DE102016214096A1

DE102016214096A1 - Verfahren zur Steuerung eines zumindest teilautomatisierten Fahrens

Info

Publication number: DE102016214096A1
Application number: DE102016214096.5A
Authority: DE
Inventors: Alexander Augst
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01

Abstract

Verfahren und korrespondierende Steuervorrichtung zum zumindest teilautomatisierten Fahren eines Fahrzeugs, bei dem zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt und abhängig von einem ermittelten Parameter eine Unterstützung des Fahrers bei einem bestimmten Querführungsaktion oder einem bestimmten Manöver innerhalb zumindest einer ersten Manöverphase und/oder eine Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion oder eines bestimmten Manövers durch den Fahrer innerhalb zumindest einer zweiten Manöverphase durchgeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines zumindest teilautomatisierten Fahrens in einem Kraftfahrzeug, insbesondere betreffend eine Interaktion des Fahrers und des Fahrzeugs in zumindest einer Manöverphase.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise eine Spurführungs- bzw. Lenkunterstützung insbesondere mittels einer Lenkmoment-Unterstützung bekannt.
Dabei ist eine Orientierung des Fahrzeugs an den Spurenmarkierungen sowie an einem vorausfahrenden Fahrzeug bekannt. Beispielsweise ist ein unterstützter Folgemodus bekannt, bei dem das Fahrzeug der Trajektorie eines vorausfahrenden Fahrzeugs folgt.
Ferner ist die Berücksichtigung des vorausfahrenden Fahrzeugs bei einer Längsführung des Fahrzeugs (beispielsweise ACC) und der Fahrbahnmarkierungen bei einer Querführung des Fahrzeugs (beispielsweise Spurführungs- bzw. Lenkassistent) bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum teilautomatisierten Fahren, insbesondere betreffend eine Interaktion des Fahrers und des Fahrzeugs in zumindest einer Manöverphase aufzuzeigen oder zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
Faktisch kann bei den bekannten Assistenzsystemen eine oben genannte Unterstützung dennoch ungenügend oder nachteilig sein. Beispielsweise kann eine automatisierte Lenkunterstützung ausgeführt werden, die bei einem Überholvorgang die Bewegung des Fahrzeugs ohne Rücksicht auf einen (ebenfalls zu überholenden) Verkehrsteilnehmer vor dem vorausfahrenden Fahrzeug nimmt.
Auch kann das (auch nach außen sichtbare) Verhalten eines zumindest teilweise automatisiert fahrenden Fahrzeugs, insbesondere die Querführung des Fahrzeugs, einem durch einen menschlichen Fahrer gesteuerten Fahrzeug nicht ebenbürtig sein. Ein solches (größtenteils auf harten Kriterien basierendes) Verhalten kann für weitere Verkehrsteilnehmer schwer einschätzbar oder missverständlich wirken.
Spätestens mit einem höheren Automatisierungsgrad, z.B. bei einem teilweise automatisierten Fahren (TAF) oder bei einem hochautomatisierten Fahren (HAF) oder bei einem nahezu vollautomatisierten Fahren (VAF), wenn der Fahrer weiter aus der Verantwortung für die Führung des Fahrzeugs genommen wird, werden diese Nachteile nicht hinnehmbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass abhängig von einem Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug zumindest ein Parameter der Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder einer Verhinderung einer Ausführung eines bestimmten Querführungsmanövers in einer Manöverphase oder in mehreren Manöverphasen, insbesondere in der darauffolgenden Manöverphase, variiert wird.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Steuervorrichtung zum zumindest teilautomatisierten Fahren, bei dem ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt wird und bei dem abhängig von einem ermittelten Parameter

– eine Unterstützung des Fahrers bei einer bestimmten Querführungsaktion oder bei einem bestimmten Manöver innerhalb zumindest einer ersten Manöverphase und/oder
– eine Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion durch den Fahrer innerhalb zumindest einer zweiten Manöverphase

Gemäß der Erfindung ist unter dem Begriff „Hinderung“ nicht zwangsweise eine „Verhinderung“ des Manövers, sondern eine „überstimmbare Hinderung“ als eine entgegenwirkende Kraft (siehe Definitionen) gemeint. Damit soll der Fahrer verstehen, dass etwas ausdrücklich gegen seine bestimmte Aktion spricht und kann diese unterlassen. Lediglich in einem Extremfall kann mit der Hinderung eine Verhinderung derart gemeint sein, dass etwas ausdrücklich gegen den Willen des Fahrers ausgeführt wird.
Insbesondere ist dabei die zumindest eine erste Manöverphase eine andere Manöverphase als die zweite Manöverphase.
Insbesondere wird für eine oder mehrere bestimmte Manöverphasen zwischen einer solchen Unterstützung des Fahrers und einer solchen Hinderung des Fahrers entschieden.
Bei der Hinderung der Querführungsaktion kann es sich bevorzugt um ein vom Fahrer (notfalls) übersteuerbaren, bestimmten Gegenlenkmoment und/oder um eine Hinderung der Lenkraddrehung durch den Fahrer und/oder um eine Veränderung einer Lenkwinkelübersetzung für eine Manöverphase handeln.
Dabei kann ein Lenkmoment zur Hinderung der Querführungsaktion derart (insbesondere adaptiv) gewählt werden, dass eine Übersteuerung der Hinderung durch den Fahrer möglich wird. In einer Variante des Verfahrens kann es sich bei der Hinderung auch um eine (nicht durch den Fahrer übersteuerbare) Verhinderung handeln. Insbesondere kann sich die Hinderung, insbesondere die Verhinderung, auf einen bestimmten Winkelwert oder Winkelwertbereich beziehen bzw. diese beschränken. D.h. der Fahrer kann das Lenkrad (ohne eine starke Krafteinwirkung) lediglich bis zu einem bestimmten Winkelwert bedienen.
Bei einer bestimmten Querführungsaktion kann es sich bevorzugt um ein Lenken in eine bestimmte Richtung, insbesondere übersteigend einen bestimmten Winkelwert und/oder einen bestimmten Winkelbeschleunigungswert, handeln.
Dabei kann im Verfahren abhängig von der Situation vor dem Vordermann (z.B. eine mögliche Kollision zwischen dem Vordermann mit dem Vor-Vordemann in der nahen Zukunft, die im Verfahren als wahrscheinlich eingestuft wird) selektiv entschieden werden, in bestimmten Manöverphasen oder Zeitintervallen bestimmte Queraktionen des Fahrers zu unterstützen und entsprechend zu regeln oder diesen (mehr oder minder sanft) dagegenzuwirken oder diese gar zu unterbinden.
Dabei können ein oder mehrere Parameter der Verkehrssituation, z.B. mit Mitteln des Fahrzeugs, ausgewertet und berücksichtigt werden. Solche Parameter können sein: Relativbewegungsparameter zwischen Verkehrsteilnehmern ab dem vorausfahrenden Fahrzeug nach vorne und/oder Kollisionswahrscheinlichkeiten und/oder Folgen einer möglichen, wahrscheinlichen oder unvermeidlichen Kollision.
Besonders bevorzugt beziehen sich die Parameter auf den Verlauf der Spur des Ego-Fahrzeugs und umfassen das Vorderfahrzeug sowie vor dem vorausfahrenden Fahrzeug auf dessen Spur oder in dessen Richtung befindliche Verkehrsteilnehmer. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Verkehrssituation auf zumindest einer Nachbarspur oder auf kreuzenden bzw. einmündenden Spuren oder Straßen berücksichtigt werden.
Bevorzugt kann auch eine Steuerung (insbesondere Regelung) der Längsführung und/oder Querführung des Fahrzeugs im Zusammenhang mit zumindest teilweise automatisierten Ausweichmanöver und/oder Spurwechselmanövern, insbesondere die Unterstützung oder Durchführung einer Notbremsung bzw. Zielbremsung auf ein bewegliches Ziel, ausgeführt werden.
Als Manöver kann im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere ein Manöver mit stark variierender Querführung des Fahrzeugs gelten, insbesondere ein Spurwechselmanöver, Überholmanöver, Wendemanöver (U-Turn), Ausweichmanöver, Einfädelmanöver oder eine Durchfahrt einer Engstelle, die von zumindest einem bewegenden Verkehrsteilnehmer gebildet wird, (etc.).
Die Manöverphasen im Rahmen dieser Beschreibung sind auch definiert als Zeitintervalle mit überwiegender, steigender, fallender oder maximaler Wirkung der Bremskraft, der Beschleunigung oder des Lenkens in eine oder in die andere Richtung.
Ferner können Manöverphasen auch Zeitabschnitte sein, die durch bestimmte Wertebereiche oder Gradienten odometrischer Parameter und/oder Kombinationen odometrischer Parameter des Fahrzeugs gekennzeichnet sind. Die erste Manöverphase kann sich dabei von der zweiten Manöverphase, insbesondere prinzipiell, unterscheiden.
Bevorzugt kann im Verfahren zumindest ein, insbesondere quantitativer, Parameter der Unterstützung und/oder der Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion abhängig von zumindest einem Parameter der Verkehrssituation gesteuert, insbesondere angepasst werden.
Abhängig von dem zumindest einen Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion kann im Verfahren eine Ansteuerung zumindest eines Aktors des Fahrzeugs, insbesondere eines Aktors des Fahrwerks des Fahrzeugs und/oder eine Anpassung einer Funktionslogik und/oder eine Konditionierung eines entsprechenden Regelungssystems erfolgen.
Auch kann im Verfahren eine Querführung des Fahrzeugs, insbesondere ein Querführungsanteil eines Fahr-Manövers, abhängig von dem zumindest einen Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug gesteuert werden. Zusätzlich kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren unmittelbar oder mittelbar auch eine Längsführung, insbesondere eine sogenannte Längs-Quer-Fahrzeugführung, mitgesteuert werden. Dabei kann auch ein geeignetes Zusammenwirken einer Längs-Quer-Fahrzeugführung gesteuert werden.
Ein Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion im Verfahren kann auch abhängig von einer detektierten Absicht des Fahrers, ein bestimmtes Manöver oder eine bestimmte Manöverphase durchzuführen oder abhängig vom beabsichtigten Zeitpunkt der Durchführung zumindest einer Manöverphase, angepasst werden.
Beispielsweise wird mit Mitteln des Fahrzeugs, insbesondere mit einem sogenannten Hands-On-Sensor im Lenkrad des Fahrzeugs, erkannt, dass der Fahrer eine oder zwei Hände am Lenkrad hält. Ferner wird erkannt, dass der Fahrer kein hinreichendes Entgegenwirken gegenüber einem zumindest teilweise automatisierten Lenkmoment aufbringt. Ferner wird abhängig von einem und mehreren Parametern der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ein Ausweichparameter und/oder Rücklenkparameter eines Fahr-Manövers, insbesondere eines Ausweichmanövers und/oder eines Rücklenkmanövers gesteuert.
Ein oder mehrere Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug können im Verfahren, z.B. mit unterschiedlichen Mitteln des Fahrzeugs, insbesondere mittels eines Sensor, einer Sensorfusion, etc. ausgewertet und berücksichtigt werden. Bevorzugt betreffen diese Parameter dabei Gegebenheiten, die das Fahrzeug selbst nicht unmittelbar betreffen und/oder die für den Fahrer des Fahrzeugs nicht unmittelbar auswertbar sind.
Besonders bevorzugt beziehen sich die Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug auch auf den Verlauf der Spur des Ego-Fahrzeugs und umfassen das Vorderfahrzeug und vor dem Vorderfahrzeug auf dessen Spur oder in dessen Richtung befindliche Verkehrsteilnehmer. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Verkehrssituation auf zumindest einer Nachbarspur oder auf kreuzenden bzw. einmündenden Spuren oder Straßen berücksichtigt werden.
Das Verfahren kann auf mehrere unterschiedliche Typen von Manövern angewandt werden. Das Manöver kann beispielsweise ein Ausweichmanöver, Einfädelmanöver, Spurwechselmanöver, ein sogenanntes Reißverschlussverfahren oder auch eine bestimmte Phase solcher Manöver sein. Dabei können insbesondere ein oder mehrere Parameter zur Steuerung, insbesondere der Regelung, der Querführung des Fahrzeugs, beispielsweise kennzeichnend für einen Abstand zu anderen Objekten in Querrichtung, gesteuert, insbesondere angepasst werden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann abhängig von dem ermittelten Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug zumindest eine der folgenden Maßnahmen durchgeführt werden:

– eine unterstützte Querführung des Fahrzeugs zum Ausweichen, wobei ein Lenkradeingriff nur erfolgt, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer eindeutig seine Ausweichentscheidung äußert,
– eine (übersteuerbare) Hinderung eines Ausweichvorgangs durch den Fahrer zumindest in eine bestimmte Richtung, wenn festgestellt wird, dass das Ausweichen einen wesentlichen Nachteil für das Fahrzeug oder einen weiteren Verkehrsteilnehmer mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit nach sich führen wird,
– eine Fahrermotivation, insbesondere eine haptische oder kinästhetische Information zur Durchführung eines Ausweichmanövers einschließlich einer Unterstützung oder automatisierten Weiterführung, wenn festgestellt wird, dass ein Ausweichen einen erheblichen Vorteil gegenüber einer Bremsung bietet,
– eine Ausweichmanöver (zu einem hohen Grad) automatisiert durchzuführen, wenn festgestellt wird, dass sonst wesentlich hohe Risiken entstehen.

Besonders bevorzugt kann für eine bestimmte Manöverphase selektiv eine dieser Maßnahmen ermittelt und ausgeführt werden.
Dabei können abhängig von zumindest einem Parameter der Verkehrssituation vor dem Vorderfahrzeug unterschiedliche Entscheidungsoptionen hinsichtlich einer Unterstützung des Fahrers und/oder einer Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion durch den Fahrer für unterschiedliche Manöverphasen, insbesondere für eine Ausweichphase eines Manövers und für eine Rücklenkphase eines Manövers, ausgeführt werden.
Besonders bevorzugt kann abhängig von dem ermittelten Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug auch ein quantitativer Wert eines Parameters der Unterstützung des Fahrers und/oder der Hinderung des Fahrers hinsichtlich einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion, insbesondere in Bezug auf ein bestimmte Manöverphase variiert, insbesondere gesteuert bzw. geregelt, werden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird ein Parameter der Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion abhängig von der Manöverphase, insbesondere in Stufen oder stufenlos, variiert.
Dabei ist besonders vorteilhaft auch das Variieren der Entscheidung und des Parameters der Unterstützung je nach Zeitpunkt und/oder Ort einer prognostizierten (wahrscheinlichen) Störung oder Kollision des Vordermannes mit einem anderen Verkehrsteilnehmer.
Bevorzugt kann der zumindest eine Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug repräsentiert sein durch:

– Parameter einer Kollision zwischen einen Vordermann und einem Vorvordermann, und/oder
– Parameter der Kollision zwischen einem Vordermann und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, und/oder
– Parameter einer Kollision zwischen einem Vorvordermann und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, und/oder
– ein Ausscheren und/oder eine fahrerische Absicht, insbesondere betreffend die Querführung des zumindest eines Verkehrsteilnehmers vor dem Vordermann;

Dabei können Parameter der Kollisionen sein:

– Zeitpunkt und/oder Ort der Kollision, insbesondere TTC = Time-To-Collision,
– Wahrscheinlichkeit einer Kollision,
– zumindest zwei Wahrscheinlichkeitswerte für eine oder mehrere Varianten einer oder mehreren Kollisionen oder Störungen,
– eine Weiterbewegung zumindest eines Kollisionspartners nach einer (wahrscheinlichen) Kollision.

Der „weitere Verkehrsteilnehmer“ kann ein Vor-Vor-Vordermann (Fahrzeug) sein. Ferner kann der weitere Verkehrsteilnehmer auch ein Fußgänger sein, wobei er sich

– innerhalb der Fahrspur befindet,
– innerhalb einer vorausberechneten Trajektorie des Vordermanns befindet, und/oder
– sich in Richtung der Fahrspur der vorausberechneten Trajektorie bewegt oder wobei eine entsprechende Absicht des Fußgängers mit hoher Wahrscheinlichkeit erkannt wird.

Zum Umfang der Erfindung gehört auch die Berücksichtigung einer Störung oder Störungswahrscheinlichkeit, die sich ggf. unter „Parameter einer Kollision“ subsummieren oder abhängig von diesen ermitteln lassen.
In einer Weiterbildung des Verfahrens können abhängig von einem Muster der Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmte Werte und/oder Muster, die für ein zumindest teilweise automatisiertes Manöver kennzeichnend sind, z.B. Spurwechselvorgang, Einfändelvorgang oder Überholvorgang, gewählt werden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann ein Parametermuster, das die Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder die Hinderung einer Ausführung bei einer Querführungsaktion abhängig von dem Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug kennzeichnet, gewählt werden.
Als ein Ausführungsmuster ist insbesondere eine Kombination oder Sequenz der jeweiligen Parameter, beispielsweise Krafteinwirkungen, z.B. als Parameter-Wertebereiche, zu verstehen. Insbesondere kann es sich dabei um ein zeitbezogenes oder ortsbezogenes Muster handeln.
Alternativ oder zusätzlich kann die Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder die Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion abhängig von einem Muster des Parameters der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug gewählt werden. Ein solches Muster ist ebenfalls als eine Kombination oder Sequenz der jeweiligen Parameter, beispielsweise als Krafteinwirkungen, z.B. in Form von Parameter-Wertebereiche, darstellbar. Insbesondere kann es sich dabei auch um ein zeitbezogenes oder ortsbezogenes Muster handeln.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann mindestens ein Parameter eines Spurwechselvorgangs abhängig von den Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug geregelt werden.
Dabei können auch Veränderungen der Parameter der Verkehrssituation bei den Ausweichparametern und/oder Rücklenkungsparametern und/oder bei deren zeitlichen Verläufen berücksichtigt werden. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang die entsprechende (idealerweise adaptive) Nachführung der Parameter, insbesondere bei Veränderung der Parameter der Verkehrssituation.
Besonders bevorzugt wird dabei der zeitliche Verlauf eines Lenkmoments und/oder eines Lenkwinkels geregelt.
Dabei erfolgt eine entsprechende Regelung der Parameter (der quantitativen Maße) für die Ausweich- und/oder Rückkehr-Zeitpunkte und/oder -Bahnkurve. Somit kann das Verfahren sehr dynamisch auf eine Vielzahl veränderlicher Parameter, die sich während der Durchführung des Manövers noch ergeben können, verändert werden, wobei eine entsprechende Regelung der Parameter erfolgt.
In einer Weiterbildung kann das Verfahren auch ein Ermitteln eines oder mehrerer Parameter einer Kollision oder Störung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug abhängig von einem oder mehreren Relativbewegungsparameter oder einer Kollision zwischen dem Vorderfahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer umfassen.
Ferner kann im Verfahren eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision oder Störung in einer Ausweichspur des Fahrzeugs innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls berücksichtigt werden.
Insbesondere bezieht sich die Wahrscheinlichkeit einer Kollision oder Störung auf einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer. Dies kann sein, wenn die (mögliche) Ausweichspur eine Gegenspur ist oder wenn ein anderer Verkehrsteilnehmer (von einer „übernächsten Spur“) überholt. Dabei ergeben sich folgende Vorteile, wenn ein oder mehrere Parameter in Bezug auf eine oder zwei Ausweichspuren ermittelt werden:

– Auflösung des Brems-Ausweich-Dilemmas und/oder
– Ausweichentscheidung, insbesondere welche der typischerweise möglichen zwei Spuren und/oder
– Rücklenkentscheidung bzw. Rücklenkparameter.

In bestimmten Situationen auf mehrspurigen baulich getrennten Straßen kann der Rückkehr in die eigene Spur nicht notwendig und ziemlich nachteilhaft sein, insbesondere wenn bekannt wird, dass sich vor dem Vordermann eine Kollision ereignet hat oder ereignen wird.
Vorzugsweise wird ein erhöhtes Kollisionsrisiko des Fahrzeugs mit einem Vorderfahrzeug und/oder eine Wahrscheinlichkeit für ein bestimmtes Querführungsmanöver des Vorderfahrzeugs auf eine andere Spur ermittelt.
Falls die Wahrscheinlichkeit für ein bestimmtes Querführungsmanöver des Vorderfahrzeugs auf die Ausweichspur des Fahrzeugs kleiner als ein erster vorausbestimmter Wert ist, wird eine Unterstützung oder Durchführung einer Zielbremsung des Fahrzeugs (gesteuerte oder geregelte Bremsung) auf das Vorderfahrzeug eingesteuert.
Falls die Wahrscheinlichkeit für ein bestimmtes Querführungsmanöver des Vorderfahrzeugs auf die Ausweichspur des Fahrzeugs größer als ein zweiter vorausbestimmter Wert ist, wird eine Unterstützung oder Durchführung einer Zielbremsung des Fahrzeugs (gesteuerte oder geregelte Bremsung) auf das Vor-Vorderfahrzeug eingesteuert.
Dabei kann die Ausweichwahrscheinlichkeit ermittelt werden abhängig von:

– einem Relativbewegungsparameter zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und/oder
– einem Relativbewegungsparameter zwischen dem Vorderfahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer (z.B. Vorvorderfahrzeug) und/oder
– der Auswertung einer Position und/oder Ausrichtung des Vorderfahrzeugs relativ zu einem Spurenverlauf und/oder
– der Auswertung einer Signalisierung des Vorderfahrzeugs nach außen (Blinker/Warnblinker) und/oder
– der Kollisionswahrscheinlichkeit des Vorderfahrzeugs mit einem oder mehreren Verkehrsteilnehmern auf seiner Zielspur.

Die Erfindung umfasst auch eine elektronische Steuereinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Steuereinheit ist erfindungsgemäß zur Ausführung eines zumindest teilweise automatisierten Manövers eines Fahrzeugs insbesondere derart ausgestaltet, dass folgende Verfahrensschritte realisierbar sind:

– Ermitteln zumindest eines Parameters der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, insbesondere mittels der von einem Objekt vor dem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierten Teil der Radarwellen, der unter dem vorausfahrenden Fahrzeug durchgeht,
– Entscheiden abhängig von einem ermittelten Parameter für – eine Unterstützung des Fahrers bei einer bestimmten Querführungsaktion oder einem bestimmten Manöver innerhalb zumindest einer ersten Manöverphase und/oder – eine Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion durch den Fahrer innerhalb zumindest einer zweiten Manöverphase
– in einer bevorzugten Weiterbildung Regelung des zumindest einen Parameters der Unterstützung und/oder Hinderung der Querführungsaktion des Fahrzeugs während der Durchführung der Querführungsaktion abhängig von der Verkehrssituation.

Zumindest ein Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion kann sich auch auf eine Spurführung des Fahrzeugs oder auf eine Kollisionsvermeidung, insbesondere mit seitlich vom Fahrzeug befindlichen Objekten, beziehen.
Dabei können sich Eingriffsparameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion in zumindest einer Manöverphase auf eine Spurenmarkierung und/oder auf bewegliche oder unbewegliche Objekte oder auf Objekte bestimmter Klassen in der Umgebung des Fahrzeugs beziehen.
Beispielsweise kann ein Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion die Bedingungen repräsentieren, bei welchen eine Hinderung der Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion durch den Fahrer ausgeführt wird.
Auch kann im Verfahren eine Sollgröße bzw. Regelgröße, die kennzeichnend ist für eine Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion bei der Unterschreitung eines seitlichen Sicherheitsabstands des Fahrzeugs, insbesondere zu einem Objekt einer bestimmten Klasse (Lastkraftwagen, Personenkraftwagen, Motorrad, etc.), abhängig von der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug angepasst werden.
Das Verfahren kann auch eine vorausschauende Konfiguration und/oder Vorkonditionierung der Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion für zumindest ein teilweise automatisiertes Manöver einer bestimmen Art umfassen. Dabei kann eine Konfiguration und/oder eine Vorkonditionierung der Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion durch den Fahrer noch vor dem Start des Manövers oder in einem Anfangsstadium des Manövers, insbesondere für zumindest eine bestimmte Manöverphase, durchgeführt werden. Daraus resultieren mehrere Vorteile. Beispielsweise kann auch der Erfolg des Manövers abhängig von dem ermittelten Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, insbesondere vorausschauend, geschätzt werden und daraufhin eine entsprechende Konfiguration und/oder Vorkonditionierung der Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion erfolgen.
Ferner kann das Verfahren auch ein Anpassen und/oder eine Gewichtung diverser (Regelungs-)Kriterien in Abhängigkeit von der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug umfassen.
Vorzugsweise wird im Verfahren zumindest ein Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion während der Ausführung eines Ausweichmanövers und/oder eines Rücklenkmanövers gesteuert. Dabei kann eine Steuerung (insbesondere eine Anpassung) der Eingriffsparameter in die Querführung des Fahrzeugs zumindest zweimal (insbesondere mehrfach) im Laufe des einen Ausweichmanövers und/oder zumindest zweimal (insbesondere mehrfach) im Laufe des einen Rücklenkmanövers erfolgen.
Beispielsweise kann im Verfahren eine Regelung eines Parameters der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion während der Ausführung eines Manövers abhängig von einem Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, welches zumindest teilweise noch in der nahen Vergangenheit erfasst bzw. ermittelt wurde, erfolgen.
Es kann eine Steuerung, insbesondere eine zyklische Anpassung zumindest eines Parameters der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion abhängig von einem jeweils aktuellen (aktualisierten bzw. letzten verfügbaren) Wert des Parameters der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug erfolgen. Alternativ kann zumindest ein solcher Parameter auch abhängig von einem, im Wesentlichen vor dem Start eines Manövers, z.B. eines Ausweichmanövers, erfassten (und gegebenenfalls zwischengespeicherten, verarbeiteten bzw. interpretierten) Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug erfolgen.
Wenn noch vor dem Start eines Ausweichmanövers und/oder vor dem Vorliegen einer erhöhten Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt wurde, dass zumindest ein Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug größere Abweichungen hinsichtlich seiner Querführung, insbesondere seiner Spurführung (z.B. innerhalb eines Zeitintervalls von größer 5–30 Sekunden) hatte, kann beispielsweise ein Parameter eines (sich erst zu einem späteren Zeitpunkt, insbesondere daraufhin ergebenden) Ausweichmanövers gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug angepasst werden. Beispielsweise kann ein seitlicher Abstand zu dem Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug anders (insbesondere größer) gewählt werden.
Ein oder mehrere Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug können im Verfahren, z.B. mit Mitteln des Fahrzeugs, ausgewertet und berücksichtigt werden. Besonders bevorzugt kann im Verfahren ein mehrmals hintereinander, z.B. zyklisch oder eventgesteuert, bevorzugt echtzeitfähig, erfasster Parameter der Verkehrssituation berücksichtigt werden. Dabei kann auch eine Veränderung, insbesondere ein zeitlicher und/oder räumlicher Gradient, eines Parameters auch als ein Parameter angesehen werden.
Ferner kann im Verfahren zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug auch abhängig von einem Straßen- und/oder Spurenverlauf der Fahrbahn im aktuellen Fahrbahnabschnitt ermittelt werden. Beispielsweise wird eine Querführung zumindest eines Fahrzeugs vor dem vorausfahrenden Fahrzeugs oder ein sich daraus ergebender Rückschluss auf die Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug abhängig von einem Straßen- und/oder Spurenverlauf der Fahrbahn ermittelt, in dem sich diese Verkehrsteilnehmer befinden. Eine Information über den Straßen- und/oder Spurenverlauf der Fahrbahn in einem betreffenden Fahrbahnabschnitt kann dabei z.B. aus einer Positionsinformation des Fahrzeugs und einer digitalen Karte ermittelt werden.
Beispielsweise kann ein Parameter repräsentierend einen Anstieg einer Kollisionsgefahr zwischen zumindest zwei Verkehrsteilnehmern vor dem Ego-Fahrzeug, die selbst nicht das Ego-Fahrzeug sind, auch als ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug angesehen werden.
Als das vorausfahrende Fahrzeug bzw. der „Vordermann“ ist im Sinne dieser Beschreibung das Fahrzeug zu verstehen, welches in einem für die manuelle oder zumindest teilweise automatisierte Führung des Fahrzeugs relevanten Abstand (z.B. 1 bis 50 Meter oder 1 bis 100 Meter) vor dem Fahrzeug, insbesondere auf der Fahrspur des Fahrzeugs fährt. Die Sinnhaftigkeit dieses Merkmals erklärt sich auch dadurch, dass das vorausfahrende Fahrzeug und ggf. ein ihm vorausfahrendes Fahrzeug mittels eines Sensors des Fahrzeugs erfassbar sind. Als die Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ist dabei sinngemäß die Verkehrssituation vor dem Fahrzeug, das zumindest zu Beginn des Ausweichmanövers und/oder Rücklenkmanövers das vorausfahrende Fahrzeug war, zu verstehen.
Solche Parameter können in einem einfachen Fall Relativbewegungsparameter zwischen Verkehrsteilnehmern vor dem Vordermann in Vorwärtsrichtung und/oder Kollisionswahrscheinlichkeiten und/oder Folgen einer möglichen, wahrscheinlichen oder unvermeidlichen Kollision sein.
Ferner kann als ein Parameter, der eine Spurführung eines Verkehrsteilnehmers vor dem vorausfahrenden Fahrzeug repräsentiert, beispielsweise ein einen vorausbestimmten Wert übersteigender oder schwankender Versatz relativ zu einer Spurenlinie berücksichtigt werden. Auch kann ein einen vorausbestimmten Wert übersteigender oder schwankender Querversatz zwischen zumindest einem Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, z.B. dem vorausfahrenden Fahrzeug, berücksichtigt werden.
Bevorzugt bezieht sich zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug auf eine Gegebenheit, die für den Fahrer des Fahrzeugs, z.B. aus der Sichtperspektive des Fahrers, nicht wahrnehmbar, beispielsweise durch zumindest ein weiteres Fahrzeug verdeckt ist.
Besonders bevorzugt beziehen sich die Parameter auf den Verlauf der Spur des Ego-Fahrzeugs und umfassen das Vorderfahrzeug und vor dem Vorderfahrzeug auf der (eigenen) Spur oder Richtung befindliche Verkehrsteilnehmer. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Verkehrssituation auf zumindest einer Nachbarspur oder kreuzenden bzw. einmündenden Spuren oder Straßen berücksichtigt werden.
Auch ist eine in zumindest zwei Manöverphasen unterschiedliche Anpassung eines Parameters der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion des Fahrers des Fahrzeugs zur Unterstützung oder Durchführung einer Notbremsung bzw. Zielbremsung auf ein bewegliches Ziel abhängig von einer Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ebenfalls Umfang der Erfindung.
In einer Weiterbildung der Erfindung betrifft der zumindest eine Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion die Steuerung bzw. Anpassung eines Servolenkungssystems des Fahrzeugs. Dabei kann die Unterstützung und/oder Hinderung beispielsweise hinsichtlich Amplitude, Frequenz, Richtung und/oder Lenkmomentmuster angepasst werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst mindestens ein Parameter der Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion eine Veränderung des mathematischen Zusammenhangs zwischen einer Betätigung des Lenkrads und der Veränderung des (zumindest effektiven, resultierenden) Lenkwinkels. Ein solcher mathematischer Zusammenhang kann insbesondere eine Lenkwinkelübersetzung (Zusammenhang zwischen dem Lenkwinkel oder Lenkwinkelgeschwindigkeit und dem Radwinkel) sein. Somit kann im Verfahren die Lenkwinkelumsetzung abhängig von der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, beispielsweise für eine bestimmte Dauer oder zumindest einen Teil der Manöverphase, angepasst werden. Ferner können weitere Eingriffe in das Fahrwerk des Fahrzeugs durchgeführt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird bei Vorliegen einer erhöhten Kollisionsgefahr des Ego-Fahrzeuges mit dem Vorderfahrzeug die Ausweichwahrscheinlichkeit des Vorderfahrzeugs auf eine andere Spur ermittelt, wobei zumindest ein Eingriffsparameter zur Durchführung einer Zielbremsung des Fahrzeugs auf das Vorderfahrzeug angepasst wird, wenn die Ausweichwahrscheinlichkeit des Vorderfahrzeugs auf die Ausweichspur des Ego-Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Auch kann eine Unterstützung oder Durchführung einer Zielbremsung des Fahrzeugs auf das Vor-Vorderfahrzeug ausgeführt werden, wenn die Ausweichwahrscheinlichkeit des Vorderfahrzeugs auf die Ausweichspur des Ego-Fahrzeugs größer als ein vorbestimmter Wert ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest einer der folgenden Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug berücksichtigt:

– eine (wahrscheinliche) Kollision oder Störung zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem (unmittelbar) vor dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeug und/oder
– eine (wahrscheinliche) Kollision oder Störung zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer und/oder
– eine (wahrscheinliche) Kollision oder Störung zwischen einem Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer und/oder
– ein (bereits in Ausführung befindliches) Ausscheren und/oder eine fahrerische Absicht des zumindest einen Verkehrsteilnehmers vor dem Vordermann.

Besonders bevorzugt wird dabei eine Kombination aus den genannten Parametern berücksichtigt.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug berücksichtigt, der eine Relativposition und/oder Relativbewegung zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer und/oder eine Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und einem weiteren Verkehrsteilnehmer repräsentiert.
Insbesondere kann sich eine solche Kollisionswahrscheinlichkeit auf die Wahrscheinlichkeit einer seitlichen Kollision oder einer Kollision mit einem Fußgänger beziehen.
In einer Weiterbildung der Erfindung repräsentiert der Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision oder Störung in einer Zielspur des Fahrzeugs, insbesondere in einer (möglichen oder wahrscheinlichen) Ausweichspur, innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls.
Als Zielspur des Fahrzeugs kann eine Fahrbahnspur einer mehrspurigen Fahrbahn verstanden werden. Diese kann sich von der aktuellen Ego-Spur, d.h. der vom Fahrzeug bisher befahrenen Spur, unterscheiden.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Ausweichwahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs auf eine von der Ego-Spur des Fahrzeugs abweichende Zielspur des Fahrzeugs ermittelt und ein oder mehrere Eingriffsparameter in die Querführung des Fahrzeugs abhängig von der ermittelten Ausweichwahrscheinlichkeit angepasst.
Eine solche Anpassung kann bevorzugt erfolgen, bevor das Fahrzeug zu einer Zielspur wechselt.
Beispielsweise repräsentiert der Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug bereits eine solche Ausweichwahrscheinlichkeit des Vorderfahrzeugs auf die Ausweichspur des Ego-Fahrzeugs oder diese wird aus oder unter Berücksichtigung eines oder mehrerer Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden ein oder mehrere Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion abhängig von den Parametern der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug geregelt.
Dabei können auch (dynamische) Veränderungen der Parameter der Verkehrssituation bzw. ein zeitlicher Verlauf solcher Parameter bei der Regelung des zumindest einen Parameters der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion berücksichtigt werden. Bevorzugt erfolgt eine entsprechende (idealerweise adaptive) Nachführung der Parameter, insbesondere bei Veränderung der Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, auch während der Durchführung des zumindest teilweise automatisierten Manövers.
Dabei kann auch die Dynamik der Veränderung der Verkehrssituation berücksichtigt werden.
Besonders bevorzugt wird dabei mit Mitteln des Fahrzeugs der zeitliche Verlauf eines Lenkmoments und/oder eines Lenkwinkels geregelt.
Dabei kann eine entsprechende Regelung der Parameter (der quantitativen Maße) für die Ausweich- und/oder Rückkehrs- Zeitpunkte, -Bahnkurve, etc. erfolgen.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest ein Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion abhängig von der Veränderung der Verkehrssituation und/oder abhängig von einem vorausermittelten Parameter der Verkehrssituation in einer nahen Zukunft, insbesondere einer (mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit) extrapolierten Verkehrssituation gesteuert, insbesondere geregelt.
Die Veränderung der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug kann in Form eines Maßes der Veränderung des Parameters der Verkehrssituation pro Zeiteinheit oder Ortseinheit, insbesondere als eine Ableitung des Parameters der Verkehrssituation nach Zeit oder nach Distanz, repräsentiert werden.
Die Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug kann auf Basis mehrerer Messungen ermittelt werden. Diese kann sich auf eine nahe Vergangenheit, insbesondere kleiner als 30 sec in der Vergangenheit, bezogen auf den aktuellen Zeitpunkt beziehen. Dabei kann im Verfahren auch ein für die nahe Zukunft extrapolierter Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt und berücksichtigt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung betrifft das Manöver ein Ausweichmanöver, ein Spurwechselmanöver oder ein Einfädelmanöver, wobei das Manöver bei einer erkannten erhöhten Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit einem vorausfahrenden Fahrzeug ausgeführt wird.
Insbesondere kann das Verfahren dann ausgeführt werden, wenn (bei unveränderten Bedingungen) eine Kollision in < 6 sec, oder < 4 sec oder < 2 Sekunden droht.
Bei einem Beispiel kann das Verfahren folgende Schritte umfassen: Ein oder mehrere Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion wird geregelt abhängig von zumindest

– einem Parameter einer (wahrscheinlichen) Kollision oder Störung zwischen einen Vordermann und einem Vorvordermann, und/oder
– einem Parameter einer (wahrscheinlichen) Kollision oder Störung zwischen einem Vordermann und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, und/oder
– einem Parameter einer (wahrscheinlichen) Kollision oder Störung zwischen einem Vorvordermann und einem weiteren Verkehrsteilnehmer, und/oder
– einem Ausscheren und/oder einer fahrerische Absicht, insbesondere betreffend Querführung des zumindest einen Verkehrsteilnehmers vor dem Vordermann.

Dabei können Parameter der Kollisionen beispielsweise sein:

– Zeitpunkt und/oder Ort der Kollision, insbesondere TTC = Time-To-Collision
– Wahrscheinlichkeit einer Kollision
– zumindest zwei Wahrscheinlichkeitswerte für eine oder mehrere Varianten einer oder mehreren Kollisionen oder Störungen
– eine Weiterbewegung zumindest eines Kollisionspartners nach einer (wahrscheinlichen) Kollision.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird berücksichtigt, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Kollision oder Störung in der Zielspur des zumindest teilweise automatisierten Manövers, insbesondere innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls vorkommen kann, wobei die Zielspur eine von der aktuell bzw. bisher vom Fahrzeug befahrene Spur ist.
Insbesondere bezieht sich die Wahrscheinlichkeit einer Kollision oder Störung auf einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer. Dies kann sein, wenn die (mögliche) Ausweichspur eine Gegenspur ist oder wenn ein anderer Verkehrsteilnehmer (von einer „übernächsten Spur“) überholt.
Dabei ergibt sich der Vorteil wenn ein oder mehrere Parameter in Bezug auf eine oder zwei Ausweichspuren ermittelt werden:

– die Auflösung des Brems-Ausweich-Dilemmas und/oder
– Ausweichentscheidung, insbesondere welche der typischerweise möglichen zwei Spuren, und/oder
– Rücklenkentscheidung bzw. Rücklenkparameter.

Bestimmte Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion können abhängig von einem Muster der Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug gewählt werden. Insbesondere kann es sich dabei um Muster der Veränderung der Parameter der Verkehrssituation handeln. Als „Muster“ ist insbesondere eine Kombination oder Sequenz der jeweiligen Parameter, z.B. als Parameter-Wertebereiche zu begreifen.
Das Verfahren kann die Ausführung oder eine, insbesondere vorausschauende, Konfiguration eines zumindest teilweise automatisierten Manövers umfassen, wobei das Manöver bereits vor Auftreten einer erhöhten Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit seinem vorausfahrenden Fahrzeug zumindest teilautomatisiert initiiert oder durchgeführt wird.
Zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug kann abhängig von einer Vorrichtung außerhalb des Fahrzeugs ermittelt werden. Parameter der Verkehrssituation können Relativbewegungsparameter zwischen Verkehrsteilnehmern ab dem Vordermann nach vorne und/oder Kollisionswahrscheinlichkeiten und/oder Folgen einer möglichen, wahrscheinlichen oder unvermeidlichen Kollision sein.
Bevorzugt kann zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug abhängig von Radarwellen ermittelt werden, die vom Radar des Fahrzeugs emittiert werden, unter dem vorausfahrenden Fahrzeug durchgehen und nach der Reflektion von einem oder mehreren Verkehrsteilnehmern vor dem vorausfahrenden Fahrzeug wiederum vom Radar des Fahrzeugs empfangen und ausgewertet werden. Dabei kann im Verfahren, z.B. mittels speziell konfigurierter Verfahren, z.B. auf Basis digitaler Filter entschieden werden, dass diese Radarwellen einen oder mehrere Verkehrsteilnehmer vor dem vorausfahrenden Fahrzeug kennzeichnen. Ferner kann eine Relativposition und/oder eine Relativgeschwindigkeit, z.B. abhängig von den Daten repräsentierend diesen Teil der Radarwellen, ermittelt werden und daraus ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt werden.
Als ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug kann beispielsweise ein Versatz der Räder zumindest eines Verkehrsteilnehmers in Relation zu einem anderen Verkehrsteilnehmer, insbesondere in Querrichtung (in Richtung im Wesentlichen perpendikular zur Fahrtrichtung) ermittelt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, insbesondere betreffend zumindest einen Verkehrsteilnehmer die unmittelbar vor dem vorausfahrenden Fahrzeug fahren, durch sogenannte Car-2-Car, Car-2-Infrastruktur, Backend oder zumindest einen Sensor außerhalb des Fahrzeugs, beispielsweise auf einer Autobahnbrücke, eine Klasse (Objektklasse), ein Geschwindigkeitswert und/oder die Reihenfolge der Verkehrsteilnehmer ermittelt werden. Daraus lassen sich die Wahrscheinlichkeiten oder die Folgen einer Kollision vor dem Fahrzeug (mit-)ermitteln oder die mit Mitteln des Fahrzeugs erfassten Relativbewegungsparameter oder Kollisionsparameter bestätigen, korrigieren oder widerlegen.
Abhängig von zumindest einem Parameter der Verkehrssituation vor dem Vorderfahrzeug können im Verfahren unterschiedliche Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion für das Ausweichen und für das Rücklenken ermittelt und angewandt werden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann auch ein Automatisierungsgrad der Unterstützung des Fahrers bei einem bestimmten Manöver in Bezug auf eine Längsführung und/oder Querführung des Fahrzeugs abhängig von einem ermittelten Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, insbesondere in zumindest zwei Stufen oder stufenlos, gesteuert werden.
Als Automatisierungsgrad repräsentierende Größe können beispielsweise nach VDA (Verband der Automobilindustrie) definierte Maße oder Kategoriewerte oder dazwischen liegende Werte bzw. Wertebereiche gelten, wobei diese im Verfahren sinngemäß auf einzelne Manöver oder Manöverphasen angewandt werden. Beispielsweise können dies Klassen bzw. Kategoriewerte für folgende Automatisierungsgrade sein:

A1: unterstützte Manöverdurchführung;
A2: teilautomatisierte Manöverdurchführung;
A3: hochautomatisiertes Manöverdurchführung;
A4: autonome (im Wesentlichen vollautomatisierte) Manöverdurchführung;

Beispielsweise kann der Automatisierungsgrad im Verfahren auch selektiv, in Bezug auf zumindest zwei unterschiedliche Aspekte der Automatisierung der Bewegung des Fahrzeugs und/oder für zwei oder mehrere unterschiedliche Fahrerassistenzfunktionen des Fahrzeugs, z.B. in Bezug auf: eine Längsführung des Fahrzeugs und/oder eine Querführung des Fahrzeugs und/oder eine Durchführung eines Spurwechsels und/oder eine Durchführung eines Überholvorgangs und/oder eine Fahrerinformation, insbesondere im Zusammenhang mit der Fahrzeugführung, separat gesteuert bzw. geregelt werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug abhängig von einem empfangenen Echo der Radarwellen ermittelt, die vom Fahrzeug-Radar emittiert wurden, unter dem vorausfahrenden Fahrzeug durchgegangen sind und von zumindest einem weiteren Verkehrsteilnehmer (vor dem Vorderfahrzeug) reflektiert wurden.
Alternativ oder zusätzlich kann der Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug auch mit anderen Mitteln, z.B. mittels einer drahtlosen Verbindung, ermittelt werden; z.B. mittels folgender Verfahrensschritte:

– Das Vorderfahrzeug übermittelt unmittelbar oder mittelbar einen Parameter zur Verkehrssituation vor ihm an das Ego-Fahrzeug, insbesondere betreffend Objekte, die er selbst aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs bzw. dessen Sensorik verdeckt.
– Anschließend werden die Positionsparameter, z.B. lokale oder globale Koordinaten des Vordermanns und zumindest eines sich vor dem Vordermann befindlichen Objekts (Vor-Vordermann) verglichen.

Zumindest ein Teil des Verfahren, bevorzugt das Ermitteln eines Parameters der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug, kann mit Mitteln eines, insbesondere hierfür eingerichteten, im Fahrzeug mitführbaren mobilen Anwendergeräts (des Fahrers) erfolgen.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Computerprogramm, insbesondere ein Computerprogrammprodukt umfassend das Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung des Fahrzeug oder des mobilen Anwendergeräts einen Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß einem oder mehrerer weiterer Merkmale des Verfahrens bei seiner Ausführung durchzuführen. Insbesondere handelt es sich bei dem Computerprogramm um ein Softwareprogramm, welches beispielsweise als eine App (= „Applikation“) auf einer im Fahrzeug verbauten oder mitführbaren Steuervorrichtung lauffähig ist. Ein Teil der Steuervorrichtung kann dabei ein mobiles Anwendergerät sein.
Das Computerprogramm umfasst dabei einen ausführbaren Programmcode, der bei einer Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung zumindest einen Teil des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt oder einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ausführt.
Das Computerprogrammprodukt kann als ein Update eines bisherigen Computerprogramms ausgebildet kann, welches beispielsweise im Rahmen einer Funktionserweiterung, beispielsweise im Rahmen eines sogenannten Remote Software Updates, die Teile des Computerprogramms bzw. des entsprechenden Programmcodes für eine entsprechende Steuervorrichtung des Fahrzeug umfasst.
Wenn vorliegend von einem Fahrzeug die Rede ist, so handelt es hierbei bevorzugt um ein mehrspuriges Kraftfahrzeug (PKW, LKW, Transporter) oder um ein Motorrad. Daraus ergeben sich mehrere im Rahmen dieses Dokuments explizit beschriebene sowie mehrere weitere für den Fachmann nachvollziehbare Vorteile. Ein besonders großer Vorteil ergibt sich bei der Anwendung auf ein zumindest teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug. Alternativ kann das Fahrzeug ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein, wobei das Verfahren auf Luftfahrzeuge bzw. Wasserfahrzeuge sinngemäß angewendet wird. Als Fahr-Spuren können in diesem Fall insbesondere virtuelle Flugkorridore bzw. Fahrkorridore für Wasserfahrzeuge gelten. Im Falle eines Luftfahrzeugs kann das Verfahren dreidimensional und/oder in Bezug auf dreidimensionale Fahrspuren angewandt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne Einschränkung der Allgemeinheit dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch mögliche Entscheidungsoptionen abhängig von einer möglichen Verkehrssituation vor dem Vorderfahrzeug.
In der Figur ist eine dreispurige Straße dargestellt mit einer Spur S1 des Ego-Fahrzeuges 1 und einer möglichen Ausweichspur S2. Das Ego-Fahrzeug 1 ist mit einer an sich bekannten elektronischen Steuereinheit 2 ausgestattet, die ein erfindungsgemäßes Funktionsmodul (hier realisiert mit einem Computerprogramm) enthält, das derart ausgestaltet (insbesondere programmiert) ist, dass bei einer erkannten erhöhten Kollisionswahrscheinlichkeit des Ego-Fahrzeugs 1 mit einem vorausfahrenden Fahrzeug 3 mindestens ein Parameter der Unterstützung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion des Fahrers bei einem Ausweichen A und/oder beim Bremsen B und/oder beim Rückkehren R (von der Ausweichspur S2 in die zuvor verlassene Spur S1) abhängig von der Verkehrssituation vor einem vorausfahrenden Fahrzeug 3 gesteuert wird. Insbesondere werden Eingriffsparameter in die Querführung des Fahrzeugs abhängig von zumindest einem Parameter der Verkehrssituation angepasst.
Insbesondere werden dabei weitere Verkehrsteilnehmer vor dem vorausfahrenden Fahrzeug 3 berücksichtigt, wie beispielsweise ein Fahrzeug 4 („Vor-Vordermann“ bzw. „Vor-Vorderfahrzeug“) vor dem vorausfahrenden Fahrzeug 3 oder ein entgegenkommendes Fahrzeug 5 auf der Ausweichspur S2.
Die Steuereinheit 2 ist ausgestaltet, modulierte Radarwellen bzw. Licht von einem Sensor des Fahrzeugs, insbesondere von einem Radar oder LIDAR des Fahrzeugs, zu emittieren, insbesondere derart, dass ein Teil der Radiowellen bzw. des Lichts unter einem vorausfahrenden Fahrzeug 3 durchgeht und von einem, möglicherweise vor dem vorausfahrenden Fahrzeug befindlichen Verkehrsteilnehmer 4 reflektiert wird.
Ferner ist die Steuereinheit ausgestaltet, einen Parameter der Verkehrssituation abhängig von dem mit einem Sensor des Fahrzeugs 1 empfangenen von einem Verkehrsteilnehmer 4 vor dem vorausfahrenden Fahrzeug 3 reflektiert Teil des Lichts zu ermitteln.
Die Steuereinheit 2 ist auch ausgestaltet, einen Parameter der Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion abhängig von zumindest einem Parameter der Verkehrssituation zu steuern oder anzupassen.
In diesem Beispiel des Verfahrens werden dabei abhängig von der Situation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug 3 auch zwischen folgenden Maßnahmen entschieden:

– ein unterstütztes Lenkmanöver mit einem Lenkradeingriff erfolgt nur, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer eindeutig seine Ausweichentscheidung äußert;
– eine vom Fahrer übersteuerbare Verhinderung eines Lenkmanövers durch den Fahrer, wenn festgestellt, wird, dass das Ausweichmanöver A einen wesentlichen Nachteil für das Fahrzeug 1 oder einen weiteren Verkehrsteilnehmer mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit nach sich führen wird;
– eine Fahrermotivation, ein bestimmtes Lenkmanöver (z.B. ausweichen oder zurückkehren) durchzuführen, dieses zu unterstützen und/oder automatisiert weiterführen zu lassen;
– einem Ausweichmanöver A (zu einem hohen Grad) automatisiert durchzuführen, wenn festgestellt wird, dass andernfalls wesentlich höhere Risiken entstehen würden.

Die Steuereinheit 2 ist dazu in ebenfalls an sich bekannter Weise mit hierfür erforderlichen Sensoren oder Sensordaten-Lieferanten verbunden. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann eine oder mehrere beschriebene Steuereinheiten aufweisen. Beispielsweise kann das Funktionsmodul aufgeteilt werden auf einen Anteil der in einem Integrationssteuereinheit für Fahrerassistenzsysteme abläuft und in einen Teil, der beispielsweise auf einer Recheneinheit eines Radarsystems oder Kamerasystems läuft.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines zumindest teilautomatisierten Fahrens eines Fahrzeugs (1), bei dem zumindest ein Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) ermittelt wird und abhängig von dem ermittelten Parameter – eine Unterstützung des Fahrers bei einer bestimmten Querführungsaktion oder bei einem bestimmten Manöver (A; R) innerhalb zumindest einer ersten Manöverphase und/oder – eine Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion oder eines bestimmten Manövers (A; R) durch den Fahrer innerhalb zumindest einer zweiten Manöverphase durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem abhängig von dem ermittelten Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) zumindest eine der folgenden Maßnahmen durchgeführt wird: – eine unterstützte oder zumindest teilautomatisierte Querführung des Fahrzeugs (1) zum Ausweichen (A), wobei ein Lenkradeingriff nur erfolgt, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer eindeutig seine Ausweichentscheidung äußert; – eine Hinderung eines Ausweichvorgangs (A) des Fahrers zumindest in eine bestimmte Richtung, wenn festgestellt wird, dass das Ausweichen (A) einen wesentlichen Nachteil für das Fahrzeug (1) oder einen weiteren Verkehrsteilnehmer (3, 4, 5) mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit nach sich ziehen wird; – eine Fahrermotivation zur Durchführung eines Ausweichmanövers (A), wenn festgestellt wird, dass ein Ausweichen einen Vorteil gegenüber einer Bremsung bietet; – ein Ausweichmanöver zumindest teilautomatisiert durchzuführen, wenn festgestellt wird, dass andernfalls höhere Risiken entstehen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer erhöhten Kollisionsgefahr des Fahrzeugs (1) mit dem Vorderfahrzeug (3) die Ausweichwahrscheinlichkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (3) auf eine andere Spur (S2) ermittelt wird, wobei – eine Unterstützung oder Durchführung einer Zielbremsung (B) des Fahrzeugs (1) auf das vorausfahrende Fahrzeug (3) ausgeführt wird, wenn die Ausweichwahrscheinlichkeit des Vorderfahrzeugs (3) auf die Ausweichspur (S2) des Fahrzeugs (1) kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, oder – eine Unterstützung oder Durchführung einer Zielbremsung (B) des Fahrzeugs (1) auf das Fahrzeug (4) vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) ausgeführt wird, wenn die Ausweichwahrscheinlichkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (3) auf die Ausweichspur (S2) des Ego-Fahrzeugs (1) größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Parameter aus folgenden Parametern der Verkehrssituation berücksichtigt wird: – ein Parameter einer tatsächlichen oder wahrscheinlichen Kollision oder Störung zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug (3) und einem Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (4), und/oder – ein Parameter einer tatsächlichen oder wahrscheinlichen Kollision oder Störung zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug (3) und einem weiteren Verkehrsteilnehmer (4; 5), und/oder – ein Parameter einer tatsächlichen oder wahrscheinlichen Kollision oder Störung zwischen einem Fahrzeug (4) vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) und einem weiteren Verkehrsteilnehmer (5), und/oder – ein Ausscheren und/oder eine fahrerische Absicht des zumindest einen Verkehrsteilnehmers (4; 5) vor dem Vordermann (3).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Parameter einer möglichen Kollision oder Störung zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) abhängig von einem oder mehreren Relativbewegungsparametern oder von einer Kollision zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) und einem weiteren Verkehrsteilnehmer (4; 5) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüchen, wobei mindestens ein Parameter der Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder der Hinderung einer Ausführung einer bestimmten Querführungsaktion eine Veränderung des mathematischen Zusammenhangs zwischen einer Betätigung des Lenkrads und der Veränderung des Lenkwinkels kennzeichnet.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mindestens ein Parameter eines Spurwechselvorgangs abhängig von mindesten einem Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parametermuster gewählt wird, das die Unterstützung des Fahrers bei einer Ausführung und/oder die Hinderung einer Ausführung bei einer Querführungsaktion abhängig von dem Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) kennzeichnet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausweichwahrscheinlichkeit des Vorderfahrzeugs (3) auf die Ausweichspur (S2) des Ego-Fahrzeugs (1) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Automatisierungsgrad der Unterstützung des Fahrers bei einem bestimmten Manöver in Bezug auf eine Längsführung und/oder Querführung des Fahrzeugs (1) abhängig von einem ermittelten Parameter der Verkehrssituation vor dem vorausfahrenden Fahrzeug (3) gesteuert wird.
Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildete Steuer- oder Regeleinheit in Form eines entsprechenden Computerprogramms in einer elektronischen Steuereinheit (2).