DE102022132386A1

DE102022132386A1 - Verfahren und Prozessorschaltung zum Freischalten einer Assistenzfunktion für einen Fahrstreifenwechsel sowie Fahrzeug und Verkehrsbeobachtungsstation

Info

Publication number: DE102022132386A1
Application number: DE102022132386.2A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Farenholtz; Daniel Münning
Original assignee: Volkswagen AG; Cariad SE
Current assignee: Volkswagen AG; Cariad SE
Priority date: 2022-12-06
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2024-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein computer-implementiertes Verfahren zum Freischalten einer für einen Fahrstreifenwechsel bereitgestellten Assistenzfunktion (23) eines Egofahrzeugs auf einer mehrere Fahrstreifen aufweisenden Fahrbahn (15), umfassend ein Freischaltkriterium, wobei das Freischaltkriterium die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln eines Zeitverlaufs (34) einer geometrischen Anordnung (35) von Objekte (21) auf der Fahrbahn (15) aus Fahrstreifenangaben und den Positionen und Ermitteln zumindest eines Dichtewerts betreffend eine räumliche und/oder zeitliche Manöverdichte von Fahrmanövern (37) der Objekte (21) auf den Fahrstreifen der Fahrbahn (15) aus der ermittelten geometrischen Anordnung (35), und Signalisieren, dass das Freischaltkriterium erfüllt ist, falls der jeweilige Dichtewert kleiner als ein jeweils vorgegebener Dichtegrenzwert (64) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Freischalten oder Zulassen einer Aktivität einer Assistenzfunktion, die in einem Kraftfahrzeug für einen automatisierten Fahrstreifenwechsel bereitgestellt ist. Das „Freischalten“ signalisiert der Assistenzfunktion, dass sie einen Fahrstreifenwechsel planen und durchführen darf. Das Kraftfahrzeug, für welches das Verfahren durchgeführt wird, ist hier als Ego-Fahrzeug bezeichnet. Das Verfahren geht davon aus, dass das Ego-Fahrzeug auf einer Straße oder Fahrbahn fährt, die mehrere Fahrspuren oder Fahrstreifen aufweisen (Englisch: Lanes oder Tracks). Die Erfindung stellt auch eine Prozessorschaltung zum Durchführen des Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Prozessorschaltung bereit. Alternativ zu einer Prozessorschaltung in einem Fahrzeug kann auch eine stationäre Verkehrsbeobachtungsstation, beispielsweise eine Road-side-unit, mit einer solchen Prozessorschaltung vorgesehen werden.
Ein querführendes (selbstlenkendes) Fahrerassistenzsystem, wie z. B. eine Reiseassistenz, kann für eine Verkehrsregion wie z. B. Europa einen assistierten Fahrstreifenwechsel anbieten. Diese Funktion wird dann in der Regel für die jeweiligen Region, z. B. Europa, entwickelt und an die dortigen Gesetzgebungen (in Europa wäre dies z. B. UN R79 ECE) sowie Gegebenheiten auf den Straßen angepasst und abgesichert.
Bei der Analyse zur Anwendung einer solchen Europa-Umsetzung in anderen Ländern wie z. B. den USA sind neben anderen Gesetzen auch vor allem ein anderes Fahrverhalten auf Autobahnen (Highways) aufgefallen. So können z. B. in den USA andere Fahrzeuge das Ego Fahrzeug sowohl links als auch rechts überholen. Auch zeigten sich deutlich häufigere Überholvorgänge sowie Überholvorgänge über mehrere Fahrspuren in einem Zug oder innerhalb kürzerer Zeit im Vergleich zu Europa.
In bekannten Umsetzungen der querführenden Fahrassistenzfunktion werden bisher nur Objekte in der Ego-Fahrspur (selbst befahrene Fahrspur) sowie der rechten und linken Nachbarspur detektiert und für Freigaben berücksichtig. Fahrspur und Fahrstreifen werden hier synonym verwende. Wenn Fahrzeuge aber vermehrt mehrfache Spurwechsel in kurzer Zeit machen, würden diese Objekte bisher nicht berücksichtigt werden.
Wird also eine Assistenzfunktion für einen Fahrstreifenwechsel in einer Umgebung verwendet, deren Eigenheiten oder Charakteristika in Bezug auf das Verhalten von Verkehrsteilnehmern nicht in der Assistenzfunktion einprogrammiert ist oder ausreichend berücksichtigt ist, so erschwert dies das Planen und Durchführen eines Fahrstreifenwechsels für die Assistenzfunktion. Es ist daher notwendig, eine Assistenzfunktion für einen Fahrstreifenwechsel nur dann freizuschalten oder zu betreiben oder freizugeben, wenn eine Umgebung des Ego-Fahrzeugs dies aktuell zulässt. Hierzu ist es notwendig, ein allgemeingültiges oder robustes Freischaltkriterium vorzugeben, das für eine Vielzahl unterschiedlicher Verkehrssituationen eine aussagekräftige Analyse erlaubt. Eine andere Bezeichnung für die erwähnte Assistenzfunktion ist auch automatisierte Fahrfunktion.
Eine Assistenzfunktion für einen automatisierten Fahrstreifenwechsel ist beispielsweise aus der DE 10 2017 216 800 A1 bekannt. Darin ist beschrieben, dass ein Spurwechselvorgang nur dann ausgelöst wird, wenn ein Verhältnis aus Verkehrsdichte auf der eigenen befahrenen Fahrspur (Ego-Spur) zu einer Verkehrsdichte auf einer Nachbarspur einen entsprechenden Wert aufweist, der darauf hinweist, dass der Fahrstreifenwechsel zu einer günstigeren Verkehrssituation führt.
Aus der DE 10 2015 110 969 A1 ist ebenfalls bekannt, eine Assistenzfunktion für einen Fahrstreifenwechsel dahingehend die Dichte des Verkehrs auf der Ego-Spur und einer Nachbarspur überwachen zu lassen, als dass nur dann ein Fahrstreifenwechsel erfolgt, wenn auf der Nachbarspur eine geringere Verkehrsdichte vorliegt.
Aus der DE 11 2007 001 501 B4 ist ein System bekannt, um von einem Ego-Fahrzeugs aus die umliegende Verkehrssituation, wie beispielsweise die Verkehrsdichte, zu ermitteln. Auch eine Spurwechselfrequenz pro Fahrzeug, also eine Anzahl von Spurwechseln pro Fahrzeug, kann mit diesem System ermittelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universelles und robustes Freischaltkriterium zum Freischalten einer Assistenzfunktion für einen Fahrstreifenwechsel bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
Mit Hilfe eines hier beschriebenen Verfahrens wird das Fahrverhalten anderer Verkehrsteilnehmer (hier bezeichnet als „Objekte“) beobachtet. Danach kann entschieden werden, ob die Freigabebedingungen für den Fahrstreifenwechsel gegeben sind oder stattdessen die Funktionalität (Fahrstreifenwechsel) vorübergehend gesperrt werden sollte.
Als eine Lösung umfasst die Erfindung ein computer-implementiertes Verfahren zum Freischalten einer für einen Fahrstreifenwechsel bereitgestellten Assistenzfunktion eines Egofahrzeugs auf einer mehrere Fahrstreifen aufweisenden Fahrbahn. Das „Ego-Fahrzeug“ ist im Zusammenhang mit dieser Beschreibung dasjenige Kraftfahrzeug, in welchem und/oder für welches das Verfahren ausgeführt wird. Das Verfahren kann in einer Prozessorschaltung des Ego-Fahrzeugs selbst und/oder teilweise oder ganz außerhalb des Ego-Fahrzeugs in der eingangs beschriebenen Verkehrsbeobachtungsstation durchgeführt werden, die hierfür ebenfalls eine entsprechende Prozessorschaltung aufweisen kann.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

• Empfangen von Sensordaten, die auf der Fahrbahn fahrende Objekte (andere Verkehrsteilnehmer) beschreiben, und
• Ermitteln von Fahrstreifenangaben der von den Objekten jeweils befahrenen Fahrstreifen und Ermitteln von Positionen der Objekte entlang der Fahrbahn aus den Sensordaten und aus Kartendaten, welche eine Fahrbahngeometrie der Fahrbahn beschreiben, und
• Überprüfen der Fahrstreifenangaben und Positionen darauf, ob durch sie ein Freischaltkriterium erfüllt wird, und
• nur falls erkannt wird, dass das Freischaltkriterium erfüllt ist, Freischalten der Assistenzfunktion für potentielle Fahrstreifenwechsel, d.h. Freischalten oder Freigeben einer Planung von Fahrstreifenwechseln in der Assistenzfunktion.

Die hier beschriebenen Schritte des Verfahrens können mit den eingangs beschriebenen Mitteln aus dem Stand der Technik implementiert werden. Aus den Geopositionen und/oder den Relativpositionen der Objekte bezüglich des Ego-Fahrzeugs kann aus Kartendaten, welche eine spurgenaue Kartographierung der Fahrbahn bereitstellt, zum Beispiel ermittelt werden, auf welchem Fahrstreifen oder welcher Fahrspur sich ein Objekt aktuell bewegt. Bei den Kartendaten kann es sich um Navigationsdaten aus einer Navigationsdatenbank handeln und/oder aus Beobachtungsdaten einer Umfeldüberwachung, welche eine aktuelle Umgebung des Ego-Fahrzeugs auf der Grundlage von Sensordaten und/oder Beobachtungsdaten, wie beispielsweise Car-2-X-Kommunikation, konstruiert oder ermittelt. Die Positionen können als Koordinaten der Objekte beschrieben sein, die beispielsweise eine Relativposition bezüglich des Ego-Fahrzeugs und/oder eine absolute Position entlang der Fahrbahn beschreiben.
Das Freischaltkriterium wird dahingehend überwacht, ob es signalisiert, ob die Assistenzfunktion freigeschaltet oder freigegeben wird, damit sie einen Fahrstreifenwechsel überhaupt erst plant und/oder durchführt. So lange das Freischaltkriterium verletzt oder unerfüllt ist, wird also die Assistenzfunktion daran gehindert oder blockiert, einen Fahrstreifenwechsel einzuleiten.
Um robust gegen Unterschiede in den lokalen oder landesspezifischen Gepflogenheiten der anderen Verkehrsteilnehmern zu sein, umfasst das Freischaltkriterium die folgenden Schritte:

• Ermitteln eines Zeitverlaufs einer geometrischen (insbesondere relativen) Anordnung der Objekte auf der Fahrbahn aus den Fahrstreifenangaben und den Positionen,
• Ermitteln zumindest eines Dichtewerts betreffend eine räumliche und/oder zeitliche Manöverdichte von Fahrmanövern der Objekte auf den Fahrstreifen der Fahrbahn aus der ermittelten geometrischen Anordnung,
• Signalisieren, dass das Freischaltkriterium erfüllt ist, falls der jeweilige Dichtewert kleiner als ein jeweils vorgegebener Dichtegrenzwert ist.

Mit anderen Worten sind die hier beschriebenen Dichtewerte keine Momentanwerte betreffend eine Dichte von Fahrzeugen pro Streckenlänge, sondern es wird das Fahrverhalten, also der Zeitverlauf oder die dynamische Veränderung der Anordnung der Objekte in Bezug auf ihre Fahrstreifenangabe und/oder Position beobachtet und daraus zumindest ein Dichtewert in Bezug auf das Fahrverhalten ermittelt, welcher die räumliche und/oder zeitliche Manöverdichte von Fahrmanövern der Objekte beschreibt, d.h. die Dichte oder Häufigkeit an Fahrmanövern eines vorgegebenen Manövertyps (z.B. Mehrfach-Spurwechsel und/oder knappes Überholen). Verhalten sich also die Objekte oder anderen Verkehrsteilnehmer derart, dass die Manöverdichte signalisiert, dass eine Vielzahl von „knappen“ oder „engen“ Fahrmanövern durchgeführt wird, so ist hierdurch das Freischaltkriterium verletzt, das heißt, die Assistenzfunktion des Ego-Fahrzeugs wird nicht freigeschaltet oder sie wird eben daran gehindert, selbst einen Fahrstreifenwechsel durchzuführen. Der jeweilige Dichtewert kann auch als Manöverdichtewert bezeichnet werden.
Der zumindest einen Dichtewert gilt jeweils einer vorgegebenen Umgebung des Fahrzeugs, also beispielsweise innerhalb eines vorausliegenden Streckenabschnitts, der sich ausgehend vom Ego-Fahrzeug beispielsweise in einem Bereich von 50 Metern bis 2 Kilometern erstrecken kann. Die „Umgebung“ kann auch eine „zeitliche Umgebung“ sein, also Beobachtungen in den vergangenen N Minuten, wobei N eine Zahl z.B. in einem Bereich von 5 bis 60 sein kann.
Eine „räumliche“ Manöverdichte kann hierbei berücksichtigen, dass ein Abstand bei dem jeweiligen Fahrmanöver zu einem anderen Objekt und/oder zum Ego-Fahrzeug kleiner als ein Schwellenwert ist. Eine „zeitliche“ Manöverdichte kann hierbei eine Anzahl beobachteter Fahrmanöver pro Zeiteinheit beschreiben. Die jeweiligen Fahrmanöver werden durch Verfolgen oder Tracken der jeweiligen Objekte anhand der beschriebenen Positionen und/oder Fahrstreifenangaben über der Zeit beispielsweise als Trajektorien beschrieben, wie es an sich aus der Umfeldbeobachtung von Fahrassistenzfunktionen bekannt ist.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass keine komplexe Auswertung der aktuellen Fahrsituation dahingehend erfolgen muss, dass überprüft wird, ob beispielsweise eine Lücke zwischen Fahrzeugen verfügbar ist, um den Fahrstreifenwechsel freizugeben. Stattdessen wird die allgemeine umliegende Verkehrssituation durch den zumindest einen Dichtewert beschrieben und darauf aufbauend eine schnelle Prüfung dahingehend ermöglicht, ob die Assistenzfunktion überhaupt freigeschaltet werden sollte. Zudem ist ohne Kenntnis landesspezifischer Fahreigenarten durch den zumindest einen Dichtewert ein universelles Maß gegeben, um ein Freischalten beziehungsweise ein Blockieren einer Assistenzfunktion, also das Freigeben oder Verhindern von Fahrstreifenwechseln, zu steuern.
Die Erfindung umfasst auch Weiterentwicklungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass der zumindest eine Dichtewert jeweils als eine gewichtete Summe aus mehreren vorgegebenen Verkehrsdichtekenngrößen berechnet wird. Mit anderen Worten wird beim Berechnen des jeweiligen Dichtewerts nicht nur auf ein einziges typisches Fahrmanöver abgestellt, sondern der jeweilige Dichtewert kann eine Mehrzahl unterschiedlicher Manövertypen für die Angabe der Manöverdichte berücksichtigen.
Im Folgenden werden vorteilsbringende Verkehrsdichtekenngrößen beschrieben, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass als eine der Verkehrsdichtekenngrößen eine Anzahl Anz_Objekt_dicht von Überholvorgängen gezählt wird, bei welchen jeweils eines der Objekte das Egofahrzeug mit mehr als einer vorgegebenen Mindestrelativgeschwindigkeit und dabei mit weniger als einem vorgegebenen Mindestabstand überholt. Eine Abstandsmessung während eines Überholvorgangs oder Überholmanövers eines Objekts am Ego-Fahrzeug vorbei kann beispielsweise mittels eines Radar und/oder eines Lidar und/oder eines Ultraschallsensors des Ego-Fahrzeugs ermittelt oder durchgeführt werden. Eine Relativgeschwindigkeit eines Objekts kann mittels Radar und/oder Lidar ermittelt werden. Die so ermittelten „zu nahen“ Überholvorgänge signalisieren, dass in der aktuellen Region eine Bereitschaft der Objekte für schnell gefahrene (oberhalb der Mindestrelativgeschwindigkeit) Fahrmanöver bei geringem Abstand (geringer als der Mindestabstand) vorhanden ist, was einen Fahrstreifenwechsel durch die Assistenzfunktion des Ego-Fahrzeugs behindern kann.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass als eine der Verkehrsdichtekenngrößen eine Anzahl Anz_FSW_mehrfach von Mehrfach-Fahrstreifenwechseln, die jeweils von einem der Objekte durchgeführt werden, ermittelt werden. Ein Mehrfach-Fahrstreifenwechsel kann beispielsweise daran erkannt werden, dass ein Objekt über einen ganzen Fahrstreifen hinweg oder über einen oder mehrere ganze Fahrstreifen hinweg den Fahrstreifen wechselt. Zwischen dem Ausgangs-Fahrstreifen und dem Ziel-Fahrstreifen liegt also zumindest ein Fahrstreifen, über welchen das Objekt fahren muss oder fährt und sich hierbei auf dem dazwischenliegenden Fahrstreifen für weniger als eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise für weniger als eine Minute oder weniger als 30 Sekunden, aufhält. Das Berücksichtigen von Mehrfach-Fahrstreifenwechseln weist den Vorteil auf, dass eine Bewegungsprädiktion, wie sie in der Assistenzfunktion für den Fahrstreifenwechsel genutzt werden könnte, davor geschützt wird, das Verhalten eines Objekts falsch einzuschätzen, falls lediglich angenommen wird, dass das Objekt einen „einfachen“ Fahrstreifenwechsel auf eine unmittelbare Nachbarspur vornimmt. Ein Mehrfach-Fahrstreifenwechsel kann anhand der beschriebenen Zeitverläufe der Anordnung der Objekte (also deren Position und/oder Fahrstreifenangabe) anhand von vorgegebenen Grundformen für einen Mehrfach-Fahrstreifenwechsel erkannt werden. Es kann alternativ auch auf den eingangs beschriebenen Stand der Technik zurückgegriffen werden.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass als eine der Verkehrsdichtekenngrößen eine Anzahl von Kritischen Situationen Krit_Sit ermitteln wird, welche jeweils dadurch definiert ist, dass eines der Objekte bezüglich des Egofahrzeugs eine Relativgeschwindigkeit aufweist, die größer als ein vorgegebenen Kritikalitätswert ist und sich dabei ein Abstand des Objekts zu dem Egofahrzeug verringert. Eine kritische Situation kann sich also zum einen dadurch ergeben, dass sich ein Objekt von hinten an das Ego-Fahrzeug mit der besagten Relativgeschwindigkeit nähert oder dass ein Objekt vor dem Ego-Fahrzeug entsprechend der Relativgeschwindigkeit langsamer als das Ego-Fahrzeug ist und somit das Ego-Fahrzeug sich diesem Objekt nähert. Durch Berücksichtigen von kritischen Situationen wird der Vorteil erreicht, dass Reaktionsgeschwindigkeiten, wie sie die Assistenzfunktion und/oder der Fahrer des Ego-Fahrzeugs aufweisen müssen, entsprechend gering gehalten werden können. Eine geeignte Form der Definition einer „kritischen Situation“ kann der Norm UNECE R79 entnommen werden (UNECE - United Nations Economic Commission for Europe).
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass als eine der Verkehrsdichtekenngrößen eine auf die jeweilige Fahrspur normierte Anzahl Anz_Objekte_norm von erkannten Objekten pro vorgegebenen Streckenlänge ermittelt wird. Durch Berücksichtigen der Anzahl der vorhandenen Objekte pro Streckenlänge wird in vorteilhafter Weise somit auch der mittlere Abstand der Objekte berücksichtigt, was auch einen Rückschluss oder eine Information über die im statistischen Mittel verfügbare Lückenlänge oder Lückengröße für einen Fahrstreifenwechsel beschreibt. Ist diese Verkehrsdichtekenngröße zu groß, so bedeutet dies, dass ein mittlerer Abstand der Objekte entsprechend klein ist und damit ein Fahrstreifenwechsel vermieden werden sollte.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass der zumindest eine Dichtewert einen streckenbezogenen Dichtewert Verkehrsdichte_s umfasst, bei welchem die gewichtete Summe nur aus solchen Verkehrsdichtekenngrößen ermittelt wird, die auf einem vorgegebenen zurückgelegten Streckenabschnitt beobachtet wurden. Eine Weiterentwicklung umfasst, dass der zumindest eine Dichtewert einen zeitbezogenen Dichtewert Verkehrsdichte_t umfasst, bei welchem die gewichtete Summe nur aus solchen Verkehrsdichtekenngrößen ermittelt wird, die in einem vorgegebenen vergangenen Zeitintervall beobachtet wurden. Der Streckenabschnitt umfasst den zuletzt zurückgelegten Weg auf der Fahrbahn. Der Streckenabschnitt kann eine Länge im Bereich von 500 Meter bis 5 Kilometer aufweisen, um nur beispielhafte Werte zu nennen. Der zeitbezogene Dichtewert kann das zuletzt zurückliegende Zeitintervall betreffen, also von der Gegenwart rückwärts gerechnet beispielsweise eine Zeitdauer im Bereich von 30 Sekunden bis 5 Minuten umfassen. Der streckenbezogene und der zeitbezogene Dichtewert können jeweils zyklisch aktualisiert werden, beispielsweise immer dann, wenn aktuelle Werte der Verkehrsdichtekenngrößen aus dem jeweiligen gültigen Streckenabschnitt beziehungsweise Zeitintervall vorliegen. Durch Verwenden oder Unterscheiden eines streckenbezogenen und eines zeitbezogenen Dichtewerts kann in vorteilhafter Weise berücksichtigt werden, dass bei unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten jeweils einer der Dichtewerte aussagekräftiger ist als der andere. So ist bei schneller Fahrt beispielsweise der zeitbezogene Dichtewert aussagekräftiger als der streckenbezogene Dichtewert, da sich das Ego-Fahrzeug entsprechend kurz in einem Streckenabschnitt aufhält. Es kann auch eine Gewichtung zwischen streckenbezogenem Dichtewert und zeitbezogenem Dichtewert in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit vorgenommen werden.
Allgemein kann die Berechnung des zumindest einen Dichtewerts aus den Verkehrsdichtekenngrößen durch eine dynamisch gewichtete Summe, also eine gewichtete Summe mit veränderbaren Gewichtungsfaktoren erfolgen.
Eine Weiterentwicklung umfasst hierzu, dass Gewichtungsfaktoren der gewichteten Summe abhängig von zumindest einem situationsbezogenen Parameter eingestellt werden, wobei zumindest einer der folgenden situationsbezogenen Parameter verwendet wird:

• eine Sensordatenqualität der Sensordaten, welche der jeweils mittels des Gewichtungsfaktors multiplizierten Verkehrsdichtekenngröße zugrunde liegen ;
• ein Straßentyp der aktuell befahrenen Fahrbahn.

Durch Berücksichtigen der Sensordatenqualität kann eine Verkehrsdichtekenngröße dann durch Verringern ihres Gewichtungsfaktors im Einfluss reduziert werden, wenn die Sensordaten auf Messfehler und/oder Rauschen hindeuten. Hierzu kann beispielsweise als Sensordatenqualität ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis und/oder eine Streuung oder Varianz der Sensordaten ausgewertet oder quantifiziert werden. Durch Berücksichtigen des Straßentyps kann berücksichtigt werden, dass unterschiedliche Verkehrsdichtekenngrößen unterschiedlich aussagekräftig sind, je nach Straßentyp (beispielsweise Autobahn oder Landstraße oder Stadtstraße oder Kreuzung). Ein Straßentyp kann beispielsweise aus den bereits beschriebenen Kartendaten einer Navigationsdatenbank ausgelesen werden.
Ein Straßentyp kann sich dadurch verändern, dass das Ego-Fahrzeug die Straße (Fahrbahn) wechselt, also beispielsweise von einer Autobahnausfahrt abfährt oder eine Stadt verlässt. Hierdurch kann dann der jeweiligen aktuelle Dichtewert (streckenbezogen und/oder zeitbezogen) auf Verkehrsdichtekenngrößen beruhen, die sich noch auf den zurückliegenden oder verlassenen Straßentyp beziehen. Hier kann dann ein Reset oder eine Neuberechnung des zumindest einen Dichtewerts bei Erkennen eines Straßentypwechsels von Vorteil sein. Der Straßentypwechsel kann aus einem Verlauf der Geoposition des Egofahrzeugs und Kartendaten mit Straßentypangaben und/oder einer kamerabasierten Verkehrsschilderkennung ermittelt werden.
Eine Weiterentwicklung umfasst hierzu, dass zumindest ein vorgegebenes Wechselereignis erkannt wird und daraufhin der zumindest eine Dichtewert auf einen jeweiligen vorgegebenen Initialwert (z.B. einen Erfahrungswert oder Mittelwert) zurückgesetzt wird, wobei das zumindest eine Wechselereignis umfasst:

• ein Abfahren des Egofahrzeugs auf eine andere Fahrbahn,
• eine Geschwindigkeitsänderung des Egofahrzeug um mehr als einen vorgegebenen Grenzwert innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls.

Ein Abfahren kann anhand von Kartendaten einer Navigationsdatenbank und/oder anhand einer Aktivität oder Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers mit anschließender Erfassung eines Fahrtrichtungswechsels und/oder einer Gierbewegung des Ego-Fahrzeugs erkannt werden. Hierdurch kann auch zwischen einem Fahrstreifenwechsel und einem Abbiegen an einer Ausfahrt oder einer Kreuzung unterschieden werden. Durch die Geschwindigkeitsänderung oberhalb des Grenzwerts kann erkannt werden, dass sich die Verkehrssituation auf der Fahrbahn dahingehend signifikant verändert hat, dass zu erwarten ist, dass sich der zumindest eine Dichtewert verändert, weil beispielsweise sich das Ego-Fahrzeug einem Stauende nähert.
Ist dann der zumindest eine Dichtewert aktualisiert oder berechnet, so wird er in der beschriebenen Weise mit dem jeweiligen Dichtegrenzwert verglichen, um das Freischalten gemäß dem Freischaltkriterium zu signalisieren oder zu blockieren. Auch dieser Dichtegrenzwert kann dynamisch eingestellt oder variabel gesteuert werden.
Eine Weiterentwicklung umfasst hierzu, dass der Dichtegrenzwert abhängig von einer erkannten aktuellen Verkehrssituation eingestellt wird, wobei die Verkehrssituation durch zumindest einen der folgenden Kennwerte charakterisiert wird:

• eine Sichtweite entlang der Fahrbahn,
• ein auf der Fahrbahn vorherrschendes Wetter,
• eine Krümmung der Fahrbahn.

Somit kann in vorteilhafter Weise berücksichtigt werden, dass die Verkehrssituation in Bezug auf Bodenhaftung des Ego-Fahrzeugs und/oder Sichtweite der Sensorschaltungen des Ego-Fahrzeugs eine Verkehrssituationsspezifische Reaktionszeit und/oder Längs- und/oder Querbeschleunigungen erfordern kann.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass der jeweilige Dichtewert durch eine stationären Verkehrsbeobachtungsstation (z. B. durch einen Server oder durch eine Road-side-unit RSU) für einen vorgegebenen stationären Fahrbahnabschnitt ermittelt wird und dem Egofahrzeug bei Annäherung an und/oder Einfahrt in den Fahrbahnabschnitt übermittelt wird. Mit anderen Worten kann eine Verkehrsbeobachtungsstation beziehungsweise Road-side-unit den zumindest einen Dichtewert und/oder die zugehörigen Verkehrsdichtekenngrößen kontinuierlich oder dauerhaft für einen jeweiligen Fahrbahnabschnitt durchgehend ermitteln und die sich jeweils nähernde oder das sich jeweils nähernde Ego-Fahrzeug mit den Daten versorgen. Die Verkehrsbeobachtungsstation kann auch als Server, beispielsweise als Internetserver, implementiert sein, das heißt eine räumliche Nähe zum Fahrbahnabschnitt ist dann nicht notwendig. Die Sensordaten können zu der Verkehrsbeobachtungsstation übertragen werden, wozu beispielsweise eine Internetverbindung genutzt werden kann. Als Road-side-unit kann die Ermittlung des zumindest einen Dichtewerts in räumlicher Nähe zum Fahrbahnabschnitt erfolgen, beispielsweise von einer Verkehrsinfrastruktureinheit, wie beispielsweise einer Brücke und/oder einem Verkehrszeichen ausgehend, wo auch entsprechende Sensorschaltungen vorgesehen werden können.
Eine alternative Weiterentwicklung umfasst, dass der jeweilige Dichtewert in dem Egofahrzeug für eine jeweils aktuelle Umgebung des Egofahrzeugs onboard ermittelt wird. Mit anderen Worten ermittelt das Ego-Fahrzeug für seine Umgebung, beispielsweise in einem Bereich oder Radius zwischen 50 Meter und 500 Meter, die jeweilige Verkehrsdichtekenngröße, um daraus in der beschriebenen Weise zeitbezogen und/oder streckenbezogen einen Dichtewert zu berechnen. Somit ist das Ego-Fahrzeug unabhängig von einer Kommunikation mit einer Verkehrsbeobachtungsstation und/oder Road-side-unit.
Eine Weiterentwicklung umfasst, dass in dem Egofahrzeug ein jeweiliger Signalwert zumindest eines Anzeigesignals durch eine Steuerschaltung entsprechend dem zumindest einen Dichtewert eingestellt wird. Der jeweilige Signalwert kann beispielsweise ein Farbsignal und/oder ein Text sein, was jeweils im Ego-Fahrzeug einem Nutzer angezeigt wird. Ist das Freischaltkriterium verletzt oder unerfüllt, so ist hierdurch im Ego-Fahrzeug anhand des Signalwerts sichtbar, weshalb das Ego-Fahrzeug ohne aktivierte Assistenzfunktion oder ohne freigeschaltete Assistenzfunktion fährt.
Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe umfasst die Erfindung eine Prozessorschaltung mit Programminstruktionen, die bei Ausführen durch die Prozessorschaltung diese veranlassen, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. In der beschriebenen Weise kann die Prozessorschaltung in dem Ego-Fahrzeug, beispielsweise in Form eines Steuergeräts oder eines Verbunds mehrerer Steuergeräte, oder in der Verkehrsbeobachtungsstation beziehungsweise der Road-side-unit, beispielsweise als Computer oder Verbund mehrerer Computer, oder als verteilte Prozessorschaltung teilweise im Ego-Fahrzeug und teilweise in der Verkehrsbeobachtungsstation beziehungsweise Road-side-unit realisiert sein. Eine entsprechend Kommunikation zwischen Ego-Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Komponente kann beispielsweise mittels einer Mobilfunkverbindung und/oder einer WLAN-Funkverbindung (WLAN - Wireless local area network) implementiert werden. Die Prozessorschaltung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessorschaltung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessorschaltung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessorschaltung gespeichert sein. Die Prozessorschaltung der Prozessorschaltung kann z.B. zumindest eine Schaltungsplatine und/oder zumindest ein SoC (System on Chip) aufweisen.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe umfasst die Erfindung ein Fahrzeug. In einer alternativen Lösung der Aufgabe umfasst die Erfindung eine Verkehrsbeobachtungsstation. Das Fahrzeug und die Verkehrsbeobachtungsstation weisen jeweils eine Sensorschaltung auf, die eingerichtet ist, Sensordaten, die auf der Fahrbahn fahrende Objekte beschreiben, zu ermitteln, und sie weisen jeweils die mit der Sensorschaltung gekoppelte Prozessorschaltung. Allgemein stellt die Verkehrsbeobachtungsstation bzw. das Fahrzeug eine Vorrichtung oder ein System dar, die bzw. das Mittel aufweist, um eine Ausführungsform des Verfahrens durchzuführen. Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Programmcode, der bei der Ausführung durch eine Prozessorschaltung eines Computers oder eines Computerverbunds diese veranlasst, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Das Speichermedium kann z. B. zumindest teilweise als ein nichtflüchtiger Datenspeicher (z. B. als eine Flash-Speicher und/oder als SSD - solid state drive) und/oder zumindest teilweise als ein flüchtiger Datenspeicher (z. B. als ein RAM - random access memory) bereitgestellt sein. Das Speichermedium kann in der Prozessorschaltung in deren Datenspeicher angeordnet sein. Das Speichermedium kann aber auch beispielsweise als sogenannter Appstore-Server im Internet betrieben sein. Durch den Computer oder Computerverbund kann eine Prozessorschaltung mit zumindest einem Mikroprozessor bereitgestellt sein. Der Programmcode können als Binärcode oder Assembler und/oder als Quellcode einer Programmiersprache (z. B. C) und/oder als Programmskript (z. B. Python) bereitgestellt sein.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Ego-Fahrzeugs und einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prozessorschaltung;
2 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es in der in 1 dargestellten Verkehrssituation durchgeführt werden kann.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
1 zeigt aus einer Vogelperspektive ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln kann. Das Kraftfahrzeug 10 wird hier als Ego-Fahrzeug 11 bezeichnet, da es mittels einer Prozessorschaltung 12 ein auf sich bezogenes Verfahren durchführen kann. Das Kraftfahrzeug 10 kann sich in einer Verkehrssituation 13 befinden, in welcher das Kraftfahrzeug 10 eine Fahrt mit einer Fahrgeschwindigkeit 14 auf einer Fahrbahn 15 ausführt, welche mehrere Fahrspuren 16 (Englisch: Tracks or Lanes) aufweisen kann. Von dem Kraftfahrzeug 10 ist eine Vorwärtsfahrrichtung 17 durch einen Pfeil markiert. Das Kraftfahrzeug 10 kann sich zusammen mit anderen Verkehrsteilnehmern 18 auf der Fahrbahn 15 befinden, die jeweils ebenfalls entlang einer Vorwärtsfahrtrichtung mit einer Fahrgeschwindigkeit 19 auf jeweils einer der Fahrspuren 16 fahren können. Die Größe der symbolischen Pfeile für die Fahrgeschwindigkeit 19 sollen hier den Betrag der Fahrgeschwindigkeit darstellen. Die Verkehrsteilnehmer 18 können beispielsweise durch eine Sensoreinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 10 als jeweilige Objekte 21 erfasst werden. Entsprechende Sensordaten 22, welche die erfassten Objekte 21 beschreiben, können der Prozessorschaltung 12 bereitgestellt werden.
Das Kraftfahrzeug 10 kann eine Assistenzfunktion 23 aufweisen, die in der Prozessorschaltung 12 oder (wie in 1 dargestellt) in einer weiteren Prozessorschaltung implementiert sein kann. Durch die Assistenzfunktion 23 kann für das Kraftfahrzeug 10 ein assistierter Fahrspurwechsel 24 durchgeführt werden, das heißt, das Kraftfahrzeug 10 kann ohne ein Zutun eines Fahrers einen Fahrspurwechsel von einer Startfahrspur 25 auf eine Zielfahrspur 26 automatisiert durchführen. Die Assistenzfunktion 23 kann hierbei aus dem Stand der Technik entnommen sein. Durch die Assistenzfunktion 23 können für eine Aktuatorik 27 des Kraftfahrzeugs 10 zum Durchführen eines geplanten Fahrspurwechsels 24 Steuerbefehle 28 erzeugt werden, durch welche die Aktuatorik 27 gesteuert oder eingestellt wird. Die Aktuatorik 27 kann für eine Längsführung (Beschleunigen und/oder Bremsen) und für eine Querführung (Lenken) entsprechende Aktuatoren in an sich bekannter Weise aufweisen.
Die Assistenzfunktion 23 kann gemäß dem im Folgenden beschriebenen Verfahren durch ein Freischaltsignal 30 freigeschaltet oder blockiert werden, was bedeutet, dass im freigeschalteten Zustand die Assistenzfunktion 23 einen Fahrspurwechsel 24 planen und mittels der Steuerbefehle 28 über die Aktuatorik 27 durchführen kann. Im blockierten Zustand, darüber hinaus, wenn die Assistenzfunktion 23 nicht freigeschaltet ist, führt die Assistenzfunktion 23 keinen Fahrspurwechsel automatisiert durch.
Im Folgenden ist das von der Prozessorschaltung 12 zum Freischalten oder zum Erzeugen des Freischaltsignals 30 durchführbare Verfahren zum Freischalten der Assistenzfunktion 23 beschrieben. Hierzu wird auf 1 und 2 verwiesen.
Anhand der Sensordaten 22 können beispielsweise in einer Umgebungskarte 32 die Positionen und Fahrstreifenangaben der Objekte 21 kartographiert werden. 1 kann in diesem Zusammenhang auch als eine graphische Repräsentation einer solchen Umgebungskarte 32 mit dem Kraftfahrzeug 10 als Ego-Fahrzeug 11 beispielsweise in der Mitte angeordnet gesehen werden. Durch entsprechende Positionsdaten 33 können die Positionen und/oder Fahrstreifenangaben für eine Ermittlung eines Zeitverlaufs 34 der sich aus der Positionen und den Fahrstreifenangaben ergebenden geometrischen Anordnung 35 bereitgestellt oder genutzt werden. Mit anderen Worten ändert sich die Anordnung 35 der Objekte 21 insbesondere relativ zum Ego-Fahrzeug 11 über der Zeit, woraus sich für die Objekte 21 jeweilige Bewegungstrajektorien 36 oder Fahrmanöver 37 beobachten oder beschreiben lassen. Beispielhaft sind in 1 drei unterschiedliche Klassen von Fahrmanövern 37 beschrieben. Ein beispielhaftes Fahrmanöver 37 ist ein Mehrfach-Fahrstreifenwechsel 40, bei welchem ein Objekt 21 beispielsweise innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums und/oder innerhalb einer vorgegebenen Streckenlänge einen Fahrstreifen oder eine Fahrspur 16 (hier die mittlere Fahrspur 16) kreuzt, um diese zu überspringen oder auf eine übernächste Fahrspur 16 zu wechseln. Ein Grenzwert oder eine Definition für einen Mehrfach-Spurwechsel kann durch den Fachmann frei festgelegt werden. Beispielsweise kann eingestellt werden, dass wenn ein Objekt innerhalb von X Metern mehr als eine Fahrspur wechselt (in die gleiche Richtung), so kann dies als Mehrfach-Fahrspurwechsel gelten, wobei X beispielsweise in einem Bereich von 200 Meter bis 2 Kilometer liegen kann.
Ein weiteres Fahrmanöver 37 ist ein dichter Überholvorgang 41, bei welchem ein Objekt 21 das Ego-Fahrzeug 11 überholt und dabei ein Abstand 42 zum Ego-Fahrzeug 11 einen Mindestabstand unterschreitet und hierbei die Fahrgeschwindigkeit 19 größer als eine Mindest-Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Ego-Fahrzeug 11 ist. Ein weiteres Fahrmanöver 37 ist eine kritische Situation 43, bei welcher ein Objekt 21 mit einer Fahrgeschwindigkeit 19 größer als ein vorgegebener Kritikalitätswert für die Relativgeschwindigkeit bezüglich des Ego-Fahrzeugs 11 sich diesem nähert.
All diese Fahrmanöver 37 oder zumindest einige davon können anhand der Ermittlung des Zeitverlaufs 34 der Anordnung 35 der Objekte 21 um das Ego-Fahrzeug 11 herum beispielsweise mittels der Umgebungskarte 32 ermittelt werden. Hierzu können die Sensordaten 22 entsprechend ausgewertet werden. Diese können durch die Sensoreinrichtung 20 beispielsweise mittels einer Kamera und/oder eines Radars (Front/Heck/Fronteck-Radar), Ultraschall, mittels Schwarmdaten aus einem Server und/oder mittels der bereits beschriebenen Car-2-X-Kommunikation aus den Verkehrsteilnehmern 18 ermittelt werden.
Aus der Beobachtung der Fahrmanöver 37 können (siehe 2) für die unterschiedlichen Fahrmanöver jeweils Verkehrsdichtekenngrößen 50 berechnet werden, welche den jeweiligen Manövertyp der Fahrmanöver bezogen zusammenfassen. So kann beispielsweise eine dauerhafte Berechnung, beispielsweise kumuliert über der Zeit t und/oder den zurückgelegten Weg s die Anzahl der beobachteten Fahrmanöver 37 ermittelt werden. Liegen Werte vor für mehr als eine vorgegebene Grenzzeit (beispielsweise mehr als 30 Sekunden) und/oder für mehr als einen vorgegebenen Grenzweg (beispielsweise für mehr als 500 Meter), so können entsprechende gültige Verkehrsdichtekenngrößen 50 ausgegeben werden, die hier mit dem bereits beschriebenen oder diskutierten Abkürzungen in 2 dargestellt sind.
Die Anzahl der kritischen Situationen Krit_Sit klärt oder beschreibt, ob ein Objekt mit einer sehr hohen Relativgeschwindigkeit (längs oder quer) erkannt wurde. Die normierte Anzahl von Fahrzeugen pro Fahrspur Anz_Objekt_norm gibt an, wie viele unterschiedliche Objekte vom Ego-Fahrzeug pro Streckenabschnitt erkannt wurden (normiert auf Fahrspuren). Die Verkehrsdichtekenngröße 50 für dichte Überholvorgänge Anz_Objekt_dicht gibt an, wie oft das Ego-Fahrzeug (dicht) überholt wurde (hohe Relativgeschwindigkeit und dabei nah am Ego-Fahrzeug, wie es bereits im Zusammenhang mit dem Abstand 42 beschrieben wurde). Die Verkehrsdichtekenngröße 50 für Mehrfach-Fahrstreifenwechsel Anz_FSW_mehrfach gibt an, wie viele Mehrfach-Fahrstreifenwechsel andere Verkehrsteilnehmer oder Objekte 21 durchgeführt haben (z. B. über eine Frontkamera und/oder einen Radar des Ego-Fahrzeugs 11 erkannt).
Aus den Verkehrsdichtekenngrößen kann über eine jeweilige gewichtete Summe 60 zumindest ein Dichtewert 61 ermittelt werden. hierbei kann ein zeitbezogener Dichtewert 61 und ein streckenbezogener Dichtewert 62 berechnet werden, wofür die folgende Gleichung beispielhaft zugrundegelegt werden kann: $\begin{array}{l} Zeitbezogener Dichtewert : Verkehrsdichte_1 = (Faktor1 * Anz_Object_norm + \\ Faktor2 * Anz_FSW_mehrfach + Faktor 3 * Krit_Sit + Faktor 4 * Anz_Objekt_dicht) / t \end{array}$
$\begin{array}{l} Streckenbezogener Dichtewert : Verkehrsdichte_1 = (Faktor1 * Anz_Object_norm \\ + Faktor2 * Anz_FSW_mehrfach + Faktor 3 * Krit_Sit + Faktor 4 * \\ Anz_Objekt_dicht) / s \end{array}$
Die Gewichtung der gewichteten Summe 60 ergibt sich durch die Gewichtungsfaktoren Faktor1 bis Faktor4 in dem oben gezeigten Beispiel.
In den oben genannten Gleichungen ist ein Zeitbezug auf die Zeit t beziehungsweise ein Streckenbezug auf einen Streckenabschnitt s angegeben, der auch variabel ausgestaltet sein kann, beispielsweise in Abhängigkeit von einer aktuellen Verkehrsdichte, einem Straßenwechsel oder durch einen Umgebungstyp (Ballungsgebiet und/oder Autobahn und/oder Landstraße), um nur Beispiele zu nennen.
Der jeweilige Dichtewert 61, 62 kann in einem Vergleich 63 mit einem Dichtegrenzwert 64 daraufhin überprüft werden, ob der jeweilige Dichtewert 61, 62 kleiner als der Dichtegrenzwert ist. In diesem Fall kann das Freischaltsignal 30 zum Freigeben oder Aktivieren der Assistenzfunktion 23 erzeugt werden. Andernfalls, wenn zumindest einer der Dichtewerte 61, 62 größer als sein jeweiliger Dichtegrenzwert 64 ist, so kann das Freischaltsignal 30 unterbleiben oder alternativ dazu ein Blockiersignal für die Assistenzfunktion 23 erzeugt werden, um die Assistenzfunktion 23 daran zu hindern, einen Fahrspurwechsel 24 zu planen oder auszuführen.
Der Dichtegrenzwert 64 kann ebenfalls adaptiv oder frei applizierbar sein, beispielsweise kann er anhand eines Kennfelds in Abhängigkeit von einem aktuellen Wetter in der Umgebung und/oder einer Krümmung der Fahrbahn 15 und/oder einer aktuellen Sichtweite erzeugt werden. So kann beispielsweise erreicht werden, dass auf einer Autobahn im Regen mit vielen Kurven der Dichtegrenzwert geringer eingestellt wird als beispielsweise im Vergleich dazu auf einer Autobahn bei Sonnenschein und geradem Streckenverlauf. Es kann auch eine Abhängigkeit des Dichtegrenzwerts von den verfügbaren Fahrspuren 16 eingestellt werden, wie sie aus dem Navigationsgerät oder einer Navigationsdatenbank und/oder aus Schwarmdaten ermittelt werden können.
Die Faktoren Faktor 1, Faktor 2 und Faktor 3 können frei eingestellt werden und können dadurch physikalische Einschränkungen der Sensoren berücksichtigen: z.B. abhängig von Sensoren (Wie gut ist ein Heck-Radar, welche Größen kann ein Sensor nicht so gut erkennen (z.B. Objekte die schnell überholen schlechter bei Regen)).
Beispiel: Ein Hoher Faktor 3 z.B. würde dazu führen, dass sobald ein Fahrzeug erkannt wird welches viele Fahrstreifenwechsel mit hoher Relativgeschwindigkeit innerhalb kurzer Zeit durchführt, dass die kritische Verkehrsdichte erreicht wird. Die Variablen Weg s, Zeit t, sowie die Variablen Krit_Sit, Anz_Objekt_norm, Anz_Objekt_dicht, Anz_FSW_mehrfach, Verkehrsdichte_t oder Verkehrsdichte_s können wieder resettet werden.
So kann Beispielsweise der Fahrer optional via HMI die Funktion deaktivieren (Verkehrsdichte wird dann zu 0 gesetzt oder die Zeit t oder der Weg s auf unendlich gesetzt).
Zusätzlich kann der Fahrer über ein z.B. Pop-Up informiert werden, kritische Verkehrsdichte ermittelt, FSW wird deaktiviert falls sie nicht innerhalb von Z Sekunden eine bewusster Fahrerhandlung durchführen (z.B. Knopf drücken). Darüber hinaus können sich die Variablen auch wieder resettet werden (auch einzelne - wenn z.B. auf 100km nur zu Beginn 1 kritische Situation Krit_Sit erkannt wurde, würde diese Variable z.B. nach 10km / 10 min wieder zu 0 gesetzt werden können.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein Verfahren zur Adaption eines assistierten Fahrstreifenwechsels in Sondersituationen bereitgestellt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017216800 A1 [0006]
DE 102015110969 A1 [0007]
DE 112007001501 B4 [0008]

Claims

Computer-implementiertes Verfahren zum Freischalten einer für einen Fahrstreifenwechsel bereitgestellten Assistenzfunktion (23) eines Egofahrzeugs auf einer mehrere Fahrstreifen aufweisenden Fahrbahn (15), umfassend die Schritte: • Empfangen von Sensordaten (22), die auf der Fahrbahn (15) fahrende Objekte (21) beschreiben, und • Ermitteln von Fahrstreifenangaben der von den Objekten (21) jeweils befahrenen Fahrstreifen und Ermitteln von Positionen der Objekte (21) entlang der Fahrbahn (15) aus den Sensordaten (22) und/oder aus Kartendaten, welche eine Fahrbahngeometrie der Fahrbahn (15) beschreiben, und • Überprüfen der Fahrstreifenangaben und Positionen daraufhin, ob durch sie ein Freischaltkriterium erfüllt wird, und • nur falls erkannt wird, dass das Freischaltkriterium erfüllt ist, Freischalten der Assistenzfunktion (23) für potentielle Fahrstreifenwechsel, dadurch gekennzeichnet, dass das Freischaltkriterium die folgenden Schritte umfasst: • Ermitteln eines Zeitverlaufs (34) einer geometrischen Anordnung (35) der Objekte (21) auf der Fahrbahn (15) aus den Fahrstreifenangaben und den Positionen, • Ermitteln zumindest eines Dichtewerts betreffend eine räumliche und/oder zeitliche Manöverdichte von Fahrmanövern (37) der Objekte (21) auf den Fahrstreifen der Fahrbahn (15) aus der ermittelten geometrischen Anordnung (35), • Signalisieren, dass das Freischaltkriterium erfüllt ist, falls der jeweilige Dichtewert kleiner als ein jeweils vorgegebener Dichtegrenzwert (64) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Dichtewert jeweils als eine gewichtete Summe (60) aus mehreren vorgegebenen Verkehrsdichtekenngrößen (50) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei als eine der Verkehrsdichtekenngrößen (50) eine Anzahl Anz_Objekt_dicht von Überholvorgängen (41) gezählt wird, bei welchen jeweils eines der Objekte (21) das Egofahrzeug mit mehr als einer vorgegebenen Mindestrelativgeschwindigkeit und dabei mit weniger als einem vorgegebenen Mindestabstand (42) überholt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei als eine der Verkehrsdichtekenngrößen (50) eine Anzahl Anz_FSW_mehrfach von Mehrfach-Fahrstreifenwechseln (40), die jeweils von einem der Objekte (21) durchgeführt werden, ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei als eine der Verkehrsdichtekenngrößen (50) eine Anzahl von Kritischen Situationen (43) Krit_Sit ermitteln wird, welche jeweils dadurch definiert ist, dass eines der Objekte (21) bezüglich des Egofahrzeugs eine Relativgeschwindigkeit aufweist, die größer als ein vorgegebenen Kritikalitätswert ist und sich dabei ein Abstand (42) des Objekts (21) zu dem Egofahrzeug verringert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei als eine der Verkehrsdichtekenngrößen (50) eine auf die jeweilige Fahrspur (16) normierte Anzahl Anz_Objekte_norm von erkannten Objekten (21) pro vorgegebenen Streckenlänge ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der zumindest eine Dichtewert einen streckenbezogenen Dichtewert (61) umfasst, bei welchem die gewichtete Summe (60) nur aus solchen Verkehrsdichtekenngrößen (50) ermittelt wird, die auf einem vorgegebenen zurückgelegten Streckenabschnitt beobachtet wurden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der zumindest eine Dichtewert einen zeitbezogenen Dichtewert umfasst, bei welchem die gewichtete Summe (60) nur aus solchen Verkehrsdichtekenngrößen (50) ermittelt wird, die in einem vorgegebenen vergangenen Zeitintervall beobachtet wurden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei Gewichtungsfaktoren der gewichteten Summe abhängig von zumindest einem situationsbezogenen Parameter eingestellt werden, wobei zumindest einer der folgenden situationsbezogenen Parameter verwendet wird: • eine Sensordatenqualität der Sensordaten, welche der jeweils mittels des Gewichtungsfaktors multiplizierten Verkehrsdichtekenngröße zugrunde liegen ; • ein Straßentyp der aktuell befahrenen Fahrbahn.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein vorgegebenes Wechselereignis erkannt wird und daraufhin der zumindest eine Dichtewert auf einen jeweiligen Initialwert zurückgesetzt wird, wobei das zumindest eine Wechselereignis umfasst: • ein Abfahren des Egofahrzeugs auf eine andere Fahrbahn, • eine Geschwindigkeitsänderung des Egofahrzeug um mehr als einen vorgegebenen Grenzwert innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dichtegrenzwert abhängig von einer erkannten aktuellen Verkehrssituation eingestellt wird, wobei die Verkehrssituation durch zumindest einen der folgenden Kennwerte charakterisiert wird: • eine Sichtweite entlang der Fahrbahn, • ein auf der Fahrbahn vorherrschendes Wetter, • eine Krümmung der Fahrbahn.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Dichtewert • durch eine stationären Verkehrsbeobachtungsstation für einen vorgegebenen stationären Fahrbahnabschnitt ermittelt wird und dem Egofahrzeug bei Annäherung an und/oder Einfahrt in den Fahrbahnabschnitt übermittelt wird oder • in dem Egofahrzeug für eine jeweils aktuelle Umgebung des Egofahrzeugs onboard ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Egofahrzeug ein jeweiliger Signalwert zumindest eines Anzeigesignals durch eine Steuerschaltung entsprechend dem zumindest einen Dichtewert eingestellt wird.
Prozessorschaltung mit Programminstruktionen, die bei Ausführen durch die Prozessorschaltung diese veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.
Fahrzeug oder Verkehrsbeobachtungsstation, jeweils aufweisend eine Sensorschaltung, die eingerichtet ist, Sensordaten, die auf der Fahrbahn fahrende Objekte beschreiben, zu ermitteln, und eine mit der Sensorschaltung gekoppelte Prozessorschaltung nach Anspruch 14.