erkannt

– Korrekte Fahrspurdaten können nicht erfasst werden

– Multifunktionskamera und Steuergerät Video- und Radarsensorik errechnen unterschiedliche Fahrspuren

– Fahrer lenkt in die Fahrspur zurück

– ESP® passiv geschaltet (außer Typ 204.077/277/377)

– ESP® in den "SPORT HANDLING MODE" geschaltet
(Typ 204.077/277/377)

– ABS, ASR, BAS, ESP®, PRE-SAFE-Bremse bzw. aktiver Totwinkelassistent fordern einen Bremseingriff an

– Fahreraktivität erkannt:

– Richtungsblinken

– Beschleunigen

– Bremsen

– Lenkeingriff