DE102007008517A1

DE102007008517A1 - Device for determining desired speed for lane change with reference vehicle, has traffic flow determination device for determining position and speed of foreign vehicles relative to reference vehicle

Info

Publication number: DE102007008517A1
Application number: DE102007008517A
Authority: DE
Inventors: Markus Seitz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-08-28

Abstract

The device has a lane-changing objective recognition device to detect the lane changing objective of the driver of a reference vehicle (1). A traffic flow determination device is provided for the determination of position and speed of foreign vehicles (20 to 25) relative to the reference vehicle. The foreign vehicles are located on the lane (16) in which the driver intends to cross over with the reference vehicle. An independent claim is also included for method for determining desired speed for lane change with reference vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem zur Unterstützung eines Kraftfahrzeugführers beim Fahrspurwechsel und bezieht sich insbesondere auf die Ermittlung einer zum gefahrlosen Fahrspurwechsel geeigneten Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit.The The invention relates to a driver assistance system for supporting a vehicle Motor vehicle driver at Lane change and refers in particular to the investigation a suitable for safe lane change adaptation of the vehicle speed.

Bei dichtem Verkehr ist es für viele Autofahrer schwierig ihr Kraftfahrzeug auf die Geschwindigkeit zu beschleunigen, die zum Einfädeln in den auf einer benachbarten Fahrbahn fließenden Verkehr erforderlich ist. Vor allem an Autobahneinfahrten oder anderen Straßeneinmündungen besteht ein hohes Risiko für Auffahrunfälle, da die Fahrzeugführer der einbiegenden Fahrzeuge oft nicht in der Lage sind, den Verkehrsfluss in den sie sich eingliedern wollen, richtig zu beurteilen. Meist werden die Geschwindigkeiten der sich nähernden Fahrzeuge und die sich zwischen den Fahrzeugen befindenden Lücken mit der Folge falsch eingeschätzt, dass der Fahrzeugführer sein Fahrzeug gegen Ende der Einfädelspur stark verlangsamt und somit ein erhöhtes Gefährdungspotential für nachfolgende Fahrzeuge schafft.at it is for dense traffic Many motorists difficult their motor vehicle on the speed to speed up the threading required in the traffic flowing on an adjacent carriageway is. Especially at motorway entrances or other road junctions there is a high risk for Rear-end collisions, there the drivers Of the folding vehicles are often unable to control the flow of traffic in which they want to integrate, to judge correctly. Most of time The speeds of the approaching vehicles and those between the gaps in the vehicles misjudged with the result, that the driver his vehicle slowed down strongly towards the end of the threading track and thus an increased risk potential for subsequent Creates vehicles.

Passt sich ein Autofahrer beim Spurwechsel nicht an den dort herrschenden Verkehrsfluss an, müssen die Fahrzeugführer der nachfolgenden Fahrzeuge ihre Geschwindigkeit an den nun gestörten Verkehrsfluss anpassen. Hierdurch bedingt kommt es bei höherem Verkehrsaufkommen immer wieder zu zähfließenden und stockenden Verkehr, bisweilen sogar zu Staus und dadurch bedingt wiederum zu einem hohen Auffahrrisiko.fit a motorist when changing lanes not the prevailing there Traffic flow, must the drivers the subsequent vehicles their speed to the now disturbed traffic flow to adjust. As a result, it always comes with higher traffic again too viscous and slow traffic, sometimes even congestion and conditional turn to a high risk of collision.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit an den Verkehr einer benachbarten Fahrspur anzugeben, in die der Fahrzeugführer überwechseln will.outgoing This is the object of the invention, a device for adapting the vehicle speed to the traffic of an adjacent one Indicate lane in which the driver wants to transfer.

Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der Erfindung gelöst.The The object is according to the independent claims of Invention solved.

Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe für einen Spurwechsel mit einem Bezugsfahrzeug, die eine Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung, eine Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung, eine Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung aufweist. Die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung ist hierbei zum Erkennen einer Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des Bezugsfahrzeugs ausgebildet, die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung von Position und Geschwindigkeit von Fremdfahrzeugen relativ zum Bezugsfahrzeug, wobei sich die Fremdfahrzeuge auf der Fahrspur befinden, in die der Fahrzugführer mit dem Bezugsfahrzeug überzuwechseln beabsichtigt, die Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung zur Berechnung einer Geschwindigkeitsvorgabe für das Bezugsfahrzeug beim Spurwechsel auf der Grundlage der bestimmten Positionen und Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge relativ zum Bezugsfahrzeug, und die Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der Geschwindigkeitsvorgabe an den Fahrzeugführer und/oder an eine Steuereinrichtung des Bezugsfahrzeugs.The The invention comprises a device for determining a speed specification for a lane change with a reference vehicle that has a lane change intention detection device, a traffic flow determining means, a speed setting determining means and an output device. The lane change recognition device is here to recognize a lane change intent of the driver of the Reference vehicle formed, the traffic flow determination device for determining the position and speed of foreign vehicles relative to the reference vehicle, wherein the foreign vehicles on the lane in which the driver intends to transfer with the reference vehicle, the speed setting determining means for calculation a speed limit for the reference vehicle on lane change based on the determined Positions and speeds of foreign vehicles relative to Reference vehicle, and the output device for outputting the speed specification to the driver and / or to a control device of the reference vehicle.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und "mit", sowie deren grammatikalische Abwandlungen, generell als nichtabschließende Aufzählung von Merkmalen, wie z. B. Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen aufzufassen ist, die in keiner Weise das Vorhandensein anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließt.In In this context, it should be noted that in this Description and claims to the list terms used to describe "comprise", "comprise", "include", "contain" and "with", as well as their grammatical modifications, generally as non-conclusive enumeration of features such. B. process steps, facilities, areas, Sizes and the like is to be understood, in no way the presence other or additional Excludes features or groupings from other or additional features.

Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe für einen Spurwechsel mit einem Bezugsfahrzeug, das folgende Schritte umfasst: Feststellen einer Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des Bezugsfahrzeugs; Bestimmen von Position und Geschwindigkeit von Fremdfahrzeugen relativ zum Bezugsfahrzeug, wobei sich die Fremdfahrzeuge auf der Fahrspur befinden, in die der Fahrzugführer mit dem Bezugsfahrzeug überzuwechseln beabsichtigt; Berechnen einer Geschwindigkeitsvorgabe für das Bezugsfahrzeug beim Spurwechsel auf der Grundlage der bestimmten Positionen und Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge relativ zum Bezugsfahrzeug; und Ausgeben der Geschwindigkeitsvorgabe an den Fahrzeugführer und/oder an eine Steuereinrichtung des Bezugsfahrzeugs.The The invention further includes a method for determining a speed default for one Lane change with a reference vehicle comprising the following steps: Determining a lane change intent of the driver of the Reference vehicle; Determine Position and Speed of Foreign vehicles relative to the reference vehicle, whereby the foreign vehicles are in the lane where the driver has to change to the reference vehicle intended; Calculate a speed specification for the reference vehicle when changing lanes on the basis of specific positions and Speeds of the foreign vehicles relative to the reference vehicle; and Outputting the speed specification to the driver and / or to a control device of the reference vehicle.

Die Erfindung beugt gefährlichen Abbremsmanövern während eines Spurwechsels vor und reduziert damit die Gefahr von Auffahrunfällen. Durch die Anpassung der Geschwindigkeit beugt die Erfindung der Bildung von zähfließendem, stockenden Verkehr und auch Staus vor.The Invention bows dangerous Abbremsmanövern while a lane change and thus reduces the risk of rear-end collisions. By the Adjusting the speed prevents the invention from forming slow-moving, faltering traffic and also traffic jams.

Die Erfindung wird in ihren abhängigen Ansprüchen weitergebildet.The Invention is in their dependent claims further training.

Da jeglicher Spurwechsel mithilfe eines Fahrtrichtungsanzeigers angezeigt werden muss, ist die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung vorteilhaft so ausgebildet, dass die Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des Bezugsfahrzeugs unter Einbeziehung eines Fahrtrichtungsanzeigesignals des Bezugsfahrzeugs bestimmt werden kann.There any lane change indicated by a direction indicator must be, the lane change intent detection device is advantageous trained that the lane change intent of the driver of the Reference vehicle including a turn signal of the Reference vehicle can be determined.

Falls die Fahrtrichtungsanzeige nicht vom Fahrzeugführer betätigt wird, kann die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung die Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des Bezugsfahrzeugs unter Einbeziehung des Abstands des Bezugsfahrzeugs zu der oder den Straßenmarkierungen bestimmen, die die vom Bezugsfahrzeug benutzte Fahrspur von der oder den dazu benachbarten Fahrspuren trennen.If the direction indicator is not from the Driver is actuated, the lane change intention detection means may determine the lane change intention of the driver of the reference vehicle, including the distance of the reference vehicle to the road markings or the lanes used by the reference vehicle from the or adjacent lanes.

Um die von der Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung zu verarbeitende Datenmenge zu begrenzen, wird günstigerweise die Bestimmung von Position und Geschwindigkeit von Fremdfahrzeugen relativ zum Bezugsfahrzeug auf einen bestimmten räumlichen Bereich begrenzt.Around to be processed by the traffic flow determining means Limiting the amount of data is conveniently the determination of position and speed of foreign vehicles relative limited to the reference vehicle to a specific spatial area.

Die Bestimmung der relativen Positionen und Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge wird zweckmäßig mit einer fernmesstechnischen Einrichtung vorgenommen, wobei sich hierfür insbesondere funkmesstechnische Einrichtungen, vor allem Radar, oder lichtmesstechnische Einrichtungen, vorzugsweise Lidar, eignen. Alternativ wie ergänzend, kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung eine Bildwandlungseinrichtung und eine Bildverarbeitungseinrichtung umfassen, die beispielsweise schon über andere Fahrerassistenzsysteme im Bezugsfahrzeug verfügbar sind.The Determining the relative positions and speeds of other vehicles will be useful with made a telecommunications equipment, with this particular radio technology Facilities, especially radar, or light metrology equipment, preferably lidar, are suitable. Alternatively, as a supplement, the traffic flow determination device an image conversion device and an image processing device include, for example, already on other driver assistance systems available in the reference vehicle are.

Für eine schnelle Reaktion des Fahrzeugführers umfasst das Ausgeben der Geschwindigkeitsvorgabe bevorzugt die Ausgabe einer die Geschwindigkeitsvorgabe repräsentierende sprachliche Ansage.For a quick Reaction of the driver outputting the speed command preferably includes the output a voice prompting representing the speed command.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. Die einzelnen Merkmale können bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung je für sich oder zu mehreren verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denenFurther Features of the invention will become apparent from the following description inventive embodiments in connection with the claims as well as the figures. The individual features may in one embodiment according to the invention ever for be realized or more than one. In the following explanation some embodiments the invention is referred to the attached figures, of which

1 eine Spurwechselsituation beim Einscheren eines Fahrzeugs in den auf einer Fahrbahn fließenden Verkehr veranschaulicht, 1 illustrates a lane change situation when a vehicle collapses in the traffic flowing on a lane,

2 eine Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung und 2 a speed setting device and

3 ein Verfahren zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe für den Spurwechsel in Form eines Flussdiagramms veranschaulicht. 3 A method for determining a speed default for the lane change illustrated in the form of a flowchart.

Die schematische Darstellung der 1 veranschaulicht eine (nicht maßstabsgetreu wiedergegebene) Verkehrssituation 100, die sich typischerweise beim Einfädeln eines Fahrzeugs 1 in den auf einer Fahrbahn 10 fließenden Verkehr ergibt. Fahrzeug 1, das im Folgenden als Bezugsfahrzeug 1 bezeichnet wird, fährt auf der Beschleunigungsspur 17 in der durch den Pfeil 18 angedeuteten Fahrtrichtung. Die einzelnen Fahrspuren 15, 16 und 17 der Fahrbahn 10 sind durch Leitlinien 12 und 13 voneinander getrennt. Die Beschleunigungsspur ist gegenüber dem Straßenrand durch eine Randlinie abgegrenzt. Bei Autobahnen stellt die Linie 11 eine Randlinie, bei Kraftfahrstraßen mit Gegenverkehr eine Fahrstreifenbegrenzung vor. Unter Fahrstreifen wird in dieser Schrift sowohl der Teil einer Fahrbahn verstanden, der für den Verkehr in eine der vorgesehenen Fahrtrichtungen reserviert ist, als auch der von zwei benachbarten Straßenmarkierungen begrenzte Streifen einer Fahrbahn. Als Fahrspur wird dagegen stets der von zwei benachbarten Straßenmarkierungen begrenzte Streifen einer Fahrbahn bezeichnet.The schematic representation of 1 illustrates a (not to scale reproduced) traffic situation 100 that typically occurs when threading a vehicle 1 in the on a roadway 10 flowing traffic results. vehicle 1 , hereinafter referred to as reference vehicle 1 is called, travels on the acceleration lane 17 in the direction of the arrow 18 indicated direction of travel. The individual lanes 15 . 16 and 17 the roadway 10 are through guidelines 12 and 13 separated from each other. The acceleration lane is delimited from the roadside by an edge line. At highways, the line represents 11 an edge line, in motorways with oncoming traffic before a lane boundary. Under lanes in this document understood both the part of a roadway, which is reserved for traffic in one of the intended directions of travel, as well as the limited of two adjacent road markings strip a road. On the other hand, the lane always refers to the strip of roadway bounded by two adjacent road markings.

Der auf den regulären Fahrspuren 15 und 16 der Fahrbahn 10 fließende Verkehr wird in der Darstellung der 1 von den Kraftfahrzeugen 20, 21, 22, 23, 24 und 25 gebildet. Die Fahrtrichtung dieser Fahrzeuge stimmt mit der des Bezugsfahrzeugs 1 überein. Die von dem Bezugsfahrzeug 1 verschiedenen Fahrzeuge werden im Folgenden als Fremdfahrzeuge bezeichnet. Wie beim Bezugsfahrzeug kann es sich dabei jeweils um Einspur- oder Mehrspurfahrzeuge handeln.The on the regular lanes 15 and 16 the roadway 10 flowing traffic is used in the presentation of 1 from the motor vehicles 20 . 21 . 22 . 23 . 24 and 25 educated. The direction of travel of these vehicles is the same as that of the reference vehicle 1 match. That of the reference vehicle 1 different vehicles are referred to as foreign vehicles. As with the reference vehicle, these may each be single-track or multi-track vehicles.

Viele Strassen weisen besondere Beschleunigungsspuren auf, um einem Fahrzeug das Einfahren in den auf der Strasse fließenden Verkehr zu erleichtern. Nach dem Einbiegen auf den Beschleunigungsstreifen 17 der Fahrbahn 10 muss das Bezugsfahr zeug 1 seine Geschwindigkeit so an den auf der benachbarten Fahrspur 16 entlang fahrenden Verkehr anpassen, dass es im Bereich einer Abstandslücke zwischen zwei hintereinander fahrenden Fahrzeugen, beispielsweise den Fahrzeugen 20 und 21, mit vergleichbarer Geschwindigkeit aufschließt. Ist das Bezugsfahrzeug 1 wesentlich langsamer als der Verkehr auf der Nachbarspur 16, so muss es im Allgemeinen erst auf eine Geschwindigkeit beschleunigen, die in etwa der Flussgeschwindigkeit des Verkehrs auf dieser Nachbarspur 16 entspricht. während des Beschleunigungsvorgangs ändern sich die Positionen der auf der Nachbarspur 16 fahrenden Fahrzeuge 20, 21 und 22 relativ zu dem auf dem Beschleunigungsstreifen 17 fahrenden Bezugsfahrzeug 1, wobei die zunächst hinter dem Bezugsfahrzeug gelegenen Fremdfahrzeuge im Allgemeinen näher an das Bezugsfahrzeug heranrücken oder dieses sogar überholen.Many roads have special acceleration tracks to make it easier for a vehicle to enter traffic flowing on the road. After bending on the acceleration strip 17 the roadway 10 the reference vehicle must 1 its speed so on the on the adjacent lane 16 adapt to moving traffic that it is in the range of a distance gap between two consecutive vehicles, such as the vehicles 20 and 21 , unlocks with comparable speed. Is the reference vehicle 1 much slower than the traffic on the neighboring lane 16 So, in general, it has to accelerate to a speed that is roughly the flow rate of traffic on that neighboring lane 16 equivalent. During the acceleration process, the positions of those on the adjacent lane change 16 moving vehicles 20 . 21 and 22 relative to that on the acceleration strip 17 moving reference vehicle 1 in which the foreign vehicles initially located behind the reference vehicle generally approach or even overtake the reference vehicle.

Bei richtiger Wahl der Geschwindigkeitsvorgabe für das Bezugsfahrzeug kann dieses, sobald es sich neben einer Lücke zwischen zwei Fahrzeugen der Nachbarspur befindet in diese überwechseln ohne den Verkehrsfluss auf diesem Fahrstreifen zu behindern.With the correct choice of the speed specification for the reference vehicle, this can, as soon as it is next to a gap between two vehicles of the adjacent lane, change over to it without the traffic flow on this lane hinder.

Zur Bestimmung der Geschwindigkeitsvorgabe für den Spurwechsel ist das Bezugsfahrzeug 1 mit einer wie in 2 gezeigten Fahrerassistenzeinrichtung 200 ausgestattet. Die Vorrichtung 200 weist eine Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201, eine Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202, eine Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 und eine Ausgabeeinrichtung 204 auf. Selbstverständlich kann die Vorrichtung 200 noch weitere zu ihrer Funktion erforderliche oder ihren Funktionsumfang erweiternde Einrichtungen aufweisen. Im Hinblick auf eine klare Darstellung der Erfindung sind hier jedoch nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einrichtungen angegeben.To determine the speed specification for the lane change is the reference vehicle 1 with a like in 2 shown driver assistance device 200 fitted. The device 200 has a lane change detection device 201 , a traffic flow determination device 202 , a speed specification determining means 203 and an output device 204 on. Of course, the device can 200 have more required for their function or expand their scope facilities. With a view to a clear presentation of the invention, however, only the necessary to understand the invention devices are given.

Da die Bestimmung einer Geschwindigkeitsvorgabe beim Fahrspurwechsel einen beabsichtigten Fahrspurwechsel voraussetzt, ist die Fahrerassistenzvorrichtung 200 einer Einrichtung 201 zum Erkennen einer Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des Bezugsfahrzeugs ausgestattet. Da ein Fahrzeugführer seine Absicht zum Wechsel der Fahrspur anderen Verkehrsteilnehmern mittels betätigen des Fahrtrichtungsanzeigers anzeigen muss, prüft die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 zweckmäßig den jeweils aktuellen Zustand der Fahrtrichtungsanzeiger des Bezugsfahrzeugs 1. Genauer gesagt bilden die Signale zur Steuerung der Fahrtrichtungsanzeiger die oder zumindest einen Teil der Eingangssignale der Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201. Auf der Basis dieser Signale erzeugt die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 Ausgangssignale, deren Informationsgehalt die Spurwechselabsicht selbst sowie die Richtung des beabsichtigten Spurwechsels enthält. Setzt der Fahrzeugführer des Bezugsfahrzeugs 1 beispielsweise die rechten Blinker, so ist dies ein Hinweis auf einen eventuell beabsichtigten Wechsel in die rechts benachbarte Fahrspur. Werden die linken Blinker gesetzt, so kann dies ein Anzeichen eines bevorstehenden Wechsels in die links benachbarte Fahrspur sein.Since the determination of a speed specification for the lane change requires an intended lane change, the driver assistance device is 200 a facility 201 equipped to detect a lane change intent of the driver of the subject vehicle. Since a driver must indicate his intention to change the lane to other road users by operating the turn signal, the lane change detection device checks 201 expedient the current state of the direction indicator of the reference vehicle 1 , More specifically, the signals for controlling the direction indicators constitute the or at least part of the input signals of the lane change intention detecting means 201 , On the basis of these signals, the lane change intention detecting means generates 201 Output signals whose information contains the lane change intent itself and the direction of the intended lane change. Sets the driver of the reference vehicle 1 For example, the right turn signal, so this is an indication of any intended change in the right adjacent lane. If the left turn signals are set, this may be an indication of an impending change in the left adjacent lane.

Im Allgemeinen genügt die Überwachung der Steuersignale für die Fahrtrichtungsanzeiger, da praktisch keine Unterscheidung zwischen Abbiegen und Spurwechsel vorgenommen werden muss. Denn beim Abbiegen befindet sich der Fahrer meist am Rand eines der für seine Fahrtrichtung vorgesehenen Fahrbahnstreifens, so dass die weiter unten zu beschreibende Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung keine gefährdenden Fremdfahrzeuge wahrnehmen wird. Nähert sich dennoch unerwartet ein z. B. überholendes oder auf dem Standstreifen fahrendes Fremdfahrzeug, so kann die daraus resultierende Geschwindigkeitsvorgabe als Warnsignal gewertet werden.in the Generally suffices the monitoring of Control signals for the direction indicators, since there is practically no distinction between Turning and lane change must be made. Because when turning The driver is usually on the edge of one of his for Driving direction provided roadway strip, so that the further traffic flow determining means to be described below none hazardous Foreign vehicles will perceive. Still approaching unexpectedly a z. B. overtaking or driving on the hard shoulder other vehicle, so may Resulting speed specification can be evaluated as a warning signal.

Um bei einer differenzierteren Ausführung der Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 einen bevorstehenden Abbiegevorgang dennoch von der Absicht eines Spurwechsels unterscheiden zu können, kann die Spurwechselabsicht-Erkennungs einrichtung 201 weitere Einrichtungen umfassen, die eine genauere Analyse der Fahrzeugführerabsichten ermöglichen. Insbesondere kann sie eine Einrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugabstands zu den die benutzte Fahrspur begrenzenden Fahrstreifenmarkierungslinien aufweisen. Bewegt sich das Fahrzeug wesentlich näher an einer der Fahrstreifenmarkierungen als an der anderen, so kann dies als zusätzlicher oder auch wesentlicher Hinweis auf einen bevorstehenden Spurwechsel gewertet werden.In a more sophisticated embodiment of the lane change detection device 201 Nevertheless, to be able to distinguish an upcoming turn from the intent of a lane change, the lane change intention detection device 201 include other facilities that allow a more detailed analysis of the driver intentions. In particular, it may include means for determining the vehicle spacing to the lane marking lines delimiting the used lane. If the vehicle moves much closer to one of the lane markings than to the other, this can be considered as an additional or essential indication of an imminent lane change.

Die Fahrstreifenerkennung und die Bestimmung des Fahrzeugabstands dazu können mittels optischer Techniken, wie z. B. einer auf der Reflexion von Infrarotlicht beruhenden Messtechnik oder einem Kamerasystem mit Bildauswertung, realisiert werden. Insbesondere können hierfür bereits im Fahrzeug vorhandene Systeme, wie z. B. ein Spurhalteassistent (Lane-Departure-Warning-System) mit eingebunden werden. Bei Verwendung einer Kamera, die die Straßensituation vor dem Bezugsfahrzeug erfasst, können mithilfe bekannter Bildverarbeitungstechniken eventuelle Ausfahrten, Straßenmündungen und Straßenkreuzungen erkannt werden, sodass die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201, sofern zum Abbiegen keine weitere benachbarte Fahrspur überquert werden muss, eine Spurwechselabsicht beim Setzten des Fahrtrichtungsanzeigers verneint.The lane detection and the determination of the vehicle distance to it can by means of optical techniques such. As a based on the reflection of infrared light measurement technology or a camera system with image analysis, can be realized. In particular, this can already existing in the vehicle systems such. As a lane departure warning system (lane departure warning system) are involved. When using a camera that detects the road situation in front of the reference vehicle, known exits, road junctions and intersections can be detected using known image processing techniques, so that the lane change detection device 201 if no further adjacent lane has to be crossed for turning, a lane change intention when setting the direction indicator negated.

Wird von der Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 eine Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers festgestellt, so bestimmt die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 Position und Geschwindigkeit der Fremdfahrzeuge relativ zum Bezugsfahrzeug, die sich innerhalb eines relevanten Bereichs auf der Fahrspur befinden, in die der Fahrzeugführer überwechseln will.Used by the lane change detection device 201 determined a lane change intent of the driver, so determines the traffic flow determination device 202 Position and speed of the foreign vehicles relative to the reference vehicle, which are located within a relevant area on the lane, in which the driver wants to transfer.

Zum Erkennen und Vermessen der relevanten Fremdfahrzeuge kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 beispielsweise ein System aufweisen, das eine Strahlung in den erforderli chen Überwachungsbereich 2 aussendet, den an den darin befindlichen Fremdfahrzeugen reflektierten Strahlungsanteil empfängt und nach verschiedenen Kriterien auswertet. Geeignet sind insbesondere funkmesstechnische Fernmesseinrichtungen wie Radar-(Radio Detection and Ranging) und lichtmesstechnische Fernmesseinrichtungen wie LIDAR-(Light Detetcion and Ranging), wobei die in Bezug auf das Bezugsfahrzeug relative Position eines Fremdfahrzeugs aus der Richtung und der Laufzeit des reflektierten Signals, die Relativgeschwindigkeit aus der Dopplerverschiebung der reflektierten Signale gewonnen werden kann.For detecting and measuring the relevant foreign vehicles, the traffic flow determination device 202 For example, have a system that provides radiation in the required monitoring area 2 emits received at the foreign vehicles therein reflected radiation component and evaluated according to various criteria. Particularly suitable are radio-controlled telemetry devices such as radar (Radio Detection and Ranging) and light measuring telemetry devices such as LIDAR (Light Detetcion and Ranging), wherein the relation relative to the reference vehicle relative position of a foreign vehicle from the direction and duration of the reflected signal, the relative speed can be obtained from the Doppler shift of the reflected signals.

Alternativ wie ergänzend hierzu kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 ein Kamerasystem umfassen, das den für den Spurwechsel erforderlichen Überwachungsbereich 2 erfasst und die relativen Positionen und Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge unter Zuhilfenahme von Bildverarbeitungsverfahren bzw. Bildauswerteverfahren ermittelt.Alternatively, as a supplement thereto, the traffic flow determination device 202 include a camera system that requires the monitoring area required for the lane change 2 recorded and determined the relative positions and speeds of the other vehicles with the aid of image processing methods or image evaluation.

Der Überwachungsbereich 2 erstreckt sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs über einen wesentlich größeren Bereich als entlang dessen Querachse, da zum Einscheren in eine benachbarte Fahrspur im Wesentlichen der Verkehr auf dieser Fahrspur (z. B. Fahrspur 16) von Interesse ist. Auf Straßen, die mehr als zwei Fahrspuren für eine Fahrtrichtung aufweisen, kann die Erfassung der Fremdfahrzeuge zweckmäßig jedoch auf die übernächste Fahrspur (z. B. Fahrspur 15) ausgeweitet werden, um ein mögliches Überwechseln eines dort befindlichen Fahrzeugs in die Nachbarspur mit einzubeziehen. Eine Spurwechselabsicht eines auf der übernächsten Fahrspur befindlichen Fremdfahrzeugs kann beispielsweise anhand eines vom Fahrtrichtungsanzeiger des Fremdfahrzeugs ausgesandten Blinklichts erkannt werden. Zum Erfassen derartiger Fahrtrichtungsanzeigen werden bevorzugt mit einer Bildverarbeitung kombinierte Kamerasysteme verwendet, da diese eine schnelle und genaue Zuordnung der Fahrtrichtungsanzeige zum dem es aussendenden Fremdfahrzeug ermöglichen.The surveillance area 2 extends along the longitudinal axis of the vehicle over a substantially larger area than along its transverse axis, since for cutting into an adjacent lane substantially the traffic on this lane (eg lane 16 ) is of interest. On roads which have more than two lanes for one direction of travel, however, the detection of the foreign vehicles can be expediently carried out to the next but one lane (eg lane 15 ) are extended to include a possible transfer of a vehicle located there in the adjacent lane. A lane change intention of a third party vehicle located on the next lane can be detected, for example, by means of a flashing light emitted by the direction indicator of the foreign vehicle. For detecting such direction indicators, camera systems combined with image processing are preferably used, since these allow fast and accurate assignment of the direction indicator to the foreign vehicle emitting it.

Wie in der 1 veranschaulicht, erstreckt sich der Überwachungsbereich vorteilhaft auch in das Gebiet vor dem Bezugsfahrzeug. Denn bewegt sich der Verkehr auf der Nachbarfahrspur 16, in die der Fahrzeugführer überzuwechseln beabsichtigt, langsamer als das Bezugsfahrzeug 1, so erfolgt das Einscheren in die Nachbarspur 16 in eine Lücke zwischen zwei Fremdfahrzeugen, die sich zum Zeitpunkt des Erkennens der Spurwechselabsicht noch vor dem Bezugsfahrzeug 1 befindet.Like in the 1 illustrated, the monitoring area advantageously extends into the area in front of the reference vehicle. Because the traffic moves on the neighboring lane 16 in which the driver intends to transfer over, slower than the reference vehicle 1 , so the cutting into the neighboring lane takes place 16 in a gap between two foreign vehicles, which at the time of recognizing the lane change intention even before the reference vehicle 1 located.

Um die von der Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 zu verarbeitende Datenmenge gering zu halten, kann der Überwachungsbereich 2 jeweils auf die Seite des Bezugsfahrzeugs beschränkt werden, in deren Richtung der Spurwechsel erfolgen soll.To that of the traffic flow determining device 202 The amount of data to be processed can be kept to a minimum 2 are each limited to the side of the reference vehicle, in the direction of the lane change is to take place.

Aus den, für die einzelnen relevanten Fremdfahrzeuge ermittelten Relativpositionen und Relativgeschwindigkeiten bestimmt die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 die Relativpositionen zu diesen Fremdfahrzeugen für mehrere, in der nahen Zukunft liegende Zeitpunkte. Dies erfolgt zweckmäßig mittels einer Extrapolation der zuvor bestimmten Werte. Durch Neuvermessen der Fremdfahrzeugpositionen und -geschwindigkeiten während der Berechnung kann jedoch eine Anpassung an Änderungen des Verkehrsflusses vorgenommen werden.The traffic flow determination device determines from the relative positions and relative speeds determined for the individual relevant foreign vehicles 202 the relative positions to these foreign vehicles for several points in the near future. This is expediently carried out by means of an extrapolation of the previously determined values. However, by re-measuring the foreign vehicle locations and speeds during the calculation, an adjustment to changes in the traffic flow can be made.

Um den Gesamtaufwand zur Realisierung der Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung 200 gering zu halten, weist die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 vorteilhaft eine Steuereinrichtung auf, die zum Zugriff auf im Bezugsfahrzeug 1 bereits vorhandene Fahrerassistenzsysteme ausgebildet ist. Insbesondere kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 dabei zur Nutzung der Fremdfahrzeugerkennungseinrichtungen eines Fahrerassistenzsystems zum Erkennen von Fahrzeugen im toten Winkel des Bezugsfahrzeugs 1 oder eines Spurwechselassistenten ausgebildet sein.To the total effort to implement the speed default device 200 low, has the traffic flow determination device 202 Advantageously, a control device, which is to access in the reference vehicle 1 already existing driver assistance systems is formed. In particular, the traffic flow determination device 202 thereby using the foreign vehicle detection devices of a driver assistance system for detecting vehicles in the blind spot of the reference vehicle 1 or a lane change assistant.

Die Berechnung der zum Spurwechsel erforderlichen Geschwindigkeit wird von der Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 vorgenommen. Die Berechnung dieser Spurwechselgeschwindigkeit beruht auf den von der Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 bestimmten Verkehrsflussdaten. Die Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 prüft die Abstände und die Entwicklung der Abstände zwischen den relevanten Fremdfahrzeugen und wählt den nächstgeeigneten Abstand für den bevorstehenden Spurwechsel aus. Aus der Relativgeschwindigkeit zu diesem Abstand berechnet die Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 schließlich die erforderliche Spurwechselgeschwindigkeit und den Zeitpunkt der Änderung der Fahrgeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs auf diese Wechselgeschwindigkeit. Die Spurwechselgeschwindigkeit entspricht in etwa der Fahrgeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs plus der Relativgeschwindigkeit des zum Einscheren ausgewählten Abstands. Ein wesentliches Kriterium zur Auswahl eines geeigneten Abstands und einer geeigneten Wechselgeschwindigkeit besteht beim Spurwechsel von einem Beschleunigungsstreifen darin, dass die erforderliche Geschwindigkeit innerhalb der verfügbaren Länge des Beschleunigungsstreifens erreicht werden kann. Ist dies nicht möglich, so wird eine Spurwechselgeschwindigkeit berechnet, die nicht wesentlich langsamer ist als die Geschwindigkeit des den Abstand bzw. die Lücke abschließenden Fahrzeugs und nicht wesentlich schneller als die Geschwindigkeit des den Abstand anführenden Fahrzeugs.The calculation of the speed required for the lane change is performed by the speed setting means 203 performed. The calculation of this lane change speed is based on that of the traffic flow determination device 202 certain traffic flow data. The speed specification determining means 203 checks the distances and the development of the distances between the relevant foreign vehicles and selects the next suitable distance for the upcoming lane change. From the relative speed to this distance, the speed specification determining means calculates 203 finally, the required lane change speed and the time of change of the vehicle speed of the subject vehicle to this change speed. The lane change speed approximately corresponds to the traveling speed of the subject vehicle plus the relative speed of the distance selected for shearing. An important criterion for selecting a suitable distance and a suitable change speed is when changing lanes from an acceleration strip in that the required speed can be achieved within the available length of the acceleration strip. If this is not possible, then a lane change speed is calculated that is not significantly slower than the speed of the vehicle closing the gap or gap and not much faster than the speed of the vehicle driving the distance.

Vorteilhaft wird auch der Verkehr unmittelbar vor dem Bezugsfahrzeug erfasst und die Spurwechselgeschwindigkeit an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs angepasst.Advantageous traffic is also recorded immediately in front of the reference vehicle and the lane change speed to the speed of the preceding one Vehicle adapted.

Die Benachrichtigung des Fahrzeugsführers über die bestimmte Spurwechselgeschwindigkeit erfolgt mittels einer akustischen und/oder optischen Ausgabeeinrichtung 204. Zweckmäßig wird die von der Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 erhaltene Geschwindigkeitsvorgabe unter Verwendung eines Sprachsynthesisers als Sprachausgabe an den Fahrzeugführer ausgegeben. Alternativ oder ergänzend kann die Spurwechselgeschwindigkeit auch optisch, z. B. über den Sichtschirm einer bordinternen Kommunikationseinrichtung, beispielsweise den Bildschirm eines Navigationssystems erfolgen. Im einfachsten Fall können Lichter im Sichtbereich des Fahrzeugführers anzeigen, ob er beschleunigen (z. B. grünes Licht), die Geschwindigkeit halten (z. B. gelbes Licht), oder die Geschwindigkeit verlangsamen (z. B. rotes Licht) soll.The notification of the driver about the specific lane change speed is effected by means of an acoustic and / or optical output device 204 , Expediently, the speed setting device determines 203 obtained speed specification below Using a speech synthesizer output as a voice output to the driver. Alternatively or additionally, the lane change speed can also optically, z. B. on the screen of an on-board communication device, such as the screen of a navigation system. In the simplest case, lights in the driver's field of vision may indicate whether to accelerate (eg, green light), to maintain speed (eg, yellow light), or to slow down speed (eg, red light).

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung 200 ist die Ausgabeeinrichtung 204 zur Ausgabe eines die Geschwindigkeitsvorgabe repräsentierenden Steuersignals ausgebildet, das an eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs dazu weitergeleitet wird, dass die Spurwechselgeschwindigkeit vom Bezugsfahrzeug automatisch eingenommen werden kann.In a further advantageous embodiment of the speed specification device 200 is the output device 204 for outputting a speed command representative of a control signal, which is forwarded to a control device for controlling the speed of the reference vehicle to the fact that the lane change speed can be taken automatically by the reference vehicle.

In der 3 sind in einem Flussdiagramm die grundlegenden Schritte des von der Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung 200 ausgeführten Verfahrens zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe zum Spurwechsel mit einem Bezugsfahrzeug dargestellt.In the 3 are in a flow chart the basic steps of the speed default device 200 The method for determining a speed specification for lane change with a reference vehicle is shown.

Das Verfahren beginnt in Schritt S0 mit dem Feststellen einer Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des Bezugsfahrzeugs. Dieser Schritt kann die Bestimmung der Richtung der Spurwechselabsicht, also ob der Fahrer in die rechts von ihm gelegene oder in die links von ihm gelegene Nachbarspur wechseln will, einschließen. Ferner können hierbei wie oben beschrieben die Abstände des Bezugsfahrzeugs zu der oder den Straßenmarkierungen mit einbezogen werden, die die vom Bezugsfahrzeug benutzte Fahrspur von der oder den dazu benachbarten Fahrspuren trennen.The Procedure begins in step S0 with the determination of a lane change intent of the driver of the reference vehicle. This step can determine the direction the lane change intent, so whether the driver in the right of him or to the left of it located adjacent lane change want to include. Furthermore, can Here, as described above, the distances of the reference vehicle to the road markings including the lane used by the reference vehicle separate from the lane (s) adjacent thereto.

Im nachfolgenden Schritt S1 werden die Positionen und Geschwindigkeiten der für den Spurwechsel relevanten Fremdfahrzeuge relativ zum Bezugsfahrzeug bestimmt. Die Relevanz der Fremdfahrzeuge ergibt sich hierbei vor allem daraus, dass sie sich auf der Fahrspur befinden, in die der Fahrzeugführer des Bezugsfahrzeugs überzuwechseln beabsichtigt. Ferner kann die Relevanz auf einen bestimmten räumlichen Bereich relativ zum Bezugsfahrzeug begrenzt werden. Die Bestimmung der Relativpositionen und Relativgeschwindigkeiten der relevanten Fremdfahrzeuge erfolgt vorzugsweise mit einer funkmesstechnischen Fernmesseinrichtung, beispielsweise Radar, oder einer lichtmesstechnischen Fernmesseinrichtung, beispielsweise Lidar. Ergänzend oder alternativ kann auch ein Kamerasystem mit einer Bildverarbeitungseinrichtung, d. h. eine Bildwandlereinrichtung und eine Bildverarbeitungseinrichtung, zu deren Bestimmung verwendet werden.in the Subsequent step S1 becomes the positions and speeds the for the lane change relevant foreign vehicles relative to the reference vehicle certainly. The relevance of third-party vehicles arises here all from the fact that they are on the lane where the driver of the haulage vehicle intends to transfer. Furthermore, the relevance can be related to a specific spatial area relative to Limited vehicle. The determination of the relative positions and relative speeds of the relevant foreign vehicles takes place preferably with a radio-telemetry device, for example Radar, or a light measuring telemetry device, for example Lidar. additional or alternatively, a camera system with an image processing device, d. H. an image conversion device and an image processing device, used for their determination.

Auf der Grundlage der so bestimmten Relativpositionen und -geschwindigkeiten erfolgt in Schritt S2 die Berechnung einer Geschwindigkeitsvorgabe für das Bezugsfahrzeug beim Spurwechsel. Diese Geschwindigkeitsvorgabe wird schließlich in Schritt S3 an den Fahrzeugführer und/oder an eine andere Steuereinrichtung des Bezugsfahrzeugs ausgegeben. Die Ausgabe an den Fahrzeugführer umfasst vorteilhaft eine sprachliche Ausgabe der Information, z. B. über ein den Innenraum des Bezugsfahrzeugs beschallendes Audiosystem.On the basis of the thus determined relative positions and speeds in step S2, the calculation of a speed specification for the reference vehicle when changing lanes. This speed default will eventually be in Step S3 to the driver and / or issued to another control device of the reference vehicle. The issue to the driver advantageously comprises a linguistic output of the information, for. B. over a sound system which casts the interior of the reference vehicle.

Claims

Device for determining a speed specification for a lane change with a reference vehicle ( 1 ), the device ( 200 ) comprises: a lane change intention detection device ( 201 ) for recognizing a lane change intent of the vehicle driver of the subject vehicle ( 1 ), - a traffic flow determination device ( 202 ) for determining the position and speed of foreign vehicles ( 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 ) relative to the reference vehicle ( 1 ), where the foreign vehicles on the lane ( 16 ) to which the driver intends to change over to the reference vehicle, - a speed specification determining device ( 203 ) for calculating a speed specification for the reference vehicle ( 1 ) when changing lanes on the basis of the determined positions and speeds of the other vehicles ( 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 ) relative to the reference vehicle, and - an output device ( 204 ) for outputting the speed specification to the driver and / or to a control device of the subject vehicle ( 1 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the lane change intention detection device ( 201 ), the lane change intent of the vehicle driver of the reference vehicle ( 1 ) incorporating a turn signal of the reference vehicle ( 1 ).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the lane change intention detection device ( 201 ), the lane change intent of the vehicle driver of the reference vehicle ( 1 ) taking into account the distance of the reference vehicle to the road markings ( 14 ) determined by the reference vehicle ( 1 ) used lane ( 17 ) of the lane (s) adjacent thereto ( 16 ).

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the determination of position and speed of foreign vehicles ( 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 ) relative to the reference vehicle by the traffic flow determination device ( 202 ) to a specific spatial area ( 2 ) is limited.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the traffic flow determining device ( 202 ) comprises a radio-telemetry device.

Device according to claim 5, characterized in that that the radio-telemetry device is designed as RADAR is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the traffic flow determining device ( 202 ) comprises a light measuring telemetry device.

Device according to claim 7, characterized in that that the light measuring telemetry device is designed as LIDAR is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the traffic flow determining device ( 202 ) comprises an image conversion device and an image processing device.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the output device ( 204 ) comprises audio means for generating a voice prompt representing the speed default.

Method for determining a speed specification for one Lane change with a reference vehicle, the method following includes: - Determine a lane change intent (S0) of the vehicle driver of the subject vehicle, - Determine of position and speed (S1) of foreign vehicles relative to the reference vehicle, wherein the foreign vehicles on the lane in which the driver with the reference vehicle intended, - To calculate a speed specification (S2) for the reference vehicle when changing lanes based on the specific positions and speeds the foreign vehicles relative to the reference vehicle and - Output the speed specification (S3) to the driver and / or to a control device of the reference vehicle.

The method of claim 11, wherein the method a step (S0) of determining the lane change intention of the driver of the vehicle Reference vehicle including a turn signal of the reference vehicle.

The method of claim 11 or 12, wherein the method a step of determining the lane change intent (S0) of the vehicle driver of the subject vehicle including the distance between the reference vehicle and the or the road markings comprising the lane used by the reference vehicle of the or separate the adjacent lanes.

A method according to claim 11, 12 or 13, wherein said Method is a step for limiting the determination of position and Speed of foreign vehicles relative to the reference vehicle on a certain spatial Has area.

A method according to any one of claims 11 to 14, wherein the step for determining position and speed (S1) of foreign vehicles relative to the reference vehicle, the use of a funkmesstechnischen Remote measuring device includes.

The method of claim 15, wherein the step of Use of a radio-telemetry device the use of a RADAR.

A method according to any one of claims 11 to 15, wherein the step for determining position and speed (S1) of foreign vehicles relative to the reference vehicle, the use of a light metrological Remote measuring device includes.

The method of claim 15, wherein the step of Use of a light measuring telemetry device the use of a LIDAR.

A method according to any one of claims 11 to 18, wherein the step for determining position and speed (S1) of foreign vehicles relative to the reference vehicle the use of an image conversion device and an image processing device.

A method according to any one of claims 11 to 19, wherein the step to output the speed instruction (S3) the output of a representing the speed default includes speech announcement.