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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs vor möglichen Kollisionen mit stationären Hindernissen auf einer voraus liegenden Fahrstrecke, insbesondere einer Fahrstrecke mit einer Kurve, wobei die voraus liegenden stationären Hindernisse bei Einfahrt in die Kurve außerhalb des Sichtbereichs des Fahrers liegen können.
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Fahrer von insbesondere langen Fahrzeugen haben häufig Mühe zu erkennen, ob die Hinterräder ihres Fahrzeugs in engen Kurven ein seitliches Objekt oder Hindernis, wie z. B. eine Bordsteinkante, eine Ampel, ein Verkehrszeichen oder einen Pfosten überrollen oder streifen. Weiterhin kann es durch falsche Fahrmanöver zudem vorkommen, dass ein Fahrzeug im Kurvenbereich vorwärts nicht weiterfahren kann, ohne an ein Hindernis zu stoßen, das bei Einfahren in den Kurvenbereich vom Fahrer nicht erkennbar war.
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Es sind Abstandssensoren bekannt, die dem Fahrer ein vor oder hinter dem Fahrzeug befindliches Objekt melden. Solche Sensoren könnten auch seitlich am Fahrzeug verwendet werden. So ist aus der
DE 101 25 966 A1 ein Kurvenwarnsystem für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit großer Länge, bekannt. Eine Sensoreinrichtung erfasst den Lenkwinkel der Vorderachse des Kraftfahrzeugs und – bei mehreren lenkbaren Achsen – auch deren Lenkwinkel. Eine Erkennungseinrichtung erkennt Hindernisse in der seitlichen Umgebung des Kraftfahrzeuges. Wenn die Erkennungseinrichtung ein Hindernis erkennt, berechnet eine Berechnungseinrichtung anhand des oder der Lenkwinkel sowie der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges voraus, ob eine Kollision mit dem Hindernis droht, und erzeugt bei Kollisionsgefahr ein Warnsignal für den Fahrer.
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Aus der
DE 103 54 072 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Schleppkurve der Hinterachse des Fahrzeugs ermittelt wird und überprüft wird, ob ein erfasstes Objekt innerhalb der Schleppkurve liegt. Die Schleppkurve entspricht der Schleppspur, die durch die Fahrspur der Hinterräder des Fahrzeugs bestimmt ist. Die ungelenkten Hinterräder eines Fahrzeugs beschreiben bei Bogenfahrt einen engeren Bogen als die gelenkten Vorderräder. Aus diesem Grund werden häufig Objekte bzw. Hindernisse durch die Hinterräder erfasst, die von den Vorderrädern umfahren werden. Wird nun die Schleppkurve bestimmt, kann überprüft werden, ob ein erkanntes Objekt durch die Hinterräder erfasst werden wird oder nicht. Liegt ein erkanntes Objekt innerhalb der Schleppkurve, d. h. auf Kollisionskurs, kann der Fahrer gewarnt werden, so dass der Fahrer entweder die Kurvenbahn abändern oder das Fahrzeug rechtzeitig stoppen kann. Insbesondere werden Objekte, wie Randsteine, Personen und Verkehrsschilder, erfasst. Da ermittelt wird, ob ein erkanntes Objekt in den Erfassungsbereich des Fahrzeugs bei Weiterfahrt hineingeraten wird, wird ein Warnsignal nur ausgegeben, wenn dies tatsächlich der Fall ist. Es wird nicht immer dann ein Warnsignal ausgegeben, wenn ein Objekt erfasst wird. Fährt das Fahrzeug beispielsweise parallel zu einer Bordsteinkante, wird kein Warnsignal erzeugt, da die Bordsteinkante nicht in die Schleppkurve der Hinterachse gerät. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein eingliedriges Fahrzeug oder um ein mehrgliedriges Fahrzeug, z. B. ein Gespann, bestehend aus Zugmaschine und Anhänger handeln.
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Aus der
DE 103 45 319 A1 ist ein voraussagendes Tempomatsystem bekannt, das Informationen über die gegenwärtige Fahrzeugposition wie auch das bevorstehende Gelände verwendet, um Kraftstoff zu sparen und den Fahrkomfort zu steigern. Die gegenwärtige Position wird durch ein Signal, das von einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) empfangen wird, und möglichst durch Integration der Fahrzeuggeschwindigkeit über den Verlauf der Reise hinweg bestimmt, und Informationen über das bevorstehende Gelände werden einer dreidimensionalen digitalen Karte entnommen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird dann auf Basis dieser Informationen gesteuert, um einer analytisch berechneten optimalen Fahrstrategie zu folgen. Beim voraussagenden Tempomatsystem wird auf Basis mehrerer Umgebungsparameter, Fahrzeugparameter, Fahrzeugbetriebsparameter und Streckenparameter eine Fahrzeugbetriebskostenfunktion definiert. Während das Fahrzeug eine bestimmte Strecke durchfährt, für die Streckenparameter wie die Straßenneigung und -krümmung in einer Straßenkarte gespeichert sind, stellen Sensoren im Fahrzeug Umgebungs- und Fahrzeugbetriebsparameter einschließlich zumindest der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Position in Bezug auf die Straßenkarte fest. Während sich das Fahrzeug fortbewegt, berechnet ein Bordcomputer iterativ Fahrzeugsteuerparameter, die die Fahrzeugbetriebskostenfunktion für eine bestimmte Entfernung entlang der Strecke vor dem Fahrzeug optimieren, und speichert diese in einem Speicher. Die optimalen Fahrzeugsteuerparameter für den Voraussagehorizont werden dann in einem Speicher gespeichert und fortwährend aktualisiert und durch neue Daten ersetzt, während sich das Fahrzeug weiterbewegt, wodurch die optimalen Steuerparameter so eingestellt werden, dass sie die tatsächliche fahrzeughistorische Betriebserfahrung während der Reise widerspiegeln. Das Fahrzeug wird dann durch das Auslesen der optimierten Fahrzeugsteuerparameter aus dem Speicher entsprechend der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs gesteuert.
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1 zeigt ein typisches Beispiel, für eine Problematik, die durch die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren nicht befriedigend gelöst wird. Es ist ein aus Zugmaschine 1 und Auflieger 2 bestehender Lastzug gezeigt, der eine Rechtskurve fährt. Dargestellt sind hierzu schematisch Fahrbahnbegrenzungen, d. h. bspw. Bordsteinkanten 4, einer zweistreifigen Fahrbahn mit Gegenverkehr. Die gestrichelte Linie kennzeichnet die Trennung der zwei Fahrstreifen. In der dargestellten Positionierung des Lastzuges lässt sich leicht erkennen, dass die Zugmaschine 1 weiter nach rechts gelenkt werden muss, um rechts an einer Verkehrsinsel 3 vorbeizufahren. Allerdings ist der Auflieger 2 schon so nahe an der Bordsteinkante 4 positioniert, dass dabei die Bordsteinkante 4 mit den angedeuteten rechten hinteren Reifen des Aufliegers 2 zwangsläufig überfahren werden muss, damit die Zugmaschine 1 nicht an die Verkehrsinsel stößt, was zur Gefährdung von Fußgängern und Reifenschäden führen kann. Diese oder analoge Verkehrssituationen sind insbesondere in Ortschaften und Städten häufig.
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Das Kurvenwarnsystem nach
DE 103 54 072 würde zwar in dieser Situation rechtzeitig vor einer zu starken Rechtslenkung warnen können, die zu einem Überfahren des Bordsteins führen würde. Allerdings käme die Warnung zu spät, da bei Geradeausfahrt die Verkehrsinsel
3 gerammt würde. Die im Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen können das Entstehen solcher Verkehrssituationen mit einer Kollisionsgefahr mit bekannten stationären Hindernissen des Straßenverkehrsnetzes nicht befriedigend verhindern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen eine Kollisionsgefahr zuverlässig vermieden werden kann.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Gemäß eines ersten Aspekts betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs vor möglichen Kollisionen mit stationären Hindernissen auf einer voraus liegenden Fahrstrecke, insbesondere einer Fahrstrecke mit einer Kurve, wobei die voraus liegenden stationären Hindernisse bei Einfahrt in die Kurve außerhalb des Sichtbereichs des Fahrers liegen können, bei dem: eine aktuelle Position des Fahrzeugs ermittelt wird, aus bereitgestellten digitalen Kartendaten für die voraus liegende Fahrstrecke die Hindernisse sowie darauf basierend seitliche Fahrbahngrenzen ermittelt werden, die vom Fahrzeug nicht überfahren werden dürfen, innerhalb der seitlichen Fahrbahngrenzen Bereiche ermittelt werden, die von Rädern der Vorderachse des Fahrzeugs nicht befahren dürfen, um ein seitliches Überschreiten der ermittelten Fahrbahngrenzen durch das Fahrzeug, insbesondere durch das Fahrzeugheck, im weiteren Fahrverlauf zu verhindern, und ein Warnsignal ausgegeben und/oder ein Lenkeingriff vorgenommen wird, sobald sich ein Rad der Vorderachse des Fahrzeugs einem der Bereiche annähert.
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Der Begriff stationäres „Hindernis” wird vorliegend breit verstanden. Hierunter fallen bspw. Randsteine, Leitplanken, Zonen deren Befahren verboten ist, aber auch Straßenschilder, Ampeln, stationäre Fahrbahnbegrenzungen, Grenzen der befestigten Fahrbahn, Verkehrsinseln, Fußgängerüberwege, Wände, Gebäude Straßenüberführungen, Tunnels, allgemein: Beschränkungen des von Fahrzeugen nutzbaren Straßenraums, etc. Mit anderen Worten umfassen Hindernisse zwei- oder dreidimensionale stationäre Objekte mit denen eine Kollision (ein Überfahren, ein Anfahren) vermieden werden muss, um Beschädigungen am Fahrzeug und/oder an den Hindernissen, sowie mit einer Kollision verbundene Gefährdungen auszuschließen. Derartige Hindernisse können, wie in 1 dargestellt, insbesondere dann zu problematischen Verkehrssituationen führen, wenn die Hindernisse auf einer voraus liegenden Fahrstrecke für den Fahrer zunächst außerhalb seines Sichtfeldes liegen und dann plötzlich quasi überraschend auftauchen.
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Es wird vorliegend davon ausgegangen, dass die stationären Hindernisse, zumindest deren Position und deren zwei- oder dreidimensionale Ausmaße aus bereitgestellten digitalen Kartendaten entnommen werden können. Derartige Kartendaten können bspw. auf einem Speichermedium im Fahrzeug vorhanden sein, oder mittels Funkübertragung an das Fahrzeug aktuell übermittelt werden. So können die Kartendaten bspw. die Abmessungen und Positionen von Bordsteinkanten einer Fahrbahnbefestigung, die Position, Geometrie und die dreidimensionalen Ausmaße einer Verkehrsinsel, oder einer Ampelanlage etc. angeben. Weiterhin können den digitalen Kartendaten natürlich Informationen entnommen werden, die das Straßenverkehrsnetz und insbesondere die voraus liegende Fahrstrecke, inklusive der Straßenumgebung beschreiben.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die aktuelle Position des Fahrzeugs in einem Straßenverkehrsnetz bestimmt. Hierzu sind dem Fachmann einschlägige Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Neben der Kenntnis der Position des Fahrzeugs sind vorteilhafter Weise zudem Fahrzeugparameter (Fahrzeugkonfiguration, Außenmaße, etc.) und Fahrzeugszustandsgrößen (Fahrtrichtung, Fahrgeschwindigkeit, etc.) bekannt.
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In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auf Basis der ermittelten Position des Fahrzeugs, für eine voraus liegende Fahrstrecke aus den digitalen Kartendaten Hindernisse und davon abhängige seitliche Fahrbahngrenzen ermittelt, die vom Fahrzeug nicht überfahren werden dürfen. Diese seitlichen Fahrbahngrenzen werden auf Basis der zur Charakterisierung der Hindernisse verfügbaren zwei- oder dreidimensionalen Daten (Position und zwei- oder dreidimensionalen Ausmaße oder Abmessungen) und weiterer in den digitalen Kartendaten enthaltenen Daten zur Beschreibung des Straßenverkehrsnetzes festgelegt. Die Fahrbahngrenzen geben den für Fahrzeuge grundsätzlich nutzbaren Fahrbahnbereich an, ohne von den Gegebenheiten eines Fahrzeugs (Größe, Fahrzeugkonfiguration, Fahrzeugart) selbst abzuhängen. Im einfachsten Fall entsprechen die Fahrbahngrenzen den Bordsteinkanten 4 einer bspw. zweistreifigen Fahrbahn mit Gegenverkehr, wie dies in 1 dargestellt ist. Zudem umfassen die Fahrbahngrenzen in 1 den Umfang der Verkehrsinsel 3. Ein Fahrzeug kann sich somit zunächst grundsätzlich überall innerhalb der seitlichen Fahrbahngrenzen 4 bewegen.
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Allerdings wird erfindungsgemäß diese Bewegungsmöglichkeit durch einen weiteren Schritt dadurch eingeschränkt, dass innerhalb der seitlichen Fahrbahngrenzen Bereiche ermittelt werden, die von Rädern der Vorderachse des Fahrzeugs nicht befahren dürfen, um ein seitliches Überschreiten der ermittelten Fahrbahngrenzen durch das Fahrzeug, insbesondere durch das Fahrzeugheck, im weiteren Fahrverlauf zu verhindern. Es wird damit quasi ein „Zielkorridor” oder ein sogenanntes „Gate” definiert, durch das der Fahrer sein Fahrzeug, d. h. die Räder seiner Vorderachse, oder einfacher ausgedrückt den „Bug” seines Fahrzeuges lenken muss, um sicherzustellen, dass die in der Beschreibungseinleitung beschriebene Schleppkurve der Hinterachse seines Fahrzeugs oder bei einem mehrgliedrigen Fahrzeug, d. h. einem Fahrzeug was zumindest ein Zugfahrzeug und einen Anhänger oder einen Auflieger umfasst, die Hinterachse des Anhängers oder Aufliegers, kein Hindernis überfährt oder berührt.
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Vorzugsweise werden zur Bestimmung dieser Bereiche Schleppkurven der Hinterachse des Fahrzeugs bestimmt. Bei einem Fahrzeug das ein mehrgliedriges Fahrzeuggespann ist, bestehend zumindest aus einer Zugmaschine und einem Anhänger oder einem Auflieger, werden zur Ermittlung der Bereiche Schleppkurven der Hinterachse des Anhängers oder Aufliegers bestimmt. Droht der Fahrer den Zielkorridor bzw. das Gate zu verlassen, so wird erfindungsgemäß ein Warnsignal ausgegeben und/oder ein Lenkeingriff vorgenommen, sobald sich ein Rad der Vorderachse des Fahrzeugs einem der Bereiche annähert.
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Die (verbotenen) Bereiche werden abhängig von der Streckenführung der voraus liegenden Fahrstrecke, der dort vorhandenen Hindernisse und vorzugsweise abhängig von einer bekannten Fahrzeugkonfiguration, bspw. mit/ohne Anhänger, Radstand, Spurweite, Außendimensionen etc., bestimmt. Die Bereiche können somit auch schon vorab (offline) bestimmt werden. Bei einer aktuellen (online) Ermittlung der Bereiche kann zusätzlich ein Fahrzeugzustand, bspw. ein aktueller Anhängerkupplungswinkel, eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit, ein aktueller Lenkwinkel etc., berücksichtigt werden, was eine genauere and die aktuelle Fahrsituation angepasste Festlegung der Bereiche ermöglicht.
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Die voraus liegende Fahrstrecke wird vorzugsweise auf Basis der aktuellen Routenführung eines Navigationssystems bestimmt. Alternativ kann die voraus liegende Fahrstrecke als eine von der aktuellen Position des Fahrzeugs in einem Straßennetz abhängige wahrscheinlichste Fahrstrecke bestimmt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Warnsignal ausgegeben, wenn das Fahrzeug weiter als zur Vermeidung von Kollisionen mit den stationären Hindernissen notwendig auf einen Fahrstreifen mit Gegenverkehr gesteuert wird. Dadurch wird eine unnötige Beeinträchtigung des Gegenverkehrs verhindert und so die Verkehrssicherheit gesteigert.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden in den digitalen Kartendaten zwei Hindernisklassen unterschieden, eine erste Hindernisklasse mit Hindernissen, die kein Rad des Fahrzeugs überfahren darf, und eine zweite Hindernisklasse mit Hindernissen, die einen Straßenraum begrenzen, in dem das Fahrzeug mit seinen Außenkonturen kollisionsfrei fahren kann. Weiterhin werden zur Ermittlung der Bereiche beide Hindernisklassen entsprechend berücksichtig. Diese Unterteilung ermöglicht eine Unterscheidung in Hindernisse, die eine Fahrspur von Rädern des Fahrzeugs begrenzen, und von Hindernissen mit dreidimensionalen Ausmaßen, die einer dreidimensionalen Bewegung von Fahrzeugaußenflächen im Wege stehen können, und die eine zusätzliche Begrenzung einer Fahrzeugbewegung bewirken.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Ausgabe eines Warnsignals eine vorgegebene Reaktionszeit des Fahrers derart berücksichtigt, dass eine Kollision mit einem Hindernis auch dann noch vermieden werden kann, wenn der Fahrer erst nach Ablauf der Reaktionszeit auf das Warnsignal reagiert.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs vor möglichen Kollisionen mit stationären Hindernissen auf einer voraus liegenden Fahrstrecke, insbesondere einer Fahrstrecke mit einer Kurve, wobei die voraus liegenden stationären Hindernisse bei Einfahrt in die Kurve außerhalb des Sichtbereichs des Fahrers liegen können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein erstes Mittel zur Ermittlung einer aktuellen Position des Fahrzeugs, ein zweites Mittel zur Ermittlung der Hindernisse sowie darauf basierender seitlicher Fahrbahngrenzen, die vom Fahrzeug nicht überfahren werden dürfen, aus bereitgestellten digitalen Kartendaten für die voraus liegende Fahrstrecke, ein drittes Mittel zur Ermittlung von Bereichen innerhalb der seitlichen Fahrbahngrenzen, die von Rädern der Vorderachse des Fahrzeugs nicht befahren dürfen, um ein seitliches Überschreiten der ermittelten Fahrbahngrenzen durch das Fahrzeug, insbesondere durch das Fahrzeugheck, im weiteren Fahrverlauf zu verhindern, und eine Warneinrichtung zur Ausgabe eines Warnsignals und/oder einen Aktuator zur Vornahme eines Lenkeingriffs, sobald sich ein Rad der Vorderachse des Fahrzeugs einem der Bereiche annähert.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen Dabei zeigen:
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1 eine erste Verkehrssituation beim Befahren einer Rechtskurve mit einem LKW mit Auflieger,
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2 eine zweite Verkehrssituation beim Befahren einer Rechtskurve mit einem LKW mit Auflieger,
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3 eine dritte Verkehrssituation beim Befahren einer Rechtskurve mit einem LKW mit Auflieger,
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Darstellung der Figuren 1 bis 3 erläutert. Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils eine zweistreifige Fahrbahn mit Gegenverkehr, die eine Kurve macht. Die zwei Fahrstreifen sind durch eine gestrichelte Mittellinie getrennt. Die Fahrbahn wird seitlich durch eine Bordsteinkante 4 begrenzt. Im oberen Fahrstreifen ist jeweils ein Fahrzeug, d. h. eine Zugmaschine 1 mit einem gekoppelten Auflieger 2, vom rechten Bildrand kommend unterwegs. Die Fahrbahn weist in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 nach der Rechtskurve eine Verkehrsinsel 3 auf, die in der Fahrbahnmitte angeordnet ist. Es sei unterstellt, dass die Verkehrsinsel bei Einfahrt in die Rechtskurve nicht im Sichtbereich des Fahrers der Zugmaschine 1 liegt, und somit der Fahrer bei der Planung seiner Kurvenfahrt diese wesentliche Information optisch nicht wahrnehmen kann.
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Um die in 1 dargestellte Verkehrssituation zu vermeiden muss der Lastzug 1, 2 wie in 2 gezeigt schon vor Einfahrt in die Rechtskurve weiter zur Straßenmitte gelenkt werden, so dass der Auflieger 2 nicht an die Bordseinkante 4 kommt und die Zugmaschine 1 trotzdem an der Verkehrsinsel 3 vorbeikommt. Dazu muss bereits bei der Zufahrt zur Kurve wie in 3 gezeigt begonnen werden, den Lastzug Richtung Straßenmitte zu bewegen.
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Erfindungsgemäß wird dazu zunächst die aktuelle Position des Fahrzeugs 1, 2 im Straßenraum ermittelt. Mit Kenntnis der Fahrzeug-Dimensionen kann die Schleppkurve des Fahrzeugs 1, 2 bei einer bevorstehenden Kurvenfahrt berechnet und damit bspw. in 3 gestreift markierte Bereiche im Straßenraum identifiziert werden, die vom Bug des Fahrzeugs nicht befahren werden dürfen, um eine Kollision mit Hindernissen 4, 3 zu vermeiden. Nähert sich der Fahrzeug-Bug einer solchen Bereichsgrenze 5, 6, kann der Fahrer gewarnt und zu einer korrigierenden Lenkbewegung aufgefordert werden. Bei der Situation in 3 darf das Zugfahrzeug 1 nicht weiter geradeaus fahren, da sonst die Auflieger-Räder über die Bordsteinkante 4 rollen würden. Ähnlich wie bei einem Spurhalte-Assistenten kann dem Fahrer hier durch ein Warngeräusch von rechts signalisiert werden, dass weiter nach links gelenkt werden muss. Informationen über den genauen Verlauf der voraus liegenden Fahrbahn, Fahrbahnbreiten und Hindernisse wie Verkehrsinseln 3 in der Fahrbahn werden einer digitalen Karte entnommen.
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Für diese Funktion müssen die genaue Fahrzeug-Position und insbesondere auch der Querversatz innerhalb der Fahrspur bekannt sein. Für letzteres können die üblichen für Spurhalteassistenten verwendeten Sensoren benutzt werden, während die Fahrzeug-Position längs der Fahrtrichtung genau genug mit GPS ermittelt werden kann.
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Insbesondere bei der Kurvenfahrt kann mit den Sensoren des Spurhalteassistenten auch bestimmt werden, ob der Fahrzeug-Bug so weit wie nötig über die Mittellinie hinaus auf die Gegenfahrbahn gelenkt wurde, falls ein solches Manöver zur Kollisions-Vermeidung nötig ist. Außerdem muss zu jedem Zeitpunkt die relative Position und der Knickwinkel des Anhängers (bzw. von mehreren Anhängern) zum Zugfahrzeug bekannt sein.
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Wenn diese Position bei Systemstart bzw. nach dem Ankuppeln nicht bekannt ist, kann die Position auf einer hinreichend langen Geradeausfahrt initialisiert und dann die Warnfunktion aktiviert werden.
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Vorzugsweise wird für die Berechnung des zu meidenden (gestreiften) Bereichs im Straßenraum eine vorgegebene Route verwendet. Diese Route kann entweder die vom Fahrer gegebene Route einer Navigationseinrichtung oder der aufgrund von Heuristiken berechnete wahrscheinlichste Pfad sein. Insbesondere an Kreuzungen mit bevorstehenden Abbiegevorgängen oder Kreisverkehren unterscheidet sich der zu meidende Straßenbereich stark in Abhängigkeit von der zu fahrenden Route.
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Vorzugsweise werden für bestimmte Kombinationen aus Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 schon vorab (off-line) Schleppkurven gerechnet und daraus ein Verlauf von Soll-Abständen des Zugfahrzeugs 1 zum Fahrbahnrand 4 ermittelt und in der Karten-Datenbank gespeichert. Im Fahrzeug 1 entfällt damit das rechenintensive Berechnen der Schleppkurve, so dass für das System ein preisgünstigerer Fahrzeugrechner mit geringerer Rechenleistung ausreicht. Bei der Fahrt wird der Ist-Abstand des Zugfahrzeugs 1 zum Fahrbahnrand gemessen, mit dem gespeicherten Soll-Abstand verglichen und bei Unterschreitung des Soll-Abstands eine Warnung ausgegeben. Beim gespeicherten Verlauf der Soll-Abstände können für einen Streckenabschnitt pro Fahrzeugkombination mehrere Abstandsprofile gespeichert werden, die der Weiterfahrt in verschiedene Folgeabschnitte entsprechen.
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Vorzugsweise wird auch dann eine Warnung ausgegeben, wenn das Zugfahrzeug 1 weiter als notwenig zur Fahrbahnmitte hin ausschert und damit mehr Fahrbahnfläche als nötig vom Gegenverkehr einnimmt, obwohl bei einem solchen Manöver keine Kollision mit der Fahrbahn-Infrastruktur droht. Durch die Warnungen beim Abweichen der Fahrspur des Zugfahrzeugs 1 in beide Richtungen wird gewährleistet, dass das Fahrzeug immer nahe der optimalen Fahrlinie bleibt.
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Vorzugsweise wird bei den in der digitalen Karte gespeicherten Hindernissen unterschieden zwischen Hindernissen, die nicht mit einem Rad überfahren werden dürfen, z. B. Bordsteinkante, und Hindernissen, die einem sonstigen Fahrzeugteil im Wege stehen, z. B. Leitplanke, Verkehrsschild. In manchen Fällen ist es z. B. notwenig, dass Teile des Anhängers 2 zeitweise über die Bordsteinkante 4 hinausragen, während die Fahrzeugräder den Bordsteinrand 4 nicht berühren sollten. Befindet sich dagegen der Mast eines Verkehrsschildes unmittelbar am Fahrbahnrand muss so viel Platz gelassen werden, dass der Anhänger 2 nicht über den Bordsteinrand 4 ausschert.
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Vorzugsweise wird bei der Ausgabe von Warnmeldungen die Reaktionszeit des Fahrers mit eingerechnet. Es versteht sich von selbst, dass bei einer Kollisionswarnung nicht nur auf mögliche Kollisionen mit Rädern des Fahrzeugs, sondern auch auf Kollisionen anderer Fahrzeugteile (Außenkontur des Fahrzeugs) geprüft wird. So schwenkt beispielsweise bei scharfem Linksabbiegen die rechte hintere Ecke eines Aufliegers 2 weit zur rechten Seite hin aus und kann eine evtl. vorhandene Leitplanke rammen, so dass vor dem Abbiegen nicht zu weit rechts gefahren werden darf.
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Das Verfahren ist in gleicher Weise auch für Fahrzeuge ohne Anhänger einsetzbar und kann insbesondere bei langem Radstand, bspw. bei Bussen zur Verkehrssicherheit beitragen. Zudem kann das Verfahren auch für Systeme zur autonomen Steuerung von Fahrzeugen verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10125966 A1 [0003]
- DE 10354072 A1 [0004]
- DE 10345319 A1 [0005]
- DE 10354072 [0007]
