WO2016074819A1 - Verfahren zum betreiben eines fahrerassistenzsystems und fahrerassistenzsystem - Google Patents

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WO2016074819A1
WO2016074819A1 PCT/EP2015/070677 EP2015070677W WO2016074819A1 WO 2016074819 A1 WO2016074819 A1 WO 2016074819A1 EP 2015070677 W EP2015070677 W EP 2015070677W WO 2016074819 A1 WO2016074819 A1 WO 2016074819A1
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motor vehicle
split
driver assistance
assistance system
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PCT/EP2015/070677
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Holger Mielenz
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18163—Lane change; Overtaking manoeuvres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145—Cornering
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/05—Type of road, e.g. motorways, local streets, paved or unpaved roads

Definitions

  • Fa h rass is n zs vste m
  • the invention relates to a method for operating a driver assistance system for the transverse guidance of a motor vehicle in a lane change at a
  • Lane split and a driver assistance system Lane split and a driver assistance system.
  • driver assistance systems are increasingly being used, which can assist the driver in guiding the vehicle or also perform driving maneuvers fully automatically.
  • One function of these systems is the
  • Lane Changing Support In this case, the position of the vehicle relative to a determined target lane is detected and compared with a desired value. The output signal is then in an actuating signal for an actuator, which engages in the lateral guidance system of the vehicle, either to assist the driver by an additional steering torque or to perform a fully autonomous lateral guidance, which requires no intervention by the driver.
  • DE 43 13 568 Cl for example, a method for assisting the driver of a vehicle in a lane change is described in which vehicles are detected on the adjacent target lane and their speeds and their distances to the vehicle and safety distances are determined and based on the decision whether there is a gap suitable for a lane change.
  • a lane change assistant which provides the driver with assistance in the transverse guidance available.
  • a lateral position trajectory is determined as a function of position and lane information and an intervention in the vehicle transverse guidance according to the determined
  • the invention provides a method for operating a
  • a method for operating a driver assistance system for the transverse guidance of a motor vehicle in the case of a lane change from an instantaneous lane to a destination lane in the case of lane splitting which has the following method steps:
  • a driver assistance system for the transverse guidance of a motor vehicle during a lane change from an instantaneous lane to a destination lane in the case of lane splitting, with one
  • Lane split detection device which is formed, the Lane split of the instantaneous lane on which the motor vehicle is located; with a vehicle position determination device, which is designed to determine the position of the motor vehicle with respect to the detected lane split; and with a Trajektorie- determining device, which is formed, a trajectory for the lane change of the motor vehicle from the instantaneous lane to the target lane to such
  • Target lane is performed at a predetermined time after the lane split.
  • the idea underlying the present invention is to determine the trajectory for a lane change such that the desired target lane of a subsequent motor vehicle can not previously be reached, and thus possibly to a risk of collision in the event of a lane change of their own
  • the method according to the invention and the driver assistance system according to the invention make it possible to reduce the risk of collision of a vehicle with a vehicle
  • the inventive method determines in the case of a desired
  • Lane split is performed. This makes it possible for subsequent traffic to reach the desired target lane beforehand and to become a risk of collision in the event of a lane change of the own motor vehicle.
  • the predetermined time is the earliest possible time for a lane change from the instantaneous lane to the destination lane after the lane split. This embodiment ensures that no other motor vehicle can reach the target lane in front of its own motor vehicle. Also be through this
  • Embodiment possible Einfädelprobleme to achieve the Zielfahrspur avoided because the target lane is reached early.
  • the trajectory is under
  • a predetermined maximum lateral acceleration of the motor vehicle determined. For example, it may be determined by the driver of the motor vehicle that the maximum lateral acceleration of the motor vehicle during lane change from the instantaneous lane to the target lane should not exceed 3 m / s 2 .
  • the predefinable value for the lateral acceleration can be infinitely freely selectable.
  • Transverse acceleration have a value range of 0.5 m / s 2 to 20 m / s 2 .
  • the comfort of the vehicle occupants or the driving style of the vehicle can be adapted to the individual needs of the driver.
  • the trajectory is under
  • the driver can specify that the maximum distance to the lane boundary, which is usually the lateral lane boundary, at which the lane splitting takes place, should be a maximum of 30 cm.
  • the lane change trajectory is then determined so that the distance of the vehicle to the lane boundary does not exceed 30 cm.
  • the predetermined value for the maximum distance to the lane boundary can be freely selectable. It is also possible that the trajectory is determined according to the lane boundary. This means in this context that the trajectory is determined substantially parallel to the lane boundary.
  • the maximum distance to the lane boundary can be specified. For example, the driver can specify that a trajectory should be determined parallel to the lane boundary, wherein the distance to the lane boundary should be 30 cm.
  • the trajectory is under
  • lane topology determined. For example, with multiple lane splits, it may be advantageous to perform the lane change at a later time. In this way, the lane change can be made even more pleasant because less
  • Lane changes are necessary to reach the destination lane.
  • the lane split detection device has at least one sensor which is designed to detect lane markings.
  • the lane split detection device has at least one sensor which is designed to detect lane markings.
  • Lane split detecting means comprises an ultrasonic sensor, a radar, a lidar and / or a camera which are formed
  • Lane split detection means may also rely on sensors already installed in the vehicle to detect lane splitting.
  • the lane split detection device and / or the vehicle position determination device are coupled to a navigation system.
  • the navigation system preferably comprises a highly accurate map of the lanes to be traveled, in
  • the navigation system preferably comprises a high-precision position determination system, with which it is possible to determine the position of the vehicle in the map of the navigation system.
  • the erfindungsgenmäße Driver assistance system can do this with the navigation system
  • Driver assistance system as a semi-automatic or fully automatic
  • driver assistance system can assist the driver
  • Only support lane changes for example, by acoustic, optical and / or haptic signals that support the driver in pursuit of the particular trajectory.
  • Fig. 1 is a schematic flow diagram, which is a method for
  • Fig. 2 is a schematic block diagram, which is a
  • 3 is a schematic plan view of a traffic situation
  • 4 is a schematic plan view of another traffic situation
  • Fig. 5 is a schematic plan view of another traffic situation.
  • Fig. 1 shows a schematic flow diagram, which is a method for
  • Motor vehicle 3 in a lane change at a lane split 40 represents.
  • a first method step Sl the lane split 40 of the
  • step S2 the position of the motor vehicle 3 with respect to the roadway split 40 is determined.
  • Method step S3 becomes a trajectory 7 for the lane change of
  • Lane split 40 is performed.
  • the driver assistance system 1 is operated such that the
  • Lane change according to the specific trajectory 7 is performed. Further method steps may follow and / or be interposed.
  • Fig. 2 shows a schematic block diagram, which is a
  • Driver assistance system 1 for the transverse guidance of a motor vehicle 3 in a lane change from a moment lane 10 on a target lane 11 at a lane split 40 according to one embodiment represents.
  • the driver assistance system 1 has a lane split detection device 4, which is designed to detect the lane split 40 of the instantaneous lane 10 on which the motor vehicle 3 is located.
  • the driver assistance system 1 comprises a vehicle position determination device 5, which is designed to determine the position of the motor vehicle 3 with respect to the detected lane split 40.
  • this includes Driver assistance system 1, a trajectory determination device 6, which is designed to determine a trajectory 7 for the lane change of the motor vehicle 3 from the instant lane 10 to the target lane 11 such that the lane change from the instant lane 10 to the target lane 11 at a predetermined time after the lane split 40
  • a road 12 is shown, on which a motor vehicle 3 is located.
  • the motor vehicle 3 is located on the lane 10, which represents the instantaneous lane 10.
  • the motor vehicle 3 must, in principle, follow the trajectory 20 in order to reach the target 100.
  • the lane change along the trajectory 20, however, carries a certain risk potential, since a driver could overlook a vehicle in a lane change from the instantaneous lane 10 on the target lane 11, which has already changed at the lane split 40 on the target lane 11, and in the blind spot of the
  • the motor vehicle 3 is to avoid such situation with an inventive
  • the lane split 40 of the instantaneous lane 10, on which the motor vehicle 3 is located, is detected by means of the lane split detection device 4.
  • Vehicle position determining means 5 determines the position of the motor vehicle 3 with respect to the roadway splitting 40.
  • the trajectory determining means 6 determines based on the detected
  • Lane splitting 40 and the specific position of the motor vehicle with respect to the lane splitting 40 a trajectory 7 for the
  • Lane change of the motor vehicle 3 from the instantaneous lane 10 to the target lane 11 such that the lane change from the instant lane 10 to the target lane 11 at a predetermined time after the
  • Lane split 40 is performed.
  • Lane change determined such that the lane change takes place earliest possible after the lane split 40. This means that the motor vehicle 3 directly upon reaching the lane split 40 on the target lane 10th replaced. In this way, no other motor vehicle, which is z. B. is also on the instantaneous lane 10, in front of the own motor vehicle 3 on the target lane 11 change. In this way, the risk of collision in lane changes of motor vehicles can be reduced.
  • Driver assistance system 1 is designed to guide the motor vehicle 3 according to the specific trajectory 7 from the momentary lane 10 to the target lane 11, or to assist the driver by optical, acoustic and / or haptic signals in tracking the trajectory and / or actively support ,
  • the motor vehicle 3 has a driver assistance system 1 according to the invention.
  • the lane 10 splits the first time at the lane split 401, and the second time at the
  • Detection device 4 the lane splitting 401 and 402 are detected.
  • the vehicle position determination device 5 determines the position of the motor vehicle 3 relative to the roadway split 401 and relative to the lane split 402.
  • the trajectory determination device 6 determines based on the detected lane splits 401 and 402, and the determined position of the motor vehicle with respect to the lane splits 401 and 402, a trajectory 7 for the lane change of the motor vehicle 3 from the instantaneous lane 10 on the target lane 11 such that the
  • Lane change so determined that the lane change earliest possible after the lane split 401 and earliest possible after
  • Lane splitting 402 takes place. In this way, no one else can
  • Motor vehicle which z. B. also on the instantaneous lane 10, in front of the motor vehicle 3 on the target lane 11 change.
  • Fig. 5 shows a schematic plan view of another traffic situation.
  • the motor vehicle 3 includes a driver assistance system 1 according to the invention.
  • the lane split detection device 4 is the lane split detection device 4
  • lane split detection device 4 comprises, for example, an ultrasound sensor, a camera and / or a lidar, and / or is coupled to a navigation system.
  • the vehicle position determination device 5 determines the position of the motor vehicle 3 relative to the roadway split 40.
  • the trajectory determination device 6 determines a trajectory 7 for the vehicle based on the detected lane split 40 and the specific position of the motor vehicle 3 with respect to the lane split 40
  • Lane change of the motor vehicle 3 from the instantaneous lane 10 to the target lane 11 such that the lane change from the instant lane 10 to the target lane 11 at a predetermined time after the
  • Lane split 40 is performed.
  • Lane limit 30 should be 10cm, 20cm, 30cm, or 40cm. In this way, no other motor vehicle, for. As well as motorcycles, which is also on the instantaneous lane 10, in front of the motor vehicle 3 on the
  • Target lane 11 located motor vehicle increases.
  • the trajectory 7 for the lane change is determined taking into account a predetermined maximum lateral acceleration of the motor vehicle 3. To the maximum
  • the speed of the vehicle 3 is adapted to the running parallel to the road boundary trajectory 7.

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Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems (1) zur Querführung eines Kraftfahrzeuges (3) bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur (10) auf eine Zielfahrspur (11) bei einer Fahrspuraufspaltung (40). Des Weiteren schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem (1) zur Querführung eines Kraftfahrzeuges (3) bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur (10) auf eine Zielfahrspur (11) bei einer Fahrspuraufspaltung (40). Das Fahrerassistenzsystem umfasst eine Trajektorie-Bestimmungs-Einrichtung (6), welche ausgebildet ist, eine Trajektorie (7) für den Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeuges (3) von der Momentanfahrspur (10) auf die Zielfahrspur (11) derart zu bestimmen, dass der Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur (10) auf die Zielfahrspur (11) an einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung (40) durchgeführt wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsvstems und
Fa h re rass iste n zs vste m
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems zur Querführung eines Kraftfahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel bei einer
Fahrspuraufspaltung und ein Fahrerassistenzsystem.
Stand der Technik
In modernen Kraftfahrzeugen werden zunehmend Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, die den Fahrer bei der Fahrzeugführung unterstützen oder Fahrmanöver auch vollautomatisch durchführen können. Eine Funktion dieser Systeme ist die
Spurwechselunterstützung. Dabei wird die Position des Fahrzeugs relativ zu einer ermittelten Zielfahrspur erfasst und mit einem Sollwert verglichen. Das Ausgangssignal besteht dann in einem Stellsignal für einen Aktor, der in das Querführungssystem des Fahrzeugs eingreift, sei es um den Fahrer durch ein zusätzliches Lenkdrehmoment zu unterstützen oder um eine völlig autonome Querführung durchzuführen, die keinen Eingriff des Fahrers mehr erfordert.
In der DE 43 13 568 Cl ist beispielsweise ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel beschrieben, bei dem Fahrzeuge auf der benachbarten Zielfahrspur detektiert werden und deren Geschwindigkeiten und deren Abstände zum eigenen Fahrzeug sowie Sicherheitsabstände ermittelt werden und der Entscheidung zugrunde gelegt werden, ob eine für einen Spurwechsel geeignete Lücke vorhanden ist.
In der DE 100 12 737 B4 ist ein Spurwechselassistent beschrieben, der dem Fahrer eine Unterstützung bei der Querführung zur Verfügung stellt. Dazu wird in Abhängigkeit von Positions- und Fahrspurinformationen eine Lateral positionstrajektorie bestimmt und ein Eingriff in die Fahrzeugquerführung gemäß der ermittelten
Lateralpositionstrajektorie durchgeführt. Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft eine Verfahren zum Betreiben eines
Fahrerassistenzsystems zur Querführung eines Kraftfahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel bei einer Fahrspuraufspaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrerassistenzsystem zur Querführung eines
Kraftfahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel bei einer Fahrspuraufspaltung mit den Merkmalen des Anspruch 7.
Demgemäß ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems zur Querführung eines Kraftfahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur auf eine Zielfahrspur bei einer Fahrspuraufspaltung vorgeseh welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
(51) Erfassen der Fahrspuraufspaltung der Momentanfahrspur, auf
welcher sich das Kraftfahrzeug befindet;
(52) Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges bezüglich der
Fahrbahnaufspaltung;
(53) Bestimmen einer Trajektorie für den Fahrspurwechsel des
Kraftfahrzeuges von der Momentanfahrspur auf die
Zielfahrspur derart, dass der Fahrspurwechsel von der
Momentanfahrspur auf die Zielfahrspur zu einem
vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung
durchgeführt wird;
(54) Betreiben des Fahrerassistenzsystems derart, dass der
Fahrspurwechsel gemäß der bestimmten Trajektorie
durchgeführt wird.
Ferner wird ein Fahrerassistenzsystem zur Querführung eines Kraftfahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur auf eine Zielfahrspur bei einer Fahrspuraufspaltung zur Verfügung gestellt, mit einer
Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung, welche ausgebildet ist, die Fahrspuraufspaltung der Momentanfahrspur, auf welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, zu erfassen; mit einer Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung, welche ausgebildet ist, die Position des Kraftfahrzeuges bezüglich der erfassten Fahrspuraufspaltung zu bestimmen; und mit einer Trajektorie- Bestimmungs- Einrichtung, welche ausgebildet ist, eine Trajektorie für den Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeuges von der Momentanfahrspur auf die Zielfahrspur derart zu
bestimmen, dass der Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur auf die
Zielfahrspur an einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung durchgeführt wird.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Vorteile der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die Trajektorie für eine Fahrspurwechsel derart zu bestimmen, dass die gewünschte Zielfahrspur von einem nachfolgenden Kraftfahrzeug nicht zuvor erreicht werden kann, und so eventuell zu einem Kollisionsrisiko im Falle eines Fahrspurwechsels des eigenen
Kraftfahrzeuges wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ermöglichen eine Reduzierung der Kollisionsgefahr eines Fahrzeugs mit einem
Fahrerassistenzsystem mit Querführungsassistenz bei der Durchführung eines
Fahrspurwechsels an Fahrspuraufspaltungen, insbesondere in innerstädtischen Verkehrskreuzungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt im Falle eines gewünschten
Fahrspurwechsels oder eines Abbiegevorgangs, wenn z.B. das Fahrerassistenzsystem einen vorab bestimmten Weg zur Erreichung eines Fahrtziels folgt, in derartigen Situationen die Trajektorie für den Fahrspurwechsel derart, dass der Fahrspurwechsel an einem vorherbestimmten Zeitpunkt, z. B. unmittelbar bei Erreichen der
Fahrspuraufspaltung, durchgeführt wird. Damit wird es eventuell nachfolgendem Verkehr unmöglich gemacht, die gewünschte Zielfahrspur zuvor zu erreichen und zu einem Kollisionsrisiko im Falle eines Fahrspurwechsels des eigenen Kraftfahrzeuges zu werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der vorherbestimmte Zeitpunkt der frühestmögliche Zeitpunkt für einen Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur auf die Zielfahrspur nach der Fahrspuraufspaltung. Durch diese Ausführungsform wird sichergestellt, dass kein anderes Kraftfahrzeug die Zielfahrspur vor dem eigenen Kraftfahrzeug erreichen kann. Auch werden durch diese
Ausführungsform eventuelle Einfädelprobleme zur Erreichung der Zielfahrspur vermieden, da frühzeitig die Zielfahrspur erreicht wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird die Trajektorie unter
Berücksichtigung einer vorhergebestimmten maximalen Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges bestimmt. Beispielsweise kann vom Fahrer des Kraftfahrzeuges bestimmt werden, dass die maximale Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges beim Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur auf die Zielfahrspur 3 m/s2 nicht übersteigen soll. Die Trajektorie für den Fahrspurwechsel des
Kraftfahrzeuges von der Momentanfahrspur auf die Zielfahrspur wird dann derart bestimmt, dass die Querbeschleunigung des Fahrzeuges beim Fahrspurwechsel 3 m/s2 nicht übersteigt. Der vorgebbare Wert für die Querbeschleunigung kann stufenlos frei wählbar sein. Beispielsweise kann der vorgebbare für die
Querbeschleunigung einen Wertebereich von 0,5 m/s2 bis 20 m/s2 aufweisen.
Auf diese Wiese kann der Komfort der Fahrzeuginsassen oder die Fahrweise des Fahrzeuges an die individuellen Bedürfnisse des Fahrers angepasst werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Trajektorie unter
Berücksichtigung eines vorherbestimmten maximal Abstands des Kraftfahrzeugs zur Fahrspurbegrenzung bestimmt. Beispielsweise kann der Fahrer vorgeben, dass der maximal Abstand zu Fahrspurbegrenzung, welche üblicherweise die seitliche Fahrspurbegrenzung ist, an der die Fahrspuraufspaltung erfolgt, maximal 30 cm betragen soll. Die Trajektorie für den Fahrspurwechsel wird dann derart bestimmt, dass der Abstand des Fahrzeuges zur Fahrspurbegrenzung 30 cm nicht übersteigt. Auch der vorgebbare Wert für den maximalen Abstand zur Fahrspurbegrenzung kann stufenlos frei wählbar sein. Ebenfalls möglich ist es, dass die Trajektorie gemäß der Fahrspurbegrenzung bestimmt wird. Dies bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Trajektorie im Wesentlichen parallel zur Fahrspurbegrenzung bestimmt wird. Auch für diese Art der Trajektorie-Bestimmung kann der maximale Abstand zur Fahrspurbegrenzung vorgegeben werden. Beispielsweise kann der Fahrer vorgeben, dass eine Trajektorie parallel zur Fahrspurbegrenzung bestimmt werden soll, wobei der Abstand zur Fahrspurbegrenzung 30 cm betragen soll.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Trajektorie unter
Berücksichtigung der nachfolgenden Fahrspurtopologie bestimmt. Beispielsweise kann es bei mehrfachen Fahrspuraufspaltungen vorteilhaft sein, erst zu einem späteren Zeitpunkt den Fahrspurwechsel durchzuführen. Auf diese Weise kann der Fahrspurwechsel noch angenehmer gestaltet werden, da weniger
Fahrspurwechsel notwendig sind, um die Zielfahrspur zu erreichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung zumindest einen Sensor auf, welcher ausgebildet ist, Fahrspurmarkierungen zu erkennen. Beispielsweise umfasst die
Fahrspuraufspaltung-Erfassungseinrichtung einen Ultraschallsensor, ein Radar, ein Lidar und/oder eine Kamera auf, welche ausgebildet ist sind, eine
Fahrbahnmarkierung und somit eine Fahrspuraufspaltung zu erfassen. Die
Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung kann auch auf bereits im Fahrzeug installierte Sensoren zurückgreifen, um eine Fahrspuraufspaltung zu erfassen.
Auf diese Weise können Kosten gespart werden, da für das erfindungsgemäße Verfahren und für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem keine
zusätzlichen Sensoren installiert werden müssen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung und/oder die Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung mit einem Navigationssystem gekoppelt. Das Navigationssystem umfasst vorzugsweise eine hochgenaue Karte der zu befahrenden Fahrspuren, in
welchen die Fahrspuraufspaltungen kenntlich gemacht sind. Überdies umfasst das Navigationssystem vorzugsweise ein hochgenaues Positions- Bestimmungssystem, mit welchem es möglich ist, die Position des Fahrzeuges in der Karte des Navigationssystems zu bestimmen. Das erfindungsgenmäße Fahrerassistenzsystem kann auf diese Weise mit dem Navigationssystem
zusammenwirken, und die Fahrspuraufspaltung erfassen und die Position des Kraftfahrzeuges bezüglich der Fahrspuraufspaltung bestimmen. Auch auf diese Weise können Kosten gespart werden, da bereits vorhandene Systeme für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem verwendet werden können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das
Fahrerassistenzsystem als ein halbautomatisches oder vollautomatisches
Fahrerassistenzsystem ausgebildet. Beispielsweise kann das
Fahrerassistenzsystem den Fahrspurwechsel gemäß der bestimmten Trajektorie mittels Querführungs- und/oder Längsführungsaktoren vollautomatisch
durchführen oder das Fahrerassistenzsystem kann den Fahrer beim
Fahrspurwechsel lediglich unterstützen, beispielsweise durch akustische, optische und/oder haptische Signale, welche den Fahrer beim Verfolgen der bestimmten Trajektorie unterstützen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum
Betreiben eines Fahrerassistenzsystems zur Querführung eines Kraftfahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel bei einer Fahrspuraufspaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm, welches ein
Fahrerassistenzsystem zur Querführung eines
Kraftfahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel bei einer
Fahrspuraufspaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht einer Verkehrssituation; Fig. 4 eine schematische Draufsicht einer weiteren Verkehrssituation; und
Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer weiteren Verkehrssituation.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsg
Elemente.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum
Betreiben eines Fahrerassistenzsystems 1 zur Querführung eines
Kraftfahrzeuges 3 bei einem Fahrspurwechsel bei einer Fahrspuraufspaltung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In einem ersten Verfahrensschritt Sl wird die Fahrspuraufspaltung 40 der
Momentanfahrspur 10, auf welcher sich das Kraftfahrzeug 3 befindet, erfasst. In einem weiteren Verfahrensschritt S2 wird die Position des Kraftfahrzeuges 3 bezüglich der Fahrbahnaufspaltung 40 bestimmt. In einem weiteren
Verfahrensschritt S3 wird eine Trajektorie 7 für den Fahrspurwechsel des
Kraftfahrzeuges 3 von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 derart bestimmt, dass der Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der
Fahrspuraufspaltung 40 durchgeführt wird. In einem weiteren Verfahrensschritt S4 wird das Fahrerassistenzsystem 1 derart betrieben, dass der
Fahrspurwechsel gemäß der bestimmten Trajektorie 7 durchgeführt wird. Weitere Verfahrensschritte können sich anschließen und/oder zwischengeschaltet sein.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, welches ein
Fahrerassistenzsystem 1 zur Querführung eines Kraftfahrzeuges 3 bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur 10 auf eine Zielfahrspur 11 bei einer Fahrspuraufspaltung 40 gemäß einer Ausführungsform darstellt. Das Fahrerassistenzsystem 1 weist eine Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung 4 auf, welche ausgebildet ist, die Fahrspuraufspaltung 40 der Momentanfahrspur 10, auf welcher sich das Kraftfahrzeug 3 befindet, zu erfassen. Ferner umfasst das Fahrerassistenzsystem 1 eine Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung 5, welche ausgebildet ist, die Position des Kraftfahrzeuges 3 bezüglich der erfassten Fahrspuraufspaltung 40 zu bestimmen. Des Weiteren beinhaltet das Fahrerassistenzsystem 1 eine Trajektorie-Bestimmungs-Einrichtung 6, welche ausgebildet ist, eine Trajektorie 7 für den Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeuges 3 von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 derart zu bestimmen, dass der Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 an einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung 40
durchgeführt wird. Weitere Einrichtungen, wie z. B. eine Kamera und/oder ein Navigationssystem, können mit dem Fahrerassistenzsystem 1 gekoppelt sein.
In Fig. 3 ist eine Straße 12 dargestellt, auf welcher sich ein Kraftfahrzeug 3 befindet. Das Kraftfahrzeug 3 befindet sich auf der Fahrspur 10, welches die Momentanfahrspur 10 darstellt. Das Kraftfahrzeug 3 muss zur Erreichung des Ziels 100 prinzipiell der Trajektorie 20 folgen. Der Fahrspurwechsel entlang der Trajektorie 20 birgt jedoch ein gewisses Gefahrenpotential, da ein Fahrer bei einem Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 ein Fahrzeug übersehen könnte, welches schon bei der Fahrspuraufspaltung 40 auf die Zielfahrspur 11 gewechselt ist, und sich im toten Winkel des
Fahrzeugführers des Kraftfahrzeugs 3 befindet. Das Kraftfahrzeug 3 ist zur Vermeidung solcher Situation mit einem erfindungsgemäßen
Fahrerassistenzsystem 1 versehen. Mittels der Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung 4 wird die Fahrspuraufspaltung 40 der Momentanfahrspur 10, auf welcher sich das Kraftfahrzeug 3 befindet, erfasst. Die
Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung 5 bestimmt dann die Position des Kraftfahrzeuges 3 bezüglich der Fahrbahnaufspaltung 40. Die Trajektorie- Bestimmungs- Einrichtung 6 bestimmt auf Basis der erfassten
Fahrspuraufspaltung 40 und der bestimmten Position des Kraftfahrzeuges bezüglich der Fahrspuraufspaltung 40 eine Trajektorie 7 für den
Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeuges 3 von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 derart, dass der Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der
Fahrspuraufspaltung 40 durchgeführt wird.
In der dargestellten Verkehrssituation wird die Trajektorie7 für den
Fahrspurwechsel derart bestimmt, dass der Fahrspurwechsel frühestmöglich nach der Fahrspuraufspaltung 40 erfolgt. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug 3 direkt beim Erreichen der Fahrspuraufspaltung 40 auf die Zielfahrspur 10 wechselt. Auf diese Weise kann kein anders Kraftfahrzeug, welches sich z. B. auch auf der Momentanfahrspur 10 befindet, vor dem eigenen Kraftfahrzeug 3 auf die Zielfahrspur 11 wechseln. Auf diese Weise kann die Kollisionsgefahr bei Fahrspurwechseln von Kraftfahrtzeugen vermindert werden. Das
Fahrerassistenzsystem 1 ist dazu ausgebildet, das Kraftfahrzeug 3 gemäß der bestimmten Trajektorie 7 von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 zu führen, oder dem Fahrer durch optische, akustische und/oder haptische Signale bei der Verfolgung der Trajektorie zu assistieren und/oder aktiv zu unterstützen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Verkehrssituation. Das Kraftfahrzeug 3 weist ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem 1 auf. In der dargestellten Verkehrssituation spaltet sich die Fahrspur 10 das erste Mal an der Fahrspuraufspaltung 401 auf, und das zweite Mal an der
Fahrspuraufspaltung 402 auf. Mittels der Fahrspuraufspaltung-
Erfassungseinrichtung 4 werden die Fahrspuraufspaltung 401 und 402 der erfasst. Die Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung 5 bestimmt dann die Position des Kraftfahrzeuges 3 relativ zu der Fahrbahnaufspaltung 401 und relativ zu der Fahrspuraufspaltung 402. Die Trajektorie-Bestimmungs-Einrichtung 6 bestimmt auf Basis der erfassten Fahrspuraufspaltungen 401 und 402, und der bestimmten Position des Kraftfahrzeuges bezüglich der Fahrspuraufspaltungen 401 und 402 eine Trajektorie 7 für den Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeuges 3 von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 derart, dass der
Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung 401 und zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung 402 durchgeführt wird. In der dargestellten Verkehrssituation wird die Trajektorie 7 für den
Fahrspurwechsel derart bestimmt, dass der Fahrspurwechsel frühestmöglich nach der Fahrspuraufspaltung 401 und frühestmöglich nach der
Fahrspuraufspaltung 402 erfolgt. Auf diese Weise kann kein anders
Kraftfahrzeug, welches sich z. B. auch auf der Momentanfahrspur 10 befindet, vor dem Kraftfahrzeug 3 auf die Zielfahrspur 11 wechseln.
Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Verkehrssituation. Das Kraftfahrzeug 3 beinhaltet ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem 1. Mittels der Fahrspuraufspaltung-Erfassungseinrichtung 4 wird die
Fahrspuraufspaltung 40 der Momentanfahrspur 10, auf welcher sich das
Kraftfahrzeug 3 befindet, ermittelt. Zur Ermittlung der Fahrspuraufspaltung 40 umfasst Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung 4 beispielsweise einen Ultraschallsensor, eine Kamera und/oder ein Lidar, und/oder ist mit einem Navigationssystem gekoppelt. Die Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung 5 bestimmt die Position des Kraftfahrzeuges 3 relativ zu der Fahrbahnaufspaltung 40. Die Trajektorie-Bestimmungs-Einrichtung 6 bestimmt auf Basis der erfassten Fahrspuraufspaltung 40 und der bestimmten Position des Kraftfahrzeuges 3 bezüglich der Fahrspuraufspaltung 40 eine Trajektorie 7 für den
Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeuges 3 von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 derart, dass der Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur 10 auf die Zielfahrspur 11 zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der
Fahrspuraufspaltung 40 durchgeführt wird.
In der dargestellten Verkehrssituation wird die Trajektorie 7 für den
Fahrspurwechsel derart bestimmt, dass die Trajektorie 7 im Wesentlichen parallel zur Fahrspurbegrenzung 30 verläuft. Auch ist es möglich, dass die Trajektorie unter Berücksichtigung eine vorherbestimmten maximalen Abstands 50 zur Fahrspurbegrenzung 30 bestimmten wird. Beispielsweise kann der Fahrer vorgeben, dass der maximale Abstand 50 des Kraftfahrzeuges zur
Fahrspurbegrenzung 30 10cm, 20cm, 30cm, oder 40cm betragen soll. Auf diese Weise kann kein anders Kraftfahrzeug, z. B. auch Motorräder, welches sich auch auf der Momentanfahrspur 10 befindet, vor dem Kraftfahrzeug 3 auf die
Zielfahrspur 11 fahren. Würde ein Fahrzeug der Trajektorie 20 zur Erreichung des Ziels 100 folgen, wäre die Kollisionsgefahr mit einem schon auf der
Zielfahrspur 11 befindlichen Kraftfahrzeug erhöht.
Ferner wird in der dargestellten Ausführungsform die Trajektorie 7 für den Fahrspurwechsel unter Berücksichtigung einer vorhergebestimmten maximalen Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges 3 bestimmt. Um die maximale
Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges nicht zu überschreiten, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeuges 3 an die parallel zur Fahrbahnbegrenzung verlaufenden Trajektorie 7 angepasst.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems (1) zur Querführung eines Kraftfahrzeuges (3) bei einem Fahrspurwechsel von einer
Momentanfahrspur (10) auf eine Zielfahrspur (11) bei einer Fahrspuraufspaltung (40) mit folgenden Verfahrensschritten:
(51) Erfassen der Fahrspuraufspaltung (40) der Momentanfahrspur (10), auf welcher sich das Kraftfahrzeug (3) befindet;
(52) Bestimmen der Position des Kraftfahrzeuges (3) bezüglich der
Fahrbahnaufspaltung (40);
(53) Bestimmen einer Trajektorie (7) für den Fahrspurwechsel des
Kraftfahrzeuges (3) von der Momentanfahrspur (10) auf die
Zielfahrspur (11) derart, dass der Fahrspurwechsel von der
Momentanfahrspur (10) auf die Zielfahrspur (11) zu einem
vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung (40) durchgeführt wird;
(54) Betreiben des Fahrerassistenzsystems (1) derart, dass der
Fahrspurwechsel gemäß der bestimmten Trajektorie (7)
durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der vorherbestimmte Zeitpunkt der frühestmögliche Zeitpunkt für einen Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur (10) auf die Zielfahrspur (11) nach der Fahrspuraufspaltung (40) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Trajektorie (7) unter Berücksichtigung einer vorhergebestimmten maximalen Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges (3) bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trajektorie (7) unter Berücksichtigung eines vorherbestimmten maximal Abstands (50) des Kraftfahrzeugs (3) zur Fahrspurbegrenzung (30) bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen,
wobei die Trajektorie (7) unter Berücksichtigung der nachfolgenden
Fahrspurtopologie bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen,
wobei die Trajektorie (7) parallel zur Fahrspurspurbegrenzung (30) bestimmt wird.
7. Fahrerassistenzsystem (1) zur Querführung eines Kraftfahrzeuges (3) bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanfahrspur (10) auf eine Zielfahrspur (11) bei einer Fahrspuraufspaltung (40) mit: einer Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung (4), welche ausgebildet ist, die Fahrspuraufspaltung (40) der Momentanfahrspur (10), auf welcher sich das Kraftfahrzeug (3) befindet, zu erfassen; einer Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung (5), welche ausgebildet ist, die Position des Kraftfahrzeuges (3) bezüglich der erfassten Fahrspuraufspaltung (40) zu bestimmen; und einer Trajektorie-Bestimmungs-Einrichtung (6), welche ausgebildet ist, eine Trajektorie (7) für den Fahrspurwechsel des Kraftfahrzeuges (3) von der Momentanfahrspur (10) auf die Zielfahrspur (11) derart zu bestimmen, dass der Fahrspurwechsel von der Momentanfahrspur (10) auf die Zielfahrspur (11) an einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach der Fahrspuraufspaltung (40) durchgeführt wird.
8. Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 7,
wobei die Fahrspuraufspaltung- Erfassungseinrichtung (4) zumindest einen Sensor (9) aufweist, welcher ausgebildet ist, Fahrspurmarkierungen zu erkennen.
9. Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 7 oder 8,
wobei die Fahrspuraufspaltung-Erfassungseinrichtung (4) und/oder die
Fahrzeugpositions-Bestimmungseinrichtung (5) mit einem Navigationssystem gekoppelt sind.
10. Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 - 9,
wobei das Fahrerassistenzsystem (1) als ein halbautomatisches oder
vollautomatisches Fahrerassistenzsystem ausgebildet ist.
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