DE102013217434A1

DE102013217434A1 - Überholassistent

Info

Publication number: DE102013217434A1
Application number: DE102013217434.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Strassberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-03-05
Also published as: CN104424819B; US9483947B2; US20150061894A1; CN104424819A

Abstract

Der erfindungsgemäße Überholassistent in einem Ego-Fahrzeug weist ein elektronisches Steuergerät zumindest zum Empfangen von Nachrichten eines Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystems anderer Fahrzeuge auf. Dabei enthalten die Nachrichten eine Information über das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines Fahrzeuges, das dem die Nachricht sendenden Fahrzeug nachfolgt. Das Steuergerät wertet diese Nachrichten folgendermaßen aus: Das Steuergerät weist Filtermittel zur Identifizierung des jeweils ersten entgegenkommenden Fahrzeuges und dessen Nachricht auf und aktiviert Warnmittel im Ego-Fahrzeug zur Verhinderung eines Überholvorganges, wenn diese Nachricht die Information über das Vorhandensein eines nachfolgenden Fahrzeuges enthält.

Description

Die Erfindung betrifft generell einen Überholassistenten. In der BMW Forschung wurde etwa 2005 bis 2008 ein Überholassistent unter dem Begriff „Dynamic Pass Prediction” (DPP) entwickelt. DPP ist ein System, das den Fahrer über bevorstehende Überholmöglichkeiten informiert. Um diese Funktion auszuführen, nutzt das System den ACC-(Adaptive Cruise Control)Radar, Wissen über die Fahrzeugdynamik, den Fahrstil des Fahrers und insbesondere digitale Kartendaten. Wo bislang Straßenverläufe die wichtigsten Merkmale für die Routenplanung waren, kommen nun auch andere Informationen ins Spiel, wie etwa Angaben zur Straßengeometrie, zu Kurven, zu Steigungen oder Gefällen, zu Kuppen, zur Straßenbreite, zur Übersichtlichkeit oder auch zur momentan ratsamen Fahrgeschwindigkeit.
Navteq liefert mit seinem „Electronic Horizon” ein Beispiel hierfür. „Electronic Horizon” bietet eine Vorschau der kommenden Fahrtstrecke mit Informationen, auf die beispielsweise auch der Überholassistent „Dynamic Pass Prediction” von BMW zugreift. Mit den Informationen des Electronic Horizon über Kurven, einmündende Straßen, bevorstehende Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Ampeln berechnet das BMW-System, ob eine Gefahr bei einem Überholmanöver bestehen könnte. Wenn ja, wird der Fahrer optisch oder akustisch davor gewarnt, den Blinker zu setzen.
Zum weiteren technischen Hintergrund wird auf die DE 10 2011 084 878 A1 und die DE 10 2004 019 337 A1 hingewiesen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System eingangs genannter Art noch zuverlässiger zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der erfindungsgemäße Überholassistent in einem Ego-Fahrzeug weist ein elektronisches Steuergerät zumindest zum Empfangen von Nachrichten eines Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystems anderer Fahrzeuge auf. Dabei enthalten die Nachrichten eine Information über das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines Fahrzeuges, das dem die Nachricht sendenden Fahrzeug zumindest in einem bestimmten Erfassungsbereich nachfolgt. Das Steuergerät wertet diese Nachrichten folgendermaßen aus: Das Steuergerät weist Filtermittel zur Identifizierung des jeweils ersten entgegenkommenden Fahrzeuges und dessen Nachricht auf und aktiviert Warnmittel im Ego-Fahrzeug zur Verhinderung eines Überholvorganges, wenn diese Nachricht die Information über das Vorhandensein eines nachfolgenden Fahrzeuges enthält.
Der Begriff Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem wird hier im weitesten Sinne für jedes System verwendet, durch das Fahrzeuge miteinander kommunizieren können; der Begriff ist also nicht auf die sogenannten „Car-to-Car-Kommunikationssysteme” mit der bekannten Funkübertragungstechnologie „802.11 p” beschränkt. Ein derartiges Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem könnte beispielsweise auch über Mobilfunknetz realisiert sein.
Vorzugsweise ist das elektronische Steuergerät des Ego-Fahrzeuges auch zum Senden einer Nachricht über ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgebildet, wobei die Nachricht eine Information über das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines dem Ego-Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeuges enthält. Somit können auch andere Fahrzeuge mit einer entsprechenden Überholassistent-Funktion ausgestattet sein.
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überholassistenten enthält die Information über das Vorhandensein eines dem die Nachricht sendenden Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeuges zusätzlich den Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug.
Unter dem Begriff Ego-Fahrzeug ist das Fahrzeug gemeint, das den erfindungsgemäßen Überholassistenten enthält.
Der Erfindung liegen folgende weitere Überlegungen, Erkenntnisse und Ideen zugrunde:
Der oben beschriebene BMW Überholassistent DPP wertet doch keine Informationen über entgegenkommende Fahrzeuge aus.
Die Erfindung stellt gewissermaßen einen kooperativen erweiterten Überholassistenten im Sinne eines „Überholverhinderers” dar, falls ein sicheres Überholen aktuell nicht möglich ist. Die Erfindung basiert auf dem bekannten Problem eines Fahrers, sich „raustasten” zu müssen, um gegebenenfalls dann zu erkennen, dass Gegenverkehr kommt oder dass die Straßengeometrie ein sicheres Überholen nicht zulässt.
Bei Überholassistenten auf Basis von Funkübertragungstechnologien wie beispielsweise der „802.11 p” bei Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystemen (auch car-to-car- oder C2C-communication genannt) wird durch die relativ geringe Funkreichweite (200–600 m) die Nutzbarkeit so eingeschränkt, dass eine sinnvolle Realisierung aktuell nicht möglich ist.
Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht eine praktikable Umsetzung eines Überholassistenten im Sinne eines Überholverhinderungsassistenten auf Funkübertragungstechnologie-Basis mit realistischen Aussichten auf entsprechende Änderung des Standards (CAM, BSM etc.) bei Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystemen.
Beispielsweise bei aktuellen Standards senden Fahrzeuge mit Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem bereits die Position, die Richtung und die Geschwindigkeit von Fahrzeugen je nach Sichtverdeckung in ca. 200 bis 600 m Entfernung. Aber gerade, wenn LKWs überholt werden sollen, geht eine Sichteinschränkung des Fahrers des Ego-Fahrzeugs leider zumeist auch einher mit einer Reduktion der Funkübertragung nach vorne, da auch diese vom LKW gedämpft/verschattet wird. Das Ego-Fahrzeug empfängt daher erst relativ spät die entsprechenden Positionen der entgegenkommenden Fahrzeuge, so dass in vielen Fällen der Überholverhinderungs-Assistent kein rotes Licht geben würde, da noch keine Daten entgegenkommender Fahrzeuge vorliegen. Entsprechend häufig muss der Fahrer wieder selbst „ausscheren”, um zu erkennen, dass wiederum noch kein Überholen möglich ist.
Dem kann beispielsweise mit folgendem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel entgegengewirkt werden: Die periodisch von allen mit Car-to-Car-Kommunikationssystemen ausgestatteten Fahrzeugen ausgesandte Positions-Information (z. B. „Here-I-Am” Nachricht), bekannt aus der sogenannten CAM (EU-Cooperative-AwarenessMessage) oder BSM (US-Basic-Safety-Message), wird vorzugsweise um ein Bit erweitert. Dieses Bit wird beispielsweise auf „0” gesetzt, wenn ein Fahrzeug keine Kenntnis eines nachfolgenden Fahrzeugs in gleicher Richtung im Bereich von x Metern (z. B. 300 m) hat (entweder auf Basis der von diesem ausgesandten CAM oder durch anderweitige On-Board-Sensorik, wie Radar, PDC, Kamera, oder Lidar). Das Bit wird entsprechend auf „1” gesetzt, falls mindestens ein nachfolgendes Fahrzeug im definierten Bereich von x Metern erkannt wird.
Empfängt nun gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Ego-Fahrzeug, welches überholen möchte, beispielsweise eine CAM mit gesetztem Bit („1”) von einem entgegenkommenden Fahrzeug in 250 m Entfernung, so wird bekannt, dass auch in den nächsten 300 m ein weiteres Fahrzeug folgt. Entsprechend kann der Überholassistent ein weiteres entgegenkommendes Fahrzeug abwarten, bevor neu geprüft werden muss, ob ein sicheres Überholen möglich ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann in der CAM auch der Abstand zum nächsten nachfahrenden Fahrzeug übertragen werden. Dies würde die Dienstgüte erhöhen, jedoch je nach Auflösung des Distanzwerts weitere Bits benötigen, die übertragen werden müssten.
Eine derartige kleine und hilfreiche Änderung des Standards hätte reelle Aussicht auf Übernahme in den ETSI (EU) und/oder SAE (US)) Standard. Durch zusätzliche Einbindung der On-Board-Sensorik kann die Dienstgüte des Überholassistenten gesteigert werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird eine Nachricht mit der Information über das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines dem Ego-Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeuges nur dann gesendet oder empfangen, wenn eine Überholsituation zumindest mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit auftreten kann. Diese Wahrscheinlichkeit kann beispielsweise über Daten eine Navigationssystems ermittelt werden, wonach Straßentyp, Kreuzungen, Stadtverkehr, Überholverbote etc. bekannt sind. Hierdurch ist in vielen Fällen die Übertragungsbandbreite reduzierbar.
Vorzugsweise ist das Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystems über Mobilfunk realisiert, wobei das Ego-Fahrzeug bei einem Überholwunsch eine anfragende Nachricht aussendet, das zumindest von dem ersten entgegenkommenden Fahrzeug empfangbar ist, und wobei dieses Fahrzeug nur auf diese Anfrage hin die Nachricht mit der Information über das Vorhandensein oder nicht Vorhandensein eines ihm nachfolgenden Fahrzeuges aussendet. Hierbei kann das Ego-Fahrzeug beispielsweise seine Position, Richtung und Geschwindigkeit übermitteln, insbesondere nur dann, wenn ein Überholen potenziell überhaupt möglich ist. Empfängt ein anderes (zumindest das erste entgegenkommende) Fahrzeug diese Anfrage, kann es berechnen, ob es bezüglich dieses übermittelten Überholwunsches potenziell entgegensteht und ob es noch weitere folgende Fahrzeuge erkennen kann. Trifft dies zu, kann dieses Fahrzeug ein entsprechendes Warnmittel aktivieren, z. B. zusammen mit seiner eigenen Position, Richtung, Spur und Geschwindigkeit.
In der Zeichnung ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt ein Beispiel für eine Überholsituation, bei der die Erfindung besonders vorteilhaft anwendbar ist.
In der einzigen Figur ist ein Ego-Fahrzeug 1 mit einem elektronischen Steuergerät 5 dargestellt. Der Fahrer des Ego-Fahrzeugs 1 fährt hinter einem LKW 2 und möchte diesen überholen. Auf der Gegenspur kommt ein für den Fahrer des Ego-Fahrzeuges 1 noch nicht sichtbares Fahrzeug 3 entgegen. Diesem folgt in einem bestimmten Erfassungsbereich B ein Fahrzeug 4.
Zumindest das Ego-Fahrzeug 1 und das erste entgegenkommende Fahrzeug 3 sind jeweils mit einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgestattet. Hierüber sendet das erste entgegenkommende Fahrzeug 3 eine erste Nachricht M1, die das Ego-Fahrzeug 1 empfängt und auswertet.
Erfindungswesentlich ist, dass die Nachricht M1 derart aufgebaut und vom Steuergerät 5 des Ego-Fahrzeugs 1 auswertbar ist, dass im Steuergerät 5 die Information ermittelbar ist, ob ein dem ersten entgegenkommenden Fahrzeug 3 nachfolgendes Fahrzeug 4 zumindest im definierten Mindest-Erfassungsbereich B vorhanden ist.
In besonders vorteilhafter Weise ist an einer bestimmten Stelle (hier z. B. am Ende) der digitalen Nachricht M1 ein Bit definiert ist, das die Information enthält, ob ein nachfolgendes Fahrzeug 4 vorhanden ist [XXX...1] oder nicht [XXX...0].
Wenn diese Nachricht-Erweiterung in einen Standard für Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssysteme übernommen wird, kann diese Information von jedem Fahrzeug mit diesem System gesendet und empfangen werden. Beispielsweise kann dann auch das hier dargestellte Fahrzeug 4 eine Nachricht M2 abgeben – hier [XXX...0] – wonach diesem Fahrzeug kein weiteres Fahrzeug in seinem Erfassungsbereich folgen würde.
Da zumindest noch in einer längeren Übergangszeit nicht alle Fahrzeuge mit einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgestattet sein werden, kann ein Fahrzeug – wie hier das Fahrzeug 3 (mit Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem) – mit noch anderer On-Board-Sensorik OBS überprüfen, ob ihm ein Fahrzeug 4 (wenn dieses ohne Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem ausgestattet ist) folgt.
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 102011084878 A1 [0003]
DE 102004019337 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ETSI (EU) [0019]
SAE (US) [0019]

Claims

Überholassistent in einem Ego-Fahrzeug (1) mit einem elektronischen Steuergerät (5) zumindest zum Empfangen von Nachrichten (M1; M2) eines Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystems anderer Fahrzeuge (3; 4), wobei die Nachrichten (M1; M2) eine Information ([XXX...1]; [XXX...0]) über das Vorhandensein ([XXX...1]) oder Nicht-Vorhandensein ([XXX...0]) eines dem die Nachricht (M1; M2) sendenden Fahrzeug (3; 4) nachfolgenden Fahrzeuges (4) enthält, wobei das Steuergerät (5) diese Nachrichten (M1; M2) auswertet, und wobei das Steuergerät (5) Filtermittel zur Identifizierung des ersten entgegenkommenden Fahrzeuges (3) und dessen Nachricht (M1) aufweist und Warnmittel im Ego-Fahrzeug (1) zur Verhinderung eines Überholvorganges aktiviert, wenn die Nachricht (M1) eines ersten entgegenkommenden Fahrzeuges (3) die Information ([XXX...1]) über das Vorhandensein eines ihm nachfolgenden Fahrzeuges (4) enthält.
Überholassistent nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (5) des Ego-Fahrzeuges (1) auch zum Senden einer Nachricht eines Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystems ausgebildet ist, wobei die Nachricht eine Information über das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines dem Ego-Fahrzeug (1) nachfolgenden Fahrzeuges enthält.
Überholassistent nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Information über das Vorhandensein eines dem die Nachricht sendenden Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeuges zusätzlich den Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug enthält.
Überholassistent nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachricht mit der Information über das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines dem Ego-Fahrzeug (1) nachfolgenden Fahrzeuges nur dann gesendet oder empfangen wird, wenn eine Überholsituation zumindest mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit auftreten kann.
Überholassistent nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystems über Mobilfunk realisiert ist, wobei das Ego-Fahrzeug bei einem Überholwunsch eine anfragende Nachricht aussendet, das zumindest von dem ersten entgegenkommenden Fahrzeug empfangbar ist, und wobei dieses Fahrzeug nur auf diese Anfrage hin die Nachricht mit der Information über das Vorhandensein oder nicht Vorhandensein eines ihm nachfolgenden Fahrzeuges aussendet.