WO2018100164A1 - Spurwechselassistenzsystem mit relativgeschwindigkeitsabhängigem reaktionsbereich - Google Patents

Spurwechselassistenzsystem mit relativgeschwindigkeitsabhängigem reaktionsbereich Download PDF

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WO2018100164A1
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lane change
assistance system
length
lane
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Tom Kasseckert
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B60W2554/804—Relative longitudinal speed

Definitions

  • the invention relates to a lane change assistance system for a motor vehicle for avoiding a collision of the motor vehicle with another vehicle on the neighboring lane during a lane change on the
  • Neighboring lane for example, by issuing a warning or by engaging in the steering. Furthermore, the invention relates to a corresponding method for avoiding a collision in a lane change.
  • Lane change assistance systems serve to prevent a collision with another vehicle on the neighboring lane when changing lanes.
  • the driver is warned of an imminent collision, for example visually by an optical display, in particular in the region of the exterior mirror, acoustically by an acoustic warning signal and / or haptically, in particular by vibration of the steering wheel.
  • the warning output to the driver is often at least implemented in two stages.
  • an informative (generally only subliminal) warning that informs the driver that the neighboring lane is occupied by a foreign vehicle, a lane change is therefore to be avoided.
  • a lane change is therefore to be avoided.
  • it is checked whether another vehicle is in a certain predetermined area on the adjacent lane.
  • this informative warning z For example, a flare signal in the
  • Exterior mirrors activated.
  • there is a mostly suprathreshold so-called acute warning which has a higher attention potential compared to the informative warning and warns the driver of an imminent collision in critical driving situations (for example in the form of a flashing and / or brighter light signal
  • this acute warning is through
  • the assistance system can not only warn the driver, but also steer the vehicle back for example by means of a steering intervention in the direction of the original traffic lane.
  • Exemplary lane change assistance systems are described on the Wikipedia website under "de.wikipedia.org/wiki/Spur grillassistent”.
  • a lane change assist system may be implemented such that a lane change assistance system includes one at least in part on the
  • Neighboring lane lying reaction area monitors, in particular a blind spot area or another after behind the vehicle, and in the presence of the other vehicle in the reaction area a reaction is triggered, for example, a warning to the driver and / or an automatic intervention in the transverse guidance of the motor vehicle.
  • the triggering of a reaction is optionally carried out only if one or more further conditions are fulfilled, for example the actuation of the turn signal and / or an estimated collision time TTC (time to collision) smaller or smaller than a threshold value.
  • TTC time to collision
  • Reaction range is that in lane change situations in which the own vehicle with a significantly higher absolute speed than the vehicle on the neighboring lane just before this vehicle einschert on the neighboring lane, a reaction of the
  • Lane change assistance system is triggered, although the driver the
  • Reaction of the lane change assistance system then possibly not comprehensible. Such situations can occur, for example, in heavy traffic, z. As in scarce insertion maneuvers in or in front of a vehicle column with lower absolute speed than the own motor vehicle.
  • FIG. 1 An exemplary such lane change situation is shown in FIG.
  • the driver of the own vehicle 1 wants to change from the lane 7 to the right in the direction of travel track 8b, which is occupied by several vehicles 2-4.
  • Neighboring lane 8a is provided with the reference numeral 10a, a
  • the own vehicle 1 accelerates and shears in front of the vehicle 2 on the right lane 8b.
  • the own vehicle 1 has a significantly higher absolute speed than the other road users 2-4 on the right lane 8b.
  • Lane change assistance system for example, with an acute warning to the driver or even an intervention in the steering, since the vehicle 3 is located in the reaction area 10b.
  • Claim can form its own and independent of the combination of all features of the independent claim invention, the subject of an independent claim, a
  • a first aspect of the invention relates to a lane change assistance system for a motor vehicle for avoiding a collision of the motor vehicle with another vehicle on the neighboring lane when changing lanes to the neighboring lane.
  • the lane change assistance system is set up using an environment sensor system to establish that the other vehicle is present in a reaction area lying at least partially on the neighboring lane.
  • the reaction area has a certain length of the extension in the longitudinal direction to the rear.
  • the length of the extension in the longitudinal direction to the rear is equivalent to how far the reaction area against the direction of travel extends backwards. This can be defined, for example, by the longitudinal distance from the rear of the vehicle to the rear end of the reaction zone; however, it is also possible to use another front reference point.
  • Lane change assistance system may be sufficient for determining the presence of the other vehicle that the other vehicle is only partially in the respective reaction area.
  • the lane change assist system is arranged to respond to this determination a reaction to avoid collision of the
  • Motor vehicle with the other vehicle trigger for example, an output of a warning to the driver or an intervention in the steering.
  • the lane change assistance system according to the invention is set up to determine the relative speed between the motor vehicle and the other vehicle or a variable characteristic thereof.
  • the lane change assistance system according to the invention is characterized in that it is set up, the length of the extent of the
  • the lane change assistance system according to the invention therefore does not use any length of the extension of the rigid length which is rigid relative to the relative speed
  • Reaction area to the rear but allows an adjustment of the length of the extension of the reaction area to the rear of the
  • a relative speed is defined as positive if the own motor vehicle is faster than the other vehicle on the neighboring lane, ie the own vehicle has a speed advantage. In situations where your own vehicle is sufficiently higher
  • Speed as the vehicle has on the neighboring lane and the relative speed between the vehicles is accordingly high enough, so can be set to a shorter length for the extension of the reaction area to the rear than in a
  • Lane change assistance system be avoided if the other vehicle is not in the shortened reaction area (and it is in the non-shortened reaction area).
  • the lane change assistance system can therefore be set up
  • the lane change assistance system is preferably set up at
  • Relative speeds greater than or greater than a defined threshold each have a respective length of the extension of
  • the threshold value is preferably greater than or equal to 0 m / s, in particular the threshold value corresponds to 0 m / s.
  • the driver assistance system then gives, for example, no warning to the driver in the above-described
  • the length of the shortening can be constant. However, it is advantageous if the length of the shortening is variable and is dependent on the height of the respective relative speed.
  • the shortening is limited by the dimensions of the own vehicle.
  • the length of the shortening may not be greater than the length of the remaining reaction area in the longitudinal direction rear at maximum shortening to the rear or even further than the rear to the rear.
  • Absolute speed of the motor vehicle is greater than or equal to a threshold value (eg 140 km / h). This has the background that at a lower absolute speed, z. In the urban area, one
  • a second aspect of the invention relates to a method for avoiding a collision of a motor vehicle with another vehicle on the vehicle
  • Lane change assistance system according to the first aspect of the invention apply in a corresponding manner for the inventive method according to the second aspect of the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary lane change situation without shortening the length of the warning area
  • Fig. 3 shows an exemplary function concerning the shortening of the length of the length of the warning range as a function of the relative speed.
  • the lane change assistance system accommodates an environment detection
  • the environmental sensor system may, for example, comprise an environmental sensor 2a located on the left-hand side, in particular a radar sensor, and an environmental sensor 2b, in particular a radar sensor, located on the right-hand side of the vehicle.
  • the environment sensor system may include other environment sensors, such as a sensor in the left side mirror and a sensor in the right side mirror.
  • the environment sensor has a viewing area. The detection area of the environment detection corresponds to the entire field of view of
  • the lane change assistance system preferably has rectangular warning areas 10a, 10b, each of which lies at least partially on a side lane 8a, 8b of the lane adjacent to the lane 7.
  • a warning area in the form of a blind spot area 10a and a warning area in the form of a blind spot area 10b are present both on the left secondary lane 8a and on the right secondary lane 8b.
  • the respective warning areas 10a, 10b ranges from a specific one
  • Vehicle longitudinal position (for example, from the B-pillar) to a defined end position behind the rear of the vehicle, for example, from the B-pillar to x meters behind the rear of the vehicle.
  • the warning areas 10a, 10b thus each have a certain length of the extension in the longitudinal direction to the rear, which is defined by the respective end position.
  • the warning areas in the form of blind spot areas 10a, 10b comprise at least part of the area designated as a blind spot.
  • the blind spot is the area not visible to the driver despite rear-view mirrors.
  • the lane change assistance system warns in the presence of another vehicle in a warning area 10a, 10b, in a first warning level, for example by a visual display in the wing mirror and in a second warning level z. B. by a flashing of the display or by vibration of the steering wheel in the case of the turn signal lever operation according to the lane concerned.
  • the lane change assistance system warns when a vehicle is present in an adjacent lane area, if the collision time TTC is less than or equal to a threshold value, for example a threshold in the range of 2 to 8 seconds.
  • Obstacle object formed with certain object attributes can be, for example, the two-dimensional
  • the obstacle object is, for example, on an environment map of
  • the relative speed v re i between the own vehicle 1 and the other vehicle 2 will be defined below, for example
  • Vrei vi - V2. If the speed vi of the own vehicle 1 is higher than the speed V2 of the other vehicle 2, it is the
  • Neighboring lane 8a, 8b reduced to the rear by a certain length Ra or Rb. In this case, however, the extent of the reaction region remains unchanged in the longitudinal direction to the front. In the case of FIG. 2, the foreign vehicle 2 is in the right lane, so that the
  • Warning area 10b is shown in FIG. 2 as a dotted area.
  • the length Ra, Rb could be constant. However, the length Rb, Rb is preferably dependent on the current relative speed v re i of
  • the length Ra or Rb is limited by the dimensions of the own vehicle. 1
  • the length Ra or Rb may preferably be at most so great that the remaining warning length of the warning area 10a, 10b extends at least to the rear of the own vehicle 1.
  • the warning areas 10a, 10b are defined, for example, by six points, wherein in each case 2 points in the longitudinal direction x each have the same position.
  • the two points 1 1 a and 12 a and 1 1 b and 12 b defined the extension of the respective warning area 10 a, 10 b in the longitudinal direction x forward.
  • the two points 13 a and 14 a and 13 b and 14 b are located at the x-position of the rear of the own vehicle.
  • the two points 15a and 16a or 15b and 16b define the extension of the respective warning area 10a, 10b in the longitudinal direction to the rear, ie the rear end of the respective warning area 10a, 10b.
  • the length Lha or Lhb indicates the non-shortened base length of the rear portion of the warning area 10a and 10b, respectively, from the rear of the
  • Vehicle reaches to the rear end of the warning area 10a and 10b without assuming a reduction. It can be provided that the (not shortened) base length Lha or Lhb of the rear part of
  • Vehicle 1 is dependent, and for example with increasing
  • Warning area 10a or 10b is a Warning area.
  • Vrei.max> Vrei.max no values for the factor fa are indicated in FIG. 3, and no shortening takes place in this area, since the output of a warning is in any case preferably deactivated for Vrei.max> Vrei.max.
  • the x-position of the rear points 15a and 16a or 15b and 16b can be calculated. This is particularly easy if the zero point of the x-axis for the x-position is at the x-position of the rear of the vehicle 1.
  • Shortening of the warning range in the form of a blind spot warning range could similarly be attributed to a shortening of the

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Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Spurwechselassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (1) zum Vermeiden einer Kollision des Kraftfahrzeugs (1) mit einem anderen Fahrzeug (2) auf der Nachbarfahrspur (8b) bei einem Spurwechsel auf die Nachbarfahrspur (8b). Das Spurwechselassistenzsystem ist eingerichtet, festzustellen, dass das andere Fahrzeug (2) in einem zumindest teilweise auf der Nachbarfahrspur (8b) liegenden Reaktionsbereich (10b) präsent ist. Der Reaktionsbereich (10b) weist eine gewisse Länge (Lhb) der Erstreckung in longitudinaler Richtung nach hinten auf. Das Spurwechselassistenzsystem ist eingerichtet, in Abhängigkeit dieser Feststellung eine Reaktion zur Vermeidung einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem anderen Fahrzeug auszulösen, beispielsweise eine Ausgabe einer Warnung an den Fahrer oder einen Eingriff in die Lenkung. Das erfindungsgemäße Spurwechselassistenzsystem kennzeichnet sich dadurch, dass dieses eingerichtet ist, die Länge (Lhb) der Erstreckung des Reaktionsbereichs in longitudinaler Richtung nach hinten in Abhängigkeit einer Relativgeschwindigkeit (vrel) zwischen dem Kraftfahrzeug (1) und dem anderen Fahrzeug (2) oder einer hierfür charakteristischen Größe einzustellen.

Description

Spurwechselassistenzsystem mit relativgeschwindigkeitsabhängigem
Reaktionsbereich
Die Erfindung betrifft ein Spurwechselassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zum Vermeiden einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur bei einem Spurwechsel auf die
Nachbarfahrspur, beispielsweise durch Ausgabe einer Warnung oder durch Eingriff in die Lenkung. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Vermeiden einer Kollision bei einem Spurwechsel. Spurwechselassistenzsysteme dienen dazu, beim Spurwechsel eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur zu verhindern. Bei einfacheren Systemen wird der Fahrer vor einer drohenden Kollision gewarnt, beispielsweise optisch durch eine optische Anzeige insbesondere im Bereich des Außenspiegels, akustisch durch ein akustisches Warnsignal und/oder haptisch insbesondere durch Vibration des Lenkrads. Bei bekannten Spurwechselassistenzsystemen ist die Warnausgabe an den Fahrer häufig zumindest zweistufig umgesetzt. Es gibt als erste Stufe der Warnung eine informative (im Allgemeinen nur unterschwellige) Warnung, die den Fahrer darüber informiert, dass die Nachbarfahrspur von einem Fremdfahrzeug belegt ist, ein Spurwechsel deshalb zu vermeiden ist. Hierzu wird beispielsweise geprüft, ob sich ein anderes Fahrzeug in einem bestimmten vorgegebenen Bereich auf der Nachbarspur befindet. Für diese informative Warnung wird z. B. ein Leuchtsignal beispielsweise im
Außenspiegel aktiviert. Darüber hinaus gibt es als zweite Stufe der Warnung eine meist überschwellige sogenannte Akutwarnung, die im Vergleich zu der informativen Warnung ein höheres Aufmerksamkeitspotential aufweist, und in kritischen Fahrsituationen den Fahrer vor einer drohenden Kollision warnt (z.B. in Form eines blinkenden und/oder helleren Leuchtsignals
beispielsweise im Außenspiegel und/oder in Form eines Vibrationssignals am Lenkrad). Bei bekannten Systemen wird diese Akutwarnung durch
Überwachen des Blinkerstatus aktiv bzw. inaktiv: Wenn der Blinker in
Richtung des belegten Fahrstreifens gesetzt wird, wird die Akutwarnung ausgelöst.
Bei einem erweiterten Spurwechselassistenzsystem mit aktivem Eingriff in die Querführung kann das Assistenzsystem den Fahrer nicht nur warnen, sondern das Fahrzeug beispielsweise auch durch einen Lenkeingriff in Richtung der ursprünglichen Fahrspur zurücklenken.
Beispielhafte Spurwechselassistenzsysteme sind auf der Wikipedia-Webseite unter„de.wikipedia.org/wiki/Spurwechselassistent" beschrieben.
Ein Spurwechselassistenzsystem kann so implementiert werden, dass ein Spurwechselassistenzsystem einen zumindest zum Teil auf der
Nachbarfahrspur liegenden Reaktionsbereich (z. B. einen Warnbereich) überwacht, insbesondere einen Totwinkelbereich oder einen weitere nach hinten reichenden Nebenspurbereich hinter dem Fahrzeug, und bei einer Präsenz des anderen Fahrzeugs in dem Reaktionsbereich eine Reaktion ausgelöst wird, beispielsweise ein Warnhinweis an den Fahrer und/oder ein automatischer Eingriff in die Querführung des Kraftfahrzeugs. Das Auslösen einer Reaktion erfolgt optional nur dann, wenn ein oder mehrere weitere Bedingungen erfüllt sind, beispielsweise das Betätigen des Blinkers und/oder eine geschätzte Kollisionszeit TTC (time to collision) kleiner oder kleiner gleich einem Schwellwert. Nachteilig an Spurwechselassistenzsystemen mit einem derartigen
Reaktionsbereich ist, dass bei Spurwechselsituationen, bei denen das eigene Fahrzeug mit einer signifikant höheren Absolutgeschwindigkeit als das Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur knapp vor diesem Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur einschert, eine Reaktion von dem
Spurwechselassistenzsystem ausgelöst wird, obwohl der Fahrer die
Spurwechselsituation als unkritisch einschätzt. Für den Fahrer ist die
Reaktion des Spurwechselassistenzsystems dann möglicherweise nicht nachvollziehbar. Solche Situationen können beispielsweise bei starkem Verkehrsaufkommen auftreten, z. B. bei knappen Einschermanövern in oder vor eine Fahrzeugkolonne mit geringerer Absolutgeschwindigkeit als das eigene Kraftfahrzeug.
Eine beispielhafte derartige Spurwechselsituation ist in Fig. 1 dargestellt. Der Fahrer des eigenen Fahrzeugs 1 möchte von der Fahrspur 7 auf die in Fahrtrichtung rechte Spur 8b wechseln, welche durch mehrere Fahrzeuge 2- 4 belegt ist. Ein beispielhafter Reaktionsbereich auf der linken
Nachbarfahrspur 8a ist mit dem Bezugszeichen 10a versehen, ein
beispielhafter Reaktionsbereich auf der rechten Nachbarfahrspur 8b ist mit dem Bezugszeichen 10b versehen. Das Eigenfahrzeug 1 beschleunigt und schert vor dem Fahrzeug 2 auf die rechte Fahrspur 8b ein. Dabei hat das Eigenfahrzeug 1 eine signifikant höhere Absolutgeschwindigkeit als die anderen Verkehrsteilnehmer 2-4 auf der rechten Spur 8b. Obwohl dieses Manöver kein Kollisionsrisiko aufweist, reagiert das
Spurwechselassistenzsystem (beispielsweise mit einer Akutwarnung an den Fahrer oder sogar einem Eingriff in die Lenkung), da das Fahrzeug 3 sich in dem Reaktionsbereich 10b befindet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Reaktionsverhalten des
Spurwechselassistenzsystems bei derartigen oder ähnlichen Situationen zu verbessern. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein entsprechend verbessertes Verfahren zum Vermeiden einer Kollision bei einem
Spurwechsel anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in
Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen
Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer
Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Spurwechselassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zum Vermeiden einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur bei einem Spurwechsel auf die Nachbarfahrspur. Das Spurwechselassistenzsystem ist unter Verwendung einer Umfeldsensorik eingerichtet festzustellen, dass das andere Fahrzeug in einem zumindest teilweise auf der Nachbarfahrspur liegenden Reaktionsbereich präsent ist. Der Reaktionsbereich weist eine gewisse Länge der Erstreckung in longitudinaler Richtung nach hinten auf. Die Länge der Erstreckung in longitudinaler Richtung nach hinten ist äquivalent damit, wie weit der Reaktionsbereich entgegen der Fahrtrichtung nach hinten reicht. Diese kann beispielsweise definiert werden durch den longitudinalen Abstand vom Heck des Fahrzeugs bis zum hinteren Ende des Reaktionsbereichs; es kann aber auch ein anderer vorderer Bezugspunkt verwendet werden. Je nach Implementierung des
Spurwechselassistenzsystems kann es für die Feststellung der Präsenz des anderen Fahrzeugs ausreichen, dass sich das andere Fahrzeug nur teilweise in dem jeweiligen Reaktionsbereich befindet.
Das Spurwechselassistenzsystem ist eingerichtet, in Abhängigkeit dieser Feststellung eine Reaktion zur Vermeidung einer Kollision des
Kraftfahrzeugs mit dem anderen Fahrzeug auszulösen, beispielsweise eine Ausgabe einer Warnung an den Fahrer oder einen Eingriff in die Lenkung.
Das erfindungsgemäße Spurwechselassistenzsystem ist eingerichtet, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem anderen Fahrzeug oder eine hierfür charakteristische Größe zu bestimmen.
Das erfindungsgemäße Spurwechselassistenzsystem kennzeichnet sich dadurch, dass dieses eingerichtet ist, die Länge der Erstreckung des
Reaktionsbereichs in longitudinaler Richtung nach hinten in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem anderen Fahrzeug oder einer hierfür charakteristischen Größe einstellen.
Das erfindungsgemäße Spurwechselassistenzsystem verwendet also keine über der Relativgeschwindigkeit starre Länge der Erstreckung des
Reaktionsbereichs nach hinten, sondern erlaubt eine Anpassung der Länge der Erstreckung des Reaktionsbereichs nach hinten an die
Relativgeschwindigkeit. Vorzugsweise bleibt bei der Anpassung der Länge der Erstreckung des Reaktionsbereichs nach hinten die Begrenzung des Reaktionsbereichs nach vorne unverändert. Für die nachfolgenden Ausführungen wird eine Relativgeschwindigkeit als positiv definiert, wenn das eigene Kraftfahrzeug schneller als das andere Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur ist, d. h. das eigene Fahrzeug einen Geschwindigkeitsvorsprung hat. In Situationen, in denen das eigene Fahrzeug eine ausreichend höhere
Geschwindigkeit als das Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur aufweist und die Relativgeschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen dementsprechend ausreichend hoch ist, kann so eine kürzerer Länge für die Erstreckung des Reaktionsbereichs nach hinten eingestellt werden als bei einer
Fahrsituationen, in denen die Relativgeschwindigkeit geringer ist
(beispielsweise wenn beide Fahrzeuge ungefähr die gleiche Geschwindigkeit aufweisen oder gar das andere Fahrzeug schneller als das eigene Fahrzeug ist). Hierdurch kann bei Spurwechselsituationen, bei denen das eigene Fahrzeug eine ausreichend höherer Absolutgeschwindigkeit im Vergleich zu dem anderen Fahrzeug aufweist, eine Reaktion des
Spurwechselassistenzsystems vermieden werden, wenn sich das andere Fahrzeug nicht in dem verkürzten Reaktionsbereich befindet (und es sich aber in dem nicht verkürzten Reaktionsbereich befindet).
Das Spurwechselassistenzsystem kann daher eingerichtet sein,
relativgeschwindigkeitsabhängig die Länge der Erstreckung des
Reaktionsbereichs in longitudinaler Richtung nach hinten gegenüber einer Basislänge (die beispielsweise ohne die erfindungsgemäße
relativgeschwindigkeitsabhängige Einstellung verwendet würde) zu verkürzen. Das Spurwechselassistenzsystem ist vorzugsweise eingerichtet, bei
Relativgeschwindigkeiten größer (oder größer gleich) als ein definierter Schwellwert jeweils eine jeweilige Länge der Erstreckung des
Reaktionsbereichs nach hinten einzustellen, die gegenüber der Länge der Erstreckung des Reaktionsbereichs nach hinten bei
Relativgeschwindigkeiten kleiner gleich (bzw. kleiner) als der Schwellwert verkürzt ist. Der Schwellwert ist vorzugsweise größer gleich 0 m/s, insbesondere entspricht der Schwellwert 0 m/s.
Überschreitet die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Fremdfahrzeug den Schwellwert, wird beispielsweise die aktuelle Länge der Erstreckung des Reaktionsbereichs nach hinten um einen applizierbaren Wert reduziert. Das Fahrerassistenzsystem gibt daraufhin beispielsweise keine Warnausgaben an den Fahrer in den vorstehend beschriebenen
Situationen mehr aus; die Situationsbewertung des Assistenzsystems ist aus Fahrersicht plausibel.
Die Länge der Verkürzung kann konstant sein. Es ist jedoch von Vorteil, wenn die Länge der Verkürzung variabel ist und von der Höhe der jeweiligen Relativgeschwindigkeit abhängig ist.
Vorzugsweise gilt folgender Zusammenhang: Je größer die
Relativgeschwindigkeit ist, desto größer ist die Länge der Verkürzung. Dieser Zusammenhang bedeutet aber im Sinne der Anmeldung nicht unbedingt, dass ein proportionaler Zusammenhang vorliegt. Ein proportionaler
Zusammenhang wäre aber denkbar.
Vorzugsweise ist die Verkürzung durch die Abmessungen des eigenen Fahrzeugs begrenzt. Die Länge der Verkürzung darf maximal so groß sein, dass der verbleibende Reaktionsbereich in longitudinaler Richtung nach hinten bei maximaler Verkürzung bis zum Heck oder noch weiter als das Heck nach hinten reicht.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Verkürzung der Länge von der Absolutgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig ist. So wird
beispielsweise auf eine Verkürzung der Länge verzichtet, wenn die
Absolutgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer oder größer gleich ein Schwellwert (z. B. 140 km/h) ist. Dies hat den Hintergrund, dass bei einer geringeren Absolutgeschwindigkeit, z. B. im Urbanen Bereich, eine
Verkürzung der Länge deutlich sinnvoller ist als beispielsweise im
Hochgeschwindigkeitsbereich.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug auf der
Nachbarfahrspur bei einem Spurwechsel auf die Nachbarfahrspur, mit den Schritten:
- Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem
Kraftfahrzeug und dem anderen Fahrzeug oder einer hierfür charakteristischen Größe;
- Einstellen der Länge der Erstreckung eines zumindest teilweise auf der Nachbarfahrspur liegenden Reaktionsbereichs in longitudinaler Richtung nach hinten in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit bzw. der hierfür charakteristischen Größe;
- Feststellen, dass das andere Fahrzeug in dem Reaktionsbereich präsent ist; und
- in Abhängigkeit hiervon, Auslösen einer Reaktion zur Vermeidung einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem anderen Fahrzeug.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen
Spurwechselassistenzsystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen
Spurwechselassistenzsystems.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen: Fig. 1 eine beispielhafte Spurwechselsituation ohne Verkürzung der Länge des Warnbereichs;
Fig. 2 eine beispielhafte Verkürzung der Länge des Warnbereichs in
Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit; und
Fig. 3 eine beispielhafte Funktion betreffend die Verkürzung der Länge der Länge des Warnbereichs in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit.
Im Zusammenhang mit Fig. 2 wird eine beispielhafte Einstellung der
Erstreckung des Reaktionsbereichs nach hinten in Abhängigkeit der
Relativgeschwindigkeit zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug 1 und dem anderen Fahrzeug 2 auf der Nachbarfahrspur 8b beschrieben.
Das Spurwechselassistenzsystem führt eine Umfelderkennung unter
Nutzung eine Umfeldsensorik durch. Die Umfeldsensorik kann beispielsweise einen auf der linken Seite am Fahrzeugheck befindlichen Umfeldsensor 2a, insbesondere einen Radarsensor, und einen auf der rechten Seite am Fahrzeug befindlichen Umfeldsensor 2b, insbesondere Radarsensor, umfassen. Ferner kann die Umfeldsensorik noch weitere Umfeldsensoren umfassen, beispielsweise einen Sensor im linken Seitenspiegel und einen Sensor im rechten Seitenspiegel. Die Umfeldsensorik weist einen Sichtbereich auf. Der Erkennungsbereich der Umfelderkennung entspricht dem gesamten Sichtbereich der
Umfeldsensorik. Ferner weist das Spurwechselassistenzsystem vorzugsweise rechteckige Warnbereiche 10a, 10b auf, die jeweils zumindest zum Teil auf einer der Fahrspur 7 benachbarten Nebenspur 8a, 8b der Fahrbahn liegen.
Beispielsweise ist sowohl auf der linken Nebenspur 8a ein Warnbereich in Form eines Totwinkelbereichs 10a als auch auf der rechten Nebenspur 8b ein Warnbereich in Form eines Totwinkelbereichs 10b vorhanden.
Der jeweiligen Warnbereiche 10a, 10b reicht von einer bestimmten
Fahrzeuglängsposition (beispielsweise von der B-Säule) bis zu einer definierten Endposition hinter dem Fahrzeugheck, beispielsweise von der B- Säule bis x Meter hinter das Fahrzeugheck. Die Warnbereiche 10a, 10b weisen also jeweils eine gewisse Länge der Erstreckung in longitudinaler Richtung nach hinten auf, die durch die jeweilige Endposition definiert ist.
Die Warnbereiche in Form der Totwinkelbereiche 10a, 10b umfassen zumindest einen Teil des als toter Winkel bezeichneten Bereichs. Als toter Winkel wird der vom Fahrer trotz Rückspiegeln nicht einsehbare Bereich bezeichnet.
Das Spurwechselassistenzsystem warnt bei einer Präsenz eines anderen Fahrzeugs in einem Warnbereich 10a, 10b, in einer ersten Warnstufe beispielsweise durch eine optische Anzeige im Außenspiegel und in einer zweiten Warnstufe z. B. durch ein Blinken der Anzeige oder durch Vibration des Lenkrads im Fall der Blinkerhebel-Betätigung entsprechend der betroffenen Fahrspur.
Vorzugsweise sind ferner schräg hinter dem Fahrzeug 1 auf den
Nachbarspuren gelegene weitere Warnbereiche vorgesehen, die weiter nach hinten reichen als die Totwinkelbereiche 10a, 10b. Diese nachfolgend als Nebenspurbereiche bezeichneten Warnbereiche reichen beispielsweise bis zu der hinteren Begrenzung des Sichtbereichs der Umfeldsensorik, z. B. bis 30 m - 100 m hinter das Fahrzeugheck. Das Spurwechselassistenzsystem warnt bei einer Präsenz eines Fahrzeugs in einem Nebenspurbereich, sofern die Kollisionszeit TTC kleiner gleich oder kleiner einem Schwellwert ist, beispielsweise einem Schwellwert im Bereich von 2 bis 8 Sekunden.
Bei der Umfelderkennung werden mittels der Umfeldsensorik Punkte in der Umgebung des Fahrzeugs detektiert, z. B. in Polarkoordinaten oder kartesisches Koordinaten in Bezug auf einen Referenzpunkt des Fahrzeugs 1 . Nach der Detektion der Punkte erfolgt in der als Objektbildung
bezeichneten zweiten Stufe der Umfelderkennung eine Interpretation der Detektionen als Hindernisobjekte. Es wird - sofern vorhanden - ein
Hindernisobjekt mit bestimmten Objektattributen gebildet. Objektattribute eines Hindernisobjekts können beispielsweise die zweidimensionale
Objektposition, die Länge des Hindernisobjekts, die Breite des
Hindernisobjekts und/oder die Geschwindigkeit des Hindernisobjekts sein. Das Hindernisobjekt wird beispielsweise auf einer Umfeldkarte des
Fahrzeugs abgelegt.
Damit ein anderes Fahrzeug in dem jeweiligen Warnbereich präsent ist, so dass eine Warnung ausgelöst werden kann, wird beispielsweise verlangt, dass die zweidimensionale Objektposition des Fahrzeugs in dem jeweiligen Warnbereich liegt.
Die Relativgeschwindigkeit vrei zwischen dem eigenen Fahrzeug 1 und dem anderen Fahrzeug 2 wird nachfolgend beispielsweise definiert als
Vrei = vi - V2. Wenn die Geschwindigkeit vi des eigenen Fahrzeugs 1 höher als die Geschwindigkeit V2 des anderen Fahrzeugs 2 ist, ist damit die
Relativgeschwindigkeit vrei positiv. Wenn die Relativgeschwindigkeit vrei des Eigenfahrzeuges 1 zum
Fremdfahrzeug 2 auf der Nachbarfahrspur größer als ein festgelegter
Schwellwert Vrei.s (z. B. vrei.s = 0 m/s) ist, wird die Ausgangslänge La, Lb des Warnbereichs 10b, 10a auf der gleichen Seite der jeweiligen
Nachbarfahrspur 8a, 8b nach hinten um eine bestimmte Länge Ra bzw. Rb reduziert. Hierbei bleibt aber die Erstreckung des Reaktionsbereichs in longitudinaler Richtung nach vorne unverändert. Im Fall von Fig. 2 befindet sich das Fremdfahrzeug 2 auf der rechten Fahrspur, so dass die
Warnbereichslänge Lb des Warnbereichs 10a um den die Länge Rb von der hinteren Seite des Warnbereichs aus reduziert wird; der Warnbereich 10a auf der linken Nebenfahrspur 8a bleibt unverändert. Der resultierende
Warnbereich 10b ist in Fig. 2 als gepunktete Fläche dargestellt. Das
Fahrerassistenzsystem gibt daraufhin keine Warnausgaben an den Fahrer mehr aus, wenn das Fremdfahrzeug 2 in dem Bereich der Länge Rb liegt. Die Situationsbewertung der Warnfunktion ist aus Fahrersicht dann plausibel.
Die Länge Ra, Rb könnte konstant sein. Vorzugsweise ist die Länge Rb, Rb jedoch abhängig von der aktuellen Relativgeschwindigkeit vrei von
Eigenfahrzeug 1 zu dem gerade überholten Fremdfahrzeug 2. Mit größerer Relativgeschwindigkeit ist vorzugsweise auch die Länge des Ra bzw. Rb größer. Der Länge Ra bzw. Rb ist begrenzt durch die Abmessungen des Eigenfahrzeugs 1 . Die Länge Ra bzw. Rb darf vorzugsweise maximal so groß sein, dass die verbleibende Warnlänge des Warnbereichs 10a, 10b mindestens noch bis zum Heck des Eigenfahrzeugs 1 reicht.
Die Warnbereiche 10a, 10b werden beispielsweise durch sechs Punkte definiert, wobei jeweils 2 Punkte in longitudinaler Richtung x jeweils die gleiche Lage aufweisen. Die beiden Punkte 1 1 a und 12a bzw. 1 1 b und 12b definierten die Erstreckung des jeweiligen Warnbereichs 10a, 10b in longitudinaler Richtung x nach vorne. Die beiden Punkte 13a und 14a bzw. 13b und 14b liegen auf der x-Position des Hecks des eigenen Fahrzeugs 1 . Die beiden Punkte 15a und 16a bzw. 15b und 16b definieren die Erstreckung des jeweiligen Warnbereichs 10a, 10b in longitudinaler Richtung nach hinten, also das hintere Ende des jeweiligen Warnbereichs 1 0a, 10b.
In Fig. 2 gibt die Länge Lha bzw. Lhb die nicht verkürzte Basislänge des hinteren Teils des Warnbereichs 10a bzw. 10b an, der vom Heck des
Fahrzeugs bis zum hinteren Ende des Warnbereichs 10a bzw. 10b ohne Annahme einer Verkürzung reicht. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die (nicht verkürzte) Basislänge Lha bzw. Lhb des hinteren Teils des
Warnbereichs 10a bzw. 10b von der Geschwindigkeit vi des eigenen
Fahrzeugs 1 abhängig ist, und beispielsweise mit zunehmender
Geschwindigkeit vi zunimmt. Ferner kann vorgesehen sein, dass die (nicht verkürzte) Basislänge Lha bzw. Lhb beispielsweise vom Fahrer über eine Benutzerschnittstelle veränderbar ist. In Fig. 3 ist eine beispielhafte Abhängigkeit der Verkürzung des
Warnbereichs in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit vrei schematisch dargestellt.
In Fig. 3 beschreibt die Größe fa=f(vrei) den Faktor, auf den die ungekürzte Basislänge Lha bzw. Lhb ausgehend vom Heck des Fahrzeugs 1 in
Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit vrei zu verkürzen ist.
Ein Verkürzung des Warnbereichs 10a, 10b ausgehend vom Heck nach hinten findet statt für vrei > Vrei.s gemäß Lh'a,b = fa(vrei) · Lha,b.
Hierbei beschreibt Lh'a,b die verkürzte Länge des hinteren Teils des
Warnbereichs 10a bzw. 10b.
Für Vrei ^ Vrei.s gilt fa = 1 , so dass hier keine Verkürzung stattfindet.
Für Vrei.max > Vrei.max sind in Fig. 3 keine Werte für den Faktor fa angegeben und es findet in diesem Bereich auch keine Verkürzung statt, da für Vrei.max > Vrei.max die Ausgabe einer Warnung ohnehin vorzugsweise deaktiviert ist. In Abhängigkeit des Faktors fa,b kann die x-Position der hinteren Punkte 15a und 16a bzw. 15b und 16b berechnet werden. Dies ist besonders einfach möglich, wenn der Nullpunkt der X-Achse für die x-Position auf der x-Position des Hecks des Fahrzeugs 1 liegt.
Die vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 2 und Fig. 3 diskutierte
Verkürzung des Warnbereichs in Form eines Totwinkelwarnbereichs könnte in ähnlicher weise auch auf eine Verkürzung des im Vergleich zum
Totwinkelbereich weiter nach hinten reichenden Nebenspurbereiches angewendet werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Spurwechselassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (1 ) zum Vermeiden einer Kollision des Kraftfahrzeugs (1 ) mit einem anderen Fahrzeug (2) auf der Nachbarfahrspur (8b) bei einem Spurwechsel auf die
Nachbarfahrspur (8b), welches eingerichtet ist,
- festzustellen, dass das andere Fahrzeug (2) in einem zumindest teilweise auf der Nachbarfahrspur (8b) liegenden Reaktionsbereich (10b) mit einer gewissen Länge der Erstreckung in longitudinaler Richtung nach hinten präsent ist, und
- in Abhängigkeit hiervon eine Reaktion zur Vermeidung einer
Kollision des Kraftfahrzeugs (1 ) mit dem anderen Fahrzeug (2) auszulösen,
wobei das Spurwechselassistenzsystem darüber hinaus eingerichtet ist,
- eine Relativgeschwindigkeit (vrei) zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem anderen Fahrzeug (2) oder eine hierfür charakteristische Größe zu bestimmen, und
- die Länge (Lh'b) der Erstreckung des Reaktionsbereichs (10b) in longitudinaler Richtung nach hinten in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit (vrei) zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem anderen Fahrzeug (2) bzw. der hierfür charakteristischen Größe einzustellen.
2. Spurwechselassistenzsystem nach Anspruch 1 , wobei das
Spurwechselassistenzsystem eingerichtet ist, bei einer ersten, positiven Relativgeschwindigkeit (vrei) mit Geschwindigkeitsvorsprung des Kraftfahrzeugs (1 ) eine kürzere Länge der Erstreckung des Reaktionsbereichs (10b) nach hinten einzustellen als bei einer im Vergleich zu der ersten positiven Relativgeschwindigkeit (vrei) kleineren zweiten Relativgeschwindigkeit (vrei).
Spurwechselassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spurwechselassistenzsystem eingerichtet ist, relativgeschwindigkeitsabhängig die Länge der Erstreckung des Reaktionsbereichs (10b) in longitudinaler Richtung nach hinten gegenüber einer Basislänge (Lhb) zu verkürzen.
Spurwechselassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spurwechselassistenzsystem eingerichtet ist, bei Relativgeschwindigkeiten (vrei) größer oder größer gleich als ein definierter Schwellwert (vrei.s) jeweils eine jeweilige Länge (Lh'b) der Erstreckung des Reaktionsbereichs (10b) nach hinten einzustellen, die gegenüber der Länge (Lhb) der Erstreckung des Reaktionsbereichs (10b) nach hinten bei Relativgeschwindigkeiten (vrei) kleiner gleich bzw. kleiner als der Schwellwert (vrei,s) verkürzt ist, wobei eine positive Relativgeschwindigkeit (vrei) einem
Geschwindigkeitsvorsprung des Kraftfahrzeugs (1 ) gegenüber dem anderen Fahrzeug (2) entspricht.
Spurwechselassistenzsystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Länge (Rb) der Verkürzung variabel ist und von der Höhe der jeweiligen Relativgeschwindigkeit (vrei) abhängig ist.
Spurwechselassistenzsystem nach Anspruch 5, wobei je größer die Relativgeschwindigkeit (vrei) ist, desto größer ist die Länge (Rb) der Verkürzung.
Spurwechselassistenzsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Länge (Rb) der Verkürzung derart begrenzt ist, dass der Reaktionsbereich (10b) in longitudinaler Richtung nach hinten bei maximaler Verkürzung bis zum Heck des Kraftfahrzeugs (1 ) oder noch weiter nach hinten reicht.
8. Spurwechselassistenzsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Verkürzung der Länge von der Absolutgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1 ) abhängig ist.
9. Spurwechselassistenzsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Reaktion zur Vermeidung einer Kollision des Kraftfahrzeugs (1 ) ist:
- die Ausgabe einer Warnung an den Fahrer und/oder
- ein Lenkeingriff, insbesondere in Richtung der ursprünglichen
Fahrspur.
10. Spurwechselassistenzsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Erstreckung des Reaktionsbereichs (10b) in longitudinaler Richtung nach vorne unabhängig von der
Relativgeschwindigkeit (vrei) ist.
1 1 . Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Kraftfahrzeugs (1 ) mit einem anderen Fahrzeug (2) auf der Nachbarfahrspur (8b) bei einem Spurwechsel auf die Nachbarfahrspur (8b), mit den Schritten:
- Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit (vrei) zwischen dem
Kraftfahrzeug (1 ) und dem anderen Fahrzeug (2) oder einer hierfür charakteristischen Größe;
- Einstellen der Länge der Erstreckung eines zumindest teilweise auf der Nachbarfahrspur (8b) liegenden Reaktionsbereichs (10b) in longitudinaler Richtung nach hinten in Abhängigkeit der
Relativgeschwindigkeit (vrei) bzw. der hierfür charakteristischen Größe; Feststellen, dass das andere Fahrzeug (2) in dem
Reaktionsbereich (10b) präsent ist; und
in Abhängigkeit hiervon, Auslösen einer Reaktion zur Vermeidung einer Kollision des Kraftfahrzeugs (1 ) mit dem anderen Fahrzeug (2).
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