DE102022104785A1

DE102022104785A1 - Verbessertes Überholmanöver zum Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022104785A1
Application number: DE102022104785.7A
Authority: DE
Inventors: Graziano Nardelli
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-03-01
Filing date: 2022-03-01
Publication date: 2023-09-07
Also published as: WO2023165812A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs (34), das auf einer Straße (26) mit mehreren Fahrspuren (28, 30, 32) zum Fahren in Vorwärtsfahrtrichtung fährt, mit einem Ego-Fahrzeug (10), wobei das Ego-Fahrzeug (10) dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf einer Ego-Spur (28) mit einem initialen Abstand (d) zum Ego-Fahrzeug (10) folgt, mit den Schritten Erfassen von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30), Bestimmen eines Beschleunigungsprofils mit einer Beschleunigungsphase zum Beschleunigen des Ego-Fahrzeugs (10) im Vergleich zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28), während es dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) folgt, wobei eine Beschleunigung der Beschleunigungsphase basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30), eines maximalen Beschleunigungswerts und einer maximalen Änderung der Beschleunigung bestimmt wird, Empfangen eines Auslösers zum Durchführen der Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs (36), das auf der Ego-Spur (28) fährt, unter Verwendung der Nachbarfahrspur (30), und Durchführen der Vorverstärkungsbeschleunigung gemäß dem bestimmten Beschleunigungsprofil. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrunterstützungssystem (12) zur Verwendung in einem Ego-Fahrzeug (10) zum Folgen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs (36), insbesondere zum Durchführen einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung, beim Fahren auf einer Straße (26) mit mehreren Fahrspuren (28, 30, 32) zum Fahren in einer Vorwärtsfahrtrichtung (34) des Ego-Fahrzeugs (10), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) ausgeführt ist, das obige Verfahren zur Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs (34) durchzuführen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs auf einer Straße mit mehreren Fahrspuren zum Fahren in Vorwärtsfahrtrichtung mit einem Ego-Fahrzeug, wobei das Ego-Fahrzeug dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf einer Ego-Spur mit einem initialen Abstand zum Ego-Fahrzeug folgt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrunterstützungssystem zur Verwendung in einem Ego-Fahrzeug zum Folgen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs, insbesondere zum Durchführen einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung, beim Fahren auf einer Straße mit mehreren Fahrspuren zum Fahren in einer Vorwärtsfahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das Verfahren zur Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs durchzuführen.
Autonome Fahrfunktionen, die auch teilweise in aktuellen Fahrunterstützungssystemen implementiert werden können, gewinnen in den auf den Markt gebrachten Fahrzeugen des Standes der Technik immer mehr an Bedeutung. Solche autonomen Fahrfunktionen können eine allgemeine Verkehrssicherheit erhöhen, ein Auftreten von gefährlichen Fahrsituationen reduzieren und dazu beitragen, Stress für menschliche Passagiere oder sogar den Fahrer des Ego-Fahrzeugs während der Fahrt zu verringern.
In diesem Zusammenhang werden derzeit autonome Fahrfunktionen und aktuelle Fahrunterstützungssysteme für das Fahren auf der Autobahn entwickelt. Dies betrifft im Allgemeinen Fahrszenarien auf Straßen mit mehreren Fahrspuren für eine Fahrtrichtung, die auch als Autobahnfahrszenarien bezeichnet werden. Solche Systeme und Funktionen werden derzeit z.B. als adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) angeboten, die es dem Ego-Fahrzeug ermöglichen, einen Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug einzuhalten und zusätzlich seine Geschwindigkeit anzupassen, falls kein Drittfahrzeug vor dem Ego-Fahrzeug erfasst wird, das für das Ego-Fahrzeug beim Fahren auf einer aktuell genutzten Fahrspur relevant sein kann.
In diesen Autobahnfahrszenarien ist das Überholen von Drittfahrzeugen vor dem Ego-Fahrzeug ein wichtiges Thema, das unter Berücksichtigung des zu überholenden Drittfahrzeugs und zusätzlich unter Berücksichtigung des Verkehrs auf einer Nachbarfahrspur, auch Überholspur genannt, die zumindest während des Überholmanövers des Drittfahrzeugs auf der Ego-Spur von dem Ego-Fahrzeug genutzt werden muss, durchgeführt werden muss. Solche Implementierungen sind jedoch eher statisch und schränken die Möglichkeiten für Überholmanöver ein, was die Fahrzeit verlängern kann, wenn vorausfahrende Drittfahrzeuge die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs begrenzen.
Um Überholmanöver zu erleichtern, kann das Ego-Fahrzeug beschleunigt werden, um die relative Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs im Vergleich zum vorausfahrenden Drittfahrzeug zu erhöhen. In diesem Zusammenhang ist auch eine Vorverstärkungsbeschleunigung des Fahrzeugs bekannt, die sich auf die Beschleunigung des Fahrzeugs vor Beginn des eigentlichen Überholmanövers bezieht. Dies kann jedoch zu gefährlichen Fahrsituationen führen, wenn es nicht richtig gehandhabt wird.
Insbesondere ist es schwierig, eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs anzupassen, wenn während des Überholmanövers zwischen verschiedenen Modi gewechselt wird. Dies kann der Fall sein, wenn das Ego-Fahrzeug von einem Folgemodus, in dem es dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur folgt, zum Fahren auf der Überholspur wechselt. Auch beim Starten oder Beenden des Überholmanövers können Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsänderungen des Ego-Fahrzeugs von den Insassen des Ego-Fahrzeugs als unangenehm empfunden werden. Darüber hinaus kann es häufig vorkommen, dass ein Überholmanöver vom Fahrer irrtümlich eingeleitet wird oder dass das Überholmanöver verkehrsbedingt abgebrochen werden muss, insbesondere dann, wenn ein Dritter auf der Überholspur mit einer geringeren Geschwindigkeit als das Ego-Fahrzeug fährt. In diesen Fällen können Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsänderungen des Ego-Fahrzeugs erforderlich sein, die auch von den Insassen des Ego-Fahrzeugs als unangenehm empfunden werden können.
In diesem Zusammenhang betrifft das Dokument US 2016/0009278 A1 ein System zur Regelung einer Ist-Geschwindigkeit für ein Fahrzeug, wobei das System eingerichtet ist, die Regelung auf Basis einer manuellen Regelung der Ist-Geschwindigkeit oder auf Basis einer automatischen Regelung der Ist-Geschwindigkeit durchführen zu können. Eine automatische Steuervorrichtung ist so eingerichtet, dass die automatische Steuerung die Ist-Geschwindigkeit aktiv auf einen höheren Wert regeln kann als eine manuelle Steuervorrichtung, die so eingerichtet ist, dass die manuelle Steuerung die Ist-Geschwindigkeit aktiv auf einen höheren Wert regeln kann.
Das Dokument US 2011/0196592 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines automatischen Geschwindigkeitsregelsystems eines Kraftfahrzeugs. Initial wird in einem normalen Folgemodus ein Soll-Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug auf einen ersten Wert und eine Soll-Fahrzeugbeschleunigung auf einen ersten Wert a gesetzt. Bei Erkennen einer Überholabsicht des Fahrzeugführers, wie z.B. dem Einschalten eines Blinkers, wird der Soll-Abstand auf einen zweiten, kleineren Wert zurückgesetzt. Die Soll-Beschleunigung kann gleichzeitig auf einen zweiten Wert zurückgesetzt werden, oder der zweite Wert kann bei der Erkennung der Einleitung eines Spurwechsels auf eine Überholspur, z. B. durch Einschlagen eines Lenkrads, eingestellt werden.
Das Dokument WO 2012/041869 A2 betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Kraftfahrzeugführers während eines Überholvorgangs. Ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug wird automatisch auf einen ersten Sollabstand eingestellt, und nach Erkennen einer Überholabsicht des Fahrers zu einem Startzeitpunkt wird der Abstand verringert. Wenn die Überholabsicht des Fahrers erkannt wird und eine Sicherheitsfunktion in einem vorgegebenen Bereich liegt, wird eine erhöhte Beschleunigung eingeleitet, um den Abstand zu verringern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Durchführen einer Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs sowie ein Fahrunterstützungssystem zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die eine verbesserte Vorbereitung von Überholmanövern ermöglichen und die für Insassen des Ego-Fahrzeugs komfortabel durchführbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verfügung zum Durchführen einer Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs, das auf einer Straße mit mehreren Fahrspuren zum Fahren in Vorwärtsfahrtrichtung fährt, mit einem Ego-Fahrzeug, wobei das Ego-Fahrzeug dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf einer Ego-Spur mit einem initialen Abstand zum Ego-Fahrzeug folgt, mit den Schritten Erfassen von Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur, Bestimmen eines Beschleunigungsprofils mit einer Beschleunigungsphase zum Beschleunigen des Ego-Fahrzeugs im Vergleich zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, während es dem vorausfahrenden Drittfahrzeug folgt, wobei eine Beschleunigung der Beschleunigungsphase basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur, eines maximalen Beschleunigungswerts und einer maximalen Änderung der Beschleunigung bestimmt wird, Empfangen eines Auslösers zum Durchführen der Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs, das auf der Ego-Spur fährt, unter Verwendung der Nachbarfahrspur, und Durchführen der Vorverstärkungsbeschleunigung gemäß dem bestimmten Beschleunigungsprofil.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Fahrunterstützungssystem zur Verfügung zur Verwendung in einem Ego-Fahrzeug zum Folgen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs, insbesondere zum Durchführen einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung, beim Fahren auf einer Straße mit mehreren Fahrspuren zum Fahren in einer Vorwärtsfahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das Verfahren zur Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs nach dem obigen Verfahren durchzuführen.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorverstärkungsbeschleunigung zu verbessern, indem das Beschleunigungsprofil basierend auf der Erfassung der Drittfahrzeuge auf der Nachbarfahrspur vor Beginn des Überholmanövers bestimmt wird. Dementsprechend kann die Vorverstärkungsbeschleunigung unter Anwendung des Beschleunigungsprofils in einer vordefinierten Weise durchgeführt werden. Das Beschleunigungsprofil wird auf der Grundlage des Verkehrs auf der Nachbarfahrspur, wie er durch die erkannten Drittfahrzeuge auf der Nachbarfahrspur definiert ist, als wichtigster externer Parameter bestimmt. Darüber hinaus werden der maximale Beschleunigungswert und die maximale Änderung der Beschleunigung als Parameter bereitgestellt, die im Ego-Fahrzeug, d.h. im Fahrunterstützungssystem des Ego-Fahrzeugs, definiert sind. Nach Abschluss der Vorverstärkungsbeschleunigungsphase kann entweder das Überholmanöver eingeleitet werden oder die Vorverstärkungsbeschleunigung endet ohne Überholmanöver. Die während der Beschleunigungsphase angewandte Beschleunigung kann konstant sein oder sich während der Beschleunigungsphase ändern. Die Änderung der Beschleunigung kann auch als Ruck bezeichnet werden. Der initiale Abstand kann auch als Sicherheitsabstand bezeichnet werden.
Das Überholmanöver betrifft ein Manöver zum Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs, das auf einer Straße mit mehreren Fahrspuren vor dem Ego-Fahrzeug fährt. Die Straße weist für mindestens eine Richtung mehrere Fahrspuren auf, so dass bei der Durchführung des Überholmanövers zwei Fahrspuren genutzt werden können, eine vor dem Überholmanöver, d.h. die Ego-Spur, und eine Nachbarfahrspur, die vom Ego-Fahrzeug während des Überholmanövers genutzt wird. Bei den Fahrspuren handelt es sich in der Regel um Fahrspuren einer Autobahn oder einer außerstädtischen Straße, die sich gut für ein Überholmanöver eignet. Bei der Ego-Spur und der Nachbarfahrspur kann es sich um Fahrspuren handeln, die dauerhaft für dieselbe Fahrtrichtung oder für Fahrten in unterschiedliche Fahrtrichtungen vorgesehen sind. Im letzteren Fall wird die Nachbarfahrspur nur vorübergehend vom Ego-Fahrzeug benutzt, um das Überholmanöver durchzuführen.
Die Nachbarfahrspur kann eine Fahrspur auf der rechten oder linken Seite des Ego-Fahrzeugs sein. Je nach den nationalen Verkehrsvorschriften kann nur eine der Nachbarfahrspuren, entweder die rechte oder die linke Nachbarfahrspur, oder können beide zum Überholen zugelassen sein.
Das Ego-Fahrzeug kann jede Art von Fahrzeug sein, z. B. ein Motorrad, ein Lastwagen, ein Pkw oder andere. Das Ego-Fahrzeug ist mit einem Fahrunterstützungssystem ausgestattet, das Teil eines autonomen Fahrsystems sein oder mit diesem zusammenarbeiten kann, oder das einem menschlichen Benutzer des Ego-Fahrzeugs eine beliebige Art von Fahrunterstützung bietet. Insbesondere bietet das Fahrunterstützungssystem eine Unterstützung zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC), die es dem Ego-Fahrzeug ermöglicht, einen Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug einzuhalten und zusätzlich seine Geschwindigkeit anzupassen, wenn vor dem Ego-Fahrzeug kein Drittfahrzeug erfasst wird, das für das Ego-Fahrzeug zum Befahren einer aktuell genutzten Fahrspur relevant sein könnte.
Das Überholmanöver basiert darauf, dass das Ego-Fahrzeug dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur folgt. Das Ego-Fahrzeug folgt typischerweise dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, bis das Überholmanöver möglich wird. In diesem Fall fahren die beiden Fahrzeuge im Wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit, und das Ego-Fahrzeug hält einen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug auf der Ego-Spur. Das Ego-Fahrzeug folgt aber auch dann dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, wenn sich das Ego-Fahrzeug dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur nähert und direkt zum Überholvorgang ansetzt. In diesem Fall hat das sich nähernde Ego-Fahrzeug in der Regel eine höhere Geschwindigkeit als das vorausfahrende Drittfahrzeug auf der Ego-Spur.
Der initiale Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug kann sich auf einen erforderlichen Sicherheitsabstand oder einen anderen geeigneten Abstand zum Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs auf der Ego-Spur beziehen. Der initiale Abstand kann willkürlich gewählt sein. Außerdem kann der initiale Abstand variieren, z.B. in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der beiden Fahrzeuge oder anderen Faktoren.
Der Auslöser für die Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen des vorausfahrenden, auf der Ego-Spur fahrenden Drittfahrzeugs kann auf unterschiedliche Weise empfangen werden. Der Auslöser kann durch die Aktivierung eines Spurwechselanzeigers oder eines Abbiegeanzeigers aktiviert werden, der von einem menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs betätigt wird. Damit zeigt der menschliche Fahrer seine Absicht an, das Überholmanöver durchzuführen, um das vorausfahrende Drittfahrzeug auf der Ego-Spur zu überholen. Die Verwendung des Spurwechselanzeigers oder des Abbiegeanzeigers enthält vorzugsweise eine Angabe, auf welcher Seite das Überholmanöver durchgeführt werden soll. Für den Fall, dass die Straße auf beiden Seiten angrenzend an die Ego-Spur mindestens eine Nachbarfahrspur aufweist, kann das Fahrunterstützungssystem die richtige Nachbarfahrspur für die Durchführung des Überholmanövers auswählen, insbesondere in Übereinstimmung mit nationalen Verkehrsvorschriften. Alternativ kann beim autonomen Fahren der Auslöser von einem jeweiligen autonomen Fahrsystem des Ego-Fahrzeugs erzeugt werden, z.B. wenn das autonome Fahrsystem entscheidet, ein Überholmanöver einzuleiten. In jedem Fall kann eine Vorverstärkungsbeschleunigung als Vorbereitung für das nachfolgende Überholmanöver gestartet werden.
Das Erfassen von Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur ist ein Schritt, der als Erkennungsergebnis Informationen über die auf der jeweiligen Nachbarfahrspur vorhandenen Fahrzeuge liefert. Die Informationen über die erfassten Drittfahrzeuge können unterschiedlich genutzt werden, wie weiter erläutert wird. Wie bereits oben erörtert, ist es erfindungsgemäß wichtig, die Informationen über die erfassten Drittfahrzeuge bereits für das Bestimmen des Beschleunigungsprofils zur Durchführung der Vorverstärkungsbeschleunigung zu verwenden. Die Erfassung der Drittfahrzeuge auf der Nachbarfahrspur betrifft eine allgemeine Erfassung solcher Fahrzeuge. Die Erfassung eines bestimmten Drittfahrzeugs auf der Nachbarfahrspur kann jedoch eine Grundlage für die Entscheidung sein, dass einem vorausfahrenden Fahrzeug auch auf der Nachbarfahrspur gefolgt werden muss.
Die Beschleunigungsphase betrifft eine Beschleunigung des noch auf der Ego-Spur fahrenden Ego-Fahrzeugs, d.h. vor Beginn des Überholvorgangs und vor dem Wechsel von der Ego-Spur auf die Nachbarfahrspur. Aufgrund der Vorverstärkungsbeschleunigung hat das Ego-Fahrzeug eine erhöhte Geschwindigkeit, wenn es das Überholmanöver beginnt und auf die Nachbarfahrspur wechselt. Insbesondere hat das Ego-Fahrzeug eine höhere Geschwindigkeit als das vorausfahrende Drittfahrzeug auf der Ego-Spur. Je höher die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs im Vergleich zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug ist, desto kürzer ist die Gesamtdauer des anschließenden Überholmanövers, was die Risiken bei der Durchführung des Überholmanövers verringert. Daher muss der initiale Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug eine solche Beschleunigung ermöglichen, ohne dass das Ego-Fahrzeug zu nahe an das vorausfahrende Drittfahrzeug herankommt, d.h. unter Einbehaltung eines Sicherheitsabstands zwischen den beiden Fahrzeugen.
In jedem Fall wird eine Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs für das Beschleunigungsprofil unter Berücksichtigung z. B. geltender Geschwindigkeitsbegrenzungen, erforderlicher Sicherheitsabstände zwischen Fahrzeugen, Höchstgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs und anderer möglicher für das Ego-Fahrzeug geltender Einschränkungen festgelegt. Außerdem wird eine Bewegung des vorausfahrenden Drittfahrzeugs auf der Ego-Spur überwacht. Falls eine Änderung von Fahrparametern des vorausfahrenden Drittfahrzeugs erkannt wird, kann dies zu einer Anpassung der Parameter des Beschleunigungsprofils für die Durchführung des Überholmanövers führen, insbesondere der anwendbaren Geschwindigkeiten und der anwendbaren Beschleunigungen.
Das Fahrunterstützungssystem umfasst einen oder mehrere Umgebungssensor(en) zur Überwachung einer Umgebung des Ego-Fahrzeugs, um die Drittfahrzeuge auf der Nachbarfahrspur zu erfassen. Das Fahrunterstützungssystem umfasst ferner eine Verarbeitungseinheit zum Empfangen und Verarbeiten der von dem/den Umgebungssensor(en) bereitgestellten Umgebungssensorinformationen. Somit steuert die Verarbeitungseinheit das Überholmanöver. In einer alternativen Ausführungsform kann die Erfassung des Drittfahrzeugs auf der Nachbarfahrspur auf der Grundlage von Informationen durchgeführt werden, die von der Infrastruktur oder von anderen Fahrzeugen unter Verwendung entsprechender Kommunikationsmittel bereitgestellt werden. Ein solcher Informationsfluss wird auch als Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation bezeichnet. Das Überholmanöver kann in einer solchen alternativen Ausführungsform, wie oben beschrieben, von der Verarbeitungseinheit gesteuert werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Erfassen von Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur ein Empfangen von Umgebungssensorinformationen von wenigstens einem am Ego-Fahrzeug angebrachten Umgebungssensor, und ein Erfassen der Drittfahrzeuge auf der Nachbarfahrspur basierend auf den empfangenen Umgebungssensorinformationen von dem wenigstens einen Umgebungssensor. Basierend auf den Umgebungssensorinformationen kann das Ego-Fahrzeug selbst seine Umgebung überwachen und alle notwendigen Entscheidungen zur Durchführung des Überholmanövers treffen. Es sind verschiedene Arten von Umgebungssensoren bekannt, darunter optische Kameras, LiDAR-basierte Umgebungssensoren, Radarsensoren oder Ultraschallsensoren. Im Allgemeinen kann jede Art von Umgebungssensor geeignet sein. Das Fahrunterstützungssystem kann eine beliebige Anzahl und Kombination von Umgebungssensoren derselben Art oder unterschiedlicher Arten umfassen. Vorzugsweise umfasst das Fahrunterstützungssystem Umgebungssensoren mit einem großen Erfassungsbereich, die so angeordnet sind, dass sie die Drittfahrzeuge bereits in großer Entfernung vor dem Ego-Fahrzeug oder hinter dem Ego-Fahrzeug erfassen. Umgebungssensoren mit kurzer Reichweite können insbesondere geeignet sein, einen Bereich direkt neben dem Ego-Fahrzeug abzudecken. Darüber hinaus werden die von mehreren Umgebungssensoren gelieferten Sensorinformationen vorzugsweise fusioniert, um einen einzigen Satz von Umgebungsinformationen, insbesondere eine Umgebungskarte, bereitzustellen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Erfassen von Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur das Bestimmen einer Position und/oder einer Geschwindigkeit von erfassten Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur, und das Bestimmen der Beschleunigung der Beschleunigungsphase basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur, eines maximalen Beschleunigungswerts und einer maximalen Änderung der Beschleunigung umfasst ein Bestimmen der Beschleunigung basierend auf der Erfassung der Position und/oder der Geschwindigkeit der erfassten Drittfahrzeuge auf der Nachbarfahrspur. Die Position der Drittfahrzeuge auf der Nachbarfahrspur kann anzeigen, ob das nachfolgende Überholmanöver wie durch den jeweiligen Auslöser angezeigt durchgeführt werden kann, und dementsprechend, ob die Vorverstärkungsbeschleunigung durchgeführt werden kann. Darüber hinaus kann bereits abhängig von der/den Position(en) des/der detektierten Drittfahrzeuge(s) auf der Nachbarfahrspur die Beschleunigung der Beschleunigungsphase in geeigneter Weise zur weiteren Durchführung des nachfolgenden Überholmanövers bestimmt werden. Wenn jedoch mindestens ein Drittfahrzeug auf der Nachbarfahrspur erkannt wird, kann basierend auf der Geschwindigkeit dieses Fahrzeugs eine weitere detaillierte Bestimmung durchgeführt werden, um zu entscheiden, ob und wie das Überholmanöver durchgeführt werden kann und ob und wie die Vorverstärkungsbeschleunigung durchgeführt werden kann. Somit kann bei Kenntnis der Geschwindigkeit und der Position des Fahrzeugs/der Fahrzeuge die Beschleunigung der Beschleunigungsphase mit erhöhter Genauigkeit bestimmt werden, um das Beschleunigungsprofil weiter zu ermitteln.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bestimmen der Beschleunigung der Beschleunigungsphase basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen auf der Nachbarfahrspur, eines maximalen Beschleunigungswerts und einer maximalen Änderung der Beschleunigung ein Anwenden eines Ruckbegrenzers (jerk limiter) zum Begrenzen einer Änderungsgeschwindigkeit der Beschleunigung des Beschleunigungsprofils. Der Ruckbegrenzer wird eingesetzt, um Unstetigkeiten in der Beschleunigung über das gesamte Beschleunigungsprofil zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für Änderungen zwischen den verschiedenen Phasen sowie für den Beginn und das Ende der Vorverstärkungsbeschleunigung gemäß dem Beschleunigungsprofil.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Auswählen eines Fahrmodus zum Fahren auf der Nachbarfahrspur als Folgefahrmodus zum Folgen eines auf der Nachbarfahrspur erfassten Drittfahrzeugs oder zum Auswählen eines Fahrmodus zum Fahren auf der Nachbarfahrspur als freier Fahrmodus, wenn auf der Nachbarfahrspur kein Drittfahrzeug erfasst wurde, und die Beschleunigung der Beschleunigungsphase wird unter zusätzlicher Berücksichtigung des gewählten Fahrmodus bestimmt. Beim Fahrspurwechsel wird die Vorverstärkungsbeschleunigung beendet und eine neue Logik übernimmt die Steuerung. Die Beschleunigungsphase des Beschleunigungsprofils kann jedoch so bestimmt werden, dass ein jeweils nachfolgender Fahrmodus des Ego-Fahrzeugs beim Durchführen des Überholmanövers berücksichtigt wird. Der Fahrmodus wird auf der Grundlage des Vorhandenseins eines geeigneten Drittfahrzeugs bestimmt, das auf der Nachbarfahrspur erfasst wird, um diesem zu folgen, d.h. das Drittfahrzeug befindet sich an einer geeigneten Position mit einer geeigneten Geschwindigkeit. Basierend auf der Antizipation des Fahrmodus kann eine aktuelle Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs zu Beginn des nachfolgenden Überholmanövers vorzugsweise beibehalten werden. Falls kein relevantes Drittfahrzeug auf der Nachbarfahrspur erfasst wurde, kann folglich auch kein Drittfahrzeug zum Folgen auf der Nachbarfahrspur ausgewählt werden. Für das Beschleunigungsprofil ist ein Fahrmodus für freies Fahren definiert, d.h. ein Nicht-Folgemodus, in dem das Ego-Fahrzeug seine Fahrparameter im nachfolgenden Überholmanöver unabhängig von Drittfahrzeugen in der Umgebung bestimmt. Die Fahrparameter können z.B. unter Berücksichtigung eines aktuellen Tempolimits und/oder einer Konfiguration des Ego-Fahrzeugs ermittelt werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens eines Beschleunigungsprofils ein Bestimmen des Beschleunigungsprofils mit einer Verzögerungsphase zur Verringerung der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs gegenüber dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, wobei sich die Verzögerungsphase an die Beschleunigungsphase anschließt, wobei eine Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, einem maximalen Verzögerungswert und einer maximalen Änderung der Beschleunigung mit zumindest einer minimalen Verzögerung, um zumindest einen minimalen Abstand zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug einzuhalten, bestimmt wird. Wenn die Vorverstärkungsbeschleunigung aus irgendeinem Grund abgebrochen werden muss, insbesondere wenn das anschließende Überholmanöver abgebrochen wird, wird die Verzögerungsphase des Beschleunigungsprofils so bestimmt, dass die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs im Vergleich zum vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur unter Berücksichtigung des Verbleibs des Ego-Fahrzeugs auf der Ego-Spur verringert wird. Die Verzögerung wird also so bestimmt, dass zumindest der Mindestabstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug, z.B. ein Sicherheitsabstand, eingehalten wird. Um die Vorverstärkungsbeschleunigung komfortabel zu beenden, wird vorzugsweise ein sanfter Übergang von der Beschleunigungsphase zur Verzögerungsphase, insbesondere mit einem kalibrierten Ruck (jerk), durchgeführt. Die Parameter der Verzögerungsphase werden vorzugsweise aktualisiert, während das Ego-Fahrzeug die Vorverstärkungsbeschleunigung ausführt.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bestimmen des Beschleunigungsprofils mit einer Verzögerungsphase das Ermitteln eines aktuellen Abstands des Ego-Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur und das Bestimmen der Verzögerungsphase basierend auf dem ermittelten aktuellen Abstand des Ego-Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur. Falls der Fahrer des Ego-Fahrzeugs ein Überholmanöver einleitet, indem er den entsprechenden Auslöser erzeugt, aber nicht von der Ego-Spur auf die Nachbarfahrspur wechselt, kann die Vorverstärkungsbeschleunigung aufgrund der Anwesenheit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs auf der Ego-Spur nicht fortgesetzt werden. Daher wird die Verzögerungsphase für einen Rückfall definiert. Die Beendigung der Vorverstärkungsbeschleunigung kann je nach aktuellem Abstand mit dem Fokus auf eine komfortable Beendigung der Vorverstärkungsbeschleunigung, d.h. mit einer kleineren Verzögerung, oder mit dem Fokus auf die Ermöglichung des nachfolgenden Überholmanövers bis zu einem ultimativen Moment, d.h. mit einer maximalen Verzögerung der Verzögerungsphase, erfolgen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens der Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, einem maximalen Verzögerungswert und einer maximalen Änderung der Beschleunigung mit zumindest einer minimalen Verzögerung, um zumindest einen minimalen Abstand zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug einzuhalten, ein Bestimmen der Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf passivem Bremsen, z.B. einer Verzögerung, die unter Verwendung einer Motorbremse des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird, einer Verzögerung, die auf einem Luftwiderstand und/oder einem Rollwiderstand des Ego-Fahrzeugs basiert, und/oder einer Verzögerung, die auf einer Energierückgewinnung basiert, die mit dem Ego-Fahrzeug durchgeführt wird, oder basierend auf einer aktiven Bremsung, d.h. unter Verwendung eines herkömmlichen Bremssystems des Ego-Fahrzeugs. Die unterschiedlichen Mittel zum Erzielen der Verzögerung ermöglichen eine komfortablere oder effizientere Art der Beendigung der Beschleunigungsphase des Beschleunigungsprofils auf der Grundlage der unterschiedlichen Verzögerungsintensitäten. Aktives oder passives Bremsen sowie Details der Verzögerung können in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern gewählt werden. Wichtigster Parameter ist ein verbleibender Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur. Weitere Parameter können eine Energieverfügbarkeit sein, z.B. um den Gesamtverbrauch des Ego-Fahrzeugs zu begrenzen. Darüber hinaus kann aus ökologischen Gründen eine auf Energierückgewinnung basierende Verzögerung gegenüber anderen passiven Bremsmethoden und insbesondere gegenüber aktivem Bremsen bevorzugt werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens der Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, einem maximalen Verzögerungswert und einer maximalen Änderung der Beschleunigung mit zumindest einer minimalen Verzögerung, um zumindest einen minimalen Abstand zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug einzuhalten, ein Bestimmen der Verzögerung als minimale Verzögerung zum Erreichen eines Mindestabstands mit einer Zielgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs auf der Ego-Spur, mit einem vordefinierten relativen Geschwindigkeitsoffset. Wenn die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs am Ende der Verzögerungsphase kleiner ist als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs, kann das Ego-Fahrzeug z.B. zu seiner initialen Position oder zu einer beliebigen anderen Position weiter hinter dem vorausfahrenden Drittfahrzeug zurückkehren, ohne dass weitere Maßnahmen ergriffen werden müssen, indem es einfach seine Geschwindigkeit beibehält. Dies wird als eine sehr komfortable Möglichkeit angesehen, den Abstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug zu vergrößern.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens eines Beschleunigungsprofils ein Bestimmen des Beschleunigungsprofils mit einer Rückkehrphase zum Zurückkehren mit dem Ego-Fahrzeug in einen Fahrmodus zum Folgen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs auf der Ego-Spur mit dem initialen Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur, wobei sich die Rückkehrphase an die Verzögerungsphase anschließt. Wie oben beschrieben, hat das Ego-Fahrzeug am Ende der Verzögerungsphase eine Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs auf der Ego-Spur. Die Rückkehrphase ist so definiert, dass das Ego-Fahrzeug auf der Ego-Spur von seiner aktuellen Position hinter dem vorausfahrenden Drittfahrzeug mit einem aktuellen Abstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug in eine Position zurückkehrt, in der das Ego-Fahrzeug wieder den initialen Abstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug auf der Ego-Spur hat.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren ein Durchführen einer kontinuierlichen Neuberechnung der Beschleunigung und/oder der Verzögerung des Beschleunigungsprofils, insbesondere nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne. Somit wird das Beschleunigungsprofil laufend auf Basis der aktuellen Verkehrsverhältnisse aktualisiert. Dementsprechend ist das Beschleunigungsprofil immer aktuell und kann unmittelbar nach dem Empfangen des Auslösers für das Überholmanöver des vorausfahrenden Drittfahrzeugs, das auf der Ego-Spur fährt, angewendet werden. Änderungen der Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder der Geschwindigkeiten der Fahrzeuge können sofort berücksichtigt werden. Die kontinuierliche Neuberechnung kann in einem bestimmten Zeitintervall erfolgen, z. B. alle 20 ms. Die kontinuierliche Neuberechnung wird vorzugsweise auch nach Beginn der Vorverstärkungsbeschleunigung durchgeführt, so dass Änderungen der Fahrzeuge in der Umgebung berücksichtigt werden können. Bei der Durchführung der Neuberechnung wird eine Ruckbegrenzung angewendet, um starke Rucke bei der Anwendung des neu berechneten Beschleunigungsprofils zu vermeiden.
Die oben in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße Fahrunterstützungssystem und umgekehrt. Darüber hinaus können die einzelnen oben beschriebenen Verfahrensschritte in verschiedenen Abfolgen verglichen mit der obigen Beschreibung durchgeführt werden. Die obige Beschreibung ist beispielhaft, ohne andere Abläufe des beschriebenen Verfahrens auszuschließen.
Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und verdeutlicht. Einzelne in den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale können allein oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellen. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform in eine andere Ausführungsform überführt werden.
In den Figuren:

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ego-Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem, das mehrere Umgebungssensoren und eine Verarbeitungseinheit umfasst, die über eine Datenverbindung verbunden sind, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,
2 zeigt eine schematische Darstellung eines allgemeinen Überholmanövers des Ego-Fahrzeugs der 1 beim Fahren auf einer Straße mit mehreren Fahrspuren und beim Folgen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,
3 zeigt eine schematische Zeichnung, die ein erstes Beispiel für eine Vorverstärkungsbeschleunigung anzeigt, wenn ein nachfolgendes Überholmanöver des Ego-Fahrzeugs von 1 gestartet wird, in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,
4 zeigt eine schematische Zeichnung, die ein zweites Beispiel für eine Vorverstärkungsbeschleunigung anzeigt, wenn ein nachfolgendes Überholmanöver des Ego-Fahrzeugs aus 1 gestartet und ein nachfolgendes Überholmanöver durchgeführt wird, in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,
5 zeigt eine schematische Zeichnung, die ein drittes Beispiel einer Vorverstärkungsbeschleunigung anzeigt, mit Beschleunigungsphase und Verzögerungsphase in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,
6 zeigt eine schematische Zeichnung, die ein viertes Beispiel einer Vorverstärkungsbeschleunigung anzeigt, mit Beschleunigungsphase und Verzögerungsphase in Übereinstimmung mit dem Beispiel von 5 mit einer modifizierten Beschleunigungs- und Verzögerungsphase,
7 zeigt eine schematische Zeichnung, die ein fünftes Beispiel einer Vorverstärkungsbeschleunigung anzeigt, einschließlich einer Rückkehrphase in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,
8 zeigt einen Verlauf der Beschleunigung, der Geschwindigkeit und des zurückgelegten Weges in Übereinstimmung mit dem dritten Beispiel, das in 5 dargestellt ist, und
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Durchführung einer Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs, das auf einer Straße mit mehreren Fahrspuren zum Fahren in Vorwärtsfahrtrichtung fährt, mit einem Ego-Fahrzeug, wobei das Ego-Fahrzeug dem vorausfahrenden Drittfahrzeug auf einer Ego-Spur mit einem initialen Abstand zum Ego-Fahrzeug folgt, in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform.

1 zeigt ein Ego-Fahrzeug 10 mit einem Fahrunterstützungssystem 12, das einen menschlichen Fahrer beim Fahren unterstützt, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Das Ego-Fahrzeug 10 kann jede Art von Fahrzeug sein, z. B. ein Pkw, ein Lkw oder ein Motorrad, das von einem menschlichen Fahrer gefahren wird.
Das Fahrunterstützungssystem 12 unterstützt den menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10. Dabei kann es sich um ein Fahrunterstützungssystem 12 handeln, das zusätzliche Arten der Fahrunterstützung bereitstellt, oder das nur Unterstützung bei der Durchführung eines Überholmanövers bereitstellt, wie weiter unten im Detail erläutert wird. Solche Fahrunterstützungssysteme 12 sind auch als Fahrerassistenzsysteme bekannt, die häufig auch als ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) bezeichnet werden. In dieser Ausführungsform ist das Fahrunterstützungssystem 12 zur Durchführung einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC) ausgeführt, die es dem Ego-Fahrzeug 10 ermöglicht, einen Sicherheitsabstand zu anderen Fahrzeugen einzuhalten und zusätzlich seine Geschwindigkeit anzupassen, falls vor dem Ego-Fahrzeug 10 keine anderen Fahrzeuge, die für das Ego-Fahrzeug 10 relevant sein könnten, erfasst werden.
Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst in dieser Ausführungsform einen Satz von Umgebungssensoren 14, 16, 18 zur Überwachung einer Umgebung 20 des Ego-Fahrzeugs 10. Die Umgebungssensoren 14, 16, 18 umfassen einen LiDAR-basierten Umgebungssensor 14, eine optische Kamera 16 und mehrere Ultraschallsensoren 18. Die Umgebungssensoren 14, 16, 18 erfassen die Umgebung 20 des Ego-Fahrzeugs 10. Die Umgebungssensoren 14, 16, 18 erzeugen Sensorinformationen, die Rohdaten oder vorverarbeiteten Daten umfassen können.
Das Ego-Fahrzeug 10 der ersten Ausführungsform umfasst ferner eine Verarbeitungseinheit 22 und eine Datenverbindung 24, die die Umgebungssensoren 14, 16, 18 und die Verarbeitungseinheit 22 miteinander verbindet. Bei der Verarbeitungseinheit 22 kann es sich um jede beliebige Art von Verarbeitungseinheit 22 handeln, die für den Einsatz im Ego-Fahrzeug 10 geeignet ist. Solche Verarbeitungseinheiten 22 sind im Automobilbereich typischerweise als ECU (electronic control unit) bekannt. Die Verarbeitungseinheit 22 kann zur Ausführung mehrerer Aufgaben oder Anwendungen gemeinsam genutzt werden. Die Verarbeitungseinheit 22 empfängt und verarbeitet die von den Umgebungssensoren 14, 16, 18 gelieferten Sensorinformationen.
Die Datenverbindung 24 kann eine dedizierte Verbindung zwischen den Umgebungssensoren 14, 16, 18 und der Verarbeitungseinheit 22 oder ein Datenbus sein. Darüber hinaus kann die Datenverbindung 24 eine gemeinsam genutzte Datenverbindung 24 sein, die von verschiedenen Arten von Geräten des Ego-Fahrzeugs 10 genutzt wird, z. B. ein Mehrzweck-Datenbus. Die Datenverbindung 24 kann z.B. als CAN-Bus, LIN-Bus oder andere implementiert sein.
Obwohl in 1 eine einzige Datenverbindung 24 dargestellt ist, können mehrere Verbindungen oder Datenbusse parallel zur Verbindung der Umgebungssensoren 14, 16, 18 mit der Verarbeitungseinheit 22 vorgesehen sein, die zusammen als Datenverbindung 24 betrachtet werden. Über die Datenverbindung 24 werden die Sensorinformationen der Umgebungssensoren 14, 16, 18 an die Verarbeitungseinheit 22 übertragen. Obwohl in 1 eine einzige Verarbeitungseinheit 22 dargestellt ist, können in ähnlicher Weise mehrere Verarbeitungseinheiten 22 parallel zur Verarbeitung der Umgebungssensorinformationen der Umgebungssensoren 14, 16, 18 vorgesehen sein. Gemäß der ersten Ausführungsform fusioniert die Verarbeitungseinheit 22 die von den Umgebungssensoren 14, 16, 18 empfangenen Umgebungssensorinformationen, um einen einzigen Satz von Umgebungsinformationen bereitzustellen, insbesondere um eine Umgebungskarte bereitzustellen.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Durchführung einer Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die Vorverstärkungsbeschleunigung, die mit dem Ego-Fahrzeug 10 der 1 durchgeführt wird, ist in 2 in allgemeiner Form dargestellt.
Wie in 2 zu sehen ist, fährt das Ego-Fahrzeug 10 auf einer Straße 26 mit mehreren Fahrspuren 28, 30, 32 zum Fahren in einer Vorwärtsfahrtrichtung 34. Das Ego-Fahrzeug 10 fährt auf einer Ego-Spur 28 und folgt einem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 mit einem initialen Abstand d. Das Ego-Fahrzeug 10 führt eine Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholmanöver, für das es eine Fahrspur 28, 30, 32 auf einer linken Seite des Ego-Fahrzeugs 10 benutzt, die eine Nachbarfahrspur 30 ist, durch. Die Fahrspur 28, 30, 32 auf einer rechten Seite des Ego-Fahrzeugs 10 wird bei dem Überholmanöver nicht verwendet und gilt als weitere seitliche Fahrspur 32. Die Fahrspuren 28, 30, 32 sind Fahrspuren 28, 30, 32 einer Autobahn oder einer Straße außerhalb von Stadtgrenzen. Die Fahrspuren 28, 30, 32 sind dauerhaft für dieselbe Fahrtrichtung vorgesehen.
Bei der Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholmanöver beschleunigt das Ego-Fahrzeug 10 zunächst und verringert dadurch den Abstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28. Das Ego-Fahrzeug 10 holt auf das vorausfahrende Drittfahrzeug 36 auf, bis das Überholmanöver beginnt und das Ego-Fahrzeug 10 auf die Nachbarfahrspur 30 wechselt. Das Ego-Fahrzeug 10 überholt das vorausfahrende Drittfahrzeug 36 und wechselt vorzugsweise zurück auf die Ego-Spur 28.
Nachfolgend wird ein detailliertes Verfahren zur Durchführung der Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholmanöver in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform beschrieben. Ein Ablaufdiagramm des Verfahrens ist in 9 dargestellt. Die 3 und 4 zeigen Fahrbeispiele bei der Durchführung des Verfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform.
Voraussetzung ist, dass das Ego-Fahrzeug 10 wie oben unter Bezug auf 2 beschrieben auf der Straße 26 mit den drei Fahrspuren 28, 30, 32 fährt und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 mit dem initialen Abstand d folgt. Der initiale Abstand d kann z.B. abhängig von einer Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 10 und des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 oder anderen variieren. Das Ego-Fahrzeug 10 folgt dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28, bis das Überholmanöver möglich wird. Das Ego-Fahrzeug 10 und das vorausfahrende Drittfahrzeug 36 fahren also im Wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit mit dem initialen Abstand d auf der Ego-Spur 28.
Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, der sich auf das Erfassen von Drittfahrzeugen 38 auf der Nachbarfahrspur 30 bezieht.
Dementsprechend werden Umgebungssensorinformationen von den am Ego-Fahrzeug 10 vorgesehenen Umgebungssensoren 14, 16, 18 empfangen. Die Umgebungssensorinformationen decken die Umgebung 20 des Ego-Fahrzeugs 10 ab und enthalten Informationen bezüglich der auf der Nachbarfahrspur 30 befindlichen Drittfahrzeuge 38 als Detektionsergebnisse. Die Fusion der von den verschiedenen Umgebungssensoren 14, 16, 18 empfangenen Umgebungssensorinformationen wird wie oben beschrieben durchgeführt. Eine Position und eine Geschwindigkeit der Drittfahrzeuge 38 auf der Nachbarfahrspur 30 werden als Erfassung des Drittfahrzeugs 38 auf der Nachbarfahrspur 30 bereitgestellt.
Das Erfassen von Drittfahrzeugen 38 auf der Nachbarfahrspur 30 ist ein Schritt, der als Erfassungsergebnis Informationen über die auf der Nachbarfahrspur 30 befindlichen Fahrzeuge liefert. Die Erfassung der Drittfahrzeuge 38 auf der Nachbarfahrspur 30 betrifft eine allgemeine Erfassung solcher Fahrzeuge und kann darin resultieren, dass kein Drittfahrzeug 38 auf der Nachbarfahrspur 30 vorhanden ist.
Schritt S110 betrifft die Auswahl eines Fahrmodus für das Fahren auf der Nachbarfahrspur 30 als Folgefahrmodus zum Folgen eines auf der Nachbarfahrspur 30 erfassten Drittfahrzeugs 38 oder die Auswahl eines Fahrmodus für das Fahren auf der Nachbarfahrspur 30 als freier Fahrmodus, wenn kein Drittfahrzeug 38 auf der Nachbarfahrspur 30 erfasst wird. Der Fahrmodus wird auf der Grundlage des Vorhandenseins eines geeigneten Drittfahrzeugs 38, das auf der Nachbarfahrspur 30 zum Folgen erfasst wurde, bestimmt, d.h. das Drittfahrzeug 38 befindet sich an einer geeigneten Position mit einer geeigneten Geschwindigkeit. Falls auf der Nachbarfahrspur 30 kein relevantes Drittfahrzeug 38 erkannt wurde, kann folglich auch kein Drittfahrzeug 38 zum Folgen auf der Nachbarfahrspur 30 ausgewählt werden. Es wird ein Fahrmodus für freies Fahren definiert, d.h. ein Nicht-Folgemodus, in dem das Ego-Fahrzeug 10 seine Fahrparameter unabhängig von Drittfahrzeugen 38 bestimmt. Der Fahrmodus entspricht einem Fahrmodus, der auch während des nachfolgenden Überholmanövers bestimmt wird.
Schritt S120 betrifft das Bestimmen eines Beschleunigungsprofils mit einer Beschleunigungsphase zum Beschleunigen des Ego-Fahrzeugs 10 gegenüber dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 beim Folgen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36, wobei eine Beschleunigung der Beschleunigungsphase anhand der Erfassung von Drittfahrzeugen 38 auf der Nachbarfahrspur 30, eines maximalen Beschleunigungswertes und einer maximalen Änderung der Beschleunigung ermittelt wird. Die Beschleunigung der Beschleunigungsphase wird unter zusätzlicher Berücksichtigung der Erfassung der Position und/oder der Geschwindigkeit der erfassten Drittfahrzeuge 38 auf der Nachbarfahrspur 30 und des gewählten Fahrmodus, wie er in Schritt S110 basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen 38 auf der Nachbarfahrspur 30 ermittelt wurde, bestimmt.
Die Beschleunigungsphase betrifft eine Beschleunigung des auf der Ego-Spur 28 fahrenden Ego-Fahrzeugs 10, d.h. vor Beginn des Überholmanövers und vor dem Wechsel von der Ego-Spur 28 auf die jeweilige Nachbarfahrspur 30. Aufgrund der Vorverstärkungsbeschleunigung weist das Ego-Fahrzeug 10 beim Start des Überholmanövers und vor dem Wechsel auf die Nachbarfahrspur 30 eine erhöhte Geschwindigkeit im Vergleich zu einer aktuellen Geschwindigkeit auf. Insbesondere hat das Ego-Fahrzeug 10 aufgrund der Vorverstärkungsbeschleunigung eine höhere Geschwindigkeit als das vorausfahrende Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28.
Das Beschleunigungsprofil wird mit einer zusätzlichen Verzögerungsphase zur Verringerung der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 10 im Vergleich zum vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 ermittelt. Die Verzögerungsphase schließt sich an die Beschleunigungsphase an. Eine Verzögerung der Verzögerungsphase wird basierend auf dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28, einem maximalen Verzögerungswert und einer maximalen Änderung der Beschleunigung mit mindestens einer minimalen Verzögerung zur Einhaltung eines Mindestabstands zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 und einem aktuellen Abstand des Ego-Fahrzeugs 10 zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 ermittelt. Somit wird der aktuelle Abstand des Ego-Fahrzeugs 10 zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 ermittelt.
Die Verzögerungsphase des Beschleunigungsprofils wird ermittelt, um die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 10 gegenüber dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 unter Berücksichtigung des Verbleibs des Ego-Fahrzeugs 10 auf der Ego-Spur 28 zu verringern, z.B. wenn die Vorverstärkungsbeschleunigung aus irgendeinem Grund abgebrochen wird, z.B. wenn das anschließende Überholmanöver abgebrochen wird. Daher wird die Verzögerung so bestimmt, dass zumindest der Mindestabstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28, z.B. ein Sicherheitsabstand, eingehalten wird.
Die Verzögerung der Verzögerungsphase wird auf Basis von passivem Bremsen, z.B. einer Verzögerung durch Motorbremse des Ego-Fahrzeugs 10, einer Verzögerung durch Luftwiderstand und/oder Rollwiderstand des Ego-Fahrzeugs 10 und/oder einer Verzögerung durch Energierückgewinnung des Ego-Fahrzeugs 10, oder auf Basis von aktivem Bremsen, d.h. durch ein konventionelles Bremssystem des Ego-Fahrzeugs 10, bestimmt. Die unterschiedlichen Mittel zur Erzielung der Verzögerung ermöglichen ein komfortables und effizientes Abbremsen des Ego-Fahrzeugs 10 auf Basis unterschiedlicher Verzögerungsintensitäten.
Die Verzögerung wird weiterhin als Mindestverzögerung bestimmt, um einen Mindestabstand mit einer Zielgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 auf der Ego-Spur 28, mit einem vordefinierten relativen Geschwindigkeitsoffset zu erreichen. Somit liegt die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 10 am Ende der Verzögerungsphase unter der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 auf der Ego-Spur 28. Dementsprechend kann das Ego-Fahrzeug 10 z. B. zu seiner initialen Position oder zu einer beliebigen anderen Position weiter hinter dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 zurückkehren, ohne dass weitere Maßnahmen ergriffen werden müssen, indem es lediglich seine Geschwindigkeit beibehält.
Nach dem Ende der Rückkehrphase kann das Ego-Fahrzeug 10 wieder in den Fahrmodus zum Folgen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 auf der Ego-Spur 28 mit dem initialen Abstand d zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 zurückkehren. Die Rückkehrphase schließt sich also an die Verzögerungsphase an. Wie oben beschrieben, hat das Ego-Fahrzeug 10 am Ende der Verzögerungsphase eine geringere Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 auf der Ego-Spur 28 und kehrt von seiner aktuellen Position hinter dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 mit einem aktuellen Abstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 zurück in die Position mit dem initialen Abstand d zum vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28, indem es lediglich seine Geschwindigkeit beibehält.
Die Beschleunigung und Verzögerung des gesamten Beschleunigungsprofils werden unter Anwendung eines Ruckbegrenzers zur Begrenzung einer Änderungsrate der Beschleunigung/Verzögerung des Ego-Fahrzeugs 10 bestimmt. Der Ruckbegrenzer wird eingesetzt, um Unstetigkeiten in der Beschleunigung über das gesamte Beschleunigungsprofil zu vermeiden. Dies gilt sowohl für Änderungen zwischen den verschiedenen Phasen des Beschleunigungsprofils als auch für den Beginn und das Ende der Vorverstärkungsbeschleunigung gemäß dem Beschleunigungsprofil.
In jedem Fall wird eine beliebige Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs 10 für das Beschleunigungsprofil unter Berücksichtigung z.B. geltender Geschwindigkeitsbegrenzungen, erforderlicher Sicherheitsabstände zwischen Fahrzeugen, maximaler Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs 10 und anderer möglicher für das Ego-Fahrzeug 10 geltender Einschränkungen festgelegt. Die Fahrparameter werden unter Berücksichtigung z.B. einer aktuellen Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder einer Konfiguration des Ego-Fahrzeugs 10 bestimmt.
Schritt S130 betrifft ein Empfangen eines Auslösers zum Durchführen der Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36, das auf der Ego-Spur 28 fährt, unter Verwendung der Nachbarfahrspur 30. Der Auslöser kann auf unterschiedliche Weise empfangen werden. Der Auslöser kann z.B. durch die Aktivierung eines Spurwechselanzeigers oder eines Abbiegeanzeigers aktiviert werden, der von einem menschlichen Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 betätigt wird und der einen Hinweis darauf enthält, zu welcher Seite das Überholmanöver durchgeführt werden soll. Somit zeigt der menschliche Fahrer die Absicht an, das Überholmanöver durchzuführen, um das vorausfahrende Drittfahrzeug 36, das auf der Ego-Spur 28 fährt, zu überholen. Alternativ kann beim autonomen Fahren der Auslöser von einem entsprechenden autonomen Fahrsystem des Ego-Fahrzeugs 10 erzeugt werden, z. B. wenn das autonome Fahrsystem beschließt, ein Überholmanöver einzuleiten.
Schritt S140 betrifft die Durchführung der Vorverstärkungsbeschleunigung gemäß dem ermittelten Beschleunigungsprofil. Die Beschleunigung gemäß dem Beschleunigungsprofil wird auf das Ego-Fahrzeug 10 angewendet.
Schritt S150 betrifft die Durchführung einer kontinuierlichen Neuberechnung der Beschleunigung und Verzögerung des Beschleunigungsprofils, insbesondere nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne. Damit wird das Beschleunigungsprofil laufend auf Basis der aktuellen Verkehrsverhältnisse aktualisiert, so dass das Beschleunigungsprofil immer aktuell ist und sofort angewendet werden kann. Abstandsänderungen zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 und/oder zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und weiteren Drittfahrzeugen 38 auf der Nachbarfahrspur 30 sowie Geschwindigkeiten der jeweiligen Fahrzeuge 10, 36, 38 werden bei der Bereitstellung des Beschleunigungsprofils unmittelbar berücksichtigt. Die kontinuierliche Neuberechnung erfolgt basierend auf einem vorgegebenen Zeitintervall, z.B. alle 20ms. Die kontinuierliche Neuberechnung wird nach Beginn der Vorverstärkungsbeschleunigung fortgesetzt. Auch bei der Neuberechnung wird die Ruckbegrenzung angewandt, um starke Rucke zu vermeiden, wenn das neu berechnete Beschleunigungsprofil im Vergleich zu einem früheren angewendet wird.
In jedem Fall wird die Beschleunigung und/oder Verzögerung des Ego-Fahrzeugs 10 für das Beschleunigungsprofil unter Berücksichtigung z.B. geltender Geschwindigkeitsbegrenzungen, erforderlicher Sicherheitsabstände zwischen den Fahrzeugen 10, 36, 38, maximaler Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs 10 und anderer möglicher Einschränkungen, die für das Ego-Fahrzeug 10 gelten, festgelegt.
Die Beispiele der 3 bis 7 zeigen verschiedene Fahrszenen und einen entsprechenden Verlauf der Beschleunigung gemäß dem Beschleunigungsprofil, das auf der Grundlage des oben beschriebenen Verfahrens ermittelt wurde. Zusätzlich sind die Zeitpunkte T₁ bis T₆ markiert, um eine Abfolge der verschiedenen Phasen des Beschleunigungsprofils anzugeben, die während der beschriebenen Vorverstärkungsbeschleunigung durchgeführt werden können.
Ein erstes Beispiel, bei dem das Ego-Fahrzeug 10 nach der Beschleunigungsphase in den Folge-Fahrmodus zum Folgen des Drittfahrzeugs 38 übergeht, ist in 3 dargestellt. Das Beschleunigungsprofil wird wie oben beschrieben ermittelt. Zum Zeitpunkt T₁ wird das Überholmanöver ausgelöst und die durch die durchgezogene Linie angedeutete Beschleunigungsphase, die bis zum Zeitpunkt T₃ dauert, wird gestartet. Dementsprechend beginnt das Ego-Fahrzeug 10 auf der Ego-Spur 28 zu beschleunigen, während es noch dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 folgt, d.h. das Ego-Fahrzeug 10 befindet sich im Folge-Fahrmodus. Zum Zeitpunkt T₂ ist die Vorverstärkungsbeschleunigung beendet, da das Ego-Fahrzeug 10 das Überholmanöver durch Wechsel auf die Nachbarfahrspur 30 beginnt. Der Rest der Beschleunigungsphase zwischen Zeitpunkt T₂ und Zeitpunkt T₃ wird nicht mehr ausgeführt. Die durch die gestrichelte Linie angedeutete Verzögerungsphase des Beschleunigungsprofils zwischen dem Zeitpunkt T₃ und dem Zeitpunkt T₄ wird nicht gestartet, da die Vorverstärkungsbeschleunigung mit Beginn des Überholmanövers beendet wird.
Ein zweites Beispiel, bei dem das Ego-Fahrzeug 10 nach der Beschleunigungsphase ein Überholmanöver durchführt, ist in 4 dargestellt. Da auf der Nachbarfahrspur 30 kein Drittfahrzeug 38 vorhanden ist, wird die Beschleunigung der Beschleunigungsphase für den freien Fahrbetrieb auf der Nachbarfahrspur 30 mit der maximalen Beschleunigung max_early_acceleration_elc ermittelt. Wie oben in Bezug auf das in 3 dargestellte Beispiel beschrieben, wird zum Zeitpunkt T₁ die Vorverstärkungsbeschleunigung mit der Beschleunigungsphase gestartet. Das Ego-Fahrzeug 10 beginnt auf der Ego-Spur 28 zu beschleunigen, während es dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 folgt. Zum Zeitpunkt T₂ endet die Vorverstärkungsbeschleunigung und das Ego-Fahrzeug 10 beginnt das Überholmanöver, indem es von der Ego-Spur 28 auf die Nachbarfahrspur 30 wechselt. Das Ego-Fahrzeug 10 wählt den freien Fahrmodus, da auf der Nachbarfahrspur 30 kein Drittfahrzeug 38 erkannt wurde, wie auch bei der Vorverstärkungsbeschleunigung festgestellt wurde. Dementsprechend wechselt das Ego-Fahrzeug 10 von seinem Folgemodus zum Folgen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 in den freien Fahrmodus und beschleunigt unabhängig von Drittfahrzeugen 36, 38 auf der Ego-Spur 28 oder der Nachbarfahrspur 30 weiter. In diesem Beispiel beschleunigt das Ego-Fahrzeug 10 mit der gleichen Beschleunigung weiter, die bereits bei der Vorverstärkungsbeschleunigung angewendet wurde, da die Beschleunigung der Beschleunigungsphase in ähnlicher Weise ermittelt wurde, wie sie für das nachfolgende Überholmanöver angewendet wird.
Ein drittes Beispiel in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Verfahren, das mit dem Ego-Fahrzeug 10 durchgeführt wird, ist in 5 dargestellt. Zum Zeitpunkt T₁ wird die Vorverstärkungsbeschleunigung ausgelöst und die Beschleunigungsphase eingeleitet, wie bereits in den Beispielen der 3 und 4 beschrieben wurde. Das Ego-Fahrzeug 10 beginnt auf der Ego-Spur 28 gemäß dem Beschleunigungsprofil zu beschleunigen, wobei die Ruckbegrenzung angewendet wird. Das Ego-Fahrzeug 10 folgt weiterhin dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28.
Im dem in 5 gezeigten dritten Beispiel wechselt das Ego-Fahrzeug z.B. aufgrund des auf der Nachbarfahrspur 30 fahrenden Drittfahrzeugs 38 nicht auf die Nachbarfahrspur 30, um das Überholmanöver zu starten. Dementsprechend endet die Beschleunigungsphase zum Zeitpunkt T₃ und die Verzögerungsphase des Beschleunigungsprofils wird mit einer negativen Beschleunigung eingeleitet, um zu verhindern, dass sich das Ego-Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 zu sehr nähert.
Im dritten in 5 gezeigten Beispiel basiert die Verzögerungsphase auf aktivem Bremsen, d.h. unter Verwendung eines herkömmlichen Bremssystems des Ego-Fahrzeugs 10. Die Verzögerung wird so bestimmt, dass der Mindestabstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28, z.B. ein Sicherheitsabstand, der zum Zeitpunkt T₄ erreicht ist, eingehalten wird. Der Mindestabstand zum vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 wird zum Zeitpunkt T₄ mit einer Zielgeschwindigkeit mit einem vordefinierten Relativgeschwindigkeitsoffset von ca. 5 km/h unterhalb der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 auf der Ego-Spur 28 erreicht. Zusätzlich zeigt 8 die in 5 angegebene Beschleunigung zusammen mit der entsprechenden Relativgeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 10 im Vergleich zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 sowie den Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28.
Anschließend wird die Rückkehrphase zum Zurückkehren des Ego-Fahrzeugs 10 in einen Folgemodus zum Folgen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 auf der Ego-Spur 28 mit dem initialen Abstand d zum Ego-Fahrzeug 10 durchgeführt, die in 7 dargestellt ist. Die Beschleunigung/Verzögerung ist am Ende der Verzögerungsphase bereits auf Null reduziert, so dass das Ego-Fahrzeug 10 aufgrund seiner geringeren Geschwindigkeit durch den Relativgeschwindigkeitsunterschied immer weiter hinter das vorausfahrende Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 zurückfällt. Die Rückkehrphase ist zum Zeitpunkt T₆ abgeschlossen, wenn das Ego-Fahrzeug 10 den initialen Abstand d hinter dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 erreicht hat. Der Abschluss der Rückkehrphase beinhaltet eine kurze Beschleunigung kurz vor dem Erreichen des initialen Abstands d hinter dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28, um die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 10 so zu erhöhen, dass sie der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs 36 auf der Ego-Spur 28 entspricht. Das Ego-Fahrzeug 10 kehrt in den Follower-Modus zurück, um dem vorausfahrenden Drittfahrzeug 36 auf der Ego-Spur 28 zu folgen.
Ein viertes Beispiel in Übereinstimmung mit dem Verfahren der zweiten Ausführungsform, wie es mit dem Ego-Fahrzeug 10 durchgeführt wird, ist in 6 dargestellt. Das vierte Beispiel ist nahezu identisch mit dem dritten Beispiel und im Vergleich zusammen mit dem Beispiel der 5 dargestellt. Allerdings endet die Beschleunigungsphase bereits zum Zeitpunkt T₅ vor dem Zeitpunkt T₃, da die Verzögerungsphase des vierten Beispiels auf passivem Bremsen basiert, das mit einer Motorbremse des Ego-Fahrzeugs 10 durchgeführt wird. Daher wird im Vergleich zum Beispiel der 5 eine geringere Verzögerung angewendet. Die anschließende Rückkehrphase wird ebenfalls wie in 7 dargestellt durchgeführt.
Bezugszeichenliste

10: Ego-Fahrzeug
12: Fahrunterstützungssystem
14: LiDAR-basierter Umgebungssensor, Umgebungssensor
16: optische Kamera, Umgebungssensor
18: Ultraschallsensor, Umgebungssensor
20: Umgebung
22: Verarbeitungseinheit
24: Datenverbindung
26: Straße
28: Fahrspur, Ego-Spur
30: Fahrspur, Nachbarfahrspur
32: Fahrspur, weitere seitliche Fahrspur
34: Vorwärtsfahrrichtung
36: vorausfahrendes Drittfahrzeug
38: Drittfahrzeug auf Nachbarfahrspur
40: Spurwechselanzeiger oder Abbiegeanzeiger
d: Anfangsentfernung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2016/0009278 A1 [0008]
US 2011/0196592 A1 [0009]
WO 2012/041869 A2 [0010]

Claims

Verfahren zum Durchführen einer Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs (34), das auf einer Straße (26) mit mehreren Fahrspuren (28, 30, 32) zum Fahren in Vorwärtsfahrtrichtung fährt, mit einem Ego-Fahrzeug (10), wobei das Ego-Fahrzeug (10) dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf einer Ego-Spur (28) mit einem initialen Abstand (d) zum Ego-Fahrzeug (10) folgt, mit den Schritten Erfassen von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30), Bestimmen eines Beschleunigungsprofils mit einer Beschleunigungsphase zum Beschleunigen des Ego-Fahrzeugs (10) im Vergleich zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28), während es dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) folgt, wobei eine Beschleunigung der Beschleunigungsphase basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30), eines maximalen Beschleunigungswerts und einer maximalen Änderung der Beschleunigung bestimmt wird, Empfangen eines Auslösers zum Durchführen der Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs (36), das auf der Ego-Spur (28) fährt, unter Verwendung der Nachbarfahrspur (30), und Durchführen der Vorverstärkungsbeschleunigung gemäß dem bestimmten Beschleunigungsprofil.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30) umfasst Empfangen von Umgebungssensorinformationen von wenigstens einem am Ego-Fahrzeug (10) angebrachten Umgebungssensor (14, 16, 18), und Erfassen der Drittfahrzeuge (38) auf der Nachbarfahrspur (30) basierend auf den empfangenen Umgebungssensorinformationen von dem wenigstens einen Umgebungssensor (14, 16, 18).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30) das Bestimmen einer Position und/oder einer Geschwindigkeit von erfassten Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30) umfasst, und das Bestimmen der Beschleunigung der Beschleunigungsphase basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30), eines maximalen Beschleunigungswerts und einer maximalen Änderung der Beschleunigung ein Bestimmen der Beschleunigung basierend auf der Erfassung der Position und/oder der Geschwindigkeit der erfassten Drittfahrzeuge (38) auf der Nachbarfahrspur (30) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Beschleunigung der Beschleunigungsphase basierend auf der Erfassung von Drittfahrzeugen (38) auf der Nachbarfahrspur (30), eines maximalen Beschleunigungswerts und einer maximalen Änderung der Beschleunigung umfasst Anwenden eines Ruckbegrenzers zum Begrenzen einer Änderungsgeschwindigkeit der Beschleunigung des Beschleunigungsprofils.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum Auswählen eines Fahrmodus zum Fahren auf der Nachbarfahrspur (30) als Folgefahrmodus zum Folgen eines auf der Nachbarfahrspur (30) erfassten Drittfahrzeugs (38) oder zum Auswählen eines Fahrmodus zum Fahren auf der Nachbarfahrspur (30) als freier Fahrmodus, wenn auf der Nachbarfahrspur (30) kein Drittfahrzeug (38) erfasst wurde, umfasst, und die Beschleunigung der Beschleunigungsphase unter zusätzlicher Berücksichtigung des gewählten Fahrmodus bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens eines Beschleunigungsprofils ein Bestimmen des Beschleunigungsprofils mit einer Verzögerungsphase zur Verringerung der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs (10) gegenüber dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28) umfasst, wobei sich die Verzögerungsphase an die Beschleunigungsphase anschließt, wobei eine Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28), einem maximalen Verzögerungswert und einer maximalen Änderung der Beschleunigung mit zumindest einer minimalen Verzögerung, um zumindest einen minimalen Abstand zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) einzuhalten, bestimmt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Beschleunigungsprofils mit einer Verzögerungsphase das Ermitteln eines aktuellen Abstands des Ego-Fahrzeugs (10) zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28) und das Bestimmen der Verzögerungsphase basierend auf dem ermittelten aktuellen Abstand des Ego-Fahrzeugs (10) zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens der Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28), einem maximalen Verzögerungswert und einer maximalen Änderung der Beschleunigung mit zumindest einer minimalen Verzögerung, um zumindest einen minimalen Abstand zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) einzuhalten, ein Bestimmen der Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf passivem Bremsen, z.B. einer Verzögerung, die unter Verwendung einer Motorbremse des Ego-Fahrzeugs (10) durchgeführt wird, einer Verzögerung, die auf einem Luftwiderstand und/oder einem Rollwiderstand des Ego-Fahrzeugs (10) basiert, und/oder einer Verzögerung, die auf einer Energierückgewinnung basiert, die mit dem Ego-Fahrzeug (10) durchgeführt wird, oder basierend auf einer aktiven Bremsung, d.h. unter Verwendung eines herkömmlichen Bremssystems des Ego-Fahrzeugs (10), umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens der Verzögerung der Verzögerungsphase basierend auf dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28), einem maximalen Verzögerungswert und einer maximalen Änderung der Beschleunigung mit zumindest einer minimalen Verzögerung, um zumindest einen minimalen Abstand zu dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) einzuhalten, ein Bestimmen der Verzögerung als minimale Verzögerung zum Erreichen eines Mindestabstands mit einer Zielgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Drittfahrzeugs (36) auf der Ego-Spur (28), mit einem vordefinierten relativen Geschwindigkeitsoffset umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens eines Beschleunigungsprofils ein Bestimmen des Beschleunigungsprofils mit einer Rückkehrphase zum Zurückkehren mit dem Ego-Fahrzeug (10) in einen Fahrmodus zum Folgen des vorausfahrenden Drittfahrzeugs (36) auf der Ego-Spur (28) mit dem initialen Abstand (d) zwischen dem Ego-Fahrzeug (10) und dem vorausfahrenden Drittfahrzeug (36) auf der Ego-Spur (28) umfasst, wobei sich die Rückkehrphase an die Verzögerungsphase anschließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Durchführen einer kontinuierlichen Neuberechnung der Beschleunigung und/oder der Verzögerung des Beschleunigungsprofils umfasst, insbesondere nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne.
Fahrunterstützungssystem (12) zur Verwendung in einem Ego-Fahrzeug (10) zum Folgen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs (36), insbesondere zum Durchführen einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung, beim Fahren auf einer Straße (26) mit mehreren Fahrspuren (28, 30, 32) zum Fahren in einer Vorwärtsfahrtrichtung (34) des Ego-Fahrzeugs (10), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) ausgeführt ist, das Verfahren zur Vorverstärkungsbeschleunigung vor dem Überholen eines vorausfahrenden Drittfahrzeugs (34) nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche 1 bis 11 durchzuführen.