DE102009023444A1 - Method for assistance of driver of vehicle in changing traffic lane from momentary traffic lane to adjacent target traffic lane, involves detecting traffic situation in rear and front area of vehicle for adjacent traffic lane by detectors - Google Patents

Method for assistance of driver of vehicle in changing traffic lane from momentary traffic lane to adjacent target traffic lane, involves detecting traffic situation in rear and front area of vehicle for adjacent traffic lane by detectors Download PDF

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Abstract

The method involves detecting a traffic situation in a rear area and in a front area of a vehicle (109) for an adjacent traffic lane (110) by the detectors. The traffic lane change to a target traffic lane, is determined on the basis of the detected traffic situation. The signaling is effected by a haptic steering wheel vibration. The steering moment acting on a steering wheel of the vehicle, is produced for additional signaling in the direction of the target traffic lane. An independent claim is included for a device for a vehicle for assistance of a driver.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine benachbarte Zielspur. Ein derartiges Verfahren dient dazu den Fahrer bei einem Fahrspurwechsel, beispielweise zum Einfädeln in oder Ausfahren aus einer Schnellstraße, oder zum Überholen eines langsameren Fahrzeugs, zu unterstützen. Ein solches Verfahren ermöglicht den Fahrer teilweise von den hierbei erforderlichen Überwachungsmaßnahmen (Erfassen der Verkehrssituation, Analysieren der Verkehrssituation, Entscheiden, ob ein Fahrspurwechsel möglich ist) zu entlasten und ihn durch Auswertung der von Detektoren erfassten relevanten Verkehrssituation bei der Entscheidungsfindung, ob ein Fahrspurwechsel gefahrlos möglich ist, zu unterstützen.The The invention relates to a method and a device for assistance a driver of a vehicle in a lane change from a momentary track to an adjacent destination lane. Such a method is used the driver in a lane change, for example, for threading in or out of a freeway, or to overtake a slower vehicle, to assist. Such Procedure allows the driver partially from this required monitoring measures (Capture the traffic situation, analyzing the traffic situation, deciding whether a lane change is possible) and relieve him by evaluating the relevant traffic situation detected by detectors when deciding whether a lane change is possible without danger, to support.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der Druckschrift DE 43 13 568 C1 offenbart. Durch eine Detektorüberwachung sowohl des Rückraums als auch des Vorraums der Zielspur, sowie der Gewinnung der erforderlichen Abstands- und Geschwindigkeitsdaten der dort detektierten Fahrzeuge, vermag dieses Verfahren zu erkennen, ob auf der Zielspur eine ausreichende Lücke für einen gewünschten Fahrspurwechsel vorhanden ist, und zwar unter Berücksichtigung einzuhaltender Gefahren verhütender Sicherheitsabstände. Der Fahrer wird dabei durch entsprechende Warnanzeigen und/oder Anweisungen von dem rechnergestützten Verfahren über das Vorhandensein einer ausreichenden Lücke auf der Zielspur im Falle eines gewünschten Spurwechsels informiert. Stellt der Rechner dabei fest, dass alle gemessenen Abstände größer oder wenigstens gleich groß sind wie jeweils zugehörige errechnete Sicherheitsabstände, so signalisiert er, dass ein Spurwechsel in der momentanen Situation realisierbar ist und zeigt dies dem Fahrer entsprechend an. Dabei erfolgt die Signalisierung mittels einer Anzeigeeinrichtung.Such a method is for example in the document DE 43 13 568 C1 disclosed. By a detector monitoring of both the back space and the vestibule of the target track, as well as obtaining the required distance and speed data detected there vehicles, this method is able to detect whether a sufficient gap for a desired lane change is present on the target lane, under Consideration of the dangers of preventing safety distances to be observed. The driver is informed by appropriate warnings and / or instructions from the computerized method on the presence of a sufficient gap on the target lane in the event of a desired lane change. If the computer determines that all the measured distances are greater than or equal to the corresponding calculated safety clearances, it signals that a lane change can be implemented in the current situation and indicates this to the driver accordingly. The signaling takes place by means of a display device.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, das aus der Druckschrift DE 43 13 568 C1 bekannte Verfahren so zu verbessern, dass eine Reaktionszeit des Fahrers auf die Signalisierung eines möglichen Fahrspurwechsels verkürzt wird.The invention is based on the technical problem arising from the document DE 43 13 568 C1 to improve known methods so that a reaction time of the driver is reduced to the signaling of a possible lane change.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass der Mensch passive Wahrnehmungen mechanischer Eindrücke, d. h. taktile Wahrnehmungen, schneller verarbeitet als optische Wahrnehmungen. So verfügt der Mensch über Rezeptoren in der Haut, mit deren Hilfe Druck, Berührung und Vibrationen sowie Temperatur und Schmerz wahrgenommen werden können und schneller verarbeitet werden können als optische oder akustische Reize. Dies führt in vorteilhafter Weise dazu, dass beispielsweise haptisch wahrnehmbare Signale, bspw. Vibrationen schneller aufgenommen und geistig verarbeitet werden als optische Reize und so eine schnellere Reaktion des Fahrers ermöglicht wird. Taktil wahrnehmbare Reize sind darüber hinaus einfacher und kostengünstiger zu erzeugen als optische Signale. Weiterhin von Vorteil ist, dass der optische sowie der akustische Wahrnehmungskanal des Menschen für andere Aufgaben frei bleiben.The The present invention is based on the recognition that man passive perceptions of mechanical impressions, d. H. tactile Perceptions, processed faster than optical perceptions. So humans have receptors in the skin, with their help pressure, touch and vibration as well Temperature and pain can be perceived and faster can be processed as optical or acoustic Stimuli. This leads advantageously to the fact that, for example, haptic perceptible signals, eg. Vibration recorded faster and mentally processed as visual stimuli and thus a faster one Reaction of the driver is possible. Tactile perceptible In addition, stimuli are easier and less expensive to generate as optical signals. Another advantage is that the optical as well as the acoustic perception channel of humans stay free for other tasks.

Die vorliegende Beschreibung der Erfindung nimmt explizit Bezug auf den vollständigen Offenbarungsgehalt der Druckschrift DE 43 13 568 C1 und bezieht diesen vollständig in die vorliegende Beschreibung mit ein.The present description of the invention makes explicit reference to the full disclosure of the document DE 43 13 568 C1 and incorporates this fully into the present specification.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine benachbarte Zielspur, basiert darauf, dass eine Verkehrssituation im Rückraum und im Vorraum des Fahrzeugs für wenigstens die benachbarte Zielspur mittels Detektoren erfasst, ein möglicher Fahrspurwechsel auf die Zielspur auf Basis der erfassten Verkehrssituation ermittelt und dem Fahrer signalisiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Signalisieren mittels einer haptisch wahrnehmbaren Lenkradvibration erfolgt.The inventive method of support a driver of a vehicle in a lane change of a Momentum trace to an adjacent destination lane, based on that a traffic situation in the back and in the vestibule of the vehicle for at least the adjacent target lane by means of detectors detected, a possible lane change to the destination lane determined on the basis of the detected traffic situation and the driver is signaled. The inventive method is characterized by the fact that signaling by means of a haptic noticeable steering wheel vibration occurs.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird zum Signalisieren eines möglichen Fahrspurwechsels auf die Zielspur zusätzlich ein auf ein Lenkrad des Fahrzeugs wirkendes Lenkmoment in Richtung auf die Zielspur erzeugt. In vorteilhafter Weise ist das dabei erzeugte Lenkmoment so groß, dass es einerseits haptisch wahrnehmbar ist, andererseits so gering, dass der Fahrer jederzeit eine Richtungskorrektur vornehmen kann, um einen ungewollten Fahrspurwechsel zu verhindern. Die Lenkradvibration und/oder das Lenkmoment sind dabei vorzugsweise zeitlich begrenzt, beispielsweise auf 1 bis 2 Sekunden.In an embodiment of the method is used to signal a possible lane change to the destination lane in addition acting on a steering wheel of the vehicle steering torque in the direction of generates the destination track. Advantageously, this is generated Steering moment is so great that it can be perceived haptically on the one hand is, on the other hand so low that the driver at any time a direction correction to prevent an unwanted lane change. The steering wheel vibration and / or the steering torque are preferably temporally limited, for example, to 1 to 2 seconds.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens basiert darauf, dass im Fahrzeug ein Navigationssystem verfügbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dabei erst dann ausgeführt, wenn das Navigationssystems erkannt hat, dass das Fahrzeug sich auf einer Beschleunigungsspur befindet und mittels eines Lenkwinkelsensors detektiert wird, dass der Fahrer das Fahrzeug von der Beschleunigungsspur in Richtung benachbarte Zielspur lenkt. Unter der vorstehenden Bedingung wird das Verfahren bevorzugt automatisiert ausgeführt. Grundsätzlich kann das Verfahren jedoch auch manuell beispielsweise durch ein Betätigen eines Fahrtrichtungsanzeigehebels aktiviert werden.A Another embodiment of the method is based on that in the vehicle a navigation system is available. The invention The procedure is carried out only when the navigation system has detected that the vehicle is on an acceleration lane is detected and by means of a steering angle sensor that the driver drives the vehicle from the acceleration lane in the direction directs adjacent target track. Under the above condition becomes the method preferably carried out automatically. in principle However, the method can also manually, for example by a Actuation of a direction indicator lever are activated.

Der vorrichtungsgemäße Teil der Aufgabe wird von einer Vorrichtung für ein Fahrzeug zur Unterstützung des Fahrers bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine benachbarte Zielspur erfüllt, wobei die Vorrichtung aufweist: Detektoren mit denen eine Verkehrssituation im Rückraum und im Vorraum des Fahrzeugs für wenigstens die benachbarte Zielspur erfassbar ist, ein Mittel, mit dem auf Basis der erfassten Verkehrssituation ein möglicher Fahrspurwechsel ermittelbar ist, und zumindest ein Signalisierungsmittel, mit dem ein möglicher Fahrspurwechsel dem Fahrer signalisierbar ist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Signalisierungsmittel ein Lenkradvibrator ist. Derartige Lenkradvibratoren, beispielsweise Lenkradvibrationsmotoren, sind im Stand der Technik bekannt, und werden beispielsweise bei Spurverlassenswarnsystemen oder bei der Müdigkeits-Detektionsystemen verwendet.The device part of the object is from a device for a vehicle to Un Assistance of the driver in a lane change from an instantaneous track to an adjacent target track met, the device comprising: detectors with which a traffic situation in the back room and the vestibule of the vehicle for at least the adjacent target track can be detected, a means with which based on the detected traffic situation a possible lane change can be determined, and at least one signaling means with which a possible lane change can be signaled to the driver. The device is characterized in that the signaling means is a steering wheel vibrator. Such steering wheel vibrators, for example steering wheel vibration motors, are known in the art and are used, for example, in lane departure warning systems or in fatigue detection systems.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Vorrichtung umfasst als ein zusätzliches Signalisierungsmittel, ein Mittel zum Aufbringen von Lenkmomenten auf ein Lenkrad des Fahrzeugs. Durch die Kombination von Lenkradvibration und aufgebrachtem Lenkmoment wird der taktile Reiz für den Fahrer einerseits verstärkt und andererseits um eine Richtungsinformation (in Richtung Zielspur) ergänzt.A preferred embodiment of the device comprises as an additional signaling means, a means for applying steering torque to a steering wheel of the vehicle. By the combination of steering wheel vibration and applied steering torque on the one hand, the tactile stimulus for the driver is intensified and on the other hand a direction information (in the direction of the destination lane) added.

Mit den erfindungsgemäßen taktilen Reizen wird dem Fahrer ein möglicher Fahrspurwechsel signalisiert. Auf diese Reize kann der Fahrer mit einer geringeren Reaktionszeit reagieren. Die Unterstützungsfunktion von Fahrspurwechselassistenten wird dadurch verbessert.With the tactile stimuli according to the invention is the Driver signals a possible lane change. On These stimuli can react to the driver with less reaction time. The support function of lane change assistants will be improved.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:A advantageous embodiment of the invention is in the drawing and will be described below. It shows:

1 eine Fahrsituation zur Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 a driving situation to illustrate the method according to the invention.

1 zeigt eine Fahrsituation zur Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figur zeigt schematisiert eine Schnellstraße mit den Schnellstraßenbegrenzungen 101 auf die eine Einmündungsspur 104 mit der Begrenzung 103 einmündet. Das eigene Fahrzeug 109 befindet sich auf der Momentanspur (Einmündungsspur) 104 und ist im Begriff sich auf der Zielspur 110 in den fließenden Verkehr der Schnellstraße einzuordnen (angedeutet durch die gestrichelte Linie mit Pfeil). Auf der Schnellstraße sind weitere vier Fahrzeuge 105, 106, 107 und 108 dargestellt, die sich wie das eigene Fahrzeug 109 von links nach rechts bewegen. Auf der Zielspur 110 sind die Fahrzeuge 107 und 108 gezeigt. 1 shows a driving situation to illustrate the method according to the invention. The figure shows schematically a highway with the expressway boundaries 101 on the one junction 104 with the limit 103 opens. The own vehicle 109 is on the current track (junction track) 104 and is about to hit the finish line 110 into the flowing traffic of the freeway (indicated by the dashed line with arrow). On the highway are four more vehicles 105 . 106 . 107 and 108 presented, which is like your own vehicle 109 move from left to right. On the destination track 110 are the vehicles 107 and 108 shown.

Das eigene Fahrzeug 109 weist eine Heckradareinrichtung zur Überwachung des Rückraums der Momentanspur 104 einer Abstandsradareinrichtung zur Überwachung des Vorraums der Momentanspur 104 eine Totwinkelradareinrichtung zur Überwachung des Rückraums der benachbarten Zielspur 110 sowie eine Vorraumradareinrichtung zur Überwachung des Vorraums der Zielspur 110 auf. Diese Detektoren erkennen zumindest das Vorhandensein der auf der Schnellstraße befindlichen Fahrzeuge 107 und 108 und gestatten außerdem die Bestimmung des Abstandes dieser Fahrzeuge sowie deren Geschwindigkeit (jeweils angedeutet durch Pfeile). Diese Informationen geben somit die für ein Einfädeln auf die Zielspur 110 relevante Verkehrssituation an.The own vehicle 109 has a Heckradareinrichtung for monitoring the rear space of the instantaneous track 104 a distance radar device for monitoring the vestibule of the instantaneous track 104 a blind spot radar device for monitoring the back space of the adjacent target track 110 and a Vorraumradareinrichtung for monitoring the vestibule of the target lane 110 on. These detectors detect at least the presence of vehicles on the highway 107 and 108 and also allow the determination of the distance of these vehicles and their speed (respectively indicated by arrows). This information thus provides for threading to the destination lane 110 relevant traffic situation.

Das Verfahren wird vorliegend automatisch aktiviert, sobald ein im Fahrzeug befindliches Navigationssystem erkennt, dass das Fahrzeug sich auf einer Beschleunigungsspur 104 befindet und mittels eines Lenkwinkelsensors im Fahrzeug detektiert wird, dass der Fahrer das Fahrzeug 109 von der Beschleunigungsspur 104 in Richtung auf die benachbarte Zielspur 110 lenkt.In the present case, the method is automatically activated as soon as an in-vehicle navigation system detects that the vehicle is on an acceleration lane 104 is detected and by means of a steering angle sensor in the vehicle that the driver the vehicle 109 from the acceleration lane 104 towards the adjacent destination lane 110 directs.

Alternativ kann das Verfahren beispielsweise durch eine Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigehebels oder durch bloßes Antippen des Fahrtrichtungsanzeigehebels eingeleitet werden, wobei im letzteren Fall keine Fahrtrichtungsanzeige ausgelöst wird, so dass die anderen Verkehrsteilnehmer nicht durch die Absicht eines möglicherweise augenblicklich oder noch gar nicht realisierbaren Spurwechsels irritiert werden.alternative For example, the procedure may be actuated a direction indicator lever or just by tapping the direction indicator lever are initiated, in the latter Case no turn signal is triggered, so that the other road users not by the intention of one possibly immediately or not yet realizable lane change irritated become.

Nach dem Aktivieren des Verfahrens erfolgt die Erfassung der Verkehrssituation im Rückraum bzw. im Vorraum des Fahrzeugs 109 mittels der vorstehend beschriebenen Detektoren. Eine im Fahrzeug vorhandene Recheneinheit ermittelt auf Basis der dabei festgestellten Verkehrssituation, eigener Fahrzeugdaten, sowie vorgebbarer Sicherheitsabstände, ob ein Fahrspurwechsel von der Momentanspur 104 auf die Zielspur 110 gefahrlos möglich ist.After activating the method, the detection of the traffic situation in the back room or in the vestibule of the vehicle takes place 109 by means of the detectors described above. A computing unit present in the vehicle determines on the basis of the detected traffic situation, own vehicle data, as well as specifiable safety distances, whether a lane change from the instantaneous track 104 on the target track 110 is possible safely.

Stellt der Rechner dabei fest, dass alle gemessenen Abstände größer oder wenigstens gleich groß wie jeweils zugehörig errechnete oder vorgebbare Sicherheitsabstände sind, so signalisiert er erfindungsgemäß durch eine Vibration des Lenkrades, dass ein Spurwechsels in der momentanen Situation realisierbar ist. Diese Signalisierung wird zusätzlich in vorteilhafter Weise ergänzt durch das Erzeugen von einem auf das Lenkrad des Fahrzeugs 109 wirkenden Lenkmoments in Richtung auf die Zielspur 110.If the computer determines that all measured distances are greater than or at least equal to the correspondingly calculated or predefinable safety clearances, it signals according to the invention by a vibration of the steering wheel that a lane change can be realized in the current situation. This signaling is additionally supplemented in an advantageous manner by generating one on the steering wheel of the vehicle 109 acting steering torque in the direction of the target lane 110 ,

Zusätzlich können optische und akustische Signale den möglichen Fahrspurwechsel auf die Zielspur signalisieren.additionally can visual and acoustic signals the possible Signal lane change to the destination lane.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4313568 C1 [0002, 0003, 0005] - DE 4313568 C1 [0002, 0003, 0005]

Claims (7)

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs (109) bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanspur (104) auf eine benachbarte Zielspur (110), wobei eine Verkehrssituation im Rückraum und im Vorraum des Fahrzeugs (109) für wenigstens die benachbarte Zielspur (110) mittels Detektoren erfasst, ein möglicher Fahrspurwechsel auf die Zielspur (110) auf Basis der erfassten Verkehrssituation ermittelt und dem Fahrer signalisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisieren mittels einer haptisch wahrnehmbaren Lenkradvibration erfolgt.Method for assisting a driver of a vehicle ( 109 ) at a lane change from a momentary track ( 104 ) to an adjacent destination lane ( 110 ), whereby a traffic situation in the rear space and in the anteroom of the vehicle ( 109 ) for at least the adjacent destination lane ( 110 ) detected by detectors, a possible lane change on the target track ( 110 ) is determined on the basis of the detected traffic situation and signaled to the driver, characterized in that the signaling takes place by means of a haptic perceptible steering wheel vibration. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Signalisieren zusätzlich ein auf ein Lenkrad des Fahrzeugs (109) wirkendes Lenkmoment in Richtung auf die Zielspur (110) erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that for signaling in addition to a steering wheel of the vehicle ( 109 ) acting steering moment in the direction of the target track ( 110 ) is produced. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkradvibration zeitlich begrenzt ist.Method according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the steering wheel vibration in time is limited. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmoment zeitlich begrenzt ist.Method according to one of the claims 2 or 3, characterized in that the steering torque is limited in time is. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug (109) ein Navigationssystem verfügbar ist und das Verfahren dann ausgeführt wird, wenn das Navigationssystem erkannt hat, dass das Fahrzeug (109) sich auf einer Beschleunigungsspur (104) befindet und mittels eines Lenkwinkelsensors detektiert wird, dass der Fahrer das Fahrzeug (109) von der Beschleunigungsspur (104) in Richtung benachbarte Zielspur (110) lenkt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the vehicle ( 109 ) a navigation system is available and the method is executed when the navigation system has detected that the vehicle ( 109 ) on an acceleration track ( 104 ) and is detected by means of a steering angle sensor that the driver the vehicle ( 109 ) from the acceleration lane ( 104 ) towards the adjacent destination lane ( 110 ) steers. Vorrichtung für ein Fahrzeug (109) zur Unterstützung des Fahrers bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanspur (104) auf eine benachbarte Zielspur (110), aufweisend: Detektoren, mit denen eine Verkehrssituation im Rückraum und im Vorraum des Fahrzeugs (109) für wenigstens die benachbarte Zielspur (110) erfassbar ist, einem Mittel, mit dem auf Basis der erfassten Verkehrssituation ein möglicher Fahrspurwechsel ermittelbar ist, und zumindest einem Signalisierungsmittel, mit dem ein möglicher Fahrspurwechsel dem Fahrer signalisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungsmittel ein Lenkradvibrator ist.Device for a vehicle ( 109 ) to assist the driver in the event of a lane change from a momentary track ( 104 ) to an adjacent destination lane ( 110 ), comprising: detectors with which a traffic situation in the rear space and in the anteroom of the vehicle ( 109 ) for at least the adjacent destination lane ( 110 ) is detectable, a means with which based on the detected traffic situation a possible lane change can be determined, and at least one signaling means with which a possible lane change the driver is signaled, characterized in that the signaling means is a steering wheel vibrator. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Signalisierungsmittel ein Mittel zum Aufbringen von Lenkmomenten auf ein Lenkrad des Fahrzeugs (109) ist.Device according to claim 6, characterized in that an additional signaling means comprise means for applying steering moments to a steering wheel of the vehicle ( 109 ).
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