DE102012208712A1

DE102012208712A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis

Info

Publication number: DE102012208712A1
Application number: DE102012208712A
Authority: DE
Inventors: Lutz Buerkle; Thomas Schlender; Thomas Gussner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-11-28
Also published as: CN104334427A; EP2855224A1; CN104334427B; US10369990B2; WO2013174577A1; US20150175159A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs (300) mit einem Hindernis (302) in einem Fahrstreifen (402) des Fahrzeugs (300), wenn das Hindernis (302) einen geplanten Fahrschlauch des Fahrzeugs (300) zumindest teilweise blockiert, wobei das Verfahren (100) einen Schritt des Erkennens (102) und einen Schritt des Anpassens (104) aufweist. Im Schritt des Erkennens(102) wird eine Position und/oder Trajektorie des Hindernisses (302) erkannt. Im Schritt des Anpassens (104) wird der Fahrschlauch (316) unter Verwendung der Position und/oder Trajektorie angepasst, um die Kollision zu vermeiden oder abzumildern.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Es existieren Warnsysteme und Unterstützungssysteme zum Spurhalten (Lane Departure Warning LDW/ Lane Keeping Support LKS-Systeme), die den Fahrer eines Fahrzeugs dabei unterstützen, das Fahrzeug In der Spur zu halten.
Beispielsweise beschreibt die DE 101 14 470 A1 eine Spurhalte- und Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Fahrbahnspur, einem Lenkungsregler zur Auswertung von Signalen der Sensoreinrichtung und zur Ausgabe von Lenkbefehlen an ein Lenkungsstellglied und einem auf das Antriebssystem des Fahrzeugs wirkenden Geschwindigkeitsregler.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass neben einem Hindernis auf der Straße meistens noch ausreichend Platz ist, um auszuweichen und einen Zusammenstoß mit dem Hindernis zu verhindern. Dabei kann ein Fahrerassistenzsystem aktiv und/oder passiv eine Spurführung eines Fahrzeugs beeinflussen, um das Fahrzeug durch einen Korridor seitlich des Hindernisses zu lenken.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis in einem Fahrstreifen des Fahrzeugs, wenn das Hindernis einen geplanten Fahrschlauch des Fahrzeugs zumindest teilweise blockiert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Erkennen einer Position und/oder Trajektorie des Hindernisses; und
Anpassen des Fahrschlauchs unter Verwendung der Position und/oder Trajektorie, um die Kollision zu vermeiden oder abzumildern.
Unter einem Hindernis kann ein bewegtes oder stillstehendes Objekt verstanden werden. Das Hindernis erstreckt sich in einem Raum oder Bereich vor einem fahrenden Fahrzeug, den das fahrende Fahrzeug ohne eine Bahnkorrektur durchfahren würde, was zu einem Aufprall des Fahrzeugs auf das Hindernis führen würde. Das Hindernis kann beispielsweise ein anderes Fahrzeug, insbesondere ein entgegenkommendes Fahrzeug sein. Das Hindernis kann aber auch beispielsweise ein in die Straße ragender Ast sein. Unter einem Fahrstreifen kann eine Verkehrsfläche für ein Fahrzeug auf einer Straße verstanden werden. Der Fahrstreifen kann durch Fahrbahnmarkierungen gekennzeichnet sein. Eine Fahrbahn kann mehrere nebeneinander verlaufende Fahrstreifen aufweisen. Der Fahrstreifen kann die Spur sein, auf der das Fahrzeug aktuell fährt. Unter einem Fahrschlauch kann ein virtueller Pfad verstanden werden, der zur Fahrzeugführung ermittelt wird und den das Fahrzeug voraussichtlich befahren wird, um innerhalb der Fahrspur zu verbleiben. Der Fahrschlauch kann von einem Spurhaltesystem in dem Fahrzeug vorgegeben werden. Eine Position und/oder Trajektorie des Hindernisses kann Abmessungen und Ort des Hindernisses, bei einem bewegten Hindernis Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit des Hindernisses repräsentieren. Unter einem Anpassen kann ein Verändern verstanden werden.
Der Fahrschlauch kann in eine hindernisabgewandte Richtung verschoben werden. Der Fahrschlauch kann von dem Hindernis weg verschoben werden, bis das Hindernis den Fahrschlauch nicht mehr blockiert. Dadurch kann das Fahrzeug an dem Hindernis vorbei fahren, ohne das Hindernis zu berühren.
Ein hinderniszugewandter Rand des Fahrschlauchs kann innerhalb eines Toleranzbereichs an einen fahrzeugzugewandten Rand des Hindernisses verschoben werden. Der Fahrschlauch kann das Fahrzeug knapp an dem Hindernis vorbeiführen, ohne dass das Fahrzeug das Hindernis berührt. Wenn sonst kein Platz ist, kann der Fahrschlauch auch so nah an das Hindernis herangeführt werden, dass beispielsweise ein Außenspiegel des Fahrzeugs das Hindernis streift.
Eine Breite des Fahrschlauchs kann auf eine Breite des Fahrzeugs reduziert werden. Bei der Breite des Fahrzeugs kann in einer Extremsituation das Fahrzeug ohne Außenspiegel berücksichtigt werden. Durch eine Verringerung der Breite des Fahrschlauchs kann das Fahrzeug an dem Hindernis vorbeifahren, obwohl der Fahrschlauch vorher nicht kollisionsfrei an dem Hindernis vorbeiführen konnte.
Der Fahrschlauch kann innerhalb eines Verkehrsraums angepasst werden, wobei der Verkehrsraum den Fahrstreifen und einen Bereich umfasst, der im Schritt des Erkennens als befahrbar erkannt wird und über eine hindernisabgewandte Grenze des Fahrstreifens hinausgeht. Wenn neben dem Hindernis nicht genügend Raum für den Fahrschlauch vorhanden ist, dann kann der verfügbare Raum für den Fahrschlauch erweitert werden. Dazu können beispielsweise Teile eines benachbarten Fahrstreifens hinzugezogen werden, wenn dieser Fahrstreifen nicht belegt ist.
Der Bereich kann als befahrbar erkannt werden, auch wenn ein Objekt in dem Bereich erkannt wird, das als zugehörig zu einer vorbestimmten Hindernisklasse eingestuft wird. Eine vorbestimmte Hindernisklasse kann eine Kategorie von Hindernissen sein, die bei einem Aufprall nur einen geringen Schaden oder keinen Schaden verursachen. Beispielsweise kann das Objekt ein Fahrbahnmarkierungspfosten sein. Oder der Bereich kann mit Gras oder Gebüsch überwuchert sein, durch das das Fahrzeug leicht durchfahren kann. Dadurch kann das kleinere Übel gewählt werden, jedoch schwere Schäden vermieden werden.
Der Verkehrsraum kann seitlich bis an einen Fahrbahnrand erweitert werden. Dann kann der Verkehrsraum beispielsweise den Randstreifen der Fahrbahn umfassen. Der Randstreifen kann bereits genug Raum zur Verfügung stellen, um eine Kollision zu vermeiden.
Der Verkehrsraum kann über den Fahrbahnrand hinaus erweitert werden. Beispielsweise kann das Bankett neben der Fahrbahn für den Fahrschlauch ausgenützt werden.
Der Verkehrsraum kann seitlich bis angrenzend an ein weiteres Hindernis und/oder eine Schutzeinrichtung erweitert werden. Beispielsweise kann der Verkehrsraum bis an eine Schutzplanke erweitert werden. Ebenso kann das Fahrzeug auch die Schutzplanke kontrolliert berühren, um die Kollision abzuschwächen oder zu verhindern. Dabei können Sachschäden in Kauf genommen werden, ohne Personenschäden zu riskieren.
Das Verfahren kann einen Schritt des Bereitstellens eines Verzögerungssignals für das Fahrzeug aufweisen. Das Verzögerungssignal kann unter Verwendung der Position und/oder Trajektorie bereitgestellt werden, um die Kollision zu vermeiden oder abzumildern. Ein Verzögerungssignal kann eine Bremsung des Fahrzeugs einleiten, um eine Aufprallgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf das Hindernis zu verringern, und/oder eine Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs zu verbessern.
Das Verzögerungssignal kann bereitgestellt werden, bis das Fahrzeug zum Stillstand kommt. Falls ein leichter Aufprall stattgefunden hat, kann so unmittelbar das Fahrzeug auf Schäden untersucht werden.
Günstig ist ferner eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Schritt des Erkennens vorgesehen ist, ob ein Fahrer des Fahrzeugs dem Hindernis ausweicht, wobei im Schritt des Anpassens des Fahrschlauchs zumindest ein verändert wird oder wobei ein Anpassen des Fahrschlauchs vollständig unterdrückt wird, wenn im Schritt des Erkennens erkannt wird, dass der Fahrer des Fahrzeugs dem Hindernis ausweicht. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders guten Berücksichtigung des Fahrerverhaltens, sodass ein Fahrer während der Fahrt möglichst wenig oder gar nicht durch das Fahrerassistenzsystem irritiert oder erschreckt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine Darstellung einer ersten Verkehrssituation unter Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine Darstellung einer zweiten Verkehrssituation unter Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 eine Darstellung einer weiteren Verkehrssituation unter Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine Darstellung eines Teils eines Straßenquerschnitts;
7 eine Darstellung einer Unfallsituation auf einer Straße ohne Fahrbahnmarkierung ohne Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision;
8 eine Darstellung der Straße ohne Fahrbahnmarkierung an der Stelle des Unfalls;
9 eine Darstellung einer weiteren Unfallsituation auf einer Straße ohne Fahrbahnmarkierung ohne Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision; und
10 eine Darstellung der Straße ohne Fahrbahnmarkierung an der Stelle des weiteren Unfalls.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 100 weist einen Schritt des Erkennens 102 und einen Schritt des Anpassens 104 auf. Das Hindernis befindet sich vor dem Fahrzeug in einem Fahrstreifen des Fahrzeugs und blockiert zumindest teilweise einen geplanten Fahrschlauch des Fahrzeugs. Der Fahrschlauch ist von einem Fahrerassistenzsystem basierend auf Umfeldinformationen bestimmt worden. Der geplante Fahrschlauch führt das Fahrzeug unter Ausnutzung des Fahrstreifens innerhalb des Fahrstreifens, ohne den Fahrstreifen zu verlassen. Im Schritt des Erkennens 102 wird das Hindernis sowie eine Position und alternativ oder ergänzend eine Trajektorie des Hindernisses in den Umfeldinformationen erkannt. Im Schritt des Anpassens 104 wird der Fahrschlauch unter Verwendung der Position und/oder Trajektorie angepasst, um die Kollision zu vermeiden oder abzumildern. Beispielsweise kann der Fahrschlauch innerhalb des Fahrstreifens an einen hindernisabgewandten Rand des Fahrstreifens verschoben werden, wenn zwischen dem Rand und dem Hindernis ausreichend Platz für das Fahrzeug ist. Zusätzlich kann eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert werden. Wenn nicht genug Platz zwischen dem Hindernis und dem Rand des Fahrstreifens ist, dann kann zusätzlich zu dem Fahrstreifen ein angrenzender Bereich zum Verschieben des Fahrschlauchs verwendet werden. Dazu muss der Bereich als befahrbar erkannt werden und zu einem verfügbaren Verkehrsraum addiert werden. Beispielsweise kann ein benachbarter Fahrstreifen mitbenutzt werden, wenn er neben dem Hindernis frei ist. Ebenso kann ein angrenzender Randstreifen der Straße verwendet werden, der normalerweise nicht zum Fahrstreifen zugehörig ist. Wenn immer noch zu wenig Platz neben dem Hindernis ist, dann kann der Bereich auch auf das Bankett der Straße erweitert werden, wenn das Bankett als befahrbar erkannt wird. So kann das Fahrzeug auch weit in den eigenen Fahrstreifen hineinragenden Hindernissen ausweichen. Wenn trotz der seitlichen Erweiterungen des Verkehrsraums nicht genügend Platz neben dem Hindernis ist, dann kann auch eine Bremsung eingeleitet werden, um das Fahrzeug vor dem Hindernis zum Stehen zu bringen.
Mit anderen Worten zeigt 1 eine Erweiterung eines LDW/LKS / Engstellenassistenten. Der hier vorgestellte Ansatz berücksichtigt zusätzlich zu einem herkömmlichen Spurhalteassistenten, ob es dabei zu Konflikten mit dem Gegenverkehr kommen kann. Es wird ebenfalls berücksichtigt, ob neben dem (markierten) Fahrstreifen noch ein ausreichend freier, befahrbarer Bereich zur Verfügung steht, der genutzt werden kann, um einen Zusammenprall mit dem Gegenverkehr zu verhindern.
Der hier vorgestellte Ansatz stellt ein Verfahren 100 zur Vermeidung einer Kollision mit dem Gegenverkehr (bzw. einem anderen Hindernis auf der Fahrbahn) sowie zur Unterstützung des Fahrers an Engstellen vor.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 200 zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 200 ist dazu ausgebildet, ein Verfahren, wie es in 1 beschrieben ist auszuführen. Die Vorrichtung 200 weist eine Einrichtung zum Erkennen 202 und eine Einrichtung zum Anpassen 204 auf. Die Einrichtung zum Erkennen 202 ist dazu ausgebildet, eine einer Position und/oder Trajektorie des Hindernisses in einem Fahrstreifen des Fahrzeugs, wenn das Hindernis einen geplanten Fahrschlauch des Fahrzeugs zumindest teilweise blockiert, zu erkennen. Dazu kann die Einrichtung 202 auf Umfeldinformationen über ein Umfeld des Fahrzeugs zugreifen. Die Einrichtung zum Anpassen 204 ist dazu ausgebildet, den Fahrschlauch unter Verwendung der Position und/oder Trajektorie anzupassen, um die Kollision zu vermeiden oder abzumildern.
Es werden mehrere kombinierbare Ausprägungen vorgestellt.
3 zeigt eine Darstellung einer ersten Verkehrssituation unter Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs 300 mit einem Hindernis 302 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Hindernis 302 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein entgegenkommendes Fahrzeug 302. Das Fahrzeug 300 und das entgegenkommende Fahrzeug 302 fahren in entgegengesetzte Richtungen auf einer einstreifigen Fahrbahn 304 mit zwei durchgezogenen seitlichen Fahrstreifenbegrenzungslinien 306, 308. An die Fahrstreifenbegrenzungslinien 306, 308 schließt je ein Randstreifen 310, 312 an. Der Fahrstreifen und die Randstreifen 310, 312 sind befestigt und damit uneingeschränkt befahrbar. In dem Ausführungsbeispiel gilt das Rechtsfahrgebot. Beide Fahrzeuge 300, 302 weisen jeweils in Fahrtrichtung gesehen rechts einen kleineren Abstand zu den Fahrstreifenbegrenzungslinien 306, 308 auf, als links. Würden beide Fahrzeuge 300, 302 ihren ursprünglichen Abstand zu den jeweils rechten Fahrstreifenbegrenzungslinien 306, 308 einhalten, würden die die Fahrzeuge 300, 302 versetzt frontal zusammenstoßen. Eine Verlängerung 314 einer linken Außenkante des Fahrzeugs 300 überlappt eine linke Außenkante des entgegenkommenden Fahrzeugs 302.
Das Fahrzeug 300 verfügt über eine Vorrichtung zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision mit einem Hindernis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie sie in 2 beschrieben ist. Die Unfallgefahr durch die Überlappung der linken Außenkanten wird erkannt. Daraufhin wird ein geplanter Fahrschlauch des Fahrzeugs 300 angepasst. Der geplante Fahrschlauch repräsentiert einen Korridor, innerhalb dessen das Fahrzeug 300 einem Verlauf des Fahrstreifens folgen kann. Bei einer Warnung vor einem Verlassen des Fahrschlauchs kann beispielsweise ein Warnton für einen Fahrer des Fahrzeugs ertönen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen der rechten Fahrstreifenbegrenzungslinie 308 und der linken Außenkante des entgegenkommenden Fahrzeugs 302 ausreichend Raum, um ohne Kollision an dem entgegenkommenden Fahrzeug 302 vorbeifahren zu können. Deshalb kann eine hindernisabgewandte Seite des Fahrschlauchs an eine hindernisabgewandte Seite des Fahrstreifens verschoben werden. Die hindernisabgewandte Seite des Fahrstreifens entspricht hier der rechten Fahrstreifenbegrenzungslinie 308. Alternativ oder ergänzend kann eine hinderniszugewandte Seite des Fahrschlauchs, hier die linke Außenkante des Fahrzeugs 300, unter Einhaltung eines vorbestimmten Toleranzbereichs an eine fahrzeugzugewandte Seite des Hindernisses 302, hier die linke Außenkante des entgegenkommenden Fahrzeugs 302, verschoben werden. Durch den angepassten Fahrschlauch 316 wird ein Fahrer des Fahrzeugs 300 dabei unterstützt, die drohende Kollision zu vermeiden. Da der Fahrer durch das Ausweichmanöver den Fahrschlauch 316 nicht verlässt, wird trotz Überfahren der Fahrbahnbegrenzungslinie 308 keine LDW-Warnung bzw. kein LKS-Eingriff ausgegeben. Wenn der Fahrer den Fahrschlauch 316 auf der hinderniszugewandten Seite zu verlassen droht, können Reize über ein Lenkrad des Fahrzeugs 300 an den Fahrer übermittelt werden, die den Fahrer innerhalb des Fahrschlauchs führen, sodass der Fahrer das Fahrzeug 300 in eine Ausweichposition 318 lenkt.
Ein konventionelles LDW/LKS-System kann abgeschalten bzw. umparametriert werden, wenn erkannt wird, dass der Fahrer an einer Engstelle dem Gegenverkehr 302 ausweicht. Das LDW/LKS-System wird abgeschaltet bzw. der Warn-/Regelbereich in Richtung Straßenrand 312 erweitert. Dadurch wird der Fahrer im Falle einer Engstelle mit Gegenverkehr 302 nicht von dem LDW/LKS-System irritiert bzw. dabei behindert, dem Gegenverkehr 302 auszuweichen. Idealerweise kann der Fahrer durch sein Ausweichmanöver die Kollision mit dem Gegenverkehr 302 ohne weitere Folgeschäden vermeiden.
Insbesondere an Engstellen kann das hier vorgestellte Assistenzsystem den Fahrer dabei unterstützen, soweit rechts wie möglich zu fahren. Dies kann optisch, haptisch oder akustisch bzw. in beliebiger Kombination davon und/oder durch aktive Lenkungseingriffe erfolgen. Gegebenenfalls kann parallel dazu die Geschwindigkeit reduziert werden. Diese Ausprägung kann als Rechtsfahrunterstützung für Rechtsverkehr bzw. als Linksfahrunterstützung bei Linksverkehr bezeichnet werden.
Eine Engstelle muss nicht zwangsläufig baulich bedingter Art sein, sondern kann sich auch dynamisch, z. B. aufgrund von zu weit in der Mitte bzw. Egospur fahrendem Gegenverkehr 302 ergeben.
Der Fahrer wird beim bewussten Ansteuern des Fahrbahnrandes 312 aufgrund von Gegenverkehr 302 (bzw. einem starren Hindernis auf der Fahrbahn) an einer Engstelle durch das Verhalten eines LDW/LKS-Systems nicht irritiert bzw. behindert.
An Engstellen kann eine Kollision mit dem Gegenverkehr 302 (bzw. einem starren Hindernis auf der Fahrbahn) verhindert werden, wenn der Fahrer bei der Ausnutzung der vollen Fahrstreifenbreite unterstützt wird.
Insbesondere an Engstellen kann das Assistenzsystem den Fahrer dabei unterstützen, soweit rechts wie möglich zu fahren. Dies kann optisch, haptisch oder akustisch bzw. in beliebiger Kombination davon und/oder durch aktive Eingriffe in die Fahrzeugbewegung (z. B. Lenkungseingriffe) erfolgen.
Wenn die Voraussetzungen erfüllt sind, wird das LDW/LKS-System ganz oder teilweise deaktiviert bzw. der Warn-/Regelbereich in Richtung Straßenrand 312 erweitert, wenn Gegenverkehr 302 (bzw. ein starres Hindernis) im eigenen Fahrschlauch detektiert wird, mit dem ein Zusammenstoß mit einer Wahrscheinlichkeit größer W1 stattfinden wird. Die Reaktivierung erfolgt, wenn sich kein relevantes Objekt mehr im Fahrschlauch befindet oder die Wahrscheinlichkeit, dass ein Zusammenstoß stattfinden wird, kleiner als W2 ist. (d. h. W2 ≤ W1)
4 zeigt eine Darstellung einer zweiten Verkehrssituation unter Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs 300 mit einem Hindernis 302 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Verkehrssituation ähnelt der Verkehrssituation in 3. Im Unterschied zu 3 weist die Fahrbahn 304 einen ersten Richtungsfahrstreifen 400 für eine erste Fahrtrichtung und einen zweiten Richtungsfahrstreifen 402 für eine entgegengesetzte zweite Fahrtrichtung auf. Eine Grenze zwischen den Richtungsfahrstreifen 400, 402 ist durch eine Leitlinie 404 gekennzeichnet. Zusätzlich sind die Randstreifen 310, 312 breiter als in 3. Das Fahrzeug 300 fährt auf dem zweiten Richtungsfahrstreifen 402. Das entgegenkommende Fahrzeug 302 fährt zu weit links und überragt die Leitlinie 404 teilweise. Das entgegenkommende Fahrzeug 302 blockiert somit teilweise den zweiten Richtungsfahrstreifen 402. Innerhalb des zweiten Richtungsfahrstreifens 402 ist nicht genug Platz für das Fahrzeug 300. Die Verlängerung der Außenkante 314 des Fahrzeugs 300 ist nahezu mittig auf das entgegenkommende Fahrzeug gerichtet. Da der rechte Randstreifen 312 als befahrbar erkannt wird, wird in diesem Ausführungsbeispiel der Fahrschlauch 316 über die rechte Fahrstreifenbegrenzungslinie 308 hinaus auf den rechten Randstreifen 312 verschoben. Unter Ausnutzung des Randstreifens 312 steht wieder genug Platz für das Fahrzeug 300 zur Verfügung. Das Fahrzeug 300 kann in die Ausweichposition 318 geleitet werden und die drohende Kollision kann vermieden werden.
An Engstellen kann es bei Gegenverkehr 302 vorteilhaft sein, den Fahrstreifen 402 nach rechts zu verlassen, um eine Kollision mit dem Gegenverkehr 302 zu verhindern. Dazu kann ein konventionelles LDW/LKS-System abgeschalten/umparametriert werden.
Wenn die Voraussetzungen erfüllt sind, erfolgt eine Aktivierung, wenn Gegenverkehr 302 (bzw. ein starres Hindernis) im eigenen Fahrschlauch detektiert wird, mit dem ein Zusammenstoß mit einer Wahrscheinlichkeit größer W3 stattfinden wird. Die Deaktivierung erfolgt, wenn sich kein relevantes Objekt mehr im Fahrschlauch befindet oder die Wahrscheinlichkeit, dass ein Zusammenstoß stattfinden wird, kleiner als W4 ist. (d. h. W4 ≤ W3)
5 zeigt eine Darstellung einer weiteren Verkehrssituation unter Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs 300 mit einem Hindernis 302 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die dargestellte Verkehrssituation entspricht der Verkehrssituation in 4. Im Unterschied zu 4 ist die Fahrbahn 304 schmaler. Die befestigten Randstreifen 310, 312 sind so schmal, wie in 3. An die Randstreifen 310, 312 schließt je ein Bankett 500, 502 an, das unbefestigt, aber befahrbar ist. Da auch hier zu wenig Platz für das Fahrzeug 300 auf dem Fahrstreifen 402 ist, wird der hindernisabgewandte Rand des Fahrschlauchs 316 bis auf das Bankett 502 verschoben. Dadurch kann der drohende Unfall mit unabsehbaren Folgen vermieden werden. Die Bankette 500, 502 weisen unter Umständen Leitpfosten auf. Leitpfosten stellen ein Hindernis dar. Ein Anfahren an einen Leitpfosten wird jedoch einen geringeren Schaden verursachen, als ein Frontalaufprall auf das entgegenkommende Fahrzeug 302. Deshalb kann das Bankett 502 als befahrbar eingestuft werden, auch wenn dabei ein Leitpfosten überfahren werden könnte.
Als weitere Ausprägung kann das hier vorgestellte Assistenzsystem den Randstreifen 312 (zu dem auch die Randlinie 308 gehört) und des weiteren das Bankett 502 (sofern vorhanden) als einen (teilweise) befahrbaren Bereich neben der Fahrbahn 304 identifizieren und gezielt aktiv ausnutzen, um eine Kollision mit dem Gegenverkehr 302 (bzw. einem starren Hindernis auf der Fahrbahn) zu verhindern. Gegebenenfalls kann parallel dazu die Geschwindigkeit reduziert werden. (Unter Umständen könnten sogar Kollisionen mit „leichten" Hindernissen – wie zum Beispiel Leitpfosten – erlaubt werden, wenn dadurch eine Kollision mit dem Gegenverkehr 302 bzw. einem starren Hindernis verhindert werden kann. Dazu kann der Vorgang per Video aufgezeichnet werden, um das Systemverhalten im Nachhinein zu rechtfertigen.
An Engstellen kann eine Kollision mit dem Gegenverkehr 302 (bzw. einem starren Hindernis auf der Fahrbahn) verhindert werden, wenn zusätzlich ein vorhandener befahrbarer Bereich neben dem Fahrstreifen 402 (Randstreifen 312) bzw. neben der Fahrbahn (Bankett) 502 ausgenutzt wird.
Wenn die Voraussetzungen erfüllt sind, erfolgt eine Aktivierung, wenn Gegenverkehr 302 (bzw. ein starres Hindernis) im eigenen Fahrschlauch detektiert wird, mit dem ein Zusammenstoß mit einer Wahrscheinlichkeit größer W5 stattfinden wird. Die Deaktivierung erfolgt, wenn sich kein relevantes Objekt mehr im Fahrschlauch befindet oder die Wahrscheinlichkeit, dass ein Zusammenstoß stattfinden wird, kleiner als W6 ist. (W6 ≤ W5).
Die Wahrscheinlichkeiten W1, W2, W3, W4, W5 und W6 können bei der Systemauslegung bestimmt werden.
Die Aktive Nutzung des Randstreifens 312 und optional des Banketts 502 ist nur für den Extremfall geeignet, wenn die verbleibende, nutzbare Fahrbahnbreite (durch laterale Position des Gegenverkehrs 302) an dieser Stelle tatsächlich zu schmal für das Ego-Fahrzeug 300 ist. Die Nutzung sollte abhängig davon sein, ob außerhalb der Fahrspur 402 noch Raum zur Verfügung steht (z. B. noch ausreichend Randstreifen 312 oder Bankett 502), der genutzt werden kann, um eine Kollision mit dem Gegenverkehr 302 bzw. einem starren Hindernis auf der Fahrbahn 304 zu vermeiden. Dies kann durch aktive Eingriffe in die Fahrzeugbewegung (z. B. Lenkungseingriffe) erfolgen.
Dabei darf das Fahrzeug 300 keinesfalls an Fußgänger, einen Abhang herab oder an einen Baum/Pfahl gesteuert werden. Generell darf sich durch diese Funktion keine zusätzliche Gefährdung ergeben.
Voraussetzungen sind eine (z. B. mittels Umfeldsensorik) ausreichend zuverlässige und ausreichend detaillierte Erkennung der Fahrstreifenbreite, der Fahrstreifenbegrenzung 308, der Fahrbahnbegrenzung, der Breite, der Geschwindigkeit, der lateralen Position und der Bewegungsrichtung des entgegenkommenden Fahrzeugs, der lateralen Position (im Bezug zur Fahrbahn[-begrenzung]) und der Bewegungsrichtung sowie der Breite des Ego-Fahrzeuges 300 und zusätzlich der Fahrbahnumgebung, d. h. Straßenrandbebauung bzw. -beschaffenheit (Bordstein, Graben, Baum, Pfahl etc.) für die Funktion „Aktive Nutzung des Randstreifens 312 und optional des Banketts 502".
Der hier vorgestellte Ansatz kann bei allen Kfz mit entsprechender Umfeldsensorik und ggfs. Aktuatorik (z. B. für Lenkeingriffe) umgesetzt werden.
6 zeigt eine Darstellung eines Teils eines Straßenquerschnitts 600 zur Verdeutlichung der zusätzlich nutzbaren Räume bei einem Verfahren zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Straßenquerschnitt 600 ist vereinfacht dargestellt und zeigt keinen Unterbau der Straße. Es ist ein Teil des rechten Fahrstreifens 402 sowie der Randstreifen 312 als Bestandteile der Fahrbahn 304 gezeigt. Der Fahrbahnmarkierungsstreifen 308 kennzeichnet die Grenze des Randstreifens 312. Eine Fläche des Fahrbahnmarkierungsstreifens 308 ist Teil des Randstreifens 312. An den rechten Randstreifen 312 schließt das rechte Bankett 502 an. Auf dem Bankett 502 ist ein Leitpfosten 602 dargestellt. Im Allgemeinen weist der Leitpfosten 602 einen Abstand von 50 cm zu dem rechten Rand des Fahrstreifens 402 auf. Das Bankett 502 geht über den Leitpfosten 602 hinaus und geht in eine Böschung der Straße über.
7 zeigt eine Darstellung einer Unfallsituation 700 auf einer Straße 702 ohne Fahrbahnmarkierung ohne Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision. 7 zeigt als Beispiel eine Verkehrssituation 700 auf einer schmalen Straße 702 (4,50 m), die aber breit genug ist, dass zwei PKW aneinander vorbeifahren können. Das silberne Fahrzeug fuhr zu weit links, sodass es zur Kollision mit dem Gegenverkehr kam. Der Unfall hätte vermieden werden können, wenn das silberne Fahrzeug weiter rechts gefahren wäre.
8 zeigt eine Darstellung der Straße 702 ohne Fahrbahnmarkierung an der Stelle des Unfalls aus 7. Die Fahrbahn 702 weist eine Breite von 4,50 m auf. Somit stand für beide Fahrzeuge jeweils eine Breite von 2,25 m zur Verfügung. Da das rechte und linke Bankett der Straße 702 ansteigend ausgeführt ist, sind die Bankette nur eingeschränkt befahrbar. Im Notfall wäre aber ein geringfügiger Platzgewinn möglich gewesen.
9 zeigt eine Darstellung einer weiteren Unfallsituation 900 auf einer Straße 902 ohne Fahrbahnmarkierung ohne Verwendung eines Verfahrens zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision. Ein Fahrzeug weist auf einer linken Fahrzeugseite Spuren eines Unfalls mit einer Überdeckung von weniger als 20 cm auf. Rechts neben dem Fahrzeug wären auf dem Bankett der Straße 902 mehr als 40 cm als möglicher Ausweichbereich vorhanden gewesen. Der Unfall hätte vermieden werden können, wenn das Fahrzeug weiter rechts gefahren wäre.
10 zeigt eine Darstellung der Straße 902 ohne Fahrbahnmarkierung an der Stelle des weiteren Unfalls. 10 zeigt als Beispiel eine schmale Straße 902, die bis ca. 50 cm außerhalb der Fahrbahn eine ebene Wiese mit Leitpfosten aufweist. In einer Richtung weist die Straße 902 ab ca. 50 cm rechts Bäume auf. Es kam zu einer Kollision mit geringer Überdeckung (< 20 cm). Der Bereich des Banketts direkt neben der Fahrbahn bis zu den Leitpfosten ist in diesem Fall ausreichend breit, sodass die Kollision hätte vermieden werden können, wenn ein Assistenzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung diesen Bereich (teilweise) ausgenutzt hätte.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10114470 A1 [0003]

Claims

Verfahren (100) zum Vermeiden oder Abmildern einer Kollision eines Fahrzeugs (300) mit einem Hindernis (302) in einem Fahrstreifen (402) des Fahrzeugs (300), wenn das Hindernis (302) einen geplanten Fahrschlauch des Fahrzeugs (300) zumindest teilweise blockiert, wobei das Verfahren (100) die folgenden Schritte aufweist: Erkennen (102) einer Position und/oder Trajektorie des Hindernisses (302); und Anpassen (104) des Fahrschlauchs (316) unter Verwendung der Position und/oder Trajektorie, um die Kollision zu vermeiden oder abzumildern.
Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Anpassens (104) der Fahrschlauch (316) in eine hindernisabgewandte Richtung verschoben wird.
Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem ein hinderniszugewandter Rand des Fahrschlauchs (316) innerhalb eines Toleranzbereichs an einen fahrzeugzugewandten Rand des Hindernisses (302) verschoben wird.
Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Anpassens (104) eine Breite des Fahrschlauchs (316) auf eine Breite des Fahrzeugs (300) reduziert wird.
Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Anpassens (104) der Fahrschlauch (316) innerhalb eines Verkehrsraums angepasst wird, wobei der Verkehrsraum den Fahrstreifen (402) und einen Bereich umfasst, der im Schritt des Erkennens (102) als befahrbar erkannt wird und über eine hindernisabgewandte Grenze des Fahrstreifens (402) hinausgeht.
Verfahren (100) gemäß Anspruch 5, bei dem im Schritt des Erkennens (102) der Bereich als befahrbar erkannt wird, auch wenn ein Objekt in dem Bereich erkannt wird, das als zugehörig zu einer vorbestimmten Hindernisklasse eingestuft wird.
Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, bei dem im Schritt des Anpassens (104) der Verkehrsraum seitlich bis an einen Fahrbahnrand (312) erweitert wird.
Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, bei dem im Schritt des Anpassens (104) der Verkehrsraum über den Fahrbahnrand (312) hinaus erweitert wird.
Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, bei dem im Schritt des Anpassens (104) der Verkehrsraum seitlich bis angrenzend an ein weiteres Hindernis und/oder eine Schutzeinrichtung erweitert wird.
Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Bereitstellens eines Verzögerungssignals für das Fahrzeug (300) unter Verwendung der Position und/oder Trajektorie, um die Kollision zu vermeiden oder abzumildern.
Verfahren (100) gemäß Anspruch 10, bei dem im Schritt des Bereitstellens das Verzögerungssignal bereitgestellt wird, bis das Fahrzeug (300) zum Stillstand kommt.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem ein Schritt des Erkennens vorgesehen ist, ob ein Fahrer des Fahrzeugs dem Hindernis ausweicht, wobei im Schritt des Anpassens des Fahrschlauchs zumindest ein verändert wird oder wobei ein Anpassen des Fahrschlauchs vollständig unterdrückt wird, wenn im Schritt des Erkennens erkannt wird, dass der Fahrer des Fahrzeugs dem Hindernis ausweicht.
Vorrichtung (200), die Einrichtungen (202, 204) aufweist, die ausgebildet sind, um die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung (200) ausgeführt wird.