DE102006012997A1

DE102006012997A1 - Verfahren und Fahrerunterstützungssystem zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102006012997A1
Application number: DE102006012997A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Fritz
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-09-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrerunterstützungssystem zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs (F) bei der Querführung des Fahrzeugs, bei dem eine Fahrspurerkennungseinheit (6) fahrspurverlaufsabhängigen Spurpositionsdaten (DL) bereitstellt, eine Objekterkennungseinheit (5) Objektpositionsdaten (DO) bereitstellt und eine Reglereinheit (1) aus den Spurpositionsdaten (DL) und Objektpositionsdaten (DO) eine Ersatzmessgröße (UF) berechnet, die die Position eines fiktiven Führungspunktes (A) bestimmt, dem das Fahrzeug (F) in einem vorgegebenen Abstand (x') nachgeführt werden soll. Bei der Berechnung der Ersatzmessgröße (UF) wird dabei eine datenindividuelle Gewichtung der Spurpositionsdaten (DL) und der Objektpositionsdaten (DO) in Abhängigkeit einer erfassten momentanen Fahrsituation, insbesondere in Abhängigkeit der Erkennbarkeit von Fahrspur und Objekten, und/oder in Abhängigkeit einer Fahrereingabe (E) vorgenommen. Hierdurch kann dynamisch in Abhängigkeit der Fahrsituation oder in Abhängigkeit des Fahrerwillens festgelegt werden, zu welchem Anteil die Querführung, basierend auf der Fahrspur, den Objekten folgen soll.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Fahrerunterstützungssystem zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Aus der EP 1 529 719 A2 ist ein Fahrerunterstützungssystem für ein Fahrzeug bekannt, das eine Spurerkennungseinheit zur Spurfolgeregelung und eine Objekterkennungseinheit zum Erkennen von vorausfahrenden Fremdfahrzeugen umfasst. Dabei wird anhand von Spurpositionsdaten, die von der der Spurerkennungseinheit bereitgestellt werden, eine Sollspur für die Querführung des Fahrzeugs bestimmt und die Spurpositionsdaten werden mit von der Objekterkennungseinheit bereitgestellten Objektpositionsdaten kombiniert, um beim Überholen eines Fremdfahrzeugs eine Verschiebung der Sollspur weg von dem überholten Fremdfahrzeug zu bewirken. Die Spurpositionsdaten und Objektpositionsdaten werden weiterhin miteinander kombiniert, um eine Zuordnung eines Fremdfahrzeugs zu einer Fahrspur vorzunehmen. Diese Zuordnung ermöglicht eine zuversichtliche Entscheidung, ob ein erkanntes Fremdfahrzeug für die Fahrzeugführung relevant ist oder als nicht relevantes Objekt ignoriert werden kann.

Problematisch ist hierbei jedoch, dass bei dichtem Verkehr die Sicht auf die Fahrspur durch vorausfahrende Fahrzeuge verdeckt werden kann, so dass in solchen Situationen eine Fahrspurerkennung nicht mehr möglich ist und die Fahrerunterstützung nicht angeboten werden kann.

Aus der DE 199 19 644 C2 ist ein weiteres Fahrerunterstützungssystem zur Querführung eines Fahrzeugs bekannt, das eine Objekterkennungseinheit umfasst, mit der ein vorausfahrendes Führungsfahrzeug detektiert wird und mit der der Abstand zu dem Führungsfahrzeug sowie dessen Richtungswinkel zur Längsachse des Fahrzeugs oder der laterale Abstand des Führungsfahrzeug zum Fahrzeug ermittelt werden, um aus diesen Daten ein Stellsignal zu generieren, durch das das Fahrzeug dem Führungsfahrzeug möglichst genau auf dessen Bahn nachgeführt wird. Diese Art der Fahrzeugnachfolgeführung wird auch als Objektquerfolgeregelung oder Deichselregelung bezeichnet, da das Fahrzeug dem Führungsfahrzeug folgt, als ob es mit diesem über eine fiktive Deichsel gekoppelt wäre.

Der wesentliche Nachteil des Deichselregelprinzips besteht darin, dass die Querabweichung des Fahrzeugs von der Spur des Führungsfahrzeugs nicht erfasst wird, so dass bei der Querregelung einer Fahrzeugkolonne durch Fehlerfortpflanzung eine Kolonneninstabilität entstehen kann, wenn das Deichselregelprinzip auch bei den vorausfahrenden Fahrzeugen angewendet wird. Nachteilig ist weiterhin, dass die Querverfolgung bei hohen Fahrgeschwindigkeiten aufgrund des dann notwendigerweise hohen Sicherheitsabstands zum Führungsfahrzeug ungenau ist, insbesondere bei stark gekrümmten Fahrbahnverläufen oder bei einem Spurwechsel des vorausfahrenden Führungsfahrzeugs.

Aus der DE 100 17 279 A1 ein gattungsgemäßes Fahrerunterstützungssystem bekannt, das eine Spurerkennungseinheit und eine Objekterkennungseinheit umfasst, bei dem in Abhängigkeit von systemseitig ermittelten Bedingungen und in Abhängigkeit von Parametern, die vom Fahrer eingegeben werden oder vom Fahrer abhängig sind, entschieden wird, ob eine automatische Querführung längs einer markierten Fahrspur, d.h. eine Spurfolgeregelung durchgeführt werden soll, ob eine automatische Querführung nach einem erkannten Führungsfahrzeug, d.h. eine Objektfolgeregelung, durchgeführt werden soll oder ob eine kombinierte Spurfolgeregelung und Objektfolgeregelung durchgeführt werden soll.

Der wesentliche Nachteil dieses Systems besteht darin, dass es sich automatisch ausschaltet, wenn die Fahrbahnmarkierungen durch vorausfahrende Fahrzeuge verdeckt werden und somit nicht mehr erkennbar sind. Das System ist somit gerade in dem häufig auftretenden dichten Verkehr nicht verfügbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs sowie ein Fahrerunterstützungssystem gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche anzugeben, die eine Querführungsassistenz mit hoher Zuverlässigkeiz und Verfügbarkeit gewährleisten.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs, werden der Verlauf einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur erfasst und fahrspurverlaufsabhängige Spurpositionsdaten für eine spurbasierte Querführung bereitgestellt und weiterhin Objekte im Umfeld des Fahrzeugs erfasst und Objektpositionsdaten für eine objektbasierte Querführung bereitgestellt. Aus den Spurpositionsdaten und Objektpositionsdaten wird eine Ersatzmessgröße berechnet, die die Position eines sich in einem vorgebbaren Führungsabstand vor dem Fahrzeug befindenden fiktiven Führungspunktes bestimmt, dem das Fahrzeug durch die Querführung nachgeführt werden soll. Bei der Berechnung der Ersatzmessgröße wird dabei eine datenindividuelle Gewichtung der Spurpositionsdaten und Objektpositionsdaten in Abhängigkeit von Priorisierungsdaten vorgenommen, wobei die Priorisierungsdaten in Abhängigkeit einer erfassten momentanen Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit einer Fahrereingabe bestimmt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert somit eine Spurfolgeführungsfunktion, bei der eine spurbasierte Querführung eines Fahrzeugs entsprechend dem Verlauf einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur durchführt wird, mit einer Objektquerführungsfunktion, bei der eine objektbasierte Querführung des Fahrzeugs entsprechend der Position von erkannten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs durchgeführt wird. Dabei wird grundsätzlich in Abhängigkeit der momentanen Fahrsituation eine der Führungsfunktionen durch eine Gewichtung gegenüber der anderen priorisiert und die angebotene Querführungsunterstützung somit dynamisch an die momentane Fahrsituation angepasst, wobei dem Fahrer alternativ oder zusätzlich die Möglichkeit geboten wird, diese Priorisierung durch eine Fahrereingabe zu variieren.

Vorzugsweise werden die Priorisierungsdaten in Abhängigkeit der Erkennbarkeit von Fahrspur und Objekten bestimmt. Die Erfassung der momentanen Fahrsituation basiert in diesem Fall auf einer Bewertung der Erkennbarkeit der Fahrspur und der Objekte, so dass die Priorisierungsdaten abhängig davon sind, ob gültige Spurpositionsdaten bzw. Objektpositionsdaten bereitgestellt worden sind.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird eines Klassifizierung der erkannten Objekte dahingehend vorgenommen, ob sie jeweils als Hindernisobjekt behandelt werden sollen, dem das Fahrzeug ausweichen soll, oder jeweils als Führungsobjekt behandelt werden sollen, dem das Fahrzeug folgen kann, und die Priorisierungsdaten werden in Abhängigkeit des Ergebnisses der Klassifizierung bestimmt. Die Objektquerführungsfunktion kann somit entsprechend der Klassifizierung der Objekte eine Objektquerfolgeführungsfunktion umfassen, bei der eine Querführung im Sinne einer Objektnachfolgeführung durchgeführt wird, und eine Objektausweichführungsfunktion umfassen, bei der eine Querführung im Sinne einer Hindernisausweichführung durchgeführt wird, wobei durch die Priorisierungsdaten festgelegt werden kann, zu welchem Anteil diese Führungsfunktionen einen Beitrag zur Querführung leisten sollen.

Insgesamt kann durch die Priorisierungsdaten somit festgelegt werden, zu welchem Anteil die Querführung auf einer Spurfolgeführung, einer Objektquerfolgeführung oder einer Objektausweichführung basieren soll, wobei innerhalb der Gruppe von Objekten aus einer Klasse festgelegt werden kann, zu welchem Anteil diese Objekte einen Beitrag zur Objektquerfolgeführung bzw. Objektausweichführung leisten sollen.

Somit ist es möglich, die Gewichtung derart durchzuführen, dass hierdurch eine Priorisierung zugunsten der auf den Spurpositionsdaten basierenden Querführung vorgenommen wird, wenn die vom Fahrzeug befahrene Fahrspur erkannt wird, und dass eine Priorisierung zugunsten der auf den Objektpositionsdaten basierenden Querführung vorgenommen wird, wenn die vom Fahrzeug befahrene Fahrspur nicht erkannt wird, weil beispielsweise die Sicht auf die Fahrspur durch ein vorausfahrendes Fahrzeug verdeckt ist. Damit kann die Querführungsassistenz auch im dichten Verkehr angeboten werden. Wenn Hindernisobjekte erkannt werden, kann die Priorisierung zugunsten der Objektpositionsdaten dieser Objekte verschoben werden, um ein Kollisionsrisiko zu reduzieren.

Vorzugsweise wird der Führungsabstand in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgegeben. Damit erreicht man eine dynamische Anpassung der Querführungsunterstützung an den momentanen Fahrzustand.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Ersatzmessgröße als Ersatzdeichselwinkel definiert, der einen Winkel zwischen einer Längsachse des Fahrzeugs und einer das Fahrzeug mit dem fiktiven Führungspunkt verbindenden Geraden darstellt. Die Querführung kann dann im Sinne einer Deichselregelung auf den fiktiven Führungspunkt durchgeführt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Ersatzmessgröße als Ersatzquerabstand definiert, der den Abstand zwischen der Längsachse des Fahrzeugs und dem fiktiven Führungspunkt darstellt.

Vorzugsweise werden in Abhängigkeit der Priorisierungsdaten ein Toleranzbereich für eine zulässige Abweichung der Bewegungsbahn des Fahrzeugs von der Bewegungsbahn des fiktiven Führungspunktes bestimmt und die Querführungsunterstützung erst angeboten, wenn das Fahrzeug den Toleranzbereich verlässt. Damit ist es möglich, den Unterstützungsgrad der Querführung dynamisch an die Fahrsituation anzupassen. Beispielsweise kann der Toleranzbereich in Situationen, in denen die Querführung im Wesentlichen auf den Spurpositionsdaten oder auf den Objektpositionsdaten von Hindernisobjekten beruht, geringer gewählt werden als in Situationen, in denen die Querführung im Wesentlichen auf den Objektpositionsdaten von Führungsobjekten beruht.

Der Toleranzbereich wird vorzugsweise zusätzlich in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs variiert, beispielsweise mit abnehmender Geschwindigkeit reduziert.

Vorzugsweise wird die Querführung dadurch bewirkt, dass ein automatischer Stelleingriff zur Korrektur oder Regelung der Querbewegung des Fahrzeugs (F) durchgeführt wird, oder dass eine Lenkanweisung an den Fahrer ausgegeben wird, um ihn zur Durchführung eines manuellen Stelleingriffs zu. veranlassen, oder dass diese Maßnahmen miteinander kombiniert werden. Es ist dabei selbstverständlich denkbar, in verschiedenen Eskalationsstufen zunächst die Lenkanweisung an den Fahrer auszugeben, beispielsweise in Form von einer akustischen, optischen oder haptischen Warnung, und erst anschließend den automatischen Stelleingriff durchzuführen.

Das erfindungsgemäße Fahrerunterstützungssystem zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs umfasst eine Spurerkennungseinheit zur Erfassung des Verlaufs einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur und zur Bereitstellung von fahrspurverlaufsabhängigen Spurpositionsdaten, eine Objekterkennungseinheit zur Erkennung von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs und zur Bereitstellung von Objektpositionsdaten, eine Reglereinheit zur Bereitstellung eines Stellsignals für die Querführung des Fahrzeugs sowie eine Priorisierungseinheit zur Bereitstellung von datenindividuellen Priorisierungsdaten in Abhängigkeit einer erkannten momentanen Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit einer Fahrereingabe, wobei die Reglereinheit eingerichtet ist, in Abhängigkeit der Priorisierungsdaten eine Gewichtung der Beiträge der Spurpositionsdaten und Objektpositionsdaten zur Querführung des Fahrzeugs vorzunehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Fahrerunterstützungssystems;
2 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation;
3 ein Zeitdiagramm zur Darstellung der zeitlichen Funktionsweise des Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Fahrerunterstützungssystem umfasst gemäß 1 eine Reglereinheit 1, eine Priorisierungseinheit 4, eine Objekterkennungseinheit 5, eine Spurerkennungseinheit 6, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 7 und eine Fahrzustandserfassungseinheit 8. Die Reglereinheit 1 umfasst ihrerseits eine Fusionseinheit 2 und eine Stellsignalbestimmungseinheit 3.
Die Objekterkennungseinheit 5 detektiert Objekte im Umfeld des Fahrzeugs und ermittelt für die erfassten Objekte Objektpositionsdaten DO als Maß für die relative Position der Objekte bezüglich des Fahrzeugs. Sie wertet hierzu Sensorsignale aus, die sie von einer in der Figur nicht gezeigten Umgebungserfassungseinheit erhält, beispielsweise von einem Bildaufnahmesystem, einem Radarsystem, einem Laserscannsystem oder einer Kombination von solchen Systemen. Denkbar ist auch eine satellitengestützte Positionsbestimmung der einzelnen Fahrzeuge und eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, durch die einzelnen Fahrzeuge sich gegenseitig über ihre Position informieren. Das mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattete Fahrzeug kann somit aus den ihm übermittelten Positionsdaten der anderen Fahrzeuge die zu diesen Fahrzeugen zugehörigen Objektpositionsdaten ermitteln.
Die Priorisierungseinheit 4 entscheidet weiterhin, ob die erkannten Objekte Hindernisse darstellen, denen das Fahrzeug ausweichen muss, oder Führungsobjekte darstellen, denen das Fahrzeug folgen kann, und klassifiziert die Objekte entsprechend jeweils als Hindernisobjekt bzw. Führungsobjekt. Als Hindernisobjekte werden insbesondere stehende oder sich im Vergleich zum Fahrzeug F langsam bewegende Objekte betrachtet.
Die Objekterkennungseinheit 5 erzeugt weiterhin Objektvalidierungsdaten QO, die den erkannten Objekten zugeordnet sind und die angeben, ob das jeweilige Objekt von der Objekterkennungseinheit 5 mit einer geforderten Sicherheit und Güte erkannt und als gültig beurteilt worden ist. Die Objektvalidierungsdaten QO beinhalten zudem Informationen über die Klassifizierung der Objekte als Hindernisobjekt oder Führungsobjekt und sie kennen auch Qualitätsdaten über die Qualität der Objekterkennung beinhalten oder Daten über bestimmte Merkmale der erkannten Objekte, beispielsweise über Objektabmessungen, beinhalten.
Die Spurerkennungseinheit 6 wertet ebenfalls die Signale der in der Figur nicht gezeigten Umgebungserfassungseinheit aus, um durch Bildverarbeitung der von einem Bildaufnahmesystem aufgenommenen Bilder Fahrspurbegrenzungen oder Fahrspurmarkierungen zu erkennen und Spurpositionsdaten DL als Maß für die relative Position des Fahrzeugs bezüglich der Fahrspur zu erzeugen. Die Fahrspur kann aber auch mittels eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystem und einer digitalen Straßenkarte erkannt werden oder über eine in der Straße oder am Straßenrand zur Spurerkennung vorgesehene Infrastruktur erkannt werden, beispielsweise über Baken, Magnetnägel oder Leitkabel.
Die Spurerkennungseinheit 6 erzeugt weiterhin Spurvalidierungsdaten QL, die angeben, ob die Fahrspur mit einer geforderten Sicherheit und Güte erkannt und als gültig beurteilt worden ist. Die Spurvalidierungsdaten QL können auch Qualitätsdaten über die Qualität der Spurerkennung beinhalten oder Daten über bestimmte Merkmale der Fahrspur, beispielsweise über die Spurbreite oder Breite der Spurmarkierungen, beinhalten.
Die Objektpositionsdaten DO und Spurpositionsdaten DL werden der Fusionseinheit 2 zugeführt und die Objektvalidierungsdaten QO sowie die Spurvalidierungsdaten QL werden der Priorisierungseinheit 4 zugeführt. Der Priorisierungseinheit 4 werden weiterhin Fahrzustandsdaten Z zugeführt, die von der Fahrzustandserfassungseinheit 8 bereitgestellt werden, sowie Eingabedaten E, die vom Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 7 eingegeben werden.
Die Fahrzustandsdaten Z umfassen zumindest aktuelle Geschwindigkeitsdaten des Fahrzeugs, können aber auch weitere Daten des Fahrzeugs umfassen, insbesondere Beschleunigungsdaten.
Die Priorisierungseinheit 4 generiert aus den ihr zugeführten Daten QL, QO, Z, E Priorisierungsdaten P. Diese werden der Fusionseinheit 2 zugeführt und stellen eine Maßzahl dar, die angibt, welche der Objektpositionsdaten DO und Spurdaten DL oder der hieraus abgeleiteten Signale bei der Querführung priorisiert werden sollen und wie stark diese Priorisierung sein soll, d.h. in welchem Verhältnis zueinander die Spurpositionsdaten DL und Objektpositionsdaten DO bei der Festlegung einer die gewünschte Bewegungsbahn des Fahrzeugs repräsentierenden Solltrajektorie berücksichtigt werden sollen. Die Priorisierung erfolgt dynamisch in Abhängigkeit der momentanen Fahrsituation, da die Priorisierungsdaten P von der Erkennbarkeit der Fahrspur und der ggf. vorausfahrenden Fahrzeugen sowie von den Fahrzustandsdaten Z abhängig sind. So wird in Situationen, in denen nur Spurdaten DL verfügbar sind, eine reine Spurfolgeführung auf die Fahrspur durchgeführt, und in Situationen in denen nur Objektpositionsdaten DO verfügbar sind, eine eine objektbasierte Querführung durchgeführt. Sind sowohl Spurpositionsdaten DL als auch Objektpositionsdaten DO verfügbar, wird entsprechend der Priorisierung zum Teil auf die Fahrspur und zum Teil auf die Objekte geregelt. Die Priorisierung kann darüber hinaus vom Fahrer über die Fahrereingabe E modifiziert werden. Die Priorisierungseinheit 4 kann weiterhin eine Rückmeldung an die Mensch-Maschine- Schnittstelle 7 geben, um den Fahrer über die momentane Priorisierungssituation zu informieren.
Die Fusionseinheit 2 führt nach Maßgabe der Priorisierungsdaten P eine Gewichtung der Objektpositionsdaten DO und Spurpositionsdaten. DL oder eine Gewichtung von aus diesen Daten abgeleiteten Signalen durch und liefert als Ergebnis dieser Gewichtung ein fusioniertes Signal UF. Dieses fusionierte Signal UF stellt eine Ersatzmessgröße dar, die die Position eines fiktiven Führungspunktes festlegt, der sich in einem in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgegebenen Führungsabstand vor dem Fahrzeug befindet und sich bei einer Bewegung des Fahrzeugs unter Einhaltung des Führungsabstands vor dem Fahrzeug fortbewegt. Aufgabe der Querführung ist es nun, das Fahrzeug in seiner Querbewegung dem fiktiven Führungspunkt nachzuführen. Die Bewegungsbahn des fiktiven Führungspunktes definiert somit die gewünschte Solltrajektorie für die Querführung des Fahrzeugs.
Das fusionierte Signal UF wird der Stellsignalbestimmungseinheit 3 zugeführt, die hieraus ein Stellsignal US generiert. Das Stellsignal US wirkt auf eine in der Figur nicht gezeigte Lenkanlage, Bremsanlage oder Federungsanlage des Fahrzeugs und bewirkt eine Quersteuerung des Fahrzeugs durch Steuerung des Lenkwinkels der lenkbaren Räder des Fahrzeugs oder durch eine Lenkbremsung aufgrund einer gezielten Einzelradbremsung oder aufgrund einer Steuerung der Vorspur des Fahrzeugs, die aus der Steuerung der Federungsanlage und der hieraus bedingten Steuerung der Radaufstandskräfte resultiert. Das Stellsignal US bewirkt demnach einen automatischen Stelleingriff zur Durchführung einer einfachen Kurskorrektur in Richtung der Solltrajektorie oder zur Durchführung einer Kursregelung auf die Solltrajektorie. Es kann aber auch die Ausgabe einer Lenkanweisung an den Fahrer auslösen, beispielsweise in Form von einer akustischen, optischen oder haptischen Warnung, durch die der Fahrer angewiesen wird, einen manuellen Stelleingriff zur Richtungsänderung vorzunehmen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in verschiedenen Eskalationsstufen zunächst die Ausgabe der Lenkanweisung ausgelöst wird und dann erst ein automatischer Stelleingriff zur Kurskorrektur und/oder Kursregelung ausgelöst wird.
Unter Querführung wird somit sowohl die Durchführung eines automatischen Stelleingriffs als auch die Ausgabe einer Lenkanweisung an den Fahrer für einen manuellen Stelleingriff oder die Kombination von solchen Maßnahmen verstanden.
Die Umsetzung des fusionierten Signals UF in das Stellsignal US erfolgt in Abhängigkeit der von der Fahrsituation und der Fahrereingabe E abhängigen Priorisierungsdaten P. Damit ist es möglich den Unterstützungsgrad der Querführung an die Fahrsituation und an den über die Fahrereigabe E geäußerten Fahrerwunsch anzupassen. Beispielsweise kann auf diese Weise ein Toleranzbereich für eine zulässige Abweichung der Bewegungsbahn des Fahrzeugs von der Solltrajektorie definiert werden, und die Querführungsunterstützung erst bei Überschreitung des Toleranzbereichs angeboten werden. Bei einem engen Toleranzbereich erhält man somit eine schnell wirkende, harte Unterstützung und bei einem breiten Toleranzbereich eine langsam wirkende, weiche Unterstützung. Durch die Definition des Toleranzbereichs in Abhängigkeit der Priorisierungsdaten P erreicht man eine dynamische Anpassung des Unterstützungsgrads an die momentane Fahrsituation. So ist es möglich, in Situationen, in denen Querführung aufgrund der Priorisierung im Wesentlichen auf den Spurpositionsdaten DL beruht, eine harte Unterstützung anzubieten, und im Gegenzug in Situationen, in denen die Regelung im Wesentlichen auf den Objektpositionsdaten DO beruht, eine weiche Unterstützung anzubieten. Die dynamische Anpassung kann zudem durch eine Anpassung des Toleranzbereichs an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht werden. Beispielsweise kann der Toleranzbereich mit abnehmender Geschwindigkeit reduziert werden, so dass man bei geringen Geschwindigkeiten eine härtere Unterstützung erhält als bei hohen Geschwindigkeiten. Der Fahrer muss dann bei hohen Geschwindigkeiten aktiver lenken als bei niedrigen Geschwindigkeiten und wird somit in den für den Fahrer anstrengenden Situationen mit dichtem Verkehr stärker entlastet als in Situationen leichtem Verkehr. Zudem ist es möglich, den Toleranzbereich an die Spurbreite anzupassen, so dass die Querführungsunterstützung in engen Straßenabschnitten, wie sie beispielsweise in Baustellenbereichen vorkommen, früher angeboten wird als in breiten Straßenabschnitten.
Über die Priorisierungsdaten P lässt sich somit nicht nur das Regelziel, d.h. die Bewegungsbahn des Fahrzeugs, sondern auch das Regelverhalten der Querführung beeinflussen.
Die Funktionsweise des Fahrerassistenzsystems lässt sich am besten anhand der in 2 dargestellten Fahrsituation beschreiben.
2 zeigt das mit dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ausgestattete Fahrzeug F, vier von der Objekterkennungseinheit 5 erkannte Objekte F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3 beispielsweise vorausfahrende Fahrzeuge oder Hindernisse, eine spurdatenbasierte Sollspur LS, die den Verlauf der von der Spurerkennungseinheit 6 erkannten Fahrspur repräsentiert, eine prioritätengesteuerte Ersatztrajektorie PS, die aus der in Abhängigkeit der Priorisierungsdaten P vorgenommenen Gewichtung der Spurpositionsdaten und Objektpositionsdaten resultiert und eine Solltrajektorie darstellt, entlang der das Fahrzeug F bewegt werden soll, einen in einem vorgegebenen Längsabstand x_L vor dem Fahrzeug F auf der Sollspur LS liegenden Vorausschaupunkt L und einen in einem vorgegebenen Führungsabstand x' vor dem Fahrzeug auf der Ersatztrajektorie PS liegenden fiktiven Führungspunkt A. In der Figur sind weiterhin eingetragen: die Längsabstände x_j, x_j+1 des Fahrzeugs F zu jeweils einem Objektmesspunkt O_j, O_j+1 an den Objekten F_j bzw. F_j+1, der vorgegebene Längsabstand x_L des Fahrzeugs F zu dem Vorausschaupunkt L, der vorgegebene Führungsabstand x' des Fahrzeugs F zum Führungspunkt A, die Querabstände y_j, y_j+1 des Fahrzeugs F zu den Objektmesspunkten O_j bzw. O_j+1, der Querabstand y_L des Fahrzeugs F' zu dem Vorausschaupunkt L, die Abstände d_j, d_j+1, d_j+3, d_j+3, d_L, d_A des Fahrzeugs F zu den Objektmesspunkten O_j, O_j+1, O_j+2, O_j+3 bzw. zu dem Vorausschaupunkt L bzw. zu dem Führungspunkt A, der Tangentialabstand y_L0 zu der spurdatenbasierten Sollspur LS, der Gierwinkel ΔΨ_L des Fahrzeugs F relativ zur einer Tangenten TS der Sollspur LS in einem dem Fahrzeug F am nächsten liegenden Punkt T, ein Querversatz Δy_j und Δy_j+1 zum Objektmesspunkt O_j bzw. O_j+1, ein Querversatz Δy_L zum Vorausschaupunkt L, Ersatzquerabstände y'_j, y'_j+1, y'_L zu den Objektmesspunkten O_j bzw. O_j+1 bzw. zum Vorausschaupunkt L und die Richtungswinkel μ_j, μ_j+1, μ_j+2, μ_j+3, μ_L, μ' zwischen den Strecken d_j bzw. d_j+1 bzw. d_j+2 bzw. d_j+3 bzw. d_L bzw. d_A und der Fahrzeuglängsachse Fx. Die Richtungswinkel μ_j, μ_j+1, μ_j+2, μ_j+3, und μ_L werden nachfolgend als Deichselwinkel und der Winkel μ' als Ersatzdeichselwinkel bezeichnet. Die auf das Fahrzeug F bezogenen Abstände beziehen sich jeweils auf einen vorgegebenen Bezugspunkt des Fahrzeugs F, beispielsweise auf den Fahrzeugschwerpunkt.
Durch den Querversatz Δy_j, Δy_j+1, Δy_j+2, Δy_j+3, Δy_L zu den Objektmesspunkten O_j ... O_j+3 und dem Vorausschaupunkt L kann bei der Querführung ein bestimmter Offset zu dem jeweiligen Objekt F_j bzw. zu der Sollspur LS eingehalten werden. Der jeweilige Querversatz kann fest vorgegeben sein, er kann aber auch in Abhängigkeit der Fahrsituation dynamisch vorgegeben werden, beispielsweise in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs F oder in Abhängigkeit der erfassten Breite der Objekte F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3 oder der Fahrspur LS, und sie können zusätzlich oder alternativ auch vom Fahrer vorgegeben oder variiert werden, so dass der Fahrer mitbestimmen kann, welcher Offset bei der Querführung eingehalten werden soll.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ermittelt die Spurerkennungseinheit 6 den Querabstand y_L des im Abstand x_L vor dem Fahrzeug F liegenden Vorausschaupunkts L und gibt die Abstände x_L und y_L als Spurpositionsdaten DL aus. Die Objekterkennungseinheit 5 ermittelt für jedes erkannte Objekt F_j mit dem Objektindex j = 1, ... N den zugehörigen Längs- und Querabstand x_j bzw. y_j und gibt diese Daten als Objektpositionsdaten DO aus.
Die Priorisierungseinheit 4 erhält von der Objekterkennungseinheit 5 Informationen darüber, welches der Objekte F_j als Hindernisobjekt und welches als Führungsobjekt klassifiziert worden ist. Sie entscheidet, zu welchem Anteil die Sollspur LS, die Gruppe der Führungsobjekte und die Gruppe der Hindernisobjekte bei der Querführung jeweils berücksichtigt werden sollen und ordnet dementsprechend der Fahrspur LS ein Spurprioritätsmaß P_L zu, der Gruppe der Führungsobjekte ein Objektführungsprioritätsmaß P_LV zu und der Gruppe von Hindernisobjekten ein Objektausweichprioritätsmaß P_OV zu. Die Priorisierungseinheit 4 entscheidet weiterhin, zu welchem Anteil die einzelnen Objekte aus der Gruppe der Führungsobjekte bzw. der Hindernisobjekte einen Beitrag zur Objektfolgeführung bzw. Objektausweichführung leisten sollen und ordnet dementsprechend jedem Objekt F_j ein individuelles Objektprioritätsmaß P_j zu und gibt sämtliche Prioritätsmaße als Prioritätsdaten P aus. Wie bereits erwähnt erfolgt die Vorgabe der Prioritätsmaße dynamisch in Abhängigkeit der Fahrsituation, insbesondere in Abhängigkeit der Erkennbarkeit der Fahrspur und der Objekte, in Abhängigkeit des Fahrzustands und in Abhängigkeit des vom Fahrer über die Fahrereingabe E angezeigten Fahrerwunsches.
Die Fusionseinheit 2 ordnet dem Spurprioritätsmaß P_L einen Spurgewichtungsfaktor K_L = K_L(P_L) sowie optional einen Dämpfungsfaktor K_D,L zu und jedem Objektpriorisierungsmaß P_j mit j = 1 ... N einen Objektgewichtungsfaktor K_O,j = K_O,j(P_j) sowie optional einen Dämpfungsfaktor K_D,j zu. Diese Zuordnung erfolgt nach einer in der Fusionseinheit 2 hinterlegten Vorschrift. Die Dämpfungsfaktoren K_D,j, K_D,L stellen Zeitkonstanten dar und werden in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs F vorgegeben.
Wenn M der N erkannten Objekte F_j als Führungsobjekte und die übrigen N-M Objekte als Hindernisobjekte klassifiziert werden und die Führungsobjekte mit den Objektindizes j = 1, ..., M und die Hindernisobjekte mit den Objektindizes j = M + 1, ..., N indiziert werden, kann der Objektgewichtungsfaktor K_O,j des Objektes F_j mit dem Objektindex j wie folgt berechnet werden:
wobei P_L für das Spurprioritätsmaß steht, P_LV für das Objektführungsprioritätsmaß steht, P_OV für das Objektausweichprioritätsmaß steht und P_j für das Objektprioritätsmaß steht. Das negative Vorzeichen bei den Objektgewichtungsfaktoren K_O,j der Hindernisobjekte zeigt an, dass diese Objekte eine abstoßende Wirkung auf die Ersatztrajektorie PS haben, so dass diese Objekte umfahren werden. Ein solches Umfahren zur Vermeidung einer Querkollision kann in Abhängigkeit der Fahrsituation wichtig sein, insbesondere wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs F größer ist als jene des betreffenden Objekts F_j.
Der Spurgewichtungsfaktor lässt sich analog zu den Objektgewichtungsfaktoren beispielsweise wie folgt berechnen:
Die Fusionseinheit 2 berechnet für den Vorausschaupunkt L den Ersatzquerabstand y'_L und für jeden mit dem Objektindex j = 1, ... N indizierten Objektmesspunkt O_j den Ersatzquerabstand y'_j gemäß den Gleichungen y'L = YL – ΔyL,und y'j = yj – Δyj,wobei der jeweilige Querversatz Δy_L bzw. Δy_j fest vorgegeben sein kann oder, wie erwähnt, in Abhängigkeit der Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit einer Fahrereingabe vorgegeben wird. Mit diesen Ersatzquerabständen y'_L, y'_j und den ermittelten Gewichtungsfaktoren K_L, K_O,j und Dämpfungsfaktoren K_D,L, K_D,j berechnet die Fusionseinheit 2 dann einen resultierenden Ersatzdeichselwinkel μ' gemäß der Gleichung
Der Term d'y_L/dt kann in dieser Gleichung in guter Näherung weiter vereinfacht werden zu
wobei v für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs F steht.
Der Ersatzdeichselwinkel μ' bestimmt die Position des sich im vorgegebenen Führungsabstand x' vor dem Fahrzeug F befindenden fiktiven Führungspunktes A. Bei einer Bewegung des Fahrzeugs F wird der Führungspunkt A unter Einhaltung des Führungsabstands x' mitgeführt und bewegt sich dabei entlang einer Bewegungsbahn, die in 2 gestrichelt dargestellt ist und als Ersatztrajektorie PS bezeichnet ist. Der Ersatzdeichselwinkel μ' bestimmt somit den Verlauf der Ersatztrajektorie PS, welche, wie bereits ausgeführt, die Solltrajektorie für die Querführung darstellt.
Der Ersatzdeichselwinkel μ' wird als fusioniertes Signal UF an die Stellsignalbestimmungseinheit 3 ausgegeben, die daraufhin hieraus das die Querbewegung steuernde oder die Ausgabe einer Lenkanweisung auslösende Stellsignal US generiert. Der Zusammenhang zwischen dem Ersatzdeichselwinkel μ' und dem Stellsignal US ist der gleiche wie bei einer herkömmlichen, auf ein einziges Objekt bezogenen Deichselregelung. Es gilt demnach US = fkt·μ', wobei fkt einen Multiplikator darstellt, der von Geometriedaten und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs F abhängig sein kann, wie dies in der eingangs erwähnten DE 199 19 644 C2 im Detail beschrieben ist.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird in der Fusionseinheit 2 anstelle des Ersatzdeichselwinkels μ' ein Ersatzquerabstand y' wie folgt berechnet:
Der so ermittelte Ersatzquerabstand y' bestimmt ebenso wie der Ersatzdeichselwinkel μ' die Position des fiktiven Führungspunktes A und somit den Verlauf der der Querführung als Solltrajektorie zugrunde gelegten Ersatztrajektorie PS.
Der Ersatzquerabstand y' wird dann als fusioniertes Signal UF an die Stellsignalbestimmungseinheit 3 ausgegeben, die daraufhin hieraus das Stellsignal US generiert. Das Stellsignal US kann beispielsweise mit einem einfachen Spurregler gemäß der Gleichung
generiert werden, wobei K₁(v), K₂(v) geschwindigkeitsabhängige Regelparameter darstellen.
3 zeigt den zeitlichen Verlauf von zwei Objektgewichtungsfaktoren K_O,1 = K_O,1(P₁), K_O,2 = K_O,2(P₂) und des Spurgewichtungsfaktors K_L = K_L(P_L) für eine typische Verkehrssituation. Die Gewichtungsfaktoren K_O,1, K_O,2 K_L können in Abhängigkeit des jeweiligen Priorisierungsmaßes P₁, P₂, P_L, Werte zwischen –1 und +1 annehmen.
So nimmt der Spurgewichtungsfaktors K_L in einem ersten Zeitbereich ➀ den Wert 1 an, während die beiden Objektgewichtungsfaktoren K_O,1, K_O,2 den Wert 0 annehmen. Demnach wird in diesem Zeitbereich eine reine spurdatenbasierte Spurfolgeregelung durchgeführt, d.h. die Objektdaten der beiden Objekte bleiben unberücksichtigt. In einem zweiten Zeitbereich ❸ fällt der Spurgewichtungsfaktor K_L allmählich auf den Wert 0 ab, während der Objektgewichtungsfaktor K_O,1 des ersten Objekts allmählich von dem Wert 0 auf den Wert 1 ansteigt. Der Objektgewichtungsfaktor K_O,2 des zweiten Objekts bleibt unverändert. In diesem Zeitbereich wird eine kombinierte Spurfolgeregelung und Objektquerfolgeregelung auf das erste Objekt vorgenommen. Im dritten Zeitbereich ➂ fällt der Objektgewichtungsfaktor K_O,1 des ersten Objekts leicht ab und der Objektgewichtungsfaktor K_O,2 steigt im Gegenzug leicht an, so dass eine kombinierte Objektquerfolgeregelung auf beide Objekte vorgenommen wird. Im vierten Zeitbereich ➃ steigt der Spurgewichtungsfaktor K_L an, der Objektgewichtungsfaktor K_O,1 des ersten Objekts fällt auf negative Werte ab und der Objektgewichtungsfaktor K_O,2 des zweiten Objekts bleibt im Wesentlichen unverändert. In diesem Bereich wird eine kombinierte Spurfolgeregelung und Objektquerfolgeregelung bezüglich des zweiten Objekts sowie Ausweichregelung bezüglich des ersten Objekts vorgenommen. Im fünften Zeitbereich ➄ behält der Spurgewichtungsfaktor K_L einen positiven Wert, während die beiden Objektgewichtungsfaktoren K_O,1, K_O,2 negative Werte annehmen. In diesem Bereich wird somit eine kombinierte Spurfolgeregelung und Ausweichregelung bezüglich der beiden Objekte vorgenommen. Im sechsten Zeitbereich ➅ nimmt der Spurgewichtungsfaktor K_L wieder den Wert 0 an und die beiden Objektgewichtungsfaktoren K_O,1, K_O,2 nehmen negative Werte an, d.h. es wird eine reine Ausweichregelung bezüglich der beiden Objekte vorgenommen. Im siebenten Zeitbereich ➆ nehmen der Spurgewichtungsfaktor K_L und der Objektgewichtungsfaktor K_O,1 des ersten Objekts jeweils den Wert 0 an und der Objektgewichtungsfaktor K_O,2 des zweiten Objekts nimmt einen negativen Wert an. In diesem Zeitbereich wird somit eine reine Ausweichregelung bezüglich des zweiten Objekts vorgenommen. Im achten Zeitbereich ➇ nehmen der Spurgewichtungsfaktor K_L und der Objektgewichtungsfaktor K_O,2 des zweiten Objekts jeweils den Wert 0 an und der Objektgewichtungsfaktor K_O,1 des ersten Objekts nimmt einen positiven Wert an, so dass in diesem Bereich eine reine Objektquerfolgeregelung bezogen auf das erste Objekt vorgenommen wird. Im neunten Zeitbereich ➈ nimmt der Spurgewichtungsfaktor K_L wiederum einen positiven Wert an, während die beiden Objektgewichtungsfaktoren K_O,1, K_O,2 jeweils den Wert 0 annehmen. Es wird demnach eine reine Spurfolgeregelung durchgeführt.
Wesentlich ist bei den beiden Ausführungsbeispielen, dass in der Fusionseinheit 2 Messdaten zu einer Ersatzmessgröße μ', y' fusioniert werden, welche den Verlauf einer Solltrajektorie PS für die Querführung bestimmt und der Querführung zugrunde gelegt wird, wobei die Querführung sowohl die Durchführung eines automatischen Stelleingriffs zur Korrektur oder Regelung der Querbewegung der Fahrzeugs umfassen kann, als auch die Ausgabe einer Lenkanweisung an den Fahrer zur Durchführung eines manuellen Stelleingriffs umfassen kann aber auch die Kombination von solchen Maßnahmen umfassen kann.

Claims

Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs (F) bei der Querführung des Fahrzeugs (F), bei dem der Verlauf einer vom Fahrzeug (F) befahrenen Fahrspur (LS) erfasst wird und fahrspurverlaufsabhängige Spurpositionsdaten (DL) bereitgestellt werden und bei dem weiterhin Objekte (F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3) im Umfeld des Fahrzeugs (F) erfasst werden und Objektpositionsdaten (DO) bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Spurpositionsdaten (DL) und Objektpositionsdaten (DO) eine Ersatzmessgröße (UF, μ', y') berechnet wird, die die Position eines sich in einem vorgebbaren Führungsabstand (x') vor dem Fahrzeug (F) befindenden fiktiven Führungspunktes (A) bestimmt, dem das Fahrzeug (F) nachgeführt werden soll, und dass bei der Berechnung der Ersatzmessgröße (UF, μ', y') eine datenindividuelle Gewichtung der Spurpositionsdaten (DL) und Objektpositionsdaten (DO) in Abhängigkeit von Priorisierungsdaten (P) vorgenommen wird, wobei die Priorisierungsdaten (P) in Abhängigkeit einer erfassten momentanen Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit einer Fahrereingabe (E) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierungsdaten (P) in Abhängigkeit der Erkennbarkeit von Fahrspur (LS) und Objekten (F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassifizierung der erkannten Objekte (F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3) jeweils als Hindernisobjekt, dem das Fahrzeug (F) ausweichen soll, oder als Führungsobjekt, dem das Fahrzeug (F) folgen kann, vorgenommen wird und dass die Priorisierungsdaten (P) in Abhängigkeit der Klassifizierung bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass, durch die Priorisierungsdaten (P) festgelegt wird, in welchem Verhältnis zueinander die Fahrspur (LS), die Hindernisobjekte (F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3) und die Führungsobjekte (F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3) bei der Berechnung der Ersatzmessgröße (μ', y') berücksichtigt werden sollen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabstand (x') in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ersatzmessgröße (μ', y') als Ersatzdeichselwinkel (μ') definiert wird, der einen Winkel zwischen einer Längsachse (Fx) des Fahrzeugs (F) und einer das Fahrzeug (F) mit dem fiktiven Führungspunkt (A) verbindenden Geraden (d_A) darstellt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatzdeichselwinkel (μ') gemäß der Gleichung
mit y'L = yL – ΔyL, y'j = yj – Δyj,berechnet wird, wobei j einen Objektindex zur Identifizierung der zu berücksichtigenden Objekte (F_j) darstellt, N die Anzahl der zu berücksichtigenden Objekte (F_j) darstellt, K_O,j einen objektindividuellen Objektgewichtungsfaktor darstellt, K_D,j einen objektindividuellen Dämpfungsfaktor darstellt, K_L einen Spurgewichtungsfaktor darstellt, K_D,L einen der Fahrspur zugeordneten Dämpfungsfaktor darstellt, x_j einen Längsabstand zwischen dem Fahrzeug (F) und einem Objektmesspunkt (O_j) an dem mit dem Objektindex j indizierten Objekt (F_j) darstellt, x_L einen Längsabstand zwischen dem Fahrzeug (F) und einem Vorausschaupunkt (L) auf der Fahrspur des Fahrzeugs darstellt, y_j einen Querabstand zwischen einer Längsachse (Fx) des Fahrzeugs (F) und dem Objektmesspunkt (O_j) des mit dem Objektindex j indizierten Objekts (F_j) darstellt, y_L einen Querabstand zwischen einer Längsachse (Fx) des Fahrzeugs (F) und dem Vorausschaupunkt (L) darstellt, Δy_j einen bei der objektbasierten Querführung einzuhaltenden Querversatz zu dem Objektmesspunkt (O_j) des mit dem Objektindex j indizierten Objekts (F_j) darstellt und Δy_L einen bei der spurbasierten Querführung einzuhaltenden Querversatz zu dem Vorausschaupunkt (L) darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ersatzmessgröße (μ', y') als Ersatzquerabstand (y') definiert wird, der den Abstand zwischen einer Längsachse (Fx) des Fahrzeugs (F) und dem fiktiven Führungspunkt (A) darstellt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatzquerabstand (y') gemäß der Gleichung
mit Y'L = yL – ΔyL, y'j = yj – Δyj berechnet wird, wobei j einen Objektindex zur Identifizierung der zu berücksichtigenden Objekte (F_j) darstellt, N die Anzahl der zu berücksichtigenden Objekte (F_j) darstellt, K_O,j einen objektindividuellen Objektgewichtungsfaktor darstellt, K_D,j einen objektindividuellen Dämpfungsfaktor darstellt, K_L einen Spurgewichtungsfaktor darstellt, K_D,L einen der Fahrspur zugeordneten Dämpfungsfaktor darstellt, x' den vorgebbaren Führungsabstand als Längsabstand zwischen dem Fahrzeug (F) und dem fiktiven Führungspunkt (A) darstellt, y_j einen Querabstand zwischen einer Längsachse (Fx) des Fahrzeugs (F) und einem Objektmesspunkt (O_j) an dem mit dem Objektindex j indizierten Objekt (F_j) darstellt, x_j einen Längsabstand zwischen dem Fahrzeug (F) und einem Objektmesspunkt (O_j) an dem mit dem Objektindex j indizierten Objekt (F_j) darstellt, y_L einen Querabstand zwischen einer Längsachse (Fx) des Fahrzeugs (F) und einem Vorausschaupunkt (L) auf der Fahrspur des Fahrzeugs darstellt, x_L einen Längsabstand zwischen dem Fahrzeug (F) und einem Vorausschaupunkt (L) auf der Fahrspur des Fahrzeugs darstellt, Δy_j einen bei der objektbasierten Querführung einzuhaltenden Querversatz zu dem Objektmesspunkt (O_j) des mit dem Objektindex j indizierten Objekts (F_j) darstellt und Δy_L einen bei der spurbasierten Querführung einzuhaltenden Querversatz zu dem Vorausschaupunkt (L) darstellt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorzeichen der Objektgewichtungsfaktoren (K_O,j) festgelegt wird, ob das jeweilige Objekt (O_j) als Führungsobjekt für eine Objektfolgeführung berücksichtigt werden soll oder als ein Hindernisobjekt für eine Objektausweichführung berücksichtigt werden soll.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Toleranzbereich für eine zulässige Abweichung der Bewegungsbahn des Fahrzeugs (F) von der Bewegungsbahn des fiktiven Führungspunktes (A) in Abhängigkeit der Priorisierungsdaten (P) bestimmt wird, und dass eine Querführungsunterstützung erst angeboten wird, wenn das Fahrzeug (F) den Toleranzbereich verlässt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzbereich in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) variiert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querführung die Durchführung eines automatischen Stelleingriffs zur Korrektur oder Regelung der Querbewegung des Fahrzeugs (F), die Ausgabe einer Lenkanweisung an den Fahrer zur Durchführung eines manuellen Stelleingriffs oder die Kombination dieser Maßnahmen umfasst.
Fahrerunterstützungssystem zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs (F) bei der Querführung der Fahrzeugs, mit einer Spurerkennungseinheit (6) zur Erfassung des Verlaufs einer vom Fahrzeug (F) befahrenen Fahrspur (LS) und Bereitstellung von fahrspurverlaufsabhängigen Spurpositionsdaten (DL), mit einer Objekterkennungseinheit (5) zur Erkennung von Objekten (F_j, F_j+1, F_j+2, F_j+3) im Umfeld des Fahrzeug (F) und Bereitstellung von Objektpositionsdaten (DO) und mit einer Reglereinheit (1) zur Bereitstellung eines Stellsignals (US) zur Durchführung eines automatischen Stelleingriffs und/oder zur Anweisung des Fahrers, einen manuellen Stelleingriff vorzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Priorisierungseinheit (4) zur Bereitstellung von datenindividuellen Priorisierungsdaten (P) in Abhängigkeit einer erfassten momentanen Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit einer Fahrereingabe (E) vorgesehen ist und dass die Reglereinheit (1) eingerichtet ist, in Abhängigkeit der Priorisierungsdaten (P) eine Gewichtung der Beiträge der Spurpositionsdaten und Objektpositionsdaten zur Querführung des Fahrzeugs vorzunehmen.