DE102018201896A1

DE102018201896A1 - Ermitteln des Fahrens eines Fahrzeugs auf einer Auffahrt

Info

Publication number: DE102018201896A1
Application number: DE102018201896.0A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Maus; Guido WEITKUS; Andreas Meyer; Peter Zegelaar; Christoph Schlaug
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2019-08-08
Anticipated expiration: 2038-02-08
Also published as: CN110126833A; US11214257B2; DE102018201896B4; US20190241187A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs (10) auf einer ersten Fahrbahn (3), die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn (1) ist, beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass ermittelt wird, ob das erste Fahrzeug (10) einer Kurve fährt; ermittelt wird, ob ein Ende (6) einer Fahrbahnbegrenzung (4, 5) der von dem ersten Fahrzeug (10) befahrenen Fahrbahn (3) von einer zweiten Fahrbahn (1) vorhanden ist; ermittelt wird, ob paralleler Verkehr vorhanden ist, indem ermittelt wird, ob sich mindestens ein zweites Fahrzeug (20) auf einer zu der aktuell von dem ersten Fahrzeug (10) befahrenen Fahrbahn (3) benachbarten Fahrspur (2) der zweiten Fahrbahn (1) in Fahrtrichtung (9) des ersten Fahrzeugs (10) fortbewegt; ermittelt wird, ob tangentialer Verkehr vorhanden ist, indem ermittelt wird, ob sich mindestens ein zweites Fahrzeug (20) tangential zu einer aktuell von dem ersten Fahrzeug (10) befahrenen Kurve fortbewegt; festgestellt wird, dass das erste Fahrzeug (10) auf einer Auffahrt (3) fährt, wenn das Fahren des ersten Fahrzeugs (10) in einer Kurve oder das Ende (6) einer Fahrbahnbegrenzung (4, 5) ermittelt wurde und gleichzeitig ermittelt wurde, dass paralleler oder tangentialer Verkehr vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Fahrens eines Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist, beispielsweise auf einer Auffahrt zu einer mehrspurigen Fahrbahn wie insbesondere einer Autobahn oder Schnellstraße. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Fahrerassistenz beim Spurwechsel für ein Kraftfahrzeug, sowie eine Spurwechselassistenz-Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug.
Fahrerassistenzsysteme unterstützen den Fahrer um den Fahrkomfort und die Sicherheit beim Fahren zu verbessern. Dabei sind die Eigenschaften der jeweiligen Fahrzeugumgebung wichtige Eingangsgrößen für einzelne zur Verfügung stehende Funktionen. Im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen, insbesondere erweiterten Fahrerassistenzsystemen (ADAS - Advanced Driver Assistance System) können Merkmale oder Eigenschaften der Fahrbahn und der Umgebung Anlass dafür sein, die jeweilige ADAS-Funktion im Hinblick auf ein kommendes Manöver an die Merkmale der Fahrbahn oder der Umgebung anzupassen.
Zum Beispiel könnte die Funktionalität eines Spurwechselassistenten verändert werden, wenn der Fahrer in eine enge Lücke einscheren möchte und zwar abhängig davon, ob der Fahrer sich auf einer Autobahnauffahrt befindet oder nicht. Im Falle des Befahrens einer Autobahnauffahrt sind sich der Fahrer und auch alle anderen Fahrer dessen bewusst, dass der betroffene Fahrer die Spur wechseln muss, um auf die Autobahn aufzufahren. Daher werden bereits auf der Autobahn befindliche Fahrer die erforderliche Lücke zum Spurwechsel zur Verfügung stellen. Der Fahrer kann also auch eine schmale Lücke zum einscheren verwenden, sofern deren Größe ausreichend ist. Zur Vermeidung von Missverständnissen oder einander widersprechenden Aktionen des Spurwechselassistenten im Falle des Auffahrens auf eine Autobahn ist es daher von Vorteil, die Funktionalität des Spurwechselassistenten in einem solchen Fall entsprechend anzupassen. Die zur Anpassung erforderlichen Informationen können aus einem Elektronischen Horizont (EH - Electronic Horizon) gewonnen werden. Dies führt allerdings zu erhöhten Kosten.
In den Dokumenten US 7 260 465 B2 und WO 2016 173717 A1 werden Verfahren zur Geschwindigkeitsregulierung eines Fahrzeugs mit einem Tempomaten zur Geschwindigkeitssteuerung beschrieben, wobei ein Spurwechsel in eine Ausfahrt erkannt wird und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechend angepasst wird. In dem Dokument US 2012 0283942 A1 wird ein Navigationssystem offenbart, welches für einen Spurwechsel, insbesondere im Zusammenhang mit dem Auffahren auf eine Autobahn, die Positionen und die Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge bestimmt wird und dem Fahrer eine zum Einordnen empfohlene Geschwindigkeit anzeigt.
Vor dem beschriebenen Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Verfahren zum Ermitteln des Fahrens eines Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist, zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Fahrerassistenz beim Spurwechsel für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, sowie eine Vorrichtung zum Feststellen des Fahrens eines Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist, und eine Spurwechselassistenz-Vorrichtung für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein vorteilhaftes Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.
Die genannten Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist, nach Patentanspruch 1, durch ein Verfahren zur Fahrerassistenz beim Spurwechsel für ein Fahrzeug nach Patentanspruch 10, eine Vorrichtung zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist, nach Patentanspruch 12, eine Spurwechselassistenz-Vorrichtung für ein Fahrzeug nach Patentanspruch 14 und durch ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist, umfasst folgende Schritte: Es wird ermittelt, ob das Fahrzeug in einer Kurve fährt. Zudem wird ermittelt, ob ein Ende einer Fahrbahnbegrenzung der von dem ersten Fahrzeug befahrenen Fahrbahn von der zweiten Fahrbahn vorhanden ist. Das Ende einer Fahrbahnbegrenzung kann insbesondere detektiert werden. Es wird weiterhin ermittelt, ob paralleler Verkehr vorhanden ist, indem ermittelt wird, ob sich mindestens ein zweites Fahrzeug auf einer zu der aktuell von dem ersten Fahrzeug befahrenen Fahrbahn benachbarten Fahrspur der zweiten Fahrbahn in Fahrtrichtung des ersten Fahrzeugs fortbewegt. In einem weiteren Schritt wird ermittelt, ob tangentialer Verkehr vorhanden ist, indem ermittelt wird, ob sich mindestens ein zweites Fahrzeug tangential zu einer aktuell von dem ersten Fahrzeug befahrenen Kurve fortbewegt. Es wird festgestellt, dass das erste Fahrzeug auf einer Auffahrt fährt, wenn das Fahren des ersten Fahrzeugs in einer Kurve oder das Ende einer Fahrbahnbegrenzung ermittelt wurde und gleichzeitig ermittelt wurde, dass paralleler oder tangentialer Verkehr vorhanden ist.
In einer bevorzugten Variante wird festgestellt, dass das erste Fahrzeug auf einer Auffahrt fährt, wenn zu einem ersten Zeitpunkt das Fahren des ersten Fahrzeugs in einer Kurve ermittelt wurde und gleichzeitig ermittelt wurde, dass tangentialer Verkehr vorhanden ist, und zu einem zweiten Zeitpunkt das Ende einer Fahrbahnbegrenzung ermittelt wurde und gleichzeitig ermittelt wurde, dass paralleler Verkehr vorhanden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass ausschließlich in dem Fahrzeug vorhandenen Sensoren, insbesondere für vorhandene Fahrerassistenzsysteme vorgesehene Sensoren, zur Feststellung dafür, ob sich das Fahrzeug auf einer Auffahrt befindet, verwendet werden können. Dadurch werden zusätzliche Kosten zur Anpassung von Fahrerassistenzsystemen, insbesondere zur Anpassung eines Spurwechselassistenzsystems, an die Situation beim Auffahren auf eine andere Fahrbahn vermieden.
Bei der zweiten Fahrbahn kann es sich zum Beispiel um eine mehrspurige Fahrbahn, insbesondere eine Schnellstraße oder eine Autobahn handeln. Die zweite Fahrbahn kann sich auch dadurch auszeichnen, dass sie mit einer festgelegten Mindestgeschwindigkeit befahren werden muss und/oder nur mit einer Höchstgeschwindigkeit oberhalb von 50 km/h, insbesondere oberhalb von 80 km/h, befahren werden darf.
Vorteilhafterweise wird im Rahmen des Verfahrens ermittelt, ob das erste Fahrzeug im Fall von Rechtsverkehr in einer Rechtskurve, also einer Kurve nach rechts, fährt oder im Fall von Linksverkehr in einer Linkskurve, also einer Kurve nach links, fährt. Dies hat den Vorteil, dass durch die Differenzierung nach Rechtsverkehr oder Linksverkehr Kurven ausgeschlossen werden können, die typischerweise nicht das Fahren auf einer Auffahrt kennzeichnen. Bei Rechtsverkehr sind Auffahrten typischerweise durch eine Rechtskurve gekennzeichnet, während bei Linksverkehr Auffahrten typischerweise durch eine Linkskurve gekennzeichnet sind. Eine Ausnahme hiervon stellt die Situation dar, in welcher der Auffahrt einer Brücke über die zweite Fahrbahn oder eine Unterführung unter der zweiten Fahrbahn vorausgeht. Eine entsprechende Anpassung des erfindungsgemäßen Verfahrens an eine solche Situation ist ebenfalls möglich, indem beispielsweise zusätzlich die Steigung der befahrenen Fahrbahn berücksichtigt wird.
Im Rahmen des Verfahrens kann festgestellt werden, dass das erste Fahrzeug auf einer Auffahrt fährt, wenn eine erste Fahrbahnbegrenzung der ersten Fahrbahn und eine zweite Fahrbahnbegrenzung der zweiten Fahrbahn ermittelt wurden, wobei die erste Fahrbahnbegrenzung und die zweite Fahrbahnbegrenzung an dem Ende der ersten Fahrbahnbegrenzung in einer Draufsicht einen spitzen Winkel einschließen. Da eine Auffahrt kurz vor dem Zusammenführen einer ersten Fahrbahn mit einer zweiten Fahrbahn typischerweise spitzwinklig zu der zweiten Fahrbahn verläuft, haben auch die verwendeten Fahrbahnbegrenzungen, beispielsweise Leitplanken, unmittelbar vor dem Übergang der Auffahrt zu einem Bereich, in welchem ein Spurwechsel auf die zweite Fahrbahn möglich ist, in einer Draufsicht die Form eines spitzen Winkels. Eine Detektion der Fahrbahnbegrenzungen beim Zusammenführen beider Fahrspuren bzw. beider Fahrbahnen stellt daher einen geeigneten Indikator zum Feststellen des Befahrens einer Auffahrt dar. Dieser hat den Vorteil, dass er verhältnismäßig einfach und sicher zu detektieren ist.
Das Vorhandensein von parallelem und/oder tangentialem Verkehr kann vorteilhafterweise mittels mindestens einem optischen bzw. visuellen Sensor detektiert werden. Das Verwenden eines solchen Sensors hat den Vorteil, dass dieser typischerweise in dem Fahrzeug bereits vorhanden ist und die entsprechende Detektion damit ohne zusätzlichen Aufwand realisiert werden kann.
Tangentialer Verkehr kann zum Beispiel ermittelt werden, insbesondere detektiert werden, indem der Winkel zwischen der aktuellen bzw. momentanen Fortbewegungsrichtung des ersten Fahrzeugs und der aktuellen bzw. momentanen Fortbewegungsrichtung des mindestens einen zweiten Fahrzeugs bestimmt wird und falls dieser Winkel abnimmt, festgestellt bzw. angenommen wird, dass tangentialer Verkehr vorhanden ist. Als weiteres Kriterium kann vorausgesetzt werden, dass der Winkel stetig oder kontinuierlich abnimmt oder dass der Winkel in Richtung 0 Grad oder bis auf 0 Grad abnimmt. Im Rahmen der Bestimmung des Winkels können insbesondere Vektoren, die die Fortbewegungsrichtung des ersten Fahrzeugs und des mindestens einen zweiten Fahrzeugs angeben, zum Beispiel Geschwindigkeitsvektoren oder Ortsvektoren oder Beschleunigungsvektoren, verwendet werden und der Winkel zwischen diesen bestimmt werden.
Zum Ermitteln, ob das Fahrzeug in einer Kurve fährt, wird in einer vorteilhaften Variante mindestens eine Fahrbahnbegrenzung der von dem ersten Fahrzeug befahrenen Fahrbahn in Form einer Leitplanke und/oder eines Fahrbahnrandes detektiert und der Krümmungswinkel der Leitplanke und/oder des Fahrbahnrandes bestimmt. Da Leitplanken als Fahrbahnbegrenzung typischerweise den Kurvenverlauf und insbesondere die Krümmung der Fahrbahn wiedergeben, eignen sie sich in vorteilhafter Weise zur Bestimmung des Verlaufs der Fahrbahn. Sie sind daher besonders zum Feststellen, ob eine Kurve vorliegt, geeignet. Zusätzlich oder alternativ dazu kann, insbesondere mittels einer Kamera, der Fahrbahnrand detektiert werden. Dabei kann beispielsweise der Übergang von Asphalt auf Gras und/oder Erde und/oder Schotter detektiert werden.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Ende der Kurve oder das Ende der Fahrbahnbegrenzung ermittelt werden und beim Erreichen des Endes der Fahrbahnbegrenzung durch das erste Fahrzeug eine Fahrerassistenzfunktion, beispielsweise eine Spurwechselassistenzfunktion oder eine Geschwindigkeitssteuerungsfunktion, des ersten Fahrzeugs aktiviert und/oder ausgeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Funktionalität der Assistenzfunktion an die spezielle Situation des Auffahrens auf eine zweite Fahrbahn angepasst und insbesondere situationsabhängig modifiziert werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fahrerassistenz beim Spurwechsel für ein Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Fahren eines ersten Fahrzeugs auf einer Auffahrt gemäß einem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wird und mindestens eine Assistenzfunktion an einen Spurwechsel auf eine Fahrspur der zweiten Fahrbahn angepasst wird. Bei der zweiten Fahrbahn kann es sich zum Beispiel um eine mehrspurige Fahrbahn, beispielsweise eine Schnellstraße oder Autobahn, handeln. Bevorzugt wird die Assistenzfunktion an die Situation und die Erfordernisse beim Auffahren auf die zweite Fahrbahn, insbesondere eine mehrspurige Fahrbahn, angepasst. Insbesondere kann die empfohlene Geschwindigkeit und/oder die Größe einer zum Einordnen erforderlichen Lücke zwischen zwei hintereinander auf einer zu der ersten Fahrbahn benachbarten Fahrspur der zweiten Fahrbahn fahrenden Fahrzeuge und/oder mindestens eine Voraussetzung für die Ausgabe eines Warnsignals an den Fahrer des ersten Fahrzeugs angepasst werden. Zum Beispiel kann abhängig von dem Verkehr und der Geschwindigkeit der auf der zweiten Fahrbahn und insbesondere auf der benachbarten Fahrspur fahrenden Fahrzeuge eine geeignete Lücke zum Auffahren und eine dafür erforderliche Geschwindigkeit festgelegt werden und dem Fahrer vorgeschlagen werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine Vorrichtung zum Feststellen des Fahrens des ersten Fahrzeugs in einer Kurve, eine Vorrichtung zum Detektieren eines Ende einer Fahrbahnbegrenzung der von dem ersten Fahrzeug befahrenen Fahrbahn von einer zweiten Fahrbahn und eine Vorrichtung zu Detektieren von parallelem und tangentialen Verkehr umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Ausführung eines zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln des Fahrens auf einer Auffahrt und/oder eines Verfahrens zur Fahrerassistenz beim Spurwechsel ausgelegt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln des Fahrens auf einer Auffahrt hat dieselben Vorteile wie die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren.
Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung zum Feststellen des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve einen Gierratensensor und/oder einen Sensor zur Bestimmung der lateralen Beschleunigung und/oder einen Lenkwinkelsensor und/oder mindestens eine Kamera und/oder ein Global Positioning System (GPS). Mit Hilfe der genannten Sensoren lässt sich schnell, zuverlässig und kostengünstig feststellen, ob das Fahrzeug in einer Kurve fährt.
Die erfindungsgemäße Spurwechselassistenz-Vorrichtung für ein Fahrzeug umfasst eine zuvor beschriebene Vorrichtung. Sie ist darüber hinaus dazu ausgelegt ein oben beschriebenes Verfahren zur Fahrerassistenz beim Spurwechsel für ein Fahrzeug auszuführen. Die Spurwechselassistenz-Vorrichtung hat die bereits genannten Vorteile.
Bei den genannten Fahrzeugen kann es sich insbesondere um Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Motorräder oder andere, handeln.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine oben beschriebene Vorrichtung zum Ermitteln des Fahrens eines Fahrzeugs auf eine Auffahrt und/oder eine zuvor beschriebene Spurwechselassistent-Vorrichtung. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handeln. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug hat dieselben Merkmale und Vorteile, wie die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen. Insgesamt werden durch die vorliegende Erfindung die Sicherheit und der Fahrkomfort verbessert.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken.
Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarte funktionale Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen.
Der hier verwendete Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elementen verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug, welches eine Auffahrt zu einer Autobahn befährt in einer Draufsicht.
2 zeigt schematisch die in der 1 gezeigten Fahrbahnen in einer Draufsicht.
3 zeigt schematisch die in der 2 gezeigten Fahrbahnen zu einem ersten Zeitpunkt in einer Draufsicht.
4 zeigt schematisch die in der 2 gezeigten Fahrbahnen zu einem zweiten Zeitpunkt in einer Draufsicht.
5 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Spurwechselassistenzvorrichtung.
6 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.

Die 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug, welches eine Auffahrt zu einer Autobahn befährt in einer Draufsicht. Die gezeigte Autobahn 1 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere Fahrspuren 2. Die gezeigte Auffahrt 3 zu der Autobahn 1 umfasst lediglich eine Fahrspur. Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch die Auffahrt 3 mehrere Fahrspuren umfassen. Die Autobahn 1 ist im Bereich der Auffahrt 3 mit einer Fahrbahnbegrenzung in Form einer Leitplanke 4 versehen. Die Auffahrt 3 umfasst ebenfalls eine Leitplanke 5. Die Leitplanken 4 und 5 treffen sich beim Übergang der Fahrbahn 3 in einen Fahrbahnbereich 7, der parallel zu den Fahrspuren 2 der Fahrbahn 1 verläuft.
Im Bereich des Zusammentreffens 6 der Leitplanken 4 und 5 schließen diesen einen spitzen Winkel α bei einer Draufsicht ein. Der Bereich 7 der Fahrbahn 3, in welcher diese parallel zu der Fahrbahn 1 verläuft, stellt den Bereich dar, in welchem sich ein auf der Auffahrt 3 fahrendes Fahrzeug 10 in eine Fahrspur 2 der Fahrbahn 1 einordnen kann bzw. muss. Die Fortbewegungsrichtung oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 ist durch einen Pfeil 9 gekennzeichnet.
In dem gezeigten Beispiel handelt es sich um Rechtsverkehr. Die Auffahrt 3 beschreibt eine Rechtskurve. Autobahnauffahrten umfassen typischerweise enge Kurven um die Fahrbahnrichtung an die Fahrtrichtung der Autobahn anzupassen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Kurve, beispielsweise eine Rechtskurve mit Hilfe von in dem Fahrzeug 10 vorhandenen Sensoren, wie beispielsweise einem Gierratensensor, einem Sensor zur Bestimmung der lateralen Beschleunigung oder einem Lenkwinkelsensor, detektiert werden. Anhand der Krümmung und der Länge der Kurve kann auf das Vorliegen einer typischen Autobahnauffahrt geschlossen werden. Grundsätzlich kann die Krümmung der Kurve und deren Länge als Indikator für das Vorliegen einer Auffahrt verwendet werden.
Das Ende 6 einer Begrenzung der Fahrbahnen 1 und 3, beispielsweise durch Leitplanken 4, 5, an der Straßenseite, an welcher die Auffahrt 3 in die zweite Fahrbahn 1, beispielsweise die Autobahn 1, übergeht, stellt ebenfalls einen Hinweis dar, dass es sich bei der Fahrbahn 3 um eine Auffahrt handelt. Die zu betrachtende Fahrbahnbegrenzung 4 bzw. 5 befindet sich bei Rechtsverkehr typischerweise auf der linken Fahrbahnseite 25 der Auffahrt 3 und auf der rechten Fahrbahnseite 24 der Fahrbahn 1, auf die aufgefahren werden soll.
Mittels des Fahrzeugs 10, insbesondere mittels in dem Fahrzeug 10 vorhandener Sensoren, zum Beispiel optischer bzw. visueller Sensoren, kann der Kurvenverlauf, insbesondere der Krümmungsradius und/oder der Krümmungswinkel, der Leitplanke 5 erfasst werden. Zudem kann der Winkel α zwischen der Leitplanke 4 und der Leitplanke 5 detektiert werden. Falls dieser Winkel α abnimmt, insbesondere stetig oder kontinuierlich abnimmt, in Richtung des Endes 6, der durch die Leitplanken 4 und 5 erzeugten Fahrbahnbegrenzung, so kann hieraus das Ende einer Fahrbahnbegrenzung ermittelt werden.
Das Ende des Kurvenverlaufs der Fahrbahn 3 oder das Ende der Fahrbahnbegrenzung 6 können als Kennzeichen dafür, dass der Bereich beginnt, in welchem das Fahrzeug 10 sich auf die Fahrbahn 1 einordnen muss, dienen bzw. diesen Bereich kennzeichnen. Falls wie in der 1 auf der Fahrbahn 1 kein Verkehr vorhanden ist, ist ein Anpassen von Spurwechselfunktionen oder anderen Fahrerassistenzsystemen an die spezielle Situation des Einordnens auf eine Autobahn nicht zwingend erforderlich. Als weiteres Kriterium wird daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Vorhandensein von weiteren Fahrzeugen, also mindestens einem zweiten Fahrzeug, welches sich auf der Fahrbahn 1 fortbewegt, betrachtet.
Die 2 zeigt schematisch die in der 1 gezeigten Fahrbahnen in einer Draufsicht, wobei sich ein zweites Fahrzeug 20 auf der zweiten Fahrbahn 1 in Fahrtrichtung 21 fortbewegt. Zu einem ersten Zeitpunkt ist das Fahrzeug 10 im Bereich der Kurve der Auffahrt 3 und detektiert mittels mindestens einem visuellen Detektor, zum Beispiel mittels einer Kamera, ob Verkehr tangential zu der von ihm befahrenen Kurve vorhanden ist. In dem in der 2 gezeigten Beispiel bewegt sich das Fahrzeug 20 auf der zweiten Fahrbahn 1 tangential in Bezug auf die Kurve, welche die Auffahrt 3 beschreibt.
Zur Beurteilung, ob es sich um tangentialen Verkehr in diesem Sinne handelt, wird der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung 9 des Fahrzeugs 10 und der Bewegungsrichtung 21 eines zweiten Fahrzeugs 20 betrachtet. Dabei kann ein Vektor betrachtet werden, bei dem es sich um einen die jeweilige Bewegungsrichtung gekennzeichneten Vektor handeln kann, aber auch um einen entsprechenden Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsvektor handeln. Wenn detektiert wird, dass der Winkel zwischen den Vektoren abnimmt, insbesondere gleichmäßig oder stetig gegen Null konvergiert, so wird dies als Indikator dafür benutzt, dass tangentialer Verkehr vorhanden ist.
In der 2 wurde für eine erste Bewegungsrichtung 22 des Fahrzeugs 10 der Winkel β zu der Bewegungsrichtung 21 des Fahrzeugs 20 bestimmt und zu einem späteren Zeitpunkt bei einer Bewegungsrichtung 23 des Fahrzeugs 10 ein Winkel γ zu der Bewegungsrichtung 21 des Fahrzeugs 20 bestimmt. Der Winkel γ ist kleiner als der Winkel β.
Zu einem noch späteren Zeitpunkt befindet sich das Fahrzeug 10 in der Position, in welcher es in der Figur mit 10' gekennzeichnet ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Fahrzeug 20 in der Position, in welcher es mit 20' gekennzeichnet ist. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das Fahrzeug 10' in Richtung 9' und das Fahrzeug 20' in Richtung 21', jeweils durch Pfeile gekennzeichnet. In diesem Fall wird durch das Fahrzeug 10' mittels entsprechender Sensoren, zum Beispiel mittels eines visuellen Sensors, insbesondere mittels einer Kamera festgestellt, dass paralleler Verkehr vorhanden ist. Paralleler Verkehr gilt als vorhanden, wenn Objekte, insbesondere andere Fahrzeuge, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, Motorräder oder LKWs, welche sich in einer Richtung parallel zu der Fahrtrichtung 9' des ersten Fahrzeugs 10' fortbewegen, in einer der benachbarten Fahrspuren 2 detektiert werden.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird festgestellt, dass sich das erste Fahrzeug 10 auf einer Auffahrt 3 befindet, wenn das Fahren in einer Kurve oder das Ende einer Fahrbahnbegrenzung 4, 5, 6 ermittelt wurde und gleichzeitig paralleler Verkehr oder tangentialer Verkehr vorhanden ist.
In der 3 wird die Situation gezeigt, in welcher durch das Fahrzeug 10 das Fahren in einer Kurve ermittelt wurde und gleichzeitig tangentialer Verkehr als vorhanden detektiert wurde. In dem in der 4 gezeigten Beispiel wurde durch das Fahrzeug 10 das Ende einer Begrenzung einer Fahrbahn 6 ermittelt und gleichzeitig das Vorhandensein von parallelem Verkehr detektiert bzw. ermittelt.
Die 5 zeigt schematisch ein eine erfindungsgemäße Spurwechselassistenz-Vorrichtung 30, welche eine Vorrichtung 31 zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs auf einer ersten Fahrbahn, die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn ist. Die Vorrichtung 31 umfasst eine Vorrichtung 32 zum Feststellen des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve, eine Vorrichtung 43, zum Beispiel eine Kamera, zum Detektieren eines Ende einer Fahrbahnbegrenzung der von dem ersten Fahrzeug befahrenen Fahrbahn von einer zweiten Fahrbahn und eine Vorrichtung 34 zum Detektieren von parallelem und tangentialen Verkehr umfasst und zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
Die 6 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 10. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Vorrichtung zum Ermitteln des Fahrens des Fahrzeugs auf eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn 31. Die Vorrichtung 31 umfasst eine Vorrichtung 32 zum Feststellen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 10 in einer Kurve und ist zur Ausführung eines oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt. Die Vorrichtung 32 zum Feststellen des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve kann zum Beispiel mindestens einen Gierratensensor und/oder mindestens einen Sensor zum Bestimmen der lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder mindestens einen Lenkwinkelsensor und/oder mindestens eine Kamera und/oder ein GPS umfassen.
Das Kraftahrzeug 10 umfasst zudem eine Fahrerassistenzvorrichtung, bei der es sich vorzugsweise um eine bereits beschriebene Spurwechselassistenz-Vorrichtung 30 handelt. Die Spurwechselassistenz-Vorrichtung 30 ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie ihre Funktionalität in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Ermittlung, ob das Kraftfahrzeug 10 auf einer Auffahrt 3 fährt, und in Abhängigkeit von der Verkehrssituation auf der Fahrbahn 1, auf die aufgefahren werden soll, anpasst. Dies kann beispielsweise adaptiv erfolgen. Zum Beispiel kann die empfohlene Geschwindigkeit und/oder die Größe einer zum Einordnen erforderlichen Lücke zwischen zwei hintereinander auf der zweiten Fahrbahn 1 fahrenden Fahrzeugen und/oder mindestens eine Voraussetzung für die Ausgabe eines Warnsignals an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Autobahn
2: Fahrspur
3: Auffahrt
4: Leitplanke
5: Leitplanke
6: Zusammentreffen der Leitplanken
7: Fahrspurbereich
9: Fahrtrichtung
9': Fahrtrichtung
10: Kraftfahrzeug
10': Kraftfahrzeug
20: Fahrzeug
20': Fahrzeug
21: Fahrtrichtung
21': Fahrtrichtung
22: Fahrtrichtung
23: Fahrtrichtung
24: Fahrbahnseite
25: Fahrbahnseite
30: Spurwechselassistenz-Vorrichtung
31: Vorrichtung zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs auf einer Auffahrt
32: Vorrichtung zum Feststellen des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve
33: Vorrichtung zum Detektieren eines Ende einer Fahrbahnbegrenzung
34: Vorrichtung zum Detektieren von parallelem und tangentialen Verkehr
α: Winkel
β: Winkel
γ: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7260465 B2 [0004]
WO 2016173717 A1 [0004]
US 20120283942 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs (10) auf einer ersten Fahrbahn (3), die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass - ermittelt wird, ob das erste Fahrzeug (10) einer Kurve fährt, - ermittelt wird, ob ein Ende (6) einer Fahrbahnbegrenzung (4, 5) der von dem ersten Fahrzeug (10) befahrenen Fahrbahn (3) von einer zweiten Fahrbahn (1) vorhanden ist, - ermittelt wird, ob paralleler Verkehr vorhanden ist, indem ermittelt wird, ob sich mindestens ein zweites Fahrzeug (20) auf einer zu der aktuell von dem ersten Fahrzeug (10) befahrenen Fahrbahn (3) benachbarten Fahrspur (2) der zweiten Fahrbahn (1) in Fahrtrichtung (9) des ersten Fahrzeugs (10) fortbewegt, - ermittelt wird, ob tangentialer Verkehr vorhanden ist, indem ermittelt wird, ob sich mindestens ein zweites Fahrzeug (20) tangential zu einer aktuell von dem ersten Fahrzeug (10) befahrenen Kurve fortbewegt, - festgestellt wird, dass das erste Fahrzeug (10) auf einer Auffahrt (3) fährt, wenn das Fahren des ersten Fahrzeugs (10) in einer Kurve oder das Ende (6) einer Fahrbahnbegrenzung (4, 5) ermittelt wurde und gleichzeitig ermittelt wurde, dass paralleler oder tangentialer Verkehr vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wird festgestellt, dass das erste Fahrzeug auf einer Auffahrt fährt, wenn zu einem ersten Zeitpunkt das Fahren des ersten Fahrzeugs in einer Kurve ermittelt wurde und gleichzeitig ermittelt wurde, dass tangentialer Verkehr vorhanden ist, und zu einem zweiten Zeitpunkt das Ende einer Fahrbahnbegrenzung ermittelt wurde und gleichzeitig ermittelt wurde, dass paralleler Verkehr vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zweiten Fahrbahn (1) um eine mehrspurige Fahrbahn handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob das Fahrzeug (10) im Fall von Rechtsverkehr in einer Rechtskurve fährt oder im Fall von Linksverkehr in einer Linkskurve fährt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass festgestellt wird, dass das erste Fahrzeug (10) auf einer Auffahrt (3) fährt, wenn eine erste Fahrbahnbegrenzung (5) der ersten Fahrbahn (3) und eine zweite Fahrbahnbegrenzung (4) der zweiten Fahrbahn (1) ermittelt wurden, wobei die erste Fahrbahnbegrenzung (5) und die zweite Fahrbahnbegrenzung (4) an dem Ende (6) der ersten Fahrbahnbegrenzung (5) in einer Draufsicht einen spitzen Winkel (α) einschließen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass paralleler und/oder tangentialer Verkehr mittels mindestens einem optischen/visuellen Sensors detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass tangentialer Verkehr ermittelt wird, indem der Winkel (β, γ) zwischen der momentanen Fortbewegungsrichtung (9, 22, 23) des ersten Fahrzeugs (10) und der momentanen Fortbewegungsrichtung (21) des mindestens einen zweiten Fahrzeugs (20) bestimmt wird und falls dieser Winkel abnimmt festgestellt wird, dass tangentialer Verkehr vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln, ob das Fahrzeug (10) in einer Kurve fährt, mindestens eine Fahrbahnbegrenzung (5) der von dem ersten Fahrzeug (10) befahrenen Fahrbahn (3) in Form einer Leitplanke und/oder eines Fahrbahnrandes detektiert wird und der Krümmungswinkel der Leitplanke und/oder des Fahrbahnrandes bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Kurve oder das Ende der Fahrbahnbegrenzung (5) ermittelt wird und beim Erreichen des Endes (6) der Fahrbahnbegrenzung (5) durch das erste Fahrzeug (10) eine Fahrerassistenzfunktion des ersten Fahrzeugs (10) aktiviert und/oder ausgeführt wird.
Verfahren zur Fahrerassistenz beim Spurwechsel für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahren eines ersten Fahrzeugs (10) auf einer Auffahrt (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ermittelt wird und mindestens eine Assistenzfunktion an einen Spurwechsel auf eine Fahrspur (2) der zweiten Fahrbahn (1) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die empfohlenen Geschwindigkeit und/oder die Größe einer zum Einordnen erforderlichen Lücke zwischen zwei hintereinander auf einer zu der ersten Fahrbahn (3) benachbarten Fahrspur (2) der zweiten Fahrbahn (1) fahrenden Fahrzeuge (20) und/oder mindestens eine Voraussetzung für die Ausgabe eines Warnsignals an den Fahrer des ersten Fahrzeugs (10) angepasst wird.
Vorrichtung (31) zum Ermitteln des Fahrens eines ersten Fahrzeugs (10) auf einer ersten Fahrbahn (3), die eine Auffahrt zu einer zweiten Fahrbahn (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung (32) zum Feststellen des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve, eine Vorrichtung (33) zum Detektieren eines Ende einer Fahrbahnbegrenzung der von dem ersten Fahrzeug befahrenen Fahrbahn von einer zweiten Fahrbahn und eine Vorrichtung (34) zum Detektieren von parallelem und tangentialen Verkehr umfasst und zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 ist 11 ausgelegt ist.
Vorrichtung (31) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (32) zum Feststellen des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve einen Gierratensensor und/oder einen Sensor zum Bestimmen der lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder einen Lenkwinkelsensor und/oder mindestens eine Kamera und/oder ein GPS umfasst.
Spurwechselassistenz-Vorrichtung (30) für ein Fahrzeug, welche eine Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13 umfasst und zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11 ausgelegt ist.
Kraftfahrzeug (10), welches eine Vorrichtung (31) nach Anspruch 12 oder Anspruch 13 und/oder eine Spurwechselassistenz-Vorrichtung (30) nach Anspruch 14 umfasst.