DE102012010996A1

DE102012010996A1 - Auspark- und Wendeassistent

Info

Publication number: DE102012010996A1
Application number: DE201210010996
Authority: DE
Inventors: Markus Braun; Walter Ziegler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-06-02
Filing date: 2012-06-02
Publication date: 2013-01-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers (20) eines Kraftfahrzeugs (10) bei einem Einfahren in einen Fahrstreifen (80) einer Fahrbahn, insbesondere beim seitlichen Ausscheren während eines Auspark- oder Wendemanövers. Zur Unterstützung des Fahrers wird eine Warnung an den Fahrer ausgegeben, wenn eine Prüfung ergibt, dass eine auf die Fahrzeugumgebung bezogene notwendige Warnbedingung erfüllt ist und gleichzeitig auch eine auf den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (10) bezogene hinreichende Warnbedingung erfüllt ist, wobei die notwendige Warnbedingung dann erfüllt ist, wenn sich in einem Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs (10) ein Objekt (25) befindet, mit dem das Kraftfahrzeug (10) kollidieren könnte, und wobei die hinreichende Warnbedingung dann erfüllt ist, wenn eine schnelle und/oder heftige Lenkradbetätigung bei einer geringen Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit vorliegt. Vorzugsweise wird gleichzeitig mit der Ausgabe der Warnung auch ein Motoreingriff zur Reduktion eines Antriebsmoments und/oder ein Bremseingriff ausgelöst, um einer drohenden Kollision mit dem Objekt (25) entgegenzuwirken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Kraftfahrzeugs bei einem Einfahren in einen Fahrstreifen einer Fahrbahn, ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug, in dem das Verfahren durchgeführt wird oder welches ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem umfasst.
Im Stand der Technik existiert eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen, die Kollisionen des eigenen Fahrzeugs mit Fahrzeugen auf einem benachbarten Fahrstreifen verhindern sollen. Solche Systeme sind insbesondere unter den Bezeichnungen Totwinkelassistent oder Spurwechselwarner bekannt. Im Prinzip ermitteln diese System Umgebungsgrößen des Fahrzeugs, wie Fahrstreifen, versetzt zum eigenen Fahrzeug fahrende andere Fahrzeuge und insbesondere sich dem eigenen Fahrzeug nähernde Fahrzeuge. Werden bei einem bevorstehenden seitlichen Ausscheren des eigenen Fahrzeugs auf einen benachbarten Fahrstreifen solche anderen Fahrzeuge als gefährlich nahe oder gar als auf einem Kollisionskurs befindlich erkannt, so ergeht eine Warnung an den Fahrer, den eigenen Fahrstreifen nicht zu verlassen. Solche Fahrerassistenzsysteme sind dann aktiv, wenn das eigene Fahrzeug sich tatsächlich mit nennenswerter Fahrt fortbewegt. Bekannt sind Systeme, bei denen eine vorgegebene Warnbedingung erfüllt ist, wenn eine Fahrgeschwindigkeit größer ist als eine vorgegebene Schwelle und/oder ein Fahrer einen Fahrtrichtungsanzeiger betätigt hat (s. Winner et al.: Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 2012, Seiten 562–571 oder ISO 17387).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, das den Fahrer des Kraftfahrzeugs während eines Auspark- oder Wendemanövers beim sicheren seitlichen Ausscheren in einen Fahrstreifen einer Fahrbahn unterstützt. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs, durch ein Fahrassistenzsystem mit den Merkmalen des ersten Nebenanspruchs und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des zweiten Nebenanspruchs. Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, eine Warnung an den Fahrer ausgegeben, wenn eine Prüfung ergibt, dass sich in einem Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs ein Objekt befindet, das sich dem Kraftfahrzeug beispielsweise nähert und mit dem das Kraftfahrzeug kollidieren könnte, während ein Fahrzustand vorliegt, der durch eine schnelle und/oder heftige Lenkradbetätigung bei geringer Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit gekennzeichnet ist.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Einfahren in einen Fahrstreifen einer Fahrbahn. Dabei erfolgt ein Ermitteln wenigstens einer eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibenden Umgebungsgröße, und ein Ermitteln von einer Kraftfahrzeug-Zustandsgröße, die einen Zustand des Kraftfahrzeugs beschreibt. Bei der Umgebungsgröße und der Kraftfahrzeug-Zustandsgröße kann es sich um Mehrgrößengrößen, d. h. um vektorielle Größen handeln, die mehrere Teilgrößen als Komponenten aufweisen.
Im Rahmen des Verfahrens ist eine notwendige Warnbedingung für die Umgebungsgröße vorgegeben. Wird als Umgebungsgröße wenigstens ein Objekt ermittelt, das sich in einem Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem toten Winkel hinter dem Kraftfahrzeug, befindet oder sich in diesem Bereich dem Kraftfahrzeug nähert, so ist die notwendige Warnbedingung für die Umgebungsgröße erfüllt. Unter einem toten Winkel kann derjenige Bereich schräg hinter dem Kraftfahrzeug verstanden werden, der über einen Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs nicht erfasst ist. Insbesondere derjenige Bereich, der sowohl von dem Seitenspiegel und einem Innenspiegel des Kraftfahrzeugs nicht erfasst beziehungsweise einsehbar ist.
Ebenfalls vorgegeben ist eine hinreichende Warnbedingung für die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße, deren Erfüllung eine vorliegende Ausparksituation oder Wendesituation anzeigt. Die zumindest eine hinreichende Warnbedingung für eine Auspark- oder Wendesituation ist erfüllt, wenn die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße eine unter einem Geschwindigkeitsschwellwert liegende Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit aufweist und wenn die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße zusätzlich einen über einem Lenkeinschlagsschwellwert liegenden Lenkeinschlag aufweist und/oder eine über einem Lenkeinschlagsgeschwindigkeitsschwellwert liegende Lenkeinschlagsgeschwindigkeit aufweist. Vorteilhaft ist die hinreichende Warnbedingung somit bei einer Geradeausfahrt in üblichen Stop-and-Go-Situationen, beispielsweise im Stau oder im Stadtverkehr, nicht erfüllt, so dass störende Warnungen vermieden werden können. Vorteilhaft kann die hinreichende Warnbedingung mit weiteren hinreichenden Warnbedingungen, wie sie in bekannten Fahrassistenzsystemen verwendet werden, kombiniert werden. Insbesondere können ein Setzen eines Fahrtrichtungsanzeigers und/oder eine Annäherung und/oder ein beginnendes Überschreiten einer Fahrstreifenbegrenzung und/oder eine Mindest-Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit als weitere hinreichende Warnbedingungen – einzeln oder und-verknüpft – dienen. Vorteilhaft kann die Situation, dass ein stehendes Fahrzeug in einen Fahrstreifen einfahren will, beispielsweise sich aus einer Parkposition in den Verkehr einfädeln will oder den Fahrstreifen und den zugehörigen Gegenfahrstreifen für ein Wenden überqueren will, mittels der zumindest einen hinreichenden Warnbedingung erfasst werden. Vorteilhaft kann also auch ein Warnen in Auspark- und/oder Wendesituationen erfolgen.
Das Einfahren in einen Fahrstreifen einer Fahrbahn kann entweder ein Einfahren im Sinne eines Einfädeln in die vom Fahrstreifen vorgegebene Fahrtrichtung sein, wie sie etwa bei einem Ausparken vorkommt, oder ein Überqueren des Fahrstreifens, um das Fahrzeug zu wenden und den Fahrstreifen der entgegengesetzten Fahrtrichtung zu befahren. Das Nähern kann auf dem Fahrstreifen der eigenen Fahrbahnseite oder auf dem Fahrstreifen der Gegenfahrbahnseite erfolgen. Ein sich auf dem Fahrstreifen näherndes Objekt, welches die notwendige Warnbedingung für die Umgebungsgröße erfüllt, ist im Falle eines Einfahrens im Sinne eines Einfädelns beim Ausparken insbesondere ein Objekt, das sich auf dem Fahrstreifen der Fahrtrichtung nähert, die das Kraftfahrzeug nach Einfahren einnehmen wird. Liegt ein Einfahren im Rahmen einer Wendesituation vor, so sind alle Objekte relevant, die sich ungeachtet ihrer Bewegungsrichtung dem Kraftfahrzeug nähern, also sowohl solche auf dem Fahrstreifen in gleicher Fahrtrichtung als auch solche auf dem Fahrstreifen in entgegengesetzter Fahrtrichtung. Der Fahrstreifen selbst kann ein durch Fahrbahnmarkierungen abgegrenzter Fahrstreifen sein oder ein gedachter Fahrstreifen auf einer nicht speziell markierten Fahrbahn. Die Objekte, die als Umgebungsgrößen ermittelbar sind, können beliebige Verkehrsteilnehmer sein, beispielsweise Fußgänger, Radfahrer, Motorradfahrer, Personenkraftwägen oder Lastkraftwägen. Neben sich nähernden Objekten können weitere Umgebungsgrößen ermittelt werden, beispielsweise Fahrstreifen beziehungsweise deren Begrenzungen, Fahrbahnbegrenzungen, Fahrbahnverläufe oder stationäre Objekte wie beispielsweise bauliche Maßnahmen, Häuser oder abgestellte Fahrzeuge.
Wenn die Überprüfung der notwendigen Warnbedingung und der hinreichenden Warnbedingung ergibt, dass beide Warnbedingungen erfüllt sind, wird eine Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben. Der Fahrer wird somit während einer Fahrt mit einer für ein Auspark- oder Wendemanöver typischen niederen Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit und schnellen oder heftigen Lenkradbetätigungen vor einer Kollision mit einem sich im schwer einsehbaren toten Winkel befindenden oder nähernden Objekt gewarnt.
Vorteilhafterweise wird bei gleichzeitiger Erfüllung der notwendigen Warnbedingung und der hinreichenden Warnbedingung auch ein Motoreingriff zur Reduktion eines Antriebsmoments des Kraftfahrzeugs und/oder ein Bremseingriff ausgelöst, um die Kollisionsgefahr zu reduzieren. Vorteilhafterweise kann der Fahrer den Motor- bzw. Bremseingriff durch eine geeignete Aktion abbrechen, beispielsweise durch Niedertreten eines Fahrpedals und/oder eines Bremspedals und/oder durch Zurücklenken des Lenkrads in Richtung einer Neutralposition.
Die angegebenen Geschwindigkeiten, beispielsweise weniger als 10 km/h, beziehen sich insbesondere auf die während eines Bewegungszyklus, also des Zeitraums von einem Fahrzeugstillstand bis zum nächsten Fahrzeugstillstand, erreichten Maximalgeschwindigkeiten. Unter einem Lenkeinschlag ist im Rahmen der Erfindung wie fachüblich die Abweichung der steuernden Fahrzeugräder, also in der Regel der vordersten Räder bei Kraftfahrzeugen, von der Neutralstellung bei Geradeausfahrt zu verstehen. Eine Geradeausstellung beziehungsweise ein Lenkradwinkel von 0 Grad entspricht somit einem Lenkeinschlag von null Prozent (0%), ein Lenkeinschlag von 100% dagegen einem Volleinschlag der steuernden Fahrzeugräder und/oder dem maximalen negativen oder positiven Lenkradwinkel, entweder nach links oder nach rechts. Unter Lenkeinschlagsgeschwindigkeit ist der Betrag der Lenkwinkelgeschwindigkeit zu verstehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise dafür geeignet, den Fahrer bei einem Einfahren in einen Fahrstreifen zu unterstützen. Ist die notwendige Warndbedingung für die Umgebungsgröße nicht erfüllt, da kein sich näherndes und/oder sich im Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs befindliches Objekt ermittelt wird, so braucht kein Warnen des Fahrers zu erfolgen. Nähert sich dagegen ein Objekt und/oder befindet es sich im Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere in dessen toten Winkel, so wird anhand der zumindest einen hinreichenden Warnbedingung entschieden, ob tatsächlich eine Auspark- oder Wendesituation vorliegt. Während herkömmliche Totwinkelassistenten nach dem Stand der Technik bei stehendem oder sich minimal bewegendem Fahrzeug gewollt keine akustische Warnung ausgeben, sieht das erfindungsgemäße Verfahren eine derartig Warnunterdrückung nicht vor, wenn eine Auspark- oder Wendesituation vorliegt, was anhand der zumindest einen hinreichenden Warnbedingung erkannt wird. Insbesondere beträgt der Geschwindigkeitsschwellwert, bei der Überprüfung der hinreichenden Warnbedingung zu berücksichtigen ist, 0 bis 9 km/h, insbesondere 1 bis 8 km/h, insbesondere 3 bis 7 km/h, insbesondere weniger als 10 km/h bis hin zum Stillstand, also 0 km/h, oder auch bis zu negativen Geschwindigkeiten, was auch ein Rückwärtsfahren umfassen kann. Vorteilhaft kann dadurch die Ausparksituation und/oder Wendesituationen erkannt werden. Dort ist ein langsames Einfahren in einen Fahrstreifen die Regel, wobei zuvor oftmals auch rangiert werden muss, also zwischen langsamer Vorwärtsfahrt, Stillstand und langsamer Rückwärtsfahrt gewechselt werden muss, bevor ein Ausparken möglich ist oder das Fahrzeug in eine Position gebracht wurde, aus der ein Wendemanöver eingeleitet werden kann. Der Lenkeinschlagsschwellwert beträgt insbesondere zwischen 10% und 100% eines Volleinschlags, insbesondere 30%, insbesondere 40%, insbesondere 60%, insbesondere 70% insbesondere 90%. Dies ist wiederum typisch für ein bevorstehendes Fahrmanövers des Einfahrens in einen Fahrstreifen, entweder zum Einfädeln in den Fahrstreifen oder für ein Wendemanöver. Durch das Abprüfen der zwei Schwellwerte werden falsch-positive Warnungen weitgehend ausgeschlossen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in vorteilhafter Weise zur Modifizierung beziehungsweise Erweiterung bestehender Verfahren, mit denen die eingangs beschriebenen Totwinkelassistenten betrieben werden, die nur bei nennenswerter Fahrt aktiv sind. Durch Erweiterung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Totwinkelassistenten auch brauchbar als Auspark- oder Wendeassistenten, da vor sich nähernden Objekten auch in Geschwindigkeitsbereichen gewarnt werden kann, bei denen die Totwinkelassistenten inaktiv sind. Gleichzeitig wird durch die zwei Schwellwerte für die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße verhindert, dass falsch-positive Warnungen erfolgen, also Warnungen vor sich nähernden Objekten, die überflüssig sind, da der Fahrer des Fahrzeugs gar kein Einfahren in die Fahrbahn vorhat.
In einer besonderen Ausführungsform ist eine weitere hinreichende Warnbedingung vorgesehen, die dann erfüllt ist, falls die Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit einen weiteren Geschwindigkeitsschwellwert, insbesondere zwischen 30 bis 70 km/h, überschreitet und/oder ein Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeugs betätigt ist. Vorteilhaft erfolgt also das Warnen Fahrers in der Auspark- und/oder Wendesituation, ausdrücklich auch dann, wenn der Fahrrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeugs nicht betätigt ist, da das Setzen des Fahrrichtungsanzeiger in der dafür vorgesehenen zumindest einen hinreichenden Warnbedingung nicht abgeprüft wird. Die weitere hinreichende Warnbedingung hingegen erlaubt das aus dem Stand der Technik bekannte Warnen des Fahrers bei höheren Geschwindigkeiten.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die notwendige Warnbedingung nur dann erfüllt ist, falls zusätzlich die Kraftfahrzeugzustandsgröße eine eingelegte Fahrstufe eines Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs aufweist. Unter einer Fahrstufe kann ein Vorwärtsgang und ein Rückwärtsgang verstanden werden. Vorteilhaft kann ein Warnen vermieden werden, falls keine Fahrstufe eingelegt ist, also auch nicht mit einem sofortigen Ausparken zu rechnen ist.
Das Warnen des Fahrers kann auf jegliche fachbekannte Weise erfolgen, Beispiele dafür sind optische Signale, wie etwa Lichtzeichen, Blinkzeichen oder schriftlichen Ansagen, beispielsweise „Vorsicht – Objekt nähert sich”. Weitere Beispiele sind akustische Signale, wie etwa Warntöne oder die Ausgabe von Meldungen wie „Vorsicht – Objekt nähert sich” als Sprachmeldung. Weitere Beispiele sind haptische Signale, wie etwa Vibrationen im Lenkrad, dem Schalthebel, dem Gaspedal und/oder dem Bremspedal. Eine besondere Ausführungsform ist besonders dafür geeignet ist, das erfindungsgemäße Verfahren als Erweiterung eines Verfahrens zum Betreiben eines herkömmlichen Totwinkelassistenten zu implementieren, der ohne das erfindungsgemäße Verfahren nur bei höheren Geschwindigkeiten aktiv sein könnte und mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer zusätzlichen Funktion für ein Warnen vor sich nähernden Objekten beim Einfahren in einen Fahrstreifen ausgestattet wäre. In dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Warnen mittels optischen Signals, beispielsweise durch Aufleuchten eines Signals im Außenspiegel, immer erfolgt, wenn als Umgebungsgröße ein sich näherndes Objekt ermittelt wird, wobei die notwendige Warnbedingung erfüllt ist. Nur wenn zusätzlich die zumindest eine hinreichende Warnbedingung für die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße erfüllt ist, die auf ein bevorstehendes oder bereits erfolgendes Einfahren in den Fahrstreifen hinweist, dann wird zusätzlich eine akustische Warnung an den Fahrer ausgegeben. Durch das optische Signal wird sichergestellt, dass die Warnung vor einem sich nähernden Objekt auf alle Fälle an den Fahrer weitergeleitet wird. Das optische Signal ist für den Fahrer wahrnehmbar, wird jedoch nicht als störend empfunden, falls der Fahrer kein Einfahren in den Fahrstreifen beabsichtigt. Steht jedoch ein solches Einfahren bevor oder erfolgt bereits, so wird die Aufmerksamkeit des Fahrers durch das zusätzliche akustische Warnsignal deutlich auf das sich nähernde Objekt gelenkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere geeignet zur Steuerung eines Fahrerassistenzsystems.
Die Erfindung betrifft dementsprechend in einem zweiten Aspekt ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Einfahren in einen Fahrstreifen. Das Fahrerassistenzsystem umfasst ein Umgebungssensormittel, mit dem eine Umgebungsgröße erfassbar ist, die eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt. Es umfasst weiterhin ein erstes Sensormittel, mit dem eine Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit als eine erste Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße erfassbar ist, und ein zweites Sensormittel, mit dem ein Lenkeinschlag eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs als eine zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße erfassbar ist, wobei die erste und die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße jeweils einen Zustand des Kraftfahrzeugs beschreiben. Das Fahrerassistenzsystem umfasst weiterhin ein Analysemittel, mit dem anhand der Umgebungsgröße als notwendige Warnbedingung feststellbar ist, ob sich in einem Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere in dessen toten Winkel, ein Objekt befindet oder ob sich in diesem Bereich ein Objekt dem Kraftfahrzeug nähert. Mit dem Analysemittel ist weiterhin als zumindest eine hinreichende Warnbedingung feststellbar, ob die erste und die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße auf eine eine Ausparksituation oder eine Wendesituation hinweisen, was dann der Fall ist, wenn die Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit unter einem vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellwert liegt und der Lenkeinschlag über einem vorgegebenen Lenkeinschlagschwellwert liegt. Das Fahrerassistenzsystem umfasst weiterhin ein Ausgabemittel, über das eine Warnung an den Fahrer ausgebbar ist, falls ein sich auf dem Fahrstreifen näherndes Objekt als Umgebungsgröße ermittelt ist und gleichzeitig als hinreichende Warnbedingung für die Ausparksituation oder Wendesituation eine Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit kleiner als der Geschwindigkeitsschwellwert, insbesondere weniger als 10 km/h, als erste Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße ermittelt ist, und ein Lenkeinschlag größer als der Lenkeinschlagsschwellwert, insbesondere von mehr als 20%, ermittelt ist.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zumindest eine hinreichende Warnbedingung erfüllt ist, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 bis 9 km/h, insbesondere 3 bis 7 km/h beträgt, und wenn der Lenkeinschlag des Kraftfahrzeugs mehr als 50%, mehr als 70%, oder mehr als 90% beträgt.
Als Sensormittel für das Fahrerassistenzsystem kommen fachbekannte Sensoren in Frage. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Umgebungssensormittel ausgewählt ist unter einem Radarsensor, einem LIDAR-Sensor, einem Ultraschallsensor, einem optischen Sensor und einer Bildverarbeitungsvorrichtung, die üblicherweise einen optischen Sensor mit nachgeschalteter Bildverarbeitungslogik umfasst. Diese Sensoren eignen sich für das Ermitteln von Objekten, insbesondere der Feststellung von deren Position, Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung. Durch Ermittlung der Positionsveränderung des eigenen Kraftfahrzeugs relativ zu unbewegten Gegenständen eigenen sie sich auch für eine Geschwindigkeitsbestimmung des eigenen Kraftfahrzeugs und sind somit auch als erstes Sensormittel geeignet. Weiterhin kann das erste Sensormittel ausgewählt unter einem Geschwindigkeitssensor, der beispielsweise die Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs über die Umdrehungsgeschwindigkeit der Radachse oder über ein Navigationssystem ermittelt. Das zweite Sensormittel ist insbesondere ein Radeinschlagswinkelsensor, der den Lenkeinschlag des zugehörigen Fahrzeugrads ermittelt, und/oder die Geschwindigkeit der Lenkeinschlagsänderung misst, also etwa die Veränderung des Lenkeinschlags pro Zeiteinheit.
Als Ausgabemittel kommt jede fachbekannte Vorrichtung, insbesondere jede akustische, optische oder audiovisuelle Vorrichtung in Frage, etwa ein Lautsprecher zur Ausgabe eines Warntons oder einer Sprachmeldung, oder ein Bildschirm zur Ausgabe eines optischen Warnsignals in Schriftform oder Grafikform. Besondere Beispiele für optische Vorrichtungen sind in einen Fahrer- oder Beifahreraußenspiegel integrierte Bereiche, in denen Warnsymbole oder Warnmeldungen aufleuchten können, oder Headup-Displays, mittels derer auf die Windschutzscheibe oder eine Seitenscheibe, insbesondere die Seitenscheibe auf der Fahrerseite, Warnsymbole oder Warnmeldungen projiziert werden können.
Auf implizit oder explizit im Rahmen der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemachte Aussagen hinsichtlich des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems und umgekehrt wird ebenfalls Bezug genommen.
Die Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt ein Kraftfahrzeug, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird oder welches ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem umfasst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie den Beispielen, in denen, gegebenenfalls unter Bezug auf die Figuren, Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Objekte sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Dabei zeigen:
1 ein stark schematisiertes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens
2 ein weiteres Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens
3 ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem
4 eine schematische Verkehrssituation mit einer potentiellen Auspark- oder Wendesituation
1 zeigt ein stark schematisiertes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird wenigstens eine Umgebungsgröße ermittelt, welche eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt. In einem zweiten Verfahrensschritt 200 wird eine erste Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße einer Kraftfahrzeug-Zustandsgröße ermittelt, welche einen Zustand des Kraftfahrzeugs beschreibt, und in einem dritten Verfahrensschritt 300 wenigstens noch eine zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße der Kraftfahrzeug-Zustandsgröße. In einem vierten, fünften und sechsten Verfahrensschritt 400, 500 beziehungsweise 600 werden eine notwendige Warnbedingungen für die Umgebungsgröße, sowie hinreichende Warnbedingungen für die erste Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße beziehungsweise die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße vorgegeben. Ist durch Ermitteln wenigstens eines sich seitlich nähernden Objekts die notwendige Warnbedingung für die Umgebungsgröße erfüllt und sind gleichzeitig durch eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 von weniger als 10 km/h, und durch einen Lenkeinschlag von mehr als 20% eine der hinreichenden Warnbedingungen für die erste und die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße erfüllt, so erfolgt in einem siebten Verfahrensschritt 700 ein Warnen des Fahrers vor dem wenigstens einen sich nähernden Objekt.
2 zeigt ein weiteres Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in detaillierterer Form. Nach Ermittlung der Umgebungsgröße im ersten Schritt 100 wird überprüft, ob diese die im vierten Verfahrensschritt 400 vorgegebene notwendige Warnbedingung für die Umgebungsgröße erfüllt. Wie durch den zum ersten Verfahrensschritt 100 zurückverzweigenden Pfeil symbolisiert, erfolgt laufend eine Aktualisierung der Umgebungsgröße. Auf vergleichbare Weise werden die erste Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße im zweiten Verfahrensschritt 200 und die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße im dritten Verfahrensschritt 300 ermittelt und es wird überprüft, ob diese die jeweiligen hinreichenden Warnbedingungen, die im fünften Verfahrensschritt 500 beziehungsweise im sechsten Verfahrensschritt 600 vorgegeben werden, erfüllen. Nur wenn sowohl die erste Kraftfahrzeug-Zustandsgröße als auch die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsgröße die entsprechende hinreichende Warnbedingung erfüllen und gleichzeitig die notwendige Warnbedingung für die Umgebungsgröße erfüllt ist, ergeht im siebten Verfahrensschritt 700 eine Warnung an den Fahrer.
3 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Kraftfahrzeug 10, das ein Fahrerassistenzsystem aufweist. Das Fahrerassistenzsystem umfasst als Umgebungssensormittel 30 drei Bildverarbeitungsvorrichtungen, von denen eine im Bereich des Rückspiegels angebracht ist und die Umgebung vor dem Kraftfahrzeug 10 erfasst, und zwei weitere im unteren Bereich der Außenspiegel angebracht sind und die Umgebung hinter dem Kraftfahrzeug 10 erfassen, so dass mittels dieser Umgebungssensoren 30 Umgebungsgrößen ermittelbar sind. An den Vorderrädern sind jeweils ein Geschwindigkeitsmesser als erstes Sensormittel 40 vorhanden, so dass über die Umdrehungsgeschwindigkeit der Fahrzeugräder als erste Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelbar ist, und jeweils ein Lenkeinschlagssensor als zweites Sensormittel 50 zur Ermittlung des Lenkeinschlags und/oder der Lenkeinschlagsänderung pro Sekunde als zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße. Die Umgebungsgröße und die ersten und zweiten Kraftfahrzeug-Zustandsteilgrößen werden an ein Analysemittel 60 des Fahrerassistenzsystems übermittelt, was in 2 punktierte Pfeile symbolisiert ist. In der gezeigten Situation ist die notwendige Warnbedingung für die Umgebungsgröße erfüllt, da mit einem Motorradfahrer, dessen Fahrrichtung durch einen großen Pfeil symbolisiert ist, ein sich näherndes Objekt 25 gegeben ist. Weiterhin wird über die ersten Sensormittel 40 ermittelt, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 weniger als 10 km/h beträgt. Da außerdem die zweiten Sensormittel 50 einen Lenkeinschlag der Fahrzeugräder von mehr als 20% ermitteln, gibt das Analysemittel 60 über die Ausgabemittel 70 eine Warnung an den Fahrer 20 aus. Beispielhaft gezeigt sind drei Ausgabemittel 70, von denen eines eine audiovisuelle Mittel im Bereich des Armaturenbretts ist, das sowohl eine optische als auch eine akustische Warnung ausgibt, und zwei weitere eine optische Warnung im Bereich der Spiegelfläche der Außenspiegel ausgeben. Der Fahrer 15 wird somit vor einem Einfahren in den Fahrstreifen 80 gewarnt. Zusätzlich erzeugt das Analysemittel 60 ein in der Figur nicht gezeigtes Stellsignal für ein Motorsteuersystem oder ein Bremssystem. Über das Stellsignal wird, wenn die Bedingungen für die Ausgabe der Warnung erfüllt sind, zusätzlich ein Systemeingriff derart durchgeführt, dass zur Reduktion des Antriebsmoments Gas rückgenommen wird bzw. gebremst wird, um einer Kollision mit dem Objekt 25 entgegenzuwirken. Selbstverständlich kann der Fahrer diesen Systemeingriff durch eine Fahreraktion beenden, insbesondere durch Gasgeben und/oder durch Bremsen und/oder durch Zurücklenken.
4 zeigt eine potentielle Auspark- oder Wendesituation eines Kraftfahrzeugs 10, das über mehrere, der Übersichtlichkeit halber nicht gesondert dargestellte Umgebungssensormittel 30 verfügt, beispielsweise Radarsensoren im Heckbereich, welche die Umgebung hinter dem Kraftfahrzeug 10 erfassen, und beispielsweise mit einer nach hinten gerichteten Bildverarbeitungsvorrichtung im Bereich des Fahreraußenspiegels kombiniert werden. Diese Umgebungssensoren 30 erkennen ein sich auf dem Fahrstreifen 80a näherndes Objekt 25, dessen Fahrrichtung durch einen kurzen Pfeil angedeutet ist. Dementsprechend erfolgt ein Warnen des Fahrers, wenn die hinreichende Warnbedingung für die erste und die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße erfüllt ist, so dass dieser nicht gemäß dem nach links weisenden Pfeil in den Fahrstreifen 80a im Sinne eines Einfädelns einfährt. Ein weiteres Umgebungssensormittel 30 liegt beispielsweise in Form einer Bildverarbeitungsvorrichtung im Bereich des Rückspiegels vor und erfasst eine Umgebung vor dem Kraftfahrzeug 10. Dementsprechend erfolgt ein Warnen des Fahrers, wenn die hinreichende Warnbedingung für die erste und die zweite Kraftfahrzeug-Zustandsteilgröße erfüllt ist, so dass dieser nicht gemäß dem bogenförmig nach rechts weisenden Pfeil in den Fahrstreifen 80b im Sinne eines Wendens einfährt. Die von den Umgebungssensormitteln 30 erfassten Bereiche sind durch Kreuzschraffur symbolisiert.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
20: Fahrer
25: sich näherndes Objekt
30: Umgebungssensormittel
40: erstes Sensormittel
50: zweites Sensormittel
60: Analysemittel
70: Ausgabemittel
80: Fahrstreifen
100: erster Verfahrensschritt
200: zweiter Verfahrensschritt
300: dritter Verfahrensschritt
400: vierter Verfahrensschritt
500: fünfter Verfahrensschritt
600: sechster Verfahrensschritt
700: siebter Verfahrensschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Winner et al.: Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 2012, Seiten 562–571 [0002]
ISO 17387 [0002]

Claims

Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers (20) eines Kraftfahrzeugs (10) bei einem Einfahren in einen Fahrstreifen (80, 80a, 80b) einer Fahrbahn, mit den Schritten: – Ermitteln wenigstens einer Umgebungsgröße, die eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) beschreibt, – Ermitteln einer Kraftfahrzeug-Zustandsgröße, die einen Zustand des Kraftfahrzeugs (10) beschreibt, – Prüfen, ob eine für die Umgebungsgröße vorgegebene notwendige Warnbedingung erfüllt ist, wobei die notwendige Warnbedingung erfüllt ist, wenn die Umgebungsgröße anzeigt, dass wenigstens ein Objekt (25) sich in einem Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs (10) befindet oder sich in diesem Bereich dem Kraftfahrzeug (10) nähert, – Prüfen, ob zumindest eine für die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße vorgegebene hinreichenden Warnbedingung erfüllt ist, – Warnen des Fahrers (20) des Kraftfahrzeugs (10), falls die notwendige Warnbedingung und die zumindest eine hinreichende Warnbedingung erfüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine hinreichende Warnbedingung dann erfüllt ist, wenn die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße anzeigt, dass ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs (10) bei einer unter einem vorgegebenem Geschwindigkeitsschwellwert liegenden Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit derart betätigt wird, dass ein vorgegebener Lenkeinschlagsschwellwert überschritten wird und/oder ein vorgegebener Lenkeinschlagsgeschwindigkeitsschwellwert überschritten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfüllung der notwendigen Warnbedingung und der zumindest einen hinreichenden Warnbedingung ein Motoreingriff zur Reduktion eines Antriebsmoments und/oder ein Bremseingriff durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Geschwindigkeitsschwellwert 0 bis 9 km/h, insbesondere 1 bis 8 km/h, insbesondere 3 bis 7 km/h beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Lenkeinschlagsschwellwert zwischen 10% und 100% eines Volleinschlags, insbesondere 30%, insbesondere 40%, insbesondere 60%, insbesondere 70% insbesondere 90% beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die notwendige Warnbedingung nur dann erfüllt ist, falls zusätzlich die Kraftfahrzeugzustandsgröße eine eingelegte Fahrstufe eines Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs (10) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: – Warnen mittels eines optischen Warnsignals, falls die notwendige Warnbedingung erfüllt ist, – zusätzliches Warnen mittels eines akustischen Warnsignals, falls zusätzlich zur notwendigen Warnbedingung auch die zumindest eine hinreichende Warnbedingung erfüllt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die hinreichende Warnbedingung auch dann erfüllt ist, wenn die Kraftfahrzeug-Zustandsgröße anzeigt, dass die Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit einen gegenüber dem vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellwert größeren, insbesondere zwischen 30 bis 70 km/h liegenden, weiteren Geschwindigkeitsschwellwert überschreitet und/oder ein Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeugs (10) betätigt ist.
Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers (20) eines Kraftfahrzeugs (10) beim Einfahren in einen Fahrstreifen, umfassend – ein Umgebungssensormittel (30), mit dem eine Umgebungsgröße erfassbar ist, die eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) beschreibt, – ein erstes Sensormittel (40), mit dem eine Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) erfassbar ist, – ein zweites Sensormittel (50), mit dem Lenkeinschlag und/oder eine Lenkeinschlagsgeschwindigkeit eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs (10) erfassbar ist, – ein Analysemittel (60), mit dem als notwendige Warnbedingung anhand der Umgebungsgröße feststellbar ist, ob sich ein Objekt (25) in einem Seitenraum und/oder seitlichen Rückraum des Kraftfahrzeugs (10) befindet oder sich in diesem Bereich dem Kraftfahrzeug (10) nähert, und mit dem als hinreichende Warnbedingung feststellbar ist, ob der Lenkeinschlag und/oder die Lenkeinschlagsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Lenkeinschlagsschwellwert bzw. einen vorgegebenen Lenkeinschlagsgeschwindigkeitsschwellwert übersteigt, während die Kraftfahrzeug-Geschwindigkeit unter einem vorgegebenem Geschwindigkeitsschwellwert liegt, – ein Ausgabemittel (70), über das eine Warnung an den Fahrer (20) ausgebbar ist, falls die notwendige Warnbedingung und die hinreichende Warnbedingung erfüllt sind.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysemittel (60) eingerichtet ist, ein Stellsignal für einen Motor- oder Bremseingriff zu erzeugen, um bei erfüllter notwendiger Warnbedingung und erfüllter hinreichender Warnbedingung eine Reduktion eines Antriebsmoments bzw. Einleitung einer Bremsung zu bewirken.
Kraftfahrzeug, in dem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchgeführt wird, und/oder das ein Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9 umfasst.