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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Längsführung eines Kraftfahrzeugs,
mit einer Sensoreinrichtung zur Ortung von vorausfahrenden Fahrzeugen
auf der eigenen Fahrspur und mindestens einer Nebenspur, und mit
einem Regler zur Regelung der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs
auf eine Wunschgeschwindigkeit oder auf einen Sollabstand zu einem
der vorausfahrenden Fahrzeuge.
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Vorrichtungen
dieser Art sind bekannt und werden häufig auch als adaptive Geschwindigkeitsregler
oder ACC-Systeme (Adaptive Cruise Control) bezeichnet. Die Sensoreinrichtung
wird typischerweise durch einen winkelauflösenden Radarsensor gebildet,
der in der Lage ist, die Abstände
und Relativgeschwindigkeiten von vorausfahrenden Fahrzeugen zu messen
und anhand der Winkeldaten auch zu entscheiden, ob sich ein geortetes
Objekt auf der eigenen Fahrspur oder auf einer Nebenspur befindet. Wenn
kein vorausfahrendes Fahrzeug auf der eigenen Fahrspur vorhanden
ist (Freifahrt) wird auf die vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit
geregelt. Befinden sich dagegen vorausfahrende Fahrzeuge auf der
eigenen Fahrspur, so wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs
so angepaßt, daß das unmittelbar
vorausfahrende Fahrzeug, das Zielobjekt, in einem geeigneten, geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsabstand
verfolgt wird (Folgefahrt).
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Aus
DE 101 14 187 A1 ist
eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der unter bestimmten Bedingungen,
nämlich
dann, wenn ein Überholwunsch
des Fahrers des eigenen Fahrzeugs erkennbar oder absehbar ist, die
Geschwindigkeiten der Fahrzeuge auf der linken Nebenspur, also der Überholspur,
berücksichtigt
werden, um ein Einfädeln
in den Verkehr auf der Überholspur
zu erleichtern.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bietet den
Vorteil, daß eine
bessere Anpassung der Geschwindigkeit an das jeweilige Verkehrsgeschehen
erreicht und damit die Verkehrssicherheit gesteigert und/oder der
Verkehrsfluß verbessert
wird.
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Nach
dem Grundgedanken der Erfindung wird die Geschwindigkeit der Fahrzeuge
auf mindestens einer Nebenspur, insbesondere auf der rechten Nebenspur,
auch dann berücksichtigt,
wenn keine Anzeichen dafür
vorliegen, daß der
Fahrer des eigenen Fahrzeugs einen Spurwechsel auf diese Nebenspur
beabsichtigt.
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Erfahrungsgemäß kommt
es auf Autobahnen, insbesondere in der Urlaubszeit, wenn es sich bei
einem großen
Anteil der Verkehrsteilnehmer um Fahrer handelt, die im Fahren auf
der Autobahn relativ unerfahren und ungeübt sind, häufig zu Unfällen, weil Autofahrer die Abstände und
Geschwindigkeiten nicht richtig einschätzen und unvorhergesehen von der
rechten Fahrbahn auf die Überholspur
ausscheren und so den Nachfolgeverkehr auf der Überholspur zu heftigen Bremsmanövern zwingen.
Häufig
ist es so, daß sich
auf der rechten Fahrspur eine größere Anzahl
von Fahrzeugen hinter einem besonders langsam fahrenden Fahrzeug
sammelt, so daß sich auf
der rechten Spur eine längere
Kolonne bildet. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein Autofahrer unerwartet aus
dieser Kolonne ausschert, ist dann besonders hoch, und für Fahrer
auf der Überholspur
ist es ratsam, die eigene Geschwindigkeit so anzupassen, daß auf ausscherende
Fahrzeuge noch rechtzeitig reagiert werden kann. Wenn jedoch andererseits eine
solche Kolonne einmal überholt
ist, gibt es häufig
längere
freie Streckenabschnitte, in denen gefahrlos mit einer höheren Geschwindigkeit
gefahren werden kann. Die Erfindung ermöglicht es, im Rahmen der adaptiven
Geschwindigkeitsregelung auch solchen Situationen Rechnung zu tragen.
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Im
einfachsten Fall wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei jeglichem
Vorhandensein mindestens eines deutlich langsameren Fahrzeugs auf
einer Nebenspur die eigene Fahrgeschwindigkeit allmählich, für den Fahrer
kaum wahrnehmbar, verzögert.
Alternativ wird nur dann, wenn sich mehrere Fahrzeuge auf der rechten
Nebenspur befinden, die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs so
reduziert, daß die
Relativgeschwindigkeit zwischen dem überholenden Fahrzeug und den Fahrzeugen
auf der Nebenspur in vertretbaren Grenzen bleibt und die eigene
Verzögerung
kaum spürbar ist.
Nach dem Überholen
einer Kolonne langsamerer Fahrzeuge wird dann die Geschwindigkeit
automatisch wieder auf die ursprüngliche
Wunschgeschwindigkeit erhöht.
Auf diese Weise läßt sich
eine deutlich höhere
Verkehrssicherheit erreichen, das Risiko von erforderlichen starken
Bremseingriffen wird verringert, und im Falle einer notwendigen
Bremsung ist der Ruck geringer, weil das Fahrzeug bereits verzögert.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Beim Überholen
eines oder mehrerer langsamerer Fahrzeuge ist es andererseits im
Interesse eines ungestörten
Verkehrsflusses wünschenswert, die Überholvorgänge möglichst
abzukürzen,
so daß die Überholspur
möglichst
schnell wieder für
schnellere Fahrzeuge freigemacht wird. Wenn die Absolutgeschwindigkeit
der überholten
Fahrzeuge nur wenig kleiner ist als die vom Fahrer des eigenen Fahrzeugs gewählte Wunschgeschwindigkeit,
ist es gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung auch möglich, die
eigene Geschwindigkeit vorübergehend
innerhalb gewisser Grenzen zu erhöhen, damit der Überholvorgang
schneller abgeschlossen wird.
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Eine
typische Problemsituation entsteht auf Autobahnen dann, wenn sich
auf der rechten Nebenspur zwei Fahrzeuge befinden, von denen das
vordere, beispielsweise ein LKW, langsamer ist als das nachfolgende
Fahrzeug, z. B. ein PKW. In diesem Fall ist absehbar, daß der Fahrer
des PKW alsbald zum Überholen
ansetzen und auf die Überholspur ausscheren
wird. Ein vorausschauender menschlicher Fahrer wird diese Situation
dadurch entschärfen,
daß er
je nach Situation entweder das eigene Fahrzeug verzögert, um
dem PKW das Überholen
zu ermöglichen,
oder die eigene Geschwindigkeit vorübergehend erhöht, um den Überholvorgang
schneller abzuschließen,
so daß der
PKW hinter dem eigenem Fahrzeug ausscheren kann bevor er zu dicht
auf den LKW aufgefahren ist und abbremsen muß. In einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird dieses Verhalten eines menschlichen Fahrers durch das automatische System
nachgebildet. Grundsätzlich
genügt
es dazu, die beiden unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeuge auf der
rechten Nebenspur zu berücksichtigen.
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung können jedoch vergleichbare Situationen
auch für noch
weiter vorn fahrende Fahrzeuge auf der Nebenspur ausgewertet und
berücksichtigt
werden.
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Bei
drei- oder mehrspurigen Straßen
ist es auch möglich,
in analoger weise das Geschehen auf den beiden rechten Nebenspuren
zu berücksichtigen,
um vorherzusehen, daß ein
Fahrzeug auf der äußersten
rechten Spur zum Überholen
ansetzen und dadurch ein auf der mittleren Spur fahrendes Fahrzeug
zwingen wird, seinerseits auf die äußerste linke Spur zu wechseln,
wie es insbesondere auf Steigungsstrecken häufig der Fall ist. Entsprechendes
gilt auch auf zweispurigen Straßen
im Bereich von Beschleunigungsspuren an Autobahnauffahrten.
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Bei
dreispurigen Straßen
wird der Fahrer des eigenen Fahrzeugs, wenn es sich auf der mittleren Spur
befindet, häufig
die Möglichkeit
haben, auf die linke Nebenspur auszuweichen. Es ist deshalb zweckmäßig, in
Situationen, in denen mit einem Ausscheren eines Fahrzeugs von der
rechten Spur auf die mittlere Spur zu rechnen ist, dem Fahrer des
eigenen Fahrzeugs durch ein optisches oder ein unaufdringliches
akustisches Signal eine Hinweis zu geben, bevor die Geschwindigkeit
des eigenen Fahrzeugs herabgeregelt wird. Wenn der Fahrer dann auf die
linke Spur wechselt oder durch Setzen des linken Blinkers zu erkennen
gibt, daß er
dies beabsichtigt, kann die ursprüngliche Geschwindigkeit beibehalten oder
automatisch wieder aufgenommen werden.
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In
vielen Fällen
wird es für
die Vorrichtung auch erkennbar sein, daß sich das eigene Fahrzeug auf
der mittleren Spur einer dreispurigen Straße befindet, beispielsweise
weil zu einem nicht allzu weit in der Vergangenheit liegenden früheren Zeitpunkt überholende
Fahrzeuge auf der linken Nebenspur geortet wurden. In diesem Fall
kann das Verhalten der Vorrichtung davon abhängig sein, ob die derzeit befahrene
Fahrspur die linke Spur einer zweispurigen Straße oder die mittlere Spur einer
dreispurigen Straße
ist.
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Alle
beschriebenen Funktionen können
als Standard in die ACC-Funktion aufgenommen werden oder auch nur
in vom Fahrer wählbaren
Stufen zum Dinstz kommen, z. B. in einer Stufe "komfort", aber nicht ein einer Stufe "sportlich".
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein Blockdiagramm der
erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 und 3 Beispiele für Verkehrssituationen, zur
Illustration der Arbeitsweise der Vorrichtung nach 1; und
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4 ein Flußdiagramm
zur Erläuterung
der Arbeitswei se der Vorrichtung.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt eine ACC-Steuereinheit 10,
die das Kernstück
einer Vorrichtung zur Abstands- und Geschwindigkeitsregelung in
einem Kraftfahrzeug bildet und deren Funktionen beispielsweise von
einem oder mehreren geeignet programmierten Mikroprozessoren ausgeführt werden. Über eine
am Armaturenbrett oder am Lenkrad des Fahrzeugs angeordnete Eingabeeinrichtung 12 kann
der Fahrer verschiedene Befehle eingeben, um verschiedene Funktionen
der ACC-Steuereinrichtung 10 zu aktivieren oder zu deaktivieren
und insbesondere, um eine Wunschgeschwindigkeit Vs für die Geschwindigkeitsregelung
im Freifahrtbetrieb einzugeben. Ein Regler 14 vergleicht
die Wunschgeschwindigkeit mit der Ist-Geschwindigkeit V des Fahrzeugs,
die von einem nicht gezeigten Geschwindigkeitssensor gemessen wird,
und greift über
eine Ausgabeeinheit 16 in das Antriebssystem 18 und
erforderlichenfalls auch in das Bremssystem 20 des Fahrzeugs
ein, um die Geschwindigkeit auf die Wunschgeschwindigkeit zu regeln.
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Ein
Ortungssystem 22, beispielsweise in der Form eines winkelauflösenden Radarsensors,
ortet stehende und bewegliche Objekte im Vorfeld des Fahrzeugs und
meldet die gemessenen Abstände, Relativgeschwindigkeiten
und Azimutwinkel der georteten Objekte an eine Auswahleinrichtung 24.
Anhand der Abstands- und Winkeldaten überprüft die Auswahleinrichtung 24 für jedes
Objekt, ob sich das Objekt innerhalb oder außerhalb eines bestimmten Fahrschlauches
befindet, der nährungsweise
den Verlauf und die Breite der vom eigenen Fahrzeug befahrenden
Fahrspur repräsentiert.
Wenn mindestens ein bewegliches Objekt innerhalb des Fahrschlauches
geortet wird, so wird dieses Objekt, im Fall von mehreren Objekten
dasjenige mit dem geringsten Abstand, als Zielobjekt für die Abstandsregelung ausgewählt. Die
Abstands- und Relativgeschwindigkeitsdaten dieses Zielobjektes werden
an den Regler 14 übermittelt,
der anhand dieser Daten die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so modifiziert,
daß das Zielobjekt
in einem bestimmten Sollabstand verfolgt wird. Dabei wird im Regler 14 eine
Sollgeschwindigkeit Vacc berechnet, die zur Einhal tung des gewünschten
Sollabstands erforderlich ist.
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Die
Ortungsdaten von Objekten, die sich auf Nebenspuren befinden und
deshalb für
die Abstandsregelung an sich nicht relevant sind, werden von der
Auswahleinrichtung 24 an eine Bewertungseinrichtung 26 gemeldet.
Die Bewertungseinrichtung 26 entscheidet anhand dieser
Daten, ob mit einem Ausscheren von langsameren Fahrzeugen von einer der
Nebenspuren auf die eigene Fahrspur zu rechnen ist, und ersetzt,
wenn diese Bedingung erfüllt
ist, die vom Fahrer gewählte
Wunschgeschwindigkeit Vs vorübergehend
durch eine Zielgeschwindigkeit Vs', die dieser Situation besser Rechnung
trägt.
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Im
einfachsten Fall kann die von der Bewertungseinrichtung 26 vorgenommene
Bewertung darin bestehen, daß geprüft wird,
ob sich eine bestimmte Anzahl (größer oder gleich 2) langsamerer
Fahrzeuge auf der rechten Nebenspur befindet. In diesem Fall ist
es nicht unwahrscheinlich, daß eines
dieser Fahrzeuge auf die eigene Spur ausschert. Die Zielgeschwindigkeit
Vs' wird dann abweichend
von der ursprünglichen
Wunschgeschwindigkeit Vs so gewählt, daß die Kolonne
auf der rechten Nebenspur mit einer begrenzten Relativgeschwindigkeit,
beispielsweise mit maximal 40 km/h, überholt wird. Diese Relativgeschwindigkeit
kann gegebenenfalls vom Fahrer wählbar
sein oder nach einer geeigneten Gesetzmäßigkeit von der gewählten Wunschgeschwindigkeit
Vs abhängig
sein.
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In
Ländern
mit Rechtsverkehr werden von der Bewertungseinrichtung 26 zumindest
die rechten Nebenspuren ausgewertet. Wahlweise können jedoch auch ergänzend etwaige
linke Nebenspuren in die Auswertung einbezogen werden, so daß das System
auch auf plötzliche
Stauungen auf der linken Nebenspur reagieren kann. Dies gilt natürlich insbesondere
für Länder, in
denen es erlaubt ist, auf der rechten Spur zu überholen. Je nach den geltenden
Verkehrsvorschriften kann der Verkehr auf der linken Nebenspur (bei
Rechtsverkehr) auch so berücksichtigt werden,
daß ein Überholen
auf der rechten Spur auf jedem Fall verhindert wird oder – gegebenenfalls
unterhalb einer bestimmten Höchstgeschwindigkeit – nur ein Überholen
mit einer begrenzten Relativgeschwindigkeit von beispielsweise bis
zu 20 km/h ermöglicht
wird.
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Eine
andere Situation, die von der Bewertungseinrichtung 26 bewertet
werden kann, besteht darin, daß sich
mindestens ein Fahrzeug auf der rechten Nebenspur befindet (bei
Rechtsverkehr) und die vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit
Vs nur wenig, beispielsweise nur 1 bis 3 km/h über der Geschwindigkeit des
Fahrzeugs auf der Nebenspur liegt. In diesem Fall kann die Bewertungseinrichtung 26 so
programmiert sein, daß sie
die Wunschgeschwindigkeit Vs durch eine um beispielsweise bis zu 10
km/h höhere
Geschwindigkeit ersetzt, damit der Überholvorgang schneller abgeschlossen
wird.
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Da
die Abstandsregelung auf Fahrzeuge auf der eigenen Spur in jedem
Fall Vorrang hat, wird die von der Bewertungseinrichtung 26 bestimmte
Zielgeschwindigkeit Vs' im
Regler 14 nach dem Prinzip der Minimumauswahl mit der Sollgeschwindigkeit
Vacc für
die Abstandsregelung verknüpft.
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In
dem hier beschriebenen Beispiel ist die Bewertungseinrichtung 26 so
programmiert, daß sie bei
mindestens zwei Fahrzeugen auf der rechten Nebenspur überprüft, ob eine
Konfliktsituation zu erwarten ist, weil sowohl das eigene Fahrzeug
als auch das hintere der beiden Fahrzeuge auf der Nebenspur etwa
gleichzeitig die Längsposition
des vorderen Fahrzeugs auf der Nebenspur erreichen würden, wenn
sie ihre derzeitige Geschwindigkeit beibehalten. In einer solchen
Situation ist damit zu rechnen, daß das hintere Fahrzeug entweder
auf die Überholspur
ausschert und das eigene Fahrzeug zu einem – unter Umständen abrupten – Bremsmanöver zwingt oder
aber das hintere Fahrzeug auf der rechten Spur bleibt und seinerseits
abbremsen muß,
weil es auf das vordere Fahrzeug auffährt. Die maßgeblichen Kriterien für die Bewertung
solcher Situationen sind die Abstände und Relativgeschwindigkeiten
der beteiligten Fahrzeuge. Da diese Größen mit Hilfe des Radarsensors
direkt gemessen werden können,
lassen sich solche Situationen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wesentlich genauer und zuverlässiger
bewerten als dies einem menschlichen Fahrer möglich wäre.
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Die
insoweit geltenden Bewertungskriterien werden anhand der 2 und 3 erläutert.
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2 zeigt eine zweispurige
Richtungsfahrbahn 28 mit einer rechten Spur 30 und
einer Überholspur 32.
Das eigene Fahrzeug 34 fährt mit einer Geschwindigkeit
V = 130 km/h auf der Überholspur.
Vor diesem Fahrzeug befinden sich auf der rechen Spur ein hinteres
Fahrzeug 36 und ein vorderes Fahrzeug 38, die
beide mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h fahren. Der Abstand
D zwischen den Fahrzeugen 36 und 38 beträgt 100 m.
Da die Fahrzeuge 36 und 38 hier mit der gleichen
Geschwindigkeit fahren und einen ausreichenden Sicherheitsabstand
zueinander aufweisen, besteht nicht die Gefahr, daß das Fahrzeug 36 auf
die Überholspur
ausscheren wird. Die Bewertungseinrichtung 26 wird deshalb
die Situation so bewerten, daß keine
Konfliktsituation entsteht, und das eigene Fahrzeug 34 kann
daher die Fahrt mit seiner bisherigen Geschwindigkeit von 130 km/h
fortsetzen. Diese Geschwindigkeit wird im gezeigten Beispiel die
Wunschgeschwindigkeit Vs sein, da sich vor dem Fahrzeug 34 kein
weiteres Fahrzeug auf der Überholspur
befindet. Bei Folgefahrt, wenn das Fahrzeug 34 ein anderes
Fahrzeug auf der Überholspur verfolgt,
wäre die
aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 34 die Sollgeschwindigkeit
Vacc für
die Abstandsregelung.
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3 zeigt eine gegenüber 2 leicht modifizierte Situation,
in der das vordere Fahrzeug nur mit einer geringeren Geschwindigkeit
Vv von 80 km/h fährt,
während
das hintere Fahrzeug 36 eine höhere Geschwindigkeit Vh von
100 km/h hat, die aber immer noch kleiner ist als die Geschwindigkeit
V des eigenen Fahrzeugs 34. Der Abstand D zwischen den Fahrzeugen 36 und 38 beträgt nur noch
70 m und liegt damit in der Nähe
des bei dieser Geschwindigkeit angemessenen Sicherheitsabstands.
In der Zukunft wird dieser Abstand wegen der Geschwindigkeitsdifferenz
weiter abnehmen. Es ist deshalb zu erwarten, daß das Fahrzeug 36 auf
die Überholspur ausscheren
wird, wie in 3 durch
eine punktierte Linie angedeutet wird. In dieser Situation wird
deshalb die Bewertungseinrichtung 26 die Zielgeschwindigkeit
Vs' auf die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs 36, also auf 100 km/h oder auf einen Wert
zwischen der aktuellen Geschwin digkeit V des eigenen Fahrzeugs (130
km/h) und 100 km/h reduzieren, so daß, falls das Fahrzeug 36 tatsächlich ausschert,
nur noch mit komfortabel geringer Verzögerung gebremst zu werden braucht,
um eine Kollision zu vermeiden.
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Falls
sich im weiteren Verlauf aus der gemessenen Relativgeschwindigkeit
des Fahrzeugs 36 ergibt, daß der Fahrer dieses Fahrzeugs
seine Geschwindigkeit herabsetzt, so läßt sich darauf schließen, daß er nicht
ausscheren will. In diesem Fall kann die Zielgeschwindigkeit wieder
auf die ursprüngliche
Geschwindigkeit von 130 km/h oder sogar einen etwas höheren Wert
erhöht
werden, damit der Überholvorgang
möglichst
schnell abgeschlossen wird. Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 36 und
dem eigenen Fahrzeug 34 so weit abgenommen hat, daß nicht
mehr mit einem Ausscheren des Fahrzeugs 36 zu rechnen ist,
wird die Zielgeschwindigkeit ebenfalls wieder auf den ursprünglichen
Wert oder einen etwas höheren
Wert angehoben, um den Überholvorgang
rasch zum Abschluß zu
bringen.
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4 ist ein Flußdiagramm,
das die oben beschriebene Arbeitsweise der Vorrichtung näher illustriert.
In Schritt S1 überprüft die Bewertungseinrichtung 26,
ob sich mindestens zwei Fahrzeuge auf der rechten Nebenspur befinden.
Falls sich mehr als zwei Fahrzeuge auf der rechten Nebenspur befinden, werden
zunächst
nur die beiden Fahrzeuge mit dem geringsten Abstand berücksichtigt.
Wenn sich nur ein oder gar kein Fahrzeug auf der rechten Nebenspur befindet,
erfolgt in Schritt S2 eine Freigabe der Geschwindigkeit, d. h.,
die Geschwindigkeitsregelung im Regler 14 erfolgt allein
nach Maßgabe
der vom Fahrer gewählten
Wunschgeschwindigkeit Vs oder nach Maßgabe des Abstands zu einem
auf der eigenen Fahrspur vorausfahrenden Fahrzeug. Im Anschluß an den
Schritt S2 erfolgt ein Rücksprung
zu Schritt S1 für
einen neuen Bewertungszyklus.
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Wenn
in Schritt S1 mindestens zwei Fahrzeuge auf der rechten Spur 30 festgestellt
werden, wie in 3, so
berechnet die Bewertungseinrichtung 26 in Schritt S3 anhand
der Abstands- und Geschwindigkeitsdaten der Fahrzeuge 36, 38 zwei
Geschwindigkeiten V+ und V–.
Dazu wird zunächst
berechnet, zu welchem Zeitpunkt das Fahrzeug 36 das Fahrzeug 38 überholen
wird, falls beide Fahrzeuge ihre Geschwindigkeit unverändert beibehalten.
Diesen Zeitpunkt erhält
man, indem man den Abstand D (70 m) zwischen den Fahrzeugen 36 und 38 zuzüglich eines
Sicherheitsabstands durch die Relativgeschwindigkeit von 20 km/h
dividiert. Zu diesem Zeitpunkt werden sich also voraussichtlich
die Fahrzeuge 36 und 38 auf etwa gleicher Höhe befinden,
das Fahrzeug 38 auf der rechten Spur und das Fahrzeug 36 auf
der Überholspur.
Das eigene Fahrzeug 34 muß deshalb zu diesem Zeitpunkt
entweder bereits beide Fahrzeuge 36 und 38 überholt
haben oder aber sich in einem ausreichendem Sicherheitsabstand hinter
dem Fahrzeug 36 befinden. V+ ist definiert als die Geschwindigkeit,
die das eigene Fahrzeug 34 mindestens haben muß, damit
der Überholvorgang für beide
Fahrzeuge 36 und 38 zu dem errechneten Zeitpunkt
bereits abgeschlossen ist. V– ist
definiert als die Geschwindigkeit, die das eigene Fahrzeug 34 höchstens
haben darf, damit es sich zu dem errechneten Zeitpunkt in einem
ausreichenden Sicherheitsabstand hinter dem Fahrzeug 36 befindet.
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In
Schritt S4 wird die aktuelle Geschwindigkeit V des eigenen Fahrzeugs 34 mit
den berechneten Geschwindigkeiten V– und V+ verglichen, um festzustellen,
ob eine Konfliktsitution eintreten wird, d. h., ob V in dem Intervall
zwischen V– und
V+ liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, so ist keine Konfliktsituation
zu erwarten, und es erfolgt ein Rücksprung über den Freigabeschritt S2
zu Schritt S1. Andernfalls wird in Schritt S5 geprüft, ob eine
Freifahrtsituation vorliegt, d. h., ob die Überholspur 32 vor
dem eigenen Fahrzeug 34 frei ist, so daß das eigene Fahrzeug bei Bedarf
auch beschleunigen könnte.
Wenn dies der Fall ist, wird in Schritt S6 geprüft, ob die Geschwindigkeit
V des eigenen Fahrzeugs größer ist
als der Mittelwert von V+ und V–.
Außerdem
wird geprüft,
ob V+ die vom Fahrer gewählte
Wunschgeschwindigkeit Vs um nicht mehr als 10 km/h überschreitet.
Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, so bedeutet dies,
daß das
eigene Fahrzeug 34 bei geringfügig erhöhter Geschwindigkeit, die um
höchstens
10 km/h über
der vom Fahrer gewählten
Wunschgeschwindigkeit liegt, beide Fahrzeuge 36 und 38 überholen kann,
um die Situation zu entschärfen.
In diesem Fall wird in Schritt S7 die Zielgeschwindigkeit Vs' auf V+ gesetzt,
und das ei gene Fahrzeug wird entsprechend beschleunigt. Wenn dagegen
in Schritt S5 festgestellt wird, daß keine Freifahrtsituation
vorliegt oder wenn die in Schritt S6 abgefragten Bedingungen nicht
erfüllt
sind, wird in Schritt S7 die Zielgeschwindigkeit Vs' auf V– gesetzt,
und das eigene Fahrzeug wird entsprechend verzögert. Der Fahrer des Fahrzeugs 36 erhält so die
Möglichkeit,
noch vor dem eigenen Fahrzeug 34 auf die Überholspur
zu wechseln, um das Fahrzeug 38 zu überholen.
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Wahlweise
ist auch eine Strategie denkbar, bei der die Zielgeschwindigkeit
Vs' in jedem Fall
auf V– reduziert
wird. Das hier vorgeschlagene Verfahren hat jedoch den Vorteil,
daß eine
zu starke Verzögerung
des eigenen Fahrzeugs vermieden wird und die Entscheidung zwischen Überholen
und Einfädelnlassen
so getroffen wird, daß die
Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 34 so wenig wie möglich von
der aktuellen Geschwindigkeit bzw. der Wunschgeschwindigkeit abweicht.
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Im
Anschluß an
den Schritt S6 oder S7 erfolgt jeweils ein Rücksprung zu Schritt S1, und
es beginnt ein neuer Bewertungszyklus.
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Das
in Schritt S1 abgefragte Kriterium ist so ausgelegt, daß Fahrzeuge
auf der Nebenspur ignoriert werden, die sich in so geringem Abstand
vor dem eigenem Fahrzeug 34 befinden, daß ein Wechsel
auf die Überholspur
unter normalen Umständen nicht
mehr zu erwarten ist. Wenn also das eigene Fahrzeug 34 bereits
sehr dicht an das Fahrzeug 36 herangekommen ist, hat die
Abfrage in Schritt S1 ein negatives Ergebnis, und es erfolgt eine
Freigabe der Geschwindigkeit in Schritt S2. Weiterhin kann das Kriterium
in Schritt S1 auch so ausgelegt sein, daß eine Freigabe in Schritt
S2 erfolgt, wenn die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs 36 abgenommen
hat und somit zu erkennen ist, daß der Fahrer dieses Fahrzeugs
nicht überholen
wird.
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In
einer modifizierten Ausführungsform
wird die Zielgeschwindigkeit Vs' in
Schritt S7 nicht auf V– gesetzt,
sondern nach folgender For mel berechnet: Vs' = (1 – P)·V + P·V–.
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Darin
ist V die aktuelle Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 34,
und P ist ein Parameter zwischen 0 und 1, der die Wahrscheinlichkeit
dafür angibt,
daß das
Fahrzeug 36 ausscheren wird. Dieser Parameter wird nach
einem geeigneten Algorithmus aus dem Abstand D und der Geschwindigkeitsdifferenz
der Fahrzeuge 36 und 38 berechnet und ist um so
größer, je
größer die
Geschwindigkeitsdifferenz und je kleiner der Abstand D ist. Vs' ist dann um so kleiner,
je näher
der Parameter P bei 1 liegt. Außerdem
kann P auf 1 gesetzt weren, wenn das Fahrzeug 36 beschleunigt,
und auf 0 oder nahezu 0, wenn das Fahrzeug 36 langsamer
wird. Die Ermittlung von P kann auch durch Vergleich der Bahen der
Fahrzeuge 36 und 38 getützt werden. Wenn die Bahn des
Fahrzeugs 36 sich zunehmend von der Bahn des Fahrzeugs 38 entfernt
(weil das Fahrzeug 36 zum Überholen ansetzt), kann auf
ein höheres
P geschlossen werden.