DE102004057060A1

DE102004057060A1 - Fahrassistenzvorrichtung sowie Verfahren zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen

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Publication number: DE102004057060A1
Application number: DE102004057060A
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl.-Inf. Gern; Rainer Dipl.-Ing. Möbus; Volker Dipl.-Ing. Ottmann; Bernd Dipl.-Inf. Woltermann; Zoltan Dipl.-Ing. Dr. Zomotor; Reinhold Dipl.-Ing. Schöb; Ingo Dipl.-Phys. Dr. Dudeck; Frank Werner Dipl.-Ing. Mohn; Reinhard Dipl.-Ing. Janssen; Stefan Hahn; Avshalom Dipl.-Ing. Suissa; Helmut Dr. Schittenheim
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-06-08

Abstract

Es wird eine Fahrassistenzvorrichtung zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen mit Mitteln zur Umfelderfassung, insbesondere zur Fahrspurerkennung und zur Lokalisierung von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, beschrieben, welche eine Auswertevorrichtung mit Mitteln zur Erkennung eines auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugs sowie von der Auswertevorrichtung betätigbare Mittel zur Ausgabe eines Warnsignals aufweist, sowie ein Verfahren zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen, bei dem Objekte im Umfeld des eigenen Kraftfahrzeugs erfasst werden und deren Relativgeschwindigkeit mit der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verglichen wird, wobei das Objekt als ein entgegenkommendes Fahrzeug erkannt wird, wenn die Relativgeschwindigkeit größer als die Eigengeschwindigkeit ist, und der eigenen Fahrspur anhand einer oder mehrerer der nachfolgenden Informationen DOLLAR A - Fahrspurzuordnung einer Fahrgeschwindigkeitsregelungsvorrichtung, DOLLAR A - Fahrspurerkennung eines bildgebenden Sensors, DOLLAR A - digitale Straßenkarte mit darin enthaltenen Angaben über die Anzahl der Fahrspuren und deren Fahrtrichtungen im befahrenen Streckenabschnitt, DOLLAR A - Telemetriedaten DOLLAR A zugeordnet wird.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft eine Fahrassistenzvorrichtung zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen, mit Mitteln zur Umfelderfassung, insbesondere zur Fahrspurerkennung und zur Lokalisierung von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.

Mit zunehmendem Verkehrsaufkommen steigt auch die Gefahr von durch Überholmanöver verursachten Unfällen, insbesondere auf Bundes- und Landstraßen ohne getrennte Fahrspuren, sowie deren oftmals schwerwiegenden Folgen. Oftmals wären derartige Unfälle zu vermeiden, oder zumindest deren Folgen weniger schwerwiegend, wenn der Fahrer eines der beiden Fahrzeuge auf die drohende Gefahr einer Kollision oder zumindest auf die Tatsache, dass ihm auf der eigenen Fahrspur ein Fahrzeug entgegenkommt, hingewiesen würde.

Aus der DE 195 34 942 C1 ist ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung von einem entgegenkommenden Fahrzeug und einem ausweichenden Fahrzeug mittels neuronaler Netze bekannt, welches es ermöglicht, bei einer Kollisionsgefahr zweier Fahrzeuge dem Fahrer des ausweichenden Fahrzeugs in Echtzeit eine sichere Ausweichstrategie zur Verfügung zu stellen, die gegen jedes mögliche Verhalten des entgegenkommenden Fahrzeugs eine Kollision vermeidet, oder die Unfallfolgen minimiert.

Dabei ist es allerdings in den meisten Fällen völlig ausreichend, anstelle einer ständig zur Verfügung gestellten Ausweichstrategie, welche eine sehr große Rechenleistung erfordert, den Fahrer des Kraftfahrzeugs vor einem erkannten, entgegenkommenden Fahrzeug zu warnen, wobei der Fahrer selbst zunächst entscheidet, welche Ausweichstrategie er fassen möchte, und ob überhaupt ein Ausweichmanöver nötig ist.

Aus der DE 199 38 691 A1 ist ein Verfahren zur verkehrsgeführten Beeinflussung und/oder Unterstützung von Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem zur Erkennung einer allgemeinen, geschwindigkeitsreduzierten Stadtverkehrssituation, zur Erkennung örtlicher Gegebenheiten wie Kreuzungen, Einmündungen und rechts-vor-links Vorfahrtsregeln sämtliche Objekte samt deren Relativgeschwindigkeit zum Fahrzeug mittels Abstandsmessung erfasst und die Daten zur Einflussnahme auf Beschleunigung und Verzögerung/Bremsung herangezogen werden.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass bei der Erfassung von Objekten auf der eigenen Fahrspur entgegenkommende Fahrzeuge nicht erkannt werden können.

Technische Aufgabe der Erfindung:

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrassistenzvorrichtung zu entwickeln, welche auf der eigenen Fahrspur entgegenkommende Fahrzeuge erkennt und mindestens den Fahrer des eigenen Kraftfahrzeugs hiervon in Kenntnis setzt, sowie ein Verfahren zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen.

Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile:

Der erste Teil der Aufgabe wird bei einer Fahrassistenzvorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst durch eine Auswertevorrichtung mit Mitteln zur Erkennung eines auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugs, sowie von der Auswertevorrichtung bei einem erkannten, auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug, betätigbare Mittel zur Ausgabe eines Warnsignals an den Fahrer des Kraftfahrzeugs.

Durch die Mittel zur Umfelderfassung werden alle Objekte insbesondere vor dem Kraftfahrzeug erfasst, wobei die dabei gewonnenen Positionsdaten relativ zum Kraftfahrzeug „getrackt", also ständig aktualisiert werden. Die erfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtung weist dabei gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass entgegenkommende Fahrzeuge, welche dadurch als solche erkennbar sind, dass deren Relativgeschwindigkeit zum Kraftfahrzeug v_rel größer ist, als die Eigengeschwindigkeit v_eigen des Kraftfahrzeugs, nicht wie beispielsweise bei Fahrassistenzvorrichtungen zur Abstandsregelung, als Adaptive-Cruise-Control, kurz ACC bekannt, allgemein üblich ausgeblendet werden. Durch das Tracken werden ein oder bei einem Überholvorgang typischerweise zwei entgegenkommende Fahrzeuge mit v_rel>v_eigen auf der eigenen, oder auf zwei Fahrspuren detektiert, von denen möglicherweise die eine die eigene Fahrspur ist. Anhand beispielsweise der Fahrspurerkennung einer Fahrgeschwindigkeitsregelungsvorrichtung kann bestimmt werden, ob sich das, die oder eines der entgegenkommenden Fahrzeuge auf der eigenen Fahrspur befindet oder nicht. Bei einem auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug wird ein Warnsignal an den Fahrer des eigenen Kraftfahrzeugs ausgegeben.

Die Mittel zur Umfelderfassung können dabei beispielsweise ein oder mehrere RADAR- und/oder LIDAR-Sensoren, und/oder ein oder mehrere bildgebende Sensoren zur monokularen oder stereoskopischen Erfassung des Umfeldes sein. Die Mittel zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen sind dabei mindestens teilweise mit den Mitteln zur Umfelderfassung identisch, wie beispielsweise ein oder mehrere bildgebende Sensoren, im optischen oder im infraroten Bereich arbeitende Videokameras, LIDAR- oder RADAR-Sensoren. Die Mittel zur Ausgabe eines Warnsignals können beispielsweise eine akustische Warnung über eine Sprachwiedergabe- oder -ausgabevorrichtung eines Navigationsgeräts oder über die Lautsprecher eines Radiogeräts, eine Anzeigevorrichtung zur Wiedergabe optischer Signale im Blickfeld des Fahrers, vibrierende oder pulsierende Bereiche des Lenkrads oder des Fahrersitzes einschließlich Sitzfläche und Sitz-Lehne und/oder reversibler Gurtstraffer, minimale Bremseingriffe, oder optische Warnungen unter der Schwelle der bewussten visuellen Wahrnehmung sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung sieht vor, dass die Mittel zur Erkennung eines auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugs eine Kombination der Mittel zur Umfelderfassung mit mindestens einer der nachfolgenden Informationen

– Fahrspurzuordnung einer Fahrgeschwindigkeitsregelungsvorrichtung „Adaptive Cruise Control" ACC, typischerweise basierend auf Lenkwinkel und/oder Gierrate und/oder Raddrehzahlen und/oder Fahrbahnrandbebauung wie beispielsweise stationäre Objekte und/oder Tracking bewegter Objekte, welche die Anzahl der erkannten Fahrspuren links und rechts des eigenen Kraftfahrzeugs sowie deren Fahrtrichtungen und zeitliche Fortführung der delektierten Zusammenhänge liefert,
– Fahrspurerkennung, beispielsweise anhand der Fahrbahnmarkierungen mittels eines bildgebenden Sensors,
– digitale Straßenkarte mit darin enthaltenen Angaben über die Anzahl der Fahrspuren und deren Fahrtrichtungen im befahrenen Streckenabschnitt, sogenannte Advanced-Driver-Assistance-System Karten, kurz ADAS-Karten, wobei hierbei auch Einbahnstraßen berücksichtigt werden können,
– Telemetriedaten, welche die Anzahl und die Fahrtrichtungen der Fahrspuren, sowie die Position des eigenen Kraftfahrzeugs in der Fahrspur und/oder Daten mit Position, Geschwindigkeit anderer Verkehrsteilnehmer zur Verfügung stellen,

sind.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabe des Warnsignals an den Fahrer des eigenen Kraftfahrzeugs.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine automatische Ausgabe eines Gegenverkehrwarnsignals an das entgegenkommende Fahrzeug.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung sieht vor, dass das Gegenverkehrswarnsignal ein optisches und/oder akustisches Signal ist.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung sieht vor, dass das Gegenverkehrswarnsignal ein von dem entgegenkommenden Fahrzeug, insbeson dere dessen Fahrassistenzvorrichtungen und/oder Kommunikationseinrichtungen empfang- und verarbeitbares elektromagnetisches Signal ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung ist gekennzeichnet durch zusätzliche Mittel zur Erkennung einer Kollisionsgefahr mit dem auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug. Die Mittel zur Erkennung einer Kollisionsgefahr können beispielsweise die Auswertevorrichtung sowie mit dieser verbundene, abstandgebende Sensoren, beispielsweise RADAR-oder LIDAR-Sensoren oder bildgebende Sensoren sein, auch in einer Stereokonfiguration angeordnete Sensoren, anhand derer eine stereoskopische Auswertung vorgenommen werden kann. Diese können insbesondere Teil der Mittel zur Umfelderfassung und/oder Teil der Mittel zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen sein können, aus deren Signalen von der Auswertevorrichtung kontinuierlich die Positionsdaten des entgegenkommenden Fahrzeuges entsprechend dessen Abstand und Winkel relativ zur Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs berechnet werden, wobei bei gleich bleibendem „stehenden" Winkel und gleichzeitig abnehmenden Abstand unterhalb eines einstellbaren und insbesondere relativ- und/oder eigengeschwindigkeitsabhängigen Abstandes eine Kollisionsgefahr erkannt wird.

Eine zusätzliche, vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Ausgabe eines Steuersignals zur Betätigung eines oder mehrerer Stellglieder fahrzeugrelevanter Funktionen, insbesondere der Bremse und/oder der Lenkung und/oder des beispielsweise aus Motor, Motorsteuerung, Getriebe und Getriebesteuerung bestehenden Antriebsstranges bei einer erkannten Kollisionsgefahr, anstelle des oder zusätzlich zu dem Warnsignal.

Eine zusätzliche, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtung sieht vor, dass bei einer erkannten Kollisionsgefahr zu einem einstellbaren Zeitpunkt vor einer bevorstehenden Kollision und/oder einem einstellbaren, beispielsweise eigengeschwindigkeits- oder relativgeschwindigkeitsabhängigen Abstand zu einem auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug ein der aktuellen Fahrsituation angepasstes Manöver des letzten Augenblicks durch Betätigung eines oder mehrerer Stellglieder fahrzeugrelevanter Funktionen durchgeführt wird, insbesondere eine maximale Herabsetzung der Eigengeschwindigkeit bei hoher Eigengeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Einleitung des Manövers des letzten Augenblicks, oder ein kontrolliertes Verlassen der Fahrbahn bei niedriger Eigengeschwindigkeit und nicht vorhandenen stationären Objekten, mit denen dann eine Kollisionsgefahr bestünde. Dabei erfolgt zunächst bis zu dem voreinstellbaren Zeitpunkt oder Relativabstand keine Beeinflussung der Stellglieder, so dass der Fahrer selbst entscheiden kann, welche Ausweichstrategie er verfolgt. Erst bei Unterschreitung der Schwellenwerte für die geschätzte Zeit bis zur Kollision und/oder des Relativabstandes zum auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug werden ein oder mehrere Stellglieder automatisch betätigt.

Der zweite Teil der Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung gelöst, indem Objekte im Umfeld des eigenen Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem Winkelbereich in Fahrtrichtung mittels geeigneter Mittel erfasst werden und deren Relativgeschwindigkeit mit der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verglichen wird, wobei das Objekt als ein entgegenkommendes Fahrzeug erkannt wird, wenn die Relativgeschwindigkeit größer als die Eigengeschwindigkeit ist und der eigenen Fahrspur anhand einer oder mehrerer der nachfolgenden Informationen

– Fahrspurzuordnung einer Fahrgeschwindigkeitsregelungsvorrichtung „Adaptive Cruise Control" ACC, typischerweise basierend auf Lenkwinkel und/oder Gierrate und/oder Raddrehzahlen und/oder Fahrbahnrandbebauung wie beispielsweise stationäre Objekte und/oder Tracking bewegter Objekte, welche die Anzahl der erkannten Fahrspuren links und rechts des eigenen Kraftfahrzeugs sowie deren Fahrtrichtungen und zeitliche Fortführung der detektierten Zusammenhänge liefert,
– Fahrspurerkennung, beispielsweise anhand der Fahrbahnmarkierungen mittels mindestens eines bildgebenden Sensors,
– digitale Straßenkarte mit darin enthaltenen Angaben über die Anzahl der Fahrspuren und deren Fahrtrichtungen im befahrenen Streckenabschnitt, sogenannte ADAS-Karten, wobei hierbei auch Einbahnstraßen berücksichtigt werden können,
– Telemetriedaten, welche die Anzahl und die Fahrtrichtungen der Fahrspuren, sowie die Position des eigenen Kraftfahrzeugs in der Fahrspur zur Verfügung stellen,

zugeordnet wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen oder mehrere der zusätzlichen Verfahrensschritte

– Warnung des Fahrers des eigenen Kraftfahrzeugs bei einem auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug mittels eines optischen, akustischen oder haptischen Warnsignals,
– Warnung des Gegenverkehrs durch ein optisches oder akustisches oder elektromagnetisches Warnsignal,
– Verzögerung des eigenen Kraftfahrzeugs durch Betätigung der Bremse oder Eingriff in die Steuerung des Antriebstranges um eine mögliche Kollision mit dem erkannten, auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug zu vermeiden,
– in Verbindung mit einer Lenkungsstellvorrichtung Eingriff in die Fahrzeuglenkung und Lenkung des eigenen Kraftfahrzeugs an den Rand oder in einen anderen, sicheren Bereich der eigenen Fahrspur,
– in Verbindung mit einer Lenkungsstellvorrichtung und weiteren Sensoren zur Umfelderfassung, welche die benachbarten Fahrspuren rückwärtig überwachen sowie mehreren Fahrspuren in der eigenen Fahrtrichtung Durchführung eines automatischen Spurwechsels
– einseitiges Einbremsen des Fahrzeugs zur Lenkung des eigenen Kraftfahrzeugs an den Rand oder in einen anderen, sicheren Bereich der eigenen Fahrspur,
– Auslösen und/oder Vorkonditionieren der passiven Sicherheitsvorrichtungen des eigenen Kraftfahrzeugs, beispielsweise Auslösen reversibler Gurtstraffer,
– Warnung des auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugs mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationsvorrichtungen,
– sofern das eigene Kraftfahrzeug das überholende Fahrzeug ist, Beschleunigen und Einscheren vor dem zu überholenden Fahrzeug, sofern dies aufgrund der Leistungsreserven und der Fahrsituation, beispielsweise der Wettersituation, möglich ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigt

1 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation mit einem überholenden, auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug und eines dabei ablaufenden erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie
2 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation mit einem überholenden, auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug und eines dabei ablaufenden, anderen erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wege zur Ausführung der Erfindung:
In 1 ist eine Straße 3 mit zwei Fahrbahnen F, jeweils einer in jede Richtung, aus Sicht eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 bewegt sich dabei auf der eigenen Fahrspur F_eigen, wohingegen sich entgegenkommende Fahrzeuge 4 im Normalfall auf der Gegenfahrbahn F_gegen fortbewegen. Zum Überholen muss ein entgegenkommendes Fahrzeug 4 die Fahrspur F wechseln, wodurch es zu einem auf der eigenen Fahrbahn F_eigen entgegenkommenden Fahrzeug 2 wird.
Im eigenen Kraftfahrzeug 1 sind Sensoren zur Umfelderfassung angeordnet. Bei den Sensoren handelt es sich um einen bildgebenden Sensor 5 und einen abstandgebenden Sensor 6.
Die Ausgänge des bildgebenden 5 und des abstandgebenden Sensors 6 sind dabei mit einer Auswertevorrichtung 7 verbunden, welche aus dem Videostrom des bildgebenden Sensors 5 sowie den Messdaten des abstandgebenden Sensors 6 die Position des auf der eigenen Fahrspur Feigen entgegenkommenden Fahrzeugs 2, bestehend aus Relativabstand a_rel und Kollisionswinkel α_Koll kontinuierlich relativ zum eigenen Kraftfahrzeug 1 ermittelt, ebenso wie die Relativgeschwindigkeit v_rel des Fahrzeugs 2 zum eigenen Kraftfahrzeug 1, welche sich aus dem zeitlichen Differential des Abstandes a_rel ableiten lässt, und die Zuordnung des entgegenkommenden Fahrzeugs 2 zur eigenen Fahrspur F_eigen. Entsprechende Informationen werden auch von entgegenkommenden Fahrzeugen 4 erfasst. In der Auswertevorrichtung sind dabei vorzugsweise Auswertealgorithmen mehrerer Fahrassistenzvorrichtungen angesiedelt, beispielsweise einer Fahrgeschwindigkeitsregelungsvorrichtung „Adaptive Cruise Control", ACC, welche eine Fahrspurerkennung erlauben.
Bekannte ACC verwerfen die Informationen über den Gegenverkehr, da diese Informationen für die Fahrspurerkennung und für die Funktion von ACC nicht erforderlich sind und somit weniger Ressourcen wie beispielsweise Rechenleistung, Rechenzeit, Speicherplatzbedarf oder Programmcode benötigt werden. Die erfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtung nutzt hingegen die Informationen über sämtliche erfassten Objekte 8, auch solche, die als ein entgegenkommendes Fahrzeug 2 anhand des Vergleichs der Relativgeschwindigkeit v_rel zu dem Objekt 8 mit der Eigengeschwindigkeit v_eigen des eigenen Kraftfahrzeugs 1 identifiziert werden. Darüber hinaus wird ein als entgegenkommendes Fahrzeug 2 erkanntes Objekt 8 einer Fahrspur F zugeordnet, so dass eine Information a_rel, v_rel, α_Koll verfügbar ist, welcher die Gefahr einer Kollision entnehmbar ist und welche zum Auslösen von Sicherheitsmaßnahmen, beispielsweise der Ausgabe von Warnsignalen oder dem Einleiten von Ausweichmanövern oder anderer, die Schwere eines Unfalls herabsetzende Maßnahmen verwendet werden kann.
Das nach der Erfassung eines oder mehrerer entgegenkommender Fahrzeuge ablaufende Verfahren zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen ist im unteren Teil der 1 dargestellt.
Dabei werden die von der Auswertevorrichtung aus den Sensordaten berechneten Größen Relativabstand a_rel, Relativgeschwindigkeit v_rel, Kollisionswinkel α_Koll, Kollisionsbereiche, sowie Fahrspurerkennung F_eigen, in mehreren Stufen analysiert und mit bestimmten Schwellenwerten, beispielsweise der Eigengeschwindigkeit v_eigen des eigenen Kraftfahrzeugs 1, der Zuordnung zur eigenen Fahrspur Feigen des eigenen Kraftfahrzeugs 1, eines einstellbaren und fahrgeschwindigkeitsabhängigen Mindestabstand α_min, sowie einem gleich bleibenden Kollisionswinkel α_Koll verglichen, woraufhin jeweils Entscheidungen getroffen werden.
In der ersten Stufe I wird die Relativgeschwindigkeit v_rel eines erfassten Objekts 8 mit der Eigengeschwindigkeit v_eigen des Kraftfahrzeugs 1 verglichen. Ist die Relativgeschwindigkeit v_rel größer, als die Eigengeschwindigkeit v_eigen des eigenen Kraftfahrzeugs 1, so wird die Entscheidung getroffen, dass es sich in jedem Fall um ein entgegenkommendes Fahrzeug 4 handelt.
In Stufe II wird die beispielsweise anhand der Fahrspurzuordnung des ACC dem entgegenkommenden Fahrzeug 4 zugeordnete Fahrspur F mit der eigenen Fahrspur F_eigen verglichen. Sind beide Fahrspuren identisch, so wird die Entscheidung getroffen, dass es sich um ein auf der eigenen Fahrspur F_eigen entgegenkommendes Fahrzeug 2 handelt.
Nunmehr wird in Stufe III untersucht, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt, oder nicht. Hierzu wird bei gerader Strecke der Kollisionswinkel α_Koll des auf der eigenen Fahrspur F_eigen entgegenkommenden Fahrzeug 2 mit dem eigenen Kraftfahrzeug 1 daraufhin untersucht, ob dieser Winkel konstant bleibt, also „steht" oder ob sich der Winkel verändert. Bei einem stehen den Kollisionswinkel α_Koll wird die Entscheidung getroffen, dass grundsätzlich Kollisionsgefahr besteht, so dass im Anschluss an Stufe III die Ausgabe eines Warnsignals erfolgt. Die Ausgabe eines Warnsignals kann dabei zusätzlich von einem einstellbaren, oberen Schwellenwert a_{obere
Schwelle} für den Abstand a_rel zu dem auf der eigenen Fahrspur F_eigen entgegenkommenden Fahrzeug 2 abhängig gemacht werden. Bei einer kurvigen Strecke werden zusätzlich die Krümmung und der Abstand im Kollisionswinkel berücksichtigt.
Fällt nun in Stufe IV der Relativabstand a_rel bei gleich bleibendem Kollisionswinkel α_Koll unter einen fahrgeschwindigkeitsabhängigen Mindestabstand α_min, so wird die Entscheidung getroffen, dass eine Kollision unmittelbar bevorsteht, woraufhin ein Bremseingriff erfolgt, um einen Unfall zu verhindern oder um die Schwere des bevorstehenden Unfalls zu verringern.
Die Ausgabe des Warnsignals ist dabei auch bereits nach Stufe II denkbar, ebenso wie eine andere oder zusätzliche Reaktion als der Bremseingriff nach Stufe IV.
In der 2 ist dieselbe Verkehrssituation wie in 1 schematisch dargestellt. In dem in 2 dargestellten Verfahren wird ein zusätzlicher Zeitparameter t_Koll berücksichtigt, der mit einem Schwellenwert t_min für die geschätzte verbleibende Zeit bis zu einer Kollision verglichen wird. Der Verfahrensablauf ist dabei zunächst bis zur Stufe II mit dem Verfahrensablauf des in 1 dargestellten Verfahrens identisch. Nachdem in Stufe II festgestellt wurde ob die Fahrspur F des entgegenkommenden Fahrzeugs der eigenen Fahrspur F_eigen entspricht, laufen die beiden Stufen III und IV parallel nebeneinander ab. Dabei wird in der Stufe III der geschätzte verbleibende Zeitraum bis zur Kollision t_Koll mit einem ersten Schwellenwert für die verbleibende Zeit t_min1 bis zur Kollision verglichen oder alternativ dazu der verbleibende Relativabstand a_rel mit einem ersten Schwellenwert a_rel1 für den Relativabstand verglichen. Ist in Stufe III des Verfahrens t_Koll kleiner t_min1 oder a_rel kleiner a_min1, so ist vorgesehen, ein Warnsignal auszugeben. Nach der Ausgabe des Warnsignals wird die Fahrspur F des entgegenkommenden Fahrzeugs wieder mit der eigenen Fahrspur F_eigen verglichen. Gilt F = F_eigen so wird erneut ein Warnsignal ausgegeben. Stimmen die beiden Fahrspuren nicht mehr überein so wird das Verfahren abgebrochen.
In der parallel zur Stufe III ablaufenden Stufe IV wird die geschätzte verbleibende Zeit bis zu einer Kollision t_Koll mit einem zweiten Schwellenwert t_min2 oder alternativ dazu der verbleibende Relativabstand a_rel mit einem zweiten Schwellenwert für den Relativabstand a_min2 verglichen. Ist dabei t_Koll kleiner t_min2 oder a_rel kleiner a_min2 und liegt kein eigener Überholvorgang vor, so erfolgt ein automatischer Bremseingriff. Nach dem Bremseingriff wird die Fahrspur des entgegenkommenden Fahrzeugs F wiederum mit der eigenen Fahrspur F_eigen verglichen. Gilt F = F_eigen so erfolgt ein erneuter Bremseingriff. Stimmen die beiden Fahrspuren nicht mehr überein, so wird das Verfahren abgebrochen.

Claims

Fahrassistenzvorrichtung zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen, mit Mitteln zur Umfelderfassung, insbesondere zur Fahrspurerkennung und zur Lokalisierung von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Auswertevorrichtung mit Mitteln zur Erkennung eines auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugs, sowie von der Auswertevorrichtung betätigbare Mittel zur Ausgabe eines Warnsignals.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erkennung eines auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugs eine Kombination der Mittel zur Umfelderfassung mit mindestens einer der nachfolgenden Informationen – Fahrspurzuordnung einer Fahrgeschwindigkeitsregelungsvorrichtung, – Fahrspurerkennung eines bildgebenden Sensors, – digitale Straßenkarte mit darin enthaltenen Angaben über die Anzahl der Fahrspuren und deren Fahrtrichtungen im befahrenen Streckenabschnitt, – Telemetriedaten sind.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabe des Warnsignals.
Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine automatische Ausgabe eines Gegenverkehrwarnsignals an das entgegenkommende Fahrzeug.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenverkehrswarnsignal ein optisches und/oder akustisches Signal ist.
Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenverkehrswarnsignal ein von dem entgegenkommenden Fahrzeug empfang- und verarbeitbares elektromagnetisches Signal ist.
Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzliche Mittel zur Erkennung einer Kollisionsgefahr.
Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabe eines Steuersignals zur Betätigung eines oder mehrerer Stellglieder fahrzeugrelevanter Funktionen, insbesondere der Bremse und/oder der Lenkung und/oder des Antriebsstranges bei einer erkannten Kollisionsgefahr, anstelle des oder zusätzlich zu dem Warnsignal.
Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erkannten Kollisionsgefahr zu einem einstellbaren Zeitpunkt vor einer bevorstehenden Kollision und/oder einem einstellbaren Abstand zu einem auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug ein der aktuellen Fahrsituation angepasstes Manöver des letzten Augenblicks durch Betätigung eines oder mehrerer Stellglieder fahrzeugrelevanter Funktionen durchgeführt wird.
Verfahren zur Erkennung von auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugen, wobei Objekte im Umfeld des eigenen Kraftfahrzeugs erfasst werden und deren Relativgeschwindigkeit mit der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verglichen wird, wobei das Objekt als ein entgegenkommendes Fahrzeug erkannt wird, wenn die Relativgeschwindigkeit größer als die Eigengeschwindigkeit ist und der eigenen Fahrspur anhand einer oder mehrerer der nachfolgenden Informationen – Fahrspurzuordnung einer Fahrgeschwindigkeitsregelungsvorrichtung, – Fahrspurerkennung eines bildgebenden Sensors, – digitale Straßenkarte mit darin enthaltenen Angaben über die Anzahl der Fahrspuren und deren Fahrtrichtungen im befahrenen Streckenabschnitt, – Telemetriedaten zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen oder mehrere der zusätzlichen Verfahrensschritte – Warnung des Fahrers des eigenen Kraftfahrzeugs bei einem auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeug mittels eines Warnsignals, – Warnung des Gegenverkehrs durch ein Warnsignal, – Verzögerung des eigenen Kraftfahrzeugs, – Eingriff in die Fahrzeuglenkung und Lenkung des eigenen Kraftfahrzeugs an den Rand oder in einen anderen, sicheren Bereich der eigenen Fahrspur, – Durchführung eines automatischen Spurwechsels – einseitiges Einbremsen des Fahrzeugs zur Lenkung des eigenen Kraftfahrzeugs an den Rand oder in einen anderen, sicheren Bereich der eigenen Fahrspur, – Auslösen und/oder Vorkonditionieren der passiven Sicherheitsvorrichtungen des eigenen Kraftfahrzeugs, – Warnung des auf der eigenen Fahrspur entgegenkommenden Fahrzeugs, – sofern das eigene Kraftfahrzeug das überholende Fahrzeug ist, Beschleunigen und Einscheren.