EP3280625A1 - Steuerungs-system und verfahren zum unterstützen eines sicheren einscherens von kraftfahrzeugen nach einem überholvorgang - Google Patents

Steuerungs-system und verfahren zum unterstützen eines sicheren einscherens von kraftfahrzeugen nach einem überholvorgang

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Publication number
EP3280625A1
EP3280625A1 EP16714392.4A EP16714392A EP3280625A1 EP 3280625 A1 EP3280625 A1 EP 3280625A1 EP 16714392 A EP16714392 A EP 16714392A EP 3280625 A1 EP3280625 A1 EP 3280625A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
ego
motor vehicle
driving situation
laterally
Prior art date
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Ceased
Application number
EP16714392.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Stahl
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ZF Active Safety GmbH
Original Assignee
Lucas Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Lucas Automotive GmbH filed Critical Lucas Automotive GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection
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    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
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    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/805—Azimuth angle

Definitions

  • a control system and method for assisting a safe shearing of a motor vehicle after an overtaking operation are disclosed.
  • This system and method is particularly possible by the presence of ACC (Autonomous / Adaptive - Cruise Control) in motor vehicles, especially in trucks (trucks).
  • ACC Autonomous / Adaptive - Cruise Control
  • An ACC device that reduces the driver's distance to the vehicle ahead and adjusts the speed of his own motor vehicle to the speed of a preceding vehicle is described, for example, in EP-A-0 612 641.
  • the question of a safe lane change from the fast lane (back) to the "slower" lane (for example, in continental Europe or the US from the left to the right lane) is not addressed therein.
  • Daimler AG offers an Active Blind Spot Assist for their vehicles. Since nobody can see what is happening behind his back, the vehicle's rear and exterior mirrors are provided. Nevertheless, there is always an area that can not be detected even with a look in the mirror: the blind spot. Every year more than 9500 serious traffic accidents occur in Germany because motorists change lanes without taking account of the traffic that follows, or make mistakes when re-registering to the right.
  • the Active Blind Spot Assist Daimler to motorists to change lanes safely with support alarm ⁇ zen. Short-range radar sensors located on either side of the rear bumper monitor the area immediately beside and behind the car. The Active Blind Spot Assist helps the driver to monitor poorly visible areas.
  • a red warning signal appears in the exterior mirror to warn the driver. If the driver overlooks this indication and presses the turn signal to change lanes, the red warning signal starts to flash and an additional warning tone sounds.
  • the active dead In addition to the driver's visual and audible warning, winkel-Assist is intended to help prevent accidents by means of targeted autonomous braking interventions.
  • the system displays in the exterior mirror, if objects such as cars or motorcycles are in the blind spot and controls in the event of a hazard, such as when changing lanes, automatically against.
  • a control system set up and used for use in a motor vehicle determines, based on environment data obtained from one or more surroundings sensors located on the motor vehicle, a time from which a safe lane change from an overtaking lane to a slower lane next to it is possible.
  • the environmental sensors are set up to provide an electronic control of the control system with the area laterally before, laterally next to and / or laterally behind the vehicle environment data.
  • the control system is set up and intended, at least during a predetermined period of time or continuously in the electronic control the driving situation of the own vehicle Mige ⁇ Bende driving data from existing in-vehicle-signal encoders to detect.
  • the control system is at least configured and determined based on the driving situation of the own vehicle reproducing driving data and the characteristics of the driving situation / s of the / other vehicles to determine whether a safety critical area laterally next to and / or laterally behind the own Vehicle is free of the / the other vehicle / s and this optically, haptically and / or acoustically output for the driver of the own vehicle.
  • the control system is at least configured and determined to determine in the electronic control on the basis of the driving situation of the own vehicle reproducing driving data and the parameters on the driving situation / s of the other / the other vehicles the time from which the safe lane change is possible ,
  • the control system is at least configured and determined to regard this time as having occurred when the electronic control determines that a trailing edge of the own motor vehicle is a leading edge of the other vehicle to be overtaken and a safety distance adjusted according to legal and / or physical conditions happened.
  • the control system can be set up and determined to record further environmental data in one further monitoring area in front of the vehicle with one or more surroundings sensors.
  • the vehicle (s) to be overhauled may be detected early and the passing process may be continuously recorded over time and evaluated for its safe operation.
  • control system can therefore be set up and determined to additionally evaluate the environment data from the area laterally next to and / or laterally behind the own motor vehicle, in order to determine a point in time from which a safe lane change of the own motor vehicle from an overtaking lane into an adjacent slower lane is possible.
  • the proposed solution is based on the realization that a more intensive Auswer ⁇ processing of the driving environment of the driver's vehicle is required. The results of this evaluation of the driving environment are then to be used when driving your own motor vehicle.
  • a control method which determines in a motor vehicle based on environment data obtained from one or more environment sensors located on the motor vehicle, a time from which a safe lane change from an overtaking lane to an adjacent slower lane is possible, has the following steps :
  • the electronic control Based on the driving situation of the own vehicle reproducing driving data and the characteristics of the driving situation / s of the other / the other vehicles by means of the electronic control to determine the time from which the safe lane change is possible, and this time is considered to have occurred the electronic control determines that a trailing edge of one's own motor vehicle has passed a leading edge of the other vehicle and a safety distance adjusted according to legal and / or physical conditions.
  • Fig. 1 shows schematically a first driving situation in which a separate vehicle on a left lane is about to overtake another vehicle in the right lane.
  • Fig. La shows schematically the own vehicle of Fig. 1, with its various environment sensors and monitoring areas.
  • Fig. 2 shows schematically a second driving situation in which the own vehicle is on the left lane with its leading edge approximately at the same height as the trailing edge of the other vehicle in the right lane.
  • Fig. 3 shows schematically a third driving situation in which the own vehicle is on the left lane with its trailing edge approximately at the same height as the leading edge of the other vehicle in the right lane.
  • Fig. 4 shows schematically a fourth driving situation in which the own vehicle is located on the left lane with its trailing edge about a safety distance away from the leading edge of the other vehicle in the right lane.
  • the driving situation shown schematically in Fig. 1 is typical for a passing or passing process.
  • An own vehicle ego is here on a left lane about to overtake another vehicle old on the right lane.
  • the own vehicle ego drives at its own speed v_ego, which is higher than the speed v_alter of the other vehicle alter.
  • the own vehicle ego has an electronic control ECU which receives signals which detects and processes environmental data and generates control or output signals.
  • a radar sensor /? E which is not explained in detail and is located laterally in front in the corner region of the own vehicle ego, has a first monitoring area Ua.
  • a radar sensor Rv located at the front in the central area of the own vehicle ego has a second monitoring area Ub (see also FIG. 1a).
  • the radar sensors Rv and Re supply radar signals to the electronic control ECU via the distance r_d / ff and the difference speed v_diff between the own vehicle ego and the other vehicle age, and the side angle o or ß.
  • the described here set up for use in a motor vehicle and certain control system has, in addition to the two radar sensors, if necessary, further environment sensors (video, ultrasound, lidar, etc.) for detecting the environment of the own vehicle ego.
  • the electronic control C £ / processes the environment data obtained from one or more surroundings sensors (radar sensors Rv, Re) located on the motor vehicle in order to determine a time from which a safe lane change from an overtaking lane to a slower lane next to it is possible.
  • the environmental sensors Rv, Re of the electronic control unit ECU of the control system provide the area laterally before, laterally next to and / or laterally behind the vehicle reproducing environment data ready.
  • the environment sensors Rv, Re capture during a predetermined period of time which includes, for example, an overtaking process, or continuously one or more participating in traffic other vehicles age laterally in front, laterally beside and / or laterally behind the own motor vehicle ego to determine parameters about the driving situation / of the other vehicle (s). These characteristics include, for example, the speed, location as a function of time, to determine the direction of travel of the / other vehicles age.
  • This electronic control unit ECU of the control system can at least be set up and determined during a predetermined period of time, which includes, for example, the over ⁇ holvorgang, or continuously in the electronic control ECUö e driving situation of the own motor vehicle ego reproducing driving data from in the own motor vehicle ego detect existing signalers.
  • These signal generators may include, for example, the tachometer or the electronic control system of the brake system (ABS, ESP), which emits a signal representing the speed of its own motor vehicle ego to the electronic control unit ECU.
  • the electronic control unit ECU determines, based on the driving data of the own vehicle ego reproducing driving data and the characteristics of the driving situation (s) of the other vehicle (s) whether a safety critical area laterally beside and / or laterally behind the own vehicle ego free of the / the other vehicle / s old Ist and this for the driver of the own vehicle ego visually, haptically and / or acoustically output.
  • the electronic control zrCL / set up and determined to determine from the own driving data and the characteristics of the / the other vehicles ateroen time from which the safe lane change is possible. This date is considered to be when the electronic control unit ECU determines that a trailing edge of its own motor vehicle has passed through a leading edge of the other vehicle and has passed a safety margin adapted to legal and / or physical conditions.
  • Fig. 2 shows schematically a second driving situation in which the own motor vehicle ego on the left lane with its front edge is approximately at the same height as the trailing edge of the other motor vehicle old on the right lane.
  • This state is recognized as present in the configuration shown if the absolute value of the side angle j from the radar sensor Rv is detected to be less than or equal to a specific limit value o / m ' m of the electronic control unit ECU:
  • the limit ajim is practically determined to be on the order of 5 °. This corresponds, with a lane width of about 3.5 meters, considered in the direction of travel distance in the order of 30 centimeters between the leading edge of the own motor vehicle ego and the trailing edge of the other motor vehicle old.
  • the state shown in Fig. 2 can also be recognized when the absolute value of the distance d between the leading edge of the own motor vehicle ego and the trailing edge of the other motor vehicle old is less than or equal to a certain limit value d_lim ⁇ w of the electronic control unit ECU:
  • Fig. 3 is the own motor vehicle eo on the left lane with its trailing edge approximately at the same height as the leading edge of the other motor vehicle is old on the right lane.
  • the own motor vehicle L_ego by appropriate data input be fed into the cockpit of the tractor. If there is an electronic connection between tractor and semi-trailer or trailer, the length can be fed as a parameter in the electronic control unit ECU.
  • Fig. 4 shows schematically a fourth driving situation in which the own motor vehicle ego on the left lane with its trailing edge spaced about a safety distance from the leading edge of the other motor vehicle a / terauf the right lane.
  • v_alter v_ego - v_rel

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Abstract

Steuerungs-System, das zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet und bestimmt ist, basierend auf aus einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en gewonnenen Umfelddaten einen Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem ein sicherer Spurwechsel von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur möglich ist. Die Umfeldsensoren sind dazu eingerichtet, einer elektronischen Steuerung des Steuerungs-Systems die den Bereich seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug wiedergebenden Umfelddaten bereitzustellen. Das Steuerungs-System ist wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt, während einer vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich in der elektronischen Steuerung die Fahrsituation des eigenen Kraftfahrzeugs wiedergebende Fahrdaten aus im eigenen Kraftfahrzeug vorhandenen Signalgebern zu ermitteln. Während der vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich werden ein oder mehrere am Verkehr teilnehmende andere Fahrzeuge seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Kraftfahrzeug mit den Umfeldsensoren erfasst, um Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge zu ermitteln. Basierend auf den die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge wird ermittelt, ob ein sicherheitskritischer Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Fahrzeug frei von dem/den anderen Fahrzeug/en ist und dies für den Fahrer des eigenen Fahrzeugs optisch, haptisch und/oder akustisch auszugeben. Das Steuerungs-System ist dazu eingerichtet und bestimmt, in der elektronischen Steuerung auf Basis der die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist. Dieser Zeitpunkt gilt als eingetreten, wenn die elektronische Steuerung bestimmt, dass eine Hinterkante des eigenen Kraftfahrzeugs eine Vorderkante des anderen Fahrzeugs und einen nach gesetzlichen und/oder physikalischen Gegebenheiten angepassten Sicherheitsabstand passiert hat.

Description

Steuern nqs-Svstem und Vet ahren zum Unterstützen eines sicheren Einscherens von Kraftfahrzeugen nach einem Überholvor anq
Beschreibung
Hintergrund der Erfindung
Hier werden ein Steuerungs-System und ein Verfahren zum Unterstützen eines sicheren Einscherens eines Kraftfahrzeuges nach einem Überholvorgang offenbart. Dieses System und Verfahren ist insbesondere durch das Vorhandensein von ACC (Autonomous/ Adaptive - Cruise Control) in Kraftfahrzeugen, insbesondere in LKW (Lastkraftwagen) möglich.
Stand der Technik
Eine ACC-Einrichtung, die dem Fahrer die Überwachung des Abstandes zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug abnimmt und die Geschwindigkeit seines eigenen Kraftfahrzeuges an die Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Kraftfahrzeuges anpasst, ist zum Beispiel in der EP-A-0 612 641 beschrieben. Die Frage eines sicheren Spurwechsels von der Überholspur (zurück) in die„langsamere" Spur (also z.B. in Kontinentaleuropa oder den USA von der linken in die rechte Spur) ist darin nicht angesprochen.
Unter LKW-Fahrern ist es oftmals üblich, dass der Fahrer eines überholten LKW den Fahrer des überholenden LKW mit einem Signal (i.d.R. Aufblenden der Scheinwerfer) darüber informiert, dass ein sicheres Wiedereinscheren in die langsamere Spur möglich ist.
Die Daimler AG bietet einen Aktiven Totwinkel-Assistenten für ihre Fahrzeuge an. Da niemand sehen kann, was hinter seinem Rücken geschieht, sind im Fahrzeug Rück- und Außenspiegel vorgesehen. Dennoch bleibt immer ein Bereich, der auch mit einem Blick in den Spiegel nicht erfasst werden kann: Der tote Winkel. Jährlich passieren in Deutschland über 9500 schwere Verkehrsunfälle, weil Autofahrer ohne Beachtung des nachfolgenden Verkehrs den Fahrstreifen wechseln oder Fehler beim Wiedereinordnen nach rechts machen. Der Aktive Totwinkel-Assistent der Daimler AG soll Autofahrer beim sicheren Spurwechsel unterstüt¬ zen. Auf beiden Seiten des hinteren Stoßfängers untergebrachte Nahbereichs-Radarsensoren überwachen den Bereich unmittelbar neben und hinter dem Auto. Der Aktive Totwinkel- Assistent unterstützt den Fahrer dabei, schlecht einsehbare Bereiche zu überwachen. Erfasst das System ein anderes Fahrzeug, das auf der Parallelspur im toten Winkel des Außenspiegels unterwegs ist, erscheint zur Warnung des Autofahrers ein rotes Warnsignal im Außenspiegel. Übersieht der Fahrer diesen Hinweis und betätigt zum Spurwechsel den Blinker, beginnt das rote Warnsignal zu blinken und es ertönt zusätzlich ein Warnton. Der Aktive Tot- winkel-Assistent soll neben der optischen und akustischen Warnung des Fahrers durch gezielte autonome Bremseingriffe helfen, Unfälle zu vermeiden. Das System zeigt im Außenspiegel an, wenn sich Objekte wie Autos oder Motorräder im toten Winkel befinden und steuert bei einer Gefährdung, etwa beim Spurwechsel, automatisch gegen.
Zugrundeliegendes Problem
Den Fahrer eines Fahrzeugs zuverlässig darüber zu informieren, dass ein sicheres Einscheren in die Nachbarspur im Rahmen eines Überholvorgangs oder eines Vorbeifahrvorgangs möglich ist, stellt sich insbesondere bei LKW mit längeren Aufliegern als schwierig dar.
Vorgeschlagene Lösung
Ein zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtetes und bestimmtes Steuerungs-System bestimmt, basierend auf aus einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Um- feldsensor/en gewonnenen Umfelddaten einen Zeitpunkt, ab dem ein sicherer Spurwechsel von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur möglich ist. Hierfür sind die Umfeldsensoren dazu eingerichtet, einer elektronischen Steuerung des Steuerungs-Systems die den Bereich seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug wiedergebenden Umfelddaten bereitzustellen. Das Steuerungs-System ist wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt, während einer vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich in der elektronischen Steuerung die Fahrsituation des eigenen Kraftfahrzeug wiederge¬ bende Fahrdaten aus im eigenen Kraftfahrzeug vorhandenen Signalgebern zu erfassen. Das Steuerungs-System ist wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt, basierend auf den die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge zu ermitteln, ob ein sicherheitskritischer Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Fahrzeug frei von dem/den anderen Fahrzeug/en ist und dies für den Fahrer des eigenen Fahrzeugs optisch, haptisch und/ oder akustisch auszugeben. Das Steuerungs-System ist wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt, in der elektronischen Steuerung auf Basis der die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist. Das Steuerungs-System ist wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt, diesen Zeitpunkt als eingetreten zu betrachten, wenn die elektronische Steuerung bestimmt, dass eine Hinterkante des eigenen Kraftfahrzeugs eine Vorderkante des anderen - zu überholenden - Fahrzeugs und einen nach gesetzlichen und/oder physikalischen Gegebenheiten angepassten Sicherheitsabstand passiert hat. Weitere Ausgestaltungen und Vorteilhafte Weiterbildungen
Das Steuerungs-System kann dazu eingerichtet und bestimmt sein, in einem weiteren Überwachungsbereich vor dem Fahrzeug mit einem oder mehreren Umfeldsensor/en weitere Umfelddaten zu erfassen. So kann/können das/die zu überholende/n andere/n Fahrzeug/e frühzeitig erkannt werden und der Überholvorgang durchgehend über die Zeit erfasst und in Bezug auf seinen sicheren Ablauf bewertet werden.
Des Weiteren kann es auch zu Situationen kommen, in denen kein aktives Überholen eines anderen Fahrzeugs durch das eigene Fahrzeug vorliegt. Dies ist beispielsweise der Fall beim Auffahren eines zu überholenden Fahrzeugs auf Bundesstraßen oder Autobahnen bei denen der einmündende Beschleunigungsstreifen in eine neue Fahrspur übergeht. Eine solche Situation kann von dem einem oder mehreren Umfeldsensor/en des eigenen Kraftfahrzeuges für den weiteren Überwachungsbereich vor dem Fahrzeug nicht in jedem Fall erkannt werden. Das Steuerungs-System kann deshalb dazu eingerichtet und bestimmt sein, hierfür zusätzlich die Umfelddaten aus dem Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Kraftfahrzeug auszuwerten, um einen Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem ein sicherer Spurwechsel des eigenen Kraftfahrzeuges von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur möglich ist.
Die vorgeschlagene Lösung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass eine intensivere Auswer¬ tung der Fahrumgebung des eigenen Kraftfahrzeuges erforderlich ist. Die Ergebnisse dieser Auswertung der Fahrumgebung sind dann bei der Fahrt des eigenen Kraftfahrzeuges mit heranzuziehen. Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen kann das vorliegende System eine direkte Aussage darüber treffen, zu welchem Zeitpunkt der Spurwechsel von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur (= Einschervorgang) in der Tat sicher ist. Es kann dabei nicht nur eine Aussage darüber getroffen werden, dass sich ein Fahrzeug im toten Winkel des eigenen Kraftfahrzeuges befindet, sondern auch der Zeitpunkt ermittelt und signalisiert werden, zu oder ab dem ein sicherer Einschervorgang des eigenen Kraftfahrzeuges vor das andere Fahrzeug möglich ist.
Aus den Umfelddaten ermittelt das dazu eingerichtete und bestimmte Steuerungs-System die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs wiedergebende Fahrdaten und/oder aus den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge ermittelt das dazu eingerichtete und bestimmte Steuerungs-System die jeweilige Geschwindigkeit, den Ort als Funktion der Zeit, und die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs bzw. des/der anderen Fahrzeuge. Ein Steuerungs-Verfahren, das in einem Kraftfahrzeug basierend auf aus einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en gewonnenen Umfelddaten einen Zeitpunkt bestimmt, ab dem ein sicherer Spurwechsel von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur möglich ist, hat folgende Schritte:
- einer elektronischen Steuerung in dem eigenen Kraftfahrzeug mittels der Umfeldsensoren den Bereich seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug wiedergebende Umfelddaten bereitzustellen,
- während einer vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich die Fahrsituation des eigenen Kraftfahrzeugs wiedergebende Fahrdaten aus im eigenen Kraftfahrzeug vorhandenen Signalgebern zu ermitteln und der elektronischen Steuerung bereitzustellen;
- während der vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich ein oder mehrere am Verkehr teilnehmende andere Fahrzeuge seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Kraftfahrzeug mit den Umfeldsensoren zu erfassen, um Kenngrößen über die Fahrsi- tuation/en des/der anderen Fahrzeuge zu ermitteln und der elektronischen Steuerung bereitzustellen; und
- basierend auf den die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge mittels der elektronischen Steuerung zu ermitteln, ob ein sicherheitskritischer Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Fahrzeug frei von dem/den anderen Fahrzeug/en ist und dies durch die elektronische Steuerung für den Fahrer des eigenen Fahrzeugs optisch, haptisch und/oder akustisch auszugeben,
- auf Basis der die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge mittels der elektronischen Steuerung den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist, und wobei dieser Zeitpunkt als eingetreten gilt, wenn die elektronische Steuerung bestimmt, dass eine Hinterkante des eigenen Kraftfahrzeugs eine Vorderkante des anderen Fahrzeugs und einen nach gesetzlichen und/oder physikalischen Gegebenheiten angepassten Sicherheitsabstand passiert hat.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen alle beschriebenen und / oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den hier offenbarten Gegenstand, auch unabhängig von ihrer Gruppierung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehun- gen. Die Abmessungen und Proportionen der in den Fig. gezeigten Komponenten sind hier- bei nicht unbedingt maßstäblich; sie können bei zu implementierenden Ausführungsformen vom hier Veranschaulichten abweichen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Fahrsituation, in der ein eigenes Fahrzeug auf einer linken Fahrspur im Begriff ist, ein anderes Fahrzeug auf der rechten Fahrspur zu überholen.
Fig. la zeigt schematisch das eigene Fahrzeug aus Fig. 1, mit seinen diversen Umfeldsensoren und Überwachungsbereichen.
Fig. 2 zeigt schematisch eine zweite Fahrsituation, in der sich das eigene Fahrzeug auf der linken Fahrspur mit seiner Vorderkante etwa auf gleicher Höhe wie die Hinterkante des anderen Fahrzeugs auf der rechten Fahrspur befindet.
Fig. 3 zeigt schematisch eine dritte Fahrsituation, in der sich das eigene Fahrzeug auf der linken Fahrspur mit seiner Hinterkante etwa auf gleicher Höhe wie die Vorderkante des anderen Fahrzeugs auf der rechten Fahrspur befindet.
Fig. 4 zeigt schematisch eine vierte Fahrsituation, in der sich das eigene Fahrzeug auf der linken Fahrspur mit seiner Hinterkante etwa um einen Sicherheitsabstand beabstandet von der Vorderkante des anderen Fahrzeugs auf der rechten Fahrspur befindet.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Fahrsituation ist für einen Überhol- oder Vorbeifahrvorgang typisch. Ein eigenes Fahrzeug ego ist hier auf einer linken Fahrspur im Begriff, ein anderes Fahrzeug alter au der rechten Fahrspur zu überholen. Dazu fährt das eigene Fahrzeug ego mit einer eigenen Geschwindigkeit v_ego, die höher ist als die Geschwindigkeit v_alter des anderen Fahrzeugs alter.
Das eigene Fahrzeug ego hat eine elektronische Steuerung ECU, die Signale zugeführt bekommt, die Umweltdaten erfasst, verarbeitet und Steuerungs- oder Ausgabesignale erzeugt. Ein nicht weiter im Detail erläuterter, seitlich vorne im Eckbereich des eigenen Fahrzeugs ego befindlicher Radarsensor /?e hat einen ersten Überwachungsbereich Ua. Ein vorne im Mittelbereich des eigenen Fahrzeugs ego befindlicher Radarsensor Rv hat einen zweiten Überwachungsbereich Ub (siehe auch Fig. la). Die Radarsensoren Rv und Re liefern der elektronischen Steuerung ECU Radarsignale über den Abstand r_d/ff und die Differenzge- schwindigkeit v_diff zwischen dem eigenen Fahrzeug ego und dem anderen Fahrzeug alter, und den Seitenwinkel o bzw. ß.
Das hier beschriebene zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet und bestimmte Steuerungs-System hat neben den beiden Radarsensoren ggf. noch weitere Umfeldsensoren (Video, Ultraschall, Lidar, etc.) zur Erfassung der Umgebung des eigenen Fahrzeugs ego. Die elektronische Steuerung C£/verarbeitet die aus einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en (Radarsensoren Rv, Re) gewonnenen Umfelddaten, um einen Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem ein sicherer Spurwechsel von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur möglich ist. Dazu stellen die Umfeldsensoren Rv, Re der elektronischen Steuerung ECU des Steuerungs-Systems die den Bereich seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug wiedergebenden Umfelddaten bereit.
Die Umfeldsensoren Rv, Re erfassen während einer vorbestimmten Zeitspanne, die zum Beispiel einen Überholvorgang umfasst, oder kontinuierlich ein oder mehrere am Verkehr teilnehmende andere Fahrzeuge alter seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Kraftfahrzeug ego, um Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge alterzu ermitteln. Zu diesen Kenngrößen gehören zum Beispiel die Geschwindigkeit, Ort als Funktion der Zeit, Fahrtrichtung des/der anderen Fahrzeuge alter zu ermitteln.
Diese elektronische Steuerung ECU des Steuerungs-Systems kann zumindest dazu eingerichtet und bestimmt sein, während einer vorbestimmten Zeitspanne, die zum Beispiel den Über¬ holvorgang umfasst, oder kontinuierlich in der elektronischen Steuerung ECUö e Fahrsituation des eigenen Kraftfahrzeugs ego wiedergebende Fahrdaten aus im eigenen Kraftfahrzeug ego vorhandenen Signalgebern zu ermitteln. Zu diesen Signalgebern kann zum Beispiel der Tachometer oder die elektronische Steuerung des Bremssystem (ABS, ESP) gehören, der/die ein die Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeug ego wiedergebendes Signal an die elektronische Steuerung ECU abgibt.
Die elektronische Steuerung ECU ermittelt, basierend auf den die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs ego wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge, ob ein sicherheitskritischer Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Fahrzeug ego frei von dem/den anderen Fahrzeug/en alter Ist und dies für den Fahrer des eigenen Fahrzeugs ego optisch, haptisch und/oder akustisch auszugeben. Dazu ist die elektronische Steuerung zrCL/dazu eingerichtet und bestimmt, aus den eigenen Fahrdaten und den Kenngrößen des/der anderen Fahrzeuge a/teröen Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist. Dieser Zeitpunkt gilt als eingetre- ten, wenn die elektronische Steuerung ECU bestimmt, dass eine Hinterkante des eigenen Kraftfahrzeugs e^o eine Vorderkante des anderen Fahrzeugs a/terund einen nach gesetzlichen und/oder physikalischen Gegebenheiten angepassten Sicherheitsabstand passiert hat.
Fig. 2 zeigt schematisch eine zweite Fahrsituation, in der sich das eigene Kraftfahrzeug ego auf der linken Fahrspur mit seiner Vorderkante etwa auf gleicher Höhe wie die Hinterkante des anderen Kraftfahrzeugs alter auf der rechten Fahrspur befindet. Dieser Zustand wird in der gezeigten Konfiguration als vorliegend erkannt, wenn der Absolutwert des Seitenwinkels j aus dem Radarsensor Rv kleiner oder gleich einem bestimmten Grenzwert o /m 'm der elektronischen Steuerung ECU erkannt wird:
\ o \ < = ajim
Der Grenzwert ajim wird in praktischer Weise auf einen Wert in der Größenordnung von 5° bestimmt. Dies entspricht, bei einer Fahrspurbreite von etwa 3,5 Metern, einem in Fahrtrichtung betrachteten Abstand in der Größenordnung von 30 Zentimetern zwischen der Vorderkante des eigenen Kraftfahrzeugs ego und der Hinterkante des anderen Kraftfahrzeugs alter. Insofern kann der in Fig. 2 gezeigte Zustand auch erkannt werden, wenn der Absolutwert des Abstands d zwischen der Vorderkante des eigenen Kraftfahrzeugs ego und der Hinterkante des anderen Kraftfahrzeugs alter kleiner oder gleich als ein bestimmter Grenzwert d_lim \w der elektronischen Steuerung ECU erkannt wird:
\ d \ < = djlm
In Fig. 3 befindet sich das eigene Kraftfahrzeug e o auf der linken Fahrspur mit seiner Hinterkante etwa auf gleicher Höhe wie die Vorderkante des anderen Kraftfahrzeugs alter auf der rechten Fahrspur befindet. Dieser Zustand wird in der gezeigten Konfiguration als vorliegend erkannt, wenn der cos(ß) des Seitenwinkels ^ aus dem Radarsensor Re multipliziert mit dem Abstand r_diff zu dem anderen Fahrzeugs alter gleich der in die elektronische Steue¬ rung ECU eingespeiste Länge des eigenen Kraftfahrzeugs L_ego in der elektronischen Steuerung ECU erkannt wird: cos(ß) * r_diff = L_ego
Insbesondere bei Lastkraftwagen, deren Auflieger bzw. Anhänger in der Länge unterschiedlich sein kann, kann des eigenen Kraftfahrzeugs L_ego durch entsprechende Daten-Eingabe im Cockpit der Zugmaschine eingespeist werden. Falls eine elektronische Verbindung zwischen Zugmaschine und Auflieger bzw. Anhänger besteht, kann über diese die Länge als Parameter in die elektronischen Steuerung ECU eingespeist werden.
Fig. 4 zeigt schematisch eine vierte Fahrsituation, in der sich das eigene Kraftfahrzeug ego auf der linken Fahrspur mit seiner Hinterkante etwa um einen Sicherheitsabstand beabstandet von der Vorderkante des anderen Kraftfahrzeugs a/terauf der rechten Fahrspur befindet.
Dieser Zustand wird in der gezeigten Konfiguration als vorliegend erkannt, wenn (der Absolutwert) der Differenz der Relativgeschwindigkeit v_rel zwischen dem anderen Fahrzeug alter und dem eigenen Kraftfahrzeug ego aus dem Radarsensor /?e und der Geschwindigkeit v_ego 6es eigenen Kraftfahrzeugs ego multipliziert mit einem Faktor k gleich dem cos(ß) des Seitenwinkels ? aus dem Radarsensor Re multipliziert mit dem Abstand r_diff zu dem anderen Kraftfahrzeug alter minus Länge des eigenen Kraftfahrzeugs L_ego ist. Der Faktor k kann dabei zum Beispiel zwischen 1.5 1.8 2.5 sek betragen: v_rel = v_ego - v_alter ->
v_alter = v_ego - v_rel;
Sicherheitsabstand = |(v_rel - v_ego)| * k = r_diff * cos(ß) - L_ego; k = 1.5 1.8 2.5 sek.
Zahlenbeispiel: Beträgt die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs v_ego = 90 km/h und die Relativgeschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen v_rel = 18 km/h, dann ergibt sich für das andere Fahrzeug als Geschwindigkeit v_alter = 72 km/h, was 20 m/s entspricht. Ist als Faktor k = 1,8 s gewählt, dann ergibt sich ein Sicherheitsabstand von 36 m, d.h. der Sicherheitsabstand entspricht der Distanz der halben Tachometeranzeige des anderen Fahrzeugs entsprechen.
Wenn dieser Zustand erreicht ist, wird für den Fahrer des eigenen Kraftfahrzeugs die Mitteilung signalisiert:„Sicherer Spurwechsel möglich". Dies kann dies für den Fahrer des eigenen Fahrzeugs optisch, haptisch und/ oder akustisch ausgegeben werden.
Des Weiteren kann es auch zu Situationen kommen, in denen kein aktives Überholen eines anderen Kraftfahrzeugs alter des eigenen Kraftfahrzeuges ego vorliegt. Beispielsweise beim Auffahren des zu überholenden Fahrzeugs auf Bundesstraßen oder Autobahnen, bei denen der seitliche Beschleunigungsstreifen in eine neue Fahrspur übergeht. Auch hier kann auf die Daten der Umfeldsensoren zur Erfassung der Situation seitlich neben dem eigenen Fahrzeug ego in der vorstehend beschriebenen Weise zurückgegriffen werden, um eine Kollision mit dem auf die Bundesstraße oder Autobahn (Kraftfahrstraße) auffahrenden anderen Kraftfahrzeug alter zu vermeiden.
Die vorangehend beschriebenen Varianten sowie deren Aufbau- und Betriebsaspekte dienen lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Fig. sind teilweise schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei kann jede Funktionsweise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. oder im Text offenbart ist / sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Fig., anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen der beschriebenen Varianten zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiede¬ nen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. umfasst. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.

Claims

Ansprüche
1. Steuerungs-System, das zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet und bestimmt ist, basierend auf aus einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Um- feldsensor/en gewonnenen Umfelddaten einen Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem ein sicherer Spurwechsel von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur möglich ist, wobei die Umfeldsensoren dazu eingerichtet sind, einer elektronischen Steuerung (ECU) des Steuerungs-Systems die den Bereich seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug wiedergebenden Umfelddaten bereitzustellen, und wobei das Steuerungs-System wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt ist,
- während einer vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich in der elektronischen Steuerung (ECU) die Fahrsituation des eigenen Kraftfahrzeugs (ego) wiedergebende Fahrdaten aus im eigenen Kraftfahrzeug (ego) vorhandenen Signalgebern zu ermitteln;
- während der vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich ein oder mehrere am Verkehr teilnehmende andere Fahrzeuge (alter) seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Kraftfahrzeug (ego) mit den Umfeldsensoren zu erfassen, um Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) zu ermitteln; und
- basierend auf den die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) zu ermitteln, ob ein sicherheitskritischer Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eige¬ nen Fahrzeug (ego) frei von dem/den anderen Fahrzeug/en (alter) ist und dies für den Fahrer des eigenen Fahrzeugs (ego) optisch, haptisch und/oder akustisch auszugeben, wobei das Steuerungs-System dazu eingerichtet und bestimmt ist, in der elektronischen Steuerung (ECU) auf Basis der die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist, und wobei dieser Zeitpunkt als eingetreten gilt, wenn die elektronische Steuerung (ECU) bestimmt, dass eine Hinterkante des eigenen Kraftfahrzeugs (ego) eine Vorderkante des anderen Fahrzeugs (alter) und einen nach gesetzlichen und/oder physikalischen Gegebenheiten angepassten Sicherheitsabstand passiert hat.
2. Steuerungs-System nach Anspruch 1, das dazu eingerichtet und bestimmt ist, in einem weiteren Überwachungsbereich vor dem eigenen Fahrzeug (ego) mit einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en weitere Umfelddaten zu erfassen um das/die zu überholende/n andere/n Fahrzeug/e (alter) frühzeitig zu erkennen, die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) und des/der anderen Fahrzeug/e (alter) durchgehend über die Zeit zu erfassen und in Bezug auf seinen sicheren Ablauf auszuwerten, mit dem Ziel, den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist.
3. Steuerungs-System nach Anspruch 1 oder 2, das dazu eingerichtet und bestimmt ist, mit einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en zusätzlich die Umfelddaten aus dem Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Fahrzeug (ego) auszuwerten, mit dem Ziel, den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist.
4. Steuerungs-System nach Anspruch 1, 2 oder 3, das dazu eingerichtet und bestimmt ist, aus den Umfelddaten die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) wiedergebende Fahrdaten und/oder den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) die jeweilige Geschwindigkeit, Ort als Funktion der Zeit, Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs (ego) bzw. des/der anderen Fahrzeuge (alter) zu ermitteln.
5. Steuerungs-Verfahren, das in einem Kraftfahrzeug basierend auf aus einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en gewonnenen Umfelddaten einen Zeitpunkt bestimmt, ab dem ein sicherer Spurwechsel von einer Überhol-Fahrspur in eine daneben liegende langsamere Fahrspur möglich ist, mit den Schritten:
- einer elektronischen Steuerung (ECU) in dem eigenen Kraftfahrzeug (ego) mittels der Umfeldsensoren den Bereich seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem Fahrzeug wiedergebende Umfelddaten bereitzustellen,
- während einer vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich die Fahrsituation des eigenen Kraftfahrzeugs (ego) wiedergebende Fahrdaten aus im eigenen Kraftfahrzeug (ego) vorhandenen Signalgebern zu ermitteln und der elektronischen Steuerung (ECU) bereitzustellen;
- während der vorbestimmten Zeitspanne oder kontinuierlich ein oder mehrere am Verkehr teilnehmende andere Fahrzeuge (alter) seitlich vor, seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Kraftfahrzeug (ego) mit den Umfeldsensoren zu erfassen, um Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) zu ermitteln und der elektronischen Steuerung (ECU) bereitzustellen; und
- basierend auf den die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) mittels der elektronischen Steuerung (ECU) zu ermitteln, ob ein sicherheitskritischer Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Fahrzeug (ego) frei von dem/den anderen Fahr- zeug/en (alter) ist und dies durch die elektronische Steuerung (ECU) für den Fahrer des eigenen Fahrzeugs (ego) optisch, haptisch und/oder akustisch auszugeben,
- auf Basis der die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) wiedergebenden Fahrdaten und den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) mittels der elektronischen Steuerung (ECU) den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist, und wobei dieser Zeitpunkt als eingetreten gilt, wenn die elektronische Steuerung (ECU) bestimmt, dass eine Hinterkante des eigenen Kraftfahrzeugs (ego) eine Vorderkante des anderen Fahrzeugs (alter) und einen nach gesetzlichen und/oder physikalischen Gegebenheiten angepassten Sicherheitsabstand passiert hat.
6. Steuerungs-Verfahren nach Anspruch 5, mit dem Schritt, in einem weiteren Überwachungsbereich vor dem eigenen Fahrzeug (ego) mit einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en weitere Umfelddaten zu erfassen um das/die zu überholende/n andere/n Fahrzeug/e (alter) frühzeitig zu erkennen, die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) und des/der anderen Fahrzeug/e (alter) durchgehend über die Zeit zu erfassen und in Bezug auf seinen sicheren Ablauf auszuwerten, mit dem Ziel, den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist.
7. Steuerungs-Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, mit dem Schritt, mit einem oder mehreren an dem Kraftfahrzeug befindlichen Umfeldsensor/en zusätzlich die Umfelddaten aus dem Bereich seitlich neben und/oder seitlich hinter dem eigenen Fahrzeug (ego) auszuwer¬ ten, mit dem Ziel, den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem der sichere Spurwechsel möglich ist.
8. Steuerungs-Verfahren nach Anspruch 5, 6, oder 7, mit dem Schritt, aus den Umfelddaten die Fahrsituation des eigenen Fahrzeugs (ego) wiedergebende Fahrdaten und/oder den Kenngrößen über die Fahrsituation/en des/der anderen Fahrzeuge (alter) die jeweilige Geschwindigkeit, Ort als Funktion der Zeit, Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs (ego) bzw. des/der anderen Fahrzeuge (alter) zu ermitteln.
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