-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn für ein Fahrzeug.
-
In der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2013 016 596.2 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzeinrichtung für einen Kraftwagen beschrieben, wobei die Fahrerassistenzeinrichtung über ein Navigationssystem, mit einem Positionssensor und einer digitalen Landkarte, sowie Umgebungssensoren verfügt. Das Verfahren umfasst die Schritte Lokalisieren des Kraftwagens mittels des Positionssensors, Zuordnen des Kraftwagens zu einer Straße durch das Navigationssystem, Erfassen von Daten der Umgebungssensoren, Auswerten der Daten und Berechnen von Einzelwahrscheinlichkeiten für den Aufenthalt des Kraftwagens auf unterschiedlichen Fahrspuren der Straße auf Grundlage der ausgewerteten Daten der Umgebungssensoren und verfügbarer Informationen des Navigationssystems, Berechnen einer Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Kraftwagens für jede Fahrspur auf Grundlage der Einzelwahrscheinlichkeiten und Zuordnen einer Fahrspur zu dem Kraftwagen und Bestimmen eines Vertrauensmaßes für das Zuordnen der Fahrspur. Um eine verbesserte Fahrspurzuordnung des eigenen Fahrzeugs zu erreichen, werden bei dem Berechnen der Aufenthaltswahrscheinlichkeit die Einzelwahrscheinlichkeiten in Abhängigkeit aktueller fahrbetriebsrelevanter Parameter gewichtet. Das hat den Vorteil, dass die Fahrspurzuordnung so besonders flexibel und zuverlässig realisiert wird. Zum einen kann so die allgemeine, durch eine Vielfalt der unterschiedlichen Sensoren mit jeweils anderem Funktionsprinzip realisierte Zuverlässigkeit gesteigert werden, indem in spezifischen Situationen die Sensoren, welche unter dann gegebenen Bedingungen besonders zuverlässig funktionieren, besonders stark gewichtet werden. Ferner ermöglicht der modulare Ansatz über die Einzelwahrscheinlichkeiten eine Kombination der Wahrscheinlichkeiten von im Prinzip beliebigen Sensoren, so dass die Auswahl und Wichtung der Einzelwahrscheinlichkeiten frei und flexibel erfolgen kann. Schließlich ermöglicht die Wichtung der Einzelwahrscheinlichkeiten in Abhängigkeit aktueller fahrbetriebsrelevanter Parameter auch eine problemlose Kombination von sogenannten absoluten Fahrspurzuordnungen und Lokalisierungsmethoden, welche auf dem Messen von Abständen und dem Erkennen von Fahrspuren basieren, sowie relativen Fahrspurzuordnungen und Lokalisierungsmethoden durch eine Detektion von Spurwechselmanövern.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Ermittlung einer Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn für ein Fahrzeug anzugeben.
-
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale erfindungsgemäß gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Bei einem Verfahren zur Ermittlung einer Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn für ein Fahrzeug wird dem Fahrzeug eine momentane, von diesem befahrene Fahrspur zugeordnet wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der momentan befahrenen Fahrspur ein Wert zugeordnet wird, wobei dieser Wert bei einem Fahrspurwechsel auf eine in einer ersten Richtung benachbarten Fahrspur inkrementiert und/oder bei einem Fahrspurwechsel auf eine in einer zweiten Richtung benachbarten Fahrspur dekrementiert wird.
-
Mittels des Verfahrens können Fahrrichtungsempfehlungen einer Navigationsvorrichtung des Fahrzeugs situativ angepasst und auf einfache Art und Weise grafisch dargestellt werden. Beispielsweise ist in der Navigationsvorrichtung für jeden Wert eine Farbe hinterlegt, so dass die mittels der Navigationsvorrichtung dargestellten Fahrspuren dem Fahrer farblich unterschiedlich präsentiert werden können. Darüber hinaus unterstützt das Verfahren eine Fahrerassistenzvorrichtung des Fahrzeugs bei der Durchführung von teil- oder vollautomatisierten Fahrmanövern, die einen Fahrspurwechsel erfordern.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
-
1 schematisch einen Abschnitt einer Fahrbahn mit drei Fahrspuren in Draufsicht und
-
2 schematisch ein Blockschaltbild mit Komponenten einer Vorrichtung zur Ermittlung einer Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn für ein Fahrzeug.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Fahrbahn 1 mit drei nebeneinander angeordneten Fahrspuren 2.1 bis 2.3 gezeigt, die eine gemeinsame Fahrtrichtung für nicht näher dargestellte Fahrzeuge und weitere Verkehrsteilnehmer vorgeben. Dabei ist eine erste Fahrspur 2.1 eine äußere rechte Spur, eine zweite Fahrspur 2.2 eine mittlere Spur und eine dritte Fahrspur 2.3 eine äußere linke Spur.
-
Die Fahrbahn 1 weist weiterhin drei Ausfahrtspuren 2.4 bis 2.6 zum Verlassen der Fahrbahn 1 auf, wobei eine erste Ausfahrtspur 2.4 und eine zweite Ausfahrtspur 2.5 an der ersten Fahrspur 2.1 und eine dritte Ausfahrtspur 2.6 an der dritten Fahrspur 2.3 angeordnet sind. Die erste Ausfahrtspur 2.4 und die zweite Ausfahrtspur 2.5 sind dabei benachbart zueinander angeordnet, so dass die erste Ausfahrtspur 2.4 in Fahrtrichtung eine rechte und die zweite Ausfahrtspur 2.5 eine linke Spur darstellen.
-
Eine Fahrtrichtung aller Fahrspuren 2.1 bis 2.3 und Ausfahrtspuren 2.4 bis 2.6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Pfeilen dargestellt.
-
Für eine Zuordnung einer momentan von einem Fahrzeug befahrenen Fahrspur 2.1 bis 2.3 und/oder Ausfahrtspur 2.4 bis 2.6 zu dem Fahrzeug weist dieses eine in 2 dargestellte Vorrichtung 3 auf, welche mit einer nicht näher dargestellten Navigationsvorrichtung und/oder einer Fahrerassistenzvorrichtung des Fahrzeugs gekoppelt oder als ein Teil dieser bzw. derer ausgebildet ist.
-
Die Vorrichtung 3 weist einen Spurwechselzähler 3.1 auf, welcher beim Auffahren auf die Fahrbahn 1 einen Startwert initialisiert, der einer beim Auffahren auf die Fahrbahn 1 zuerst befahrenen Fahrspur 2.1 bis 2.3, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht dies der ersten Fahrspur 2.1, zugeordnet wird. Beispielsweise wird als Startwert die Zahl „1” gewählt. Die Fahrspuren 2.1 bis 2.3 der Fahrbahn 1 werden mittels der Vorrichtung 3 mit Nummern versehen, die vorzugsweise dem zugeordneten Wert entsprechen. D. h. beispielsweise: die zuerst befahrene Fahrspur 2.1 wird mit der Nummer 1 gekennzeichnet und ein Startwert des Spurwechselzählers 3.1 wird auf „1” gesetzt. Die Nummerierung der Fahrspuren 2.1 bis 2.3 wird in Ländern mit Rechtsverkehr z. B. von rechts nach links und in Ländern mit Linksverkehr z. B. von links nach rechts durchgeführt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die zweite Fahrspur 2.2 mit der Nummer „2” und die dritte Fahrspur 2.3 mit der Nummer „3” gekennzeichnet.
-
Bei einem Fahrspurwechsel in Richtung einer Fahrerseite, d. h. nach links in Ländern mit Rechtsverkehr oder nach rechts in Ländern mit Linksverkehr, wird der Startwert inkrementiert und bei einem Spurwechsel in Richtung Beifahrerseite wird der Wert des Spurwechselzählers 3.1 dekrementiert.
-
Führt das Fahrzeug einen Fahrspurwechsel von der ersten Fahrspur 2.1 auf die erste Ausfahrtspur 2.4 durch, so wird der Wert des Spurwechselzählers 3.1 beispielsweise auf „–1” dekrementiert. Befährt das Fahrzeug die zweite Ausfahrtspur 2.5, so wird der Wert des Spurwechselzählers 3.1 z. B. auf „–2” gesetzt. Befindet sich das Fahrzeug auf der dritten Fahrspur 2.3 ist der Wert des Spurwechselzählers 3.1 beispielsweise auf „3” gesetzt, wobei bei einem Fahrspurwechsel des Fahrzeugs auf die dritte Ausfahrtspur 2.6 der Wert des Spurwechselzählers 3.1 beispielsweise auf „4” inkrementiert wird.
-
Ein Fahrspurwechsel wird mittels einer Spurerkennungsvorrichtung 3.2 erkannt, welche mit entsprechenden Umgebungserfassungsmittel 3.3, wie z. B. Radar-, Lidar- und/oder kamerabasierte Sensoren, gekoppelt ist, die zur Erfassung Fahrspur 2.1 bis 2.3 relevanter Daten, wie z. B. Fahrspurbegrenzungsmarkierungen, geeignet sind. Dabei wird insbesondere eine Richtung des Fahrspurwechsels, d. h. in Richtung des Fahrers und/oder in Richtung des Beifahrers, detektiert.
-
Vorzugsweise ist der Wert des Spurwechselzählers 3.1 während einer Fahrt des Fahrzeugs unter vorgegeben Bedingungen, insbesondere wenn eine Zuordnung einer Fahrspur 2.1 bis 2.3 aufgrund vorhandener Umgebungsinformationen möglich ist, reinitialisierbar.
-
In einem ersten Beispiel ist der Wert des Spurwechselzählers 3.1 reinitialisierbar, wenn anhand einer Art einer Spurmarkierung erkannt wird, dass sich das Fahrzeug auf der ersten Fahrspur 2.1 oder auf der dritten Fahrspur 2.3 befindet. Dies könnte z. B. bei der ersten Fahrspur 2.1 durch eine durchgezogene Fahrspurmarkierung in Richtung des Beifahrers und eine gestrichelte Fahrspurmarkierung in Richtung des Fahrers charakterisiert sein, woraus geschlossen wird, dass sich das Fahrzeug auf der ersten Fahrspur 2.1 und damit auf der äußersten rechten Spur befindet.
-
In einem zweiten Beispiel erkennt die Vorrichtung 3 anhand der Anzahl der vorhandenen Fahrspuren 2.1 bis 2.3, dass der Wert des Spurwechselzählers 3.1 entweder zu hoch oder zu niedrig ist. Dabei gilt in Ländern mit Rechtsverkehr, dass der Wert des Spurwechselzählers 3.1 nicht größer als eine Spurnummer der äußeren linken Fahrspur 2.3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die dritte Fahrspur 2.3, und nicht kleiner als die Spurnummer der äußeren rechten Fahrspur 2.1, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Fahrspur 2.1, sein kann. In Ländern mit Linksverkehr verhält sich dieser Sachverhalt entsprechend umgekehrt.
-
Die Nummer der momentan befahrenen Fahrspur 2.1 bis 2.3 kann dabei aus einer Anzahl neben dem Fahrzeug vorhandenen benachbarten Fahrspuren 2.1 bis 2.3 ermittelt werden. Die Anzahl der benachbarten Fahrspuren 2.1 bis 2.3 kann aus einem Abstand zu einem linken oder rechen Fahrbahnrand und/oder aus einer mit der Spurerkennungsvorrichtung 3.2 ermittelten momentanen Fahrspurbreite bestimmt werden.
-
Alternativ kann die Anzahl benachbarter Fahrspuren 2.1 bis 2.3 auch aus einem Abstand zu benachbarten Fahrzeugkolonnen ermittelt werden, da die Fahrzeugkolonnen sich üblicherweise im ungestörten Verkehr parallel zueinander entlang der vorhandenen Fahrspuren 2.1 bis 2.3 bewegen.
-
In einem dritten Beispiel ist die momentan befahrene Fahrspur 2.1 bis 2.3 anhand eines Abstands zu Fahrbahnrändern, welche beispielsweise durch Leitplanken, Leitwände, Bordsteine, Baken, oder Graben charakterisiert sind, oder anhand eines Abstands zu auf der Fahrbahn 1 befindlichen Objekten, z. B. benachbarte Fahrzeugkolonnen, eindeutig identifizierbar.
-
Die beispielhaft beschriebenen Umgebungsinformation der momentan befahrenen Fahrspur 2.1 bis 2.3 werden vorzugsweise an die Navigationsvorrichtung übermittelt, mittels welcher der Fahrer rechtzeitig auf eine Fahrspur 2.1 bis 2.3 geleitet wird, von der aus der Fahrer direkt zu einem nächsten Routenabschnitt gelangen kann, wobei diese Fahrspur 2.1 bis 2.3 dann auch als Zielspurkorridor bezeichnet wird, oder um das Fahrzeug autonom auf den Zielspurkorridor zu führen.
-
Beispielsweise ist bei einem vorgegebenem Fahrziel und einer berechneten Routenführung aus einer Richtung und einer Entfernung zu dem nächsten Routenabschnitt in Abhängigkeit der Umgebungsinformationen der momentan befahrenen Fahrspur 2.1 bis 2.3 ein empfohlener Zielspurkorridor ermittelbar. Ist kein Fahrspurwechsel vorgesehen, besteht der Zielspurkorridor aus einer Untermenge der Fahrspuren 2.1 bis 2.3. Bei Pfadänderungen wird ab einer vorgegebenen Entfernung zu dem nächsten Routenabschnitt der Zielspurkorridor auf die Fahrspuren 2.1 bis 2.3 begrenzt, von denen aus die für die Richtungsänderung zu befahrenden Ausfahrtspuren 2.4 bis 2.6 direkt erreichbar sind. Die Entfernung kann dabei abhängig von einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit des eignen Fahrzeugs gewählt werden.
-
Die 2 zeigt die Vorrichtung 3 zur Ermittlung einer Fahrspur 2.1 bis 2.3 schematisch in einem Blockschaltbild.
-
Die Spurerkennungsvorrichtung 3.2 ist dabei mit dem Spurwechselzähler 3.1 und den Umgebungserfassungsmitteln 3.3, sowie mit einer Steuereinheit 3.4 gekoppelt, in welcher Fahrspur 2.1 bis 2.3 relevante Daten, wie z. B. Fahrbahnmarkierungen, hinterlegt sind.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 3 mit einer Anzeigeeinheit 4, z. B. einem Headup-Display, der Navigationsvorrichtung gekoppelt, um die momentan befahrene Fahrspur 2.1 bis 2.3 sowie ggf. benachbarte Fahrspuren 2.1 bis 2.3 grafisch in der Anzeigeeinheit 4 darzustellen und hervorzuheben. Zur Unterstützung teil- und vollautomatisiert durchgeführter Fahrmanöver ist die Vorrichtung 3 mit der Fahrerassistenzvorrichtung des Fahrzeugs gekoppelt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrbahn
- 2.1
- erste Fahrspur
- 2.2
- zweite Fahrspur
- 2.3
- dritte Fahrspur
- 2.4
- erste Ausfahrtspur
- 2.5
- zweite Ausfahrtspur
- 2.6
- dritte Ausfahrtspur
- 3
- Vorrichtung
- 3.1
- Spurwechselzähler
- 3.2
- Spurerkennungsvorrichtung
- 3.3
- Umgebungserfassungsmittel
- 3.4
- Steuereinheit
- 4
- Anzeigeeinheit
-
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
-
