DE102011016770A1 - Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs (E) bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur (M) auf eine benachbarte Zielfahrspur (Z). Erfindungsgemäß wird nach einer einen beabsichtigten Fahrspurwechsel anzeigenden Aktion des Fahrers in einem ersten, den Fahrspurwechsel vorbereitenden Verfahrensschritt das Fahrzeug (E) durch einen Eingriff in eine Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in einen Antriebsstrang in eine für den Fahrspurwechsel geeignete Fahrspurwechsel-Ausgangsposition gebracht, indem ein seitlicher Abstand des Fahrzeugs (E) zur Zielfahrspur (Z) auf einen vorgegebenen Ausgangsposition-Querabstand (yA) verkleinert wird, und danach wird in einem zweiten, den Fahrspurwechsel durchführenden Verfahrensschritt durch einen Eingriff in die Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in den Antriebsstrang des Fahrzeugs (E) auf die Zielfahrspur (Z) gewechselt, wenn auf der Zielfahrspur (Z) ein ausreichender Freiraum für das Fahrzeug (E) ermittelt wurde. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (V) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.
• Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 43 13 568 C1 beschrieben, ein Verfahren zur Leithilfe für einen Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine benachbarte Zielspur durch ein Kraftfahrzeug bekannt. In dem Verfahren werden der Vorraum und der Rückraum wenigstens der benachbarten Zielspur für den gewünschten Spurwechsel überwacht, die Abstände von dort detektierten Fahrzeugen und deren Geschwindigkeiten gemessen sowie daraus Sicherheitsabstände berechnet. Wenn alle gemessenen Abstände größer als die errechneten Sicherheitsabstände sind, wird dies als möglicher Spurwechsel erkannt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
• Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• In einem Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur auf eine benachbarte Zielfahrspur wird erfindungsgemäß nach einer einen beabsichtigten Fahrspurwechsel anzeigenden Aktion des Fahrers in einem ersten, den Fahrspurwechsel vorbereitenden Verfahrensschritt das Fahrzeug durch einen Eingriff in eine Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in einen Antriebsstrang in eine für den Fahrspurwechsel vorteilhafte und geeignete Fahrspurwechsel-Ausgangsposition gebracht, indem ein seitlicher Abstand des Fahrzeugs zur Zielfahrspur auf einen vorgegebenen Ausgangsposition-Querabstand verkleinert wird, und danach wird in einem zweiten, den Fahrspurwechsel durchführenden Verfahrensschritt durch einen Eingriff in die Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in den Antriebsstrang des Fahrzeugs auf die Zielfahrspur gewechselt, wenn auf der Zielfahrspur ein ausreichender Freiraum für das Fahrzeug ermittelt wurde.
• Das Verfahren ermöglicht eine aktive Unterstützung des Fahrers beim Fahrspurwechsel und beim Überholen anderer Verkehrsteilnehmer, wobei der Fahrspurwechsel durch das Fahrzeug automatisch durchgeführt wird oder der Fahrer durch einen Eingriff in die Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in den Antriebsstrang zumindest beim Führen des Fahrzeugs unterstützt wird. Dabei kann insbesondere der Eingriff in die Lenkvorrichtung zur Unterstützung des Fahrers während des Führens des Fahrzeugs derart erfolgen, dass der Fahrer durch haptische Signale auf eine jeweils durchzuführende Lenkbewegung hingewiesen wird, beispielsweise durch ein Lenkbewegungen des Fahrers entgegenwirkendes erhöhtes Lenkmoment, wenn diese Lenkbewegungen zu einem Abweichen des Fahrzeugs von einer für den Fahrspurwechsel ermittelten Trajektorie führen würden.
• Durch das Verfahren werden ein Komfort des Fahrers während des Führens des Fahrzeugs und die Sicherheit bei Fahrspurwechseln verbessert, da ermittelt wird, ob für das Fahrzeug auf der benachbarten Zielfahrspur ein ausreichender Freiraum vorhanden ist, das Fahrzeug in eine Fahrspurwechsel-Ausgangsposition in der Momentanfahrspur für einen sicheren, komfortablen und schnellen Fahrspurwechsel gebracht wird und der Fahrer derart unterstützt wird, dass ein sicherer Fahrspurwechsel mit einer möglichst kurzen Spurwechsel-Übergangszeit ermöglicht wird. Dies ist insbesondere in dichtem Verkehr und Kolonnenverkehr sehr hilfreich.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
• Dabei zeigen:
• 1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel,
• 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Fahrspurwechsels ohne weitere Verkehrsteilnehmer,
• 3A bis 3E schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Fahrspurwechsels mit einem vorausfahrenden Verkehrteilnehmer auf einer Momentanfahrspur,
• 4A bis 4D schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Fahrspurwechsels mit einem vorausfahrenden Verkehrteilnehmer auf einer Momentanfahrspur und einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer auf einer Zielfahrspur,
• 5A bis 5C schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fahrspurwechsels mit einem vorausfahrenden Verkehrteilnehmer auf einer Momentanfahrspur und einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer auf einer Zielfahrspur, und
• 6A bis 6C schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Fahrspurwechsels mit einem vorausfahrenden Verkehrteilnehmer auf einer Momentanfahrspur und einem vorausfahrenden sowie einem nachfolgenden Verkehrsteilnehmer auf einer Zielfahrspur.
• Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung V zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs E bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur M auf eine benachbarte Zielfahrspur Z. Ausführungsbeispiele des Verfahrens sind in den 2 bis 6 dargestellt.
• Die Vorrichtung V umfasst eine Lagebestimmungseinheit 1 zur Erfassung der relativen Lage des Fahrzeugs E auf einer Fahrbahn. Die Lagebestimmungseinheit 1 weist beispielsweise eine oder mehrere Bilderfassungseinheiten, zum Beispiel in Form von Mono- oder Stereokameras, und eine Bildverarbeitungseinheit zur Ermittlung von Fahrbahnmarkierungen auf.
• Des Weiteren umfasst die Vorrichtung V eine Umgebungserfassungseinheit 2 zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs E mittels Radar, Lidar, Ultraschall, Mikrowellen und/oder einer oder mehrerer Bilderfassungseinheiten. Weiterhin weist die Vorrichtung V eine Objekterkennungseinheit 3 auf, welche zum Beispiel basierend auf Radar, Lidar, Ultraschall, Mikrowellen und/oder einer oder mehrerer Bilderfassungseinheiten, insbesondere Stereokameras und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit, bevorzugt unter Durchführung einer Sensordatenfusion, mindestens longitudinale und laterale Positionen von das Fahrzeug E umgebenden Verkehrsteilnehmern, insbesondere anderen Fahrzeugen auf benachbarten Fahrspuren bzw. Gegenfahrspuren relativ zum eigenen Fahrzeug E und/oder zur Momentanfahrspur M des eigenen Fahrzeugs E bestimmt. In vorteilhafter Ausführung erfolgt zusätzlich eine Ermittlung longitudinaler und lateraler Relativgeschwindigkeiten und Relativbeschleunigungen der das Fahrzeug E umgebenden Verkehrsteilnehmer relativ zum eigenen Fahrzeug E und/oder zur Momentanfahrspur M des eigenen Fahrzeugs E.
• Zudem umfasst die Vorrichtung V eine Fahrzustandserkennungseinheit 4, welche einen Ist-Fahrzustand des Fahrzeugs E, bestehend aus den Größen Fahrgeschwindigkeit vE, Beschleunigung, Querbeschleunigung, Quergeschwindigkeit und Giergeschwindigkeit sowie Lenkwinkel ermittelt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung V eine Längs- und Querregelungseinheit 5, welche einen Abstandsregeltempomaten sowie eine Querführungseinrichtung beinhaltet und aufgrund von Fahrspurpositionsdaten Ze der Lagebestimmungseinheit 1, Umgebungsdaten Zu der Umgebungserfassungseinheit 2, Objektpositions- und -zustandsdaten Zo der Objekterkennungseinheit 3 und Fahrzustandsdaten Zf der Fahrzustandserkennungseinheit 4 einen Fahrerwunsch für einen Fahrspurwechsel erfasst und dann einen automatisierten Übergang in eine geeignete Fahrspurwechsel-Ausgangsposition durchführt, Bewegungsbahnen der anderen Verkehrsteilnehmer prädiziert, eine aktuelle Fahrsituation bewertet und entscheidet, ob in der aktuellen Fahrsituation ein Fahrspurwechsel zugelassen wird oder nicht, den Fahrer über eine Bedien- und Anzeigeeinheit 6 informiert und abhängig von einer gewählten Spurwechselunterstützungsbetriebsart den Fahrer unterstützt und Antriebsstellsignale Ua an eine Antriebsansteuerungseinheit 7 zum Eingriff in einen Antriebsstrang, d. h. in einen Motor und/oder in ein Getriebe des Fahrzeugs E, Bremsstellsignale Ub an eine Bremsansteuerungseinheit 8 zum Eingriff in eine Bremsvorrichtung des Fahrzeugs E und Lenkstellsignale Ul an eine Lenkansteuerungseinheit 9 zum Eingriff in eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs E ausgibt. Über die Bedien- und Anzeigeeinheit 6 sind Informationen über das Erreichen der Fahrspurwechsel-Ausgangsposition für den eigentlichen Fahrspurwechsel ausgebbar bzw. es ist anzeigbar, ob ein Fahrspurwechsel zugelassen wird oder nicht. Des Weiteren ist eine Bestätigungsaufforderung an den Fahrer für einen kommandierten automatisierten Fahrspurwechsel ausgebbar.
• 2 zeigt ein Beispiel für die Durchführung des Verfahrens ohne weitere Verkehrteilnehmer, insbesondere ohne ein in den folgenden Figuren dargestelltes erstes vorausfahrendes Fahrzeug F1 in der Momentanfahrspur M und ohne die in den folgenden Figuren dargestellten Fahrzeuge F2, F3 in der Zielfahrspur Z. Insbesondere befinden sich in einem in den nachfolgenden Figuren dargestellten Vorraum VR bzw. in einem Nebenraum NR und einem Rückraum RR keine den Fahrspurwechsel in die Zielfahrspur Z beeinträchtigenden anderen Verkehrsteilnehmer einschließlich eventueller Gegenverkehrsfahrzeuge. Das eigene Fahrzeug E wird mittels eines Abstandsregeltempomaten auf die vom Fahrer über einen Tempomathebel als Wunsch- bzw. Setz-Geschwindigkeit vorgegebene Fahrgeschwindigkeit vE längsdynamisch eingeregelt.
• Nach Erkennung eines Fahrerwunsches für einen Fahrspurwechsel, z. B. durch Fahrtrichtungsgeber bzw. Blinker, in die benachbarte Zielfahrspur Z erfolgt in einem ersten Verfahrensschritt, d. h. in einem Spurwechsel-Vorbereitungsschritt, eine Fahrerunterstützung in Form eines automatisierten Übergangs in eine geeignete Fahrspurwechsel-Ausgangsposition, in welcher das Fahrzeug E einen vorgegebenen Ausgangsposition-Querabstand yA zur Zielfahrspur Z aufweist. Hierzu wird zu einem Anfangszeitpunkt der Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel, im hier dargestellten Beispiel mit einer vom Fahrer vorgegebenen Zielfahrspur Z, die links neben der Momentanfahrspur M angeordnet ist, ein linker Querabstand als Querabstand yZ von einer Fahrzeugaussenkante zu einer Grenze der Momentanfahrspur M genommen. Ist die Zielfahrspur Z rechts der Momentanfahrspur M angeordnet, wird entsprechend ein rechter Querabstand als Querabstand yZ von einer Fahrzeugaussenkante zu einer Grenze der Momentanfahrspur M genommen.
• Im ersten Verfahrensschritt erfolgt nun ein automatisierter Quer-Übergang mit Hilfe einer Ausgangsposition-Trajektorie AT ausgehend vom Querabstand yZ zur Fahrspurgrenze des eigenen Fahrzeugs E in Richtung Zielfahrspur Z hin zum Ausgangsposition-Querabstand yA für den eigentlichen Fahrspurwechsel in die Zielfahrspur Z. Entsprechend einer vom Fahrer einstellbaren maximalen Querbeschleunigung aymax ergibt sich unter Verwendung eines eine Bahnform bestimmenden Bewertungsfaktors k eine Trajektorienzeit bzw. Ausgangsposition-Übergangszeit TAT für die Ausgangsposition-Trajektorie AT, welche von dem Querabstand yZ und von dem zu erreichenden Ausgangsposition-Querabstand yA abhängig ist:

  
• Vorteilhafterweise kann zur Erhöhung der Sicherheit eine Sicherheitslinie MS auf der Momentanfahrspur M mit einem Sicherheitsquerabstand ysav zur Zielfahrspurgrenze festgelegt werden, welche nicht überschritten werden darf und daher bei der Bestimmung und Festlegung des Ausgangsposition-Querabstandes yA berücksichtigt werden muss.
• Nach Erreichen der geeigneten Fahrspurwechsel-Ausgangsposition erfolgt eine Fahrerinformation bzw. Fahreraufforderung und in einem zweiten Verfahrensschritt, d. h. in einem Spurwechsel-Durchführungsschritt, erfolgt abhängig von der ausgewählten Spurwechselunterstützungsbetriebsart manueller Spurwechsel oder kommandierter automatisierter Spurwechsel entweder eine haptische Unterstützung bei der manuellen Durchführung des Fahrspurwechsels oder ein automatisierter Fahrspurwechsel, sofern der Fahrer nach entsprechender Information und Fahreraufforderung durch zusätzliche Bedieneingabe den automatisierten Spurwechsel bestätigt. In beiden Spurwechselunterstützungsbetriebsarten werden hierzu Soll-Lateralpositionen für einen Quer-Übergang mit Hilfe einer als Spurwechsel-Trajektorie SWT bezeichneten zweiten Trajektorie bestimmt.
• Für den der Spurwechsel-Trajektorie SWT zugrunde liegenden Fahrspurwechsel ergibt sich eine Spurwechsel-Übergangszeit TSW, welche von der ggf. vom Fahrer einstellbaren maximalen Querbeschleunigung aymax, dem zu bestimmenden Ausgangsposition-Querabstand yA, einer Fahrzeugbreite BE des eigenen Fahrzeugs E sowie einer Zielfahrspurbreite BZ abhängig ist. Daraus ergibt sich eine in der Spurwechsel-Übergangszeit TSW durchfahrene longitudinale Übergangslänge oder Längsübergangslänge XSW und eine laterale Übergangslänge, d. h. ein Spurwechselquerversatz YSW.
• Die Längsübergangslänge XSW ist davon abhängig, mit welcher Fahrgeschwindigkeit vE der Fahrspurwechsel durchgeführt wird. Für den Spurwechselquerversatz YSW ergibt sich mit dem die Bahnform bestimmenden Bewertungsfaktor k die Spurwechsel-Übergangszeit TSW zu:

  
• Wird als Spurwechselquerversatz YSW eine Zielfahrspurmitte genommen, so ergibt sich die Spurwechsel-Übergangszeit TSW zu:

  
• Ziel des Verfahrens mit dem Zweitschritt-Ansatz ist es, den eigentlichen Fahrspurwechsel in möglichst kurzer Zeit durchzuführen. Beim Befahren von Straßen mit Fahrspuren in nur einer Richtung, zum Beispiel Autobahnen, ist dies besonders vorteilhaft in Fahrsituationen, in denen aufgrund der Zielfahrspurbelegung nur enge Lücken, d. h. nur kleine Längsabstände zweier hintereinander fahrender anderer Verkehrsteilnehmer auf der Zielfahrspur Z für einen Fahrspurwechsel vorhanden sind oder in Fahrsituationen, in denen auf der Zielfahrspur Z sich andere Verkehrsteilnehmer mit hoher Differenzgeschwindigkeit zum eigenen Fahrzeug E von hinten annähern.
• Auch bei einem Fahrspurwechsel auf Straßen mit Fahrspuren in zwei Richtungen, zum Beispiel Landstraßen, mit dem Ziel, einen vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer zu überholen, ist ein Fahrspurwechsel in möglicht kurzer Zeit wünschenswert. Daher ist es vorteilhaft, den Ausgangsposition-Querabstand yA vom Typ der Straße, beispielsweise Autobahn oder Landstraße, und/oder von einer Fahrspurkrümmung abhängig zu machen. Insbesondere bei Fahrspurwechseln auf Landstraßen kann durch Verringern des Ausgangsposition-Querabstandes yA die Sicht auf potentiellen Gegenverkehr in der Zielfahrspur Z verbessert und des Weiteren die benötigte Spurwechsel-Übergangszeit TSW für den Fahrspurwechsel verringert werden. Auch bei einem Fahrspurwechsel auf eine Zielfahrspur Z, welche sich von der eigenen Momentanfahrspur M aus betrachtet auf einer Kurvenaußenseite befindet, kann das Verringern des Ausgangsposition-Querabstandes yA die Sicht hinein in die Zielfahrspur Z und damit die Erfassung von anderen Verkehrsteilnehmern verbessern.
• Die 3A bis 3E zeigen Ausführungsbeispiele für eine Fahrsituation auf einer mehrspurigen Fahrbahn in eine Fahrtrichtung, bei der in der Momentanfahrspur M zusätzlich zum eigenen Fahrzeug E ein erstes vorausfahrendes Fahrzeug F1 vorhanden ist. In 3A ist die Zielfahrspur Z in Relation zur Position des eigenen Fahrzeugs E auf der Momentanfahrspur M in die örtlichen Bereiche Rückraum RR, Nebenraum NR und Vorausraum VR eingeteilt, welche sich mit der Fahrgeschwindigkeit vE des eigenen Fahrzeugs E mitbewegen.
• Des Weiteren ist in 3A eine Fahrsituation zum Zeitpunkt der Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel dargestellt. In dieser Situation befindet sich vor dem eigenen Fahrzeug E das erste vorausfahrende Fahrzeug F1 mit einer Fahrgeschwindigkeit in einem Längszeitabstand bzw. Längsabstand, welcher größer als ein für den Fahrspurwechsel und für ein sicheres Hinterherfahren erforderlicher, von der Fahrgeschwindigkeit vE des eigenen Fahrzeugs E abhängiger Mindestlängszeitabstand bzw. Mindestlängsabstand ist. Im Folgenden wird der Mindestlängszeitabstand zum jeweils relevanten vorausfahrenden Fahrzeug als relevanter Mindestvorabstand xvmin bezeichnet. In der dargestellten Fahrsituation ist die eigene Fahrgeschwindigkeit vE zum Zeitpunkt der Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel größer als die Fahrgeschwindigkeit des ersten vorausfahrenden Fahrzeugs F1 in der Momentanfahrspur M. Das eigene Fahrzeug E nähert sich mit einer negativen Relativgeschwindigkeit dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug F1 an.
• Prinzipiell wird nach Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel bis zum Ende oder Abbruch des Fahrspurwechsels von den auf der Zielfahrspur Z oder auf der Momentanfahrspur M vorhandenen Verkehrsteilnehmern dasjenige vorausfahrende Fahrzeug als relevantes Fahrzeug für eine Abstandsregelung ausgewählt, welches den geringsten Längszeitabstand zum eigenen Fahrzeug E besitzt. Da in dieser Fahrsituation das erste vorausfahrende Fahrzeug F1 in der Momentanfahrspur M der einzige weitere Verkehrsteilnehmer ist, ist dieses zugleich für die Abstandsregelung das relevante Fahrzeug.
• In 3B ist die Situation nach dem ersten Verfahrensschritt, d. h. nach dem Spurwechsel-Vorbereitungsschritt dargestellt, d. h. nachdem also ein automatisierter Quer-Übergang mit Hilfe der Ausgangsposition-Trajektorie AT ausgehend vom Querabstand yZ zur Momentanfahrspurgrenze des eigenen Fahrzeugs E in Richtung Zielfahrspur Z hin zu einem Ausgangsposition-Querabstand yA erfolgt ist. Da sich auf der Zielfahrspur Z keine weiteren den Fahrspurwechsel beeinflussenden Verkehrsteilnehmer befinden, kann der Fahrer ab diesem Zeitpunkt nun abhängig von der ausgewählten Spurwechselunterstützungsbetriebsart einen manuellen Spurwechsel durchführen bzw. einen kommandierten, automatisierten Spurwechsel auslösen.
• 3C zeigt eine Situation, bei der der Fahrer den Fahrspurwechsel zu einem Zeitpunkt durchführt, bevor das eigene Fahrzeug E den relevanten Mindestvorabstand xvmin zum ersten vorausfahrenden Fahrzeug F1 erreicht hat. In diesem Fall ist die Fahrgeschwindigkeit vE des eigenen Fahrzeugs E trotz der Geschwindigkeitsanpassung durch die Abstandregelung noch größer als die Fahrgeschwindigkeit des ersten vorausfahrenden Fahrzeugs F1. Der Ausgangslängszeitabstand sowie die Ausgangsgeschwindigkeit für den Fahrspurwechsel werden vom Fahrer in der Spurwechselunterstützungsbetriebsart manueller Spurwechsel durch den Zeitpunkt der manuellen Durchführung bzw. in der Spurwechselunterstützungsbetriebsart kommandierter, automatisierter Spurwechsel durch den Zeitpunkt der Auslösung des kommandierten automatisierten Spurwechsels bestimmt.
• 3D zeigt eine Situation des stationären Hinterherfahrens in einem Mindestabstand, die dadurch entstanden ist, dass der Fahrer bis zum Zeitpunkt, bei dem der relevante Mindestvorabstand xvmin erreicht wurde, den Fahrspurwechsel nicht durchgeführt bzw. ausgelöst hat. Solange beim stationären Hinterherfahren die Zielfahrspur Z frei bleibt, kann der Fahrer einen Fahrspurwechsel durchführen bzw. auslösen. Als Ausgangslängszeitabstand bzw. Ausgangsgeschwindigkeit ergibt sich dann der aktuelle relevante Mindestvorabstand xvmin bzw. die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des relevanten ersten vorausfahrenden Fahrzeugs F1 zum Zeitpunkt der Durchführung bzw. Auslösung des Fahrspurwechsels.
• 3E zeigt die Situation nach dem stationären Hinterherfahren zu einem Zeitpunkt des stationären Hinterherfahrens, bei dem der Fahrspurwechsel gerade beendet ist. Bis zu diesem Zeitpunk ist das erste vorausfahrende Fahrzeug F1 für die Abstandsregelung das relevante Fahrzeug. Ab diesem Zeitpunk ist der Fahrspurwechsel beendet und der Abstandsregel-Tempomat regelt die vom Fahrer über den Tempomathebel vorgegebene Wunsch- bzw. Setz-Geschwindigkeit ein.
• Der für den Fahrspurwechsel und für ein sicheres Hinterherfahren erforderliche, von der Fahrgeschwindigkeit vE des eigenen Fahrzeugs E abhängige relevante Mindestvorabstand xvmin kann kleiner als der bei Abstandsregeltempomaten üblicherweise für den Normalbetrieb eingestellte Längsabstand sein. Diese temporäre Verringerung des Längszeitabstand ist insbesondere bei dichtem Verkehr vorteilhaft, wenn beim stationären Hinterherfahren eine Lücke auf der Zielfahrspur Z für den Fahrspurwechsel gefunden werden soll. Wenn erkannt wird, dass der Fahrer seinen Fahrspurwechsel-Wunsch zurücknimmt, d. h. den Fahrspurwechsel abbricht, oder aber der Fahrspurwechsel beendet ist, erfolgt ein Übergang vom relevanten Mindestvorabstand xvmin zurück zum ursprünglichen Längsabstand.
• Die 4A bis 4D zeigen Ausführungsbeispiele mit einer mehrspurigen Fahrbahn in einer Richtung für eine Fahrsituation, bei der zusätzlich zum ersten vorausfahrenden Fahrzeug F1 auf der Momentanfahrspur M auf der Zielfahrspur Z ein zweites vorausfahrendes Fahrzeug F2 vorhanden ist. In der dargestellten Fahrsituation in 4A ist die eigene Fahrgeschwindigkeit vE zum Zeitpunkt der Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel größer als die mit annähernd gleicher Fahrgeschwindigkeit vorausfahrenden Fahrzeuge F1, F2. Das eigene Fahrzeug E nähert sich somit an die beiden vorausfahrenden Fahrzeuge F1, F2 von hinten an.
• Da der Längszeitabstand zum zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z geringer als der Längszeitabstand zum ersten vorausfahrenden Fahrzeug F1 auf der Momentanfahrspur M ist, wird das zweite vorausfahrende Fahrzeug F2 in der Zielfahrspur Z das für die Abstandsregelung relevante Fahrzeug. Da sich verkehrsbedingt auch nach Beginn des zweiten Verfahrensschrittes, d. h. des Spurwechsel-Vorbereitungsschrittes, die Fahrgeschwindigkeiten der beiden vorausfahrenden Fahrzeuge F1, F2 sowie die Längszeitabstände zu diesen verändern können, erfolgt, solange der Fahrspurwechsel noch nicht beendet ist oder abgebrochen wird, eine Überprüfung hinsichtlich des für die Abstandsregelung jeweils relevanten Fahrzeugs.
• Es wird stets dasjenige der vorausfahrenden Fahrzeuge F1, F2 auf der Momentanfahrspur M und auf der Zielfahrspur Z als relevantes Fahrzeug für die Abstandsregelung ausgewählt, welches den geringsten Längszeitabstand zum eigenen Fahrzeug E besitzt. Vorteilhafterweise wird also jeweils auf den kleineren der beiden Längszeitabstände, d. h. auf das Minimum der beiden Längszeitabstände abstandsgeregelt.
• 4B zeigt eine Situation, bei der der Fahrer den Fahrspurwechsel zu einem Zeitpunkt durchführt, bevor das eigene Fahrzeug E den relevanten Mindestvorabstand xvmin zum hier relevanten zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 in der Zielfahrspur Z erreicht hat.
• 4C zeigt eine Situation des stationären Hinterherfahrens im relevanten Mindestvorabstand xvmin hinter dem hier relevanten zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2, die dadurch entstanden ist, dass der Fahrer bis zum Zeitpunkt, bei dem der relevante Mindestvorabstand xvmin erreicht wurde, den Fahrspurwechsel nicht durchgeführt bzw. ausgelöst hat. Solange beim stationären Hinterherfahren die Zielfahrspur Z, insbesondere der für den Fahrspurwechsel benötigte Nebenraum NR und Vorraum VR, frei bleibt, kann der Fahrer einen Fahrspurwechsel durchführen bzw. auslösen. Als Ausgangslängszeitabstand bzw. als Ausgangsgeschwindigkeit ergibt sich dann der aktuelle relevante Mindestvorabstand xvmin zum für die Abstandsregelung relevanten Fahrzeug bzw. die Fahrgeschwindigkeit des für die Abstandsregelung relevanten Fahrzeugs.
• 4D zeigt die Situation nach dem stationären Hinterherfahren zum Zeitpunkt, bei dem der Fahrspurwechsel gerade beendet ist. Ab diesem Zeitpunk erfolgt ein Übergang vom relevanten Mindestvorabstand xvmin zurück zum ursprünglichen Längsabstand.
• Die 5A bis 5C zeigen weitere Ausführungsbeispiele mit einer mehrspurigen Fahrbahn in einer Richtung für eine Fahrsituation, bei der wiederum auf der Momentanfahrspur M ein erstes vorausfahrendes Fahrzeug F1 und auf der Zielfahrspur Z ein zweites vorausfahrendes Fahrzeug F2 vorhanden ist. Zum Zeitpunkt der Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel ist die eigene Fahrgeschwindigkeit vE wiederum größer als die mit annähernd gleicher Fahrgeschwindigkeit vorausfahrenden Fahrzeuge F1, F2. Das eigene Fahrzeug E nähert sich an die beiden vorausfahrenden Fahrzeuge F1, F2 von hinten an. Da der Längszeitabstand zum zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z geringer als der Längszeitabstand zum ersten vorausfahrenden Fahrzeug F1 auf der Momentanfahrspur M ist, wird wiederum das zweite vorausfahrende Fahrzeug F2 in der Zielfahrspur Z das für die Abstandsregelung relevante Fahrzeug.
• In der in 5A dargestellten Fahrsituation ist im Unterschied zu der in 4A dargestellten Fahrsituation zum Zeitpunkt der Erkennung des Spurwechselwunsches der Längszeitabstand zum zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z bereits geringer als der für den Fahrspurwechsel und für ein sicheres Hinterherfahren erforderliche relevante Mindestvorabstand xvmin. Daher erfolgt im ersten Verfahrensschritt, d. h. im Spurwechsel-Vorbereitungsschritt, sowohl ein automatisierter Übergang in eine geeignete Ausgangsquerposition yA als auch eine Anpassung des Längsabstandes und der Längsgeschwindigkeit an das hier relevante zweite vorausfahrende Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z.
• 5B zeigt die Fahrsituation, nachdem der erste Verfahrensschritt, d. h. der Spurwechsel-Vorbereitungsschritt erfolgt ist. Die Ausgangsquerposition yA ist erreicht. Zusätzlich hat sich das eigene Fahrzeug E mit Hilfe der Abstandregelung auf den relevanten Mindestvorabstand xvmin zum zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z zurückfallen lassen. Als Ausgangslängszeitabstand bzw. Ausgangsgeschwindigkeit ergibt sich dann der aktuelle relevante Mindestvorabstand xvmin zum hier relevanten zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 bzw. die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des hier relevanten zweiten vorausfahrenden Fahrzeugs F2 zum Zeitpunkt der Durchführung bzw. Auslösung des Fahrspurwechsels.
• 5C zeigt die Fahrsituation, nachdem der zweite Verfahrensschritt, d. h. der Spurwechsel-Durchführungsschritt erfolgt ist. Da in dieser Fahrsituation das hier relevante zweite vorausfahrende Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z während des Fahrspurwechsels seine Fahrgeschwindigkeit erhöht hat, folgt das eigene Fahrzeug E zunächst mit einem vergrößerten relevanten Mindestvorabstand xvmin. Nachdem der Fahrspurwechsel beendet ist, erfolgt ein Übergang auf den für den Abstandregelnormalbetrieb vorgesehenen Längszeitabstand.
• Die 6A bis 6C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Fahrsituation, bei der wiederum auf der Momentanfahrspur M ein erstes vorausfahrendes Fahrzeug F1 und auf der Zielfahrspur Z ein zweites vorausfahrendes Fahrzeug F2 vorhanden ist. Zusätzlich nähert sich von hinten auf der Zielfahrspur Z ein nachfolgendes Fahrzeug F3 an.
• 6A zeigt die Fahrsituation zum Zeitpunkt der Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel. Zu diesem Zeitpunkt ist die eigene Fahrgeschwindigkeit vE wiederum größer als die mit annähernd gleicher Fahrgeschwindigkeit vorausfahrenden Fahrzeuge F1, F2.
• Während sich das eigene Fahrzeug E den beiden vorausfahrenden Fahrzeugen F1, F2 nähert, nähert sich gleichzeitig von hinten das nachfolgende Fahrzeug F3 mit einer Fahrgeschwindigkeit v3, welche größer als die eigene Fahrgeschwindigkeit vE ist. Da der Längszeitabstand zum zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z geringer als der Längszeitabstand zum ersten vorausfahrenden Fahrzeug F1 auf der Momentanfahrspur M ist, wird wiederum das zweite vorausfahrende Fahrzeug F2 in der Zielfahrspur Z das für die Abstandsregelung relevante Fahrzeug.
• 6B zeigt die Fahrsituation zum Zeitpunkt, nachdem der erste Verfahrensschritt, d. h. der Spurwechsel-Vorbereitungsschritt bereits erfolgt ist, der Ausgangsposition-Querabstand yA erreicht ist und das eigene Fahrzeug E den relevanten Mindestvorabstand xvmin zum relevanten zweiten vorausfahrenden Fahrzeug F2 auf der Zielfahrspur Z noch nicht erreicht hat. Das auf der Zielfahrspur Z von hinten sich annähernde nachfolgende Fahrzeug F3 ist jedoch noch soweit entfernt, dass ein Fahrspurwechsel zugelassen werden kann.
• 6C zeigt die Situation zum Zeitpunkt, bei dem der Fahrspurwechsel gerade beendet ist. Ab diesem Zeitpunk erfolgt ein Übergang vom relevanten Mindestvorabstand xvmin zurück zum ursprünglichen Längsabstand.
• Zusammenfassend gilt für das Verfahren:
  Damit zu einem Zeitpunkt nach Beendigung des ersten Verfahrensschrittes, d. h. des Spurwechsel-Vorbereitungsschrittes ein Fahrspurwechsel zugelassen werden kann, müssen für die Freigabe des Fahrspurwechsels wenigstens die folgenden Anforderungen erfüllt sein:
• – Auf der Zielfahrspur Z befindet sich im Nebenraum NR kein Objekt bzw. Verkehrsteilnehmer.
• – Der Abstand zum jeweils relevanten vorausfahrenden Fahrzeug ist größer oder gleich dem für einen sicheren Fahrspurwechsel erforderlichen relevanten Mindestvorabstand xvmin.
• – Der Abstand zu einem von hinten auf der Zielfahrspur sich nähernden folgenden Fahrzeug F3 ist größer als ein von der Relativgeschwindigkeit und von einer Gesamtdauer TSWG des Fahrspurwechsels abhängiger Mindestanfangsabstand x3Amin.
• Die resultierende Gesamtdauer TSWG lässt sich aus der Summe der Spurwechsel-Übergangszeit TSW und einer Reaktionszeit bilden. In der Betriebsart manueller Spurwechsel wird als Reaktionszeit eine mittlere Fahrer-Reaktionszeit fürs Lenken und in der Betriebsart kommandierter automatisierter Spurwechsel wird als Reaktionszeit eine mittlere Fahrer-Bestätigungseingabezeit verwendet.
• Für einen sicheren Fahrspurwechsel sind vor allem bei dynamischem Verkehr zusätzlich zu den Differenz- bzw. Relativgeschwindigkeiten auch die Differenz- bzw. Relativbeschleunigungen der Fahrzeuge F1, F2, F3 zum eigenen Fahrzeug E zu berücksichtigen und in die erforderliche Prädiktion der Bewegungsbahnen, d. h. der Trajektorien mit einzubeziehen. Insbesondere ist sicherzustellen, dass, wenn sich ein nachfolgendes Fahrzeug F3 auf der Zielfahrspur mit hoher Differenzgeschwindigkeit zum eigenen Fahrzeug E von hinten annähert, der Mindestanfangsabstand x3Amin zu Beginn des zweiten Verfahrensschrittes, d. h. des Spurwechsel-Durchführungsschrittes nicht unterschritten ist.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens sieht für den Mindestanfangsabstand x3Amin folgende Bedingung vor: x3Amin > (ν3 – νE)·TSWG – 0,5·z·TSWG² + xrmin [4] wobei z eine längsdynamische, dem Fahrer im sich annähernden nachfolgenden Fahrzeug F3 zumutbare Verzögerung, zum Beispiel einer vom Motorschleppmoment erzeugten Verzögerung, und xrmin ein relevanter Mindestrückabstand vom jeweils relevanten nachfolgenden Fahrzeug F3 zum eigenen Fahrzeug E darstellen.
• Der relevante Mindestrückabstand xrmin bzw. ein Mindestzeitabstand wird in vorteilhafter Weise von der Differenz der Fahrgeschwindwindigkeit v3 des relevanten nachfolgenden Fahrzeugs F3 auf der Zielfahrspur Z und der eigenen Fahrgeschwindwindigkeit vE, d. h. aus der sich daraus ergebenden Differenzgeschwindigkeit oder Relativgeschwindigkeit abhängig gemacht. Vorteilhaft werden aus Sicherheitsgründen nur dann Fahrspurwechsel zugelassen, wenn bei Annäherung die Relativgeschwindigkeit kleiner als ein Maximalwert vr3max ist. Für den relevanten Mindestrückabstand xrmin ergibt sich: xrmin = x3rest + (νE + νr3max)·TSWG [5] wobei x3rest einen Restabstand darstellt, der sich einstellt, wenn das eigene Fahrzeug E und das relevante nachfolgende Fahrzeug F3 zum Stillstand gekommen sind.
• Der erforderliche Mindestanfangsabstand x3Amin zu einem von hinten sich nähernden nachfolgenden Fahrzeug F3 hängt bei dem hier vorgestellten Verfahren von der für den Fahrspurwechsel benötigten Gesamtdauer TSWG des Fahrspurwechsels und damit von der für den Fahrspurwechsel maximal zugelassenen, die Fahrzeugquerdynamik beschreibenden Größen maximalen Querbeschleunigung aymax und Giergeschwindigkeit ab.
• Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform berücksichtigt Fahrsituationen bei dichtem Verkehr, bei denen sich die Fahrzeuge auf der Zielspur Z näherungsweise homogen mit einer Zielspurgeschwindigkeit vhz und die Fahrzeuge auf der Momentanspur M näherungsweise homogen mit einer Momentanspurgeschwindigkeit vhm bewegen, wobei die Zielspurgeschwindigkeit vhz größer als die Momentanspurgeschwindigkeit ist. Insbesondere für Fahrsituationen, in denen eine sich zwischen der Zielspur Z und Momentanspur M ergebende Relativspurgeschwindigkeit vrel_spur = vhz – vhm merklich größer als eine Mindestrelativspurgeschwindigkeit ist, kann im Spurwechsel-Vorbereitungsschritt der Ausgangslängszeitabstand vergrößert werden, um für den im Spurwechsel-Durchführungsschritt erforderlichen Längsbeschleunigungsvorgang zur Anpassung der eigenen Fahrgeschwindigkeit an die höhere Zielspurgeschwindigkeit genügend Abstand zum relevanten Vorausfahrzeug in der Momentanspur zu haben. Der relevante Mindestvorabstand xvmin zum vorausfahrenden Fahrzeug F1 auf der Momentanspur M, auf den sich das eigene Fahrzeug E zurückfallen lässt, berücksichtigt einen für den erforderlichen Längsbeschleunigungsvorgang zusätzlichen Längszeitabstand Txb. Dieser zusätzliche Längszeitabstand Txb ergibt sich aus der Relativspurgeschwindigkeit vrel_spur und einer während des Spurwechsel-Durchführungsschrittes maximal zugelassenen Längsbeschleunigung axmax zu: Txb = vrel_spur / axmax [6]
• Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verfahren als ein Zweischritt-Verfahren ausgebildet ist und bevorzugt in Fahrzeugen E durchführbar ist, welche eine Querassistenz, zum Beispiel ein Fahrspurhaltesystem und bevorzugt auch eine Längsassistenz, zum Beispiel einen Abstandsregeltempomaten aufweisen. Nach Erkennung eines Fahrerwunsches für einen Fahrspurwechsel, zum Beispiel durch Aktivieren eines Fahrtrichtungsgebers bzw. Blinkers, erfolgt im ersten Verfahrensschritt eine Unterstützung in Form eines automatisierten Übergangs in eine geeignete Fahrspurwechsel-Ausgangsposition, d. h. Querposition, mit einem Ausgangsposition-Querabstand yA zur Zielfahrspur Z innerhalb der eigenen Momentanfahrspur M sowie ggf. eine Anpassung des Längsabstandes und der Längsgeschwindigkeit an das in der Momentanfahrspur M oder in der Zielfahrspur Z jeweils relevante vorausfahrende Fahrzeug F1, F2.
• Der Ausgangsposition-Querabstand yA ist von dem Straßentyp, zum Beispiel autobahnähnliche Straße oder Landsstraße, und/oder der Fahrspurkrümmung und/oder von der Fahrspurbreite der Momentanfahrspur M abhängig. Bei Vorhandensein eines in der Momentanfahrspur M vorausfahrenden Fahrzeugs F1 ist der Ausgangsposition-Querabstand yA zusätzlich von der Querposition und/oder Breite des vorausfahrenden Fahrzeugs F1 abhängig. Die automatisierte querdynamische Positionierung hin zur Zielfahrspurgrenze auf den Ausgangsposition-Querabstand yA und die automatisierte längsdynamische Anpassung, d. h. das Längspositionieren durch Aufschließen bzw. Entfernen zum in der Momentanfahrspur M oder Zielfahrspur Z vorausfahrenden relevanten Fahrzeug auf den Längszeitabstand und die Längsgeschwindigkeit kann entweder zeitlich parallel oder zeitlich sequentiell erfolgen.
• Nach Erreichen der geeigneten Fahrspurwechsel-Ausgangsposition, d. h. des Ausgangsposition-Querabstandes yA sowie ggf. des Ausgangslängszeitabstandes und der Ausgangslängsgeschwindigkeit, erfolgt in einem zweiten Verfahrensschritt abhängig von der vom Fahrer ausgewählten Spurwechselunterstützungsbetriebsart manueller Spurwechsel oder kommandierter automatisierter Spurwechsel entweder eine haptische Unterstützung bei der manuellen Durchführung des Fahrspurwechsels oder ein automatisierter Fahrspurwechsel, sofern der Fahrer dies nach Fahreraufforderung durch eine zusätzliche Bedieneingabe bestätigt.
• Im ersten Verfahrensschritt, d. h. im Spurwechsel-Vorbereitungsschritt zum Zeitpunkt, in dem zum Beispiel durch Betätigung des Fahrtrichtungsgebers der Fahrerwunsch für den Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur M in die benachbarte Zielfahrspur Z erkannt wird, wird eine Ausgangsposition-Trajektorie AT geplant und anschließend ein automatisierter Übergang in die geplante Fahrspurwechsel-Ausgangsquerposition mit dem Ausgangsposition-Querabstand yA für den Fahrspurwechsel durchgeführt. Hierbei erfolgt eine Veränderung des Querabstandes yZ hin zur Zielfahrspur Z im Sinne eines möglichst kleinen Ausgangsposition-Querabstandes yA zur Fahrspurgrenze.
• Des Weiteren wir im ersten Verfahrensschritt zusätzlich von den auf der Zielfahrspur Z oder auf der Momentanfahrspur M vorhandenen vorausfahrenden Fahrzeugen F1, F2 dasjenige vorausfahrende Fahrzeug F1, F2 als relevantes Fahrzeug für die Abstandsregelung ausgewählt, welches den geringsten Längszeitabstand zum eigenen Fahrzeug E besitzt.
• Der erste Verfahrensschritt ist erst dann beendet, wenn die für den Fahrspurwechsel erforderliche Ausgangsquerposition mit dem Ausgangsposition-Querabstand yA erreicht ist und, falls ein relevantes Fahrzeug vorhanden ist, der Abstand zum relevanten Fahrzeug größer oder gleich dem für den Fahrspurwechsel notwendigen relevanten Mindestvorabstand xvmin ist.
• Sobald die Fahrspurwechsel-Ausgangsposition, d. h. die Querposition mit dem Ausgangsposition-Querabstand yA und gegebenenfalls die Längsposition, erreicht ist, wird dies dem Fahrer angezeigt. Die Durchführung des Fahrspurwechsels wird nicht zugelassen, wenn zu Beginn der Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes, d. h des Spurwechsel-Durchführungsschrittes, der Abstand von einem von hinten sich auf der Zielfahrspur Z annähernden nachfolgenden Fahrzeug F3 zum eigenen Fahrzeug E kleiner als der erforderliche Mindestanfangsabstand x3Amin ist. Dieser Mindestanfangeabstand x3Amin ist abhängig von einer Spurwechsel-Übergangszeit TSW für den Fahrspurwechsel und/oder von einer für den Fahrspurwechsel zugelassenen maximalen, die Fahrzeugquerdynamik beschreibenden Größe, zum Beispiel maximale Querbeschleunigung aymax und Giergeschwindigkeit und/oder einer Fahrer-Reaktionszeit und/oder einer mittleren Fahrer-Bestätigungseingabezeit.
• Nach Erreichen der Fahrspurwechsel-Ausgangsposition wird im zweiten Verfahrensschritt, d. h. im Spurwechsel-Durchführungsschritt, abhängig von der ausgewählten Spurwechselunterstützungsbetriebsart der Fahrer in der Betriebsart manueller Spurwechsel bei der manuellen Durchführung des Fahrspurwechsels haptisch unterstützt und in der Betriebsart kommandierter automatisierter Spurwechsel kann der Fahrer durch eine zusätzliche Bedieneingabe einen automatisierten Fahrspurwechsel initiieren, sofern aufgrund der aktuellen Verkehrsituation ein sicherer Fahrspurwechsel möglich ist und zugelassen wird. Die haptische Unterstützung des Fahrers in der Betriebsart manueller Spurwechsel erfolgt beispielsweise durch haptische Zusatzlenkmomente am Lenkrad, welche so ausgebildet sind, dass sie den Fahrer beim Fahrspurwechsel entlang der Spurwechsel-Trajektorie SWT unterstützen, wobei Lenkbewegungen weg von der Spurwechsel-Trajektorie SWT erschwert und Lenkbewegungen hin zur Spurwechsel-Trajektorie SWT erleichtert werden.
• Kann in der Betriebsart manueller Spurwechsel nach Erkennung des Fahrerwunsches für einen Fahrspurwechsel aufgrund der vorhandenen Verkehrssituation keine Spurwechsel-Trajektorie SWT für einen sicheren und gleichzeitig komfortablen Fahrspurwechsel geplant und ein Fahrspurwechsel durchgeführt werden, beispielsweise aufgrund von Verkehrsteilnehmern auf der Zielfahrspur Z oder aufgrund anderer nicht erfüllter Anforderungen, so wird der Fahrer vor Durchführung des Fahrspurwechsel optisch und/oder akustisch und/oder haptisch, beispielsweise mittels Lenkradvibration gewarnt.
• Ist in der Betriebsart manueller Spurwechsel nach Ausführung des ersten Verfahrensschrittes, d. h. des Spurwechsel-Vorbereitungsschrittes mit dem Querpositionieren hin zur Zielfahrspurgrenze und ggf. dem Längspositionieren durch Aufschließen zum bzw. Entfernen vom vorausfahrenden relevanten Fahrzeug aufgrund der vorhandenen Verkehrssituation kein sicherer Fahrspurwechsel möglich und ignoriert der Fahrer die Warnhinweise und das eigene Fahrzeug E überschreitet die Fahrspurgrenze zur Zielfahrspur Z und/oder kommt einem Verkehrsteilnehmer auf der Nachbarspur gefährlich nahe, so wird eine Richtungskorrektur mittels Zusatzmomenten am Lenkrad durchgeführt, um einer möglichen Kollision entgegen zu wirken.
• Vorzugsweise wird der Fahrer in der Betriebsart manueller Spurwechsel nach Erkennung des Fahrerwunsches für den Fahrspurwechsel, zum Beispiel durch Aktivieren des Fahrtrichtungsgeber bzw. Blinkers, vor der manuellen Durchführung des Fahrspurwechsels optisch und/oder akustisch und/oder haptisch, beispielsweise mittels Lenkradvibration gewarnt, wenn Spurwechselverbote, zum Beispiel Verkehrschilder und/oder durchgezogene Fahrspurmarkierungen für die Zielfahrspur Z vorhanden sind und/oder keine befahrbare Zielfahrspur Z vorhanden ist. Ignoriert der Fahrer die Warnhinweise und lenkt das eigene Fahrzeug E in Richtung der Zielfahrspur Z, wird eine Richtungskorrektur mittels Zusatzmomenten am Lenkrad in Richtung der Momentanfahrspur M durchgeführt.
• Bezugszeichenliste

1

Lagebestimmungseinheit

2

Umgebungserfassungseinheit

3

Objekterkennungseinheit

4

Fahrzustandserkennungseinheit

5

Längs- und Querregelungseinheit

6

Bedien- und Anzeigeeinheit

7

Antriebsansteuerungseinheit

8

Bremsansteuerungseinheit

9

Lenkansteuerungseinheit

AT

Ausgangsposition-Trajektorie

BE

Fahrzeugbreite

BZ

Zielfahrspurbreite

E

Fahrzeug

F1

erstes vorausfahrendes Fahrzeug

F2

zweites vorausfahrendes Fahrzeug

F3

nachfolgendes Fahrzeug

M

Momentanfahrspur

MS

Sicherheitslinie

NR

Nebenraum

RR

Rückraum

SWT

Spurwechsel-Trajektorie

xvmin

relevanter Mindestvorabstand

xrmin

relevanter Mindestrückabstand

Ua

Antriebsstellsignal

Ub

Bremsstellsignal

Ul

Lenkstellsignal

V

Vorrichtung

VR

Vorraum

XSW

Längsübergangslänge

yA

Ausgangsposition-Querabstand

ysav

Sicherheitsquerabstand

YSW

Spurwechselquerversatz

yZ

Querabstand

Z

Zielfahrspur

Ze

Fahrspurpositionsdaten

Zf

Fahrzustandsdaten

Zo

Objektpositions- und -zustandsdaten

Zu

Umgebungsdaten

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 4313568 C1 [0002]

Claims (5)

1. Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs (E) bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur (M) auf eine benachbarte Zielfahrspur (Z), dadurch gekennzeichnet, dass nach einer einen beabsichtigten Fahrspurwechsel anzeigenden Aktion des Fahrers in einem ersten, den Fahrspurwechsel vorbereitenden Verfahrensschritt das Fahrzeug (E) durch einen Eingriff in eine Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in einen Antriebsstrang in eine für den Fahrspurwechsel vorteilhafte Fahrspurwechsel-Ausgangsposition gebracht wird, indem ein seitlicher Abstand des Fahrzeugs (E) zur Zielfahrspur (Z) auf einen vorgegebenen Ausgangsposition-Querabstand (yA) verkleinert wird, und danach in einem zweiten, den Fahrspurwechsel durchführenden Verfahrensschritt durch einen Eingriff in die Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in den Antriebsstrang des Fahrzeugs (E) auf die Zielfahrspur (Z) gewechselt wird, wenn auf der Zielfahrspur (Z) ein ausreichender Freiraum für das Fahrzeug (E) ermittelt wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten und/oder im zweiten Verfahrensschritt der Eingriff in die Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in den Antriebsstrang des Fahrzeugs (E) derart durchgeführt wird, dass der Fahrer beim Führen des Fahrzeugs (E) unterstützt wird, oder derart durchgeführt wird, dass das Fahrzeug (E) automatisch geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer optisch, akustisch und/oder haptisch gewarnt wird, wenn ein Fahrspurwechsel nicht möglich ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Eingriff in die Lenkvorrichtung, Bremsvorrichtung und/oder in den Antriebsstrang des Fahrzeugs (E) der Fahrspurwechsel verhindert wird, wenn dieser nicht möglich ist.
5. Vorrichtung (V) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend zumindest Mittel zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs (E), um Fahrspuren und Objekte im Umfeld des Fahrzeugs (E) zu erfassen und eine Position des Fahrzeugs (E) relativ zu den erfassten Fahrspuren und Objekten zu ermitteln, und Mittel zur Beeinflussung einer Lenkvorrichtung, einer Bremsvorrichtung und/oder eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs (E).

Images