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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrerassistenzsystem
für ein Fahrzeug.
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Unter
dem Begriff der Fahrerassistenzsysteme (englisch: ADAS, Advanced
Driver Assistance Systems) werden Funktionen zusammengefasst, welche
der Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges dienen.
Ziel der Fahrerassistenzsysteme ist häufig die Steigerung
der Sicherheit durch die Vermeidung von Gefahrensituationen vor
deren Entstehung und durch die Unterstützung des Fahrers
zur Unfallvermeidung in kritischen Situationen. Weitere Ziele sind
die Steigerung des Komforts durch Stressreduktion und Entlastung
des Fahrers in Standardsituationen, die Erleichterung der Orientierung
durch situationsabhängig aufbereitete und fahrergerecht vermittelte
Umfeld-Informationen, sowie die Erhöhung des Fahrspaßes.
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Beispiele
für Fahrerassistenzfunktionen sind die Antriebsschlupfregelung
bzw. Traktionskontrolle wie ABS (Antiblockiersystem), ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung),
ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), EDS (Elektronische
Differentialsperre), sowie adaptives Kurvenlicht, Auf- und Abblendassistent
für das Fahrlicht, Nachtsichtsysteme (englisch: night vision),
Tempomat, Einparkhilfe, Bremsassistent, ACC (Adaptive Cruise Control)
bzw. Abstandsregeltempomat, Abstandswarner, Abbiegeassistent, Stauassistent,
Spurerkennungssystem, Spurhalteassistent, Spurhalteunterstützung,
Spurwechselassistent, ISA (Intelligent Speed Adaption), ANB (Automatische
Notbremsung), Kurvenassistent, Reifendruckkontrollsystem, Fahrerzustandserkennung,
Verkehrszeichenerkennung, Platooning.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine effiziente Steuervorrichtung
für ein Fahrerassistenzsystem, sowie ein entsprechendes
Fahrerassistenzsystem, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems
und ein Computerprogrammprodukt aufzuzeigen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, sowie durch ein Fahrerassistenzsystem, durch ein Verfahren
und ein Computerprogrammprodukt mit Merkmalen von nebengeordneten
Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung umfasst einen
Fahrbahnspurermittlungs-Bestandteil zum Ermitteln, ob sich auf einer
bestimmten Seite neben der aktuell vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur
eine weitere Fahrbahnspur für die gleiche Fahrtrichtung
befindet, sowie einen Fahrzeugermittlungs-Bestandteil zum Detektieren
von weiteren Fahrzeugen auf der weiteren Fahrbahnspur. Ferner ist
ein Entscheidungs-Bestandteil vorhanden zum Entscheiden über
die Ausgabe eines Signals an den Fahrer des Fahrzeugs unter Berücksichtigung
von Ermittlungsergebnissen des Fahrbahnspurermittlungs-Bestandteils
und des Fahrzeugermittlungs-Bestandteils, wobei das Signal einen
Wechsel von der aktuell vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur zu der
weiteren Fahrbahnspur betrifft.
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Der
Fahrbahnspurermittlungs-Bestandteil sucht nach Fahrsituationen,
bei welchen nicht nur eine Fahrbahnspur für eine Fahrtrichtung
vorhanden ist, sondern zwei oder mehrere parallele Fahrbahnspuren
für diese Fahrtrichtung. Ferner wird geprüft, ob
sich zumindest eine der gegebenenfalls mehreren weiteren Fahrbahnspuren
für die gleiche Fahrtrichtung auf einer bestimmten Seite,
vorzugsweise der rechten Seite, bezüglich der aktuell befahrenen
Fahrbahnspur befindet. Diese Prüfung ist sinnvoll in Hinsicht
auf ein gegebenenfalls geltendes Rechtsfahrgebot. Das Fahrzeug mit
dem Fahrerassistenzsystem bewegt sich auf einer der mehreren Fahrbahnspuren. Verschiedene
Fahrbahnspuren für eine Fahrtrichtung sind durch Markierungen
auf der Fahrbahn voneinander unterscheidbar.
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Neben
dem Vorhandensein der weiteren Fahrbahnspur auf der bestimmten Seite
ist ferner das Vorhandensein von Fahrzeugen auf dieser Fahrbahnspur
relevant. Die Relevanz dieser weiteren Fahrzeuge basiert auf dem
Gedanken, dass die Gefährlichkeit oder Sinnhaftigkeit eines
Wechsels von der aktuell befahrenen Fahrbahnspur zu der weiteren Fahrbahnspur
davon abhängt, ob sich weitere Fahrzeuge auf der weiteren
Fahrbahnspur befinden, und eventuell auch davon, an welchen Positionen
sich diese weiteren Fahrzeuge befinden und welche Geschwindigkeiten
sie aufweisen.
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Die
verschiedenen Bestandteile der Steuervorrichtung können
in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein; z. B. kann
die Steuervorrichtung einem zentralen Steuergerät oder
Teilen eines zentralen Steuergerätes entsprechen. Dieses
kann gegebenenfalls weitere außer den erläuterten
Funktionen ausüben. Ferner ist es möglich, dass
Bestandteile der Steuervorrichtung voneinander getrennt angeordnet
und durch Leitungen oder andere Kommunikationsverbindungen miteinander
verbunden sind.
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In
Weiterbildung der Erfindung verfügt die Steuervorrichtung über
einen Eingang zum Empfangen von Bildinformationen von einer in Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs ausgerichteten Kamera, wobei der Fahrbahnspurermittlungs-Bestandteil
ausgebildet ist zum Ermitteln von Verläufen von Fahrbahnspuren
unter Verwendung der Bildinformationen. Hierzu kann insbesondere
ein an sich bekannter Algorithmus zur Auswertung der Bildinformationen
zum Einsatz kommen.
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In
Weiterbildung der Erfindung verfügt die Steuervorrichtung über
einen Eingang zum Empfangen von Positionsinformationen eines Positionsbestimmungssystems,
wie z. B. Galileo oder GPS, und über einen Eingang zum
Empfangen von Karteninformationen einer digitalen Karte, welche
z. B. von dem Fahrerassistenzsystem gespeichert werden kann. Der
Fahrbahnspurermittlungs-Bestandteil ist bei dieser Weiterbildung
ferner ausgebildet zum Ermitteln, ob sich auf der bestimmten Seite
neben der ak tuell vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur eine weitere
Fahrbahnspur für die gleiche Fahrtrichtung befindet unter
Verwendung der Positionsinformationen und der Karteninformationen.
Auf diese Weise kann bei Kenntnis des aktuellen Aufenthaltsortes
des Fahrzeuges der digitalen Karte entnommen werden, ob eine Fahrbahnspur
auf der bestimmten Seite vorhanden ist.
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In
Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Steuervorrichtung über
einen Eingang zum Empfangen von Sensordaten von einem in Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs ausgerichteten Sensor, wobei der Fahrzeugermittlungs-Bestandteil
ausgebildet ist zum Detektieren von vor und/oder hinter dem Fahrzeug befindlichen
weiteren Fahrzeugen auf der weiteren Fahrbahnspur unter Verwendung
der Sensordaten. Bei dem Sensor kann es sich z. B. um einen von
dem Fahrerassistenzsystem auch für eine ACC-Funktionalität
genutzten Sensor handeln, z. B. um eine Lidar oder Radar Sensor.
Das Vorhandensein von vor dem Fahrzeug befindlichen weiteren Fahrzeugen
kann direkt den Sensordaten entnommen werden; auf hinter dem Fahrzeug
befindliche weitere Fahrzeuge kann unter Verwendung der Sensordaten
aus der Änderung der Position dieser Fahrzeuge in Bezug
auf das Eigenfahrzeug geschlossen werden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Steuervorrichtung über
einen Eingang zum Empfangen von Sensordaten von einem in Seitwärtsrichtung des
Fahrzeugs ausgerichteten Sensor, wobei der Fahrzeugermittlungs-Bestandteil
ausgebildet ist zum Detektieren von neben dem Fahrzeug befindlichen weiteren
Fahrzeugen auf der weiteren Fahrbahnspur unter Verwendung der Sensordaten.
Bei dem Sensor kann es sich z. B. um einen von dem Fahrerassistenzsystem
auch für eine Tote-Winkel-Funktionalität oder
einen Spurwechselassistenten genutzten Sensor handeln, z. B. um
eine Lidar oder Radar Sensor. Das Detektieren von neben dem Fahrzeug
befindlichen weiteren Fahrzeugen beschränkt sich nicht
nur auf exakt auf der gleichen Fahrhöhe befindliche Fahrzeuge,
sondern umfasst auch kurz vor oder hinter dem Fahrzeug auf der weiteren
Fahrbahnspur befindliche Fahrzeuge.
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In
Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Steuervorrichtung über
einen Eingang zum Empfangen von Sensordaten von einem in Rückwärtsrichtung
des Fahrzeugs ausgerichteten Sensor, wobei der Fahrzeugermittlungs-Bestandteil
ausgebildet ist zum Detektieren von hinter dem Fahrzeug befindlichen
weiteren Fahrzeugen auf der weiteren Fahrbahnspur unter Verwendung
der Sensordaten. Bei dem Sensor kann es sich z. B. um einen von
dem Fahrerassistenzsystem auch für einen Spurwechselassistenten
genutzten Sensor handeln, z. B. um eine Lidar oder Radar Sensor.
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In
Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Steuervorrichtung über
einen Eingang zum Empfangen von Informationen von weiteren Fahrzeugen, wobei
der Fahrzeugermittlungs-Bestandteil ausgebildet ist zum Detektieren
von weiteren Fahrzeugen auf der weiteren Fahrbahnspur unter Verwendung
der empfangenen Informationen. Im Rahmen dieser Inter-Fahrzeug-Kommunikation
kann z. B. die eigene aktuelle Position an andere Fahrzeuge übermittelt werden.
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Einer
Ausgestaltung der Erfindung gemäß ist der Fahrzeugermittlungs-Bestandteil
ausgebildet ist zum Ermitteln von Abständen zwischen dem
Fahrzeug und den weiteren Fahrzeugen und/oder von Geschwindigkeiten
der weiteren Fahrzeuge. Bei den Geschwindigkeiten kann es sich um
absolute Größen oder um Relativgeschwindigkeiten
bezüglich des Eigenfahrzeugs handeln. Gemäß dieser
Ausgestaltung beschränkt sich die Detektion von Fahrzeugen
auf der weiteren Fahrbahnspur nicht lediglich auf das bloße
Feststellen ihres Vorhandenseins, sondern erstreckt sich auf das
Bestimmen ihrer Position und/oder ihrer Geschwindigkeit. Dies kann
insbesondere auch für die anderen Ausgestaltungen und Weiterbildungen
zutreffen.
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In
Ausgestaltung der Erfindung zeigt das Signal eine Empfehlung zum
Wechsel von der aktuell vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur zu
der weiteren Fahrbahnspur an. In diesem Fall kann sich der Fahrer
entscheiden, ob er der Empfehlung nach kommend einen Fahrbahnspurwechsel
vornimmt oder auf seiner Fahrbahnspur verbleibt. Alternativ ist
es möglich, dass das Signal eine Vorwarnung an den Fahrer
darstellt, dass das Fahrerassistenzsystem im folgenden autonom eine
Wechsel der Fahrbahnspur vornehmen wird.
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Einer
Ausgestaltung der Erfindung gemäß ist der Entscheidungs-Bestandteil
ausgebildet zur Entscheidung zugunsten der Ausgabe eines Signals nach
Prüfung einer Voraussetzung, wonach sich auf der bestimmten
Seite neben der aktuell vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur eine
weitere Fahrbahnspur befindet, und sich innerhalb eines bestimmen
Abstandes vor dem Fahrzeug kein weiteres Fahrzeug auf der weiteren
Fahrbahnspur befindet. In diesem Fall ist es möglich, einzig
auf das Vorhandensein der Fahrbahnspur und einen sicheren Abstand
nach vorne abzustellen. Zusätzlich ist es möglich,
die geprüfte Voraussetzung derart zu erweitern, dass sich
innerhalb eines bestimmten Abstandes hinter dem Fahrzeug kein weiteres
Fahrzeug auf der weiteren Fahrbahnspur befindet. In diesem Fall
wird auf das Zur-Verfügung-Stehen eines Sicherheitsabstandes
auf der weiteren Fahrbahnspur sowohl nach vorne als auch nach hinten
geachtet. Es kann auch zugunsten der Ausgabe eines Signals entschieden werden,
wenn sich innerhalb eines bestimmten Abstandes hinter dem Fahrzeug
ein weiteres Fahrzeug auf der Fahrbahnspur des Fahrzeugs befindet,
oder wenn sich hinter dem Fahrzeug ein weiteres Fahrzeug mit einer
bestimmten Geschwindigkeit auf der Fahrbahnspur des Fahrzeugs befindet.
In diesem Fall wird nicht nur auf die weitere Fahrbahnspur geachtet,
sondern auf die Situation hinter dem Fahrzeug auf der aktuell befahrenen
Fahrbahnspur. Ein sehr schnelles oder sehr nahes Fahrzeug auf der
eigenen Fahrbahnspur sollte einen Fahrbahnspurwechsel begünstigen.
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Der
Entscheidungs-Bestandteil kann ausgebildet sein zum Entscheiden über
die Ausgabe eines Signals an den Fahrer des Fahrzeugs unter Prüfung des
Bestehens einer Pflicht des Fahrers zur Verwendung einer Fahrbahnspur
auf der bestimmten Seite. Hierbei kann z. B. berücksichtigt
werden, dass eine solche Pflicht, d. h. ein Rechtsfahr- oder Linksfahrgebot,
ortsabhängig oder geschwindigkeitsabhängig oder
straßentypabhängig bestehen kann.
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Das
erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem umfasst
eine Steuervorrichtung der erläuterten Art und einen oder
mehrere Sensoren zur Erfassung von Sensordaten zum Detektieren von
weiteren Fahrzeugen auf der weiteren Fahrbahnspur.
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Das
erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt verfügt über
die Funktionalität eines Fahrbahnspurermittlungs-Bestandteils
zum Ermitteln, ob sich auf einer bestimmten Seite neben der aktuell
vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur eine weitere Fahrbahnspur für
die gleiche Fahrtrichtung befindet, sowie über die Funktionalität
eines Fahrzeugermittlungs-Bestandteils zum Detektieren von weiteren
Fahrzeugen auf der weiteren Fahrbahnspur, und über die
Funktionalität eines Entscheidungs-Bestandteils zum Entscheiden über
die Ausgabe eines Signals an den Fahrer des Fahrzeugs unter Berücksichtigung
von Ermittlungsergebnissen des Fahrbahnspurermittlungs-Bestandteils
und des Fahrzeugermittlungs-Bestandteils, wobei das Signal einen Wechsel
von der aktuell vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur zu der weiteren
Fahrbahnspur betrifft. Unter einem Computerprogrammprodukt kann
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung neben dem eigentlichen
Computerprogramm (mit seinem über das normale physikalische
Zusammenspiel zwischen Programm und Recheneinheit hinausgehenden
technischen Effekt) insbesondere ein Aufzeichnungsträger
für das Computerprogramm, eine Dateisammlung, eine konfigurierte
Recheneinheit, aber auch beispielsweise eine Speichervorrichtung
oder ein Server, auf der bzw. dem zum Computerprogramm gehörende
Dateien gespeichert sind, verstanden werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ermittelt,
ob sich auf einer bestimmten Seite neben der aktuell vom Fahrzeug
befahrenen Fahrbahnspur eine weitere Fahrbahnspur für die
gleiche Fahrtrichtung befindet, es werden weitere Fahrzeuge auf
der weiteren Fahrbahnspur detektiert, und es wird über die Ausgabe
eines Signals an den Fahrer des Fahrzeugs entschieden in Abhängigkeit
von dem Vorhandensein der weiteren Fahrbahnspur und von detektierten
Fahrzeugen. Hierbei betrifft das Signal einen Wechsel von der aktuell
vom Fahrzeug befahrenen Fahrbahnspur zu der weiteren Fahrbahnspur.
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Das
erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt und das
erfindungsgemäße Verfahren eignen sich insbesondere
für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung,
wobei dies auch auf die Ausgestaltungen und Weiterbildungen zutreffen
kann. Hierzu können sie weitere geeignete Schritte bzw.
Funktionalitäten umfassen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Dabei zeigen:
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1:
eine Fahrsituation mit zwei Fahrbahnen und mehreren Fahrzeugen,
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2:
einen Ausschnitt aus einem Fahrerassistenzsystem.
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In 1 sind
die beiden Fahrbahnspuren SP1 und SP2 dargestellt. Die vorgeschriebene
Fahrtrichtung der Fahrzeuge 1, 2, 3 und 4 ist
für beide Fahrbahnspuren SP1 und SP2 nach links, so dass
es sich bei der Fahrbahnspur SP1 um die linke und bei der Fahrbahnspur
SP2 um die rechte der beiden Spuren handelt.
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Es
wird davon ausgegangen, dass außer bei Überholmanövern
die grundsätzliche Pflicht besteht, die rechte Fahrbahnspur
SP2 zu verwenden. In Deutschland ist das Rechtsfahrgebot in der
Straßenverkehrsordnung geregelt. Es besagt, dass auf Straßen
möglichst weit rechts gefahren werden muss. Ausnahmen von
der Pflicht, die rechte Fahrbahnspur SP2 zu verwenden, sind in Deutschland
die folgenden:
- • Sind außerhalb
geschlossener Ortschaften für eine Fahrrichtung drei oder
mehrere Fahrbahnspuren vorhanden, so darf neben der rechten Fahrbahnspur
auch die zweite Fahrbahnspur von rechts dort durchgängig
befahren wer den, wo – auch nur hin und wieder – rechts
davon ein Fahrzeug hält oder fährt.
- • In geschlossenen Ortschaften können Kraftfahrzeuge
bis zu 3.5 Tonnen zulässiger Gesamtmasse die Fahrbahnspur
frei wählen.
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Insbesondere
auf Autobahnen benutzen häufig Fahrzeuge die linke Fahrbahnspur
SP1, obwohl die rechte Fahrbahnspur SP2 frei ist oder dort Fahrzeuge
in sehr großem Abstand zueinander fahren. Überholende
Fahrzeuge auf der linken Fahrbahnspur SP1 werden durch diese „Bummler"
behindert, woraus sich gefährliche Situationen entwickeln können.
Befindet sich beispielsweise auf der linken Fahrbahnspur SP1 ein
Fahrzeug, dessen Fahrer unachtsam ist, so bemerkt er aus diesem
Grund seinen Verstoß gegen das Rechtsfahrgebot erst dann,
wenn er von einem von hinten nahenden Fahrzeug, welches überholen
möchte hierauf hingewiesen wird, z. B. durch Aufblenden
der Scheinwerfer. Durch eine hierdurch hervorgerufene Schreckrektion
des unaufmerksamen Fahrers kann es zu einem Unfall kommen.
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1 zeigt
die Situation, dass sich das Fahrzeug 1, welches mit einem
ausschnittsweise in 2 dargestellten Fahrerassistenzsystem
ausgestattet ist, auf der linken Fahrbahnspur SP1 befindet. Von hinten
naht das Fahrzeug 2, welches überholen möchte.
Auf der rechten Fahrbahnspur SP2 befindet sich vor dem Eigenfahrzeug 1 das
Fahrzeug 3 und hinter dem Eigenfahrzeug 1 das
Fahrzeug 4.
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Das
Fahrerassistenzsystem des Eigenfahrzeugs 1 verfügt über
eine Steuervorrichtung S, welche über eine Schnittstelle
I Informationen an den Fahrer ausgeben kann. Über die Mensch-Maschine-Schnittstelle
I kann an den Fahrer eine Empfehlung abgegeben werden, auf die rechte
Fahrbahnspur SP2 zu wechseln. Die Informationsübertragung an
den Fahrer kann hierbei auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. akustisch,
z. B. durch einen Hinweiston oder eine Sprachansage, und/oder optisch,
z. B. durch Aufleuchten der Blinkeranzeige „rechts" im Kombi instrument,
und/oder haptisch, z. B. durch kurzen leichten Lenkimpuls nach rechts.
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Bevor
eine derartige Empfehlung zum Wechsel auf die rechte Fahrbahnspur
SP2 ausgegeben wird, entscheidet die Steuervorrichtung S, ob ein
solcher Wechsel sicher ist. Hierzu ist die Steuervorrichtung S an
die Systeme SYS1, SYS2, SYS3, SYS4 und SYS5 angeschlossen, welche
ihr die Informationen IN1 bzw. IN2 bzw. IN3 bzw. IN4 bzw. IN5 zur
Verfügung stellen. Anhand einer Auswertung der Informationen
IN1, IN2, IN3, IN4, IN5 entscheidet die Steuervorrichtung S, ob
an den Fahrer eine Empfehlung zum Fahrbahnspurwechsel auszugeben
ist.
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Bei
einer Basisvariante verwendet die Steuervorrichtung S lediglich
die Informationen IN1 und IN2. Bei den Informationen IN1 handelt
es sich um Informationen darüber, ob rechts von der aktuell
befahrenen Fahrbahnspur SP1 eine weitere Fahrbahnspur SP2 für
die gleiche Fahrtrichtung vorhanden ist. Das System SYS1 kann z.
B. eine Kamera zur Fahrbahnspurdetektion beinhalten, welche die
Fahrbahnspurmarkierungen erfasst. Der Erfassungsbereich B1 einer
solchen Kamera ist in
1 schematisch dargestellt. Unter
Verwendung eines hierfür geeigneten Bildverarbeitungs-
bzw. Fahrspurdetektionsalgorithmus werden die von der Kamera aufgenommenen Bilder
ausgewertet und hierdurch die Fahrbahnbegrenzung und/oder die Fahrbahnmarkierung
detektiert. Aufgrund dieser Detektion ist der Verlauf von Fahrbahnbegrenzung
und/oder Fahrbahnmarkierung in Bezug auf das Eigenfahrzeug
1 bekannt.
Hierzu können an sich bekannte Verfahren eingesetzt werden,
z. B. beschrieben in dem Dokument
WO 2007/002964 A2 . Das System SYS1 kann auch
für andere Fahrerassistenzfunktionen wie Spurhalteassistent,
Spurhalteunterstützung, Spurwechselassistent eingesetzt
werden.
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Ist
die Fahrspurmarkierung rechts vom Eigenfahrzeug 1 durchgezogen
oder wird ein Fahrbahnrand, z. B. als grasiger oder erdiger Bereich,
erkannt, so entscheidet die Steuervorrichtung S, dass sich das Eigenfahrzeug 1 bereits
auf der äußers ten rechten Fahrbahnspur SP2 befindet.
Dies bedeutet, dass das Rechtsfahrgebot bereits eingehalten wird, so
dass keine Empfehlung an den Fahrer ergeht, auf eine rechts liegende
Fahrbahnspur SP2 zu wechseln. Ist hingegen die Fahrspurmarkierung
rechts vom Eigenfahrzeug 1 gestrichelt, befindet sich das Eigenfahrzeug
nicht auf der äußersten rechten Fahrbahnspur SP2.
Ein Fahrspurwechsel nach rechts könnte sinnvoll sein. Dies
wird unter Verwendung weiterer Informationen geprüft.
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Alternativ
oder ergänzend zur kamerabasierten Fahrspurdetektion kann
ein satellitengestütztes globales Positionsbestimmungssystem
wie z. B. Galileo oder GPS zum Einsatz kommen, um zu ermitteln,
ob rechts von der aktuell befahrenen Fahrbahnspur SP1 eine weitere
Fahrbahnspur SP2 vorhanden ist. Hierzu kann das System SYS1 einen
Empfänger des Positionsbestimmungssystems sowie eine digitale
Karte umfassen, wobei die digitale Karte Informationen über
die zur Verfügung stehenden Fahrbahnspuren beinhaltet.
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Bei
den Informationen IN2 handelt es sich um Informationen darüber,
in welchem Abstand von dem Eigenfahrzeug 1 entfernt sich
ein vorausfahrendes Fahrzeug 3 auf der rechten Fahrbahnspur
SP2 befindet. Das System SYS2 kann z. B. eine Abstandsmessungs-Sensorik
beinhalten, wie beispielsweise einen Lidarsensor, Radarsensor, Laserscanner,
eine Stereokamera, eine Monokamera. Der Erfassungsbereich B2 einer
solchen Sensorik ist in 1 schematisch dargestellt. Wie
in 1 zu sehen ist, ist der Erfassungsbereich der
Sensorik so groß, dass nicht nur die eigene, sondern auch
die benachbarte Fahrbahnspur erfasst wird. Die Sensorik kann z.
B. auch für ein ACC (Adaptive Cruise Control, Abstandsregeltempomat)
eingesetzt werden.
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Da
die Informationen IN2 auch Fahrzeuge auf der gleichen Fahrbahnspur
SP1 wie das Eigenfahrzeug 1 betreffen, muss neben dem Abstand
zwischen dem Eigenfahrzeug 1 und dem Fahrzeug 3 auch
festgestellt werden, dass bzw. ob sich das Fahrzeug 3 auf
der rechten Fahrbahnspur SP2 befindet. Diese Feststellung kann z.
B. folgendermaßen erfolgen: aus den Informationen IN1 wird
der Verlauf der rechten Fahrbahnspur SP2 ermittelt. Anhand der Informationen
IN2 wird sowohl der Abstand als auch die Richtung des Fahrzeugs 3 relativ
zu dem Eigenfahrzeug 1 ermittelt, so dass die Position
des Fahrzeugs 3 relativ zu dem Eigenfahrzeug 1 bekannt
ist. Diese Position kann in den Verlauf der rechten Fahrbahnspur
SP2 projiziert werden, um somit festzustellen, ob sich das Fahrzeug 3 auf
der rechten Fahrbahnspur SP2 befindet. Alternativ oder ergänzend hierzu
kann aus Lenkwinkelinformationen eines Lenkwinkelsensors und/oder
Gierrateninformationen eines Gierratensensors der jeweils aktuelle
Kurvenradius der Fahrbewegung des Eigenfahrzeugs 1 ermittelt
werden; anhand dieses Kurvenradius kann der weitere Bewegungsverlauf
des Eigenfahrzeugs 1 prognostiziert werden. Unter Berücksichtigung
der Breite des Eigenfahrzeugs 1 kann somit die voraussichtliche
Fahrzeugbahn, d. h. der Fahrschlauch, des Eigenfahrzeugs 1 ermittelt
werden. Durch Projektion der anhand der Informationen IN2 ermittelten
relativen Position des Fahrzeugs 3 in den Fahrschlauch des
Eigenfahrzeugs 1 ist unterscheidbar, ob sich das Fahrzeug 3 innerhalb,
links oder rechts vom Fahrschlauch des Eigenfahrzeugs 1 befindet.
Befindet sich das Fahrzeug 3 rechts vom Fahrschlauch des Eigenfahrzeugs 1,
so wird angenommen, dass das Fahrzeug 3 auf der rechten
Fahrbahnspur SP2 fährt.
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Die
Informationen IN2 betreffen primär Fahrzeuge 3,
welche sich vor dem Eigenfahrzeug 1 befinden. Es ist möglich,
die Auswertung der Informationen IN2 auf diese Fahrzeuge 3 zu
beschränken. Zusätzlich können die Informationen
IN2 derart ausgewertet werden, dass Aussagen betreffend sich hinter dem
Eigenfahrzeug 1 befindliche Fahrzeuge 4 getroffen
werden können: ein erfasstes vorausfahrendes Fahrzeug 3 kann
unter Verwendung der Abstandsmessungs-Sensorik getrackt werden,
d. h. die Bewegung dieses Fahrzeugs 3 relativ zum Eigenfahrzeug 1 wird
fortwährend erfasst und ausgewertet. Hierdurch kann insbesondere
beim Passieren dieses Fahrzeugs 3 die Position des Fahrzeugs
innerhalb der benachbarten Fahrbahnspur SP2 weiter hin prognostiziert
werden, auch wenn das Fahrzeug 3 bereits den Erfassungsbereich
der Abstandsmessungs-Sensorik verlassen hat. Auf diese Weise kann
nach dem Vorbeifahren an einem zuvor von der Abstandsmessungs-Sensorik
erfassten Fahrzeug 3 abgeschätzt werden, in welchem
Abstand hinter dem Eigenfahrzeug 1 sich das passierte Fahrzeug
auf der rechten Fahrbahnspur SP2 befindet. Dies kann zur Überprüfung
verwendet werden, wann sich ein passiertes auf der rechten Fahrbahnspur
fahrendes Fahrzeug so weit hinter dem Eigenfahrzeug 1 befindet,
dass ein Fahrbahnspurwechsel nach rechts gefahrlos möglich ist.
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Alternativ
oder ergänzend zur Abstandsbestimmung unter Verwendung
der Abstandsmessungs-Sensorik kann die relative Position zwischen dem
Eigenfahrzeug 1 und einem voranfahrenden Fahrzeug 3 und
gegebenenfalls auch zwischen dem Eigenfahrzeug 1 und einem
nachfolgenden Fahrzeug 4 über eine Car-to-Car-Kommunikation,
z. B. unter Mitteilung der satellitengestützten globalen
Positionsdaten von Galileo oder GPS, erfolgen.
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Wird
unter Verwendung der Informationen IN1 des Systems SYS1 und der
Informationen IN2 des Systems SYS2 festgestellt, dass sich rechts
neben dem Eigenfahrzeug 1 eine Fahrbahnspur SP2 befindet,
und ferner, dass sich kein anderes Fahrzeug
- • neben
dem Eigenfahrzeug 1, oder
- • innerhalb eines Mindestabstand vor dem Eigenfahrzeug 1,
und gegebenenfalls
- • in kleinem Abstand hinter dem Eigenfahrzeug 1 befindet,
entscheidet die Steuervorrichtung S, dass über die Schnittstelle
S an den Fahrer eine Empfehlung zum Fahrbahnspurwechsel nach rechts
auszugeben ist.
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Der
Mindestabstand zwischen dem Eigenfahrzeug 1 und einem voranfahrenden
Fahrzeug 3 auf der rechten Fahrbahnspur kann z. B. von
dem Fahrer eingestellt werden oder als fixe Größe
vorgegeben sein. Er sollte den gesetzlichen Mindestsicherheitsabstand
von 0.9 Sekunden Zeitlücke, entsprechend einer Distanz
von 0.9 Sekunden multipliziert mit der aktuellen Ge schwindigkeit
des Eigenfahrzeugs 1, nicht unterschreiten. Entsprechendes
gilt auch für den Abstand zu einem nachfolgenden Fahrzeug 4,
wobei dieser Abstand kleiner bemessen sein kann als der Mindestabstand
zwischen dem Eigenfahrzeug 1 und einem voranfahrenden Fahrzeug 3, da
in der Regel die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 4 geringer
ist als diejenige des Eigenfahrzeugs 1.
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Zusätzlich
zu den Informationen IN1 und IN2 kann die Steuervorrichtung S Informationen
IN3 von einem System SYS3 zur Überwachung des Bereichs des
toten Winkels des Eigenfahrzeugs 1 berücksichtigen.
Der Erfassungsbereich B3 eines Blind Spot Detection Sensors ist
in 1 schematisch dargestellt; dieser erfasst den
Bereich unmittelbar neben und hinter dem Eigenfahrzeug 1.
Die Verwendung der Informationen IN3 zusätzlich zu den
Informationen IN1 verbessert die Feststellung der Gegenwart von
Fahrzeugen in unmittelbarer Nähe neben oder hinter dem
Eigenfahrzeug 1, denn gemäß den Informationen
IN3 beruht die Detektion eines Fahrzeugs auf direkten Sensormessungen,
während gemäß den Informationen IN1 lediglich
Prognosen anhand einer getrackten Fahrzeugtrajektorie aufgestellt
werden.
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Zusätzlich
zu den Informationen IN1 und IN2, und gegebenenfalls auch zu den
Informationen IN3, kann die Steuervorrichtung S Informationen IN4
von einem Spurwechselassistenzsystem SYS4 berücksichtigen.
Der Erfassungsbereich B4 eines Spurwechselassistenzsensors ist in 1 schematisch dargestellt;
dieser erfasst den Bereich schräg hinter dem Eigenfahrzeug 1.
Das Einbeziehen der Informationen IN4 verbessert die Feststellung
der Gegenwart von Fahrzeugen hinter dem Eigenfahrzeug 1, denn
der Spurwechselassistenzsensor detektiert auch Fahrzeuge, welche
sich mit hoher Geschwindigkeit auf der rechten Fahrbahnspur SP2
von hinten dem Eigenfahrzeug 1 nähern. Derartige
Fahrzeuge sind weder durch die Informationen IN1 noch IN3 detektierbar.
Wird aufgrund der Informationen IN4 festgestellt, dass sich ein
Fahrzeug von rechts hinten dem Eigenfahrzeug 1 nähert,
sollte keine Empfehlung zum Fahr bahnspurwechsel nach rechts ausgegeben
werden, auch wenn die anderen Informationen IN1, IN2 und IN3 einen
Wechsel sinnvoll scheinen lassen.
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Zusätzlich
zu den Informationen IN1 und IN2, und gegebenenfalls auch zu den
Informationen IN3 und/oder IN4, kann die Steuervorrichtung S Informationen
IN5 berücksichtigen. Bei den Informationen IN5 handelt
es sich um Informationen darüber, in welchem Abstand von
dem Eigenfahrzeug 1 sich ein hinter dem Eigenfahrzeug 1 fahrendes
Fahrzeug 2 auf der linken Fahrbahnspur SP1 befindet. Das
System SYS5 beinhaltet eine Abstandsmessungs-Sensorik, wie beispielsweise
einen Lidarsensor, Radarsensor, Laserscanner, eine Stereokamera,
eine Monokamera. Der Erfassungsbereich B5 einer solchen Sensorik ist
in 1 schematisch dargestellt. Wenn aus den Informationen
IN5 hervorgeht, dass ein anderes Fahrzeug 2 in so kleinem
Abstand hinter dem Eigenfahrzeug 1 oder mit so großer
Annäherungsgeschwindigkeit an das Eigenfahrzeug 1 existiert,
so dass dieses Fahrzeug 2 das Eigenfahrzeug 1 überholen
möchte, kann zur Vermeidung einer gefährlichen
Fahrsituation durch zu dichtes Auffahren des nachfolgenden Fahrzeugs 2 die
Empfehlung zum Fahrbahnspurwechsel nach rechts auch dann ausgegeben
werden, wenn die Sicherheitsabstände zu den auf der rechten
Fahrbahnspur SP2 befindlichen Fahrzeugen 3 und 4 hinreichend
groß sind, selbst wenn üblicherweise erst bei
größeren Abständen eine Empfehlung zum
Fahrbahnspurwechsel nach rechts ergeht. Die Empfehlung dient in
diesem Fall dazu, den Fahrer auf das in geringem Abstand folgende
oder mit hoher Geschwindigkeit annahende Fahrzeug 2 aufmerksam
zu machen. Gegebenenfalls kann für diese Situation eine
eindringlichere Art der Übermittlung der Empfehlung an
den Fahrer gewählt werden.
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Da
unter bestimmten Umständen Fahrzeuge die Fahrbahnspur frei
wählen dürfen, d. h. kein Rechtsfahrgebot zu beachten
ist, kann vor Ausgabe einer Einscherempfehlung von der Steuereinrichtung S
geprüft werden, ob die Funktionalität der Fahrbahnspurwechselempfehlung
aktuell zur Verfügung gestellt wer den oder deaktivert sein
soll. Da z. B. in geschlossenen Ortschaften Kraftfahrzeuge bis zu
3.5 Tonnen zulässiger Gesamtmasse nicht dem Rechtsfahrgebot
unterliegen, ist es möglich, für diese Fahrzeuge
die Funktionalität erst ab einer Geschwindigkeit von z.
B. 60 km/h zu aktivieren. Alternativ zur geschwindigkeitsabhängigen
Aktivierung ist es möglich, anhand der aktuellen Position,
welche z. B. über GPS oder Galileo erhältlich
ist, in Verbindung mit den Straßeninformationen der digitalen
Karte festzustellen, ob das Fahrzeug aufgrund seines Aufenthalts
innerhalb einer geschlossenen Ortschaft die freie Fahrbahnspurwahl
hat.
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Das
vorgestellte Fahrerassistenzsystem ermöglicht es dem Fahrer,
das Rechtsfahrgebot zu berücksichtigen, indem unter Berücksichtigung
der aktuellen Fahrsituation automatisch eine Empfehlung zum Wechsel
der Fahrbahnspur nach rechts ausgegeben wird, wenn nicht die Positionierung
und gegebenenfalls die Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge auf der
rechten Fahrbahnspur gegen einen derartigen Wechsel spricht. Die
Fahrsituation wird hierbei durch Fusion von an sich bekannten Informationen oder
Sensordaten ermittelt. Der Fahrer wird somit bei der Einschätzung
der Fahrsituation unterstützt. Verstöße
gegen das Rechtsfahrgebot werden vermieden. Hierdurch wird die Behinderung
von nachfolgenden Fahrzeugen, welche das Eigenfahrzeug überholen
möchten, reduziert; gefährliche Situationen durch zu
dichtes Auffahren und Aufblenden der Scheinwerfer des nachfolgenden
Fahrzeugs entstehen nicht.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel
beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen
und Modifikationen möglich sind, ohne dass der Rahmen der
Erfindung verlassen wird. Insbesondere ist die Erfindung auch auf
ein Linksfahrgebot anwendbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/002964
A2 [0033]