DE102006008273A1 - Verfahren zur Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur eines Fahrzeugs und Fahrerassistenzsystem - Google Patents

Verfahren zur Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur eines Fahrzeugs und Fahrerassistenzsystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur (I, II) eines sich bewegenden Fahrzeugs (1), bei dem Radgeschwindigkeiten einer Mehrzahl an Rädern (11 bis 14) des Fahrzeugs (1) bestimmt werden und abhängig von diesen Radgeschwindigkeiten zumindest eine Fahrzeugzustandsgröße geschätzt wird, wobei, abhängig von der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße, die zukünftige Fahrspur (I, II) des Fahrzeugs (1) vorhergesagt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem.
  • Fahrerassistenzsysteme in Fahrzeugen sind in vielerlei Ausgestaltung bekannt. So sind beispielsweise Fahrerassistenzsysteme in Form von ACC(Adaptive Cruise Control)-Systemen, welche zur automatischen Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs ausgebildet sind, bekannt. Darüber hinaus sind beispielsweise auch Fahrerassistenzsysteme in Form von LDW(Lane Departure Warning)-Systemen bekannt, die Warnen, wenn ein Fahrzeug eine Fahrspur unbeabsichtigt verlässt oder ein derartiges Verlassen unmittelbar bevorsteht. Bei derartigen Fahrerassistenzsystemen ist die Vorhersage der eigenen Fahrspur beim zukünftigen Fortbewegen des Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung für die Qualität dieser Funktionen und nicht zuletzt auch der Sicherheit beim Betrieb des Fahrzeugs. Beispielsweise muss bei den oben genannten ACC-Systemen auf mehrspurigen Fahrbahnen eine Entscheidung getroffen werden, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug sich auf der eigenen oder einer benachbarten Spur befindet.
  • Um eine derartige Voraussage treffen zu können, wird beispielsweise bei ACC-Systemen ein zusätzlicher Sensor in Form eines Gierratensensors angeordnet, um die Drehung des Fahrzeugs um seine Hochachse zu erfassen. Dadurch kann die Gierrate bestimmt werden. Mittels dieser Informationen und der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit kann dann eine Vorhersage der zukünftigen eigenen Fahrspur des Fahrzeugs bestimmt werden.
  • Diese bekannten Systeme benötigen jedoch eine eigene Sensorik in Form eines Gierratensensors, um diese Informationen bereitstellen zu können. Dadurch werden die Systeme mit einem hohen Bauteilaufwand bereitgestellt, wodurch diese Systeme auch relativ kostenintensiv sind. Darüber hinaus ist bei der Ausgestaltung einer derartigen expliziten Sensorik in Form eines Gierratensensors die Vorhersage der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs relativ aufwändig zu bestimmen und die dafür erforderliche Zeitdauer ist relativ lang.
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem zu schaffen, mit welchem die Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur eines Fahrzeugs aufwandsarm und schnell durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Fahrerassistenzsystem, welches die Merkmale nach Patentanspruch 10 aufweist, gelöst.
  • Bei einem lösungsgemäßen Verfahren wird eine zukünftige Fahrspur eines sich bewegenden Fahrzeugs vorhergesagt. Dazu werden die momentanen Radgeschwindigkeiten einer Mehrzahl an Rädern des Fahrzeugs bestimmt. Abhängig von diesen Radgeschwindigkeiten wird zumindest eine Fahrzeugzustandsgröße geschätzt. Abhängig von der zumindest einen geschätzten Fahrzeugzustandsgröße wird dann die zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs vorhergesagt. Es kann somit das weitere Fortbewegen des Fahrzeugs unter der Annahme, dass sich die dafür zugrunde gelegte Fahrzeugzustandsgröße nicht ändert, sehr genau vorhergesagt werden. Für das Bestimmen dieser zukünftigen Fahrspur wird lediglich eine Mehrzahl an momentanen Radgeschwindigkeiten des Fahrzeugs benötigt, welche durch eine entsprechende Sensorik erfasst werden kann. Allein diese Informationen der momentanen Radgeschwindigkeiten reichen aus, um eine schnelle und aufwandsarme Bestimmung der zukünftigen Fahrspur gewährleisten zu können. Auch eine Mehrzahl an Fahrzeugzustandsgrößen kann abhängig von Radgeschwindigkeiten sehr genau geschätzt werden, wodurch der Aufwand zum Ermitteln dieser Fahrzeugzustandsgröße deutlich reduziert wird. Es ist bei dem lösungsgemäßen Verfahren somit nicht mehr erforderlich, einen separaten Gierratensensor bereitzustellen, welcher Informationen zum Bestimmen und Vorhersagen einer zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs liefert.
  • Vorzugsweise werden zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße Informationen eines Fahrdynamikreglungssystems des Fahrzeugs, insbesondere eines ESP(elektronisches Stabilitätsprogramm)-Systems, berücksichtigt. Dadurch kann die Güte der Vorhersage der zukünftigen Fahrspur verbessert werden. Der aktuelle dynamische Zustand des Fahrzeugs kann dadurch sehr präzise geschätzt werden, wodurch eine sehr genaue Vorhersage der eigenen zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs gewährleistet werden kann.
  • In bevorzugter Weise wird zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße der Lenkradwinkel eines Lenkrades des Fahrzeugs ermittelt und für die Bestimmung der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs herangezogen. Aus dem Lenkradwinkel und einer Übersetzung wird dann ein Lenkwinkel bestimmt, welcher in die Schätzung eingeht. Zusätzlich oder anstatt dem Lenkwinkel kann zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße auch eine Gierrate des Fahrzeugs ermittelt und für die Vorhersage der zukünftigen Fahrspur berücksichtigt werden. Der Lenkwinkel und die Gierrate können bevorzugt als Informationen des Fahrdynamikregelungssystems erhalten werden. Dadurch können Informationen eines ohnehin in einem modernen Fahrzeug vorhandenen Dynamikregelungssystems auch zur Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur eines sich bewegenden Fahrzeugs genutzt werden.
  • Vorzugsweise werden zum Bestimmen der Radgeschwindigkeiten unveränderbare Kenngrößen des Fahrzeugs berücksichtigt. Derartige fest vorgegebene Kenngrößen können beispielsweise ein Radstand des Fahrzeugs und/oder eine Spurbreite des Fahrzeugs und/oder das Leergewicht des Fahrzeugs sein.
  • Geschätzt werden die dynamischen Fahrzeugzustandsgrößen mit Hilfe eines Modells, das auch als Fahrzeugbeobachter ausge führt sein kann. Die Modellierung der eigenen Fahrdynamik des Fahrzeugs und damit die Kenntnis des eigenen Fahrzustands führt zu weniger falschen Vorhersagen und damit nicht zuletzt zu einer höheren Kundenakzeptanz und Kundenzufriedenheit dieser Fahrerassistenzsysteme. Durch die Einbeziehung derart fest vorgegebener Kenngrößen und der Bestimmung der Radgeschwindigkeiten kann die Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit sehr exakt erfolgen, wodurch auch die geschätzte Fahrzeugzustandsgröße und somit auch die vorhergesagte zukünftige Fahrspur genauer bestimmt werden kann.
  • Eine Schätzung eines Fahrbahnreibbeiwertes kann ebenfalls vorgesehen sein. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da Fahrerassistenzsysteme im Allgemeinen nicht im fahrdynamischen Grenzbereich eines Fahrzeugs eingesetzt werden bzw. die Funktionen dieser Fahrerassistenzsysteme in derartigen Grenzsituationen deaktiviert werden. In derartigen Situationen erfolgt dann ein Eingriff eines ABS(Antiblockiersystem)-Systems oder eines ASR(Antriebsschlupfregelung)-Systems oder eines ESP-Systems. All diese Systeme greifen jedoch nur in diesen Grenzsituationen ein und ermitteln selbst keine Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur bzw. benötigen für ihre Funktionsweise die Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur nicht.
  • Als Fahrzeugzustandsgrößen bzw. dynamische Kenngrößen des Fahrzeugs werden bevorzugt eine Längsgeschwindigkeit und/oder eine Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs geschätzt. In besonders vorteilhafter Weise werden als Fahrzeugzustandsgrößen ein Schwimmwinkel und/oder eine Gierrate und/oder eine Gierbeschleunigung geschätzt. Anhand der Radgeschwindigkeiten und gegebenenfalls zusätzlich durch Informationen eines Lenkradwinkels und/oder einer Gierrate wird eine oder mehrere dieser genannten Fahrzeugzustandsgrößen in exakter Weise geschätzt. Insbesondere die Kenntnis von Beschleunigungen ergeben den Vorteil, die Ursache der Bewegungsgleichungen zu kennen und nicht auf eine Integration dieser Glei chungen, beispielsweise der Beschleunigung, „warten" zu müssen. Genau dies ist jedoch bei den herkömmlichen Systemen, welche einen Gierratensensor aufweisen, der Fall. Bei dem lösungsgemäßen Verfahren ergibt sich somit ein deutlicher zeitlicher Vorteil, der die Aktion eines Fahrzeugführers, beispielsweise einen Lenkeingriff, schneller berücksichtigen kann.
  • Durch die Kenntnis des Schwimmwinkels kann auch die aktuelle Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ermittelt werden. Bisherige Fahrerassistenzsysteme, insbesondere ACC-Systeme, legen die Bewegungsrichtung auf eine Fahrzeuglängsachse fest. Tatsächlich nehmen Schwimmwinkel bei Fahrzeuggeschwindigkeiten über 100 km/h Werte von mehreren Grad an, da die meisten Fahrzeuge untersteuernd ausgelegt sind. So führt beispielsweise ein Schwimmwinkel von 1° in einer Entfernung von 100 m zu einem seitlichen Fehler von etwa 1,74 m. Was etwa einer vollständigen Breite eines Fahrzeugs entspricht.
  • Die Informationen der vorhergesagten Fahrspur werden vorzugsweise einem Fahrerassistenzsystem, insbesondere einem ACC-System und/oder einem LDW-System, bereitgestellt. Abhängig von der vorhergesagten zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs kann dann das Fahrerassistenzsystem eine Warnung für den Fahrzeugführer erzeugen oder gegebenenfalls sogar einen automatischen Eingriff in das Fahrverhalten des Fahrzeugs durchführen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug. Das Fahrerassistenzsystem umfasst Mittel, welche zum Erfassen von momentanen Radgeschwindigkeiten einer Mehrzahl von Rädern des Fahrzeugs ausgebildet sind. Des Weiteren weist das Fahrerassistenzsystem Mittel auf, mit welchen abhängig von zumindest den Radgeschwindigkeiten zumindest eine Fahrzeugzustandsgröße schätzbar ist. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem auch Mittel, mit welchen abhängig von der geschätzten Fahrzeugzustandsgröße die zukünftige Fahrspur vorhersagbar ist. Das lösungsgemäße Fahrerassistenz system ermöglicht somit in schneller und aufwandsarmer Weise eine sehr präzise Bestimmung eines zukünftigen Fortbewegens des Fahrzeugs unter der Annahme, dass sich die zugrunde gelegte Fahrzeugzustandsgröße innerhalb eines Messintervalls bzw. während einem relativ kleinem Zeitintervall im Wesentlichen nicht ändert. Das Fahrerassistenzsystem benötigt keinen Gierratensensor mehr, um eine genaue Bestimmung der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs zu ermöglichen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrerassistenzsystems ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine für ein Fahrzeug zugrunde gelegte Definition eines Koordinatensystems;
  • 2 eine Definition einer Gierrate im Koordinatensystem gemäß 1;
  • 3 eine Definition eines Schwimmwinkels des Fahrzeugs in einem Koordinatensystem gemäß 1;
  • 4 Darstellung von vorhergesagten zukünftigen Fahrspuren eines Fahrzeugs;
  • 5 Darstellung eines Fahrzustands eines Fahrzeugs und Einflussgrößen für die Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 6 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation, bei der sich ein Fahrzeug auf einer mehrspurigen Fahrbahn fortbewegt.
  • In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist in schematischer Weise in einer Draufsichtdarstellung ein Fahrzeug 1 gezeigt, welches vordere Räder 11 und 12 sowie hintere Räder 13 und 14 aufweist. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 15, welches im Ausführungsbeispiel als ACC-System ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Fahrzeug 1 ein Fahrdynamikregelungssystem auf, welches im Ausführungsbeispiel als ESP-System 16 ausgebildet ist. Das Fahrerassistenzsystem 15 ist zum Eingriff in das Fahrverhalten des Fahrzeugs 1 abhängig von einer vorhersagbaren zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1 ausgebildet. So umfasst das Fahrerassistenzsystem 15 Mittel, welche zum Erfassen von Radgeschwindigkeiten aller Räder 11 bis 14 des Fahrzeugs 1 ausgebildet sind. Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 15 Mittel, welche das Schätzen zumindest einer Fahrzeugzustandsgröße in Abhängigkeit zumindest von den Radgeschwindigkeiten der Räder 11 bis 14 ausgebildet sind. Des Weiteren weist das Fahrerassistenzsystem 15 auch Mittel auf, mit welchen abhängig von dieser geschätzten Fahrzeugzustandsgröße die zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs 1 bestimmbar bzw. vorhersagbar ist.
  • Um eine präzise Funktion des Fahrerassistenzsystems 15 gewährleisten zu können, ist eine zuverlässige Fahrspurprädiktion erforderlich. Um dafür erforderliche Fahrzeugzustandsgrößen anhand von Eingangsgrößen schätzen zu können, ist ein Koordinatensystem zu definieren, welches im Vorliegenden gemäß IS08855 definiert ist. Wie aus der Darstellung in 1 zu erkennen ist, befindet sich der Ursprung des Koordinatensystems in einem Schwerpunkt SP des Fahrzeugs 1. Die x-Achse zeigt in Fahrzeuglängsrichtung, die y-Achse zeigt nach links und die z-Achse erstreckt sich in vertikaler Richtung aus der Figurenebene heraus.
  • Zur Modellierung der Fahrdynamik des Fahrzeugs 1 im gegenwärtigen Fortbewegungszustand werden im Ausführungsbeispiel neben den momentanen Radgeschwindigkeiten aller Räder 11 bis 14 auch ein Lenkradwinkel und eine Gierrate berücksichtigt. Der Lenkradwinkel und die Gierrate werden dabei durch das ESP-System 16 ermittelt und als entsprechende Information für das Fahrerassistenzsystem 15 bereitgestellt.
  • Anhand der Radgeschwindigkeiten, des Lenkradwinkels und der Gierrate werden im Ausführungsbeispiel Fahrzeugzustandsgrößen bzw. dynamische Kenngrößen des Fahrzeugs geschätzt. Im Ausführungsbeispiel werden dabei eine Längsgeschwindigkeit und eine Quergeschwindigkeit sowie eine Längsbeschleunigung und eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1 geschätzt. Darüber hinaus werden auch ein Schwimmwinkel des Fahrzeugs 1 und eine Gierrate des Fahrzeugs 1 geschätzt. Anhand dieser Fahrzeugzustandsgrößen wird dann die zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs 1 vorhergesagt.
  • Die Gierrate, welche üblicherweise als ψ .[rad/s] bezeichnet wird, beschreibt die Drehrate des Fahrzeugs 1 um die z-Achse, wie dies in 2 dargestellt ist. Positive Gierraten treten dabei in Linkskurven auf und negative Gierraten treten in Rechtskurven auf.
  • Der Schwimmwinkel, üblicherweise als β[rad] bezeichnet, ist der Winkel zwischen einer Längsachse des Fahrzeugs 1, also der x-Achse, und der Richtung, die die Bahngeschwindigkeit
    Figure 00080001
    zeigt. Für den Schwimmwinkel gilt der Zusammenhang:
    Figure 00080002
  • VX bezeichnet die Komponente der Bahngeschwindigkeit in x-Richtung und Vy bezeichnet die Komponente der Bahngeschwindigkeit in y-Richtung. In 3 ist die Definition des Schwimmwinkels β gezeigt. Das Vorzeichen verhält sich äquivalent zur Gierrate ψ .. Der Schwimmwinkel β beschreibt die tatsächliche Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 bezogen auf seine Längsachse.
  • Die Ermittlung der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1 erfolgt unter der Voraussetzung, dass der Bewegungszustand des Fahrzeugs 1 zukünftig, das heißt innerhalb eines Messintervalls, im Wesentlichen unverändert bleibt. Aus der Gierrate ψ . und der Fahrzeuggeschwindigkeit wird der Radius R einer Kreisbahn berechnet, auf der sich das Fahrzeug 1 aktuell befindet. Der Radius dieser Kreisbahn bestimmt sich dabei wie folgt:
    Figure 00090001
  • Der Schwimmwinkel β, welcher die Bewegungsrichtung des Fahrzeugschwerpunktes SP beschreibt, steht orthogonal auf der vektoriellen Bahngeschwindigkeit, wodurch sich der folgende Zusammenhang ergibt: R →·v → = 0
  • In 4 ist der Einfluss des Schwimmwinkels β auf die Vorhersage der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1 dargestellt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit v wird dabei aus den momentanen Radgeschwindigkeiten der Räder 11 bis 14 ermittelt. Die Radgeschwindigkeiten der Räder 11 bis 14 werden unter Berücksichtigung von fest vorgegebenen Kenngrößen des Fahrzeugs bestimmt. Hierbei werden der Radstand, die Spurbreite und das Leergewicht des Fahrzeugs 1 berücksichtigt und die Raddrehzahl mittels einer Sensorik erfasst.
  • In der gezeigten Darstellung gemäß 4 ist das Fahrverhalten des Fahrzeugs 1 untersteuernd ausgelegt. Dies bedeutet, dass der Schwimmwinkel β entgegen dem nicht dargestellten Lenkwinkel des Fahrzeugs 1 orientiert ist.
  • In 4 bewegt sich das Fahrzeug 1 in einer Rechtskurve fort. Der Radius R dieser Kreisbahn wird über die Fahrzeugge schwindigkeit v und die Gierrate berechnet. Durch das zum Untersteuern hin ausgelegte Fahrwerk des Fahrzeugs 1 entsteht eine positive y-Komponente der Geschwindigkeit v, durch die das Fahrzeug 1 über die Vorderräder 11 und 12 quasi zum Kurvenäußeren „geschoben wird". Durch dieses „Schieben" über die Vorderräder 11 und 12 wird der Schwimmwinkel β für den Fahrer des Fahrzeugs 1 fühlbar. Jedoch treten auch in Kurvenfahrten, in denen die Auswirkungen des Schwimmwinkels β für den Fahrer noch nicht wahrnehmbar sind, nicht vernachlässigbare Schwimmwinkel β auf.
  • Für den Schwimmwinkel β treten bei üblicher Fahrweise typischerweise Werte bis zu etwa 5° auf. Bei der Vernachlässigung des Schwimmwinkels β ergibt sich im Vergleich zu einer Berücksichtigung eines Schwimmwinkels β von beispielsweise 3° ein lateraler Fehler bei der Vorhersage der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1 von etwa 5,23 m bei einer Objektdistanz von etwa 200 m. Dies ist bereits mehr als eine Fahrbahnbreite einer Autobahn, welche etwa 4 m beträgt. Daher erweist es sich als vorteilhaft, wenn zur Vorhersage der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1 insbesondere auch der Schwimmwinkel β als Fahrzeugzustandsgröße berücksichtigt wird.
  • In 4 sind zwei vorhergesagte zukünftige Fahrspuren I und II schematisch gezeigt. Bei der vorhergesagten zukünftigen Fahrspur I werden als Fahrzeugzustandsgrößen die Gierrate, der Schwimmwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit für die Bestimmung der zukünftigen Fahrspur I berücksichtigt.
  • Für die Vorhersage der Fahrspur II werden nur die Gierrate Y und die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 berücksichtigt. Wie zu erkennen ist, weichen die beiden Fahrspuren I und II voneinander ab. Die Berücksichtigung des Schwimmwinkels β ermöglicht somit nochmals eine Präzisierung der Vorhersage der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1.
  • In 5 sind die für die im Ausführungsbeispiel herangezogenen Größen zur Vorhersage der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1 nochmals schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 1 befindet sich in dieser Darstellung in seiner Fortbewegung auf einer Fahrt in einer Linkskurve, welche ausgehend von der zugrunde gelegten Kreisbahn mit dem Mittelpunkt M einen Radius R aufweist. Der Schwimmwinkel β und die Gierrate ψ des Fahrzeugs 1 sind ebenfalls dargestellt. Aus den vier Radgeschwindigkeiten der Räder 11 bis 14 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit v bestimmt, welche Komponenten in x-Richtung (vx) und y-Richtung (vy) aufweist. Für den Radius R wird der bereits oben dargestellte Zusammenhang, welcher dem Verhältnis aus dem Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der Gierrate entspricht, zugrunde gelegt. Unter der Annahme, dass D eine Bogenlänge einer vorhergesagten Entfernung darstellt, ergeben sich nachfolgend dargestellte Zusammenhänge. Für die Position des Fahrzeugs 1 im Abstand D gilt dann:
    Figure 00110001
  • Für kleine Schwimmwinkel β kann eine Näherung gemäß nachstehender Formel zugrunde gelegt werden:
    Figure 00110002
  • Ein sich ergebender Fehler bei einer Nichtbeachtung des Schwimmwinkels β beträgt:
    Figure 00110003
  • In 6 ist in schematischer Weise eine Verkehrssituation gezeigt, bei der sich das Fahrzeug 1 auf einer dreispurigen Fahrbahn in einer Linkskurve fortbewegt. Das Fahrzeug 1 be fährt dabei eine Mittelspur F1, auf der sich auch ein weiteres vorausfahrendes Fahrzeug 2 bewegt. Auf einer Fahrspur F2 bewegt sich ein Fahrzeug 3. Auf einer Fahrspur F3 bewegt sich ein weiteres Fahrzeug 4. Um ein sicheres Fortbewegen des Fahrzeugs 1 in der gezeigten Verkehrssituation ermöglichen zu können, kann die zukünftige Fahrspur des Fahrzeugs 1 vorhergesagt werden. Das Fahrerassistenzsystem 15 umfasst eine schematisch dargestellte Schätzeinheit 15a, welche das Schätzen von Fahrzeugzustandsgrößen abhängig von zumindest den vier momentanen Radgeschwindigkeiten der Räder 11 bis 14 ermöglicht. Eine weitere Einheit 15b ermöglicht dann anhand dieser Informationen über die geschätzten Fahrzeugzustandsgrößen ein Ermitteln der zukünftigen Fahrspur des Fahrzeugs 1 und somit das Fortbewegen des Fahrzeugs 1 unter der Annahme, dass sich diese Fahrzeugzustandsgrößen im Weiteren innerhalb eines kleinen Zeitintervalls nicht ändern. Das Fahrerassistenzsystem 15 kann dann anhand dieser vorhergesagten zukünftigen Fahrspur ermitteln, ob gegebenenfalls ein Zusammenstoßen mit den vorausfahrenden Fahrzeugen 2 bis 4 oder aber auch eine sonstige Gefährdung auftreten kann.
  • Im Ausführungsbeispiel werden die Fahrzeugzustandsgrößen durch das Fahrerassistenzsystem 15 selbst berechnet bzw. ermittelt. Es kann auch vorgesehen sein, dass diese Fahrzeugzustandsgrößen durch das ESP-System 16 bestimmt werden und dann die bereits bestimmten Fahrzeugzustandsgrößen als Informationen an das Fahrerassistenzsystem 15 übertragen werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Vorhersage einer zukünftigen Fahrspur (I, II) eines sich bewegenden Fahrzeugs (1), bei dem Radgeschwindigkeiten einer Mehrzahl an Rädern (11 bis 14) des Fahrzeugs (1) bestimmt werden und abhängig von diesen Radgeschwindigkeiten zumindest eine Fahrzeugzustandsgröße geschätzt wird, wobei abhängig von der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße die zukünftige Fahrspur (I, II) des Fahrzeugs vorhergesagt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße Informationen eines Fahrdynamikregelungssystems, insbesondere eines ESP-Systems (16), berücksichtigt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße der Lenkradwinkel ermittelt und herangezogen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße die Gierrate des Fahrzeugs (1) ermittelt und herangezogen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen der Radgeschwindigkeiten unveränderbare Kenngrößen des Fahrzeugs (1) berücksichtigt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als unveränderbare Kenngrößen ein Radstand des Fahrzeugs (1) und/oder eine Spurbreite des Fahrzeugs (1) und/oder das Leergewicht des Fahrzeugs (1) berücksichtigt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeugzustandsgröße eine Längsgeschwindigkeit und/oder eine Quergeschwindigkeit und/oder eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1) geschätzt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeugzustandsgröße ein Schwimmwinkel und/oder eine Gierrate geschätzt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen der vorhergesagten Fahrspur (I, II) des Fahrzeugs (1) für ein Fahrerassistenzsystem (15), insbesondere ein ACC-System und/oder ein LDW-System, bereitgestellt werden.
  10. Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug (1) mit – Mitteln, welche zum Erfassen von Radgeschwindigkeiten einer Mehrzahl an Rädern (11 bis 14) des Fahrzeugs (1) ausgebildet sind, – Mitteln, mit welchen abhängig zumindest von den Radgeschwindigkeiten zumindest eine Fahrzeugzustandsgröße geschätzt wird, und – Mitteln, mit welchen abhängig von der geschätzten Fahrzeugzustandsgröße die zukünftige Fahrspur (I, II) vorhersagbar ist.
  11. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße Informationen eines Fahrdynamikregelungssystems, insbesondere eines ESP-Systems (16), berücksichtigt werden.
  12. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße ein Lenkwinkel und/oder ein Lenkradwinkel des Fahrzeugs (1) berücksichtigt wird.
  13. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schätzen der zumindest einen Fahrzeugzustandsgröße die Gierrate des Fahrzeugs (1) berücksichtigt wird.
  14. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugzustandsgröße eine Längsgeschwindigkeit und/oder eine Quergeschwindigkeit und/oder eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1) ist.
  15. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugzustandsgröße ein Schwimmwinkel und/oder eine Gierrate und/oder eine Gierbeschleunigung ist.
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