DE102015110969A1

DE102015110969A1 - Verfahren zum Ausgeben eines einen Spurwechsel eines Kraftfahrzeugs betreffenden Fahrhinweises, Steuereinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015110969A1
Application number: DE102015110969.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Suhre
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben eines Fahrhinweises, bei welchem während ein Kraftfahrzeug (1) auf einer ersten Fahrspur (13) einer Fahrbahn (12) mit zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) bewegt wird, mittels einer Steuereinrichtung (8) Sensordaten von einem Umfeldsensor (3) empfangen werden, anhand der Sensordaten Nahverkehrsflussdaten, welchen einen jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) in einem vorbestimmten Erfassungsbereich (19) des Umfeldsensors (3) beschreiben, bestimmt werden, und der Fahrhinweis in Abhängigkeit von den Nahverkehrsflussdaten ausgegeben wird, wobei der Fahrhinweis einen Spurwechsel des Kraftfahrzeugs (1) von der ersten Fahrspur (13) auf eine zweite der zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) betrifft, wobei mittels der Steuereinrichtung (8) Verkehrsdaten empfangen werden, anhand der Verkehrsdaten Fernverkehrsflussdaten bestimmt werden, welche den jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) außerhalb des Erfassungsbereichs (19) des Umfeldsensors (3) beschreiben und der Fahrhinweis zusätzlich in Abhängigkeit von den Fernverkehrsflussdaten ausgegeben wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben eines Fahrhinweises, bei welchem, während das Kraftfahrzeug auf einer ersten Fahrspur einer Fahrbahn mit zumindest zwei Fahrspuren bewegt wird, mittels einer Steuereinrichtung Sensordaten von einem Umfeldsensor empfangen werden, anhand der Sensordaten Nahverkehrsflussdaten, welche einen jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren in einem vorbestimmten Erfassungsbereich des Umfeldsensors beschreiben, bestimmt werden und der Fahrhinweis in Abhängigkeit von den Nahverkehrsflussdaten ausgegeben wird, wobei der Fahrhinweis einen Spurwechsel des Kraftfahrzeugs von der ersten Fahrspur auf eine zweite der zumindest zwei Fahrspuren betrifft. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem mit einer solchen Steuereinrichtung. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem.
Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf die Ausgabe von Fahrhinweisen an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs. Hierzu sind aus dem Stand der Technik Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche dazu dienen, den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Diese Fahrerassistenzsysteme umfassen üblicherweise Umfeldsensoren, mit denen ein Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Beispielsweise können Objekte beziehungsweise Hindernisse in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs mit Hilfe der Umfeldsensoren erkannt werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass an den Fahrer ein entsprechender Fahrhinweis ausgegeben wird, falls eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt droht. Dieser Fahrhinweis kann beispielsweise optisch, akustisch und/oder haptisch ausgegeben werden. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise Fahrerassistenzsysteme bekannt, die als Einparkhilfen, Systeme zur Totwinkelüberwachung, Abstandsregeltempomaten, Spurwechselassistenten oder dergleichen ausgebildet sind.
Insbesondere, wenn sich das Kraftfahrzeug in einem Verkehrsstau befindet, können sogenannte Stauassistenten eingesetzt werden, die den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs in einer Stausituation unterstützen. Hierzu beschreibt die WO 2013/060530 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Stauassistenzsystems, bei dem eine Entlastungsphase während einer autonomen Fahrt in einer Stausituation optimal verlängert wird. Hierbei wird das Kraftfahrzeug während der gesamten Stauphase bis hin zu einer Grenzgeschwindigkeit oder nach Auflösung des Staus vollständig automatisch bezüglich seiner Längs- und Querrichtung gefahren.
Weiterhin ist in der DE 10 2004 041 851 A1 ein Verfahren zur Onbord-Erfassung von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Bei diesem Verfahren werden von Umfeldsensoren erzeugte Daten verwendet, um fahrspurbezogene Verkehrsparameter zu ermitteln. Hierbei können für die eigene und die benachbarten Spuren Daten, wie beispielsweise Entfernungen und Geschwindigkeiten von Objekten, erfasst werden und nachfolgend eine Prognose der Verkehrsparameter für jede Fahrspur gesondert erfolgen. Dabei kann gerade bei mehrspurigem Verkehr die Entwicklung des Verkehrs auf den Nachbarspuren, wie beispielsweise ein sich anbahnender Stau auf einer Nachbarspur, zuverlässiger vorhergesagt werden und damit die Wahl der richtigen Spur nicht mehr der Intuition des Fahrers überlassen werden. Um den Abstand und die Relativgeschwindigkeit der Objekte erfassen zu können, werden bevorzugt Radarsensoren verwendet.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen Kraftfahrzeuge untereinander Daten mittels einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation austauschen. Hierzu beschreibt die DE 10 2009 027 535 A1 eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Einschervorgangs bei Fahrzeugen in eine Lücke. Die Vorrichtung umfasst Mittel zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs mit Bezug auf die das Fahrzeug umgebende Infrastruktur. Ferner weist die Vorrichtung eine Kontrolleinheit auf, um von mindestens einem Fremdfahrzeug und/oder einem Sender aus der das Fahrzeug umgebenden Infrastruktur Daten zu empfangen. Dabei ist die Kontrolleinheit dazu ausgelegt, auf der Grundlage der empfangenen Daten Informationen über eine Lücke für den Einschervorgang zu berechnen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie insbesondere in Stausituationen Fahrhinweise an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs ausgegeben werden können, mit denen dieser zuverlässiger unterstützt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Steuereinrichtung, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Ausgeben eines Fahrhinweises, insbesondere an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs. Hierbei werden, während das Kraftfahrzeug auf einer ersten Fahrspur einer Fahrbahn mit zumindest zwei Fahrspuren bewegt wird, mittels einer Steuereinrichtung Sensordaten von einem Umfeldsensor empfangen. Ferner werden anhand der Sensordaten Nahverkehrsflussdaten, welche einen jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren in einem vorbestimmten Erfassungsbereich des Umfeldsensors beschreiben, bestimmt. Zudem wird der Fahrhinweis in Abhängigkeit von den Nahverkehrsflussdaten ausgegeben, wobei der Fahrhinweis einen Spurwechsel des Kraftfahrzeugs von der ersten Fahrspur auf eine zweite der zumindest zwei Fahrspuren betrifft. Weiterhin ist es vorgesehen, dass mittels der Steuereinrichtung Verkehrsdaten empfangen werden, anhand der Verkehrsdaten Fernverkehrsflussdaten bestimmt werden, welche zumindest den jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren außerhalb des Erfassungsbereichs des Umfeldsensors beschreiben und der Fahrhinweis zusätzlich in Abhängigkeit von den Fernverkehrsflussdaten ausgegeben wird.
Das Verfahren kann dazu verwendet werden, einen Fahrhinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs auszugeben. Insbesondere kann das Verfahren eingesetzt werden, wenn sich das Kraftfahrzeug aktuell in einem Verkehrsstau befindet. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Umfeldsensor, mit dem ein Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Der Umfeldsensor weist einen Erfassungsbereich auf, in dem mit dem Umfeldsensor beispielsweise Objekte beziehungsweise Hindernisse erkannt werden können. Der Umfeldsensor kann beispielsweise ein Ultraschallsensor, ein Lidar-Sensor, ein Laserscanner, ein Radarsensor oder eine Kamera sein. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass an dem Kraftfahrzeug mehrere und gegebenenfalls unterschiedliche Umfeldsensoren angeordnet sind. Wenn das Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn bewegt wird, die mindestens zwei Fahrspuren umfasst, können mit dem Umfeldsensor die übrigen Verkehrsteilnehmer erfasst werden. Eine solche Fahrbahn kann beispielsweise Teil einer Autobahn sein. Die Sensordaten, die mit dem Umfeldsensor bereitgestellt werden, werden an eine Steuereinrichtung übertragen. Eine derartige Steuereinrichtung kann beispielsweise einen entsprechenden Rechner, einen Mikroprozessor, einen digitalen Signalprozessor oder dergleichen umfassen. Die Steuereinrichtung kann insbesondere durch ein elektronisches Steuergerät des Kraftfahrzeugs gebildet sein. Anhand der Sensordaten kann dann die Steuereinrichtung einen Verkehrsfluss auf den jeweiligen Fahrspuren bestimmen. Der Verkehrsfluss beschreibt insbesondere die Anzahl der Fahrzeuge, die eine vorbestimmte Verkehrsfläche pro Zeiteinheit durchqueren. Hierzu können anhand der Sensordaten beispielsweise die jeweilige aktuelle Geschwindigkeit der Fahrzeuge und/oder ein Abstand zwischen den Fahrzeugen bestimmt werden. Mit der Steuereinrichtung werden Nahverkehrsflussdaten ausgegeben, die den Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren in dem Erfassungsbereich des Umfeldsensors beschreiben. Die Nahverkehrsflussdaten beschreiben also die Verkehrsflussdaten, die auf Grundlage der Sensordaten des Umfeldsensors bestimmt werden können. Anhand dieser Nahverkehrsflussdaten kann dann mit der Steuereinrichtung der Fahrhinweis an den Fahrer ausgegeben werden, wobei der Fahrhinweis den Spurwechsel von der ersten Fahrspur auf eine zweite der zumindest zwei Fahrspuren betrifft. Mit anderen Worten gibt der Fahrhinweis an, ob der Fahrer auf der Fahrspur, auf der er sich aktuell befindet, bleiben soll oder die Fahrspur wechseln soll.
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass mittels der Steuereinrichtung zusätzlich Verkehrsdaten empfangen werden, anhand der Verkehrsdaten Fernverkehrsflussdaten bestimmt werden, welche zumindest den jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren außerhalb des Erfassungsbereichs des Umfeldsensors beschreiben und der Fahrhinweis zusätzlich in Abhängigkeit von den Verkehrsflussdaten ausgegeben wird. Zusätzlich zu den Sensordaten, die von dem Umfeldsensor bereitgestellt werden, nutzt die Steuereinrichtung Verkehrsdaten, die von einer von dem Umfeldsensor verschiedenen Einrichtung bereitgestellt wird. Anhand dieser Verkehrsdaten kann dann die Steuereinrichtung die Fernverkehrsflussdaten bestimmen, welche den jeweiligen Verkehrsfluss auf den Fahrspuren außerhalb des Erfassungsbereichs des Umfeldsensors beschreiben. Somit kann der Verkehrsfluss außerhalb des Erfassungsbereichs des Umfeldsensors bestimmt werden. Damit kann insbesondere bestimmt werden, wie sich der Verkehrsfluss auf den jeweiligen Fahrspuren in einer vorbestimmten Entfernung zu dem Kraftfahrzeug verhält. Es kann grundsätzlich auch vorgesehen sein, dass anhand der Verkehrsdaten auch weitere Nahverkehrsflussdaten bestimmt werden, die dazu genutzt werden, die Nahverkehrsflussdaten, die anhand der Sensordaten bestimmt wurden, zu verifizieren oder zu plausibilisieren. Somit kann mit Hilfe der Steuereinrichtung der Fahrhinweis einerseits in Abhängigkeit von den Nahverkehrsflussdaten und zusätzlich in Abhängigkeit von den Fernverkehrsflussdaten ausgegeben werden. Dies ermöglicht es einerseits, den Verkehrsfluss in der direkten Umgebung des Kraftfahrzeugs zu berücksichtigen sowie, den Verkehrsfluss in einem vorbestimmten Abstand zum Kraftfahrzeug zu berücksichtigen. Somit kann ein zuverlässigerer Fahrhinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden.
Bevorzugt werden die Verkehrsdaten von einem weiteren Fahrzeug mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an die Steuereinrichtung übertragen, wobei die Verkehrsdaten eine aktuelle Geschwindigkeit und/oder eine aktuelle Position des weiteren Fahrzeugs beschreiben. Das weitere Fahrzeug kann sich ebenfalls auf einer der zumindest zwei Fahrspuren der Fahrbahn befinden. Hierbei befindet sich das weitere Fahrzeug insbesondere in dem Bereich, der mit dem Umfeldsensor nicht mehr erfasst werden kann. Das weitere Fahrzeug kann seine aktuelle Fahrgeschwindigkeit bestimmen und mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (Car-to-Car-Communication, Car2Car) an das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Steuereinrichtung übertragen. Dabei kann es insbesondere auch vorgesehen sein, dass zusätzlich zu der aktuellen Geschwindigkeit auch die aktuelle Position des weiteren Fahrzeugs an die Steuereinrichtung übermittelt wird. Insbesondere kann die aktuelle Position des weiteren Fahrzeugs die Fahrspur beschreiben, auf der sich das weitere Fahrzeug momentan befindet. Somit kann mit Hilfe der Steuereinrichtung überprüft werden, mit welcher Geschwindigkeit sich ein Kraftfahrzeug auf einer der Fahrspuren in einem bestimmten Abstand vor dem Kraftfahrzeug bewegt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das weitere Fahrzeug in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Verkehrsdaten von mehreren weiteren Fahrzeugen an die Steuereinrichtung übertragen werden. Aus diesen Verkehrsdaten kann dann die Steuereinrichtung die Fernverkehrsflussdaten bestimmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beschreiben die Verkehrsdaten, die von dem weiteren Fahrzeug an die Steuereinrichtung übertragen werden, zumindest einen von dem weiteren Fahrzeug zu einem vorhergehenden Zeitpunkt durchgeführten Spurwechsel. In dem weiteren Fahrzeug können während der Fahrt des weiteren Fahrzeugs die Informationen gespeichert werden, ob und zu welchem Zeitpunkt ein Spurwechsel von der ersten Spur auf die zumindest eine zweite Spur und umgekehrt erfolgt ist. Somit kann auf einfache Weise bestimmt werden, was die anderen Verkehrsteilnehmer beziehungsweise die weiteren Fahrzeuge auf den Fahrspuren machen. Aus den Verkehrsdaten kann beispielsweise abgeleitet werden, ob das weitere Fahrzeug infolge eines bereits durchgeführten Spurwechsels schneller bei der Fahrt auf der Fahrbahn vorankommt. Diese Informationen können bei dem Ausgeben des Fahrhinweises an den Fahrer berücksichtigt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Fahrhinweis zusätzlich in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird. Die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise anhand von Odometriedaten bestimmt werden. Beispielsweise können die Daten eines Geschwindigkeitssensors oder eines Sensors zur Messung der Radumdrehungszahlen herangezogen werden. Diese Geschwindigkeitsdaten können dann an die Steuereinrichtung übertragen werden. Somit kann beispielsweise die Steuereinrichtung auf einfache Weise vergleichen, ob die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner oder größer als die aktuelle Geschwindigkeit eines weiteren Fahrzeugs beziehungsweise eines weiteren Verkehrsteilnehmers ist. Insbesondere kann überprüft werden, ob die Geschwindigkeit eines weiteren Fahrzeugs auf der anderen Fahrspur höher ist oder nicht. Somit kann auf einfache Weise bestimmt werden, ob ein Spurwechsel sinnvoll ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung beschreiben die Verkehrsdaten, die an die Steuereinrichtung übertragen werden, einen Zustand der Fahrbahn. Die Verkehrsdaten können beispielsweise beschreiben, ob und an welcher Position sich eine Anzahl der Fahrspuren der Fahrbahn ändert. Hierzu können beispielsweise digitale Karten eines Navigationssystems herangezogen werden. In diesem Fall werden als die Verkehrsdaten Informationen aus der digitalen Karte an die Steuereinrichtung übertragen. Die Verkehrsdaten können auch aktuelle Informationen zur Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche, beispielsweise infolge von Witterungsverhältnissen, umfassen. Die Verkehrsdaten können auch Informationen zu Baustellen oder Straßensperrungen umfassen. Dies ermöglicht es, die Fernverkehrsflussdaten zuverlässig zu bestimmen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Verkehrsdaten von einer Verkehrserfassungseinrichtung, welche den jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren außerhalb des Erfassungsbereichs erfasst, an die Steuereinrichtung übertragen werden. Die Verkehrserfassungseinrichtung kann beispielsweise stationär angeordnet sein und dazu ausgelegt sein, den Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren zu messen. Dabei kann die stationäre Verkehrserfassungseinrichtung die Verkehrsdaten, die die Informationen zu dem Verkehrsfluss außerhalb des Erfassungsbereichs und die aktuelle Position der Verkehrserfassungseinrichtung umfassen können, an die Steuereinrichtung übertragen. Es kann grundsätzlich auch vorgesehen sein, dass die Verkehrserfassungseinrichtung mobil ist. Somit kann der Verkehrsfluss außerhalb des Erfassungsbereichs des Umfeldsensors zuverlässig erfasst werden und bei der Ausgabe des Fahrhinweises berücksichtigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden als die Verkehrsdaten Informationen über eine aktuelle Verkehrslage auf den zwei Fahrspuren von einer kraftfahrzeugexternen Einrichtung an die Steuereinrichtung übertragen. Hierzu können beispielsweise Verkehrsfunkdaten von einer externen Sendeeinrichtung an die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass diese über den sogenannten Traffic Message Channel (TMC) an die Steuereinrichtung übertragen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass diese Verkehrsdaten zunächst an ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs übertragen werden und von dort an die Steuereinrichtung übertragen werden. Somit kann die aktuelle Verkehrslage bei dem Ausgeben des Fahrhinweises berücksichtigt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mittels der Steuereinrichtung bestimmt wird, ob sich das Kraftfahrzeug aktuell in einem Verkehrsstau befindet, und die Steuereinrichtung den Fahrhinweis nur dann ausgibt, falls sich das Kraftfahrzeug in dem Verkehrsstau befindet. Anhand der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, der Nahverkehrsflussdaten und/oder der Fernverkehrsflussdaten kann ermittelt werden, ob sich das Kraftfahrzeug aktuell in einem Verkehrsstau befindet. Weiterhin kann beispielsweise zusätzlich überprüft werden, ob sich das Kraftfahrzeug aktuell auf einer Autobahn oder einer mehrspurigen Straße befindet. Hierzu können beispielsweise die Daten des Umfeldsensors und/oder Informationen von einer digitalen Karte herangezogen werden. Nur, falls sich das Kraftfahrzeug in dem Verkehrsstau befindet, kann das Verfahren durchgeführt und der Fahrhinweis an den Fahrer ausgegeben werden. Somit kann insbesondere erreicht werden, dass der Fahrer, der sich in einem Verkehrsstau befindet, schneller vorankommt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird anhand der Nahverkehrsflussdaten und der Fernverkehrsflussdaten ein jeweiliger Gesamtverkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren bestimmt, wobei der Fahrhinweis einen Hinweis zum Spurwechsel von der ersten auf die zweite der zumindest zwei Fahrspuren umfasst, falls der Gesamtverkehrsfluss auf der ersten Fahrspur geringer ist als auf der zweiten Fahrspur. Für den Fall, dass der Gesamtverkehrsfluss auf der ersten Fahrspur größer ist als auf der zweiten Fahrspur, kann der Fahrhinweis einen Hinweis umfassen, dass der Fahrer auf der ersten Fahrspur bleiben soll. Anhand der Nahverkehrsflussdaten und der Fernverkehrsflussdaten kann der Verkehrsfluss global in Form der jeweiligen Gesamtverkehrsflussdaten für die jeweiligen Fahrspuren bestimmt werden. Somit kann sowohl anhand der Nahverkehrsflussdaten als auch anhand der Fernverkehrsflussdaten überprüft werden, ob ein Spurwechsel sinnvoll ist, das heißt ob die Steuereinrichtung den Verkehrsfluss auf der zumindest einen zweiten Spur als günstiger beziehungsweise schneller bewertet.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Fahrhinweis mittels einer Ausgabeeinrichtung optisch, akustisch und/oder haptisch an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird. Der Fahrhinweis kann dem Fahrer beispielsweise optisch auf einem entsprechenden Anzeigeelement oder einem Bildschirm ausgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass dem Fahrer der Fahrhinweis akustisch über einen entsprechenden Lautsprecher ausgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrhinweis auch haptisch ausgegeben werden. Hierzu kann beispielsweise ein haptisches Signal an dem Lenkrad des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung beschreiben die Sensordaten eine aktuelle Geschwindigkeit und/oder eine Fahrtrichtung dem weiteren Fahrzeug in dem Erfassungsbereich und oder einen Abstand zwischen zwei weiteren Fahrzeugen in dem Erfassungsbereich. Anhand der aktuellen Fahrtrichtung des weiteren Fahrzeugs kann grundsätzlich überprüft werden, ob sich das weitere Fahrzeug in dem Gegenverkehr befindet oder nicht. Zur Auswertung der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise ein Mittelwert oder eine Varianz herangezogen werden. Zudem kann der Abstand zwischen zumindest zwei Fahrzeugen mit Hilfe des Umfeldsensors bestimmt werden. Hieraus kann insbesondere die Dichte des Verkehrs auf der zweiten Fahrspur bestimmt werden. Die Dichte des Verkehrs kann eine skalare Größe sein, die sich aus dem mittleren Abstand der Fahrzeuge auf einer Fahrspur berechnen lässt.
Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Kraftfahrzeugs gebildet sein.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem dazu ausgelegt ist, das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von dem Fahrhinweis zumindest semi-autonom zu manövrieren. Grundsätzlich kann von der Steuereinrichtung zusätzlich zu dem Fahrhinweis ein Steuersignal an eine Bremsanlage, eine Lenkung und/oder einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Somit kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem einen Spurwechsel automatisch in einer Stausituation durchführt.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung, das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 in schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem umfasst;
2 eine erste Verkehrssituation, bei der sich das Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn mit zwei Fahrspuren befindet;
3 eine zweite Verkehrssituation, bei der sich das Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn mit zwei Fahrspuren befindet; und
4 eine dritte Verkehrssituation, bei der sich das Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn befindet.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Das Fahrerassistenzsystem 2 ist insbesondere als sogenannter Stauassistent ausgebildet. Das Fahrerassistenzsystem 2 dient also insbesondere dazu, einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 in einem Verkehrsstau zu unterstützen.
Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst zumindest einen Umfeldsensor 3. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise das Fahrerassistenzsystem 2 vier Umfeldsensoren 3, die verteilt an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet sind. Die Umfeldsensoren 3 können beispielsweise einen Ultraschallsensor, einen Lidar-Sensor, einen Laserscanner, einen Radarsensor und/oder eine Kamera umfassen. Vorliegend ist ein Umfeldsensor 3 in einem Frontbereich 4 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Ein weiterer Umfeldsensor 3 ist in einem Heckbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Zudem sind zwei Umfeldsensoren 3 in jeweiligen Seitenbereichen 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Mit den Umfeldsensoren 3 kann ein Objekt in einem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden.
Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Steuereinrichtung 8, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät (ECU – Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs 1 gebildet ist. Die Steuereinrichtung 8 ist zur Datenübertragung mit den Umfeldsensoren 3 verbunden. Entsprechende Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Somit können von den jeweiligen Umfeldsensoren 3 Sensordaten, die den Umgebungsbereich 7 beschreiben, an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden.
Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Navigationseinrichtung 9, die ebenfalls zur Datenübertragung mit der Steuereinrichtung 8 verbunden ist. Die Navigationseinrichtung 9 kann einen Speicher umfassen, auf dem eine digitale Karte hinterlegt ist. Zudem kann die Navigationseinrichtung 9 einen Empfänger für ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem umfassen. Somit kann die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Hierbei kann gegebenenfalls ein Abgleich mit der digitalen Karte erfolgen. Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Empfangseinrichtung 10, mittels welcher Daten, insbesondere Verkehrsdaten, empfangen werden können. Insbesondere können die Daten über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation empfangen werden. Die Empfangseinrichtung 10 ist zudem mit der Steuereinrichtung 8 zur Datenübertragung verbunden. Ferner umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Ausgabeeinrichtung 11, mittels welcher ein Fahrhinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben werden kann.
2 zeigt das Kraftfahrzeug 1, das sich auf einer Fahrbahn 12 befindet, das eine erste Fahrspur 13 und eine zweite Fahrspur 14 umfasst. Vorliegend befindet sich das Kraftfahrzeug 1 auf der ersten Fahrspur 13 beziehungsweise der rechten Fahrspur. Auf der ersten Fahrspur 13 befindet sich vor dem Kraftfahrzeug 1 ein weiteres Fahrzeug 15. Zudem finden sich auf der zweiten Fahrspur 14 beziehungsweise auf der linken Fahrspur zwei weitere Fahrzeuge 15. Anhand der Sensordaten der jeweiligen Umfeldsensoren 3 kann die Steuereinrichtung 8 die jeweiligen aktuellen Geschwindigkeiten der weiteren Fahrzeuge 15 bestimmen. Zudem kann die Steuereinrichtung 8 die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 bestimmen. Hierzu können beispielsweise die Daten eines Geschwindigkeitssensors herangezogen werden. Die aktuellen Geschwindigkeiten der weiteren Fahrzeuge 15 sind vorliegend durch die Pfeile 16 gekennzeichnet. Die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 beziehungsweise des Ego-Fahrzeugs sind durch den Pfeil 17 gekennzeichnet.
Anhand der Sensordaten der Umfeldsensoren 3 kann die Steuereinrichtung 8 Nahverkehrsflussdaten bestimmen, welche den jeweiligen Verkehrsfluss auf den beiden Fahrspuren 13, 14 beschreibt. Für den vorliegenden Fall beziehungsweise die vorliegende Verkehrssituation ergibt sich, dass der Verkehrsfluss auf der zweiten Spur 14 höher ist als auf der ersten Spur 13. Dies wird dadurch abgeleitet, dass die mittlere Geschwindigkeit der weiteren Fahrzeuge 15 auf der zweiten Spur im Vergleich zur mittleren Geschwindigkeit der Fahrzeuge auf der ersten Spur 13 höher ist. Hierbei gibt die Steuereinrichtung 8 einen Fahrhinweis über die Ausgabeeinrichtung 11 aus, der umfasst, dass der Fahrer von der ersten Spur 13 auf die zweite Spur 14 wechseln soll. Dies ist vorliegend beispielhaft durch den Pfeil 18 veranschaulicht.
3 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in einer weiteren Verkehrssituation. Auch hier befindet sich das Kraftfahrzeug 1 auf einer Fahrbahn 12 mit zwei Fahrspuren 13, 14, wobei sich das Kraftfahrzeug 1 auf der ersten Fahrspur 13 befindet. Vorliegend ergibt sich der Fall, dass der Verkehrsfluss auf der zweiten Fahrspur 14 niedriger ist als auf der ersten Fahrspur 13. Auf der zweiten Fahrspur 14 ist die mittlere Dichte der weiteren Fahrzeuge höher und zudem ist die jeweilige Fahrgeschwindigkeit der weiteren Fahrzeuge 15 geringer. In diesem Fall gibt die Steuereinrichtung 8 beziehungsweise das Fahrerassistenzsystem 2 einen Fahrhinweis aus, der beinhaltet, dass der Fahrer weiter auf der ersten Spur 13 fahren soll. Dies ist vorliegend beispielhaft durch den Pfeil 18 veranschaulicht.
Gemäß den Verkehrssituationen, die in den 2 und 3 beschrieben sind. werden nur die Sensordaten der Umfeldsensoren 3 genutzt, um Nahverkehrsflussdaten zu bestimmen. Diese beschreiben den jeweiligen Verkehrsfluss auf den Fahrspuren 13, 14 in einem Erfassungsbereich 19 der Umfeldsensoren 3. Vorliegend ist es nun vorgesehen, dass mittels der Steuereinrichtung 8 zusätzlich zu den Sensordaten Verkehrsdaten empfangen werden. Anhand dieser Verkehrsdaten können dann mittels der Steuereinrichtung 8 Fernverkehrsflussdaten bestimmt werden, welche den Verkehrsfluss auf den Fahrspuren 13, 14, 20 außerhalb des Erfassungsbereichs 19 der Umfeldsensoren 3 beschreiben. Die Verkehrsdaten können beispielsweise von der Navigationseinrichtung 9 an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden. Die Verkehrsdaten können beispielsweise auf Grundlage der digitalen Karte bestimmt sein. Beispielsweise können die Verkehrsdaten eine Beschaffenheit der Fahrbahn 12 beschreiben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Fahrbahn 12 in dem Bereich 21 eine dritte Fahrspur 20 auf. Die Verkehrsdaten, die an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden, können diese Informationen beinhalten.
Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Verkehrsdaten von der Empfangseinrichtung 10 an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden. Hierzu kann die Empfangseinrichtung 10 Daten von einem weiteren Fahrzeug 15 mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eines der weiteren Fahrzeuge 15 eine Sendeeinrichtung 22, mit der Verkehrsdaten an die Empfangseinrichtung 10 und weiter an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden können. Diese Verkehrsdaten können beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit des weiteren Fahrzeugs 15 beschreiben. Zudem können die Verkehrsdaten die aktuelle Position des weiteren Fahrzeugs 15 beschreiben. Die Verkehrsdaten können auch eine Historie umfassen, wie viele Spurwechsel von dem weiteren Fahrzeug 15 bereits durchgeführt wurden und zu welchen Zeitpunkten diese Spurwechsel durchgeführt wurden.
Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass die Verkehrsdaten von einer Verkehrserfassungseinrichtung 23 an die Empfangseinrichtung 10 und somit an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden. Dabei kann die Datenübertragung beispielsweise mittels Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation erfolgen. Die Verkehrserfassungseinrichtung 23 kann insbesondere dazu ausgelegt sein, den Verkehrsfluss auf den Fahrspuren 13, 14, 20 außerhalb des Erfassungsbereichs 19 der Umfeldsensoren 3 zu erfassen.
Anhand der Nahverkehrsflussdaten, die anhand der Sensordaten bestimmt wurden, und der Fernverkehrsflussdaten, die anhand der empfangenen Verkehrsdaten bestimmt wurden, kann dann der Fahrhinweis an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben werden. Wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur die Nahverkehrsflussdaten berücksichtigt werden, ergibt sich für die erste Fahrspur 13 im Vergleich zur zweiten Fahrspur 14 eine höhere mittlere Geschwindigkeit. Wenn nun auch die Fernverkehrsflussdaten berücksichtigt werden, ergibt sich aus den Daten der digitalen Landkarte, dass in dem Bereich 21 zusätzlich die dritte Spur 20 vorhanden ist. Zudem kann anhand der Verkehrsdaten, die von der Verkehrserfassungseinrichtung 23 an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden, bestimmt werden, dass sich im Bereich der Verkehrserfassungseinrichtung 23 auf der zweiten Spur 14 und/oder der dritten Spur 20 im Vergleich zur ersten Spur 13 ein höherer Verkehrsfluss ergibt. Zudem kann anhand der Verkehrsdaten, die von dem weiteren Fahrzeug 15 an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden, bestimmt werden, dass das weitere Fahrzeug 15, das sich auf der zweiten Fahrspur 14 befindet, eine höhere Geschwindigkeit aufweist als das Kraftfahrzeug 1, das sich auf der ersten Fahrspur 13 befindet.
Anhand der Nahverkehrsflussdaten und der Fernverkehrsflussdaten kann ein Gesamtverkehrsfluss für die Fahrspuren 13, 14, 20 bestimmt werden und der Fahrhinweis basierend auf dem jeweiligen Gesamtfluss ausgegeben werden. Vorliegend wird ein Fahrhinweis ausgegeben, der beinhaltet, dass der Fahrer mit dem Kraftfahrzeug 1 von der ersten Spur 13 auf die zweite Spur 14 wechseln soll, da die zweite Fahrspur 14 einen höheren Gesamtverkehrsfluss aufweist. Dies ist durch den Pfeil 18 veranschaulicht.
Somit kann im Vergleich zu einem Fahrerassistenzsystem 2, bei dem nur die Nahverkehrsflussdaten, auf den Sensordaten der Umfeldsensoren 3 basierend, ein zuverlässigerer Fahrhinweis ausgegeben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2013/060530 A1 [0003]
DE 102004041851 A1 [0004]
DE 102009027535 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Ausgeben eines Fahrhinweises, bei welchem während ein Kraftfahrzeug (1) auf einer ersten Fahrspur (13) einer Fahrbahn (12) mit zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) bewegt wird, mittels einer Steuereinrichtung (8) Sensordaten von einem Umfeldsensor (3) empfangen werden, anhand der Sensordaten Nahverkehrsflussdaten, welchen einen jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) in einem vorbestimmten Erfassungsbereich (19) des Umfeldsensors (3) beschreiben, bestimmt werden, und der Fahrhinweis in Abhängigkeit von den Nahverkehrsflussdaten ausgegeben wird, wobei der Fahrhinweis einen Spurwechsel des Kraftfahrzeugs (1) von der ersten Fahrspur (13) auf eine zweite der zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) betrifft, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinrichtung (8) Verkehrsdaten empfangen werden, anhand der Verkehrsdaten Fernverkehrsflussdaten bestimmt werden, welche den jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) außerhalb des Erfassungsbereichs (19) des Umfeldsensors (3) beschreiben und der Fahrhinweis zusätzlich in Abhängigkeit von den Fernverkehrsflussdaten ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsdaten von einem weiteren Fahrzeug (15) mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an die Steuereinrichtung (8) übertragen werden, wobei die Verkehrsdaten eine aktuelle Geschwindigkeit und/oder eine aktuelle Position des weiteren Fahrzeugs (15) beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsdaten, die von dem weiteren Fahrzeug (15) an die Steuereinrichtung (8) übertragen werden, zumindest einen von dem weiteren Fahrzeug (15) zu einen vorhergehenden Zeitpunkt durchgeführten Spurwechsel beschreiben.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrhinweis zusätzlich in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsdaten, die an die Steuereinrichtung (8) übertragen werden, einen Zustand der Fahrbahn (12) beschreiben.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrsdaten von einer Verkehrserfassungseinrichtung (23), welche den jeweiligen Verkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) außerhalb des Erfassungsbereichs (19) erfasst, an die Steuereinrichtung (8) übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die Verkehrsdaten Informationen über eine aktuelle Verkehrslage auf den zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) von einer kraftfahrzeugexternen Einrichtung an die Steuereinrichtung (8) übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinrichtung (8) bestimmt wird, ob sich das Kraftfahrzeug (1) aktuell in einem Verkehrstau befindet, und die Steuereinrichtung den Fahrhinweis nur dann ausgeben wird, falls sich das Kraftfahrzeug (1) in dem Verkehrstau befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Nahverkehrsflussdaten und der Fernverkehrsflussdaten ein jeweiliger Gesamtverkehrsfluss auf den zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) bestimmt wird, wobei der Fahrhinweis einen Hinweis zum Spurwechsel von der ersten auf die zweite der zumindest zwei Fahrspuren (13, 14, 20) umfasst, falls der Gesamtverkehrsfluss auf der ersten Fahrspur (13) geringer ist als auf der zweiten Fahrspur (14).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrhinweis mittels einer Ausgabeeinrichtung (11) optisch, akustisch und/oder haptisch an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten eine aktuelle Geschwindigkeit und/oder eine Fahrtrichtung von dem weiteren Fahrzeug (15) in dem Erfassungsbereich (19) und/oder einen Abstand zwischen zwei weiteren Fahrzeugen (15) in dem Erfassungsbereich (19) beschreiben.
Steuereinrichtung (8) für ein Kraftfahrzeug (1), welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Steuereinrichtung (8) nach Anspruch 12.
Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (2) dazu ausgelegt ist, das Kraftfahrzeug (1) in Abhängigkeit von dem Fahrhinweis zumindest semi-autonom zu manövrieren.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 13 oder 14.