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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers bei der Spurführung eines Ego-Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Fahrerassistenzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit der Fahrerassistenzvorrichtung.
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Spurhalteassistenzvorrichtungen dienen zur Überwachung der Einhaltung der Spurführung durch den Fahrzeugführer. Sollte der Fahrzeugführer die Fahrspur unbewusst verlassen, wird eine Warnung ausgegeben und/oder in die Fahrzeugdynamik eingegriffen. Üblicherweise sind Spurhalteassistenzvorrichtungen zur mittigen Spurführung des Fahrzeugs ausgelegt. Bei dieser Art von statischer Spurführung bleiben jedoch Verkehrssituationen mit geringem Seitenabstand zu Fahrzeugen, Personen oder stationären Objekten unberücksichtigt, die ein unsicheres Fahrgefühl für den Fahrzeugführer zufolge haben können. So vermitteln beispielsweise Baustellenbereiche, bei denen Fahrspuren in der Regel verengt sind und demzufolge weitere Fahrzeuge auf der Nachbarfahrspur oftmals außermittig fahren, dem Fahrzeugführer das Gefühl eines Kollisionsrisikos.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Fahrerassistenzvorrichtung sowie ein Fahrzeug anzugeben, welche dem Fahrer bei der Spurführung einen sicheren und zugleich toleranten Fahrspurverlauf ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Fahrerassistenzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und durch die Figuren dargelegt.
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Es wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers bei der Spurführung eines Ego-Fahrzeugs vorgeschlagen.
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Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- - Detektion eines Fahrkorridors, auf der sich das Ego-Fahrzeug befindet. Bei dem Fahrkorridor handelt es sich insbesondere um die Fahrspur, auf der sich das Ego-Fahrzeug befindet, welche beispielsweise durch zugehörige Begrenzungen wie Fahrspurmarkierungen oder Fahrspurerhebungen wie Leitplanken ermittelt werden kann. Für eine noch bessere Übersicht zum Umgebungsbereich des Ego-Fahrzeugs werden optional ergänzend Nachbarfahrspuren zu der Fahrspur, auf der sich das Ego-Fahrzeug befindet und/oder potenzielle Kollisionsobjekte wie weitere Fahrzeuge, Personen oder stationäre Objekte wie z. B. Leitpfosten detektiert.
- - Festlegen einer Soll-Trajektorie des Ego-Fahrzeugs entlang des detektierten Fahrkorridors, insbesondere der detektierten Fahrspur. Vorzugsweise handelt es sich bei der Soll-Trajektorie um eine ausgewertete Spurführung für das Ego-Fahrzeug, bei der ein räumlicher Sicherheitsbereich zu den ermittelten Begrenzungen des Fahrkorridors sichergestellt ist. Insbesondere weist die Soll-Trajektorie einen vordefinierten Abstand zu den ermittelten Begrenzungen auf, welcher z. B. derart festgelegt wird, dass die Soll-Trajektorie eine mittige Spurführung des Ego-Fahrzeugs entlang des Fahrkorridors umsetzt.
- - Bereitstellen einer fahrerseitigen lateralen Anpassungsmöglichkeit der festgelegten Soll-Trajektorie. Mit anderen Worten wird dem Fahrer des Ego-Fahrzeugs die Möglichkeit bereitgestellt, die Soll-Trajektorie lateral, folglich in der Querführung zumindest im begrenzten Maße anzupassen.
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Demnach ermöglicht das Verfahren eine dynamische Anpassung z. B. einer durch eine Fahrerassistenzvorrichtung, insbesondere Spurhalteassistenzvorrichtung, vorgegebenen Spurführung für das Ego-Fahrzeug. Unter der dynamischen Anpassung der vorgegebenen Spurführung ist vorzugsweise eine bedarfsgerechte Anpassung, im Speziellen eine individuelle Verstellmöglichkeit der Spurführung zu verstehen.
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Die fahrerseitige laterale Anpassungsmöglichkeit ermöglicht dem Fahrerwunsch nachzukommen, den durch die Soll-Trajektorie vorgegebenen Sicherheitsabstand zu einem bestimmten Objekt anzupassen, insbesondere zu vergrößern. Auf diese Weise kann dem Fahrer des Ego-Fahrzeugs bei der Spurführung stets, vor allem in Engstellenbereichen ein sicheres, kollisionsfreies Fahrgefühl vermittelt werden.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die fahrerseitige laterale Anpassungsmöglichkeit auf die Fahrspur begrenzt ist, auf der sich das Ego-Fahrzeug befindet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann eine fahrerseitige laterale Anpassung der festgelegten Soll-Trajektorie über eine Nutzerschnittstelle eingegeben werden. Somit wird mit anderen Worten die fahrerseitige laterale Anpassungsmöglichkeit vorzugsweise über die Nutzerschnittstelle bereitgestellt. Unter einer Nutzerschnittstelle ist insbesondere eine Mensch-Maschine-Schnittstelle zu verstehen, auch bekannt als HMI von englisch „human-machine-interface“.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass die fahrerseitige laterale Anpassungseingabe der festgelegten Soll-Trajektorie als eine Wunsch-Trajektorie erfasst wird. Daraufhin wird insbesondere ermittelt, ob entlang der Wunsch-Trajektorie eine Kollisionsgefahr des Ego-Fahrzeugs mit einem potenziellen Kollisionsobjekt wie z. B. einem weiteren Fahrzeug auf einer Nachbarfahrspur vorliegt.
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Vorzugsweise wird die Wunsch-Trajektorie ausgeführt, sollte eine Kollisionsfreiheit entlang der Wunsch-Trajektorie ausgewertet worden sein. Beispielsweise wird eine Kollisionsfreiheit ausgewertet, wenn eine Kollision mit stationären und/oder bewegenden Objekten entlang der Wunsch-Trajektorie und/oder eine Fahrspurüberschreitung ausgeschlossen wurde. Ferner ist bevorzugt, dass die Wunsch-Trajektorie abgebrochen oder abgemildert wird, sollte eine Kollisionsgefahr entlang der Wunsch-Trajektorie ausgewertet worden sein. Auf diese Weise kann eine vom Fahrer übersehene potenzielle Kollision verhindert werden. Vorzugsweise wird dem Fahrer des Ego-Fahrzeugs optisch z. B. über ein Head-up Display und/oder akustisch z. B. über eine Audioschnittstelle mitgeteilt, ob die eingegebene Wunsch-Trajektorie umgesetzt wird.
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Insbesondere wird bei der Eingabe der Wunsch-Trajektorie ein Ausgabesignal erzeugt, welches an die Fahrerassistenzvorrichtung zur Ausführungsanfrage der Wunsch-Trajektorie ausgegeben wird.
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Vorzugsweise kann die Wunsch-Trajektorie über eine auf einem Lenkrad und/oder einer Mittelkonsole bereitgestelltes Drehrad des Ego-Fahrzeugs eingegeben werden, wobei ein Grad der lateralen Anpassung davon abhängt, wie weit, wie lange und/oder wie viele Male das Drehrad gedreht wird. Ein Drehrad ermöglicht eine intuitive Bedienung, sodass der Blick während der Fahrt von der Fahrbahn nicht abgewendet werden muss. Folglich ist eine für den Fahrer bedienerfreundliche und verkehrssichere Anpassung der durch die Soll-Trajektorie vorgegebenen Spurführung erzielt.
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Alternativ oder optional ergänzend kann die Wunsch-Trajektorie über einen auf der Mittelkonsole bereitgestellten Touchscreen eingegeben werden. Beispielsweise stellt der Touchscreen die Fahrspur mit der vorgegebenen Soll-Trajektorie als Linienverlauf dar, wobei der Fahrer zur Eingabe der Wunsch-Trajektorie den Linienverlauf je nach Wunsch nach links oder rechts verlegen kann.
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Gemäß einer weiteren Alternative oder optionale Ergänzung kann die Wunsch-Trajektorie sprach- und/oder gestengesteuert eingegeben werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die fahrerseitige laterale Anpassungsmöglichkeit der festgelegten Soll-Trajektorie ausschließlich dann bereitgestellt, wenn ein vordefinierter Verkehrsbereich, insbesondere eine Fahrbahnverengung entlang des Fahrkorridors ermittelt wurde.
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Es kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer die Anpassung der Soll-Trajektorie aufgrund einer bestimmten vorausliegenden Verkehrssituation eingegeben hat. Vor diesem Hintergrund ist bevorzugt, dass die eingegebene Wunsch-Trajektorie über einem festgelegten Zeitraum ausgeführt wird. Folglich wird nach Ablauf des festgelegten Zeitraums die eingegebene Wunsch-Trajektorie durch die festgelegte Soll-Trajektorie abgelöst.
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Als eine mögliche Alternative kann ebenso vorgesehen sein, dass die eingegebene Wunsch-Trajektorie solange aufrechterhalten wird, bis fahrerseitig eine erneute Wunsch-Trajektorie eingegeben wird.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein Ego-Fahrzeug, beispielsweise eine Spurhalteassistenzvorrichtung, Spurführungsassistenzvorrichtung, Stauassistenzvorrichtung und/oder eine Autobahnassistenzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der vorhergehenden Beschreibung.
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Die Fahrerassistenzvorrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung oder ist mit dieser verbindbar, welche ausgebildet ist, eine Fahrzeugumgebung, insbesondere eine vorausliegende Fahrzeugumgebung des Ego-Fahrzeugs zu erfassen. Bei der Sensoreinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Kamera-, Radar- und/oder Lidareinheit.
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Weiterhin umfasst die Fahrerassistenzvorrichtung eine Auswerteeinrichtung oder ist mit dieser verbindbar, welche insbesondere mit der Sensoreinrichtung zur Erfassung von Daten zur Fahrzeugumgebung verbunden ist. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, aus den von der Sensoreinrichtung übermittelten Daten zumindest den Fahrkorridor mit den zugehörigen Begrenzungen, auf der sich das Ego-Fahrzeug befindet, optional ergänzend Objekte wie z. B. Fahrzeuge auf einer Nachbarfahrspur in der erfassten Fahrzeugumgebung zu detektieren. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, in Abhängigkeit des detektierten Fahrkorridors und optional ergänzend der detektierten Objekte die Soll-Trajektorie festzulegen.
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Insbesondere umfasst die Fahrerassistenzvorrichtung eine Nutzerschnittstelle oder ist mit dieser verbindbar, wobei die Nutzerschnittstelle ausgebildet ist, die fahrerseitige laterale Anpassungsmöglichkeit der festgelegten Soll-Trajektorie bereitzustellen und insbesondere eine vom Nutzer eingegebene Wunsch-Trajektorie zu erfassen.
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Die Nutzerschnittstelle umfasst beispielsweise eine auf einem Lenkrad und/oder einer Mittelkonsole des Ego-Fahrzeugs bereitgestelltes Drehrad oder ist als dieses ausgebildet, über welches die laterale Anpassung der festgelegten Soll-Trajektorie, somit insbesondere die Eingabe der Wunsch-Trajektorie ermöglicht wird. Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass der Grad der fahrerseitigen lateralen Anpassungsmöglichkeit davon abhängig ist, wie weit der Nutzer das Drehrad dreht, wie lange der Nutzer das Drehrad dreht und/oder wie viele Male der Nutzer das Drehrad dreht.
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Gemäß einer weiteren Alternative oder optionale Ergänzung umfasst die Nutzerschnittstelle eine sprachgesteuerte Nutzerschnittstelle, auch bekannt als Voice User Interface VUI oder ist als diese ausgebildet.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Nutzerschnittstelle eine gestengesteuerte Nutzerschnittstelle, auch bekannt als Natural User Interface NUI, umfasst oder als diese ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, die fahrerseitig eingegebene laterale Anpassung der festgelegten Soll-Trajektorie als Wunsch-Trajektorie zu erfassen, und insbesondere zu ermitteln, ob entlang der Wunsch-Trajektorie eine Kollisionsgefahr des Ego-Fahrzeugs mit einem potenziellen Kollisionsobjekt vorliegt. Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, ein Steuerausführungssignal auszugeben, sollte eine Kollisionsfreiheit entlang der Wunsch-Trajektorie ausgewertet worden sein. Unter der Kollisionsfreiheit ist insbesondere der Ausschluss eines potenziellen Kollisionsrisikos zu verstehen. Weiterhin ist die Auswerteeinrichtung vorzugsweise ausgebildet, die Wunsch-Trajektorie abzubrechen oder abzumildern, sollte eine Kollisionsgefahr ausgewertet worden sein. Unter dem Begriff abmildern ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine reduzierte laterale Anpassung der Wunsch-Trajektorie zu verstehen, um Kollisionsfreiheit zu wahren.
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Des Weiteren umfasst die Fahrerassistenzvorrichtung eine Steuereinrichtung oder ist mit dieser verbindbar, welche insbesondere ausgebildet ist, das von der Auswerteeinrichtung übermittelte Steuerausführungssignal zu verarbeiten und die Anpassung der Soll-Trajektorie an die übermittelte Wunsch-Trajektorie durchzuführen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Fahrerassistenzvorrichtung nach der vorhergehenden Beschreibung.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Ego-Fahrzeug auf einer Fahrspur mit einer festgelegten Soll-Trajektorie;
- 2 das Ego-Fahrzeug aus 1 mit einer fahrerseitig eingegebenen und ausgeführten Wunsch-Trajektorie;
- 3 ein Lenkrad des Ego-Fahrzeugs aus 1 umfassend ein Drehrad als Nutzerschnittstelle zum Bereitstellen einer fahrerseitigen lateralen Anpassungsmöglichkeit der festgelegten Soll-Trajektorie.
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1 zeigt in einer Vogelperspektive ein Ego-Fahrzeug 1 umfassend eine Fahrerassistenzvorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers bei der Spurführung. Die Fahrerassistenzvorrichtung weist zur Erfassung einer vorausliegenden Fahrzeugumgebung des Ego-Fahrzeugs 1 eine Sensoreinrichtung wie z. B. eine Frontkamera auf. Weiterhin umfasst die Fahrerassistenzvorrichtung eine Auswerteeinrichtung, wobei die Sensoreinrichtung zur Übermittlung der Daten der erfassten Fahrzeugumgebung mit der Auswerteeinrichtung verbunden ist. Die Auswerteeinrichtung ist ausgebildet, aus den übermittelten Daten einen Fahrkorridor 2, auf dem sich das Ego-Fahrzeug 1 befindet, zu detektieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Fahrkorridor 2 um die Fahrspur 2, auf der sich das Ego-Fahrzeug 1 befindet.
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Weiterhin ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, eine Soll-Trajektorie 3 des Ego-Fahrzeugs 1 entlang des detektierten Fahrkorridors 2 festzulegen, so z. B. das Ego-Fahrzeug 1 mittig zum Fahrkorridor 2 zu führen bzw. zu halten, wie in 1 dargestellt.
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Möglicherweise ist der Fahrer aufgrund einer bestimmten vorausliegenden Verkehrssituation mit der festgelegten Soll-Trajektorie 3, somit insbesondere mit der mittigen Spurführung, nicht einverstanden, sodass erfindungsgemäß dem Fahrer eine fahrerseitige laterale Anpassungsmöglichkeit der festgelegten Soll-Trajektorie 3 bereitgestellt wird. Die Bereitstellung der lateralen Anpassungsmöglichkeit erfolgt beispielsweise über eine Nutzerschnittstelle 5, welche in 3 gezeigt und näher erläutert wird.
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Erfolgt eine fahrerseitige Eingabe der lateralen Anpassung der festgelegten Soll-Trajektorie 3, wird die Eingabe beispielsweise als eine Wunsch-Trajektorie 4 erfasst. Bei der Wunsch-Trajektorie 4 handelt es sich somit insbesondere um eine laterale Verstellung der festgelegten Soll-Trajektorie 3. Beispielsweise ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, auszuwerten, ob entlang der Wunsch-Trajektorie 4 eine Kollisionsgefahr des Ego-Fahrzeugs 1 mit einem potenziellen Kollisionsobjekt vorliegt, wobei die Wunsch-Trajektorie 4 ausgeführt wird, sollte eine Kollisionsfreiheit entlang der Wunsch-Trajektorie 4 ausgewertet worden sein, wie in 2 rein beispielhaft dargestellt. Sollte hingegen eine Kollisionsgefahr entlang der Wunsch-Trajektorie 4 ausgewertet worden sein, wird vorzugsweise die Wunsch-Trajektorie 4 abgebrochen, abgelehnt oder derart reduziert, dass die ausgewertete Kollisionsgefahr ausgeschlossen ist.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Nutzerschnittstelle 5 zur lateralen Anpassung der festgelegten Soll-Trajektorie 3. Bei der Nutzerschnittstelle 5 handelt es sich um eine auf einem Lenkrad 6 des Ego-Fahrzeugs 1 bereitgestelltes Drehrad 5. Z. B. kann der Grad der lateralen Anpassung der Soll-Trajektorie 3 davon abhängen, wie weit, wie lange und/oder wie viele Male das Drehrad 5 gedreht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ego-Fahrzeug
- 2
- Fahrkorridor
- 3
- Soll-Trajektorie
- 4
- Wunsch-Trajektorie
- 5
- Drehrad
- 6
- Lenkrad
