WO2011042002A1 - Verfahren zur querführung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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lane
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Matthias Strauss
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for the transverse guidance of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 and to a driver assistance system of a motor vehicle for carrying out the method according to the preamble of patent claim 11.
  • Lane keeping systems of vehicles warn or assist the driver when there is a risk of the vehicle leaving the lane. So there are systems (Lane Departure Warning), which only warn the driver when the system detects a tendency to leave the lane.
  • the warning can be acoustic, visual or haptic.
  • Further developed systems (lane keeping support) generate a correction yawing moment if a tendency to leave the lane is detected by sensors, thereby preventing an agreement of the vehicle, for example, from the road.
  • the correction yaw moment can be generated, for example, by means of a superposition steering system or via a wheel-specific braking process. Such a correction yaw moment can also be generated via a wheel or axle-specific drive torque setting.
  • Lane keeping systems can be implemented as part of a general driver assistance system, which also includes a cruise control system ACC (Adaptive Cruise Control), as well as being designed as a subsystem of a system for autonomous vehicle guidance.
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • the systems mentioned work on the basis of
  • Environment sensors such as camera systems that provide data from the environment, for example, data of a lane detection or an object (for example, a preceding or following vehicle).
  • the driver should be relieved and at the same time increased road safety, so as to reduce the risk of accidents.
  • Condition for this is that the
  • CONFIRMATION COPY Drivers are not patronized by such systems and are also easy to use. In particular, the operation must be unambiguous or the control strategy of such systems for the driver comprehensible and therefore understandable.
  • a transverse guidance system for a motor vehicle in which by means of a sensor device, the actual position of the vehicle relative to the limits of the traveled lane is detected. Furthermore, a lateral deviation of the setpoint value from the lane center of the lane is manually entered by means of a predefinition device for the desired value of the transverse position.
  • the setpoint value for the transverse position of the vehicle does not have to correspond to the lane center of the roadway, but can deviate within certain limits to both sides of the lane center, whereby this deviation can be set manually by the driver according to his wishes or the traffic situation. This is contrary to the desire of many drivers, for example, when driving in a column on highways to move laterally offset to stop by the vehicle ahead.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for the transverse guidance of a vehicle of the aforementioned type, in which the traffic safety in the case of an intended lane change is improved, but avoids the disadvantages of the prior art. It is another object of the invention to provide a driver assistance system of a vehicle for carrying out the method according to the invention.
  • the first object is achieved by a method having the features of patent claim 1.
  • the set desired value is changed such that the associated transverse position of this setpoint shifts in the direction of the requested lane change.
  • the inventive automatic adjustment of the shift of the track deposit offers the possibility of the size of the displacement of current traffic conditions. to make dependent. Due to the better overview of the driver, in particular by the adapted to the traffic situation shift the track deposit, the changing of the lane, especially at high relative speeds, eg. On highways significantly safer. Even in the case of autonomous vehicle guidance, when the driver does not undertake a driving task, the on-board sensor system can better detect those vehicles which are approaching the vehicle from the rear or the front or ahead of the vehicle and the additional information thus obtained Use adaptation of the driving strategy.
  • the surroundings sensor device is designed as a lane detection sensor system for detecting lane detection data, the setpoint value being changed as a function of the lane width and / or the course of the lane.
  • This will be the size adapted to the shift to changing lanes, for example.
  • Environment sensor device is designed as obj ekterkennungssensorik for detecting object and / or object position data, wherein the desired value is changed in dependence on a leading and / or following vehicle.
  • the shift of the transverse position of the vehicle can be adapted not only to the course of the lanes, but also to the transverse position, so the transverse position of the surrounding vehicles, so that a better view for the driver and for onboard sensors both forward and backward is possible.
  • a further improvement of the method according to the invention results from the fact that, based on electronic map data and position data of a GPS system, the total number of available lanes and the actual position of the vehicle is determined and the setpoint is changed in dependence thereon. Preferably, the setpoint is thereby changed, taking into account corridors for rescue and / or emergency vehicles, in particular if such rescue vehicles are detected.
  • the shift is set in the direction that the prescribed corridor for a detected one of Rear approaching emergency vehicle remains free.
  • the method according to the invention can be developed so that on the basis of a car-to-car communication (C2X communication) mission and / or rescue vehicles are detected.
  • C2X communication car-to-car communication
  • a lane change request is detected by an operation of a direction indicator, in particular a flasher of the vehicle. Furthermore, it is also possible for such a lane change request by a detection and evaluation of the
  • the transverse guidance of the vehicle is also performed by an autonomous system for vehicle guidance.
  • Such a driver assistance system of a vehicle comprises the following components:
  • a sensor system in particular a camera system, which comprises components for the detection, tracking and classification of a plurality of marked and unmarked lane delimitations and / or components for object detection and its classification, as environment sensor device,
  • a flasher detector and / or a steering angle detector wherein the flasher detector generates a status signal which is supplied to the control unit as a function of the operating state of a flasher of the vehicle, and / or the steering angle detector generates a steering angle indicative status signal which is fed to the control unit, - A superposition steering and / or a braking system with wheel-individual braking torque setting, the control unit depending on the data of the environment sensor device and the state signal of the flasher detector determines a deviation of the target value for the transverse position of the vehicle and in dependence of the deviation of the actual value of the transverse position of the vehicle from the target value generates a control signal for the superposition steering and / or the brake system.
  • the control unit depending on the data of the environment sensor device and the state signal of the flasher detector determines a deviation of the target value for the transverse position of the vehicle and in dependence of the deviation of the actual value of the transverse position of the vehicle from the target value generates a control signal for the superposition steering and
  • FIG. 1 is a schematic representation of a driving situation on a two-lane road to explain the method according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a further driving situation on a three-lane road to explain the method according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic block diagram of an assistance system of a vehicle for carrying out the method according to the invention.
  • the method according to the invention for transverse guidance will be explained with reference to driving situations of a vehicle according to FIGS. 1 and 2, the vehicle being equipped with an assistance system according to FIG. 3 for longitudinal and transverse guidance.
  • This assistance system comprises lane tracking and object detection and operates by means of a camera 10.
  • the image data of the surroundings of the vehicle 1 according to FIG. 1 are transmitted by the camera 10 to a control unit 20, this control unit 20 components for detection , Tracking and classification of several marked and unmarked lane delimitations as well as components for object detection and object tracking.
  • the assistance system according to FIG. 3 comprises a flasher detector 31 which monitors the operating state of a flasher 30 and a steering angle detector 40.
  • the vehicle 1 travels in the direction of the arrow F on the right-hand traffic lane 2 of a two-lane highway, a preceding vehicle 5 driving in front of the vehicle 1 and a following vehicle 6 following the vehicle 1.
  • the assistance system is in a mode of lane tracking and a follow-up control, in which the vehicle is controlled both transversely and longitudinally.
  • the assistance system sets a target value Y so i of a size which corresponds to the transverse position of the vehicle 1 in its lane 2 and compares this target value Y so ii with an actual value Yi St , that is the transverse position, detected from the image data of the camera 10 corresponds to the vehicle 1 corresponding size. If the actual value Yi st differs by a predetermined value from the desired value Y so ii, a control of the vehicle 1 by means of an actuator to this actual value Yi st - As actuator, a steering divider 51 a superposition steering 50 and / or brake cylinder 61 of
  • Brake system 60 of the vehicle can be used, as shown in Figure 3. With the steering divider 51 or by individual brakes by means of the brake cylinder 61 of the brake system 61, a correction yaw moment is generated.
  • the setpoint may be, for example, the lane center of the lane 2.
  • the driver of the vehicle 1 of FIG. 1 wishes to overtake the vehicle 5 traveling in front of him, he first sets the flasher 30 to the left to indicate the intended lane change. This is performed by the assistance system according to FIG. 3 as a lane change request by evaluation of the flashing signal.
  • encoder detector 31 detected.
  • a steering angle detector 40 can also be used in such a way that when a specific steering angle is detected, a lane change request is assumed. It is advantageous to use both the flasher detector 31 and the steering angle detector 40 for the safe detection of a lane change request by the driver.
  • the setpoint value Y is thus displaced by a predetermined value ⁇ in the direction of the requested lane change, as in the direction of the left lane 3, so that now a new setpoint value with Y is set so ii + ⁇ results, as shown in Figure 1.
  • the driver can now move out of his lane 2 in the direction of the lane 3 and watch the traffic, for example, if a vehicle comes to meet, or if he is on a highway, a follower vehicle ensues.
  • the assistance system now adjusts to the new setpoint Y so ii + ⁇ . If a lane change without danger is possible, the driver performs this, otherwise he steers the vehicle 1 back into the lane 2, which is detected by the assistance system via the flasher detector 31 and / or the steering angle detector 41, so that in succession the setpoint is reset to a setpoint corresponding to the lane-tracking mode.
  • the vehicle 1 is also equipped with a longitudinal control or follow-up control with object tracking, the
  • FIG. 2 A further driving situation is shown in FIG. 2, in which a vehicle 1, likewise equipped with an assistance system according to FIG. 3, moves on a middle lane 2 of a three-lane roadway of a motorway in the direction of the arrow F.
  • a follower vehicle 6 In front of the vehicle 1 drives a vehicle in front 5, a follower vehicle 6 is located on a right lane 4 of the highway. The vehicle 1 has overtaken the following vehicle 6 on the left lane 4, with the preceding vehicle 5 traveling faster than the vehicle 1.
  • the controller 20 of the assistance system of Figure 3 due to corresponding signals of the flasher detector 31 and / or the steering angle detector 40, is moved by the control unit 20 of the aktu- rush target value Y so ii n the direction of the right-hand lane 4 by a value ⁇ , so that a new setpoint Y is set so n-AY, which now represents the basis for the transverse control. If the vehicle 1 additionally has a follow-up control, the value ⁇ of the shift is also determined as a function of the preceding vehicle 5. Of the
  • the situation may also arise, according to which the vehicle 1 according to FIG. 2 approaches a jam end, which is symbolized, for example, by the vehicle 5.
  • the assistance system of Figure 3 is also equipped with a GPS system with electronic card and / or access to a C2X network has, is the information about the total track number and the information on which lane the vehicle is currently located before. If an approaching emergency vehicle is detected by the camera or via the C2X communication, the displacement of the setpoint value Y is thus the transverse position of the
  • Vehicle 1 is set so that the prescribed corridor for the rescue vehicle remains free, d. H. the new setpoint is, as far as the traffic situation allows, as far as possible in the direction of the right lane 4 shifted. In addition, the driver can be visually and / or acoustically informed about this situation.
  • the displacement of the target value Y as described above by a value ii ⁇ can also be executed with a vehicle 1 to advertising, which is equipped with a system for autonomous vehicle guidance. Instead of a lane change request by the driver, a lane change request is generated by this autonomous system. In such a case, the vehicle also shears in the direction of the requested lane in order to better enable the camera system to check the traffic situation and, based on this additional information, to decide whether a lane change is possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Querführung eines Kraftfahrzeugs (1), bei dem mittels einer Umfeldsensoreinrichtung (10) ein Istwert (Yist) einer die Querposition des Fahrzeugs (1) in seiner Fahrspur (2) repräsentierenden Größe ermittelt wird und mit einem in vorgegebenen Grenzen einstellbaren Sollwert (Ysoll) verglichen wird und in Abhängigkeit der Abweichung des Istwertes (Yist) von dem eingestellten Sollwert (Ysoll) Aktoren (51, 61) des Fahrzeugs (1) derart angesteuert werden, dass der Istwert (Yist) der die Querposition des Fahrzeugs (1) repräsentierenden Größe sich dem eingestellten Sollwert (Ysoll) annähert. Erfindungsgemäß wird bei Vorliegen einer Fahrspurwechselanforderung der eingestellte Sollwert (Ysoll) derart verändert, dass sich die zugehörige Querposition dieses Sollwertes (Ysoll) in Richtung des angeforderten Spurwechsels verschiebt.

Description

Verfahren zur Querführung eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Querführung eines Kraft - fahrzeugs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
Spurhaltesysteme von Fahrzeugen warnen oder unterstützen den Fahrer, wenn die Gefahr besteht, dass das Fahrzeug die Fahrspur verlässt. So gibt es Systeme (Lane Departure Warning) , die den Fahrer lediglich warnen, wenn das System eine Tendenz zum Verlassen der Fahrspur ermittelt. Die Warnung kann akustisch, optisch oder auch haptisch erfolgen. Weiter entwickel- te Systeme (Lane Keeping Support) erzeugen ein Korrektur- Giermoment, wenn eine Tendenz zum Verlassen der Fahrspur sensorisch detektiert wird, so dass dadurch ein Abkommen des Fahrzeugs bspw. von der Straße verhindert wird. Das Korrektur-Giermoment kann bspw. mittels einer Überlagerungslenkung oder über einen radindividuellen Bremsvorgang erzeugt werden. Auch über eine rad- oder achsindividuelle Antriebsmomenten- einstellung kann solches Korrektur-Giermoment erzeugt werden.
Spurhaltesysteme können sowohl als Teil eines allgemeinen Fahrerassistenzsystems realisiert werden, das auch ein Fahrgeschwindigkeitsregelsystem ACC (Adaptive Cruise Control) um- fasst, als auch als Teilsystem eines Systems zur autonomen Fahrzeugführung ausgebildet sein. Die genannten Systeme funktionieren auf der Basis von
Umfeldsensoren, wie KameraSysteme, die Daten aus dem Umfeld liefern, bspw. Daten einer Fahrspurerkennung oder eines Objekts (z. Bsp. eines Voraus- oder Folgefahrzeugs) . Mit solchen Systemen soll der Fahrer entlastet und gleichzeitig die Verkehrssicherheit erhöht werden, um damit ein Unfallrisiko zu vermindern. Voraussetzung hierfür ist, dass der
BESTÄTIGUNGSKOPIE Fahrer sich von solchen Systemen nicht bevormundet fühlt und auch einfach zu bedienen sind. Insbesondere muss die Bedienung unmissverständlich sein bzw. die Regelstrategie solcher Systeme für den Fahrer nachvollziehbar und damit verständlich sein.
So ist aus der gattungsbildenden DE 102 10 548 AI ein QuerführungsSystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem mittels einer Sensoreinrichtung die Ist-Position des Fahrzeugs rela- tiv zu den Grenzen der befahrenen Spur erfasst wird. Ferner wird mittels einer Vorgabeeinrichtung für den Sollwert der Querposition manuell eine laterale Abweichung des Sollwertes von der Spurmitte der Fahrspur eingegeben. Bei diesem bekannten Querführungssystem muss somit der Sollwert für die Quer- position des Fahrzeugs nicht der Spurmitte der Fahrbahn entsprechen, sondern kann innerhalb bestimmter Grenzen nach beiden Seiten der Spurmitte abweichen, wobei diese Abweichung der Fahrer entsprechend seinem Wunsch oder der Verkehrssituation manuell einstellen kann. Dies kommt dem Wunsch vieler Kraftfahrer entgegen, bspw. bei Kolonnenfahrten auf Autobahnen stark seitlich versetzt zu fahren, um am vorausfahrenden Fahrzeug vorbeischauen zu können.
Nachteilig an diesem Querführungssystem ist jedoch, dass der Fahrer in kritischen Verkehrssituationen bei der Nachführung bzw. Anpassung des Sollwertes an eine solche Situation überfordert werden könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Quer- führung eines Fahrzeugs der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Verkehrssicherheit im Falle eines beabsichtigten Fahrspurwechsels verbessert wird, jedoch die Nachteile im Stand der Technik vermeidet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs zur Durchfüh- rung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben. Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Hiernach wird bei dem gattungsbildenden Verfahren zur Quer- führung eines Kraftfahrzeugs erfindungsgemäß bei Vorliegen einer Fahrspurwechselanforderung der eingestellte Sollwert derart verändert, dass sich die zugehörige Querposition dieses Sollwertes in Richtung des angeforderten Spurwechsels verschiebt .
Mit einer solchen automatischen Verschiebung der Spurablage bzw. des Sollwertes der Querposition des Fahrzeugs wird der Fahrer von einer manuellen Einstellung entlastet und es wird vor allem eine versehentlich falsche Einstellung verhindert, die zu verkehrssicherheitskritischen Situationen führen könnte. Insbesondere bietet die erfindungsgemäße automatische Einstellung der Verschiebung der Spurablage die Möglichkeit, die Größe der Verschiebung von aktuellen Verkehrsbedingungen . abhängig zu machen. Durch die bessere Übersicht des Fahrers, insbesondere durch die an die Verkehrssituation angepasste Verschiebung der Spurablage, wird das Wechseln der Fahrspur, vor allem bei hohen Relativgeschwindigkeiten, bspw. auf Autobahnen deutlich sicherer. Selbst bei autonomer Fahrzeugführung, wenn der Fahrer keine Fahraufgabe übernimmt, kann die Bordsensorik aufgrund der Verschiebung der Spurablage diejenigen Fahrzeuge, die sich von hinten oder von vorne dem Fahrzeug nähern oder die dem Fahrzeug vorausfahren, besser erfassen und die damit zusätz- lieh gewonnenen Informationen zur Anpassung der Fahrstrategie verwenden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Umfeldsensoreinrichtung als Fahrspurerkennungssensorik zur Detektion von Fahrspurerkennungsdaten ausgebildet, wobei der Sollwert in Abhängigkeit der Fahrspurbreite und/oder des Verlaufs der Fahrspur verändert wird. Damit wird die Größe der Verschiebung an sich verändernde Fahrspuren angepasst, bspw. wenn sich die Fahrspuren im Bereich einer Baustelle verengen, wodurch auch in solchen Verkehrszuständen beim Wechseln der Fahrspur eine erhöhte Sicherheit gewährleistet ist .
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die
Umfeldsensoreinrichtung als Obj ekterkennungssensorik zur Erfassung von Objekt- und/oder Objektpositionsdaten ausgebildet ist, wobei der Sollwert in Abhängigkeit eines Voraus- und/oder Folgefahrzeugs verändert wird. Damit kann die Verschiebung der Querposition des Fahrzeugs nicht nur an den Verlauf der Fahrspuren angepasst werden, sondern auch an die Querlage, also die Querposition der umgebenden Fahrzeuge, so dass eine bessere Sicht für den Fahrer und auch für Bordsensoren sowohl nach vorne als auch nach hinten möglich ist.
Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, wenn auf der Basis von elektronischen Kartendaten sowie Positionsdaten eines GPS-Systems die Gesamtzahl der zur Verfügung stehenden Fahrspuren sowie die Ist -Position des Fahrzeugs ermittelt und in Abhängigkeit hiervon der Sollwert verändert wird. Vorzugsweise wird dabei der Sollwert unter Berücksichtigung von Korridoren für Ret- tungs- und/oder Einsatzfahrzeuge, insbesondere wenn solche Rettungsfahrzeuge detektiert werden, verändert.
Damit ist es möglich, die Spurablage des Fahrzeugs derart zu verschieben, dass Korridore für Rettungswege freigehalten werden. Nähert sich das Fahrzeug bspw. einem Stauende und liegt die Information über die Gesamtfahrspurspuranzahl sowie die Information, auf welcher Spur sich das Fahrzeug gerade befindet, vor, wird die Verschiebung in diejenige Richtung eingestellt, dass der vorgeschriebene Korridor für ein detek- tiertes, sich von hinten näherndes Rettungsfahrzeug frei bleibt . Vorzugsweise kann das Verfahren erfindungsgemäß so weitergebildet werden, dass auf der Basis einer Car-to-Car- Kommunikation (C2X-Kommunikation) Einsatz- und/oder Rettungsfahrzeuge erkannt werden .
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Fahrspurwechselanforderung durch eine Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers, insbesondere eines Blinkgebers des Fahrzeugs erkannt. Ferner ist es auch möglich, eine solche Fahrspur- Wechselanforderung durch eine Erfassung und Auswertung des
Lenkwinkels zu erkennen. Die Auswertung des Lenkwinkels kann auch zusätzlich zur Erfassung des Zustands des Blinkgebers durchgeführt werden. In vorteilhafter Weise kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Querführung des Fahrzeugs auch von einem autonomen System zur Fahrzeugführung durchgeführt wird.
Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
Hiernach umfasst ein solches Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs folgende Komponenten:
- als Umfeldsensoreinrichtung ein Sensorsystem, insbesondere ein Kamerasystem, das Komponenten zur Detektion, Verfolgung und Klassifikation mehrerer markierter und unmarkierter Fahrspurbegrenzungen und/oder Komponenten zur Obj ektdetektion und dessen Klassifikation umfasst,
- ein Steuergerät, dem zur Auswertung die von der
Umfeldsensoreinrichtung erfassten Daten zugeführt werden,
- ein Blinkgeberdetektor und/oder ein Lenkwinkeldetektor, wobei der Blinkgeberdetektor in Abhängigkeit des Betriebszustandes eines Blinkgebers des Fahrzeugs ein Zustandssignal erzeugt, das dem Steuergerät zugeführt wird, und/oder der Lenkwinkeldetektor ein den Lenkwinkel anzeigendes Zustandssignal erzeugt, das dem Steuergerät zugeführt wird, - eine Überlagerungslenkung und/oder ein Bremssystem mit radindividueller Bremsmomenteneinstellung, wobei das Steuergerät in Abhängigkeit der Daten der Umfeldsensoreinrichtung und des Zustandssignals des Blinkgeberdetektors eine Abweichung des Sollwertes für die Querposition des Fahrzeugs bestimmt und in Abhängigkeit der Abweichung des Istwertes der Querposition des Fahrzeugs von dem Sollwert ein Steuersignal für die Überlagerungslenkung und/oder das Bremssystem erzeugt. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrsituation auf einer zweispurigen Fahrbahn zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Fahrsituation auf einer dreispurigen Fahrbahn zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens . Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Querführung anhand von Fahrsituationen eines Fahrzeugs gemäß den Figuren 1 und 2 erläutert, wobei das Fahrzeug mit einem Assistenzsystem gemäß Figur 3 zur Längs- und Querführung ausgestattet ist.
Dieses Assistenzsystem nach Figur 3 umfasst eine Fahrspurverfolgung und eine Obj ektdetektion und arbeitet mittels einer Kamera 10. Die Bilddaten der Umgebung des Fahrzeugs 1 nach Figur 1 werden von der Kamera 10 einem Steuergerät 20 über- mittelt, wobei dieses Steuergerät 20 Komponenten zur Detekti- on, Verfolgung und Klassifikation mehrerer markierter und unmarkierter Fahrspurbegrenzungen sowie Komponenten zur Ob- j ektdetektion und zur Objektverfolgung aufweist.
Ferner umfasst das Assistenzsystem nach Figur 3 einen Blink- geberdetektor 31, der den Betriebszustand eines Blinkgebers 30 überwacht sowie einen Lenkwinkeldetektor 40.
Gemäß Figur 1 fährt das Fahrzeug 1 in Richtung des Pfeils F auf der rechten Fahrspur 2 einer zweispurigen Autobahn, wobei ein Vorausfahrzeug 5 vor dem Fahrzeug 1 fährt und ein Folge- fahrzeug 6 dem Fahrzeug 1 folgt. Das Assistenzsystem befindet sich in einem Modus der Fahrspurverfolgung und einer Folge- reglung, in dem das Fahrzeug sowohl quer- und auch längsdynamisch geregelt wird.
Bei der Fahrspurverfolgung setzt das Assistenzsystem einen Sollwert Ysoii einer Größe, die der Querposition des Fahrzeugs 1 in seiner Fahrspur 2 entspricht und vergleicht diesen Sollwert Ysoii mit einem aus den Bilddaten der Kamera 10 detek- tierten Istwert YiSt , der der Querposition des Fahrzeugs 1 entsprechenden Größe entspricht. Weicht der Istwert Yist um einen vorgegebenen Wert von dem Sollwert Ysoii ab, erfolgt eine Regelung des Fahrzeugs 1 mittels eines Aktors auf diesen Istwert Yist - Als Aktor kann ein Lenkungssteiler 51 einer Überlagerungslenkung 50 und/oder Bremszylinder 61 eines
Bremssystems 60 des Fahrzeugs verwendet werden, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Mit dem Lenkungssteiler 51 oder durch radindividuelles Bremsen mittels der Bremszylinder 61 des Bremssystems 61 wird ein Korrektur-Giermoment erzeugt. Der Sollwert kann bspw. die Fahrspurmitte der Fahrspur 2 sein.
Wenn der Fahrer des Fahrzeugs 1 nach Figur 1 das vor ihm fahrende Fahrzeug 5 überholen möchte, setzt er zunächst den Blinkgeber 30 nach links, um den beabsichtigten Fahrspurwechsel anzuzeigen. Dies wird von dem Assistenzsystem nach Figur 3 als Fahrspurwechselanforderung durch Auswertung des Blink- geberdetektors 31 erkannt. Anstelle des Blinkgeberdetektors 31 kann auch ein Lenkwinkeldetektor 40 derart verwendet werden, dass bei der Detektion eines bestimmten Lenkwinkels von einer Fahrspurwechselanforderung ausgegangen wird. Vorteil- haft ist es, sowohl den Blinkgeberdetektor 31 als auch den Lenkwinkeldetektor 40 zur sicheren Detektion einer Fahrspurwechselanforderung seitens des Fahrers zu verwenden.
Wird von dem Steuergerät 20 eine solche Fahrspurwechselanfor- derung detektiert, wird der Sollwert Ysoii für die Querregelung um einen vorgegebenen Wert ΔΥ in Richtung des angeforderten Spurwechsels, als in Richtung der linken Fahrspur 3 verschoben, so dass sich nun ein neuer Sollwert mit Ysoii+ ΔΥ ergibt, wie dies in Figur 1 dargestellt ist.
Der Fahrer kann nun aus seiner Fahrspur 2 in Richtung der Fahrspur 3 ausscheren und den Verkehr beobachten, ob bspw. ein Fahrzeug entgegenkommt , oder falls er sich auf einer Autobahn befindet, ein Folgefahrzeug aufrückt. Das Assistenz- System regelt nun auf den neuen Sollwert Ysoii+ ΔΥ. Falls ein Spurwechsel ohne Gefahr möglich ist, führt der Fahrer diesen durch, andernfalls lenkt er das Fahrzeug 1 wieder in die Fahrspur 2 zurück, welches von dem Assistenzsystem über den Blinkgeberdetektor 31 und/oder den Lenkwinkeldetektor 41 er- kannt wird, so dass in Folge der Sollwert wieder auf einen Sollwert gesetzt wird, der dem Modus der Fahrspurverfolgung entspricht .
Falls das Fahrzeug 1 auch mit einer Längsregelung bzw. Folge- regelung mit Objektverfolgung ausgestattet ist, kann der
Sollwert auch an das vorausfahrende Fahrzeug 5 angepasst werden, d. h. wenn das Fahrzeug 5 außermittig der Fahrspur 2 in Richtung der linken Fahrspur 3 fährt, wird ein größer Wert ΔΥ gesetzt, als wenn sich dieses Fahrzeug 5 ebenfalls auf der Spurmitte der Fahrspur 2 bewegen würde. Eine weitere Fahrsituation ist in Figur 2 dargestellt, in der sich ein Fahrzeug 1, ebenfalls ausgestattet mit einem Assistenzsystem gemäß Figur 3, auf einer mittleren Spur 2 einer dreispurigen Fahrbahn einer Autobahn in Richtung des Pfeils F bewegt. Vor dem Fahrzeug 1 fährt ein Vorausfahrzeug 5, ein Folgefahrzeug 6 befindet sich auf einer rechten Fahrspur 4 der Autobahn. Das Fahrzeug 1 hat das Folgefahrzeug 6 auf der linken Fahrspur 4 überholt, wobei das Vorausfahrzeug 5 schneller als das Fahrzeug 1 fährt.
Falls das das Steuergerät 20 des Assistenzsystems nach Figur 3 eine Fahrspurwechselanforderung aufgrund entsprechender Signale des Blinkgeberdetektors 31 und/oder des Lenkwinkeldetektors 40 detektiert, wird von dem Steuergerät 20 der aktu- eile Sollwert Ysoii n Richtung der rechten Fahrspur 4 um einen Wert ΔΥ verschoben, so dass ein neuer Sollwert Yson-AY eingestellt wird, der nun die Basis für die Querregelung darstellt. Falls das Fahrzeug 1 zusätzlich auch eine Folgeregelung aufweist, wird der Wert ΔΥ der Verschiebung auch in Ab- hängigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 5 ermittelt. Der
Fahrer des Fahrzeugs 1 wird also etwas auf die rechte Fahrspur 4 ausscheren, um sowohl die Situation auf der rechten Fahrspur 4 nach vorne als auch nach hinter zu prüfen Falls der Fahrer erkennt, dass die rechte Fahrspur 4 frei ist, also das Folgefahrzeug 6 nicht auf die Höhe des Fahrzeugs 1 auffährt, wird er den Spurwechsel durchführen, andernfalls wieder in die Fahrspur 2 einscheren. Aufgrund der Signale des Blinkgeberdetektors 31 und/oder des Lenkwinkelde- tektors 40 wird das Steuergerät 20 den Sollwert ebenfalls wieder zurücksetzen.
Es kann sich auch die Situation ergeben, wonach das Fahrzeug 1 nach Figur 2 an ein Stauende, das bspw. durch das Fahrzeug 5 symbolisiert wird, heranfährt. Falls das Assistenzsystem nach Figur 3 auch mit einem GPS-System mit elektronischer Karte ausgestattet ist und/oder Zugang zu einem C2X-Netzwerk hat, liegt die Information über die Gesamtspurzahl sowie die Information, auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug gerade befindet, vor. Wird von der Kamera oder über die C2X- Kommunikation ein herannahendes Rettungsfahrzeug erkannt, wird die Verschiebung des Sollwertes Ysoii der Querlage des
Fahrzeugs 1 so eingestellt, dass der vorgeschriebene Korridor für das Rettungsfahrzeug frei bleibt, d. h. der neue Sollwert wird, soweit es die Verkehrssituation zulässt, möglichst weit in Richtung der rechten Fahrspur 4 verschoben. Zusätzlich kann der Fahrer über diese Situation optisch und/oder akustisch informiert werden.
Die zuvor beschriebene Verschiebung des Sollwertes Ysoii um einen Wert ΔΥ kann auch mit einem Fahrzeug 1 ausgeführt wer- den, das mit einem System zur autonomen Fahrzeugführung ausgestattet ist. Anstelle einer Fahrspurwechselanforderung seitens des Fahrers wird eine Fahrspurwechselanforderung von diesem autonomen System erzeugt. In einem solchen Fall schert das Fahrzeug ebenfalls in Richtung der angeforderten Fahrspur aus, um dem Kamerasystem besser zu ermöglichen, die Verkehrs- Situation darauf zu prüfen und aufgrund dieser zusätzlichen Information zu entscheiden, ob ein Fahrspurwechsel möglich ist .
Bezugszeichen
1 Kraftfahrzeug
2 Fahrspur
3 linke Fahrspur
4 rechte Fahrspur
5 Vorausfahrzeug
6 Folgefahrzeug
10 Umfeldsensoreinrichtung
20 Steuergerät
30 Fahrtrichtungsanzeiger, Blinkgeber 31 Blinkgeberdetektor
40 Lenkwinkeldetektor
50 . Überlagerungslenkung
51 Lenkungssteiler
60 Aktor, Bremssystem
61 Aktor, Bremszylinder

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Querführung eines Kraftfahrzeugs (1) , bei dem mittels einer Umfeldsensoreinrichtung (10) ein Istwert(Yist ) einer die Querposition des Fahrzeugs (1) in seiner Fahrspur (2) repräsentierenden Größe ermittelt wird und mit einem in vorgegebenen Grenzen einstellbaren Sollwert(Ysoii ) verglichen wird und in Abhängigkeit der Abweichung des Istwertes (Yist ) von dem eingestellten Sollwert (Ysoii ) Aktoren (51, 61) des Fahrzeugs (1) derart angesteuert werden, dass der Istwert (Yist ) der die Querposition des Fahrzeugs (1) repräsentierenden Größe sich dem eingestellten Sollwert (Ysoii ) annähert, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Fahrspurwechselanforderung der eingestellte Sollwert (YSoii ) derart verändert wird, dass sich die zugehörige Querposition dieses Sollwertes (Ysoii ) in Richtung des angeforderten Spurwechsels verschiebt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensoreinrichtung (10) als Fahrspurerkennungssensorik zur Detektion von Fahrspurerkennungsdaten ausgebildet ist, wobei der Sollwert (Ysoii) in Abhängigkeit der Fahrspurbreite und/oder des Verlaufs der Fahrspur verändert wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensoreinrichtung (10) als Obj ekterkennungssensorik zur Erfassung von Objekt - und/oder Objektpositionsdaten, wobei der Sollwert (Ysoii ) in Abhängigkeit eines Vorraus- und/oder Folgefahrzeugs (5,6) verändert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Basis von elektronischen Kartendaten sowie Positi onsdaten eines GPS-Systems die Gesamtzahl der zur Verfügung stehenden Fahrspuren (2) sowie die Ist-Position (YiSt des Fahrzeugs ermittelt und in Abhängigkeit hiervon der Sollwert (Ysoii) verändert wird. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (Ysoii) unter Berücksichtigung von Korridoren für Rettungs- und/oder Einsatzfahrzeuge verändert wird. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Detektion eines Einsatz- und/oder Rettungsfahrzeugs als Folgefahrzeug der Sollwert (Ysoii) so verändert wird, dass ein Korridor für das Einsatz- und/oder Rettungsfahrzeug entsteht . Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Basis einer Car-to-Car-Kommunikation (C2X- Kommunikation) Einsatz- und/oder Rettungsfahrzeuge erkannt werden . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrspurwechselanforderung durch eine Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers (30) , insbesondere eines Blinkgebers des Fahrzeugs erkannt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrspurwechselanforderung durch eine Erfassung und Auswertung des Lenkwinkels erkannt wird. 0. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querführung des Fahrzeugs von einem autonomen System zur Fahrzeugführung durchgeführt wird.
1. Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- als Umfeldsensoreinrichtung (10) ein Sensorsystem, insbesondere ein Kamerasystem, das Komponenten zur Detektion, Verfolgung und Klassifikation mehrerer markierter und unmarkierter Fahrspurbegrenzungen und/oder Komponenten zur Obj ektdetektion und dessen Klassifikation umfasst, vorgesehen ist,
- ein Steuergerät (20) vorgesehen ist, dem zur Auswertung die von der Umfeldsensoreinrichtung (10) erfassten Daten zugeführt werden,
- ein Blinkgeberdetektor (31) und/oder ein Lenkwinkeldetektor (40) vorgesehen ist, wobei der Blinkgeberdetektor (31) in Abhängigkeit des Betriebszustandes eines Blinkgebers (30) des Fahrzeugs (1) ein Zustandssignal erzeugt, das dem Steuergerät (20) zugeführt wird, und/oder der Lenkwinkeldetektor (40) ein den Lenkwinkel anzeigendes Zustandssignal erzeugt, das dem Steuergerät (20) zugeführt wird,
- eine Überlagerungslenkung (50) und/oder ein Bremssystem (60) mit radindividueller Bremsmomenteneinstellung, und
- das Steuergerät (20) in Abhängigkeit der Daten der
Umfeldsensoreinrichtung (10) und des Zustandssignals des Blinkgeberdetektors eine Abweichung des Sollwertes für die Querposition des Fahrzeugs (1) bestimmt, und
- das Steuergerät (20) in Abhängigkeit der Abweichung des Istwertes (Yist) der Querposition des Fahrzeugs von dem Sollwert (Ysoii) ein Steuersignal für die Überlagerungslenkung und/oder das Bremssystem erzeugt.
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