DE102012006882A1

DE102012006882A1 - Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens beim Einfädeln in eine Fahrspur

Info

Publication number: DE102012006882A1
Application number: DE102012006882A
Authority: DE
Inventors: Winfried Kronjäger; Gerhard Nöcker
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2012-11-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens (16) beim Einfädeln in eine Fahrspur (18), bei welchem Bewegungsdaten, die eine Information über eine Bewegung von zumindest einem sich auf der Fahrspur (18) befindenden Fahrzeug (20) umfassen, erfasst werden und anhand der Bewegungsdaten eine Sollgeschwindigkeit des Kraftwagens (16) beim Erreichen eines Einfädelbereichs (26) mit einer Recheneinrichtung bestimmt wird, wobei die Bewegungsdaten mit einer stationären Messeinrichtung (24) erfasst und mittels einer Sendeeinrichtung (28) dem einfädelnden Kraftwagen (16) übermittelt werden

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens beim Einfädeln in eine Fahrspur der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens beim Einfädeln in eine Fahrspur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 angegebenen Art.
Das Einfädeln in eine Fahrspur, wie auf eine Schnellstraße oder eine Autobahn, verursacht Probleme, weil insbesondere ungeübte Fahrer die Beschleunigungsspur nicht ausnutzen und zu früh und zu langsam einfädeln. Hierbei kann es zu Unfällen und zu Verkehrsstörungen bis hin zu Staus kommen. Um den Fahrer eines Kraftwagens beim Einfädeln zu unterstützen, sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 198 18 259 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Fahrspurwechsels eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird bei der Erfassung eines beginnenden Spurwechsels des Kraftfahrzeugs durch eine Überwachungseinrichtung, die beispielsweise durch einen Radarsensor, einen Lasersensor oder eine Videokamera bereitgestellt werden kann, die Fahrspur überwacht, auf die der Fahrzeugführer wechseln möchte. Ist ein Spurwechsel nicht möglich, kann eine entsprechende Warnung ausgegeben werden oder ein Fahrerassistenzsystem aktiviert werden.
Darüber hinaus beschreibt die DE 43 13 568 C1 ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Einfädeln in eine Fahrspur, bei dem die Geschwindigkeit und der Abstand von den sich auf der Fahrspur befindenden Fahrzeugen erfasst wird. In Abhängigkeit dieser Daten kann eine Sollgeschwindigkeit berechnet werden, die das Kraftfahrzeug einnehmen muss, um den Einfädelvorgang entsprechend vornehmen zu können. Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Unterstützen eines Fahrers beim Einfädeln in eine Fahrspur wird die Fahrspur bzw. werden die Fahrzeuge auf der Fahrspur mit fahrzeugeigenen Sensoren überwacht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Einfädeln in eine Fahrspur bereitzustellen, mittels welcher dem Fahrer das Einfädeln sicherer und entspannter ermöglicht werden kann. Darüber hinaus soll ein entsprechender Kraftwagen bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. In gleicher Weise wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Kraftwagen gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem dem Fahrer das Einfädeln in eine Fahrspur besonders sicher und entspannt ermöglicht werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bewegungsdaten mit einer stationären Messeinrichtung erfasst und mittels einer Sendeeinrichtung dem einfädelnden Kraftwagen übermittelt werden. Mit anderen Worten Ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Messeinrichtung außerhalb des Kraftwagens angeordnet ist und die mit der Messeinrichtung erfassten Bewegungsdaten an den Kraftwagen gesendet werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auch Bereiche der Fahrspur, auf die der Fahrzeugführer einfädeln möchte, überwacht werden können, die für den Fahrzeugführer schwer einsehbar sind. Insbesondere bei Beschleunigungsspuren, die auf eine Schnellstraße oder eine Autobahn führen, ist aufgrund des Straßenverlaufs der Beschleunigungsspur die Schnellstraße, auf die der Fahrer einfädeln mochte, mit Sensoren des Kraftwagens nur schwer zu überwachen. Mit einer fahrzeugexternen Messeinrichtung kann ein solcher schwer einsehbarer Bereich besonders zuverlässig überwacht werden. Anhand der mit der Messeinrichtung erfassten Bewegungsdaten kann dem Fahrzeugführer das Einfädeln sicherer ermöglicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bewegungsdaten mit einer Messeinrichtung in einem Bereich, der an der Schnellstraße in einer Fahrtrichtung des zumindest einen Fahrzeugs vor dem Einfädelbereich liegt, erfasst. Mit anderen Worten ist die Messeinrichtung in Fahrtrichtung der Fahrzeuge auf der Fahrspur kurz vor dem Einfädelbereich angeordnet. Damit kann insbesondere dieser Bereich, der von dem Fahrer oder entsprechenden Umfeldsensoren des Kraftwagens nur schwer erfasst werden kann, besonders zuverlässig überwacht werden.
In einer Ausgestaltung werden als die Bewegungsdaten eine Geschwindigkeit von zumindest einem sich auf der Fahrbahn befindenden Fahrzeug und/oder ein Abstand zwischen zumindest zwei sich auf der Fahrbahn befindenden Fahrzeugen erfasst. Die Messeinrichtung kann entsprechende Schleifendetektoren umfassen, die an oder in der Fahrbahn angeordnet sind. Ebenso kann die Messeinrichtung einen entsprechenden Radarsensor umfassen. Bei einer Autobahn ist die Messeinrichtung insbesondere auf der rechten Spur oder einem der rechten Spur zugeordneten Bereich angeordnet. Die Messeinrichtung ist dazu ausgebildet, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge und die zeitlichen Abstände zwischen den Fahrzeugen auf der Fahrspur zu erfassen. Hiermit können entsprechende Lücken zwischen den Fahrzeugen genau erfasst werden, in die der Fahrer seinen Kraftwagen einfädeln kann.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Bewegungsdaten mit der Sendeeinrichtung über Funk in einen Zufahrtsbereich, der in Fahrtrichtung des Kraftwagens vor dem Einfädelbereich liegt, übertragen. Die Messeinrichtung ist mit einer entsprechenden Sendeeinrichtung verbunden, die so an der Einfädelstelle platziert ist, dass eine Kommunikation mit dem sich auf der Beschleunigungsspur bzw. der Einfädelstelle befindenden Fahrzeug sichergestellt werden kann. Zu diesem Zweck muss die Kommunikationsreichweite der Sendeeinrichtung berücksichtigt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass die Bewegungsdaten zuverlässig an den Kraftwagen übermittelt werden.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass dem Fahrer die Sollgeschwindigkeit und/oder eine Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit und einer Ist-Geschwindigkeit des Kraftwagens angezeigt werden. Die Geschwindigkeitsdaten können dem Fahrer über ein Zentral-Display oder ein Headup-Display angezeigt werden. Zudem kann der Fahrer akustisch oder optisch informiert werden, dass der Fahrer auf die Sollgeschwindigkeit beschleunigen soll, wenn der vorausfahrende Verkehr dies zulässt. Reicht die Ist-Geschwindigkeit des Kraftwagens nicht aus, so kann dies dem Fahrer – beispielsweise durch einen roten Pfeil auf einem Anzeigeelement oder durch ein anderes Symbol – angezeigt werden.
Bevorzugt wird dem Fahrer beim Erreichen des Einfädelbereichs ein mögliches Einfädeln auf die Fahrspur angezeigt. Hat der Fahrer die Sollgeschwindigkeit erreicht und wurde zusätzlich anhand der Bewegungsdaten ermittelt, dass ein Einfädeln auf die Fahrspur möglich ist, kann dies dem Fahrer z. B. durch einen grünen Pfeil oder ein anderes Symbol auf einem Anzeigeelement optisch dargestellt werden. Bevorzugt schaltet sich diese Anzeige aus, wenn der Fahrer die empfohlene Geschwindigkeit deutlich überschreitet. Somit kann dem Fahrer der Einfadelvorgang deutlich erleichtert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird dem Fahrer ein mögliches Einfädeln auf die Fahrspur zusätzlich in Abhängigkeit von Umfelddaten zumindest eines Umfeldsensors des Kraftwagens angezeigt. So können beispielsweise bordeigenen Sensordaten, wie beispielsweise ein Totwinkel-Radar, dazu genutzt werden, den Fahrer bei dem Einfdelvorgang zusätzlich zu unterstützen.
In einer weiteren Ausführungsform wird zumindest ein Fahrerassistenzsystem des Kraftwagens beim Einfädeln auf die Fahrspur aktiviert. Die erfassten Bewegungsdaten können einer Längsregeleinrichtung des Kraftwagens zugeführt werden, welche den Einfädelvorgang durch Geschwindigkeitswahl und Abstandshaltung unterstützt. Somit wird das Einfädeln für den Fahrer sicherer und komfortabler gestaltet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens beim Einfädeln in eine Fahrspur umfasst eine Messeinrichtung, mit welcher Bewegungsdaten, die eine Information über eine Bewegung von zumindest einem sich auf der Fahrspur befindenden Fahrzeug umfassen, wobei die Messeinrichtung stationär angeordnet ist und die Bewegungsdaten mittels einer Sendeeinrichtung dem einfädelnden Kraftwagen übermittelbar sind. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Bewegungsdaten an ein Wechselverkehrszeichen gesendet werden, welches im Bereich einer Beschleunigungsspur angeordnet ist, mit dem dem Fahrer die Sollgeschwindigkeit bzw. die empfohlene Einfädelgeschwindigkeit angezeigt wird.
Der erfindungsgemäße Kraftwagen umfasst eine Empfangseinrichtung, mit der mit einer Sendeeinrichtung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung übermittelte Bewegungsdaten empfangbar sind und eine Recheneinrichtung, mit der anhand der Bewegungsdaten eine Sollgeschwindigkeit des Kraftwagens beim Erreichen eines Einfädelbereichs bestimmbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die einzige Figur zeigt dabei eine Fahrspuranordnung, die eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens beim Einfädeln in eine Fahrspur, den Kraftwagen und Fahrzeuge auf der Fahrbahn, umfasst.
Die Figur zeigt eine Fahrbahnanordnung 10, die eine Fahrstraße 12 in Form einer Autobahn oder einer Schnellstraße umfasst. Des Weiteren umfasst die Fahrbahnanordnung 10 eine Beschleunigungsspur 14.
Ein Kraftwagen 16 fährt auf der Beschleunigungsspur 14 und möchte von der Beschleunigungsspur 14 auf die Fahrspur 18 wechseln. Auf der Fahrspur 18 fahren weitere Fahrzeuge 20. Um dem Fahrer des Kraftwagens 16 das Einfädeln von der Beschleunigungsspur 14 auf die Fahrspur 18 zu erleichtern, sind zwei Phasen vorgesehen.
Die erste Phase ist durch den Bereich 22 verdeutlich. Hierbei werden mit einer Messeinrichtung 24 Bewegungsdaten von zumindest einem, sich auf der Fahrspur 18 befindenden Fahrzeug 20 erfasst. Die Bewegungsdaten können die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 umfassen. in gleicher Weise können die Bewegungsdaten einen Abstand zwischen zumindest zwei Fahrzeugen 20 auf der Fahrspur 18 umfassen. Die Messeinrichtung 24 kann durch einen entsprechenden Radarsensor gebildet sein. Alternativ dazu kann die Messeinrichtung 24 durch entsprechende Schleifendetektoren gebildet sein, die in oder auf der Fahrspur 18 angeordnet sind. Die Messeinrichtung 24 ist dabei stationär an einem Bereich der Fahrspur 18 angeordnet, der in Fahrtrichtung der Fahrzeuge 20 vor einem Einfädelbereich 26 liegt. Der Einfädelbereich 26 beschreibt den Bereich, in dem ein Einfädeln von der Beschleunigungsspur 14 zu der Fahrbahn 18 vorgesehen ist.
Die Messeinrichtung 24 ist mit einer Sendeeinrichtung 28 drahtlos oder drahtgebunden gekoppelt. Die Sendeeinrichtung 28 ist dazu ausgebildet, die Bewegungsdaten von der Messeinrichtung 24 zu empfangen. Des Weiteren weist die Sendeeinrichtung 28 eine entsprechende Antenne auf, mit der sie die Bewegungsdaten über Funk in einen Zufahrtsbereich 30 der Beschleunigungsspur 14 übermitteln kann.
Der Kraftwagen 16 umfasst eine hier nicht dargestellte Empfangseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die von der Sendeeinrichtung ausgesendeten Bewegungsdaten zu empfangen. Überdies umfasst der Kraftwagen 16 eine Recheneinrichtung, mittels welcher anhand der Bewegungsdaten eine Sollgeschwindigkeit des Kraftwagens 16 berechnet werden kann, die dieser beim Erreichen des Einfädelbereichs 26 erreichen sollte. Zu diesem Zweck erfasst der Kraftwagen 16 ein entsprechendes Anzeigeelement, beispielsweise in Form eines Zentral-Displays oder eines Headup-Displays. Auf dem Anzeigeelement kann dem Fahrer die ermittelte Sollgeschwindigkeit angezeigt werden. Überdies kann dem Fahrer auf dem Anzeigeelement eine Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit und der aktuellen Ist-Geschwindigkeit des Kraftwagens 16 dargestellt werden. Die Darstellung 32 des Anzeigeelements ist in der Fig. dargestellt. Die Darstellung 32 des Anzeigeelements kann beispielsweise einen Pfeil 34 umfassen. Wenn die Ist-Geschwindigkeit des Kraftwagens 16 nicht ausreichend ist, kann dies beispielsweise durch einen roten Pfeil 34 dargestellt werden. Hat der Kraftwagen 16 die Sollgeschwindigkeit erreicht, kann dies durch einen grünen Pfeil 34 dargestellt werden. Ebenso kann die ermittelte Sollgeschwindigkeit auf einem Wechselverkehrszeichen 36 dargestellt werden. Somit können auch Fahrer über die berechnete Sollgeschwindigkeit informiert werden, deren Kraftwagen 16 keine entsprechende Empfangseinrichtung umfasst.
In einer zweiten Phase, die in der Fig. durch den Bereich 38 gekennzeichnet ist, wird der Fahrer des Kraftwagens 16 bei dem Einfädelvorgang direkt unterstützt. Hat der Kraftwagen 16 die berechnete bzw. empfohlene Sollgeschwindigkeit erreicht und ist auf der Fahrbahn 18 zwischen den Fahrzeugen 20 eine entsprechende Lücke vorhanden, so kann dies dem Fahrer beispielsweise durch einen grünen oder einen blinkenden grünen Pfeil 34 auf der Darstellung 32 des Anzeigeelements dargestellt werden. Beim Einfädeln des Kraftwagens 16 von der Beschleunigungsspur 14 auf die Fahrbahn 18 können zusätzlich Daten von Umfeldsensoren des Kraftwagens 16 genutzt werden. So können beispielsweise die Sensordaten von einem Totwinkel-Radar verwendet werden, um den Fahrer beim Einfädeln zusätzlich zu unterstützen. Überdies kann ein Fahrerassistenzsystem des Kraftwagens 16 beim Einfädeln aktiviert werden. Die Bewegungsdaten, die mit der Messeinrichtung 24 erfasst wurden und die an die Empfangseinrichtung des Kraftwagens 16 übermittelt wurden und/oder die Daten, die mit einem Umfeldsensor des Kraftwagens 16 ermittelt wurden, können an ein Fahrerassistenzsystem, wie eine Längsregeleinrichtung, zugeführt werden, mittels welcher der Einfädelvorgang durch die Geschwindigkeitswahl und die Abstandshaltung unterstützt wird.
Bezugszeichenliste

10: Fahrbahnanordnung
12: Fahrstraße
14: Beschleunigungsspur
16: Kraftwagen
18: Fahrspur
20: Fahrzeug
22: Bereich
24: Messeinrichtung
26: Einfädelbereich
28: Sendeeinrichtung
30: Zufahrtsbereich
32: Darstellung
34: Pfeil
36: Wechselverkehrszeichen
38: Bereich

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 19818259 A1 [0002]
DE 4313568 C1 [0003]

Claims

Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens (16) beim Einfädeln in eine Fahrspur (18), bei welchem Bewegungsdaten, die eine Information über eine Bewegung von zumindest einem sich auf der Fahrspur (18) befindenden Fahrzeug (20) umfassen, erfasst werden und anhand der Bewegungsdaten eine Sollgeschwindigkeit des Kraftwagens (16) beim Erreichen eines Einfädelbereichs (26) mit einer Recheneinrichtung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsdaten mit einer stationären Messeinrichtung (24) erfasst und mittels einer Sendeeinrichtung (28) dem einfädelnden Kraftwagen (16) übermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsdaten mit der Messeinrichtung (24) in einem Bereich, der an der Fahrbahn (18) in einer Fahrtrichtung des zumindest einen Fahrzeugs (20) vor dem Einfädelbereich (26) liegt, erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass als die Bewegungsdaten eine Geschwindigkeit von zumindest einem sich auf der Fahrbahn (18) befindenden Fahrzeug (20) und/oder ein Abstand zwischen zumindest zwei sich auf der Fahrbahn (18) befindenden Fahrzeugen (20) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsdaten mit der Sendeeinrichtung (28) über Funk in einen Zufahrtsbereich (30), der in Fahrtrichtung des Kraftwagens (16) vor dem Einfädelbereich (26) liegt, übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer die Sollgeschwindigkeit und/oder eine Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit und einer Ist-Geschwindigkeit des Kraftwagens (16) angezeigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer beim Erreichen des Einfädelbereichs (26) ein mögliches Einfädeln auf die Fahrspur (18) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer ein mögliches Einfädeln auf die Fahrspur (18) zusätzlich in Abhängigkeit von Umfelddaten zumindest eines Umfeldsensors des Kraftwagens (16) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Fahrerassistenzsystem des Kraftwagens (16) beim Einfädeln auf die Fahrspur (18) aktiviert wird.
Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens (16) beim Einfädeln in eine Fahrspur (18), mit einer Messeinrichtung (24), mit welcher Bewegungsdaten, die eine Information über eine Bewegung von zumindest einem sich auf der Fahrspur (18) befindenden Fahrzeug (20) umfassen, erfassbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (24) stationär angeordnet ist und die Bewegungsdaten mittels einer Sendeeinrichtung (28) dem einfädelnden Kraftwagen (16) übermittelbar sind.
Kraftwagen (16) mit einer Empfangseinrichtung, mit der mit einer Sendeeinrichtung (28) einer Vorrichtung nach Anspruch 9 übermittelte Bewegungsdaten empfangbar sind und einer Recheneinrichtung, mit der anhand der Bewegungsdaten eine Sollgeschwindigkeit des Kraftwagens (16) beim Erreichen eines Einfädelbereichs (26) bestimmbar ist.