DE102014002115A1 - Method for operating a driver assistance system to assist in the choice of a lane and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems (15) zur Unterstützung bei der Wahl einer Fahrspur (8, 9, 10) einer mehrspurigen Straße (7) in einem Kraftfahrzeug (6), wobei dass für wenigstens zwei, insbesondere alle, Fahrspuren (8, 9, 10) der Straße (7) jeweils eine das Verhalten der dortigen Fahrzeuge (11, 12, 13, 14) beschreibende Kolonneninformation aus die Umgebung des Kraftfahrzeugs (6) beschreibenden Umfelddaten ermittelt wird, wobei jeder Fahrspur (8, 9, 10) in Abhängigkeit wenigstens eines die zugehörige Kolonneninformation auswertenden Auswahlkriteriums (1, 2, 3, 4) ein Bewertungswert zugeordnet wird, wonach die am besten bewertete Fahrspur (8, 9, 10) dem Fahrer als Empfehlung zur Anzeige gebracht wird und/oder bei automatischer Querführung des Kraftfahrzeugs (6) als zu befahrende Fahrspur (8, 9, 10) gewählt wird.Method for operating a driver assistance system (15) to assist in the selection of a lane (8, 9, 10) of a multi-lane road (7) in a motor vehicle (6), wherein for at least two, in particular all, lanes (8, 9, 10) of the road (7) in each case a behavior of the local vehicles (11, 12, 13, 14) describing column information from the environment of the motor vehicle (6) descriptive environment data is determined, each lane (8, 9, 10) in dependence at least one of the associated column information evaluating selection criterion (1, 2, 3, 4) is assigned an evaluation value, after which the best rated lane (8, 9, 10) is brought to the driver as a recommendation for display and / or automatic transverse guidance of the motor vehicle (6) is chosen to be traveled lane (8, 9, 10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zur Unterstützung bei der Wahl einer Fahrspur einer mehrspurigen Straße in einem Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.The invention relates to a method for operating a driver assistance system to assist in the choice of a lane of a multi-lane road in a motor vehicle and a motor vehicle having such a driver assistance system.
Es existieren Straßen, die mehrere Fahrspuren, die derselben Fahrtrichtung zugeordnet sind, aufweisen. Gerade im dichten Verkehr auf solchen mehrspurigen Straßen, beispielsweise Schnellstraßen oder Autobahnen, stellen sich Fahrer von Kraftfahrzeugen häufig die Frage, welche der Fahrspuren die beste Wahl zum Erreichen seiner persönlichen Ziele ist. Die Kriterien, nach denen Fahrer diese Wahl vornehmen wollen, können dabei sehr vielschichtig sein. Beispielsweise möchten manche Fahrer den Fahrstreifen wählen, der sie am schnellsten zum Ziel bringt, während ein anderer Fahrer oder derselbe Fahrer zu einem anderen Zeitpunkt möglichst komfortabel und energieeffizient sein Ziel erreichen möchte. Denkbar ist zudem, dass Fahrer eine Fahrspur aufsuchen möchten, die eine erhöhte Sicherheit vor Auffahrunfällen bietet.There are roads that have multiple lanes that are assigned to the same direction of travel. Especially in heavy traffic on such multi-lane roads, such as highways or highways, drivers of motor vehicles often ask which of the lanes is the best choice for achieving their personal goals. The criteria according to which drivers want to make this choice can be very complex. For example, some drivers want to choose the lane that will bring them the fastest to the destination, while another driver or driver wants to reach his destination as comfortably and energy efficient as possible at another time. It is also conceivable that drivers want to visit a lane, which offers increased safety from rear-end collisions.
Es wurden bereits Fahrerassistenzsysteme vorgeschlagen, die wenigstens teilweise die Fahrzeugführung automatisieren können, beispielsweise die Längs- und/oder Querführung zumindest innerhalb eines definierten Rahmens übernehmen können. Auch für solche Fahrerassistenzsysteme stellt sich häufig die Frage, welche Fahrspur idealerweise zu wählen ist, insbesondere bei dichtem Verkehr.Driver assistance systems have already been proposed that can at least partially automate the vehicle guidance, for example, can take over the longitudinal and / or transverse guidance at least within a defined framework. Even for such driver assistance systems, the question often arises which lane should ideally be chosen, especially in dense traffic.
Aktuell sind keine Fahrerassistenzsysteme bekannt, durch die ein Fahrer oder ein zur wenigstens teilweise automatischen Fahrzeugführung ausgebildetes Fahrzeugsystem unterstützt werden kann. Zwar sind Systeme bekannt, insbesondere Navigationssysteme, die eine Routenplanung durchführen und dabei aktuelle Verkehrsdaten entlang der Strecke nutzen, um eine bezüglich des Verbrauchs und/oder der Zeit effizienteste Methode zu wählen, dennoch wird hierbei die konkrete Wahl der Fahrspuren nicht vorgenommen, da insbesondere der aktuelle Verkehrsfluss auf den Fahrspuren innerhalb der lokalen Umgebung des eigenen Kraftfahrzeugs nicht berücksichtigt werden kann.Currently, no driver assistance systems are known by which a driver or a vehicle system designed for at least partially automatic vehicle guidance can be supported. Although systems are known, in particular navigation systems that perform a route planning and use current traffic data along the route to choose a most efficient in terms of consumption and / or time method, yet this is the concrete choice of lanes not made, in particular the current traffic flow on the lanes within the local environment of the own motor vehicle can not be considered.
Bezüglich eines Spurwechsels sind bereits Fahrerassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer hierbei unterstützen. Ein Beispiel hierfür sind die sogenannten Spurwechselassistenten, die eine Warninformation an den Fahrer ausgeben, wenn die Lücke zwischen Fahrzeugen in der relevanten Nebenfahrspur zu klein für einen Spurwechsel ist. Beschrieben im Stand der Technik wurden zudem Spurwechselempfehlungssysteme, die aufgrund einer vorgegebenen Wunschgeschwindigkeit und durch Überwachung des Freiraums in der relevanten Nachbarfahrspur eine Spurwechselempfehlung ausgeben können.With regard to a lane change, driver assistance systems are already known which assist the driver in this regard. An example of this is the so-called lane change assistants, which issue warning information to the driver when the gap between vehicles in the relevant secondary lane is too small for a lane change. Also described in the prior art were lane change recommendation systems that can output a lane change recommendation based on a given desired speed and by monitoring the clearance in the relevant adjacent lane.
Die im Stand der Technik bekannten Fahrerassistenzsysteme zur Spurwechselempfehlung sind für flüssigen Verkehr ausgelegt und überprüfen, ob die relevante Nachbarfahrspur für die Durchführung eines Spurwechsels eine ausreichend große Lücke aufweist und die Wunschgeschwindigkeit auf der Zielfahrspur gefahren werden kann. Dies erweist sich immer dann als problematisch, wenn dichterer Verkehr oder gar Stau herrscht, da dann die üblichen Beurteilungskriterien nicht gegeben sind. Ferner beziehen sich die bekannten Fahrerassistenzsysteme allenfalls auf eine Wunschgeschwindigkeit und können den komplexen Kriterien, die an die Wahl der Fahrspur gestellt werden, nicht gerecht werden.The driver assistance systems for lane change recommendation known in the prior art are designed for liquid traffic and check whether the relevant neighboring lane for carrying out a lane change has a sufficiently large gap and the desired speed can be driven on the destination lane. This always proves to be problematic when there is dense traffic or even congestion, because then the usual assessment criteria are not given. Furthermore, the known driver assistance systems relate at most to a desired speed and can not meet the complex criteria that are set to the choice of the lane.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem anzugeben, welches durch eine fundierte Analyse der Verkehrssituation auch unter Berücksichtigung komplexerer Kriterien eine optimale Fahrspur ermitteln kann.The invention is therefore based on the object to provide a driver assistance system, which can determine an optimal lane by a sound analysis of the traffic situation, taking into account even more complex criteria.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass für wenigstens zwei, insbesondere alle, Fahrspuren der Straße jeweils eine das Verhalten der dortigen Fahrzeuge beschreibende Kolonneninformation aus die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibenden Umfelddaten ermittelt wird, wobei jeder Fahrspur in Abhängigkeit wenigstens eines die zugehörige Kolonneninformation auswertenden Auswahlkriteriums ein Bewertungswert zugeordnet wird, wonach die am besten bewertete Fahrspur dem Fahrer als Empfehlung zur Anzeige gebracht wird und/oder bei automatischer Querführung des Kraftfahrzeugs als zu befahrende Fahrspur gewählt wird.To solve this problem, it is provided according to the invention in a method of the type mentioned that at least two, in particular all, lanes of the road each one describing the behavior of local vehicles column information from the environment of the motor vehicle descriptive environment data is determined, each lane depending at least one of the associated column information evaluating selection criterion is assigned an evaluation value, after which the best rated lane is brought to the driver as a recommendation for display and / or is selected in automatic lateral guidance of the motor vehicle as the driving lane.
Die Erfindung schlägt mithin vor, basierend auf Umfelddaten, insbesondere Sensordaten der Umfeldsensoren, beispielsweise Radarsensoren, Lasersensoren, Kameras und dergleichen, bzw. die Umfelddaten fusionierenden Umfeldmodellen und/oder Objektlisten rund um das Kraftfahrzeug für die einzelnen Fahrspuren, auf denen sich üblicherweise Kolonnen von Fahrzeugen bewegen, entscheidungsrelevante Eigenschaften dieser Kolonnen zu extrahieren, so dass letztlich Kolonneninformation entsteht, die für die Nutzung von Auswahlkriterien bezüglich einer Fahrspur geeignete Kolonnendaten enthält. Bevorzugt werden bei der Ableitung der Kolonneninformation aus den Umfelddaten, also der Akkumulation von Kolonnendaten, übliche statistische Vorgehensweisen, beispielsweise statistische Modelle, verwendet, die insbesondere auch den einzelnen Umfelddaten zugeordnete Unsicherheiten berücksichtigen und mithin Kolonneninformation hoher Qualität liefern. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn bezüglich bestimmten Fahrzeugen zugeordneter Umfelddaten auch deren Verlauf, beispielsweise ein Positionsverlauf und/oder ein Geschwindigkeitsverlauf und/oder ein Beschleunigungsverlauf, berücksichtigt werden, da dann für bestimmte Positionen auf den Fahrspuren bzw. Kolonnenspuren Kolonnendaten statistisch akkumuliert werden können.The invention therefore proposes, based on environmental data, in particular sensor data of environmental sensors, for example radar sensors, laser sensors, cameras and the like, or surrounding environment data fusing environment models and / or object lists around the motor vehicle for the individual lanes, which are usually columns of vehicles move to extract decision-relevant properties of these columns, so that ultimately column information is generated, which contains suitable column data for the use of selection criteria relating to a lane. In the derivation of the column information from the environment data, that is to say the accumulation of column data, it is preferred to use customary statistical procedures, for example statistical models, which in particular also take into account the uncertainties associated with the individual environment data and hence column information higher Deliver quality. It is particularly preferred in this context, if related to certain vehicles associated environment data and their course, for example, a position history and / or a speed profile and / or an acceleration curve, are taken into account, since then for certain positions on the lanes or column traces column data are accumulated statistically can.
Die Kolonneninformation wird durch Auswahlkriterien ausgewertet, so dass jeder Fahrspur letztlich ein Bewertungswert zugeordnet ist, der es erlaubt, die am besten bewertete Fahrspur zu bestimmen und dem Fahrer zu empfehlen bzw. an ein zur wenigstens teilweise automatischen Fahrzeugführung, konkret zur Querführung, ausgebildetes Fahrzeugsystem weiterzugeben.The column information is evaluated by selection criteria, so that each lane ultimately an evaluation value is assigned, which allows to determine the best rated lane and recommended to the driver or pass on to at least partially automatic vehicle guidance, specifically for lateral guidance, trained vehicle system ,
Die Auswahlkriterien bieten dabei die Möglichkeit, insbesondere bei einer Kombination mehrerer Auswahlkriterien, Fahrspurempfehlungen zu generieren, die an seitens des Fahrers vorhandene Erwartungen anknüpfen. Somit steigt der empfundene Fahrkomfort und der Fahrvorgang kann auf die individuellen Mobilitätswünsche angepasst werden. Ferner können die Auswahlkriterien sowohl bei manueller als auch bei wenigstens teilweise automatisierter Fahrt dazu beitragen, die Systemakzeptanz und das Wohlempfinden durch den Fahrer und die Insassen zu optimieren.The selection criteria offer the possibility, in particular with a combination of several selection criteria, of generating lane recommendations which are based on the driver's existing expectations. Thus, the perceived ride comfort increases and the driving process can be adapted to the individual mobility wishes. Further, the selection criteria of both manual and at least partially automated driving may help to optimize system acceptance and well-being by the driver and occupants.
Konkret kann als Kolonneninformation eine Durchschnittsgeschwindigkeit der Fahrzeuge und/oder eine Standardabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder ein mittlerer Positionsverlauf und/oder Geschwindigkeitsverlauf und/oder Beschleunigungsverlauf innerhalb der Kolonne und/oder wenigstens einen festgestellten Stillstand innerhalb der Kolonne beschreibende Stillstandsinformationen und/oder Abstände und/oder Zeitlücken zwischen den Fahrzeugen der Kolonne und/oder eine Zeit bis zu einer Kollision zwischen zwei Fahrzeugen der Kolonne ermittelt werden. Derartige Kolonneninformationen sind insbesondere auf im Folgenden noch näher beschriebene Auswahlkriterien abgestimmt, die auf die Sicherheit, den Komfort, die Energieeffizienz und/oder ein schnelles Reisen abgestimmt sind. Stillstandsinformationen können sich dabei beispielsweise auf eine mittlere Stillstandsdauer der Fahrzeuge der Kolonne beziehen, insbesondere bei einem Stau, aber auch auf eine Zahl der auf der Fahrspur durchschnittlich vorgenommenen Stop-and-Go-Manöver und dergleichen.Concretely, column information may be an average speed of the vehicles and / or a standard deviation of the average speed and / or an average position course and / or speed course and / or acceleration course within the column and / or at least one standstill information and / or distances that are described within the column and / or or time gaps between the vehicles of the column and / or a time to a collision between two vehicles of the column can be determined. Column information of this kind is coordinated in particular with the selection criteria described in more detail below, which are tailored to safety, comfort, energy efficiency and / or fast travel. Standstill information may relate, for example, to an average idle duration of the vehicles of the convoy, in particular in the event of a traffic jam, but also to a number of on-lane stop-and-go maneuvers and the like.
Wie bereits angedeutet wurde, ist es zweckmäßig, wenn die Kolonneninformation unter Nutzung eines in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannte Objekte mit Attributen enthaltenden Umfeldmodells ermittelt werden. Solche Umfeldmodelle sind im Stand der Technik bereits bekannt und sollen hier nicht im Detail näher dargelegt werden. Sie bieten den Vorteil einer kompakten, fusionierten Repräsentation der Umfelddaten und eignen sich daher besonders als Ausgangspunkt zur Ermittlung der Kolonneninformation. Dabei sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, dass die Zuordnung von Fahrzeugen zu Kolonnen beispielsweise aufgrund eines bekannten Verlaufs der Fahrspuren, der beispielsweise durch Kameras detektiert und/oder digitalen Kartendaten eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs entnommen werden kann, möglich ist; denkbar ist es jedoch auch, Fahrzeuge mit vergleichbaren Positionsverläufen gemeinsamen Kolonnen zuzuordnen und dergleichen.As already indicated, it is expedient for the column information to be determined by using an environment model containing attributes detected in the surroundings of the motor vehicle. Such environmental models are already known in the prior art and will not be detailed here in detail. They offer the advantage of a compact, fused representation of the environment data and are therefore particularly suitable as a starting point for determining the column information. It should be pointed out at this point that the assignment of vehicles to columns, for example, due to a known course of the lanes, which can be detected for example by cameras and / or digital map data of a navigation system of the motor vehicle, is possible; However, it is also conceivable to associate vehicles with comparable position profiles common columns and the like.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Kolonneninformation in Abhängigkeit von Sensordaten wenigstens eines Radarsensors ermittelt wird. Dabei ist der Radarsensor zweckmäßigerweise zur Erfassung von durch ein unmittelbar voranfahrendes Fahrzeug verdeckten weiteren voranfahrenden Fahrzeugen angeordnet, was entsprechend auch für eine seitliche oder hintere Anordnung von Radarsensoren gelten kann. Das Fahrerassistenzsystem kann also von der Fähigkeit der Radarsensoren profitieren, auch verdeckte vorausfahrende Fahrzeuge zu detektieren. Untersuchungen haben gezeigt, dass es bestimmte Anordnungen von Radarsensoren hervorragend erlauben, auch dem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug vorausfahrende oder anderweitig verdeckte Fahrzeuge zu erfassen. Werden beispielsweise bei einer Frequenz von 77 GHz arbeitende Radarsensoren verwendet, konnte gezeigt werden, dass durch Mehrfachreflektionen, insbesondere am Boden, Fahrzeuge detektiert werden können, auf die die Sicht grundsätzlich verdeckt ist. In bislang bekannten Systemen werden derartige Sensordaten verworfen, nicht jedoch in einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, nachdem der Radarsensor so optimiert ist, dass eine Kolonne auch dann möglichst komplett vermessen werden kann, wenn einzelne Fahrzeuge der Kolonnen verdeckt sind. Konkret kann vorgesehen sein, dass die Anordnung des Radarsensors in einem Optimierungsverfahren derart gewählt wird, dass er möglichst tief an der Karosserie unter Einhaltung einer maximal zulässigen Störung durch Nahbereichsbodenreflektion angeordnet ist. Neben entsprechend angeordneten Radarsensoren können verdeckte Objekte auch durch Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation erfasst werden, wenn diese beispielsweise ihre Position und/oder Geschwindigkeit und/oder weitere Informationen an andere Kraftfahrzeuge übersenden.A particularly advantageous embodiment of the present invention provides that the column information is determined as a function of sensor data of at least one radar sensor. In this case, the radar sensor is expediently arranged for detecting further preceding vehicles which are covered by a directly preceding vehicle, which may also apply correspondingly to a lateral or rear arrangement of radar sensors. The driver assistance system can therefore benefit from the ability of the radar sensors to detect even hidden vehicles ahead. Investigations have shown that certain arrangements of radar sensors make it extremely well possible to detect vehicles that drive ahead or otherwise cover the immediately preceding vehicle. If, for example, radar sensors operating at a frequency of 77 GHz are used, it has been shown that multiple reflections, in particular on the ground, can be used to detect vehicles on which the view is basically obscured. In previously known systems such sensor data are rejected, but not in such an embodiment of the method according to the invention, after the radar sensor is optimized so that a column can be measured as completely as possible even if individual vehicles of the columns are covered. Specifically, it can be provided that the arrangement of the radar sensor is selected in an optimization process such that it is arranged as deep as possible on the body while maintaining a maximum permissible interference by near-field ground reflection. In addition to correspondingly arranged radar sensors, hidden objects can also be detected by motor vehicle-to-vehicle communication if, for example, they transmit their position and / or speed and / or further information to other motor vehicles.
Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist, alle einer Fahrtrichtung zugeordneten Fahrspuren einer Straße zu erfassen und zu bewerten. Denkbar sind jedoch auch Ausgestaltungen, in denen nur die aktuelle vom Kraftfahrzeug befahrene Fahrspur und die unmittelbar benachbarten Fahrspuren ausgewertet werden.It should also be noted at this point that it is preferred within the scope of the invention to detect and evaluate all lanes of a road assigned to a direction of travel. However, they are conceivable also embodiments in which only the current lane traveled by the motor vehicle and the immediately adjacent lanes are evaluated.
Wie bereits dargelegt wurde, sind eine Vielzahl von Auswahlkriterien denkbar, die bevorzugt auch kumulativ eingesetzt werden können. So sieht eine erste Ausgestaltung eines Auswahlkriteriums vor, dass als ein Auswahlkriterium die Fahrspuren nach ihrer dort gefahrenen Durchschnittsgeschwindigkeit bewertet werden, wobei höhere Geschwindigkeiten zu einer höheren Bewertung führen. Auf diese Weise kann ein Auswahlkriterium für den schnellsten Fahrstreifen geschaffen werden, so dass eine diesbezügliche Empfehlung gegeben werden kann.As already stated, a large number of selection criteria are conceivable, which can preferably also be used cumulatively. Thus, a first embodiment of a selection criterion provides that, as a selection criterion, the lanes are evaluated according to their average speed driven there, with higher speeds leading to a higher rating. In this way, a selection criterion for the fastest lane can be created, so that a recommendation can be given in this regard.
Als eine zweite Art von Auswahlkriterium kann vorgesehen sein, dass die Fahrspuren nach der Energieeffizienz des Kraftfahrzeugs auf der Fahrspur bewertet werden, wobei höhere Energieeffizienzen zu einer höheren Bewertung führen. Verfolgt also der Fahrer das Ziel, die Fahrspur zu wählen, in der er sich möglichst energieeffizient bewegen kann, kann ein entsprechendes Auswahlkriterium benutzt werden. Dabei kann konkret vorgesehen sein, dass zur Ermittlung der Energieeffizienzen ein den Verbrauch des Kraftfahrzeugs beschreibendes Rechenmodell für durch die Kolonneninformation abgebildete Fahrmanöver verwendet wird. Es kann mithin vorgesehen sein, dass fahrzeugspezifische Modelle über den Verbrauch bei Beschleunigungs-, Verzögerungs- und Stop-and-Go-Manövern verwendet werden, wobei die entsprechend akkumulierten Größen in der Kolonneninformation herangezogen werden, um das Auftreten entsprechender Fahrmanöver auf einer Fahrspur feststellen zu können. Weist beispielsweise die Kolonneninformation einen Beschleunigungsverlauf und/oder einen Geschwindigkeitsverlauf entlang der Fahrspuren auf, ergeben sich hierdurch typische Fahrmanöver, die entsprechend unter Verwendung des Rechenmodells zur Ermittlung einer Energieeffizienz ausgewertet werden können.As a second type of selection criterion it can be provided that the lanes are evaluated according to the energy efficiency of the motor vehicle on the lane, with higher energy efficiencies leading to a higher rating. Thus, if the driver pursues the goal of choosing the lane in which he can move as energy-efficiently as possible, a corresponding selection criterion can be used. In this case, it can be concretely provided that a calculation model describing the consumption of the motor vehicle for driving maneuvers represented by the column information is used to determine the energy efficiencies. It can thus be provided that vehicle-specific models are used on the consumption in acceleration, deceleration and stop-and-go maneuvers, with the corresponding accumulated variables in the column information are used to determine the occurrence of corresponding maneuvers on a lane can. If, for example, the column information has an acceleration course and / or a speed course along the lanes, this results in typical driving maneuvers that can be evaluated correspondingly using the calculation model for determining energy efficiency.
In bevorzugter weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass im Rahmen einer dritten Art von Auswahlkriterium für jede Fahrspur aus der Kolonneninformation eine den Fahrkomfort auf der Fahrspur beschreibende Komfortgröße bestimmt wird, die insbesondere bei häufigen und/oder starken Beschleunigungs- und Bremsvorgängen und/oder häufigen Stop-and-Go-Vorgängen auf der Fahrspur erniedrigt wird, wobei die Fahrspuren nach ihrer Komfortgröße bewertet werden. Die Komfortgröße entspricht mithin einer Art „Stressfaktor”, der dann zur Auswahl der Fahrspur dienen kann, die die entspannteste und damit komfortabelste Fahrzeugführung erlaubt. Indikatoren hierfür sind häufige und/oder starke Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsvorgänge sowie häufiges Stop-and-Go. Entsprechend kann wiederum ein Geschwindigkeitsverlauf und/oder Beschleunigungsverlauf entlang der Fahrspur ausgewertet werden, doch auch die genannten Stillstandsinformationen und/oder eine Standardabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit können als Kolonneninformation relevant sein.In a further preferred embodiment, it can be provided that within the framework of a third type of selection criterion for each lane from the column information, a comfort variable describing the driving comfort on the lane is determined, which is particularly frequent and / or strong acceleration and braking operations and / or frequent stop -and-go operations on the lane is decreased, the lanes are rated according to their comfort size. The comfort size thus corresponds to a kind of "stress factor", which can then be used to select the lane that allows the most relaxed and thus most comfortable vehicle guidance. Indicators for this are frequent and / or strong acceleration and / or deceleration processes as well as frequent stop-and-go. Correspondingly, in turn, a speed profile and / or acceleration profile along the lane can be evaluated, but also the aforementioned standstill information and / or a standard deviation of the average speed can be relevant as column information.
Eine vierte, im Rahmen der vorliegenden Erfindung nutzbare Art von Auswahlkriterium sieht vor, dass die Fahrspuren nach ihrer Fahrsicherheit bewertet werden, wobei sicherere Fahrspuren höher bewertet werden. Dabei sieht eine konkrete Ausgestaltung vor, dass ein auf die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen zwischen Fahrzeugen der Kolonne bezogener Sicherheitswert ermittelt wird, insbesondere unter Berücksichtigung von in der Kolonneninformation enthaltenen Abständen und/oder Zeitlücken und/oder Geschwindigkeiten und/oder Zeiten bis zu einer Kollision und/oder einer aktuellen Witterungsbedingung. So kann beispielsweise aus den Abständen bzw. Zeitlücken in Abhängigkeit der gefahrenen Geschwindigkeiten und eventuell einer Berücksichtigung der aktuellen Witterung ein Sicherheitswert, beispielsweise die Wahrscheinlichkeit eines Auffahrunfalls, berechnet werden, so dass eine Fahrspurempfehlung für die wahrscheinlich sicherste Kolonne generiert werden kann.A fourth type of selection criterion that can be used in the context of the present invention provides that the lanes are evaluated for their driving safety, whereby safer lanes are rated higher. In this case, a concrete embodiment provides that a safety value relating to the probability of collisions between vehicles of the column is determined, in particular taking account of distances and / or time gaps and / or speeds and / or times up to a collision contained in the column information and / or or a current weather condition. Thus, for example, from the distances or time gaps as a function of the speeds traveled and possibly taking into account the current weather, a safety value, for example, the probability of a collision, be calculated so that a lane recommendation for the probably safest column can be generated.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass bei mehreren Auswahlkriterien diese gewichtet berücksichtigt werden. Durch Regeln und eine gewichtete Kombination der verschiedenen Auswahlkriterien kann eine Fahrspurempfehlung generiert werden, welche insbesondere auf den Fahrer individualisiert den besten Kompromiss darstellt.A particularly advantageous embodiment of the present invention provides that, in the case of several selection criteria, these are weighted into account. By rules and a weighted combination of the various selection criteria, a lane recommendation can be generated which represents the best compromise, in particular individualized to the driver.
Mithin sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vor, dass wenigstens ein Auswahlkriterium und/oder wenigstens eine Gewichtung eines Auswahlkriteriums abhängig von einer Fahrereingabe und/oder einem den Fahrer beschreibenden Fahrerdatum gewählt wird. Es ist mithin zum einen denkbar, dass einem Fahrer eine Eingabe ermöglicht wird, die die anzuwendenden Auswahlkriterien und/oder deren Gewichtung bestimmt. Möchte der Fahrer beispielsweise aktuell möglichst komfortabel und sicher fahren, können die entsprechenden Auswahlkriterien höher gewichtet und/oder ausschließlich herangezogen werden, während andere Kriterien ausgeschlossen und/oder geringer gewichtet werden, beispielsweise ein auf ein möglichst schnelles Erreichen des Ziel bezogenes Auswahlkriterium. Auf diese Weise wird eine individuelle Fahrer-Vorgabe der Auswahlkriterien realisiert, welche sich auch als äußerst zweckmäßig erweist, wenn ein das Kraftfahrzeug bezüglich der Querführung automatisch steuerndes Fahrzeugsystem vorliegt, da die Akzeptanz solcher wenigstens teilweise automatisch das Kraftfahrzeug führender Fahrzeugsysteme somit erhöht werden kann, da das Fahrverhalten die individuellen Vorstellungen zur Fahrspurwahl des Fahrers widerspiegelt. Zur Fahrereingabe können Bedienelement und/oder Anzeigevorrichtungen des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, wobei sich insbesondere eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Bordcomputer) anbietet. Beispielsweise kann es darauf über Regler möglich sein, Gewichtungen von Auswahlkriterien festzulegen und dergleichen.Thus, an expedient embodiment of the present invention provides that at least one selection criterion and / or at least one weighting of a selection criterion is selected as a function of a driver input and / or a driver's date describing the driver. It is therefore conceivable, firstly, that a driver is given an input which determines the selection criteria to be used and / or their weighting. For example, if the driver currently wishes to drive as comfortably and safely as possible, the corresponding selection criteria can be weighted higher and / or used exclusively while other criteria are excluded and / or weighted less, for example a selection criterion related to achieving the destination as quickly as possible. In this way, an individual driver specification of the selection criteria is realized, which also proves to be extremely useful when a motor vehicle with respect to the lateral guidance automatically controlling vehicle system is present, since the acceptance of such at least partially automatically the motor vehicle leading vehicle systems thus can be increased because the driving behavior reflects the individual ideas for the lane choice of the driver. For driver input control element and / or display devices of the motor vehicle can be used, in particular, a man-machine interface (on-board computer) offers. For example, it may be possible via controllers to set weightings of selection criteria and the like.
Neben einer fahrerseitigen Wahl von Auswahlkriterien bzw. deren Gewichtung kann eine Individualisierung der Fahrspurwahl auch aus anderen vorliegenden Fahrerdaten abgeleitet werden. Wählt der Fahrer beispielsweise einen sportlichen Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs, ist davon auszugehen, dass er eher schnell zum Ziel kommen möchte; wählt der Fahrer einen Komfortbetriebsmodus des Kraftfahrzeugs, ist eher ein Wert auf komfortable Auswahlkriterien zu legen. Zweckmäßigerweise ist es auch denkbar, die Nutzung von Auswahlkriterien und/oder deren Gewichtung abhängig von einer Analyse des Fahrverhaltens des Fahrers zu wählen. Solche Analysen bezüglich des Fahrers sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt und können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung gewinnbringend eingesetzt werden. Hält beispielsweise ein Fahrer einen äußerst großen Abstand zu voranfahrenden Fahrzeugen, kann von einem hohen Sicherheitsbedürfnis ausgegangen werden; fährt ein Fahrer häufig hohe Geschwindigkeiten, kann gefolgert werden, dass er schnell zum Ziel gelangen möchte und dergleichen. Selbstverständlich kann auch bei Nutzung solcher Fahrerdaten zusätzlich die Möglichkeit einer individuellen Einstellung durch den Fahrer anhand einer Fahrereingabe bereitgestellt werden, nachdem teilweise Fahrer von ihrer aktuellen Stimmung abhängige Wünsche haben. Diesbezüglich kann als Fahrerdatum im Übrigen auch eine die Müdigkeit und/oder Aufmerksamkeit des Fahrers beschreibende Information genutzt werden, so dass die Fahrspurwahl und somit die Fahrbelastung auch an die momentane Fitness/Konstitution des Fahrers angepasst werden kann. Systeme zur Müdigkeits- und/oder Aufmerksamkeitserkennung sind im Stand der Technik bereits bekannt.In addition to a driver-side selection of selection criteria or their weighting, an individualization of the lane choice can also be derived from other available driver data. If, for example, the driver chooses a sporty mode of operation of the motor vehicle, it can be assumed that he would like to reach his destination rather quickly; if the driver selects a comfort mode of operation of the motor vehicle, it is more important to set comfortable selection criteria. Conveniently, it is also conceivable to select the use of selection criteria and / or their weighting depending on an analysis of the driving behavior of the driver. Such analyzes with respect to the driver are basically known in the prior art and can also be used profitably in the context of the present invention. If, for example, a driver has a very large distance from preceding vehicles, a high level of security needs can be assumed; If a driver frequently drives at high speeds, it can be concluded that he would like to reach the finish quickly and the like. Of course, even with the use of such driver data additionally the possibility of an individual adjustment by the driver based on a driver input can be provided, after some drivers have dependent on their current mood wishes. In this regard, a driver's tiredness and / or attention can also be used as the driver's date, so that the lane choice and thus the driving load can also be adapted to the current fitness / constitution of the driver. Fatigue and / or attention detection systems are already known in the art.
Die Erfindung ermöglicht auch die Nutzung weiterer Regeln und/oder Kriterien, was die Auswahl der zu empfehlenden bzw. nutzenden Fahrspur angeht. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei der Bewertung der Fahrspuren ferner ein Navigationskriterium berücksichtigt wird, wobei eine zur weiteren Routenführung des Kraftfahrzeugs besser geeignete Fahrspur höher bewertet wird. Steht beispielsweise aufgrund der geplanten Routenführung, wie sie durch ein Navigationssystem vorgenommen wird, ein Fahrspurwechsel an, kann dies über Regeln bei der Fahrspurempfehlung berücksichtigt werden, damit die Routenführung bestmöglich durch die Fahrspurempfehlung unterstützt wird. Wird das Kraftfahrzeug in einem Beispiel auf einer Autobahn betrieben und sieht die Routenführung vor, dass in kürze eine Ausfahrt genommen werden soll, kann eine möglichst rechte Fahrspur besonders hoch bewertet werden, wobei es gegebenenfalls auch möglich ist, zu einem bestimmten Zeitpunkt sicherzustellen, dass zwangsläufig diese Fahrspur gewählt wird.The invention also makes it possible to use further rules and / or criteria as far as the selection of the lane to be recommended or used is concerned. For example, it may be provided that a navigation criterion is also taken into account in the evaluation of the lanes, with a lane which is more suitable for further route guidance of the motor vehicle being rated higher. If, for example, a lane change is due to the planned route guidance, as is done by a navigation system, this can be taken into account via rules for the lane recommendation, so that the route guidance is best supported by the lane recommendation. If the motor vehicle is operated in an example on a motorway and the route guidance provides that an exit is to be taken shortly, a lane on the right-hand side can be rated particularly high, whereby it may also be possible to ensure at a certain point in time that this is inevitable this lane is chosen.
Weitere zusätzliche Regeln oder Kriterien bei der Fahrspurempfehlung können sich auch auf geltende Gesetze beziehen, beispielsweise ein Rechtsfahrgebot und dergleichen. Legt mithin keine Stausituation vor, was ebenso detektiert werden kann, ist es denkbar, bei Rechtsverkehr mehr nach rechts gelegene Fahrspuren grundsätzlich höher zu bewerten und dergleichen.Other additional rules or criteria for lane recommendation may also refer to applicable laws, such as a legal driving requirement and the like. Thus sets no congestion situation, which can be detected as well, it is conceivable to judge in right-hand driving more lanes to the right generally higher and the like.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung bei der Wahl einer Fahrspur einer mehrspurigen Straße mit einem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuergerät. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem mithin auch die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.In addition to the method, the invention also relates to a motor vehicle, comprising a driver assistance system for assisting in the selection of a traffic lane of a multi-lane road with a control device designed for carrying out the method according to the invention. All statements relating to the method according to the invention can be analogously transferred to the motor vehicle according to the invention, with which therefore also the already mentioned advantages can be obtained.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Showing:
In einem Schritt S1 werden die im Umfeldmodell abgelegten Umfelddaten nun genutzt, um für jede der aktuellen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnete Fahrspur der aktuell befahrenen Straße eine Kolonneninformation zu ermitteln, die das Verhalten der dortigen Fahrzeuge beschreibt. Das bedeutet, andere, in derselben Richtung wie das eigene Kraftfahrzeug bewegte Fahrzeuge werden, beispielsweise anhand eines aus digitalen Kartendaten bekannten Fahrspurverlaufs und/oder durch Vergleich ihrer Positionsverläufe, Fahrspuren und somit Kolonnen auf diesen Fahrspuren zugeordnet. Die somit erhaltenen Daten werden statistisch ausgewertet, um Kenngrößen der jeweiligen Kolonnen, die Kolonneninformation, abzuleiten. Vorliegend wird beispielsweise eine Durchschnittsgeschwindigkeit sowie die Standardabweichung dieser Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt. Weitere Kolonnendaten der Kolonneninformation, die vorliegend in Schritt S1 bestimmt werden, sind ein mittlerer Positionsverlauf, ein mittlerer Geschwindigkeitsverlauf und ein mittlerer Beschleunigungsverlauf innerhalb der Kolonne.In a step S1, the environmental data stored in the environment model is now used to determine for each of the current direction of travel of the motor vehicle assigned lane of the currently traveled road column information describing the behavior of the local vehicles. This means that other vehicles moving in the same direction as one's own motor vehicle are assigned lanes and thus columns on these lanes, for example on the basis of a lane course known from digital map data and / or by comparing their position profiles. The data thus obtained are statistically evaluated to derive characteristics of the respective columns, the column information. In the present case, for example, an average speed and the standard deviation of this average speed are determined. Further column data of the column information, which in the present case are determined in step S1, are a mean position course, a mean speed course and a mean acceleration course within the column.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass aufgrund der vorhandenen zeitlichen Verläufe dieser Orts- und Dynamikdaten im Umfeldmodell eine Akkumulation von Daten einzelner Fahrzeuge stattfindet, nachdem bestimmte Abschnitte der Fahrspur durch mehrere oder gar alle Fahrzeuge der Kolonne bereits überfahren wurden und mithin ein mittlerer räumlicher Kolonnenverlauf schlussgefolgert werden kann, dem örtlich zugeordnet auch mittlere Geschwindigkeiten und mittlere Beschleunigungen zugeordnet werden können, so dass ein Geschwindigkeitsverlauf und ein Beschleunigungsverlauf entlang der Kolonnenspur entstehen.In this context, it should be noted that due to the existing time courses of these location and dynamic data in the environment model, an accumulation of data of individual vehicles takes place after certain sections of the lane have been run over by several or even all vehicles of the column and thus a mean spatial column course can be inferred, can be assigned to the spatially associated also medium speeds and mean accelerations, so that a speed course and an acceleration course along the column track arise.
Einen weiteren Anteil der Kolonneninformation bilden Stillstandsinformationen, vorliegend die durchschnittliche Dauer von Stillstandsphasen, in denen sich ein Fahrzeug der Kolonne nicht bewegt, und eine Zahl von Stillstandsphasen, mithin Stop-and-Go-Vorgängen, die jedes Fahrzeug der Kolonne im Durchschnitt entlang der Fahrspur bzw. dem erfassten Bereich durchführt. Diese Informationen folgen aus den zeitlichen Verläufen für die einzelnen Fahrzeuge.Another part of the column information is standstill information, in this case the average duration of standstill phases in which a vehicle of the column does not move, and a number of standstill phases, thus stop-and-go operations, which average each vehicle of the column along the lane or the detected area. This information follows from the time histories for the individual vehicles.
Schließlich enthält die Kolonneninformation als Kolonnendaten auch Abstände und/oder Zeitlücken zwischen den Fahrzeugen der Kolonne sowie eine Zeit bis zu einer Kollision (Time-To-Collision – TTC) zwischen zwei Fahrzeugen der Kolonne. Auch hier können durch Verwendung statistischer Methoden akkumulierte Werte ermittelt werden.Finally, the column information contains as column data also intervals and / or time gaps between the vehicles of the column and a time to a collision (time-to-collision - TTC) between two vehicles of the column. Here, too, accumulated values can be determined by using statistical methods.
Nachdem auf diese Weise die Kolonneninformation erhalten wurde, werden in einem Schritt S2 Auswahlkriterien
Das Auswahlkriterium
Das Auswahlkriterium
Das Auswahlkriterium
Im Schritt S2 sind auch weitere Kriterien/Regeln denkbar, beispielsweise, um die Bewertung der Fahrspuren von einer Gesetzeslage oder dergleichen abhängig zu machen.In step S2, further criteria / rules are also conceivable, for example in order to make the evaluation of the lanes dependent on a legal situation or the like.
In einem Schritt S3 werden die Ergebnisse der Kriterien
Ergebnis des Schrittes S3 ist dann eine am besten bewertete Fahrspur, die den besten Kompromiss zwischen den gewollten Kriterien darstellt. Nachdem die individuellen Vorstellungen des Fahrers in den Auswahlkriterien
Die am besten bewertete Fahrspur kann in einem Schritt S4 an einer Anzeigevorrichtung des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden, beispielsweise an einem Mensch-Maschine-Interface, einem Head-Up-Display, einer Instrumententafel oder dergleichen. Wird das Kraftfahrzeug im Hinblick auf die Querführung automatisch betrieben, ist es in einem Schritt S5 auch möglich, dass das zur automatischen Querführung des Kraftfahrzeugs ausgebildete Fahrzeugsystem die Spurempfehlung übermittelt bekommt und entsprechend die am besten bewertete Fahrspur auswählt.The best rated lane may be output at a display device of the motor vehicle in a step S4, for example at a man-machine interface, a head-up display, an instrument panel or the like. If the motor vehicle is operated automatically with regard to the transverse guidance, it is also possible in a step S5 that the vehicle system designed for automatic lateral guidance of the motor vehicle receives the lane recommendation and accordingly selects the best rated lane.
Die Ausgabe der am besten bewerteten Fahrspur in Schritt S4 kann im Übrigen auch weitere Informationen enthalten, die die Entscheidung für den Fahrer motivieren, insbesondere dann, wenn die Entscheidung stark durch das Navigationskriterium
Auf der linken Fahrspur
Auf der rechten Fahrspur
Abhängig von den individuellen Vorliegen des Fahrers sind nun verschiedene Ergebnisse für die am besten bewerteste Fahrspur möglich. Möchte der Fahrer energieeffizient und entspannt, das heißt komfortabel, fahren, sind also beispielsweise die Kriterien
Möchte der Fahrer des Kraftfahrzeugs
Ist der Fahrer (gegebenenfalls neben einer komfortablen Fahrweise) sehr auf die Sicherheit bedacht, bietet sich vorliegend nach dem Kriterium
Das Steuergerät
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Legal Events
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