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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrspurwechsels eines Fahrzeugs. Es ist bekannt, Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer wachsenden Anzahl an Assistenzsystemen auszustatten. Derartige Assistenzsysteme umfassen Assistenzsysteme zum Unterstützen oder gar Automatisieren bestimmter Fahrmanöver, z. B. zum automatisierten Folgen eines vorausfahrenden Kraftfahrzeuges mit einem vorbestimmten Sicherheitsabstand.
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Das Fahrmanöver eines Fahrspurwechsels erfordert besondere Aufmerksamkeit eines Fahrzeugführers, da dieser eine Vielzahl von Umfeldinformationen, die er visuell erfasst, auswerten und in Abhängigkeit des Ergebnisses ein Lenkmanöver durchführen muss.
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Die
DE 10 2006 043 149 A1 offenbart einen integrierten Quer- und Längsführungsassistenten für ein Kraftfahrzeug zur Unterstützung des Fahrers beim Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine Zielspur. Hierbei umfasst das Kraftfahrzeug eine Umfeldsensorik zur Erfassung des Verkehrsumfelds einschließlich des Verkehrs auf einer Zielspur. Weiter offenbart die Druckschrift, dass eine Trajektorienberechnungseinheit eine Spurwechseltrajektorie ermittelt und in Abhängigkeit von der ermittelten Spurwechseltrajektorie einen Querführungsbefehl an ein Querführungsregelsystem und einen Beschleunigungsbefehl an ein Geschwindigkeitsregelsystem ausgibt. Hierbei kann das Querführungsregelsystem eine von der Befehlseinrichtung vorgegebene Querführung durch ein Lenkmoment am Lenkrad erzeugen, wodurch der Fahrer beim Lenken unterstützt wird.
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Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrspurwechsels eines Fahrzeugs zu schaffen, welche einen sicheren Fahrspurwechsel ermöglichen, insbesondere ein unzulässiges Abweichen des die Fahrspur wechselnden Fahrzeugs von einer Wechseltrajektorie erschweren.
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Die Lösung des technischen Problems ergibt sich aus den Gegenständen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrspurwechsels eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug wechselt bei dem Fahrmanöver eines Fahrspurwechsels von einer Momentanspur auf eine Zielspur. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Umfeldinformationen erfasst und ausgewertet. Umfeldinformationen umfassen z. B. Informationen über eine relative Lage weiterer Verkehrsobjekte, z. B. eine relative Lage weiterer Fahrzeuge, Fußgänger, Fahrradfahrer und weiterer Verkehrsteilnehmer, zu dem Fahrzeug. Auch können Umfeldinformationen Informationen über eine relative Geschwindigkeit der genannten Verkehrsobjekte enthalten. Weiter können Umfeldinformationen Informationen über eine relative Lage von Straßenobjekten zu dem Fahrzeug enthalten. Straßenobjekte bezeichnen hierbei z. B. die vorhergehend genannte Momentanspur oder Zielspur begrenzenden Fahrbahnlinien, Straßenbegrenzungen, wie z. B. Leitplanken, Verkehrsschilder, Lichtsignalanlagen, Baustellen und weitere Straßenobjekte. Allgemein bezeichnen Straßenobjekte bezüglich einer Fahrbahn stationäre Objekte, die nicht an einem Verkehrsfluss teilnehmen können. Verkehrsobjekte hingegen bezeichnen bezüglich einer Fahrbahn bewegliche Objekte, die an einem Verkehrsfluss teilnehmen können.
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Umfeldinformationen können hierbei mittels geeigneter Sensoren, z. B. Sensoren zur Erkennung von Fahrbahnlinien, Sensoren zur Erkennung weiterer Fahrzeuge und weiterer Sensoren erfasst werden. Hierbei können in vorteilhafter Weise bereits im Fahrzeug integrierte Sensoren genutzt werden. Auch können weitere, dem Fachmann bekannte, Sensoren zur Erfassung von Umfeldinformationen, z. B. Informationen einer Car-to-X- oder Car-to-Car-Kommunikation, Abstandssensoren (Radar-, Lidar-, Infrarot-Sensoren) zur Erfassung von Umfeldinformationen genutzt werden.
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Weiter wird ein Wechselwunsch eines Fahrzeugführers detektiert. Beispielsweise kann ein Wechselwunsch detektiert werden, falls der Fahrzeugführer eine Betätigungseinrichtung zur Aktivierung einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines Fahrtrichtungswechsels betätigt. Beispielsweise kann ein Wechselwunsch detektiert werden, falls der Fahrzeugführer eine Betätigungseinrichtung, z. B. einen Hebel, zum Aktivieren eines Blinkers des Fahrzeugs betätigt. Auch kann ein Wechselwunsch aus einem erfassten Verlauf eines Lenkwinkels oder einer Position des Fahrzeugs bezüglich begrenzender Linien der Momentanspur bestimmt werden.
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So kann z. B. ein von einem Lenkwinkelsensor erfasster zeitlicher Verlauf eines Lenkwinkels ausgewertet werden, wobei in Abhängigkeit des derart erfassten zeitlichen Verlaufs detektiert wird, ob ein Wechselwunsch des Fahrzeugführers vorliegt. Beispielsweise kann ein Wechselwunsch vorliegen, falls ein Betrag des erfassten Lenkwinkels einen vorbestimmten Betrag überschreitet, wobei in Abhängigkeit des Vorzeichens die Richtung des Wechselwunsches bestimmt werden kann. Auch kann ein Wechselwunsch vorliegen, falls ein Betrag des erfassten Lenkwinkels einen vorbestimmten Betrag für eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.
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Alternativ oder kumulativ kann z. B. ein von einem Drehmomentsensor erfasster zeitlicher Verlauf eines Handmoments ausgewertet werden, wobei in Abhängigkeit des derart erfassten zeitlichen Verlaufs detektiert wird, ob ein Wechselwunsch des Fahrzeugführers vorliegt. Beispielsweise kann ein Wechselwunsch vorliegen, falls ein aus dem Betrag des erfassten Drehmoments bestimmtes Handmoment einen vorbestimmten Betrag überschreitet, wobei in Abhängigkeit des Vorzeichens die Richtung des Wechselwunsches bestimmt werden kann. Auch kann ein Wechselwunsch vorliegen, falls ein aus dem Betrag des erfassten Lenkwinkels bestimmtes Handmoment einen vorbestimmten Betrag für eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.
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Hierbei kann ein Wechselwunsch nur dann detektiert werden, falls zusätzlich zur Betätigung der Betätigungseinrichtung zur Aktivierung einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines Fahrtrichtungswechsels und/oder auch ein Wechselwunsch aus dem zeitlichen Verlauf des Lenkwinkels und/oder des Handmoments bestimmt werden kann. Selbstverständlich kann ein Wechselwunsch aber auch dann detektiert werden, falls ein Wechselwunsch aus dem zeitlichen Verlauf des Lenkwinkels und/oder des Handmoments bestimmt werden kann, wobei es nicht auf die Betätigung der Betätigungseinrichtung ankommt.
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Auch kann ein Wechselwunsch zusätzlich oder allein in Abhängigkeit von einem zeitlichen Verlauf von Umfeldinformationen bestimmt werden.
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Nach Detektion eines Wechselwunsches wird in Abhängigkeit der Umfeldinformationen eine Wechseltrajektorie bestimmt. Die Wechseltrajektorie umfasst hierbei zumindest Informationen über eine aktuelle Position und eine Zielposition des Fahrzeugs sowie Informationen über Zwischenpositionen zwischen der aktuellen Position und der Zielposition. Hierbei kann die Wechseltrajektorie auch Informationen über einen zeitlichen Verlauf der Position des Fahrzeugs enthalten, die auch als Soll-Positionen bezeichnet werden können. Weiter kann die Wechseltrajektorie Informationen über einen zeitlichen Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeugs zwischen der aktuellen Position und der Zielposition umfassen, wobei der Geschwindigkeitsverlauf zwischen einer aktuellen Geschwindigkeit an der aktuellen Position und einer gewünschten Zielgeschwindigkeit an der Zielposition ausgedrückt wird. Selbstverständlich kann die Wechseltrajektorie auch Informationen über einen Beschleunigungsverlauf (Beschleunigen und Bremsen) zwischen der aktuellen Position und der Zielposition umfassen. Die Bestimmung der Wechseltrajektorie in Abhängigkeit der Umfeldinformationen bedeutet, dass die genannten Verläufe an eine Position stationärer Straßenobjekte sowie an eine Position und gegebenenfalls eine Geschwindigkeit stationärer oder sich bewegender Verkehrsobjekte derart angepasst sind, dass keine kritischen Verkehrssituationen auftreten. So kann beispielsweise eine Position und eine Geschwindigkeit eines sich auf der Zielspur bewegenden Verkehrsobjekts in die Bestimmung der Wechseltrajektorie einbezogen werden.
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Weiter wird ein Abweichen von der Wechseltrajektorie detektiert. Vorzugsweise bezieht sich hierbei das Abweichen auf ein Abweichen einer Ist-Position des Fahrzeugs von einer Soll-Position des Fahrzeugs. Diese Abweichung wird im Folgenden als positionsbezogene Abweichung bezeichnet. Selbstverständlich kann das Abweichen auch ein geschwindigkeitsbezogenes und/oder beschleunigungsbezogenes Abweichen von der Wechseltrajektorie umfassen.
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Weiter wird ein unterstützendes Lenkmoment zur Einhaltung der Wechseltrajektorie erzeugt. Das unterstützende Lenkmoment wird hierbei derart erzeugt, dass ein Abweichen des Fahrzeugs, insbesondere ein positionsbezogenes Abweichen, von der bestimmten Wechseltrajektorie minimiert wird. Weicht das Fahrzeug, insbesondere eine Position des Fahrzeugs, von der Wechseltrajektorie ab, so wird ein unterstützendes Lenkmoment erzeugt, das derart gerichtet ist, dass das Fahrzeug zur Wechseltrajektorie zurückkehrt.
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Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit der Umfeldinformationen das Abweichen als zulässiges Abweichen oder unzulässiges Abweichen klassifiziert. Hierbei wird zusätzlich zum unterstützenden Lenkmoment ein Warnmoment erzeugt, falls ein unzulässiges Abweichen, insbesondere ein unzulässiges positionsbezogenes Abweichen, klassifiziert wird.
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Ein zulässiges Abweichen ist ein Abweichen, welches zu keiner für das Fahrzeug und weitere Verkehrs- und/oder Straßenobjekte kritischen Situation, z. B. Kollision, führt. Im Gegensatz hierzu bezeichnet ein unzulässiges Abweichen ein Abweichen, welches zu einer solch kritischen Situation führt oder mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit führen kann.
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Das Warnmoment wird in der Regel das gleiche Vorzeichen aufweisen wie das unterstützende Lenkmoment. Es sind jedoch Fälle denkbar, in welchen eine Rückkehr des Fahrzeugs zur Wechseltrajektorie unzulässig ist, beispielsweise falls sich ein weiteres Verkehrsobjekt auf der Soll-Position der Wechseltrajektorie befindet oder sich darauf zubewegt. In diesem Fall ist das Warnmoment von einem Betrag her höher als ein Betrag des unterstützenden Lenkmoments zu wählen, wobei ein Vorzeichen des Warnmoments verschieden von einem Vorzeichen des unterstützenden Lenkmoments ist. Auch ist vorstellbar, in diesem Fall das unterstützende Lenkmoment zu reduzieren oder vollständig zu deaktivieren.
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Im Fall, dass ein Fahrzeug zulässig von der Wechseltrajektorie abweicht, wird also ein unterstützendes Lenkmoment zur Lenkung des Fahrzeugs in Richtung der Wechseltrajektorie erzeugt. Erreicht das Fahrzeug nun einen Bereich eines unzulässigen Abweichens, wird ein zusätzliches Warnmoment erzeugt, wobei das zusätzliche Warnmoment bzw. dessen Betrag derart gewählt ist, dass ein Fahrzeugführer deutlich haptisch gewarnt wird. Das Warnmoment kann hierbei sprunghaft, linear oder exponentiell in einem gewissen Zeitraum ansteigend zusätzlich zu dem unterstützenden Lenkmoment aufgebracht werden. Der Fahrzeugführer kann hierbei haptisch ein Springen des Lenkmoments oder ein Anziehen des Lenkmoments wahrnehmen.
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Zusätzlich zur Erzeugung des Warnmoments können weitere, z. B. optische und/oder akustische, Warnsignale erzeugt werden.
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Das unterstützende Lenkmoment ist vorzugsweise übersteuerbar. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein Fahrzeugführer zwar haptische Unterstützung beim Spurwechsel erhält, jedoch jederzeit die Kontrolle über das Fahrzeug behält. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren beendet werden, falls das von einem Fahrzeugführer, z. B. mittels einer Lenkhandhabe, aufgebrachte Handmoment für eine vorbestimmte Zeitdauer dem unterstützenden Lenkmoment entgegengerichtet ist.
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Auch das Warnmoment kann aus den gleichen Gründen übersteuerbar sein. Jedoch ist auch vorstellbar, dass das Warnmoment unübersteuerbar ist, wodurch in vorteilhafter Weise ein zwar beabsichtigtes, aber unzulässiges Abweichen verhindert wird. Auch ist vorstellbar, dass das Warnmoment für eine vorbestimmte Zeitdauer unübersteuerbar, nach Ablauf dieser vorbestimmten Zeitdauer jedoch übersteuerbar ist. Hierdurch wird in einem ersten Moment in unzulässiges Abweichen verhindert, dem Fahrzeugführer wird jedoch bei andauernd beabsichtigter Abweichung die Kontrolle über das Fahrzeug zurückgewährt.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich in vorteilhafter Weise ein verbessertes Unterstützen eines Fahrspurwechsels eines Fahrzeugs, insbesondere ein Erschweren oder eine Verhinderung eines unzulässigen Abweichens, insbesondere eines unzulässigen positionsbezogenen Abweichens, von einer bestimmten Wechseltrajektorie. Hierdurch können in vorteilhafter Weise Kollisionen mit weiteren Straßen- und/oder Verkehrsobjekten vermieden werden.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren können in vorteilhafter Weise andauernd, z. B. wiederholt, Umfeldinformationen ausgewertet und somit ständig aktualisiert werden, wodurch sich eine aktuelle Auswertung ergibt, ob ein zulässiges oder unzulässiges Abweichen vorliegt. Somit können beispielsweise sich unvorhergesehen in den Bereich der Wechseltrajektorie bewegenden Verkehrsobjekte, z. B. auf eine Fahrbahn rennende Tiere, berücksichtigt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird ein Abweichen als unzulässiges Abweichen klassifiziert, falls eine relative Lage vorbestimmter Objekte, die aus einer Auswertung der Umfeldinformationen bestimmt werden, einen vorbestimmten Abstand unterschreitet. Die relative Lage bezeichnet hierbei z. B. einen Abstand zwischen dem vorbestimmten Objekt, welches z. B. ein vorhergehend definiertes weiteres Verkehrsobjekt oder weiteres Straßenobjekt sein kann, zu dem erfindungsgemäßen Fahrzeug. Beispielsweise kann somit eine unzulässige Annäherung oder gar Berührung von Leitplanken, weiteren Fahrzeugen und anderen Verkehrs- oder Straßenobjekten vermieden werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest bei einem zulässigen Abweichen das unterstützende Lenkmoment konstant. Alternativ kann das unterstützende Lenkmoment mit zunehmender Abweichung von der Wechseltrajektorie zunehmen. Konstant bedeutet hierbei, dass das unterstützende Lenkmoment unabhängig von einer Abweichung, insbesondere einer positionsbezogenen Abweichung, konstant ist. Der Fahrzeugführer wird hierdurch zu jeder Zeit ein sich nicht veränderndes unterstützendes Lenkmoment haptisch wahrnehmen, was in vorteilhafter Weise zu einem besseren Fahrkomfort beiträgt. Alternativ kann jedoch, um ein zu weites, wenn auch zulässiges, Abweichen, insbesondere positionsbezogenes Abweichen, zu vermeiden, das unterstützende Lenkmoment, z. B. gemäß einer vorbestimmten Funktion, zunehmen. Hierdurch kann der Fahrzeugführer in vorteilhafter Weise wahrnehmen, dass sich eine Position des Fahrzeugs immer weiter von der Soll-Position der Wechseltrajektorie entfernt. Das Zunehmen kann hierbei linear oder exponentiell erfolgen.
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Nimmt das unterstützende Lenkmoment zu, so kann ein gegebenenfalls zu erzeugendes Warnmoment in Abhängigkeit des aktuell erzeugten unterstützenden Lenkmoments bestimmt werden. Beispielsweise kann das Warnmoment einem Bruchteil des unterstützenden Lenkmoments, dem unterstützenden Lenkmoment oder einem Vielfachen des unterstützenden Lenkmoments entsprechen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass ein Warnmoment auch bei zunehmenden, insbesondere auch bei hohen, unterstützenden Lenkmomenten haptisch wahrnehmbar ist.
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Das unterstützende Lenkmoment kann hierbei geschwindigkeitsabhängig gewählt werden. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten können niedrigere unterstützende Lenkmomente bestimmt werden, da somit eine Stabilität des mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Fahrzeugs weniger beeinträchtigt wird. Auch kann das unterstützende Lenkmoment in Abhängigkeit weiterer fahrdynamischer Größen, beispielsweise einer Gierrate und/oder eines Schwimmwinkels und/oder weiteren fahrdynamischen Größen, bestimmt werden, wobei das unterstützende Lenkmoment und auch das Warnmoment derart erzeugt werden, dass kein instabiler Fahrzustand des Fahrzeugs auftritt. Hierfür können beispielsweise geeignete Fahrzeugmodelle zur Bestimmung des unterstützenden Lenkmoments sowie des Warnmoments genutzt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Warnmoment konstant oder nimmt mit einem zunehmenden Grad der Unzulässigkeit zu. Der Grad der Unzulässigkeit kann beispielsweise umgekehrt proportional zu einem Abstand des Fahrzeugs zu den vorhergehend genannten vorbestimmten Objekten sein. Hierdurch kann ein Fahrzeugführer in vorteilhafter Weise haptisch über einen Grad der Unzulässigkeit informiert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird in Abhängigkeit der Wechseltrajektorie ein Soll-Lenkwinkelverlauf bestimmt, wobei zumindest das unterstützende Lenkmoment in Abhängigkeit einer Differenz zwischen einem Soll-Lenkwinkel und einem Ist-Lenkwinkel bestimmt wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein im Fahrzeug eventuell vorhandener Lenkwinkelsensor genutzt werden, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Hierbei wird angenommen, dass der Soll-Lenkwinkelverlauf Rückschluss auf eine aktuelle Position des Fahrzeugs ermöglicht, wobei auch ein Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs zur Bestimmung der Ist-Position berücksichtigt werden kann. Die Auswertung eines Ist-Lenkwinkelverlauf bezüglich eines Soll-Lenkwinkelverlaufs erlaubt somit indirekt die Erfassung eines positionsbezogenen Abweichens.
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In einer weiteren Ausführungsform enthalten die Umfeldinformationen zumindest Informationen über eine relative Lage einer zu überfahrenden Linie, wobei die Wechseltrajektorie in Abhängigkeit eines vorbestimmten Endabstandes zu der überfahrenden Linie bestimmt wird. Die zu überfahrende Linie ist hierbei eine die Momentanspur begrenzende Fahrbahnlinie. Diese muss beim Wechsel von der Momentanspur zur Zielspur überquert werden. Hierbei wird angenommen, dass die Zielposition des Fahrzeugs, also die Position nach Beendigung des Fahrspurwechsels, einen vorbestimmten Abstand zu der zu überfahrenden Linie in Spurwechselrichtung einnehmen soll. Hierbei kann auch eine Breite des die Fahrspur wechselnden Fahrzeugs berücksichtigt werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache Berechnung oder Bestimmung einer Zielposition in Abhängigkeit von Umfeldinformationen.
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Alternativ enthalten Umfeldinformationen zumindest Informationen über eine relative Lage einer zu überfahrenden Linie sowie Informationen über eine relative Lage einer, der zu überfahrenden Linie in Wechselrichtung benachbarten, Linie, wobei die Wechseltrajektorie in Abhängigkeit der relativen Lagen der zu überfahrenden Linie sowie der benachbarten Linie bestimmt wird. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die Zielposition in Abhängigkeit einer Breite der Zielspur bestimmt werden kann. Vorzugsweise wird eine Zielposition mittig zwischen den die Zielspur begrenzenden Fahrbahnlinien liegen. Auch kann eine Zielposition versetzt zur Mitte der Zielspur liegen, um beispielsweise einen größeren Sicherheitsabstand von einer Fahrbahnbegrenzung, beispielsweise einer Leitplanke, einzuhalten. Auch kann die Zielposition in Abhängigkeit eines zu überholenden Verkehrsobjekts oder zu passierenden Straßenobjekts bestimmt werden, insbesondere in Abhängigkeit einer Breite des zu überholenden Verkehrsobjekts oder zu passierenden Straßenobjekts. Beispielsweise kann die Zielposition derart bestimmt werden, dass ein vorbestimmter Sicherheitsabstand zu dem zu überholenden Verkehrsobjekt oder zu passierenden Straßenobjekt eingehalten wird, wobei auch eine Breite des Fahrzeugs berücksichtigt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform enthalten die Umfeldinformationen zumindest Informationen über eine relative Lage und eine relative Geschwindigkeit weiterer Verkehrsobjekte, wobei die Wechseltrajektorie in Abhängigkeit einer relativen Bewegung dieser Verkehrsobjekte bestimmt wird. Hierbei bezieht sich relativ auf das erfindungsgemäße Fahrzeug. Die relative Geschwindigkeit kann hierbei auch eine, bezüglich des weiteren Verkehrsobjekts absolute, Geschwindigkeit von Null umfassen. Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, bei der Bestimmung der Wechseltrajektorie weitere Verkehrsobjekte, beispielsweise sich auf der Zielspur bewegende Verkehrsobjekte oder zu überholende Verkehrsobjekte, zu berücksichtigen.
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In einer weiteren Ausführungsform werden zusätzlich weitere Stellgrößen zur Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs zur Einhaltung der Wechseltrajektorie erzeugt. Insbesondere können hierbei z. B. Bremseinrichtungen und/oder Beschleunigungseinrichtung genutzt werden, um weitere Stellgrößen zur Beeinflussung einer Fahrdynamik zu erzeugen. Insbesondere kann hiermit zusätzlich zu einem positionsbezogenen Abweichen auch ein geschwindigkeitsbezogenes Abweichen oder beschleunigungsbezogenes Abweichen des Fahrzeugs von der bestimmten Wechseltrajektorie minimiert werden.
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Die entsprechenden Stellgrößen sowie auch das unterstützende Lenkmoment sowie das Warnmoment können hierbei kontinuierlich während des Fahrspurwechsels des Fahrzeugs bestimmt und erzeugt werden. Hierzu können kontinuierlich Umfeldinformationen erfasst und ausgewertet werden.
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Insbesondere ist vorstellbar, zur Erfassung von Umfeldinformationen ein gegebenenfalls bereits im Fahrzeug vorhandenes ACC-System und dessen Sensoren zu nutzen. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine verbesserte Durchführung eines Fahrspurwechsels.
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In einer weiteren Ausführungsform wird eine Einrichtung zur Anzeige eines Fahrtrichtungswechsels zum Beginn eines Fahrspurwechsels aktiviert und automatisch erst am Ende des Fahrspurwechsels deaktiviert. Zum Beginn des Fahrspurwechsels kann die Einrichtung zur Anzeige eines Fahrtrichtungswechsels beispielsweise manuell, beispielsweise durch den Kraftfahrzeugführer, aktiviert werden. So ist z. B. vorstellbar, dass der Fahrzeugführer durch Betätigen einer entsprechenden Betätigungseinrichtung ein so genanntes Komfortblinken aktiviert, wobei in dem so genannten Komfortblinken die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines Fahrtrichtungswechsels nur für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert wird. Beispielsweise kann beim Komfortblinken ein Blinker des Fahrzeugs z. B. dreimal blinken, unabhängig von einer Dauer des Fahrspurwechsels. Durch die vorgeschlagene automatische Deaktivierung erst nach Ablauf oder zum Ablauf des Fahrspurwechsels ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine Information weiterer Verkehrsobjekte über den Fahrtrichtungswechsel bzw. Fahrspurwechsel über die gesamte Dauer des Fahrspurwechsels erfolgt.
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Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrspurwechsels eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Einrichtung zur Erfassung und Auswertung von Umfeldinformationen. Einrichtungen zur Erfassung von Umfeldinformationen können hierbei geeignete Sensoren zur Erfassung eines Fahrzeugumfeldes sein. Eine Auswertung von Umfeldinformationen kann beispielsweise in einem zentralen Steuergerät erfolgen. Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Detektion eines Wechselwunsches eines Fahrzeugführers. Auch diese kann beispielsweise ein zentrales Steuergerät sein, welches beispielsweise eine Betätigung einer Betätigungseinrichtung zur Aktivierung einer Anzeige eines Fahrtrichtungswechsels auswertet. Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Bestimmung einer Wechseltrajektorie und mindestens eine Einrichtung zur Erzeugung eines unterstützenden Lenkmoments. Die Einrichtung zur Bestimmung einer Wechseltrajektorie kann hierbei ein zentrales Steuergerät sein. Die Einrichtung zur Erzeugung eines unterstützenden Lenkmoments kann hierbei z. B. ein elektromechanisches Lenksystem, insbesondere ein in diesem elektromechanischen Lenksystem vorhandener Servomotor zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments, sein. Selbstverständlich kann die Einrichtung zur Erzeugung des unterstützenden Lenkmoments jedoch ein individuell ausgebildeter Servomotor sein. Mittels der vorgeschlagenen Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend erläuterten Verfahren durchführbar. Ein Warnmoment kann hierbei ebenfalls von dem genannten Servomotor erzeugt werden.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt:
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1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrspurwechsels.
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In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 1 zum Unterstützen eines Fahrspurwechsels eines nicht dargestellten Fahrzeugs dargestellt. Die Vorrichtung umfasst ein zentrales Steuergerät 2, eine Betätigungseinrichtung 3 zur Aktivierung einer Anzeigeeinrichtung eines Fahrtrichtungswechsels, eine Seitenkamera 4 zur Erkennung von Fahrbahnlinien sowie einen Sensor 5 zur Detektion weiterer Fahrzeuge und Straßenobjekte, der beispielsweise als Radar-Sensor ausgebildet sein kann. Weiter umfasst die Vorrichtung 1 einen Servomotor 6 eines nicht dargestellten elektromechanischen Lenksystems des Fahrzeugs. Weiter umfasst die Vorrichtung 1 einen Lenkwinkelsensor 7 zur Erfassung eines Lenkwinkels und einen Drehmomentsensor 8 zur Erfassung eines z. B. von einem Fahrzeugführer auf eine nicht dargestellte Lenkhandhabe aufgebrachtes Handmoment.
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Mittels der Seitenkamera 4 und dem Sensor 5 werden hierbei Umfeldinformationen über ein Umfeld des Fahrzeugs erfasst. Umfeldinformationen umfassen hierbei eine relative Lage von Fahrbahnlinien zum Fahrzeug sowie eine relative Lage und relative Geschwindigkeit von weiteren Verkehrsobjekten in Bezug auf das Fahrzeug. Ein Wechselwunsch des Fahrzeugführers wird detektiert, falls der Fahrzeugführer die Betätigungseinrichtung 3 betätigt und ein Wechselwunsch ebenfalls aus einem zeitlichen Verlauf eines von dem Lenkwinkelsensor 7 erfassten Lenkwinkels sowie einem zeitlichen Verlauf des von dem Drehmomentsensor 8 erfassten Handmoments sowie einem zeitlichen Verlauf der mittels der Seitenkamera 4 und des Sensors 5 erfassten Umfeldinformationen jeweils bestimmt wird. Dabei ist es auch möglich, dass es ausreichend ist, dass nur ein, zwei, oder drei der vorgenannten Kriterien erfüllt sind, um auf einen Wechselwunsch zu schließen. Hierauf bestimmt das zentrale Steuergerät 2 eine Wechseltrajektorie in Abhängigkeit der mittels der Seitenkamera 4 und des Sensors 5 erfassten Umfeldinformationen. Hierbei dient das zentrale Steuergerät 2 auch der Auswertung der von der Seitenkamera 4 und dem Sensor 5 erfassten und datentechnisch an das zentrale Steuergerät 2 übermittelten Daten. Das zentrale Steuergerät 2 erzeugt in Abhängigkeit der bestimmten Wechseltrajektorie ein Eingangssignal für den Servomotor 6, wobei der Servomotor 6 ein unterstützendes Lenkmoment zur Einhaltung der Wechseltrajektorie erzeugt.
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Mittels der Seitenkamera 4 und dem Sensor 5, insbesondere mit der Seitenkamera 4, kann zusätzlich eine Position des Fahrzeugs während des Fahrspurwechsels erfasst werden. Weicht die aktuelle Position des Fahrzeugs von einer Soll-Position der Wechseltrajektorie ab, so detektiert das zentrale Steuergerät 2 ein Abweichen von der Wechseltrajektorie. In Abhängigkeit der Umfeldinformationen wird das Abweichen als zulässiges Abweichen oder unzulässiges Abweichen klassifiziert. Hierbei kann das zentrale Steuergerät 2 zusätzlich zum das unterstützende Lenkmoment bedingende Eingangssignal einen Warnmoment bedingendes Eingangssignal für den Servomotor 6 erzeugen und an diesen übermitteln, falls ein unzulässiges Abweichen klassifiziert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- zentrales Steuergerät
- 3
- Betätigungseinrichtung
- 4
- Seitenkamera
- 5
- Sensor
- 6
- Servomotor
- 7
- Lenkwinkelsensor
- 8
- Drehmomentsensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006043149 A1 [0003]
