WO2014041023A1 - Verfahren und vorrichtungen zur kollisionswarnung bei fahrstreifenwechseln - Google Patents

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WO2014041023A1
WO2014041023A1 PCT/EP2013/068820 EP2013068820W WO2014041023A1 WO 2014041023 A1 WO2014041023 A1 WO 2014041023A1 EP 2013068820 W EP2013068820 W EP 2013068820W WO 2014041023 A1 WO2014041023 A1 WO 2014041023A1
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vehicle
warning
lane
level
detecting
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PCT/EP2013/068820
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Simon Steinmeyer
Marc-Michael Meinecke
Pär DEGERMAN
Joseph Ah-King
Tom NYSTRÖM
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Volkswagen Ag
Scania Cv Ab
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
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    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93274—Sensor installation details on the side of the vehicles

Definitions

  • the present application relates to methods and devices for collision avoidance during lane changes, in particular for lorries.
  • EP 2 288 533 B1 it is known from EP 2 288 533 B1 to detect, for example by means of a radar, objects on lateral lanes of an equipped vehicle and to warn a driver in the event of an impending collision, this warning also being equipped by exerting a counter-torque on a steering of the vehicle Vehicle can be done.
  • Fig. 1 a is a driving situation with a equipped with a warning system vehicle 10 and another vehicle 1 1 is shown.
  • the vehicle 10 is equipped with sensors that can detect the vehicle 1 1.
  • a warning of a first warning level is output.
  • a warning light 14 can be switched on in a rearview mirror 13 of the vehicle 10 with a relatively low luminous intensity, as shown in FIG. 1 b.
  • the system assumes that the driver of the vehicle 10 will perform a lane change. Therefore, a warning of a second warning level is now issued.
  • the warning light 14 flash more and / or another color in which the warning light lights are selected and / or the flashing frequency to be changed and / or it can also be issued an audible warning.
  • the driver can be warned early by the first warning level, or is given the opportunity to be notified of the detected vehicle 1 1 before any lane change is planned, and when the operation of the turn signal 12 indicates a lane change issued a stronger warning to alert the driver to the imminent danger of collision.
  • a method for collision warning in lane changes for a vehicle comprising:
  • Issuing a warning of a second warning level in response to detecting the further vehicle and detecting the information By using two warning levels, a weak warning (first warning level) can already be output if the other vehicle is only detected.
  • the second warning level may be increased to thereby provide the driver of the vehicle with a clearer warning.
  • detecting an information indicating an actual movement of the vehicle and not merely referring to an operation of a turn signal, a probability of false warnings can be avoided.
  • the detection of information indicating a movement of the vehicle to the adjacent lane may include an evaluation of a steering angle, in particular a rapid change of the steering angle or an evaluation of another vehicle sensor system or an evaluation of a camera image of an environment of the vehicle, in particular lanes.
  • the warning of the second stage can be output, in particular, when a time calculated from the information and the detection of the further vehicle up to a collision is below a predetermined threshold value.
  • the output of the warning of the second warning level may in particular comprise applying a steering of the vehicle with a counter-torque, which counteracts the movement of the vehicle to the adjacent lane out.
  • This counter-torque can be overridden by a driver of the vehicle. This makes it possible, in particular For short periods of time until a possible collision, the driver can immediately be given a haptic warning and, in addition, a countermeasure can already be taken.
  • the application of the counter-torque can be dispensed with if a vehicle driving ahead is detected on the lane of the vehicle, with which there is a risk of collision, so that evasive maneuvers of the vehicle are not disturbed by countermeasures.
  • a corresponding vehicle lane warning collision warning device comprises detector means for detecting another vehicle on an adjacent lane and detecting information indicative of actual movement of the vehicle to the adjacent lane, and warning means for issuing a warning of a first warning level Dependence on a detection of a further vehicle on the adjacent lane and for issuing a warning of a second warning level as a function of the detection of the further vehicle and of a detection of a movement of the vehicle to the adjacent lane information indicating information by the detector means.
  • Such a device can be configured in particular for carrying out the methods described above.
  • FIG. 1 a to 1 d are views for explaining a device according to the prior art
  • FIG. 2 is a block diagram of a device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a flow chart illustrating a method according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating detection of an upcoming lane change
  • FIG 5 is a diagram illustrating a detection of vehicles on adjacent lanes and an imminent collision with a vehicle on a lane of an equipped vehicle.
  • the device of Fig. 2 can be found in particular in trucks application, but is not limited thereto and can also be used for example for passenger cars.
  • the device of FIG. 2 comprises various sensors 20-23, by means of which another vehicle can be detected on an adjacent lane to a vehicle which is equipped with the device of FIG. 2 (hereinafter also referred to as equipped vehicle), and in addition, information indicating actual movement of the equipped vehicle toward the adjacent lane can be detected.
  • a camera 21 and / or a radar 22 may be provided for detecting the further vehicle.
  • the camera 21 (or another camera) may also be used.
  • a steering angle sensor 20 can be used for this purpose, via which movements of a steering wheel of the equipped vehicle can be detected.
  • other sensors 23 can be used in addition to these sensors, for example a laser scanner for detecting a vehicle on an adjacent lane. It should be noted that in some embodiments, only a portion of the sensors 20-23 may be provided. In addition, it should be noted that the sensors 20-23 need not be specific to the device of FIG. 2, but may also perform other functions in the equipped vehicle. For example, sensors such as the camera 21 or the radar 22 can generally serve to monitor the surroundings of the equipped vehicle and, for example, also be used as part of a parking aid. In other embodiments, the sensors are provided specifically for the device of FIG.
  • the device of FIG. 2 further comprises a warning output 26.
  • the warning output 26 may comprise, for example, a warning light, for example a warning light in an outside area.
  • Mirror of the equipped vehicle such as the already discussed with reference to Fig. 1 in the introduction warning light 14 in an exterior mirror 13. It may also be provided warning lights in a dashboard and / or speakers for acoustic warning output.
  • warning lights other types of displays, such as displays, find use.
  • the sensors 20-23 are coupled to a controller 24, for example, wirelessly, with dedicated lines or via a vehicle bus such as a CAN bus.
  • the controller 24, which may be a dedicated vehicle controller or general control unit of the equipped vehicle, evaluates the signals from the sensors to detect another vehicle on an adjacent lane. In response to the detection of the further vehicle, the controller 24 then causes the warning output 26 to issue a warning of a first warning level. For example, a warning light with a relatively low intensity can be turned on.
  • the first-stage warning is generally triggered when a vehicle is detected on an adjacent lane.
  • the speed of the other vehicle relative to the equipped vehicle is determined, and a first level alert is issued only if a lane change would potentially result in a collision with the other vehicle.
  • the controller 24 evaluates the signals from the sensors 20-23 to notice when an actual movement of the equipped vehicle to the adjacent lane takes place. In the embodiment of FIG. 2, when this is detected and the prerequisites for the warning of the first warning level are met, the controller 24 controls the warning output 26 to issue a warning of a second warning level, for example activating the warning light with a higher light level , an audible warning and / or a haptic warning, eg a vibration.
  • a steering system 25 of the equipped vehicle can be directly controlled to generate a counter-moment, ie a moment, which counteracts the movement towards the adjacent lane.
  • This counter-torque can be overridden by a driver of the vehicle, ie when the driver of the vehicle operates the steering wheel, for example, actuated with a moment greater than a predetermined torque, the introduction of the counter-torque is turned off again.
  • the device of FIG. 2 may be coupled to a collision warning system 27, or the controller 24 may additionally implement such a collision warning system.
  • a collision for example, in Form of a rear-end collision or an impact on an obstacle located in front of the equipped vehicle is predicted, is then dispensed with an application of the steering 25 with the counter-torque in such an embodiment, so as not to hinder evasive maneuvers of the driver.
  • an acoustic, optical and / or haptic warning via the warning outputs 26 can still be output in this case.
  • a method according to an embodiment of the present invention will be explained in detail with reference to FIG.
  • the method of Fig. 3 may be implemented in particular in the apparatus of Fig. 2, but may be used independently thereof.
  • step 30 another vehicle is detected on a lane adjacent to a lane on which the equipped vehicle is traveling, in which the method of FIG. 3 is performed.
  • a warning of a first stage is then output in step 31. This can generally be done as already explained with reference to FIG. 2, when such a further vehicle is detected, or also depending on how high the relative speed of the further vehicle is to the equipped vehicle, i. depending on whether a collision would occur in a lane change or would probably occur.
  • step 32 an information indicative of actual vehicle movement toward the adjacent lane is then detected, for example, as previously described with reference to FIG. 2. If such information is detected, the warning is increased from the first stage to a second stage, for example as already explained with reference to FIG. 2.
  • step 34 a steering of the vehicle can be acted upon by a counter-torque, in order thus to counteract the vehicle movement towards the adjacent lane.
  • this counter-torque can be overridden by a driver of the equipped vehicle and / or the application of the counter-torque can be dispensed with if a collision warning system indicates a possible collision with an object located in front of the equipped vehicle.
  • Detecting the further vehicle on an adjacent lane can, as already explained, proceed in a conventional manner based on camera and / or radar systems.
  • the detection of a relative speed of such a further vehicle to the equipped vehicle is also known per se and will therefore not be explained again.
  • FIGS. 4 and 5 ways in which an information indicative of an actual vehicle movement toward the adjacent lane can be detected, which may be used in the device of FIG. 2 or the method of FIG. 3, are explained .
  • further details are explained, which can also find application in the devices and methods discussed.
  • FIG. 4 shows a vehicle 40 equipped with a device 44 according to an exemplary embodiment of the invention, for example the device of FIG. 2, in this case a lorry, on a road 43.
  • the roadway has a lane 45 on which the vehicle 40 is located and another lane 46 on which the vehicle 40 can potentially change.
  • the lanes 45 and 46 are separated by a lane marker 42.
  • the information indicating an actual movement of the vehicle towards the adjacent lane, in this case towards the lane 46 can be obtained on the basis of a camera image.
  • the lane ahead of the vehicle 40 may be picked up, and if a high lateral speed, i. If there is a speed in the direction of an arrow 47 in FIG. 4, and / or a high yaw angle .alpha., this is considered to be information regarding an actual movement of the vehicle to the adjacent lane, for example because the device 44 then is aware of an intended lane change of the vehicle 40 goes out.
  • a steering angle in particular a position of wheels 41 of the vehicle 40 and / or a position of the steering wheel of the vehicle 40, which can be detected, for example, by means of a steering angle sensor, are evaluated.
  • a rapid change of the steering angle i. a rate of change above a predetermined threshold may be used as information about actual movement of the vehicle to the adjacent lane.
  • the trajectory of another vehicle can also be taken into account and / or predicted by means of trajectory prediction and a lane change can only be assumed if a lateral collision is predicted in a short time, and only in this case a second-stage warning is output, such as already explained under the conditions for a first-stage warning above.
  • signals of a wheel impact sensor, a wheel speed sensor, a yaw rate sensor, an acceleration sensor or other suitable sensors of the vehicle 40 can additionally or alternatively be evaluated.
  • the evaluation of the steering angle has the advantage that it also works without lane markings, which tends to be here only a later warning than at a Camera evaluation.
  • a camera an existing camera of the vehicle can be used.
  • FIG. 5 illustrates monitoring of lanes adjacent to an equipped vehicle and dispensing with steering of the vehicle with a countermeasure upon detection of a potential collision.
  • a vehicle 50 equipped with a device 51 according to an exemplary embodiment of the invention for example the device of FIG. 2, is located on a driving lane 59, the lane further having an adjacent lane 58 on which there is Vehicle 56 is located, with which, for example, a lane change of the vehicle 50, in this case a truck, a collision would potentially take place.
  • the vehicle 50 has corresponding sensors such as radar sensors or cameras. Detection areas of these sensors are indicated at 52-55 in FIG. 5, with the areas 53 and 54 facing away from the vehicle, while the areas 52 and 55 sweep over an area adjacent to the vehicle 50, in particular a blind spot.
  • the vehicle 56 is in the example of FIG. 5 in the area 54, which would - if appropriate at the appropriate speed of the vehicle 56 - would trigger a first-stage warning.
  • a second level warning would then be triggered.
  • the detection of the further vehicle 56 on the lane adjacent to the vehicle 50 does not affect an immediately adjacent lane as shown is limited, but also other lanes are considered (eg a next lane to cover, for example situations in which a vehicle from a left lane to a middle lane and another vehicle changes from a right lane to the middle lane). Such additional lanes are also adjacent lanes in the context of this application.

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Abstract

Es werden Verfahren und Vorrichtungen bereitgestellt, bei welchen über Sensoren (20-23) Fahrzeuge auf benachbarten Fahrstreifen sowie eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin detektiert werden. In Abhängigkeit von dieser Detektion wird eine Warnung einer ersten Stufe oder eine Warnung einer zweiten Stufe ausgegeben. Optional kann zudem eine Lenkung (25) des Fahrzeugs mit einem Gegenmoment beaufschlagt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtungen zur Kollisionswarnung bei Fahrstreifenwechseln Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Kollisionsvermeidung bei Fahrstreifenwechseln, insbesondere für Lastkraftwagen.
Bei Fahrstreifenwechseln eines Fahrzeugs, beispielsweise für Überholmanöver auf Autobahnen, besteht die Gefahr, ein weiteres Fahrzeug auf einem Fahrstreifen, auf weichen gewechselt werden soll, zu übersehen, insbesondere wenn sich dieses weitere Fahrzeug in einem toten Winkel des Fahrzeugs befindet. Dies stellt eine häufige Unfallursache dar. Daher wurden verschiedene Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, um einen Fahrer beim Halten eines Fahrstreifens zu unterstützen bzw. bei einem beabsichtigten Fahrstreifenwechsel vor Fahrzeugen auf dem Fahrstreifen, auf den gewechselt werden soll, zu warnen.
So ist es beispielsweise aus der EP 2 288 533 B1 bekannt, beispielsweise mittels eines Radars Objekte auf seitlichen Fahrstreifen eines ausgerüsteten Fahrzeugs zu erfassen und einen Fahrer im Falle einer drohenden Kollision zu warnen, wobei diese Warnung auch durch Ausüben eines Gegenmomentes auf eine Lenkung des ausgerüsteten Fahrzeugs erfolgen kann.
Weitere Verfahren und Vorrichtungen zum Assistieren eines Fahrzeugs bei Fahrstreifenwechseln sind beispielsweise aus der EP 2 042 399 B1 bekannt. Ein Erkennen einer Fahrstreifen- wechselabsicht ist auch in der DE 10 2008 047 437 A1 beschrieben. Ähnliche Maßnahmen, insbesondere ein automatisches Gegenlenken, werden auch bei Verfahren und Vorrichtungen zur Spurhaltung eines Kraftfahrzeugs verwendet, d.h. bei Verfahren und Vorrichtungen, welche weniger auf eine Assistenz bei Fahrstreifenwechseln abzielen sondern vielmehr darauf hinwirken, dass ein Fahrzeug nicht versehentlich seinen Fahrstreifen verlässt. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aus der EP 1 849 669 B1 und der DE 10 2009 022 055 A1 bekannt. Bei diesen Verfahren und Vorrichtungen erfolgt eine Warnung insbesondere dann, wenn eine Kollision bei einem Fahrstreifenwechsel droht.
Des Weiteren ist ein zweistufiges Warnsystem für den Einsatz bei Personenkraftwagen bekannt, welches nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wird.
In Fig. 1 a ist eine Fahrsituation mit einem mit einem Warnsystem ausgerüsteten Fahrzeug 10 und einem weiteren Fahrzeug 1 1 dargestellt. Bei einem Wechsel des Fahrzeugs 10 auf den Fahrstreifen des Fahrzeugs 1 1 könnte es zu einer Kollision kommen, insbesondere wenn das Fahrzeug 1 1 schneller fährt als das Fahrzeug 10. Bei dem herkömmlichen Verfahren ist das Fahrzeug 10 mit Sensoren ausgerüstet, welche das Fahrzeug 1 1 erfassen können. Bei einem Erfassen des Fahrzeugs 1 1 wird eine Warnung einer ersten Warnstufe ausgegeben. Hierzu kann beispielsweise eine Warnleuchte 14 in einem Rückspiegel 13 des Fahrzeugs 10 mit einer relativ niedrigen Leuchtstärke angeschaltet werden, wie dies in Fig. 1 b dargestellt ist.
Setzt nun der Fahrer des Fahrzeugs 10 den linken Blinker 12, wie dies in Fig. 1 c dargestellt ist, geht das System davon aus, dass der Fahrer des Fahrzeugs 10 einen Fahrstreifenwechsel durchführen wird. Daher wird nun eine Warnung einer zweiten Warnstufe ausgegeben. Hierzu kann beispielsweise wie in Fig. 1 d dargestellt die Warnleuchte 14 stärker blinken und/oder eine andere Farbe, in welcher die Warnleuchte leuchtet, ausgewählt werden und/oder die Blinkfrequenz verändert werden und/oder es kann zusätzlich eine akustische Warnung ausgegeben werden. Bei einem derartigen System kann der Fahrer daher durch die erste Warnstufe frühzeitig gewarnt werden bzw. bekommt die Möglichkeit, auf das erfasste Fahrzeug 1 1 hingewiesen zu werden, bevor überhaupt ein Fahrstreifenwechsel geplant ist, und wenn das Betätigen des Blinkers 12 einen Fahrstreifenwechsel indiziert, wird eine stärkere Warnung ausgegeben, um den Fahrer auf die unmittelbar drohende Kollisionsgefahr hinzuweisen.
Die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Herangehensweise hat jedoch beispielsweise bei der Anwendung auf Lastkraftwagen den Nachteil, dass gerade Lastkraftwagen den Blinker auch häufig benutzen, um andere Verkehrsteilnehmer darum zu bitten, ihnen Raum beispielsweise für einen Fahrstreifenwechsel zu geben, so dass in diesem Fall die Verwendung des Blinkers eine Warnung der zweiten Stufe auslösen würde, ohne dass diese nötig ist, da der Fahrer nur um Raum bittet und noch gar keinen Fahrstreifenwechsel unmittelbar beabsichtigt. In diesem Fall würden also Warnungen der zweiten Stufe häufig ungerechtfertigt ausgegeben, was den Nutzen dieser Warnungen verringern würde, da dann die Gefahr bestehen würde, dass der Fahrer derartige Warnungen nicht mehr Ernst nimmt oder gar von ihnen genervt ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zur Kollisi- onswarnung bei Fahrstreifenwechseln bereitzustellen, welche einerseits eine frühe Information eines Fahrers ermöglichen und andererseits eine Häufigkeit ungerechtfertigter Warnungen insbesondere bei Lastkraftwagen verringert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 8. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausführungsbeispiele sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung. Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Kollisionswarnung bei Fahrstreifenwechseln für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend:
Detektieren eines weiteren Fahrzeugs auf einem dem Fahrzeug benachbarten Fahrstreifen,
Ausgabe einer Warnung einer ersten Warnstufe in Abhängigkeit von dem Detektieren des Fahrzeugs,
Detektieren einer eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstrei- fen hin anzeigenden Information, und
Ausgeben einer Warnung einer zweiten Warnstufe in Abhängigkeit von dem Detektieren des weiteren Fahrzeugs und dem Detektieren der Information. Durch die Verwendung zweier Warnstufen kann bereits eine schwache Warnung (erste Warnstufe) ausgegeben werden, wenn das weitere Fahrzeug nur detektiert wird. Wenn dann zudem eine eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin anzeigenden Information detektiert wird, kann auf die zweite Warnstufe erhöht werden, um somit dem Fahrer des Fahrzeugs eine deutlichere Warnung zu geben. Indem eine eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs anzeigende Information detektiert wird, und nicht lediglich auf eine Betätigung eines Blinkers Bezug genommen wird, kann zudem eine Wahrscheinlichkeit von Fehlwarnungen vermieden werden.
Das Detektieren einer eine Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin anzeigenden Information kann eine Auswertung eines Lenkwinkels, insbesondere einer schnellen Veränderung des Lenkwinkels oder eine Auswertung einer anderen Fahrzeugsensorik oder eine Auswertung eines Kamerabildes einer Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere von Fahrstreifen umfassen. Dabei kann die Warnung der zweiten Stufe insbesondere dann ausgegeben werden, wenn eine aus der Information und der Detektion des weiteren Fahrzeugs errechnete Zeit bis zu einer Kollision unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt.
Die Ausgabe der Warnung der zweiten Warnstufe kann insbesondere ein Beaufschlagen einer Lenkung des Fahrzeugs mit einem Gegenmoment, welches der Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin entgegenwirkt, umfassen. Dieses Gegenmoment kann durch einen Fahrer des Fahrzeugs übersteuerbar sein. Hierdurch wird es möglich, insbesonde- re bei kurzen Zeiträumen bis zu einer möglichen Kollision hin den Fahrer unmittelbar haptisch zu warnen und zudem bereits eine Gegenmaßnahme einzuleiten.
Auf das Beaufschlagen mit dem Gegenmoment kann bei manchen Ausführungsbeispielen ver- ziehtet werden, wenn auf dem Fahrstreifen des Fahrzeugs ein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird, mit welchem eine Kollisionsgefahr besteht, so dass Ausweichmanöver des Fahrzeugs nicht durch Gegenmaßnahmen gestört werden.
Eine entsprechende Vorrichtung zur Kollisionswarnung bei Fahrstreifenwechseln für ein Fahr- zeug umfasst Detektormittel zum Detektieren eines weiteren Fahrzeugs auf einem benachbarten Fahrstreifen und zum Detektieren einer eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin anzeigenden Information, und Warnmittel zur Ausgabe einer Warnung eines ersten Warnstufe in Abhängigkeit von einer Detektion eines weiteren Fahrzeugs auf dem benachbarten Fahrstreifen und zum Ausgeben einer Warnung einer zweiten Warnstufe in Abhängigkeit von der Detektion des weiteren Fahrzeugs und von einem Detektieren einer Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin anzeigenden Information durch die Detektormittel.
Eine derartige Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung der oben beschriebenen Ver- fahren ausgestaltet sein.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen können in Fahrzeugen, insbesondere in Lastkraftwagen, implementiert sein. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 a-1 d Ansichten zur Erläuterung einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 ein Blockdiagram einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 ein Flussdiagram zur Veranschaulichung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4 ein Diagram zur Veranschaulichung einer Detektion eines bevorstehenden Fahrstreifenwechsels, und Fig. 5 ein Diagram zur Veranschaulichung einer Detektion von Fahrzeugen auf benachbarten Fahrstreifen und einer bevorstehenden Kollision mit einem Fahrzeug auf einem Fahrstreifen eines ausgerüsteten Fahrzeugs. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es ist zu bemerken, dass Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar sind, sofern nichts anderes angegeben ist. Auf der anderen Seite ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Merkmalen nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Merkmale zur Realisierung der Erfindung notwendig sind, da andere Ausführungsbei- spiele weniger Merkmale und/oder alternative Merkmale aufweisen können.
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Kollisionswarnung bei Fahrstreifenwechseln für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die Vorrichtung der Fig. 2 kann dabei insbesondere bei Lastkraftwagen Anwendung finden, ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann auch beispielsweise für Personenkraftwagen verwendet werden. Die Vorrichtung der Fig. 2 umfasst verschiedene Sensoren 20-23, mittels welchen ein weiteres Fahrzeug auf einem benachbarten Fahrstreifen zu einem Fahrzeug, welches mit der Vorrichtung der Fig. 2 ausgerüstet ist (im Folgenden auch als ausgerüstetes Fahrzeug bezeichnet), detektiert werden kann, und zudem eine Information detektiert werden kann, welche eine tatsächliche Bewegung des ausgerüsteten Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin anzeigt. Zum Detektieren des weiteren Fahrzeugs kann beispielsweise eine Kamera 21 und/oder ein Radar 22 bereitgestellt sein. Zum Detektieren der Information, welche eine tatsächliche Bewegung zu dem benachbarten Fahrstreifen hin angibt, kann ebenso die Kamera 21 (oder eine weitere Kamera) verwendet werden. Zudem kann hierzu ein Lenkwinkelsensor 20 Anwendung finden, über welchen Bewegungen eines Lenkrads des ausgerüsteten Fahrzeugs erfasst werden kann. Neben diesen Sensoren können zusätzlich oder alternativ auch weitere Sensoren 23 Anwendung finden, beispielsweise ein Laserscanner zum Detektieren eines Fahrzeugs auf einem benachbarten Fahrstreifen. Es ist zu bemerken, dass bei manchen Ausführungsbeispielen auch nur ein Teil der Sensoren 20-23 bereitgestellt sein kann. Zudem ist zu bemerken, dass die Sen- soren 20-23 nicht für die Vorrichtung der Fig. 2 spezifisch sein müssen, sondern auch noch andere Funktionen in dem ausgerüsteten Fahrzeug wahrnehmen können. Beispielsweise können Sensoren wie die Kamera 21 oder der Radar 22 allgemein zur Umfeldüberwachung des ausgerüsteten Fahrzeugs dienen und beispielsweise auch im Rahmen einer Einparkhilfe verwendet werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen werden die Sensoren speziell für die Vorrichtung der Fig. 2 bereitgestellt.
Die Vorrichtung der Fig. 2 umfasst weiterhin eine Warnausgabe 26. Die Warnausgabe 26 kann beispielsweise eine Warnleuchte umfassen, beispielsweise eine Warnleuchte in einem Außen- Spiegel des ausgerüsteten Fahrzeugs wie die bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 in der Einleitung diskutierte Warnleuchte 14 in einem Außenspiegel 13. Es können ebenso Warnleuchten in einem Armaturenbrett und/oder Lautsprecher zur akustischen Warnausgabe bereitgestellt sein. Als Warnleuchten können auch andere Arten von Anzeigen, z.B. Displays, Verwendung finden.
Die Sensoren 20-23 sind mit einer Steuerung 24 gekoppelt, beispielsweise in drahtloser Weise, mit eigenen Leitungen oder über einen Fahrzeugbus wie einen CAN-Bus. Die Steuerung 24, welche eine speziell für die Vorrichtung der Fig. 2 bereitgestellte Steuerung oder eine allgemeine Steuereinheit des ausgerüsteten Fahrzeugs sein kann, wertet die Signale der Sensoren aus, um ein weiteres Fahrzeug auf einem benachbarten Fahrstreifen zu detektieren. In Abhängigkeit von der Detektion des weiteren Fahrzeugs veranlasst die Steuerung 24 dann die Warnausgabe 26, eine Warnung einer ersten Warnstufe auszugeben. Beispielsweise kann eine Warnleuchte mit einer relativ geringen Lichtstärke eingeschaltet werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen wird dabei die Warnung der ersten Stufe allgemein ausgelöst, wenn ein Fahrzeug auf einem benachbarten Fahrstreifen detektiert wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen wird zusätzlich die Geschwindigkeit des weiteren Fahrzeugs relativ zu dem ausgerüsteten Fahrzeug bestimmt, und eine Warnung der ersten Stufe wird nur ausgegeben, wenn ein Fahrstreifenwechsel potentiell zu einer Kollision mit dem weiteren Fahrzeug führen würde. Zudem wertet die Steuerung 24 die Signale der Sensoren 20-23 aus, um zu bemerken, wenn eine tatsächliche Bewegung des ausgerüsteten Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin stattfindet. Wenn dies detektiert wird und die oben erläuterten Voraussetzungen für die Warnung der ersten Warnstufe gegeben sind, steuert bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Steuerung 24 die Warnausgabe 26 an, eine Warnung einer zweiten Warnstufe auszugeben, beispielsweise ein Aktivieren der Warnleuchte mit einer höheren Lichtstärke, einer akustischen Warnung und/oder einer haptischen Warnung, z.B. einer Vibration.
In diesem Fall kann insbesondere dann, wenn auf Basis der Information über die Bewegung des ausgerüsteten Fahrzeugs zum benachbarten Fahrstreifen hin und der Detektion des weite- ren Fahrzeugs eine Kollisionszeit unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes vorausgesagt wird, eine Lenkung 25 des ausgerüsteten Fahrzeugs direkt angesteuert werden, um ein Gegenmoment zu erzeugen, d.h. ein Moment, welches der Bewegung zu dem benachbarten Fahrstreifen hin entgegenwirkt. Dieses Gegenmoment kann von einem Fahrer des Fahrzeugs übersteuerbar sein, d.h. wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad betätigt, beispielsweise mit einem Moment größer einem vorgegebenen Moment betätigt, wird die Einleitung des Gegenmoments wieder abgestellt. Zudem kann die Vorrichtung der Fig. 2 mit einem Kollisionswarnsystem 27 gekoppelt sein, oder die Steuerung 24 kann ein derartiges Kollisionswarnsystem zusätzlich implementieren. Wenn das Kollisionwarnsystem eine Kollision beispielsweise in Form eines Auffahrunfalls oder eines Aufpralls auf ein vor dem ausgerüsteten Fahrzeug befindlichen Hindernis vorhersagt, wird bei einem derartigen Ausführungsbeispiel dann auf ein Beaufschlagen der Lenkung 25 mit dem Gegenmoment verzichtet, um Ausweichmanöver des Fahrers nicht zu behindern. Eine akustische, optische und/oder haptische Warnung über die Warnaus- gäbe 26 kann in diesem Fall jedoch nach wie vor ausgegeben werden.
Als nächstes wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Das Verfahren der Fig. 3 kann insbesondere in der Vorrichtung der Fig. 2 implementiert sein, kann jedoch auch unabhängig hiervon verwendet werden.
In Schritt 30 wird ein weiteres Fahrzeug auf einem Fahrstreifen detektiert, welcher benachbart zu einem Fahrstreifen liegt, auf welchem das ausgerüstete Fahrzeug fährt, in welchem das Verfahren der Fig. 3 ausgeführt wird. Abhängig von der Detektion des weiteren Fahrzeugs wird dann in Schritt 31 eine Warnung einer ersten Stufe ausgegeben. Dies kann wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert generell erfolgen, wenn ein derartiges weiteres Fahrzeug detektiert wird, oder auch abhängig davon erfolgen, wie hoch die Relativgeschwindigkeit des weiteren Fahrzeugs zu dem ausgerüsteten Fahrzeug ist, d.h. abhängig davon, ob eine Kollision bei einem Fahrstreifenwechsel erfolgen würde oder wahrscheinlich erfolgen würde.
In Schritt 32 wird dann eine auf eine tatsächliche Fahrzeugbewegung zu dem benachbarten Fahrstreifen hin hinweisende Information detektiert, beispielsweise ebenso wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Wird eine derartige Information detektiert, wird die Warnung von der ersten Stufe auf eine zweite Stufe erhöht, beispielsweise wie bereits unter Bezug- nähme auf Fig. 2 erläutert. Zudem kann in Schritt 34 eine Lenkung des Fahrzeugs mit einem Gegenmoment beaufschlagt werden, um somit der Fahrzeugbewegung zu dem benachbarten Fahrstreifen hin entgegenzuwirken. Wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert kann dieses Gegenmoment von einem Fahrer des ausgerüsteten Fahrzeug übersteuerbar sein und/oder auf die Beaufschlagung mit dem Gegenmoment kann verzichtet werden, wenn ein Kollisionswarnsystem eine mögliche Kollision mit einem vor dem ausgerüsteten Fahrzeug befindlichen Objekt anzeigt.
Das Detektieren des weiteren Fahrzeugs auf einem benachbarten Fahrstreifen kann wie bereits erläutert basierend auf Kamera- und/oder Radarsysteme in herkömmlicher Weise vonstatten gehen. Auch die Detektion einer Relativgeschwindigkeit eines derartigen weiteren Fahrzeugs zu dem ausgerüsteten Fahrzeug ist für sich genommen bekannt und wird daher nicht nochmals näher erläutert. Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 Möglichkeiten erläutert, wie eine auf eine tatsächliche Fahrzeugbewegung zu dem benachbarten Fahrstreifen hin hinweisenden Information detektiert werden kann, was in der Vorrichtung der Fig. 2 oder dem Verfahren der Fig. 3 Anwendung finden kann. Zudem werden weitere Details erläutert, welche ebenso bei den erläuteten Vorrichtungen und Verfahren Anwendung finden können.
In Fig. 4 ist ein mit einer Vorrichtung 44 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, beispielsweise der Vorrichtung der Fig. 2, ausgerüstetes Fahrzeug 40, in diesem Fall ein Lastkraftwagen, auf einer Fahrbahn 43 dargestellt. Die Fahrbahn weist einen Fahrstreifen 45, auf welchem sich das Fahrzeug 40 befindet, und einen weiteren Fahrstreifen 46, auf weichen das Fahrzeug 40 potentiell wechseln kann, auf. Die Fahrstreifen 45 und 46 sind durch eine Fahrbahnmarkierung 42 voneinander getrennt.
Wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert kann die Information, welche eine tatsächli- che Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin anzeigt, in diesem Fall zu dem Fahrstreifen 46 hin, auf Basis eines Kamerabildes gewonnen werden. Hierzu kann beispielsweise die vor dem Fahrzeug 40 liegende Fahrbahn aufgenommen werden, und wenn eine hohe laterale Geschwindigkeit, d.h. eine Geschwindigkeit in Richtung eines Pfeils 47 in Fig. 4, und/oder ein hoher Gierwinkel α vorliegt, wird dies als Information hinsichtlich einer tatsächli- chen Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen hin gewertet, da dann beispielsweise die Vorrichtung 44 von einem beabsichtigten Fahrstreifenwechsel des Fahrzeugs 40 ausgeht. Alternativ oder zusätzlich kann wie ebenso erläutert ein Lenkwinkel, insbesondere eine Stellung von Rädern 41 des Fahrzeugs 40 und/oder eine Stellung des Lenkrades des Fahrzeugs 40, welche beispielsweise mittels einer Lenkwinkelsensorik erfasst werden können, ausgewertet werden. Hier kann insbesondere eine rasche Änderung des Lenkwinkels, d.h. eine Änderungsrate über einem vorgegebenen Schwellenwert, als Information über eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs zum benachbarten Fahrstreifen hin verwendet werden. Dabei kann auch die Trajektorie eines weiteren Fahrzeugs berücksichtigt und/oder mittels Trajektorienprä- diktion vorhergesagt werden und ein Fahrstreifenwechsel nur dann angenommen werden, wenn eine laterale Kollision in kurzer Zeit vorhergesagt wird, und nur in diesem Fall eine Warnung der zweiten Stufe ausgegeben werden, wie bereits unter den Bedingungen für eine Warnung der ersten Stufe obenstehend erläutert. Neben Signalen einer Lenkwinkelsensorik können zusätzlich oder alternativ Signale einer Radeinschlagsensorik, einer Raddrehzahlsensorik, einer Gier- ratensensorik, einer Beschleunigungssensorik oder einer anderen geeigneten Sensorik des Fahrzeugs 40 ausgewertet werden.
Die Auswertung des Lenkwinkels weist dabei den Vorteil auf, dass sie auch ohne Fahrbahnmarkierungen funktioniert, wobei tendenziell hier erst eine spätere Warnung erfolgt als bei einer Kameraauswertung. Als Kamera kann hier eine bereits vorhandene Kamera des Fahrzeugs verwendet werden.
Fig. 5 veranschaulicht eine Überwachung von Fahrstreifen neben einem ausgerüsteten Fahr- zeug und ein Verzichten auf ein Beaufschlagen einer Lenkung des Fahrzeugs mit einem Gegenmoment bei Detektion einer möglichen Kollision.
In Fig. 5 befindet sich ein mit einer Vorrichtung 51 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, beispielsweise der Vorrichtung der Fig. 2, ausgerüstetes Fahrzeug 50 auf einem Fahr- streifen 59, wobei die Fahrbahn des weiteren einen benachbarten Fahrstreifen 58 aufweist, auf welchem sich ein Fahrzeug 56 befindet, mit welchem beispielsweise bei einem Fahrstreifenwechsel des Fahrzeugs 50, in diesem Fall ein Lastkraftwagen, potentiell eine Kollision stattfinden würde. Zum Erfassen von Fahrzeugen wie dem Fahrzeug 56 verfügt das Fahrzeug 50 über entsprechende Sensoren wie Radarsensoren oder Kameras. Erfassungsbereiche dieser Sensoren sind in Fig. 5 mit 52-55 gekennzeichnet, wobei die Bereiche 53 und 54 von dem Fahrzeug nach hinten gerichtet sind, während die Bereiche 52 und 55 einen Bereich neben dem Fahrzeug 50, insbesondere einen toten Winkel, überstreichen. Die Verteilung der Bereiche 52-55 in Fig. 5 stellt dabei lediglich ein Beispiel dar, und je nach Art der verwendeten Sensoren und gewünschte Ablenkung können auch mehr Bereich oder weniger Bereiche, welche auch anders geformt sein können als dargestellt, verwendet werden. Das Fahrzeug 56 befindet sich bei dem Beispiel der Fig. 5 in dem Bereich 54, was - gegebenenfalls bei entsprechender Geschwindigkeit des Fahrzeugs 56 - eine Warnung der ersten Stufe auslösen würde. Zudem würde bei Detektion einer tatsächlichen Fahrzeugbewegung zu dem Fahrstreifen 58 hin dann eine Warnung der zweiten Stufe ausgelöst.
Bei der Darstellung der Fig. 5 befindet sich unmittelbar vor dem Fahrzeug 50 ein weiteres Fahrzeug 57, welches z.B. gerade stark gebremst hat oder stehengeblieben ist. Daher sollte der Fahrer des Fahrzeugs 50 ein Ausweichmanöver einleiten, um dem Fahrzeug 57 auszuweichen. Wie bereits erläutert wird bei einem Ausführungsbeispiel, welches für eine Warnung der Stufe 2 ein Gegenmoment auf einer Lenkung des Fahrzeugs 50 verwendet, auf das Beaufschlagen der Lenkung mit diesem Gegenmoment verzichtet, wenn eine drohende Kollision mit einem vor dem ausgerüsteten Fahrzeug 50 befindlichen Fahrzeug, in dem dargestellten Beispiel dem Fahrzeug 57, erkannt wird, um somit Ausweichmanöver nicht zu behindern.
Zu bemerken ist, dass das Detektieren des weiteren Fahrzeugs 56 auf dem dem Fahrzeug 50 benachbarten Fahrstreifen nicht auf einen unmittelbar benachbarten Fahrstreifen wie dargestellt beschränkt ist, sondern auch weitere Fahrstreifen in Betracht gezogen werden (z.B. ein übernächster Fahrstreifen, um z.B. Situationen abzudecken, in welchen ein Fahrzeug von einem linken Fahrstreifen auf einen mittleren Fahrstreifen und ein anderes Fahrzeug von einem rechten Fahrstreifen auf den mittleren Fahrstreifen wechselt). Derartige weitere Fahrstreifen sind ebenfalls benachbarte Fahrstreifen im Sinne dieser Anmeldung.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Kollisionswarnung bei Fahrstreifenwechseln für ein Fahrzeug (40; 50), umfassend:
Detektieren eines weiteren Fahrzeugs (56) auf einem dem Fahrzeug (50) benachbarten Fahrstreifen (46; 58),
Ausgeben einer Warnung einer ersten Warnstufe in Abhängigkeit von dem Detektieren des weiteren Fahrzeugs (56),
Detektieren einer eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs (40; 50) zu dem benachbarten Fahrstreifen (46; 58) hin anzeigenden Information, und
Ausgeben einer Warnung einer zweiten Warnstufe in Abhängigkeit von dem Detektieren des weiteren Fahrzeugs (56) und dem Detektieren der eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs (40, 50) zu dem benachbarten Fahrstreifen hin zeigenden Information.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgeben der Warnung der ersten Warnstufe nur eine optische Warnung umfasst, und
dass das Ausgeben der Warnung der zweiten Warnstufe eine akustische und/oder haptische Warnung umfasst.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -2, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren der eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs (40, 50) zu dem benachbarten Fahrstreifen hin zeigenden Information ein Auswerten eines Signals einer Lenkwinkelsensorik, einer Ra- deinschlagsensorik, einer Raddrehzahlsensorik, einer Gierratensensorik, einer Beschleuni- gungssensorik, einer weiteren Sensorik des Fahrzeugs und/oder einer Trajektorienprädiktion, umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -3, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren der eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs (40, 50) zu dem benachbarten Fahrstreifen hin zeigenden Information ein Auswerten eines Kamerabilds einer Fahrbahn, auf welcher sich das Fahrzeugs (40; 50) befindet, umfasst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -4, wobei die Warnung der ersten Warnstufe und/oder die Warnung der zweiten Warnstufe in Abhängigkeit von einer Relativgeschwindigkeit des weiteren Fahrzeugs (56) zu dem Fahrzeug (40; 50) ausgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgeben der Warnung der zweiten Warnstufe ein Beaufschlagen einer Lenkung (25) des Fahrzeugs (40; 50) mit einem einem der Bewegung des Fahrzeugs zu dem benachbarten Fahrstreifen (46; 48) hin entgegengesetzten Gegenmoment umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung (25) nicht mit dem Gegenmoment beaufschlagt wird, wenn eine ein Ausweichmanöver des Fahrzeugs (40; 50) erfordernde Kollisionssituation erfasst wird.
8. Vorrichtung zur Kollisionswarnung bei Fahrstreifenwechsel für ein Fahrzeug (40; 50), umfassend:
Detektormittel (20-23) zum Detektieren eines weiteren Fahrzeugs (56) auf einem zu dem Fahrzeug (40; 50) benachbarten Fahrstreifen (46; 48) und zum Detektieren einer eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs (40; 50) zu dem benachbarten Fahrstreifen (46; 48) hin anzeigenden Information,
Warnmittel (26) zur Ausgabe einer Warnung einer ersten Warnstufe oder einer Warnung einer zweiten Warnstufe, und
Steuermittel (24), welche eingerichtet sind, die Warnmittel in Abhängigkeit von einer Detektion eines weiteren Fahrzeugs (56) durch die Detektormittel (20-23) zur Ausgabe der Warnung des ersten Warnpegels anzusteuern und die Warnmittel (26) in Abhängigkeit von der Detektion des weiteren Fahrzeugs und einer Detektion der eine tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs (40, 50) zu dem benachbarten Fahrstreifen hin zeigenden Information durch die Detektormittel (20- 23) zur Ausgabe der Warnung der zweiten Warnstufe anzusteuern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 -7 ausgestaltet ist.
10. Fahrzeug (40; 50) mit einer Vorrichtung (44; 51 ) nach Anspruch 8 oder 9.
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