DE102013013799A1

DE102013013799A1 - Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers

Info

Publication number: DE102013013799A1
Application number: DE102013013799.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2015-02-19

Abstract

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges sowie ein verbessertes Informationssystem bzw. ein verbessertes Fahrerassistenzsystem anzugeben. Die Erfindung beschreibt ein Assistenzsystem, welches vorzugsweise basieren auf den bereits im Fahrzeug vorhandenen umgebungserfassenden Assistenzsystemen (aus dem Stand der Technik bekannten Hardware-Assistenzsystemen) realisiert werden kann. Somit kann für den Fahrzeugnutzer ein Mehrwert erzeugt werden, ohne dass eine zusätzliche Hardware erforderlich ist. Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem unterstützt den Fahrzeugführer bei einem Überholvorgang, indem dieses anhand der Differenzgeschwindigkeit zu einen zu überholenden Fahrzeug, sowie unter Einbeziehung der verbleibenden Überhostrecke ermittelt, ob der Überholvorgang gefahrlos zu Ende geführt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeugs über Eigenschaften von Streckenabschnitten einer in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtroute gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem (Informationssystem) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zur Vermeidung von Unfällen, die durch riskante Überholmanöver verursacht werden, zeichnet sich ein gewisser Trend im Straßenbau dahingehend ab, dass bei vielbefahrenen Bundes- und Landstraßen ein Ausbau in der Art erfolgt, dass streckenweise eine dritte Fahrspur eingerichtet wird, welche abwechselnd von jeder Fahrtrichtung als Überholspur genutzt werden kann, damit ein gefahrloses Überholen (ohne den Gegenverkehr beachten zu müssen) ermöglicht wird.
Diese Überholstrecken liefern einen erheblichen Beitrag zur Unfallvermeidung, wobei dennoch nicht vollkommen ausgeschlossen werden kann, dass Unfälle auf Streckenabschnitten stattfinden, welche im Fahrbahnverlauf gegen Ende dieser Überholstrecken liegen.
Letzteres ist insbesondere für ungeübte Fahrzeuglenker bzw. Fahrzeugführer mit wenig Fahrpraxis ein besonderer Risikobereich, da viele Fahrzeugführer Probleme beim Überholen haben, weil die Fahrzeugführer meist Probleme damit haben, die Geschwindigkeit des zu überholenden Fahrzeuges korrekt einzuschätzen, bzw. aus der daraus resultierenden Differenzgeschwindigkeit zum eigenen Fahrzeug, die erforderliche Strecke für den Überholvorgang korrekt einschätzen können.
Um den Fahrzeugführer beim Führen eines Kraftfahrzeuges zu unterstützen, werden moderne Fahrzeuge mit den vielfältigsten Fahrerassistenzsystemen ausgestattet, welche mittlerweile sich einer hohen Beliebtheit erfreuen sowie eine steigende Markdurchdringung aufweisen.
So werden zukünftig viele Fahrzeuge mit einer Vielfalt von umgebungserfassenden Fahrerassistenzsystemen ausgestattet sein, sowie ggfls. mit x-to-x (Car-to-Car, bzw. Car-to-Infrastruktur) miteinander kommunizieren.
Als Beispiele für derartige umgebungserfassenden Fahrerassistenzsysteme sind beispielsweise mittlerweile in vielen Fahrzeugen Systeme vorzufinden, wie Überholassistent, Abstandswarnsystem, Notbremsassistent, Spurassistent (Lane-Departure-Warning), ACC (Adaptive-Cruise-Control), Totwinkelassistent, etc., um nur die bekanntesten aufzuführen.
Zur Realisierung derartiger umgebungserfassenden Systeme werden meist Radar-, Lidar- und Ultraschallsensoren sowie Laserscanner zur Anwendung gebracht.
Weiter sei an dieser Stelle angemerkt, dass auch positionsbestimmende Systeme, wie z. B. Navigationssysteme, GPS-basierte Systeme im Lichte der Erfindung als umgebungserfassende Fahrerassistenzsysteme zu betrachten sind.
Aus der Schrift DE 10 2011 082 477 A1 ist ein Verfahren und System zur Erstellung einer digitalen Abbildung eines Fahrzeugumfeldes für Fahrerassistenzsysteme sowie autonomes Fahren bekannt. Gemäß dieser Schrift werden mit einem fahrzeugbasierten ersten Sensorsystem Messdaten zum Fahrzeugumfeld und mit einem fahrzeugbasierten Video-System mindestens eine fest im Fahrzeugumfeld angeordnete und optisch erfassbare Markierung aufgenommen.
Aus der Schrift DE 10 2012 104 069 B3 ist ein Verfahren zur Ermittlung einer Geschwindigkeitsempfehlung für einen aktuell befahrenen Streckenabschnitt bekannt, wobei die Geschwindigkeitsempfehlung an den Fahrer ausgegeben wird.
Aus der Schrift DE 10 2008 021 380 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorhersagen eines Verlaufs einer Fahrbahn sowie ein Fahrerassistenzsystem bekannt, bei diesem die Position eines Fahrzeugs bestimmt wird und Informationen über den Verlauf der Fahrbahn vor der Position des Fahrzeugs aus zumindest einer Karte bereitgestellt werden.
Aus der Schrift DE 10 2011 085 185 B3 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems in der drahtlosen Fahrzeug-zu-Umgebung-Kommunikation sowie ein Kommunikationssystem bekannt, bei welchem unterschiedliche Informationen entsprechend Ihrem Inhalt als Signale auf verschiedenen Funkkanälen übertragen werden, wobei das Kommunikationssystem wenigstens zwei Empfangspfade mit jeweils wenigstens einer eigenständigen Antenne und einem zugeordneten eigenständigen Empfänger zum Empfang der übertragenen Signale aufweist.
Aus der Schrift DE 10 2006 040 348 A1 ist ein Umfeld-Sensoren umfassendes Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs bekannt, bei diesem mindestens ein optischer Sensor in dem Scheinwerfer des Fahrzeugs angeordnet ist und seitwärts liegende Bereiche des Fahrzeugumfeldes erfasst.
Aus der Schrift DE 102 55 331 A1 ist ein Informationssystem bekannt, welches einem Fahrzeugführer über für Überholvorgänge relevante Eigenschaften von Streckenabschnitten einer in Fahrrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Fahrtroute informiert. Diese Informationen betreffen eventuelle Überholverbote und/oder die Anzahl von Fahrspuren, insbesondere die Anzahl von Fahrspuren für die eigene Fahrtrichtung.
Ferner verfügt dieses Informationssystem aus der Schrift DE 102 55 331 A1 über Mittel zur Bestimmung von Entfernungswerten vom Fahrzeugstandort zu Streckenabschnitten mit für Überholvorgänge relevanten Eigenschaften sowie Mittel zur Ausgabe solcher Entfernungswerte, insbesondere die Entfernungswerte vom aktuellen Fahrzeugstandort bis zum nächsten mehrspurig ausgebauten Streckenabschnitt. Mit einem solchen Informationssystem kann der Fahrzeugführer frühzeitig Überholvorgänge einplanen oder im Wissen der Entfernung bis zur nächsten günstigen Überholmöglichkeit auf einem möglicherweise riskanten Überholvorgang auf einem gerade befahrenen, lediglich zweispurigen Streckenabschnitt verzichten.
Aus der Schrift DE 10 2010 008 071 A1 ist ähnlich der Schrift DE 102 55 331 A1 ein Informationssystem bekannt, welches einem Fahrzeugführer über für Überholvorgänge relevante Eigenschaften von Streckenabschnitten einer in Fahrrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Fahrtroute informiert. Diese Informationen betreffen eventuelle Überholverbote und/oder die Anzahl von Fahrspuren, insbesondere die Anzahl von Fahrspuren für die eigene Fahrtrichtung.
Nachteilig an diesen bekannten Systemen ist, dass keines der zuvor genannten Systeme jedoch dafür ausgebildet ist, um den (ungeübten) Fahrzeugführer dahingehend zu unterstützen, dass ein Überholvorgang bis zum Ende einer Überholstrecke gefahrlos abgeschlossen werden kann (Überholfehler vermieden werden können). Neben den ungeübten Fahrzeugführern, stellen auch schlechte Sichtverhältnisse, beispielsweise bedingt durch Nebel, Schneefall, schneebedeckte Fahrbahn, Starkregen, aufspritzendes Wasser vom vorrausfahrenden Fahrzeug(en)/zu überholenden Fahrzeug(en) einen erhöhten Risikofaktor dar, da infolgedessen dieser Beeinträchtigungen eine zu Ende gehende Überholspur oftmals erst zu spät erkannt wird, welches wiederum zu Überholfehlern führen kann.
Die objektive Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges sowie ein verbessertes Informationssystem bzw. ein verbessertes Fahrerassistenzsystem anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, bzw. mit einem Informationssystem/Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
Die Erfindung beschreibt ein Assistenzsystem, welches vorzugsweise basieren auf den bereits im Fahrzeug vorhandenen umgebungserfassenden Assistenzsystemen (aus dem Stand der Technik bekannten Hardware-Assistenzsystemen) realisiert werden kann. Somit kann für den Fahrzeugnutzer ein Mehrwert erzeugt werden, ohne dass eine zusätzliche Hardware erforderlich ist. Durch die Würdigung des Standes der Technik, bzw. der in den Schriften darin beschriebenen Technologien und verschiedenen Assistenzsysteme, gelten diese vollumfänglich der vorliegenden Beschreibung als mit aufgenommen (auch wenn diese, bzw. Einzelmerkmale dieser Schriften in der vorliegenden Beschreibung nicht explizit gewürdigt wurden).
Weiterführend gegenüber dem Stand der Technik wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges über Eigenschaften von Streckenabschnitten einer in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtroute, bei diesem bei einem Überholvorgang dahingehend unterstützt wird, indem

a) der Kraftfahrzeugort relativ zur Fahrtroute ermittelt wird,
b) die verbleibende Strecke bis zum Ende einer Überholstrecke ermittelt wird,
c) der auf der rechten Fahrbahnstreifen zu überholende Verkehr erfasst wird,
d) die Differenzgeschwindigkeit zu mindestens einem zu überholenden Fahrzeug ermittelt wird,
e) mittels eines Algorithmus und/oder Rechenvorschrift,
f) anhand der ermittelten und erfassten Informationen analysiert wird,
g) ob unter Beibehaltung der ermittelten Differenzgeschwindigkeit,

Das Verfahren zeichnet sich weiter dadurch aus, dass bei Gefahr ein Hinweis an den Fahrzeugführer erfolgt, wobei der Hinweis bzw. die Warnung optisch, akustisch oder haptisch erfolgen kann. Ein optischer Hinweis bzw. eine optische Warnung ist im einfachsten Falle dergestalt, dass im Armaturenbrett bzw. im Gesichtsfeld des Fahrzeugführers ein farbliches Warnsymbol erscheint, um den Fahrzeugführer entsprechend aufmerksam zu machen.
Ein akustischer Hinweis bzw. eine akustische Warnung ist im einfachsten Falle dergestalt, dass ein (variabler) Signalton aktiviert wird um den Fahrzeugführer entsprechend aufmerksam zu machen. Bei höhenwertigen Systemen ist ebenso eine Sprachausgabe möglich. Hierfür können einfache Anweisungen wie z. B. „Bitte brechen Sie den Überholvorgang ab”, oder „Bitte beachten Sie, dass die Überholspur bald endet”, oder „Bitte passen Sie Ihre Geschwindigkeit an”, oder „Bitte bringen Sie den Überholvorgang zügig zu Ende”, oder „Bitte erhöhen Sie Ihre Geschwindigkeit, um den Überholvorgang zeitnah abzuschließen”.
Ebenso sind auch längere Sprachausgeben/Hinweise an den Fahrerführer des überholenden Fahrzeugs möglich, wie z. B. „Brechen Sie den Überholvorgang ab, damit ein einscheren gefahrlos ermöglicht wird”, oder sofern die höchstzulässige Fahrzeuggeschwindigkeit noch nicht erreicht wurde und noch ausreichend Abstand bis zum Ende der Überholstrecke besteht, an den Fahrerführer des überholenden Fahrzeugs ein Hinweis ausgegeben wird, wie z. B. „Erhöhen Sie die Fahrzeuggeschwindigkeit, damit ein Einscheren gefahrlos ermöglicht wird”.
In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich das Verfahren, bzw. das Verfahren beinhaltende Assistenzsystem dadurch aus, dass die aktuelle Verkehrssituation mittels umgebungserfassender Systeme erfasst wird, wobei vorzugsweise Technologien wie Radar, Lidar, Ultraschall, Laserscanner, Mono-Kamera, Stereo-Kamera, etc., wie auch x-to-x-Kommunikation oder am GPS-basierendem Kartenmaterial zum Einsatz kommen.
Die beiden letztgenannten Technologien, die der x-to-x-Kommunikation oder die auf GPS-basierendem Kartenmaterial sind insbesondere dann von Vorteil, wenn optische Systeme an ihre Grenzen stoßen, wie bei schlechten Sichtverhältnisse, z. B. bedingt durch Nebel, Schneefall, schneebedeckte Fahrbahn, Starkregen, aufspritzendes Wasser vom vorrausfahrenden Fahrzeug(en)/zu überholenden Fahrzeug(en). So lassen sich mittels x-to-x-Kommunikation oder GPS-basierendem Kartenmaterial auf einfache Weise eine Positionsbestimmung/Standortbestimmung ermitteln, und daraus die verbleibende Überholstrecke ableiten/bestimmen.
In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich das Verfahren, bzw. das Verfahren beinhaltende Assistenzsystem ferner dadurch aus, dass mittels der umgebungserfassenden Systeme, die Differenzgeschwindigkeit zu den zu überholenden Fahrzeugen ermittelt wird
In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich das Verfahren, bzw. das Verfahren beinhaltende Assistenzsystem ferner dadurch aus, dass die Ermittlung der verbleibenden Überholstrecke, mittels Verkehrszeichenerkennung und/oder GPS-basiertem Kartenmaterial erfolgt.
Die Technologien wie Radar, Lidar, Ultraschall, Laserscanner, Mono-Kamera, Stereo-Kamera, etc., werden vorzugsweise zur Abstandsmessung gegenüber einen zu überholenden Fahrzeug angewendet, um auf Basis des sich verändernden Abstandes, auf die Differenzgeschwindigkeit gegenüber den zu überholenden Fahrzeug zu schließen (die Differenzgeschwindigkeit daraus ermitteln).
Die optischen Systeme, wie z. B. Mono-Kamera, oder Stereo-Kamera, eignen sich hingegen hervorragend zur Bestimmung des Kraftfahrzeugortes relativ zur Fahrtroute (des Straßenverlaufs; wie z. B. „Fahrzeug befährt die rechte oder die linke Fahrspur”).
Ebenso einen sich die optischen Systeme auch zur Verkehrszeichenerkennung, um auf einfache Weise eine relative „Positionsbestimmung/Standortbestimmung” zu ermitteln (z. B. Verkehrszeichen: „Überholverbot in 200 Metern”), und auf Basis zum Abstand zum Verkehrsschild sowie der Position des Verkehrsschildes die verbleibende Überholstrecke ableiten/bestimmen zu können.
Ferner zeichnet sich das Verfahren, bzw. das Verfahren beinhaltende Assistenzsystem dadurch aus, dass zur Analyse,

a) die verbleibende Überholstrecke, sowie
b) die Differenzgeschwindigkeit zu den zu überholenden Fahrzeug(en),

Nachfolgend eine kleine Übersicht zum Stand der Technik gegenüber diesem es ein verbessertes Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges, und/oder ein verbessertes Informationssystem bzw. ein verbessertes Fahrerassistenzsystem zu schaffen gilt, indem durch dessen Verwendung und Weiterentwicklung das erfindungsgemäße Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges, und/oder ein verbessertes Informationssystem bzw. ein verbessertes Fahrerassistenzsystem erzielt wird, wobei die genannten Systeme auch stellvertretend für ähnlich- oder gleichwirkende Systeme stehen können. So können beispielsweise zur Bestimmung des Kraftfahrzeugorts relativ zur Fahrtroute, bzw. Umgebungserfassung folgende Systeme herangezogen werden:
Zur Bestimmung des Kraftfahrzeugorts relativ zur Fahrtroute:

a) insbesondere optische Systeme, wie z. B. Mono-Kamera/Stereo-Kamera, beispielsweise zur Fahrspurerfassung/Fahrspurerkennung.
b) GPS-basierte Systeme, oder gleichwirkende Systeme, z. B. zur Fahrzeug-Positionsbestimmung sowie der verbleibenden Überholstrecke.

Zur Umgebungsumfassung:

c) Radar, Lidar, Ultraschall, Laserscanner, etc., beispielsweise zur Entfernungsmessung (letztendlich auch zur Generierung der Differenzgeschwindigkeit) des zu überholenden Fahrzeugs, und/oder
d) Radar, Lidar, Ultraschall, Laserscanner, etc., beispielsweise zur Differenzgeschwindigkeitserfassung von zu überholenden Fahrzeugen, und/oder
e) insbesondere optische Systeme, wie. z. B. Mono-Kamera und Stereo-Kamera, beispielsweise zur Verkehrszeichenerkennung, und/oder
f) x-to-x-Kommunikation, beispielsweise zur Kommunikation mit der Infrastruktur, und Erfassung von streckenrelevanten Informationen, wie z: B. „Ende der Überholstrecke in 200 Metern”, und/oder
g) GPS-basiertem Kartenmaterial, beispielsweise zur Ermittlung der verbleibenden Entfernung bis zum Ende der Überholstrecke

Die vorrangehende Auflistung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern dient lediglich zur Darstellung, wie vielfältig die Möglichkeiten sind, bzw. auf welche Systeme das erfindungsgemäße Verfahren, bzw. Assistenzsystemfunktion aufgebaut/weiterentwickelt werden kann. Die erfindungsgemäße Funktion wird hierbei vorwiegend durch eine Software-Ergänzung zu den bestehenden Systemen erzielt.
Neben dem Verfahren für ein Fahrzeugführerassistenzsystem zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges umfasst die Erfindung ferner auch ein Fahrerassistenzsystem zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges, besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten:
Mittel (Hardware)

a) zur Bestimmung des Kraftfahrzeugorts relativ zur Fahrtroute,
b) zur Umgebungserfassung,
c) zur Analyse der ermittelten und/oder erfassten Informationen, ausgebildet zur Funktion, dass
d) ein Hinweis an den Fahrzeugführer erfolgt,
e) wenn das Analyseergebnis zeigt, dass

Neben dem verbesserten Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges, und/oder einem verbesserten Informationssystem bzw. einem verbesserten Fahrerassistenzsystem umfasst die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, welches mit einem derartigen verbesserten Assistenzsystem ausgestattet ist.
Der Vollständigkeit wegen sei erwähnt, dass im Schutzumfang nicht nur modifizierte Systeme gemäß dem Stand der Technik zu lesen sind, sondern auch eigenständige Systeme, welche das erfindungsgemäße Verfahren beinhalten und die nötigen zu analysierenden Information eigenständig ermittelt, und/oder teilweise von anderen Systemen bereitgestellt bekommt, und/oder vollständig von anderen Systemen bereitbestellt bekommt, wobei diese anderen Systeme dann mittelbar involviert sind.
Weiter sei erwähnt, dass unter dem Begriff „GPS-basiertem Kartenmaterial” im Lichte der Erfindung primär ein Auswerteverfahren zu verstehen ist, mittels diesem anhand der eigenen Position und dem elektronischen Kartenmaterial (e-Horizont), sich die verbleibende Überholstrecke ableiten/bestimmen lässt (in dem Kartenmaterial sind die Überholstrecken eingearbeitet/hinterlegt, und somit „abrufbar”/auswertbar).
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand bzw. das Verfahren der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezüge.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und den dazugehörenden Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der 1 bis 7 näher erläutert. Im Folgenden können für funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein.
Es zeigen:
Die Zeichnungen zeigen in
1: Eine Prinzip-Darstellung einer alltäglichen Verkehrssituation (t = x1)
2: Eine Prinzip-Darstellung einer alltäglichen Verkehrssituation (t = x1 + x)
3: Eine Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens (t = x1)
4: Eine Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens (t = x1 + x)
5: Eine Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens (t = x1 + x)
6: Ein Kraftfahrzeug mit den erforderlichen Mitteln für die Assistenzfunktion
7: Eine weitere Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Die 1 zeigt eine Prinzip-Darstellung einer alltäglichen Verkehrssituation (t = x1) gemäß dem Stand der Technik, zum Zeitpunkt t = x1. Die 1 zeigt hierbei eine mehrspurige Fahrbahn (4) (z. B. Landstraße oder Bundesstraße), wobei die mehrspurige Fahrbahn (4) jeweils eine wechselseitige Überholspur (4.1) aufweist. Wie aus der 1 weiter hervorgeht, wird die mehrspurige Fahrbahn (4) von Fahrzeugen (2.1, 2.2) befahren, wobei das Fahrzeug (2.2) das überholende Fahrzeug darstellt, welches auf der Überholspur (4.1) fährt und das/die Fahrzeug/e (2.1) überholt. Da mit der 1 ein Überholvorgang des überholenden Fahrzeugs (2.2) gegenüber dem zu überholenden Fahrzeug (2.1) dargestellt wird, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit v2 (5.2) des überholenden Fahrzeugs (2.2), größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit v1 (5.1) des zu überholenden Fahrzeugs (2.1).
Die Bildung der Differenzgeschwindigkeit erfolgt in der einfachsten Weise dadurch, dass von der Fahrzeuggeschwindigkeit v2 (5.2) die Fahrzeuggeschwindigkeit v1 (5.1) abgezogen wird. (v_Differenz = v₂ – v₁)
Ausgehend vom überholenden Fahrzeug (2.2) lässt sich die Differenzgeschwindigkeit gegenüber dem zu überholenden Fahrzeug (2.1) auch dadurch bestimmen, indem über die Zeit der sich ändernde Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen (2.1, 2.2) während des Überholvorganges ausgewertet wird. (Delta-Abstand/t = v_Differenz)
Wie aus der 1 weiter hervorgeht, befindet sich das zu überholende Fahrzeug (2.1) um den Abstand s1 (3.1) vom Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) entfernt (ist verbleibende Strecke 1 (3.1) für Fahrzeug (2.1)), sowie das überholende Fahrzeug (2.2) um den Abstand s2 (3.2) vom Ende (4.2) der Überholstrecke entfernt (ist verbleibende Strecke 2 (3.2) für Fahrzeug (2.2)).
Die 2 zeigt ähnlich der 1 eine Prinzip-Darstellung einer alltäglichen Verkehrssituation (t = x1 + x), gemäß dem Stand der Technik, zum Zeitpunkt t = x1 + x. Die Zeitangabe „+x” bringt hierbei zum Ausdruck, dass die alltäglichen Verkehrssituation gemäß 1 um die Zeit x vorangeschritten ist.
Wie es aus der 2 weiter ersichtlich ist, kommt es hierbei zu einem Überholfehler vom überholenden Fahrzeug (2.2), da die Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1) zu gering war, um bis zum Ende (4.2) der Überhostrecke (4.1) den Überholvorgang abzuschließen zu können, bzw. wieder gefahrlos vor dem zu überholenden Fahrzeug (2.1) einscheren zu können (gefahrlos auf den rechten Fahrbahnstreifen zu wechseln).
Die 3 zeigt analog der 1 eine Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wiederum zum Zeitpunkt t = x1. Wie aus der 3 weiter hervorgeht, wird zum Zeitpunkt x1 eine Warnung an den Fahrzeugführer des überholenden Fahrzeugs (2.2) ausgegeben, da das erfindungsgemäße Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges, bzw. das verbesserte Informationssystem (1) bzw. verbessertes Fahrerassistenzsystem (1) eine Gefahr erkannt hat, wenn der gerade stattfindende Überholvorgang durch das überholende Fahrzeug (2.2) mit den selben aktuellen Fahrparametern (v2 – v1) fortgeführt werden würde, da der gerade stattfindende Überholvorgang bis zum Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) nicht gefahrlos abgeschlossen werden kann (siehe 1).
Die 4 zeigt ähnlich der 3 eine Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wiederum zum Zeitpunkt t = x1 + x. Die Zeitangabe „+x” bringt hierbei zum Ausdruck, dass die alltäglichen Verkehrssituation gemäß 1 um die Zeit x vorangeschritten ist.
Wie es aus der 4 weiter ersichtlich ist, kommt es hierbei zu keinen Überholfehler vom „überholenden” Fahrzeug (2.2), da in 3 an den Fahrerführer des „überholenden” Fahrzeugs (2.2) ein Hinweis ausgegeben wurde, den Überholvorgang abzubrechen (die Fahrzeuggeschwindigkeit v2 (5.2) zu reduzieren), damit ein Einscheren (3 & 4) hinter dem Fahrzeug (2.1) gefahrlos ermöglicht wird. Die Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1) wurde hierbei durch Reduzierung der Geschwindigkeit/Abbremsung des Fahrzeugs (2.2) auf (annähernd) 0 reduziert,
Die 5 zeigt ähnlich der 3 eine Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wiederum zum Zeitpunkt t = x1 + x. Die Zeitangabe „+x” bringt hierbei zum Ausdruck, dass die alltäglichen Verkehrssituation gemäß 1 um die Zeit x vorangeschritten ist.
Wie es aus der 5 weiter ersichtlich ist, kommt es hierbei zu keinen Überholfehler vom „überholenden” Fahrzeug (2.2), da in 3 an den Fahrerführer des „überholenden” Fahrzeugs (2.2) ein Hinweis ausgegeben wurde, die Fahrzeuggeschwindigkeit v2 (5.2) zu beschleunigen, damit ein Einscheren (3 & 5) vor dem zu überholenden Fahrzeug (2.1) gefahrlos ermöglicht wird.
Letzteres ist natürlich nur möglich, bzw. wird vom Assistenzsystem (1) nur vorgeschlagen, wenn die höchstzulässige Fahrzeuggeschwindigkeit noch nicht erreicht wurde und noch ausreichend Abstand bis zum Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) besteht. Mathematisch ausgedrückt bedeutet dies: s2/v2 (viel) kleiner s1/v1.
Die zulässige Höchstgeschwindigkeit kann vom überholenden Fahrzeug (2.2) mittels Verkehrszeichenerkennung erfasst werden, wenn diese am Fahrbahnrand aufgestellt sind, und/oder mittels Car-to-Infrastruktur-Kommunikation für den entsprechenden Streckenabschnitt empfangen werden, und/oder mittels Informationen aus GPS-basiertem Kartenmaterial (e-Horizont) entsprechend dem zu befahrenden Streckenabschnitt gewonnen werden.
Die 6 zeigt ein Kraftfahrzeug (2) mit den erforderlichen Mitteln für die Realisierung der erfindungsgemäßen Assistenzfunktion, bzw. Realisierung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems zur Information eines Fahrzeugführers.
Im Wesentlichen sind hierzu folgende Mittel erforderlich:

a) Mittel (1.1) zur Bestimmung des Kraftfahrzeugorts relativ zur Fahrtroute (4, 4.1),
b) Mittel (1.1, 1.2) zur Umgebungserfassung (1.1, 1.2),
c) Mittel (1.3) zur Analyse der ermittelten und/oder erfassten Informationen (v2 – v1, s2).

Hierfür weist das Fahrzeug (2) wie aus der 6 ersichtlich ist, eine Komponente zur Standortbestimmung (1.1) in Form einer GPS-Einheit (Antenne sowie nicht näher gezeigte Elektronikeinheit), und/oder ein Kamerasystem auf. Ferner weist das Fahrzeug (2) eine Komponente zur Umgebungserfassung (1.2) in Form einer Kamera und/oder Radar/Laserscanner, Lidar, oder dergleichen auf. Der Erfassungsbereich (1.2.1) dieser Systeme (1.2) ist hierbei nur symbolisiert dargestellt. Ferner weist das Fahrzeug (2) eine Komponente zur Analyse (1.3) in Form einer Analyseeinheit (1.3) auf. Die Analyseeinheit (1.3) (beinhaltend die Rechenvorschrift) kann als eigenständige Einheit ausgeführt sein, jedoch ebenso als Software-Funktionserweiterung in ein bereits vorhandenes Hardwaresystem mit integriert sein.
Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Lkw, Pkw, Bus oder dergleichen handeln.
Die 7 zeigt eine weitere Prinzip-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel einer einfachen Landstraße mit Überholverbotszeichen. Im Lichte der Erfindung sind ebenso zweispurige Landstraßen (oder mehrspurige Autobahnen) mit zu verstehen, da ein Ende (4.2) einer möglichen Überholstrecke (4.1) immer dann gegeben ist, wenn durch ein Überholverbotskennzeichen (6), dass Überholen ab diesem Verkehrszeichen (6) untersagt ist.
Die 7 ist inhaltlich vergleichbar der 1 bzw. 3, mit dem Unterschied, dass bei 7 ein zweispuriger Fahrbahnverlauf mit Gegenrichtung gezeigt ist, und das Ende der Überholstrecke ausschließlich mit einem Verkehrschild (6) „Überholverbot” gekennzeichnet ist. Bei den 1 bis 5 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung von Verkehrszeichen (6, 6.1) verzichtet, da bei den 1 bis 5 das Ende der Überholstrecke/n selbsterklärend durch die durchgezogenen Linien und den schraffierten Bereichen dargestellt ist. Ferner zeigt die 7, wie mittels Verkehrszeichenerkennung mittels dem Erfassungsbereich (1.2.1) eines nicht näher gezeigten Umgebungserfassungssystems (1.2), insbesondere Kamera (1.2), im überholenden Fahrzeug (2.2) das Ende (4.2) einer Überholstrecke (4.1) erfasst wird, bzw. das ankündigende Ende (4.2) einer Überholstrecke (4.1) via dem Verkehrsschild mit Zusatzinformation (6.1) „Überholverbot in 200 Metern” erfasst wird. Selbstverständlich können auch weiter nicht näher gezeigte vorgelagerte Verkehrsschilder mit Zusatzinformation (6.1), bzw. Positionsmarken (6.2) wie z. B. „Überholverbot in 400 Metern” erfasst werden Ferner zeigt die 7 einen Gegenverkehr (7) auf der zweispurigen Fahrbahn.
Bei der Szene in 7, würde ohne Warnhinweis an den Fahrzeugführer des überholenden Fahrzeuges (2.2) sich dieselbe Szene abzeichnen, wie diese in der 2 gezeigt ist. Hingegen mit Warnhinweis an den Fahrzeugführer des überholenden Fahrzeuges (2.2), kann der Fahrzeugführer des überholenden Fahrzeugs (2.2) entsprechend reagieren/agieren, so dass sich dieselben Szenen abzeichnen können, wie diese in den 4 und 5 gezeigt sind, sodass der Überholvorgang gefahrlos beendet/abgeschlossen werden kann.
Um vorrausschauend/frühzeitig den Fahrzeugführer entsprechend Warnen zu können, bzw. eine Hinweisempfehlung auszugeben, versteht es sich von selbst, dass die Informationen nicht erst am Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) vom Assistenzsystem (1) erfasst und bedarfsgerecht ausgegeben werden, sondern bereits im nahen Vorfeld vor dem Erreichen dem Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) efasst und bedarfsgerecht ausgegeben werden.
Das bevorstehende Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) kann vom Assistenzsystem (1) des überholenden Fahrzeugs (2.2)

a) mittels Verkehrszeichenerkennung eines ankündigenden Verkehrszeichens (6.1) erfasst werden, wenn diese am Fahrbahnrand aufgestellt sind, und/oder
b) mittels Car-to-Infrastruktur-Kommunikation für den entsprechenden Streckenabschnitt beim passieren einer dem Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) vorgelagerten Positionsmarke (6.2) empfangen werden, und/oder
c) mittels Informationen aus GPS-basiertem Kartenmaterial (e-Horizont) entsprechend dem zu befahrenden Streckenabschnitt gewonnen werden.

Abschließend sei angemerkt, dass die 1 bis 5 und 7 Fahrszenen eines Rechtsverkehrs (wie in Deutschland üblich) zeigen, und die Pfeile in den Fahrzeugen (2.1, 2.2) die Fahrtrichtung der Fahrzeuge (2.1, 2.2) anzeigen/symbolisieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges, bzw. das verbesserte Informationssystem (1) bzw. verbessertes Fahrerassistenzsystem (1) zur Information eines Fahrzeugführers ist für den Fahrzeugführer insbesondere immer dann eine Hilfe/Unterstützung, wenn schlechte Sichtverhältnisse, z. B. bedingt durch Nebel, Schneefall, schneebedeckte Fahrbahn, Starkregen, aufspritzendes Wasser vom vorrausfahrenden Fahrzeug(en)/zu überholenden Fahrzeug(en) vorherrschen, und das Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) vom Fahrzeugführer nur erschwert wahrgenommen werden kann. Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges, bzw. das verbesserte Informationssystem (1) bzw. verbessertes Fahrerassistenzsystem (1) zur Information eines Fahrzeugführers auch für Fahrzeugführer eine Hilfe/Unterstützung, wenn diesen Fahrzeugführern die nötige Fahrpraxis fehlt und demzufolge wie Eingangs erwähnt, die Fahrzeugführer meist Probleme damit haben, die Geschwindigkeit v1 (5.1) des zu überholenden Fahrzeuges (2.1) korrekt einzuschätzen, bzw. aus der daraus resultierenden Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1) zum eigenen Fahrzeug (2.2), die erforderliche Strecke für den Überholvorgang korrekt einschätzen können.
Bezugszeichenliste

1: Fahrerassistenzsystem
1.1: Komponente zur Standortbestimmung (GPS und/oder Kamera)
1.2: System/Komponente zur Umgebungserfassung (Radar, Lidar, Kamera, ...)
1.3: Analyseeinheit/Auswerteeinheit (beinhaltend eine Rechenvorschrift)
2: Kraftfahrzeug
2.1: Zu überholendes Kraftfahrzeug
2.2: Überholendes Kraftfahrzeug
3.1: Verbleibende Strecke 1 (für Kraftfahrzeug 2.1/Fahrzeug 2.1)
3.2: Verbleibende Strecke 2 (für Kraftfahrzeug 2.2/Fahrzeug 2.2)
4: Mehrspurige Fahrbahn mit wechselseitiger Überholspur/Überholstrecke
4.1: Überholstrecke
4.2: Ende der Überholstrecke
5.1: Geschwindigkeit v1 von Fahrzeug 2.1 (vom zu überholdenden Fahrzeug 2.1)
5.2: Geschwindigkeit v2 von Fahrzeug 2.2 (vom überholdenden Fahrzeug 2.2)
6: Verkehrsschild/Verkehrszeichen „Überholverbot”
6.1: Verkehrsschild mit Zusatzinformation „Überholverbot in 200 Metern”
6.2: Positionsmarke für Car-to-Infrastruktur-Kommunikation
7: Gegenverkehr

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 102011082477 A1 [0010]
DE 102012104069 B3 [0011]
DE 102008021380 A1 [0012]
DE 102011085185 B3 [0013]
DE 102006040348 A1 [0014]
DE 10255331 A1 [0015, 0016, 0017]
DE 102010008071 A1 [0017]

Claims

Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges (2) über Eigenschaften von Streckenabschnitten (4.1) einer in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug (2.2) liegenden Fahrtroute (4), bei dem bei einem Überholvorgang a) der Kraftfahrzeugort relativ zur Fahrtroute (4, 4.1) ermittelt wird, b) die verbleibende Strecke s2 (3.2) bis zum Ende (4.2) einer Überholstrecke (4.1) ermittelt wird, c) der auf der rechten Fahrbahnstreifen zu überholende Verkehr (2.1) erfasst wird, d) die Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1) zu mindestens einem zu überholenden Fahrzeug (2.1) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass e) mittels eines Algorithmus und/oder einer Rechenvorschrift, f) anhand der ermittelten und erfassten Informationen (v2 – v1, s2) analysiert wird, g) ob unter Beibehaltung der ermittelten Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1), der Überholvorgang bis zum Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) gefahrlos abgeschlossen werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Gefahr ein Hinweis an den Fahrzeugführer erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Fahrerführer des überholenden Fahrzeugs (2.2) ein Hinweis ausgegeben wird, den Überholvorgang abzubrechen, damit ein Einscheren (3 & 4) hinter dem Fahrzeug (2.1) gefahrlos ermöglicht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sofern die höchstzulässige Fahrzeuggeschwindigkeit noch nicht erreicht wurde und noch ausreichend Abstand bis zum Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) besteht, an den Fahrerführer des überholenden Fahrzeugs (2.2) ein Hinweis ausgegeben wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu beschleunigen, damit ein Einscheren (3 & 5) vor dem zu überholenden Fahrzeug (2.1) gefahrlos ermöglicht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Verkehrssituation mittels umgebungserfassender Systeme (1.1, 1.2) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der umgebungserfassenden Systeme (1.1, 1.2), die Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1) zu den zu überholenden Fahrzeugen (2.1) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 5, oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der verbleibenden Überholstrecke (3.2), mittels Verkehrszeichenerkennung und/oder GPS-basiertem Kartenmaterial erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Analyse, a. die verbleibende Überholstrecke (3.2), sowie b. die Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1) zu den zu überholenden Fahrzeug(en) (2.1), einbezogen werden.
Fahrerassistenzsystem zur Information eines Fahrzeugführers eines Kraftfahrzeuges über Eigenschaften von Streckenabschnitten (4.1) einer in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtroute (4, 4.1), insbesondere auf abschnittsweisen mehrspurigen Fahrtrouten (4), welche streckenmäßig begrenzte Überholspuren (4.1) aufweisen, mit Mittel a. zur Bestimmung des Kraftfahrzeugorts relativ zur Fahrtroute (1.1, 4, 4.1), b. zur Umgebungserfassung (1.1, 1.2), c. zur Analyse (1.3) der ermittelten und/oder erfassten Informationen (v2 – v1, s2), dadurch gekennzeichnet, dass d. ein Hinweis an den Fahrzeugführer erfolgt, e. wenn das Analyseergebnis zeigt, dass f. unter Beibehaltung der ermittelten Differenzgeschwindigkeit (v2 – v1) gegenüber einem zu überholenden Fahrzeug (2.1), der Überholvorgang bis zum Ende (4.2) der Überholstrecke (4.1) nicht gefahrlos abzuschließen/zu beenden ist.
Kraftfahrzeug (2, 2.1) mit einem Assistenzsystem gemäß Anspruch 9.