-
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Fahrzeugsteuervorrichtungen dieser Art werden beispielsweise in automatisierten Fahrsystemen eingesetzt, welche zum Beispiel nach SAE Level 3 arbeiten. Sie ermöglichen es dem Ego-Fahrzeug, beim Fahren auf Straßen, welche zumindest für die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs eine Vielzahl von Fahrspuren aufweisen, selbstständig Spurwechsel durchzuführen. Allerdings führt das automatisierte Fahrsystem nach dem Stand der Technik zu häufig Fahrspurwechsel durch, insbesondere Fahrspurwechsel auf eine niedriger-rangige Fahrspur, um einer in vielen Ländern geltenden Rechtsvorschrift zu folgen, nämlich der Rechtsvorschrift, nach Möglichkeit die niedrigst-rangige Fahrspur einzuhalten. Diese häufigen Spurwechsel treten vor allem bei geringem Verkehr auf, wo das Ego-Fahrzeug häufig langsamere Fahrzeuge überholen muss.
-
Häufige Spurwechsel führen jedoch nicht nur dazu, dass sich die Person, welche auf dem Fahrersitz des Ego-Fahrzeugs sitzt, und möglicherweise andere Fahrgäste des Ego-Fahrzeugs, unwohl fühlen, sondern erhöhen auch das Risiko von Kollisionen mit anderen Fahrzeugen.
-
Aus dem Dokument
DE 10 2015 217 498 A1 , welches als nächstliegender Stand der Technik erachtet wird, ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung bekannt, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung eines Ego-Fahrzeugs zu überwachen und auf Grundlage einer Anwesenheit bzw. einer Abwesenheit von Fahrzeugen auf höher-rangigen oder niedriger-rangigen Fahrspuren einen negativen Einfluss in Bezug auf einen Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs zu schätzen. Ferner sei auf die Dokumente
DE 10 2005 023 185 A1 und
DE 10 2007 033 887 A1 hingewiesen.
-
In Anbetracht dessen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effizienter arbeitende Fahrzeugsteuervorrichtung bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
-
Es ist zu beachten, dass nach beiden Alternativen der vorliegenden Erfindung die Unterdrückung eines Spurwechsels nur dann in Betracht gezogen wird, wenn sich ein anderes Fahrzeug in der niedriger-rangigen Fahrspur innerhalb eines vorbestimmten Abstands vor dem Ego-Fahrzeug befindet. Wenn die niedriger-rangige Fahrspur innerhalb des vorbestimmten Abstands frei ist, wird immer ein Spurwechsel eingeleitet oder akzeptiert.
-
Um darüber hinaus Situationen berücksichtigen zu können, in denen die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs vom Ego-Fahrzeug beeinflusst wurde, zum Beispiel weil das Ego-Fahrzeug nicht schnell genug auf die niedriger-rangige Fahrspur wechseln konnte, kann die relevante Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs als die höchste Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs definiert werden, welche in der Überwachungshistorie des nachfolgenden Fahrzeugs gefunden wurde.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit dazu eingerichtet und konfiguriert sein, die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung zu unterdrücken, wenn die Umgebungsüberwachungsdaten anzeigen, dass eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem Ego-Fahrzeug niedriger ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz, zum Beispiel 5 km/h. In diesem Fall kommt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit zu dem Schluss, dass die Geschwindigkeit des nächsten nachfolgenden Fahrzeugs nur zufällig etwas höher ist als die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs, und dass der Fahrer des nächsten nachfolgenden Fahrzeugs keine Eile hat. Daher ist ein Spurwechsel nicht erforderlich und die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung wird unterdrückt.
-
Im Gegensatz dazu, wenn die Umgebungsüberwachungsdaten anzeigen, dass eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem Ego-Fahrzeug größer oder gleich einem vorbestimmten Geschwindigkeitsdifferenz-Schwellenwert ist, kommt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit zu dem Schluss, dass der Fahrer des nächsten nachfolgenden Fahrzeugs bewusst schneller fährt als das Ego-Fahrzeug. Daher erzeugt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit eine Spurwechselaufforderung, wenn der negative Einfluss des Spurwechsels auf das Ego-Fahrzeug akzeptabel ist. Andernfalls wird die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung unterdrückt. Dementsprechend umfasst die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit eine Untereinheit zur Schätzung des negativen Einflusses, welche dazu eingerichtet und konfiguriert ist, den negativen Einfluss eines Spurwechsels auf das Ego-Fahrzeug zu schätzen.
-
Insbesondere kann die Untereinheit zur Schätzung des negativen Einflusses eingerichtet und konfiguriert sein, eine Einflusszeitperiode als einen Parameter zu schätzen, welcher den negativen Einfluss eines Spurwechsels auf das Ego-Fahrzeug darstellt. Die Einflusszeitperiode kann eine Basis-Einflusszeitperiode umfassen, welche das Ego-Fahrzeug benötigt, um in die niedriger-rangige Fahrspur zu wechseln, das wenigstens eine nachfolgende Fahrzeug passieren zu lassen und zu der aktuellen Fahrspur zurückzukehren. Die Einflusszeitperiode kann jedoch auch wenigstens eine zusätzliche Einflusszeitperiode umfassen, welche einem zusätzlichen negativen Einfluss entspricht, welcher sich aus einem entsprechenden einen negativen Einfluss erhöhenden Parameter ergibt.
-
Ein Beispiel für einen zusätzlichen einen negativen Einfluss erhöhenden Parameter ist die Verzögerung des Ego-Fahrzeugs, welche erforderlich ist, damit das nachfolgende Fahrzeug passieren und auf die aktuelle Fahrspur zurückkehren kann. Darüber hinaus könnte die Zeitperiode, welche benötigt wird, um unterhalb der aktuellen Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs zu fahren, als zusätzliche Einflusszeitperiode verwendet werden. Ein weiteres Beispiel für einen zusätzlichen einen negativen Einfluss erhöhenden Parameter ist die durchschnittliche Differenz zu der aktuellen Geschwindigkeit, welche benötigt wird, um das nachfolgende Fahrzeug passieren zu lassen und um auf die aktuelle Fahrspur zurückzukehren. Aus all diesen zusätzlichen einen negativen Einfluss erhöhenden Parametern können entsprechende zusätzliche Einflusszeitperioden berechnet werden. Wenigstens eine dieser zusätzlichen Einflusszeitperioden könnte mit der Basis-Einflusszeitperiode aufsummiert werden, zum Beispiel durch gewichtete Summierung.
-
Darüber hinaus umfasst die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit eine Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss, welche dazu eingerichtet und konfiguriert ist, einen Schwellenwert für einen negativen Einfluss festzulegen, und die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit ist ferner dazu eingerichtet und konfiguriert, die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung zu unterdrücken, wenn der negative Einfluss, welcher durch die Untereinheit zur Schätzung eines negativen Einflusses geschätzt wird, größer ist als der durch die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss festgelegte Schwellenwert für einen negativen Einfluss.
-
Gemäß der Erfindung kann die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss die Umgebungsüberwachungsdaten analysieren und den Schwellenwert für einen negativen Einfluss in Abhängigkeit von der spezifischen Verkehrssituation des Ego-Fahrzeugs festlegen. So ist die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss dazu eingerichtet und konfiguriert, den Schwellenwert für einen negativen Einfluss basierend darauf festzulegen, ob die Umgebungsüberwachungsdaten anzeigen, dass eine höher-rangige Fahrspur verfügbar und frei ist oder nicht und/oder basierend darauf, ob die Umgebungsüberwachungsdaten anzeigen, dass das nächste nachfolgende Fahrzeug blinkt oder nicht.
-
In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass, wenn sowohl das Ego-Fahrzeug als auch das nachfolgende Fahrzeug auf der höchst-rangigen verfügbaren Fahrspur fahren, auch eine Betätigung des Blinkers des nachfolgenden Fahrzeugs auf der Seite zu einer nicht vorhandenen, noch höher-rangigen Fahrspur als Blinken interpretiert werden kann.
-
Insbesondere ist die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss dazu eingerichtet und konfiguriert, den Schwellenwert für einen negativen Einfluss auf Null zu setzen, wenn die höher-rangige Fahrspur verfügbar und frei ist und das nächste nachfolgende Fahrzeug nicht blinkt und/oder auf einen sehr niedrigen Wert, wenn die höher-rangige Fahrspur verfügbar und frei ist und das nächste nachfolgende Fahrzeug blinkt, und/oder auf einen niedrigen Wert, wenn die höher-rangige Fahrspur entweder nicht verfügbar oder nicht frei ist und das nächste nachfolgende Fahrzeug nicht blinkt, und/oder auf einen mittleren Wert, wenn die höher-rangige Fahrspur entweder nicht verfügbar oder nicht frei ist und das nächste nachfolgende Fahrzeug blinkt.
-
Wenn die höher-rangige Fahrspur verfügbar und frei ist und das nachfolgende Fahrzeug nicht blinkt, wird der Schluss gezogen, dass der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs gewahr ist, dass er das Ego-Fahrzeug leicht überholen könnte. Daher ist ein Spurwechsel nicht erforderlich und jeder negative Einfluss auf das Ego-Fahrzeug gilt als inakzeptabel, was durch einen Schwellenwert für einen negativen Einfluss von Null angezeigt wird.
-
Wenn die höher-rangige Fahrspur verfügbar und frei ist und das nachfolgende Fahrzeug blinkt, wird der Schluss gezogen, dass der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs entweder nicht gewahr ist, dass er das Ego-Fahrzeug leicht überholen könnte oder ein unhöflicher Fahrer ist. Daher ist die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung nur dann akzeptabel, wenn der negative Einfluss eines Spurwechsels auf das Ego-Fahrzeug als sehr gering erachtet wird. Daher kann die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss dazu eingerichtet und konfiguriert sein, eine erste Zeitperiode zu schätzen, welche dem Ego-Fahrzeug für die Fahrt auf der niedriger-rangigen Fahrspur mit seiner aktuellen Geschwindigkeit ohne Kollision mit einem anderen Fahrzeug, welches ebenfalls auf der niedriger-rangigen Fahrspur fährt, zur Verfügung steht, und die erste Zeitperiode als den sehr niedrigen Schwellenwert für einen negativen Einfluss festzulegen.
-
Wenn die höher-rangige Fahrspur entweder nicht verfügbar oder nicht frei ist und das nachfolgende Fahrzeug nicht blinkt, wird der Schluss gezogen, dass es eine Frage der Höflichkeit ist, das nachfolgende Fahrzeug überholen zu lassen. Daher ist die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung akzeptabel, auch wenn der negative Einfluss eines Spurwechsels auf das Ego-Fahrzeug gering ist. Daher kann die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss dazu eingerichtet und konfiguriert sein, eine zweite Zeitperiode zu schätzen, welche dem Ego-Fahrzeug zur Verfügung steht, um mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit auf der niedriger-rangigen Fahrspur ohne Kollision mit einem anderen Fahrzeug, welches ebenfalls auf der niedriger-rangigen Fahrspur fährt, zu fahren, wobei die vorbestimmte Geschwindigkeit die aktuelle Geschwindigkeit abzüglich einer vorbestimmten Geschwindigkeitsdifferenz ist, und die zweite Zeitperiode als den Schwellenwert für den niedrigen negativen Einflusswert festzulegen.
-
Ist die höher-rangige Fahrspur entweder nicht verfügbar oder nicht frei und blinkt das nachfolgende Fahrzeug, wird der Schluss gezogen, dass der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs in Eile ist und dass es eine Frage der Höflichkeit ist, das nachfolgende Fahrzeug überholen zu lassen. Daher ist die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung akzeptabel, auch wenn die Einflüsse eines Spurwechsels auf das Ego-Fahrzeug mittelmäßig negativ sind. Infolgedessen kann die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss dazu eingerichtet und konfiguriert sein, eine dritte Zeitperiode zu schätzen, welche dem Ego-Fahrzeug für die Fahrt auf der niedriger-rangigen Fahrspur mit einer weiteren vorbestimmten Geschwindigkeit ohne Kollision mit einem anderen Fahrzeug, welches ebenfalls auf der niedriger-rangigen Fahrspur fährt, zur Verfügung steht, wobei die weitere vorbestimmte Geschwindigkeit die aktuelle Geschwindigkeit minus einer weiteren vorbestimmten Geschwindigkeitsdifferenz ist, und die dritte Zeitperiode als den mittleren Schwellenwert für einen negativen Einfluss festzulegen.
-
So kann beispielsweise die weitere vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz doppelt so groß sein wie die vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz. Insbesondere kann die vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz 10 km/h betragen, während die weitere vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz 20 km/h betragen kann.
-
Zusätzlich oder alternativ zu der vorstehend beschriebenen Art und Weise, weitere einen negativen Einfluss erhöhende Parameter durch Berechnung einer entsprechenden Anzahl zusätzlicher Einflusszeitperioden zu berücksichtigen, könnten solche weiteren einen negativen Einfluss erhöhende Parameter auch durch Unterdrücken der Erzeugung einer Spurwechselaufforderung berücksichtigt werden, selbst wenn der von der Untereinheit zur Schätzung des negativen Einflusses geschätzte negative Einfluss kleiner oder gleich dem durch die Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss festgelegten Schwellenwert für einen negativen Einfluss ist, wenn die Umgebungsüberwachungsdaten anzeigen, dass ein einen negativen Einfluss erhöhender Parameter einen Schwellenwert für einen einen negativen Einfluss erhöhenden Parameter überschreitet. Wenn die Umgebungsüberwachungsdaten jedoch anzeigen, dass der einen negativen Einfluss erhöhende Parameter den Schwellenwert für die Erhöhung des negativen Einflusses nicht überschreitet, kann eine Spurwechselaufforderung erzeugt werden.
-
Nach dem oben Gesagten übernimmt die Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung das Verhalten vieler menschlicher Fahrer. Menschliche Fahrer neigen dazu, nicht in die niedriger-rangige Fahrspur zu wechseln, solange sie den schnelleren Verkehr nicht von hinten blockieren. Infolgedessen können andere Fahrer am Verhalten des Ego-Fahrzeugs nicht erkennen, dass sich das Ego-Fahrzeug in einem automatisierten Fahrmodus befindet. Dementsprechend kann die Akzeptanz von Fahrzeugen, welche in einem automatisierten Fahrmodus betrieben werden, erhöht werden.
-
Es ist zu betonen, dass die oben beschriebenen Situationen in beiden Arten von Verkehrssystemen, dem Rechtsverkehrssystem und dem Linksverkehrssystem, auftreten können. In Rechtsverkehrssystemen, zum Beispiel in Kontinentaleuropa und den Vereinigten Staaten von Amerika, ist die rechte Fahrspur die am niedrigsten-rangige Fahrspur, während die höher-rangigen Fahrspuren nach links folgen, während in Linksverkehrssystemen, zum Beispiel in Japan und Großbritannien, die linke Fahrspur die niedrigste ist, während die höher-rangigen Fahrspuren nach rechts folgen. Der Einfachheit halber wird die Erfindung im Folgenden, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, im Hinblick auf ein Rechtsverkehrssystem erläutert. Um analoge Situationen für ein Linksverkehrssystem zu erhalten, können die für den Rechtsverkehr diskutierten Situationen einfach in Bezug auf die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs gespiegelt werden.
-
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuerverfahren und ein Fahrzeugsteuerprogram m.
-
Die Erfindung wird in Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform, welche sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, näher beschrieben, in welchen:
- 1 ein Diagramm zeigt, welches Komponenten veranschaulicht, welche in einem Ego-Fahrzeug enthalten sind, an dem eine Fahrzeugsteuervorrichtung montiert werden kann;
- 2 ein funktionelles Konfigurationsdiagramm des Ego-Fahrzeugs von 1 zeigt welches die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
- 3 ein Blockdiagramm der Handlungsplanerzeugungseinheit zeigt, welche eine Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit umfasst, welche das Konzept der vorliegenden Erfindung implementiert;
- 4a und 4b ein Flussdiagramm zeigen, welches den Betrieb der Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit veranschaulicht; und
- 5 bis 13 Diagramme zeigen, welche spezifische Verkehrssituationen veranschaulichen.
-
Das Konzept der vorliegenden Erfindung kann in der aus
DE 11 2016 003 156 T5 bekannten Fahrzeugsteuervorrichtung umgesetzt werden. Daher wird zunächst die aus diesem Dokument bekannte Fahrzeugsteuervorrichtung und das Ego-Fahrzeug, an dem sie montiert ist, unter Bezugnahme auf die
1 und
2 beschrieben, bevor das Konzept der vorliegenden Erfindung im Detail diskutiert wird.
-
1 ist ein Diagramm, welches Komponenten veranschaulicht, welche in einem Fahrzeug enthalten sind, an dem eine Fahrzeugsteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung montiert ist (im Folgenden als Ego-Fahrzeug H bezeichnet). Das Fahrzeug, an dem die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 montiert ist, ist beispielsweise ein Zweiradfahrzeug, ein Dreiradfahrzeug oder ein Vierradfahrzeug und umfasst ein Fahrzeug, welches einen Verbrennungsmotor, wie beispielsweise einen Dieselmotor oder eine Benzinmotor, als Energiequelle verwendet, ein Elektrofahrzeug, welches einen Elektromotor als Energiequelle verwendet, ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor und dergleichen. Darüber hinaus wird das vorstehend beschriebene Elektrofahrzeug mit elektrischer Energie betrieben, welche durch eine Batterie, wie beispielsweise eine Sekundärbatterie, eine Wasserstoff-Brennstoffzelle, eine Metall-Brennstoffzelle oder eine Alkohol-Brennstoffzelle, entladen wird.
-
Wie in 1 dargestellt, sind Sensoren wie die Sucher 20-1 bis 20-7, die Radargeräte 30-1 bis 30-6, die Kameras 40 und 42, eine Navigationsvorrichtung 50 und eine vorstehend beschriebene Fahrzeugsteuervorrichtung 100 an dem Fahrzeug montiert. Obwohl nicht im Detail dargestellt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 eine elektronische Servolenkungssteuereinheit, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, eine Fahrzeugstabilitätsunterstützungssteuereinheit, insbesondere zur Unterstützung des Bremsens des Fahrzeugs H, und eine C2X-Kommunikationseinheit umfassen.
-
Die Sucher 20-1 bis 20-7 sind zum Beispiel Lichtdetektions- und Entfernungsmesseinheiten oder Laserbildgebungdetektions- und Entfernungsmesseinheiten (LIDAR-Einheiten), welche Streulicht in Bezug auf Strahlungslicht messen und einen Abstand zu einem Ziel messen. So ist beispielsweise der Sucher 20-1 an einem Frontgrill oder dergleichen befestigt, und die Sucher 20-2 und 20-3 sind an einer Seitenfläche einer Fahrzeugkarosserie, einem Außenspiegel, dem Inneren eines Scheinwerfers, der Nähe von Seitenleuchten und dergleichen befestigt. Der Sucher 20-4 ist an einer hinteren Stoßstange, einem Kofferraumdeckel oder dergleichen befestigt, und die Sucher 20-5 und 20-6 sind an der Seitenfläche der Fahrzeugkarosserie, der Innenseite eines Rücklichts oder dergleichen befestigt. So haben beispielsweise die vorstehend beschriebenen Sucher 20-1 bis 20-6 einen Erfassungsbereich von etwa 150° in Bezug auf eine horizontale Richtung. Weiterhin ist der Sucher 20-7 an einem Dach des Fahrzeugs oder dergleichen befestigt. So hat beispielsweise der Sucher 20-7 einen Erfassungsbereich von 360° in Bezug auf die horizontale Richtung. Im Folgenden werden die Sucher 20-1 bis 20-7 einfach als „Sucher 20“ bezeichnet, wenn nicht anders angegeben.
-
Die vorstehend beschriebenen Radargeräte 30-1 und 30-4 sind beispielsweise Langstrecken-Millimeterwellenradargeräte, deren Erfassungsbereich in Tiefenrichtung größer ist als der anderer Radargeräte. Weiterhin sind die Radare 30-2, 30-3, 30-5 und 30-6 Millimeterwellen-Radare mit mittlerer Entfernung, deren Erfassungsbereich in Tiefenrichtung kürzer ist als der der Radare 30-1 und 30-4. Im Folgenden werden die Radare 30-1 bis 30-6 einfach als ein „Radar 30“ bezeichnet, wenn nicht anders angegeben. Das Radar 30 erfasst ein Objekt beispielsweise mit Hilfe eines frequenzmodulierten kontinuierlichen Wellenschemas (FM-CW).
-
Die Kameras 40 und 42 sind beispielsweise digitale Doppellinsen-Kameras mit einem Festkörper-Bildgebungsvorrichtung, wie beispielsweise einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD) oder einem komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS). Während die Kamera 40 an einem oberen Abschnitt einer vorderen Windschutzscheibe, einer Rückfläche eines Rückspiegels oder dergleichen befestigt ist, kann die Kamera 42 an einem oberen Abschnitt einer Heckscheibe des Fahrzeugs H befestigt werden. So nehmen beispielsweise die Kameras 40 und 42 periodisch wiederholt Bilder vor bzw. hinter dem Ego-Fahrzeug H auf.
-
Die in dargestellte Konfiguration ist nur ein Beispiel, und ein Teil der Konfiguration kann entfallen oder eine andere Konfiguration hinzugefügt werden.
-
Es ist zu beachten, dass die Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung nur eine Teilmenge dieser Sensoren benötigt, zum Beispiel die Sucher 20-1 und 20-4, die Radare 30-1 und 30-4 und die Kameras 40 und 42. Es ist aber auch denkbar, dass die Fahrzeugsteuervorrichtung nach dieser Erfindung alle in 1 diskutierten Sensoren und eventuell weitere Sensoren nutzt.
-
2 ist ein funktionelles Konfigurationsdiagramm des Ego-Fahrzeugs H, welches die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 umfasst. Eine Navigationsvorrichtung 50, ein Fahrzeugsensor 60, eine Bedienvorrichtung 70, ein Betriebserfassungssensor 72, ein Umschalter 80, eine Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90, eine Lenkvorrichtung 92, eine Bremsvorrichtung 94 und die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 sind neben dem Sucher 20, dem Radar 30 und den Kameras 40, 42 an dem Ego-Fahrzeug H montiert.
-
Die Navigationsvorrichtung 50 umfasst einen Global Navigation Satellite System (GNSS) Empfänger oder Karteninformationen (Navigationskarte), eine als Benutzerschnittstelle fungierende Anzeigevorrichtung vom Touch Panel Typ, einen Lautsprecher, ein Mikrofon und dergleichen. Die Navigationsvorrichtung 50 spezifiziert eine Position des Ego-Fahrzeugs H unter Verwendung des GNSS-Empfängers und leitet eine Route von der Position zu einem vom Benutzer festgelegten Ziel ab. Die von der Navigationsvorrichtung 50 abgeleitete Route wird als Routeninformationen 134 in einer Speichereinheit 130 gespeichert, in der auch Karteninformationen für die Navigationsvorrichtung 50 gespeichert sind. Die Position des Ego-Fahrzeugs H kann durch ein Trägheitsnavigationssystem (INS) unter Verwendung der Ausgabe des Fahrzeugsensors 60 identifiziert oder ergänzt werden. Wenn die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 einen manuellen Fahrmodus ausführt, führt die Navigationsvorrichtung 50 außerdem eine Führung durch Sprache oder eine Navigationsanzeige für die Route zu dem Ziel durch. Eine Konfiguration zum Spezifizieren der Position des Ego-Fahrzeugs H kann unabhängig von der Navigationsvorrichtung 50 vorgesehen werden. Darüber hinaus kann die Navigationsvorrichtung 50 beispielsweise durch eine Funktion einer Endgerätevorrichtung, wie beispielsweise eines Smartphones oder eines Tablett-Endgeräts, welches der Benutzer besitzt, realisiert werden. In diesem Fall wird das Senden und Empfangen von Informationen zwischen der Endgerätevorrichtung und der Fahrzeugsteuervorrichtung 100 durch drahtlose oder drahtgebundene Kommunikation durchgeführt.
-
Der Fahrzeugsensor 60 umfasst einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, welcher eine Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H (Fahrzeuggeschwindigkeit) erfasst, einen Beschleunigungssensor, welcher eine Beschleunigung erfasst, einen Gierratensensor, welcher eine Winkelgeschwindigkeit um eine vertikale Achse erfasst, und einen Richtungssensor, welcher eine Richtung des Ego-Fahrzeugs H erfasst.
-
Die Betätigungsvorrichtung 70 umfasst beispielsweise ein Gaspedal, ein Lenkrad, ein Bremspedal, einen Schalthebel und dergleichen. Der Betriebserfassungssensor 72, welcher das Vorhandensein oder Fehlen oder den Umfang einer Bedienung des Fahrers erkennt, ist an der Betätigungsvorrichtung 70 angebracht. Der Betriebserfassungssensor 72 umfasst beispielsweise einen Beschleunigeröffnungsgradsensor, einen Lenkmomentsensor, einen Bremssensor, einen Schaltstellungssensor und dergleichen. Der Betriebserfassungssensor 72 gibt als Erfassungsergebnis einen Grad der Gasöffnung, ein Lenkmoment, eine Bremspedalgröße, eine Schaltstellung und dergleichen an die Fahrsteuereinheit 120 aus. Alternativ kann das Erfassungsergebnis des Betriebserfassungssensors 72 direkt an die Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90, die Lenkvorrichtung 92 oder die Bremsvorrichtung 94 ausgegeben werden.
-
Der Umschalter 80 ist ein Schalter, welcher von einem Fahrer oder dergleichen bedient wird. Der Umschalter 80 kann ein mechanischer Schalter oder ein Schalter einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) sein, welcher in der Anzeigevorrichtung vom Typ Touch Panel der Navigationsvorrichtung 50 vorgesehen ist. Der Umschalter 80 empfängt eine Schaltanweisung zum Umschalten zwischen einem manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer manuell fährt, und einem automatisierten Fahrmodus, in dem das Fahrzeug in einem Zustand fährt, in dem der Fahrer keine Operationen ausführt (oder der Betrag eines Vorgangs kleiner ist als in dem manuellen Fahrmodus oder eine Betriebsfrequenz kleiner ist als in dem manuellen Fahrmodus), und erzeugt ein Steuerungsmodus-Bezeichnungssignal zum Bezeichnen eines Steuerungsmodus der Fahrsteuereinheit 120 als einen der automatisierten Fahrmodus und den manuellen Fahrmodus.
-
Die Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90 umfasst beispielsweise einen oder beide von einem Motor und einem Elektromotor. Wenn die Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90 nur einen Motor umfasst, umfasst die Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90 weiterhin eine elektronische Motorsteuereinheit (ECU), welche den Motor steuert. Die Motor-ECU steuert die Fahrt-Antriebskraft (Drehmoment), um das Fahrzeug zum Fahren zu bringen, beispielsweise durch Festlegen eines Drosselklappenöffnungsgrades, einer Schaltstufe oder dergleichen gemäß den Informationen, welche von der Fahrsteuereinheit 120 eingegeben werden. Wenn die Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90 nur einen Fahrmotor umfasst, umfasst die Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90 eine Motorsteuereinheit, welche den Fahrmotor antreibt. Das Motor-ECU steuert die Fahrantriebskraft, um das Fahrzeug zum Fahren zu bringen, beispielsweise durch Festlegen eines Tastverhältnisses eines PWM-Signals (Pulsweitenmodulationssignal), welches auf den Elektromotor angewendet wird. Wenn die Fahrt-Antriebskraft-Ausgabevorrichtung 90 für die Fahrantriebskraft sowohl einen Motor als auch einen Elektromotor umfasst, arbeiten sowohl ein Motor-ECU als auch ein Motor-ECU zusammen, um die Fahrantriebskraft zu steuern.
-
Die Lenkvorrichtung 92 umfasst beispielsweise einen Elektromotor, welcher die Richtung von gelenkten Rädern durch Aufbringen einer Kraft auf eine Zahnstangenanordnung oder dergleichen ändern kann, einen Lenkwinkelsensor, welcher einen Lenkwinkel (oder einen tatsächlichen Lenkwinkel) erfasst, und dergleichen. Die Lenkvorrichtung 92 treibt den Elektromotor gemäß den Informationen der Fahrsteuereinheit 120 an.
-
Die Bremsvorrichtung 94 umfasst einen Hauptzylinder, auf den eine Bremsbetätigung des Bremspedals als Hydraulikdruck übertragen wird, einen Vorratsbehälter, welcher Bremsflüssigkeit speichert, ein Bremsstellglied, welches eine Bremskraft einstellt, welche an jedes Rad abgegeben wird, und dergleichen. Die Bremsvorrichtung 94 steuert das Bremsstellglied oder dergleichen so, dass ein Bremsmoment mit einer gewünschten Größe an jedes Rad gemäß den Informationen ausgegeben wird, welche von der Fahrsteuereinheit 120 eingegeben werden. Die Bremsvorrichtung 94 ist nicht auf eine elektronische Steuerbremsvorrichtung beschränkt, welche mit dem oben beschriebenen Hydraulikdruck betrieben wird, und kann eine elektronische Steuerbremsvorrichtung sein, welche mit einem elektrischen Stellglied betrieben wird.
-
Im Folgenden wird die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 näher beschrieben.
-
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 umfasst beispielsweise eine Außenwelterfassungseinheit 102, eine Ego-Fahrzeug-Positionserkennungseinheit 104, eine Handlungsplanerzeugungseinheit 106, eine Spurwechsel-Steuereinheit 110, eine Fahrsteuereinheit 120, eine Steuerschalteinheit 122 und eine Speichereinheit 130. Manche oder alle aus der Außenwelterfassungseinheit 102, der Ego-Fahrzeug-Positionserkennungseinheit 104, der Handlungsplanerzeugungseinheit 106, der Spurwechsel-Steuereinheit 110, der Fahrsteuereinheit 120 und der Steuerschalteinheit 122 können Software-Funktionseinheiten sein, welche von einem Prozessor wie einer zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), welcher ein Programm ausführt, gesteuert werden. Darüber hinaus können einige oder alle davon Hardware-Funktionseinheiten wie Large Scale Integration (LSI) oder Application Specific Integrated Circuit (ASIC) sein. Weiterhin wird die Speichereinheit 130 durch einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), eine Festplatte (HDD), einen Flash-Speicher oder dergleichen realisiert. Das Programm kann vorab in der Speichereinheit 130 gespeichert oder von einer externen Vorrichtung über eine Internetverbindung in dem Fahrzeug oder dergleichen heruntergeladen werden. Weiterhin kann ein tragbares Speichermedium mit dem darauf gespeicherten Programm in der Speichereinheit 130 installiert werden, indem es auf einer Laufwerksvorrichtung (nicht dargestellt) montiert wird.
-
Die Außenwelterfassungseinheit 102 erkennt einen Zustand wie eine Position und eine Geschwindigkeit von wenigstens einem nahegelegenen Fahrzeug auf der Grundlage der Ausgänge des Suchers 20, des Radars 30, der Kameras 40, 42 und dergleichen. Das wenigstens eine nahegelegene Fahrzeug in dieser Ausführungsform ist ein Fahrzeug, welches um das Ego-Fahrzeug H herumfährt und ein Fahrzeug ist, welches in der gleichen Richtung wie das Ego-Fahrzeug H fährt. Das wenigstens eine nahegelegene Fahrzeug kann wenigstens ein vorausfahrendes Fahrzeug, wenigstens ein nachfolgendes Fahrzeug, wenigstens ein Fahrzeug, welches in der gleichen Fahrspur wie das Ego-Fahrzeug H fährt, wenigstens ein Fahrzeug, welches in einer niedriger-rangigen Fahrspur fährt, und wenigstens ein Fahrzeug, welches in einer höher-rangigen Fahrspur fährt, umfassen.
-
Die Position des wenigstens einen nahegelegenen Fahrzeugs kann durch einen repräsentativen Punkt, wie beispielsweise einen Schwerpunkt oder eine Ecke des wenigstens einen nahegelegenen Fahrzeugs, oder durch einen Bereich, welcher durch eine Umrandung des wenigstens einen nahegelegenen Fahrzeugs ausgedrückt wird, dargestellt werden. Der „Zustand“ des wenigstens einen nahegelegenen Fahrzeugs kann eine Beschleunigung des wenigstens einen nahegelegenen Fahrzeugs und eine Angabe darüber, ob das wenigstens eine nahegelegene Fahrzeug die Fahrspur wechselt (oder ob das wenigstens eine nahegelegene Fahrzeug kurz davor steht, die Fahrspur zu wechseln), auf der Grundlage der Informationen verschiedener oben beschriebener Vorrichtungen umfassen. Die Außenwelterfassungseinheit 102 erkennt basierend auf der Historie der Position des wenigstens einen nahegelegenen Fahrzeugs, dem Betriebszustand des Fahrtrichtungsanzeigers oder dergleichen, ob das wenigstens eine nahegelegene Fahrzeug die Fahrspur wechselt (oder ob das nahegelegene Fahrzeug kurz davor ist, die Fahrspur zu wechseln oder nicht). Darüber hinaus kann die Außenwelterfassungseinheit 102 neben nahegelegenen Fahrzeugen auch eine Position von wenigstens einem Geländer, wenigstens einem Strommast, wenigstens einem abgestellten Fahrzeug, wenigstens einem Fußgänger und dergleichen erkennen. Im Folgenden wird eine Kombination aus dem Sucher 20, dem Radar 30, der Kamera 40 und der Außenwelterfassungseinheit 102 als „Detektionseinheit DT“ bezeichnet. Die Erfassungseinheit DT kann ferner einen Zustand einer Position, einer Geschwindigkeit oder dergleichen des wenigstens einen nahegelegenen Fahrzeugs durch Kommunikation mit dem entsprechenden nahegelegenen Fahrzeug erkennen.
-
Wie bereits erwähnt, kann das Konzept der vorliegenden Erfindung in der aus
DE 11 2016 003 156 T5 bekannten Fahrzeugsteuervorrichtung
100 umgesetzt werden. Insbesondere kann die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit in der Handlungsplanerzeugungseinheit
106 implementiert werden, und die erzeugten Spurwechselaufforderungen können an die Spurwechsel-Steuereinheit
110 weitergeleitet werden, welche für die Durchführung des Spurwechsels verantwortlich ist, wobei das Kollisionsrisiko minimiert, wenn nicht gar ausgeschlossen wird. Darüber hinaus übernimmt die Detektionseinheit DT die Funktion der Umgebungsüberwachungseinheit der vorliegenden Erfindung.
-
Im Folgenden wird der Betrieb des Fahrzeugsteuersystems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der 4a und 4b beschrieben.
-
Der Prozess beginnt in Schritt S1, wenn der Umschalter 80 von einem Fahrer oder einem anderen Fahrgast des Ego-Fahrzeugs H in den automatisierten Fahrmodus geschaltet wurde und die Umgebungsüberwachungsdaten anzeigen, dass das Ego-Fahrzeug H auf einer mehrspurigen Straße fährt.
-
Anschließend fährt das Verfahren mit Schritt S2 fort, in dem bestimmt wird, ob die aktuelle Verkehrssituation geeignet ist, von der Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 gemäß der Erfindung verarbeitet zu werden (siehe 3). So wird beispielsweise beschlossen, die Stand der Technik Steuerung zu nutzen und mit Schritt S3 (Schritt S2: NEIN) fortzufahren, wenn die Verkehrssituation als riskant eingestuft wird. Darüber hinaus entfällt die Notwendigkeit, die aktuelle Verkehrssituation durch die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 behandeln zu lassen, wenn das Ego-Fahrzeug H auf der niedrigsten Fahrspur fährt oder wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als das Ego-Fahrzeug H fährt, da in dem letzteren Fall das Ego-Fahrzeug H das vorausfahrende Fahrzeug überholen muss. Dementsprechend wird der Prozess auch in diesen Fällen mit Schritt S3 fortgeführt.
-
Nach Schritt S3 fährt das Verfahren mit Schritt S4 fort, in dem überprüft wird, ob das Fahrzeug noch in dem automatisierten Fahrmodus arbeitet und noch auf einer mehrspurigen Straße fährt. In dem negativen Fall (Schritt S4: NEIN) fährt der Prozess mit Schritt S5 fort, in dem der automatisierte mehrspurige Fahrmodus beendet wird. In dem positiven Fall (Schritt S4: JA) kehrt der Prozess jedoch zu Schritt S2 zurück.
-
Wenn die Verkehrssituation für den automatisierten mehrspurigen Fahrmodus geeignet ist (Schritt S2: JA), fährt der Prozess mit Schritt S6 fort, in dem bestimmt wird, ob eine niedriger-rangige Fahrspur neben der Fahrspur, auf der das Ego-Fahrzeug H gerade fährt, völlig frei ist oder nicht, das heißt ob vorausfahrende Fahrzeuge auf der niedriger-rangigen Fahrspur innerhalb eines vorbestimmten Längenintervalls vor dem Ego-Fahrzeug H fahren oder nicht.
-
In dem positiven Fall, das heißt wenn es keine vorausfahrenden Fahrzeuge gibt, welche innerhalb des vorbestimmten Längenintervalls vor dem Ego-Fahrzeug H auf der niedriger-rangigen Fahrspur fahren (Schritt S6: JA), wird von der Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 eine Spurwechselaufforderung erzeugt und in einem Schritt S7 an das Steuersystem nach dem Stand der Technik ausgegeben.
-
Nach Schritt S7 fährt das Verfahren mit dem zuvor besprochenen Schritt S4 fort.
-
Wenn jedoch die angrenzende niedriger-rangige Fahrspur nicht vollständig frei ist (Schritt S6: NEIN), fährt das Verfahren mit Schritt S8 fort, in dem bestimmt wird, ob wenigstens ein nachfolgendes Fahrzeug auf der gleichen Fahrspur wie das Ego-Fahrzeug H mit einer Geschwindigkeit fährt, welche um wenigstens einen vorbestimmten Geschwindigkeitsdifferenzwert Δv, zum Beispiel 10 km/h, höher als die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H ist.
-
Wenn es keine schnelleren nachfolgenden Fahrzeuge gibt (Schritt S8: NEIN), unterdrückt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in einem Schritt S9 aus.
-
Nach Schritt S9 fährt das Verfahren mit dem zuvor besprochenen Schritt S4 fort.
-
Wenn es jedoch schnellere nachfolgenden Fahrzeuge gibt (Schritt S8: JA), beginnt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 nach dem Konzept der vorliegenden Erfindung ab Schritt S10 zu arbeiten, das heißt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 beginnt, die Verkehrssituation dahingehend zu bewerten, welchen negativen Einfluss ein Spurwechsel auf das Ego-Fahrzeug H haben wird, und ob es durch die allgemeine Verkehrssituation gerechtfertigt ist, diese negativen Einflüsse zu akzeptieren, insbesondere in Abhängigkeit davon, ob eine höher-rangige Fahrspur neben der aktuellen Fahrspur des Ego-Fahrzeugs H verfügbar und für das wenigstens eine schnellere nachfolgende Fahrzeug frei ist oder nicht, und ob das nachfolgende Fahrzeug blinkt oder nicht.
-
Für die einfachste dieser Situationen, nämlich die Situation, in der die höher-rangige Fahrspur verfügbar und frei ist (Schritt S11: JA) und das nachfolgende Fahrzeug nicht blinkt (Schritt S10: NEIN), kommt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 zu dem Schluss, dass sich der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs der Tatsache bewusst ist, dass er das Ego-Fahrzeug H leicht überholen könnte. Daher besteht keine Notwendigkeit für einen Spurwechsel. Somit unterdrückt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 aus.
-
Andernfalls (Schritt S10: JA oder Schritt S11: NEIN) fährt der Prozess mit Schritt S12 fort.
-
In Schritt S12 wird die Verkehrssituation basierend auf den von der Erfassungseinheit DT bereitgestellten Umgebungsüberwachungsdaten analysiert. Zunächst werden die Anzahl der nachfolgenden Fahrzeuge sowie deren entsprechende Geschwindigkeiten und Abstände zu dem Ego-Fahrzeug H ermittelt. Zum anderen werden die Anzahl der freien Lücken in der niedriger-rangigen Fahrspur neben der aktuellen Fahrspur, auf der das Ego-Fahrzeug fährt, sowie deren entsprechende Positionen und Längen ermittelt. Auf der Grundlage dieser Informationen schätzt eine Untereinheit zur Schätzung eines negativen Einflusses 142 der Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 (siehe 3) einen negativen Einfluss eines Spurwechsels auf das Ego-Fahrzeug als Einflusszeitperiode ti. Die Einflusszeitperiode ti umfasst wenigstens eine Basis-Einflusszeitperiode t0, welche für den Wechsel auf die benachbarte niedriger-rangige Fahrspur erforderlich ist, wobei wenigstens ein nachfolgendes Fahrzeug passieren und wieder auf die aktuelle Fahrspur wechseln kann.
-
Zusätzlich zu der Basis-Einflusszeitperiode t0 kann die Einflusszeitperiode ti ferner wenigstens eine zusätzliche Einflusszeitperiode umfassen, welche einem zusätzlichen negativen Einfluss entspricht, welcher sich aus einem entsprechenden einen negativen Einfluss erhöhenden Parameter ergibt. So kann beispielsweise eine Verzögerungseinflusszeitperiode tdecel basierend auf der Verzögerung des Ego-Fahrzeugs berechnet werden, welche erforderlich ist, damit das nachfolgende Fahrzeug passieren und auf die aktuelle Fahrspur zurückkehren kann. Darüber hinaus könnte die Zeitperiode, welche benötigt wird, um unterhalb der aktuellen Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs zu fahren, als langsame Einflusszeitperiode tlow_speed verwendet werden. Darüber hinaus kann eine Geschwindigkeitsdifferenz-Einfluss-Zeitperiode tΔspeed basierend auf der durchschnittlichen Geschwindigkeitsdifferenz zu der aktuellen Geschwindigkeit berechnet werden, welche erforderlich ist, um es dem nachfolgenden Fahrzeug zu erlauben, zu passieren und auf die aktuelle Fahrspur zurückkehren kann. Wenigstens eine dieser zusätzlichen Einflusszeitperioden könnte mit der Basis-Einflusszeitperiode aufsummiert werden, zum Beispiel durch gewichtete Summierung, um die Einflusszeitperiode ti zu erhalten.
-
Darüber hinaus bestimmt eine Untereinheit zum Festlegen eines Schwellenwerts für einen negativen Einfluss 144 der Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 (siehe 3) in Schritt S12 eine erste Zeitperiode t1, welche dem Ego-Fahrzeug zur Verfügung steht, um mit seiner aktuellen Geschwindigkeit auf der niedriger-rangigen Fahrspur ohne Kollision mit einem anderen Fahrzeug zu fahren, welches ebenfalls auf der niedriger-rangigen Fahrspur fährt, als einen sehr niedrigen Einflussschwellenwert, eine zweite Zeitperiode t2, welche dem Ego-Fahrzeug zur Verfügung steht, um mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit auf der niedriger-rangigen Fahrspur ohne Kollision mit einem anderen Fahrzeug zu fahren, welches ebenfalls auf der niedriger-rangigen Fahrspur fährt, wobei die vorbestimmte Geschwindigkeit die aktuelle Geschwindigkeit minus einer ersten Geschwindigkeitsdifferenz Δv1 ist, als einen niedrigen Einflussschwellenwert und eine dritte Zeitperiode t3 ist, welche dem Ego-Fahrzeug zur Verfügung steht, um auf der niedriger-rangigen Fahrspur mit einer weiteren vorbestimmten Geschwindigkeit ohne Kollision mit einem anderen Fahrzeug zu fahren, welches ebenfalls auf der niedriger-rangigen Fahrspur fährt, wobei die weitere vorbestimmte Geschwindigkeit die aktuelle Geschwindigkeit minus einer zweiten vorbestimmten Geschwindigkeitsdifferenz Δv2 ist, als ein mittlerer Einflussschwellenwert. Im Folgenden bestimmt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 anhand der Zeitperioden ti, t1, t2 und t3, ob eine Spurwechselaufforderung erzeugt oder unterdrückt werden soll.
-
Nach der Verkehrssituationsanalyse von Schritt S12 fährt der Prozess mit Schritt S13 fort, in dem erneut bestimmt wird, ob das nachfolgende Fahrzeug blinkt oder nicht.
-
Ist dies nicht der Fall (Schritt S13: NEIN), kommt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 zu dem Schluss, dass es eine Frage der Höflichkeit ist, das nachfolgende Fahrzeug überholen zu lassen, da die höher-rangige Fahrspur entweder nicht verfügbar oder nicht frei ist. Daher fährt der Prozess mit Schritt S14 fort, in dem bestimmt wird, ob die zweite Zeitperiode t2 kleiner oder gleich der Einflusszeitperiode ti ist, das heißt ob genügend Zeit für einen Wechsel auf die angrenzende niedriger-rangige Fahrspur und zurück zu der aktuellen Fahrspur vorhanden ist, wenn das Ego-Fahrzeug um die erste Geschwindigkeitsdifferenz Δv1 abgebremst wird.
-
Ist dies nicht der Fall (Schritt S14: NEIN), unterdrückt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 aus.
-
Andernfalls (Schritt S14: JA) erzeugt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 eine Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S7 aus.
-
Wenn in Schritt S13 bestimmt wird, dass das nachfolgende Fahrzeug blinkt (Schritt S13: JA), fährt der Prozess mit Schritt S15 fort, in dem erneut bestimmt wird, ob die höher-rangige Fahrspur verfügbar und frei ist oder nicht.
-
Wenn dies der Fall ist (Schritt S15: JA), schließt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 aus dem Blinken, dass der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs entweder nicht gewahr ist, dass er das Ego-Fahrzeug leicht überholen könnte oder ein unhöflicher Fahrer ist. Daher fährt der Prozess mit Schritt S16 fort, in dem bestimmt wird, ob die erste Zeitperiode t1 kleiner oder gleich der Einflusszeitperiode ti ist, das heißt ob genügend Zeit für einen Wechsel auf die benachbarte niedriger-rangige Fahrspur und zurück zu der aktuellen Fahrspur vorhanden ist, ohne das Ego-Fahrzeug zu verzögern.
-
Ist dies nicht der Fall (Schritt S16: NEIN), unterdrückt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 aus.
-
Andernfalls (Schritt S16: JA) erzeugt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 eine Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S7 aus.
-
Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass die angrenzende höher-rangige Fahrspur entweder nicht verfügbar oder nicht frei ist (Schritt S15: NEIN), kommt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 aus dem Blinken zu dem Schluss, dass der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs in Eile ist und dass es eine Frage der Höflichkeit ist, das nachfolgende Fahrzeug überholen zu lassen. Daher fährt der Prozess mit Schritt S17 fort, in dem bestimmt wird, ob die dritte Zeitperiode t3 kleiner oder gleich der Einflusszeitperiode ti ist, das heißt ob genügend Zeit für einen Wechsel auf die benachbarte niedriger-rangige Fahrspur und zurück zu der aktuellen Fahrspur vorhanden ist, wenn das Ego-Fahrzeug um die zweite Geschwindigkeitsdifferenz Δv2 abgebremst wird.
-
Ist dies nicht der Fall (Schritt S17: NEIN), unterdrückt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 aus.
-
Andernfalls (Schritt S17: JA) erzeugt die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 eine Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S7 aus.
-
Obwohl in 4b nicht dargestellt, ist zu verstehen, dass im Anschluss an die JA-Zweige der Schritte S14, S16 und S17 zusätzliche Schritte vorgesehen werden könnten, in denen nun diejenigen einen negativen Einfluss erhöhende Parameter berücksichtigt werden könnten, welche bei der Berechnung der Einflusszeitperiode ti noch nicht berücksichtigt wurden. In einem solchen zusätzlichen Schritt könnte beispielsweise bestimmt werden, ob das Platzmachen-Manöver durch einen Spurwechsel auf und von der angrenzenden niedriger-rangigen Fahrspur ohne übermäßiges Abbremsen des Ego-Fahrzeugs durchgeführt werden kann oder nicht. Ist dies der Fall, kann die Spurwechselaufforderung-Erzeugungseinheit 140 eine Spurwechselaufforderung erzeugen und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S7 ausgeben.
-
Andernfalls kann die Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung unterdrücken und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 ausgeben.
-
Im Folgenden werden spezifische Verkehrssituationen in einem Rechtsverkehrssystem und die Reaktion der Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 auf diese Situationen anhand der 5 bis 12 beschrieben. Wenn in diesem Zusammenhang ein nachfolgendes Fahrzeug S als „schneller“ als das Ego-Fahrzeug H gekennzeichnet ist, bedeutet dies, dass es zu einem derartigen Ausmaß schneller als das Ego-Fahrzeug ist, so dass Schritt S8 mit JA beantwortet wird.
-
In der in 5 dargestellten Verkehrssituation fährt das Ego-Fahrzeug H auf der mittleren Fahrspur CL einer dreispurigen Autobahn, gefolgt von einem schnelleren nachfolgenden Fahrzeug S. In einiger Entfernung vor dem Ego-Fahrzeug H fährt ein vorausfahrendes Fahrzeug P auf der rechten Fahrspur RL. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist eine linke Fahrspur LL verfügbar und völlig frei, und das nachfolgende Fahrzeug S blinkt nicht.
-
In dieser „Schritt S10: NEIN; Schritt S11: JA“ Situation unterdrückt die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung und gibt diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 aus. Dementsprechend bleibt das Ego-Fahrzeug H in der mittleren Fahrspur CL, was in 5 durch einen Pfeil A5 gekennzeichnet ist.
-
In der in 6 dargestellten Verkehrssituation fährt das Ego-Fahrzeug H auf der linken Fahrspur LL einer zweispurigen Autobahn, gefolgt von einem schnelleren nachfolgenden Fahrzeug S. In einiger Entfernung vor dem Ego-Fahrzeug H fährt ein vorausfahrendes Fahrzeug P auf der rechten Fahrspur RL. Wie aus 6 ersichtlich ist, gibt es keine höher-rangige Fahrspur als die linke Fahrspur LL, und das nachfolgende Fahrzeug S blinkt nicht.
-
In dieser „Schritt S11: NEIN; Schritte S10 und S13: NEIN“ Situation wird die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 in Schritt S14 in Abhängigkeit von den anderen Parametern der Verkehrssituation bestimmen, ob die Zeitperiode mit niedrigem Einflussschwellenwert t2 kleiner oder gleich der Einflusszeitperiode t0 ist oder nicht, und wird entweder eine Spurwechselaufforderung erzeugen und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik ausgeben (Schritt S14): JA --> Schritt S7), in 6 durch einen Pfeil A6a gekennzeichnet, oder die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung unterdrücken und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik ausgeben (Schritt S14: NEIN --> Schritt S9), in 6 durch einen Pfeil A6b gekennzeichnet.
-
Die in 7 dargestellte Situation ist ähnlich zu derjenigen aus 6. Das Ego-Fahrzeug H fährt jedoch auf der mittleren Fahrspur CL einer dreispurigen Autobahn, wobei eine linke Fahrspur LL verfügbar ist, aber durch ein anderes Fahrzeug O blockiert wird. Auch hier blinkt das nachfolgende Fahrzeug S nicht. Es handelt sich also wieder um eine „Schritt S11: NEIN; Schritte S10 und S13: NEIN“ Situation, und die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 wird in Abhängigkeit von den anderen Parametern der Verkehrssituation entweder eine Spurwechselaufforderung erzeugen und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S7 ausgeben, was in 7 durch einen Pfeil A7a angezeigt wird, oder die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung unterdrücken und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 ausgeben, was in 7 durch einen Pfeil A7b angezeigt wird.
-
Die in 8 dargestellte Situation ist ähnlich zu derjenigen aus 7. Es gibt jedoch mehrere nachfolgende Fahrzeuge S1 und S2, welche sich dem Ego-Fahrzeug H von hinten nähern. Im Prinzip ändert dies nichts an der „Schritt S11: NEIN; Schritte S10 und S13: NEIN“ Situation. Die Zeitperiode t0, welche für den Wechsel auf die rechte Fahrspur RL benötigt wird, damit die nachfolgenden Fahrzeuge S1 und S2 passieren und auf die mittlere Fahrspur CL zurückkehren können, wird jedoch voraussichtlich länger sein als in dem Falle der Verkehrssituation von 7. Dementsprechend erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 für die Unterdrückung der Erzeugung einer Spurwechselaufforderung (Pfeil A8b) entscheidet, während die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 für die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung (Pfeil A8a) entscheidet, verringert wird.
-
Auch die in 9 dargestellte Situation ist ähnlich zu derjenigen aus 8. Die nachfolgenden Fahrzeuge S1 und S2 haben jedoch einen unterschiedlichen Abstand voneinander. Im Prinzip ändert dies nichts an der „Schritt S11: NEIN; Schritte S10 und S13: NEIN“ Situation. Der unterschiedliche Abstand der nachfolgenden Fahrzeuge S1 und S2 hat jedoch Einfluss auf die Zeitperiode t0, da es denkbar wäre, nur das nachfolgende Fahrzeug S1 passieren zu lassen und zwischen den nachfolgenden Fahrzeugen S1 und S2 wieder auf die mittlere Fahrspur CL zu wechseln. Dementsprechend sind die Wahrscheinlichkeiten, dass die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung (Pfeil A9b) unterdrücken wird oder eine Spurwechselaufforderung erzeugen wird (Pfeil A9a), unterschiedlich.
-
Gemäß 10 kann die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 erkennen, dass, obwohl das nachfolgende Fahrzeug S auf der linken Fahrspur LL fährt, das Ende ELL der linken Fahrspur LL zu einer ähnlichen Verkehrssituation führt wie in 6. Infolgedessen unterdrückt die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 in Abhängigkeit von den anderen Parametern der Verkehrssituation entweder die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung (Pfeil A10b) oder erzeugt eine Spurwechselaufforderung (Pfeil A10a).
-
Die in 11 dargestellte Situation ist ähnlich zu derjenigen aus 5. Das nachfolgende Fahrzeug S blinkt jedoch, wie durch zwei Sterne an der Vorderseite des nachfolgenden Fahrzeugs S angezeigt wird. Dementsprechend ist die linke Fahrspur LL verfügbar und völlig frei, und das nachfolgende Fahrzeug S blinkt.
-
In dieser „Schritt S13: JA; Schritt S15: JA“ Situation wird die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 in Schritt S16 in Abhängigkeit von den anderen Parametern der Verkehrssituation bestimmen, ob die Zeitperiode mit mittlerem Einflussschwellenwert t3 kleiner oder gleich der Einflusszeitperiode t0 ist oder nicht, und wird entweder eine Spurwechselaufforderung erzeugen und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik ausgeben (Schritt S16: JA --> Schritt S7), in 11 durch einen Pfeil A11a gekennzeichnet, oder die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung unterdrücken und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik ausgeben (Schritt S16: NEIN --> Schritt S9), in 11 durch einen Pfeil A11b gekennzeichnet.
-
Die in 12 dargestellte Situation ist ähnlich zu derjenigen aus 6. Das nachfolgende Fahrzeug S blinkt jedoch, wie durch zwei Sterne in dem vorderen Teil des nachfolgenden Fahrzeugs S angezeigt wird. Dementsprechend ist keine höher-rangige Fahrspur verfügbar und das nachfolgende Fahrzeug S blinkt.
-
In dieser „Schritt S13: JA; Schritt S15: NEIN“ Situation wird die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 in Schritt S17 in Abhängigkeit von den anderen Parametern der Verkehrssituation bestimmen, ob die Zeitperiode mit sehr niedrigem Einflussschwellenwert t1 kleiner oder gleich der Einflusszeitperiode t0 ist oder nicht, und wird entweder eine Spurwechselaufforderung erzeugen und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik ausgeben (Schritt S17: JA --> Schritt S7), in 12 durch einen Pfeil A12a gekennzeichnet, oder die Erzeugung einer Spurwechselaufforderung unterdrücken und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik ausgeben (Schritt S17: NEIN --> Schritt S9), in 12 durch einen Pfeil A12b gekennzeichnet.
-
In der in 13 dargestellten Situation gibt es kein nachfolgendes Fahrzeug, welches sich dem Ego-Fahrzeug H von hinten nähert. Vor dem Ego-Fahrzeug H befindet sich jedoch ein vorausfahrendes Fahrzeug P, welches auf der rechten Fahrspur RL mit einer Geschwindigkeit fährt, welche geringer ist als die des Ego-Fahrzeugs H. In dieser „Schritt S6: NEIN; Schritt S8: NEIN“ Situation wird die Spurwechsel-Erzeugungseinheit 140 eine Spurwechselaufforderung unterdrücken und diese Entscheidung an das Steuersystem nach dem Stand der Technik in Schritt S9 ausgeben, welches in 13 durch einen Pfeil A13 gekennzeichnet ist.
