WO2020108937A1 - Verfahren zum prognostizieren eines verfrühten spurwechsels, fahrerassistenzsystem, kraftfahrzeug und computerprogrammprodukt - Google Patents

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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for predicting whether a road user overtaking a motor vehicle will carry out a predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle.
  • the invention also includes a driver assistance system, a motor vehicle with such a driver assistance system, and a computer program product.
  • DE 10 2012 009 890 A1 describes a method for adapting an instantaneous target distance applicable to a distance control system of a vehicle. According to In this method, too, no prediction for a cut-in described above can be made, but it can only be reacted in a corresponding manner after such cutting has been carried out by adapting the desired distance.
  • DE 10 2015 004 478 A1 describes a control system for enabling another motor vehicle to cut in from a neighboring lane in the ACC mode of its own motor vehicle. If the intention of the other road user to cut in is recognized, the driver's own motor vehicle can, for example, reduce the speed or increase a distance from the motor vehicle in front. The intention to cut in can be detected on the basis of radar sensors.
  • DE 10 2006 003 277 T5 describes a method for detecting or predicting a vehicle's reeving.
  • a camera of the motor vehicle is used to determine whether there is a blinker activity on the shearing vehicle when the shearing vehicle is adjacent to and / or in front of the vehicle in question.
  • a reeving can only be detected if the reeving vehicle also operates its indicator.
  • DE 2004 027 983 A1 and DE 2009 007 885 A1 describe methods for predicting lane change processes or of shearing processes of other road users onto their own lane. These methods now advantageously allow such a cut-in to be predicted.
  • methods which allow very early prediction there is always the major disadvantage that many sensors are required to implement such methods, in particular additional sensors which also enable adequate monitoring of the surroundings of the motor vehicle. This is how they are designed
  • Prediction procedures are usually very expensive.
  • Other cheaper methods for example, which only use a front camera or a radar to monitor the front area of the motor vehicle, on the other hand, have the disadvantage that the early narrow cut-in process of these front sensors can only be recognized relatively late, especially only when it may already be too late. So with such procedures one always has to
  • the object of the present invention is therefore a driver assistance system
  • Motor vehicle to provide a method and a computer program product, which a prediction as early as possible regarding a predetermined early
  • a lateral distance of the overtaking line is determined by means of at least one ultrasound sensor of the motor vehicle
  • Road user to the motor vehicle is detected during the overtaking process and, depending on the detected distance, predicts whether the road user will carry out the predetermined early lane change to the lane currently used by the motor vehicle after the overtaking process.
  • the invention also relates to a corresponding driver assistance system for a motor vehicle for predicting whether a road user overtaking the motor vehicle will carry out a predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle, the driver assistance system having at least one ultrasound sensor which is designed for a lateral to detect the first distance of the overtaking road user from the motor vehicle during the overtaking process, the driver assistance system also having a
  • Control device which is designed, depending on the detected lateral first distance, to predict whether the road user will perform the predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle after the overtaking process.
  • the invention is based on the knowledge that there are various assistance systems that use the ultrasonic sensors that are installed on the motor vehicle in such a way that it is possible to monitor an area to the side of the motor vehicle by means of such ultrasonic sensors.
  • Such assistance systems are, for example
  • Parking assistance systems and, for example, lane change assistance systems based on ultrasonic sensors This therefore advantageously allows an early Predicting a predetermined early lane change of a road user overtaking the motor vehicle in a particularly cost-effective manner, since on the one hand ultrasound sensors from already existing assistance systems can also be used for this prognosis, and on the other hand ultrasound sensors are anyway particularly inexpensive, in particular in comparison to other sensors, such as cameras, LIDAR Sensors or radars.
  • An ultrasonic sensor also fulfills
  • an ultrasonic sensor has a relatively short detection range, for example in the range of seven meters, compared to the other sensors mentioned, but this is completely sufficient for the present application to detect a road user overtaking the motor vehicle.
  • the prognosis as to whether the overtaking road user will make a predetermined early lane change is largely based on the determination of the distance to this road user, for which purpose an ultrasonic sensor is also designed.
  • an early warning system based on this forecast can advantageously be implemented in a particularly cost-effective manner.
  • the overtaking road user can be, for example, another motor vehicle, such as a passenger car, a bus, a truck or the like.
  • the motor vehicle can also be designed as such.
  • a predetermined early lane change is generally to be understood as a lane change which leads to the minimum distance between the motor vehicle and the road user being less than, or less than, a predetermined distance in the direction of travel, provided that the motor vehicle or its driver itself does not take a corresponding measure to prevent it such a shortfall, as will be described in more detail below.
  • a lane change can also be referred to as reeving and, in particular, if it takes place so prematurely as
  • the at least one ultrasonic sensor can, for example, comprise a membrane which is excited to emit an ultrasonic signal with a corresponding transducer element or acoustic transducer element to produce mechanical vibrations. If an object, such as other road users, is present in a predetermined environment of the motor vehicle, the emitted ultrasound signal is then reflected by the object and hits the membrane of the ultrasound sensor again. As a result of the incident ultrasound signal, the membrane becomes mechanical Vibrations stimulated. These mechanical vibrations can with the
  • Transducer element can be detected.
  • the distance between the motor vehicle and the overtaking vehicle can be based on the transit time between the transmission of the ultrasound signal and the reception of the reflected signal, also called echo
  • a lateral distance is to be understood as the distance of the road user from the motor vehicle in the direction of the motor vehicle's transverse axis.
  • the distance to the overtaking road user provides essential information about how likely it is that they will pass
  • the method according to the invention when the ultrasonic sensor detects the lateral first distance of the overtaking traffic participant several times over time during the overtaking process, whereby depending on a change in the lateral first distance recorded several times, it is predicted whether the traffic participant after the overtaking process changes the predetermined early lane change to that of Motor vehicle is currently driving lane.
  • the control device being designed to predict depending on a change in the lateral distance recorded several times whether the Road users after the overtaking process will carry out the predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle. This makes such a forecast even more reliable.
  • the road user can be tracked over time during the overtaking maneuver, in particular by the distance detection using the at least one
  • Ultrasonic sensor so that the movement detected can be used to predict very reliably whether this road user would like to change to the same lane as the motor vehicle.
  • a lane boundary between the lane currently being traveled by the motor vehicle and the lane which the road user travels during the overtaking maneuver is determined, with a lateral second distance of the road user from
  • Lane boundary is determined and depending on the detected lateral second distance, it is predicted whether the road user will perform the predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle after the overtaking maneuver.
  • the driver assistance system is designed to determine a lane boundary between the lane currently being traveled by the motor vehicle and the adjacent lane which the road user is driving during the overtaking maneuver, the control device being designed to one to determine the lateral second distance of the road user to the lane boundary and depending on the detected lateral second distance
  • This lateral second distance can also be calculated in a particularly simple manner from the lateral first distance that is ascertained or detected if the position of the motor vehicle relative to the lane boundary is known. This can in turn be determined in a simple manner using known systems, for example camera-based. It is therefore advantageous if the driver assistance system comprises, for example, at least one camera, such as a front camera, which is designed to forward an area to detect the motor vehicle at least partially. On the basis of the recorded camera images, for example, lane markings and the position of the motor vehicle relative to these lane markings, in particular in the lateral direction, can be determined, and from this the second distance mentioned.
  • the information from such a camera or in general the information from other sensors possibly installed on the motor vehicle, such as, for example, also radars or LIDAR sensors, can also be used, for example to change the lane of the road user, which is not quite premature, that is to say a lane change greater distance to the vehicle in the direction of travel.
  • sensors possibly installed on the motor vehicle, such as, for example, also radars or LIDAR sensors, can also be used, for example to change the lane of the road user, which is not quite premature, that is to say a lane change greater distance to the vehicle in the direction of travel.
  • Forecasting systems for predicting a predetermined early lane change are supplemented and thereby significantly improved.
  • Presence of the road user detected in at least one predetermined area of interest the area of interest relating to the
  • Motor vehicle longitudinal axis is arranged on a left side and / or on a right side of the motor vehicle and extends in the vehicle longitudinal direction at least from the rear of the motor vehicle to at least the front of the motor vehicle, and which extends from the motor vehicle in the direction of the motor vehicle transverse axis by at least 3 meters.
  • Ultrasonic sensor is designed to detect the presence of the road user in at least a predetermined area of interest, the area of interest with respect to the longitudinal axis of the motor vehicle being arranged on a left side and / or on a right side of the motor vehicle and extending in the longitudinal direction of the vehicle at least from the rear of the vehicle Motor vehicle extends to at least the front of the motor vehicle, and which extends from the motor vehicle in the direction of the motor vehicle transverse axis by at least three meters.
  • an overtaking road user can thus be recognized particularly early, namely as soon as he drives even partially next to the motor vehicle. Furthermore, this area of interest overlaps at least in part with areas that are typically also monitored by lane change assistance systems. This one from The area typically monitored in such lane change assistance systems also extends in the direction opposite to the direction of travel based on a forward travel of the motor vehicle beyond the rear by three meters. This advantageously makes it possible to link the lane change assistance function with the present forecast function. For example, predicting whether the motor vehicle is overtaking
  • Lane change assistance system of the motor vehicle are triggered signal that indicates that the road user has been detected in the area monitored by the lane change assistance system.
  • the area of interest preferably extends further forward with respect to the longitudinal direction of the motor vehicle than the area to be monitored by a lane change assistant. This is advantageously also possible at particularly low cost, since typical installation positions of ultrasonic sensors detect objects in this area, namely in the area near the
  • Input parameters determine a probability of whether the road user after the overtaking maneuver changes the predetermined early lane to that of the
  • Motor vehicle will drive in the lane currently being traveled, and it is predicted that, after the overtaking process, the road user will carry out the predetermined early lane change to the lane that the motor vehicle is currently traveling in, if the determined probability exceeds a predetermined limit value.
  • control device is designed to determine, depending on at least one input parameter dependent on the lateral first distance, a probability of whether the road user will perform the predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle after the overtaking maneuver.
  • the control device predicts that the road user will carry out this predetermined early lane change if the determined probability exceeds a predetermined limit value.
  • This at least one input parameter which is dependent on the lateral first distance, can, for example, represent the lateral first distance itself and / or a temporal change in this lateral first distance and / or the lateral second distance and determined from the lateral first distance and on the basis of the determined lane boundary / or a temporal change in this lateral second distance, and for example also a lateral distance of the motor vehicle itself from the determined lane boundary or in turn a temporal change in this lateral distance of the motor vehicle from the lane boundary.
  • Any sub-selection of several of the above-mentioned variables can also serve as input parameters for the control device, or all of these variables can also be used as input parameters.
  • State machine are used, which is implemented by the control device and which uses one or more of the parameters mentioned as input variables.
  • models can generally be used for classification, such as models based on a Markov chain.
  • the predetermined limit value when exceeded by the determined
  • the likelihood of an imminent lane change being carried out prematurely can vary depending on the situation and can be selected, for example, depending on the properties of the motor vehicle.
  • This limit value is preferably in the range between 50 percent and 100 percent for the probability determined by the control device. If the motor vehicle is, for example, a motor vehicle driven by a driver, or if the motor vehicle is currently in a state driven by the driver himself, so that the driver must react in good time if the road user breaks in prematurely, for example, it is advantageous to Lower limit value so that the driver can be warned in good time, even if the
  • the motor vehicle is in an autonomous driving mode or in a driving mode with automatic longitudinal guidance or has the motor vehicle
  • the limit value can also be chosen correspondingly higher because such an automatic system has significantly faster response times than a manual driver.
  • a warning signal is output.
  • control device is designed to issue a warning signal in the event that it predicts that after the overtaking maneuver the road user will perform the predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle.
  • this warning signal can be output to the driver as an optical and / or acoustic and / or haptic signal. If the driver drives the motor vehicle manually, for example, he can adjust himself in good time for the road user to cut in and make him ready to brake. Even if the motor vehicle is not currently being driven manually by the driver, but rather is driven automatically, the driver can be prepared by such a warning message that the motor vehicle will perform a more or less strong braking operation due to the premature reeving of the road user.
  • the warning signal output by the control device can also be sent to other assistance systems, for example to an ACC (Adaptive Cruise Control system), that is to say to a system for automatic distance control, and / or to an AEB (Autonomous Emergency
  • Breakingj system that is, to an emergency brake assistance system, are provided so that these systems respond to an automatic initiation at an early stage
  • Preparing the braking process and, for example, can initiate such a braking process at an early stage, so that it can be carried out much more continuously and no longer only abruptly when the road user cuts in. Under certain circumstances, such an additional system can plan an evasive maneuver and carry it out accordingly. This can also be done in good time. This significantly increases safety and driving comfort.
  • a measurement uncertainty is determined, and if the determined measurement uncertainty exceeds a predetermined limit value, the forecast is rejected.
  • control device is designed to determine a measurement uncertainty and, if the determined
  • the forecast is advantageously rejected, as a result of which the
  • Probability for false forecasts can be significantly reduced. This is advantageous since incorrect forecasts can also lead to critical situations under certain circumstances, or at least to situations which are uncomfortable for the driver, such as, for example, when automatic braking operations are carried out unnecessarily.
  • the invention also relates to a motor vehicle with a driver assistance system according to the invention or one of its configurations. The for that
  • the motor vehicle has at least a second one
  • Driver assistance system which is designed to carry out a second assistance function different from predicting whether the road user overtaking the motor vehicle will carry out a predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle, the second
  • Driver assistance system is set up in such a way that the second assistance function is executed or triggered depending on a variable detected by the at least one ultrasonic sensor. Accordingly, it also represents an advantageous one
  • the method according to the invention is when a second assistance function is carried out, which predicts whether the road user overtaking the motor vehicle will carry out a predetermined early lane change to the lane currently being traveled by the motor vehicle, which is carried out as a function of a variable detected by the at least one ultrasonic sensor or is triggered.
  • the at least one ultrasonic sensor is one of several
  • Driver assistance systems of the motor vehicle divided, that is, the function of the at least one ultrasonic sensor is used by several driver assistance systems.
  • Assistance functions are provided in a particularly cost-effective manner, since at least some of them use the same sensors.
  • Lane change assistance function is executed. This has the great advantage that such assistance systems can also use ultrasound sensors to carry out their assistance functions, and above all that lateral areas of the
  • Motor vehicle are advantageous, so that one or more ultrasonic sensors in an installation position in which the ultrasonic sensor in question for detecting a
  • ultrasonic sensors can be arranged on a bumper of the motor vehicle, for example on the front bumper and / or on the rear bumper.
  • the at least one ultrasonic sensor can also be arranged on one or both exterior mirrors of the motor vehicle and / or in the region of a side strip of the motor vehicle, that is to say in a region along one side of the motor vehicle between the front and rear of the motor vehicle, in particular also on both sides of the motor vehicle .
  • Has ultrasonic sensors for example also six ultrasonic sensors.
  • Ultrasonic sensors are preferably arranged on the motor vehicle in such a way that their detection regions extend essentially in the direction of the motor vehicle transverse axis, that is to say in the lateral direction. Accordingly, it is also an advantageous development of the method according to the invention if, using at least four respective ultrasonic sensors, respective partial areas on both sides of the motor vehicle are detected with respect to the longitudinal axis of the motor vehicle, and it is predicted depending on the detection of the respective at least four ultrasonic sensors the road user after the overtaking process the predetermined early
  • Lane change to the lane currently used by the motor vehicle will perform.
  • the ultrasound sensors can be arranged such that detection areas assigned to the respective ultrasound sensors cover a partial area on both sides of the motor vehicle with respect to the longitudinal axis of the motor vehicle.
  • an ultrasonic sensor can be arranged in the area of the left vehicle front, a second in the area of the right vehicle front, a third in the left rear area and a fourth in the right rear area.
  • Two further ultrasonic sensors can optionally also be provided in the rear area, so that they each have a detection area that extends in part in the lateral direction, that is in the direction of the vehicle transverse axis, and in part also covers an area behind the motor vehicle.
  • overtaking road users can be detected particularly early and, moreover, detected during the entire overtaking process.
  • This sensor arrangement is also advantageously advantageous for the further assistance systems mentioned, such as the parking assistance system and / or the lane change assistance system, which allows this sensor arrangement to be shared.
  • the motor vehicle has a third assistance system which is designed for automatic longitudinal guidance and / or transverse guidance of the motor vehicle, the third assistance system being designed for longitudinal guidance and / or transverse guidance as a function of that of the control device provided warning signal. Accordingly, it is also an advantageous development of the method according to the invention if a third assistance function for automatic longitudinal guidance and / or transverse guidance of the motor vehicle.
  • the invention advantageously makes it possible to prepare such further assistance systems for lateral and / or longitudinal guidance in good time for possible cutting by another road user and thereby taking appropriate measures in good time, such as automatic braking or even evasive action, if necessary.
  • the safety or security of other assistance systems can also be significantly increased by the invention or its design.
  • the invention also relates to a computer program product
  • Program code which is stored in a computer-readable medium and which, if it is executed by a processor of an electronic control device, causes the processor to carry out a method according to the invention or one of its embodiments.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a motor vehicle with a
  • Driver assistance system for predicting whether a road user overtaking the motor vehicle will carry out a predetermined early lane change to the lane currently used by the motor vehicle, according to an exemplary embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of the motor vehicle from Fig. 1 with a
  • Fig. 3 is a schematic representation of an overtaking process in which the
  • Motor vehicle is overtaken by a road user according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 with a
  • Driver assistance system 2 for predicting whether a road user overtaking motor vehicle 1 will carry out a predetermined early lane change to the lane currently being traveled by motor vehicle 1, according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the driver assistance system 2 has at least one
  • the driver assistance system 2 has six ultrasonic sensors 3, which are arranged in such a way that their respective detection areas 4 cover at least part of the surroundings to the side of the motor vehicle 1.
  • An area to the side of the motor vehicle 1 is to be understood here as an area which is to the left and / or right of the motor vehicle 1 with respect to the longitudinal axis of the motor vehicle and which runs parallel to the y-axis of the coordinate system shown in FIG. 1.
  • Such an ultrasonic sensor 3 can, for example, have a field of view with an opening angle a in the horizontal, that is to say in the xy plane of the coordinate system shown here, of, for example, 75 degrees, and an opening angle of 45 degrees in the vertical, which is for the present application plays a subordinate role.
  • the range of such an ultrasonic sensor 3 can be, for example, seven meters. These are only exemplary values and can also be selected differently depending on the situation.
  • Ultrasonic sensor 3 are generally between 30 and 90 degrees. Also are
  • the detection areas 4 of the respective ultrasonic sensors 3 need not completely cover this area. It is entirely sufficient to cover this area of interest only in certain areas with the fields of view or detection areas 4 of the ultrasonic sensors 3, so that no other motor vehicle can be located within this area of interest without being detected by at least one of the ultrasonic sensors 3.
  • the driver assistance system 2 also includes a control device 5, which is designed for evaluating the signals detected by the ultrasonic sensors 3 and for Predict whether a road user overtaking motor vehicle 1 will carry out the predetermined early lane change.
  • the ultrasonic sensors 3 can detect when another road user is doing this
  • Motor vehicle 1 is located. Furthermore, a distance to this road user can also be detected by means of the ultrasound sensors 3, in particular repeatedly during the overtaking maneuver, it being possible to predict, based on an evaluation of this distance, in particular by the control device 5 whether this road user is changing lanes to the current lane of the motor vehicle 1 will perform. A forecast can be made particularly early on the basis of the system 2 shown here, since the arrangement of the
  • Ultrasonic sensors 3 allow a movement analysis of the overtaking road user even during the overtaking process, in particular before the latter
  • Ultrasonic sensors 3 are detected whether a road user 16 the
  • Detection area 4 of the ultrasonic sensor 3 has passed completely. Another major advantage of using ultrasonic sensors 3 is, above all, that this arrangement of ultrasonic sensors 3 can also be used by others
  • Driver assistance systems can be used, or vice versa, ultrasound sensors 3 which are present anyway and which are generally used by other driver assistance systems and are therefore already installed, can now advantageously also be used at the same time to predict an early cut-in process.
  • the invention thus allows a particularly early and reliable forecast on the one hand, and on the other hand also a particularly cost-effective design of the
  • the motor vehicle 1 has, for example, a further driver assistance system 6, which can likewise comprise a corresponding control device 7, and which is designed, for example, as a parking assistance system or lane change assistant. It is particularly advantageous if this additional driver assistance system 6, which is referred to below as the second
  • Assistance system 6 is referred to as lane change assistant 6 is formed. The reasons for this are as follows: A lane change assistance system 6 also requires one
  • this second assistance system 6 For example, another driver entering the vehicle during the overtaking maneuver in this monitored area can be detected by this second assistance system 6, which thereupon sends a trigger signal T to the driver assistance system 2
  • This driver assistance system 2 then becomes active in order to predict the premature cut-in process and now evaluates the signals detected by the ultrasonic sensors 3 as to whether or not the overtaking road user intends to cut in prematurely. This is particularly efficient since the driver assistance system 2 does not have to be permanently active, since the relevant driver's area 6 is anyway being monitored by the second driver assistance system 6.
  • control device 5 can also send a warning signal W to another vehicle.
  • Assistance system 8 which can also have a corresponding control device 9, transmit, for example to an emergency brake assistance system, an adaptive distance control or in general an assistance system which can perform an automatic longitudinal and / or lateral guidance of the motor vehicle 1.
  • this third assistance system 8 can advantageously initiate measures in good time, such as, for example, decelerating the motor vehicle 1 or even preparatively calculating an evasive maneuver and / or an evasive trajectory in order to avoid a possible collision or collision with the intersecting road user and / or to avoid other road users.
  • a first region 10a extends from the motor vehicle 1, in particular starting at a lateral distance d of fifty centimeters from the motor vehicle 1 in the lateral direction, that is to say in the direction of the vehicle transverse axis, which in turn runs parallel to the x-axis of the coordinate system shown.
  • the area 10b +1 Ob or 10a + 10a can be two and a half meters and the distance d can be fifty centimeters, so that there can be a lateral distance of three meters from the side of the vehicle.
  • this first area 10a extends from the exterior mirrors 11 or from the A pillar of the motor vehicle at least one to three meters, preferably three meters, and behind the rear 12 of the motor vehicle 1 at least one to three meters, preferably three or be more meters.
  • This area 10a thus corresponds to the area to be monitored prescribed in accordance with the ISO standard in connection with a so-called blind spot detection system, that is to say a lane change assistance system 6.
  • this first area 10a is monitored by the second driver assistance system 6 anyway, so that this monitoring is carried out can advantageously also be used for the driver assistance system 2 to predict the premature lane change.
  • a second area 10b is also monitored. This extends in the y direction to the front of the vehicle 13 and adjoins the first region 10a, preferably also with regard to its width, that is to say its extent in the lateral direction.
  • Both the first area 10a and the second area 10b are not limited in their extension in the lateral direction to the three meters mentioned, but can, for example, also be more, for example by 0 to 50 centimeters more in the lateral direction.
  • first area 10a against the direction of travel in the case of a forward drive, because this first area 10a can also extend more than just the three meters behind the rear 12, for example also by 0 to 50 centimeters more.
  • the monitoring of the second area 10b is particularly advantageous in the context of the present invention, since intentional reeving is noticeable in this area 10b at the end of an overtaking maneuver by another road user.
  • a third area 10c is also shown here, which partly overlaps with the first area 10a and with the second area 10b.
  • This area 10c represents a critical zone. In other words, if another road user is within this critical zone 10c during an overtaking maneuver, the probability is significantly increased that the driver will cut in prematurely in front of the motor vehicle 1. Whether or not another road user is within this critical zone 10c can be determined on the basis of the distance measurement using the ultrasonic sensors 3. The one for the forecast
  • Ultrasonic sensors 3 can be determined will now be explained again in more detail with reference to FIG. 3.
  • 3 shows a schematic illustration of an overtaking process in which the motor vehicle 1 is now overtaken by another road user 16, for example another motor vehicle, which, after this overtaking process, reevers in front of the motor vehicle 1, in particular predetermines one carries out premature lane change so that a predetermined distance y in the direction of travel between the motor vehicle 1 and the
  • the motor vehicle 1 can, in particular, be configured as already described for FIGS. 1 and 2.
  • the motor vehicle 1 can also have further sensors, in particular also further ultrasound sensors in the front and / or rear area, which are not identified in this example, since they are not relevant for the forecast to be carried out by the driver assistance system 2 are used by a parking assistance system, for example.
  • the motor vehicle 1 also has a front camera 18 and a radar 19. It is clear from this illustration that conventional systems which only detect such a shearing process of other road users 16 are such
  • This first distance D1 represents the distance between the overtaking traffic participant 16 and the motor vehicle 1 in the lateral direction, that is to say in the x direction.
  • This first distance D1 can also be observed over time, that is to say during the overtaking process, so that a temporal change of this first distance D1 can serve as a further input parameter.
  • a lane marking 20 can also be detected by the motor vehicle 1, for example by means of the front camera 18, which detects the lane 21 currently being traveled by the motor vehicle 1 from the adjacent lane 22 on which the overtaking road users 16 located during the overtaking process, separates from one another. By means of this front camera 18, the distance D3 of the
  • Input parameters can serve.
  • control device 5 can now advantageously predict whether the overtaking road user 16 will carry out a predetermined early lane change.
  • the control device 5 can, for example, calculate a probability for this lane change and in the event that this probability is a predetermined one
  • a predetermined early lane change is predicted.
  • control device 5 can, as already described, be a
  • warning signal W in particular to other driver assistance systems 8 and / or to the driver. Both the driver and others
  • Assistance systems 8 can thus prepare in good time for this premature reeving of the other road user 16 and initiate possible measures such as an automatic braking process or an evasive maneuver in good time. Overall, the safety of the motor vehicle as well as the safety of others can thus be prepared in good time for this premature reeving of the other road user 16 and initiate possible measures such as an automatic braking process or an evasive maneuver in good time. Overall, the safety of the motor vehicle as well as the safety of others can thus

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) zum Prognostizieren, ob ein das Kraftfahrzeug (1) überholender Verkehrsteilnehmer (16) einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1) aktuell befahrene Fahrspur (21) durchführen wird, wobei mittels zumindest eines Ultraschallsensors (3) ein lateraler erster Abstand (D1) des überholenden Verkehrsteilnehmers (16) zum Kraftfahrzeug (1) während des Überholvorgangs erfasst wird, und wobei in Abhängigkeit vom erfassten lateralen ersten Abstand (D1) prognostiziert wird, ob der Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1) aktuell befahrene Fahrspur (21) durchführen wird.

Description

Verfahren zum Prognostizieren eines verfrühten Spurwechsels, Fahrerassistenzsystem, Kraftfahrzeug und Computerprogrammprodukt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prognostizieren, ob ein ein Kraftfahrzeug überholender Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird. Zur Erfindung gehört auch ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, sowie ein Computerprogrammprodukt.
Bei einem Überholvorgang, bei welchem ein Verkehrsteilnehmer ein Kraftfahrzeug überholt, kommt es oft vor, dass ein solcher Verkehrsteilnehmer nach dem
Überholvorgang verfrüht auf die Fahrspur des Kraftfahrzeugs wechselt, sodass ein in Fahrtrichtung vorbestimmter Mindestabstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer unmittelbar nach diesem Spurwechsel unterschritten wird. Das Kraftfahrzeug wird also von diesem Verkehrsteilnehmer geschnitten, was auch als„Cut- In“ bezeichnet wird. Dies kann zu sehr kritischen Situationen führen, insbesondere zu Auffahrunfällen, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs oder auch ein entsprechendes Assistenzsystem nicht mehr rechtzeitig reagieren kann. Auch bei Kraftfahrzeugen mit automatischen Fahrfunktionen, wie zum Beispiel einem Notbremsassistenten oder Fahrzeugen mit automatischer Längsführung, kann dies zu kritischen oder zumindest unerwünschten Situationen führen, bei denen das Kraftfahrzeug einerseits ebenfalls nicht mehr rechtzeitig automatisch bremsen kann, um einen Auffahrunfall zu verhindern oder eine solche starke Verzögerung durch einen automatisch durchgeführten Bremseingriff den Fahrkomfort für den Benutzer stark mindert.
Die DE 10 2012 007 389 A1 beschreibt ein Verfahren zum Vermeiden einer
Fahrzeugkollision bei einem Überholmanöver. Hier stellt jedoch das Eigenfahrzeug das überholende Fahrzeug dar und andere Verkehrsteilnehmer, mit welchen die Kollision verhindert werden soll, stellen vorausfahrende Fahrzeuge dar. Ein möglicherweise zu frühes Einscheren eines anderen Verkehrsteilnehmers nach dessen Überholvorgang kann durch das beschriebene Verfahren nicht vorhergesagt werden.
Die DE 10 2012 009 890 A1 beschreibt ein Verfahren zum Anpassen eines für ein Abstandsregelsystem eines Fahrzeugs geltenden momentanen Sollabstands. Gemäß diesem Verfahren kann ebenfalls keine Vorhersage für ein oben beschriebenes Cut-In getroffen werden, sondern es kann lediglich, nachdem ein solches Schneiden erfolgt ist, in entsprechender Weise durch Anpassen des Sollabstands reagiert werden.
Die DE 10 2015 004 478 A1 beschreibt ein Steuerungssystem zum Ermöglichen eines Einscherens eines anderen Kraftfahrzeugs aus einer Nachbarspur im ACC-Betrieb des eigenen Kraftfahrzeugs. Wird dabei die Absicht des anderen Verkehrsteilnehmers zum Einscheren erkannt, so kann das eigene Kraftfahrzeug zum Beispiel die Geschwindigkeit verringern oder einen Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug erhöhen. Die Absicht zum Einscheren kann auf Basis von Radarsensoren erfasst werden.
Weiterhin beschreibt die DE 10 2006 003 277 T5 ein Verfahren zum Detektieren oder Vorhersagen eines Einscherens eines Fahrzeugs. Hierbei wird mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs erfasst, ob eine Blinkeraktivität an dem einscherenden Fahrzeug vorliegt, wenn das einscherende Fahrzeug zu dem betreffenden Fahrzeug benachbart ist und/oder sich vor diesem befindet. Ein Einscheren kann damit nur detektiert werden, falls das einscherende Fahrzeug auch seinen Blinker betätigt.
Weiterhin beschreiben die DE 2004 027 983 A1 und die DE 2009 007 885 A1 Verfahren zum Vorhersagen von Spurwechselvorgängen beziehungsweise von Einschervorgängen anderer Verkehrsteilnehmer auf die eigene Fahrspur. Diese Verfahren erlauben vorteilhafterweise nunmehr eine Vorhersage eines solchen Cut-Ins. Jedoch besteht gerade bei Verfahren, die eine sehr frühzeitige Vorhersage erlauben, immer der große Nachteil, dass zur Umsetzung solcher Verfahren viele Sensoren erforderlich sind, insbesondere zusätzliche Sensoren, die auch eine ausreichende Überwachung der Umgebung des Kraftfahrzeugs ermöglichen. Damit gestalten sich solche
Vorhersageverfahren üblicherweise sehr kostspielig. Andere kostengünstigere Verfahren, die beispielsweise lediglich eine Frontkamera oder einen Radar zur Überwachung des Frontbereichs des Kraftfahrzeugs verwenden, haben dagegen wiederum den Nachteil, dass durch die relativ schmalen Sichtfelder dieser Frontsensoren ein solcher frühzeitiger Einschervorgang erst relativ spät erkannt werden kann, insbesondere erst dann, wenn es möglicherweise bereits zu spät ist. Damit muss bei solchen Verfahren immer ein
Kompromiss zwischen einer möglichst frühzeitigen Erkennung und einer möglichst kostengünstigen Umsetzung eines solchen Systems eingegangen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrerassistenzsystem, ein
Kraftfahrzeug, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt bereitzustellen, welche eine möglichst frühzeitige Vorhersage bezüglich eines vorbestimmt verfrühten
Spurwechsels eines anderen überholenden Verkehrsteilnehmers auf die vom
Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur auf gleichzeitig möglichst kostengünstige Weise erlauben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prognostizieren, ob ein ein Kraftfahrzeug überholender Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, wird mittels zumindest eines Ultraschallsensors des Kraftfahrzeugs ein lateraler Abstand des überholenden
Verkehrsteilnehmers zum Kraftfahrzeug während des Überholvorgangs erfasst und in Abhängigkeit vom erfassten Abstand prognostiziert, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein korrespondierendes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zum Prognostizieren, ob ein das Kraftfahrzeug überholender Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, wobei das Fahrerassistenzsystem zumindest einen Ultraschallsensor aufweist, der dazu ausgelegt ist, einen lateralen ersten Abstand des überholenden Verkehrsteilnehmers zum Kraftfahrzeug während des Überholvorgangs zu erfassen, wobei das Fahrerassistenzsystem weiterhin eine
Steuereinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit vom erfassten lateralen ersten Abstand zu prognostizieren, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass es verschiedene Assistenzsysteme gibt, die die Ultraschallsensoren verwenden, die derart am Kraftfahrzeug verbaut sind, dass mittels solcher Ultraschallsensoren eine Überwachung eines Bereichs seitlich des Kraftfahrzeugs möglich ist. Solche Assistenzsysteme sind beispielsweise
Parkassistenzsysteme sowie beispielsweise auch auf Ultraschallsensoren basierende Spurwechselassistenzsysteme. Dies erlaubt somit vorteilhafterweise ein frühzeitiges Prognostizieren eines vorbestimmt verfrühten Spurwechsels eines das Kraftfahrzeug überholenden Verkehrsteilnehmers auf besonders kostengünstige Weise, da einerseits Ultraschallsensoren bereits bestehender Assistenzsysteme auch für diese Prognose genutzt werden können, und andererseits Ultraschallsensoren ohnehin besonders kostengünstig sind, insbesondere im Vergleich zu anderen Sensoren, wie beispielsweise Kameras, LIDAR-Sensoren oder Radare. Auch erfüllt ein Ultraschallsensor
vorteilhafterweise die für die Umsetzung der Prognose erforderlichen Anforderungen. Beispielsweise weist zwar ein Ultraschallsensor im Vergleich zu den anderen genannten Sensoren eine relativ kurze Erfassungsreichweite, zum Beispiel im Bereich von sieben Metern, auf, was jedoch für den vorliegenden Anwendungsfall vollkommen ausreichend ist, um einen das Kraftfahrzeug überholenden Verkehrsteilnehmer zu detektieren. Zudem basiert die Prognose, ob der überholende Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel durchführen wird, maßgeblich auf der Bestimmung des Abstands zu diesem Verkehrsteilnehmer, wozu ein Ultraschallsensor ebenfalls ausgelegt ist. Somit lässt sich also vorteilhafterweise ein auf dieser Prognose basierendes frühzeitiges Warnsystem auf besonders kostengünstige Weise umsetzen.
Bei dem überholenden Verkehrsteilnehmer kann es sich beispielsweise um ein weiteres Kraftfahrzeug handeln, wie zum Beispiel einen Personenkraftwagen, einen Bus, einen Lastkraftwagen oder ähnliches. Auch das Kraftfahrzeug kann als solcher ausgebildet sein. Weiterhin ist im Allgemeinen unter einem vorbestimmt verfrühten Spurwechsel ein Spurwechsel zu verstehen, der dazu führt, dass ein in Fahrtrichtung vorbestimmter Mindestabstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer unterschritten wird, beziehungsweise unterschritten werden würde, sofern das Kraftfahrzeug oder dessen Fahrer selbst keine dementsprechende Maßnahme zur Verhinderung eines solchen Unterschreitens vornimmt, wie diese nachfolgend noch näher beschrieben werden. Ein solcher Spurwechsel kann in der vorliegenden Situation auch als Einscheren bezeichnet werden und insbesondere, wenn dieser derart verfrüht stattfindet, als
Schneiden beziehungsweise Cut-In.
Der mindestens eine Ultraschallsensor kann beispielsweise eine Membran umfassen, die zum Aussenden eines Ultraschallsignals mit einem entsprechenden Wandlerelement beziehungsweise Schallwandlerelement zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Falls in einer vorbestimmten Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Objekt, wie zum Beispiel andere Verkehrsteilnehmer, vorhanden ist, so wird das ausgesandte Ultraschallsignal dann von dem Objekt reflektiert und trifft wieder auf die Membran des Ultraschallsensors. Infolge des auftreffenden Ultraschallsignals wird die Membran zu mechanischen Schwingungen angeregt. Diese mechanischen Schwingungen können mit dem
Wandlerelement erfasst werden. Beispielsweise kann anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des reflektierten Signals, auch Echo genannt, der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem überholenden
Verkehrsteilnehmer bestimmt werden.
Weiterhin ist unter einem lateralen Abstand der Abstand des Verkehrsteilnehmers vom Kraftfahrzeug in Richtung der Kraftfahrzeugquerachse zu verstehen.
Wie beschrieben, liefert gerade der Abstand zum überholenden Verkehrsteilnehmer wesentliche Informationen darüber, wie wahrscheinlich es ist, dass von diesem
Verkehrsteilnehmer ein verfrühter Spurwechsel durchgeführt werden wird. Ist dieser Abstand also beispielsweise sehr gering, unterschreitet dieser also beispielsweise einen Schwellwert, oder verringert dieser sich während des Überholvorgangs, so sind dies Indikatoren dafür, dass der überholende Verkehrsteilnehmer einen sehr frühen
Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur beabsichtigt.
Da gerade auch ein Annähern des Verkehrsteilnehmers an das Kraftfahrzeug in Bezug auf die laterale Richtung ein sehr starker Indikator für einen vorbestimmt verführten Spurwechsel darstellt, ist es eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn der Ultraschallsensor den lateralen ersten Abstand des überholenden Verkehrsteilnehmers während des Überholvorgangs im zeitlichen Verlauf mehrmals erfasst, wobei in Abhängigkeit von einer Änderung des mehrmals erfassten lateralen ersten Abstands prognostiziert wird, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird.
Entsprechend stellt es eine vorteilhafte korrespondierende Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems dar, wenn der Ultraschallsensor dazu ausgelegt ist, den lateralen ersten Abstand des überholenden Verkehrsteilnehmers während des Überholvorgangs im zeitlichen Verlauf mehrmals zu erfassen, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einer Änderung des mehrmals erfassten lateralen Abstands zu prognostizieren, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird. Damit lässt sich eine solche Prognose noch zuverlässiger gestalten. Insbesondere kann der Verkehrsteilnehmer während des Überholvorgangs zeitlich verfolgt werden, insbesondere durch die Abstandserfassung mittels des mindestens einen
Ultraschallsensors, sodass anhand der detektierten Bewegung sehr zuverlässig vorhergesagt werden kann, ob dieser Verkehrsteilnehmer auf die gleiche Spur wie das Kraftfahrzeug wechseln möchte.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Fahrspurgrenze zwischen der aktuell vom Kraftfahrzeug befahrenen Fahrspur und der vom Verkehrsteilnehmer während des Überholvorgangs befahrenen Fahrspur ermittelt, wobei ein lateraler zweiten Abstand des Verkehrsteilnehmers zur
Fahrspurgrenze bestimmt wird und in Abhängigkeit vom erfassten lateralen zweiten Abstand prognostiziert wird, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird.
Entsprechend stellt es eine vorteilhafte korrespondierende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems dar, wenn das Fahrerassistenzsystem dazu ausgelegt ist, eine Fahrspurgrenze zwischen der aktuell vom Kraftfahrzeug befahrenen Fahrspur und der vom Verkehrsteilnehmer während des Überholvorgangs befahrenen, benachbarten Fahrspur zu ermitteln, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, einen lateralen zweiten Abstand des Verkehrsteilnehmers zur Fahrspurgrenze zu bestimmen und in Abhängigkeit vom erfassten lateralen zweiten Abstand zu
prognostizieren, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird.
Diese besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass nicht nur der absolute Abstand zwischen dem Verkehrsteilnehmer und dem
Kraftfahrzeug für die Prognose relevant ist, sondern insbesondere auch die Position dieses Verkehrsteilnehmers relativ zur Fahrspurgrenze. Dieser laterale zweite Abstand lässt sich zudem auf besonders einfache Weise aus dem ermittelten beziehungsweise erfassten lateralen ersten Abstand berechnen, wenn die Position des Kraftfahrzeugs relativ zur Fahrspurbegrenzung bekannt ist. Diese lässt sich wiederum auf einfache Weise durch bekannte Systeme ermitteln, zum Beispiel kamerabasiert. Somit ist es vorteilhaft, wenn das Fahrerassistenzsystem beispielsweise zumindest eine Kamera umfasst, wie beispielsweise eine Frontkamera, die dazu ausgelegt ist, einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug zumindest teilweise zu erfassen. Auf Basis der aufgenommenen Kamerabilder können beispielsweise Fahrspurmarkierungen und die Position des Kraftfahrzeugs relativ zu diesen Fahrspurmarkierungen, insbesondere in lateraler Richtung, ermittelt werden und daraus wiederum der genannte zweite Abstand. Die Informationen einer solchen Kamera, beziehungsweise im Allgemeinen die Informationen weiterer eventuell am Kraftfahrzeug verbauter Sensoren, wie zum Beispiel auch Radare oder LIDAR-Sensoren, können ebenfalls genutzt werden, zum Beispiel um einen nicht ganz so verfrühten Spurwechsel des Verkehrsteilnehmers, das heißt einen Spurwechsel mit größerem Abstand zum Fahrzeug in Fahrtrichtung, zu detektieren. Damit können durch den mindestens einen Ultraschallsensor zum Beispiel auch bestehende
Prognosesysteme zum Prognostizieren eines vorbestimmt verfrühten Spurwechsels ergänzt und dadurch deutlich verbessert werden.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß einer Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Verfahrens der mindestens eine Ultraschallsensor ein
Vorhandensein des Verkehrsteilnehmers in mindestens einem vorbestimmten Bereich von Interesse erfasst, wobei der Bereich von Interesse bezüglich der
Kraftfahrzeuglängsachse auf einer linken Seite und/oder auf einer rechten Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und sich in Fahrzeuglängsrichtung zumindest vom Heck des Kraftfahrzeugs bis mindestens zur Front des Kraftfahrzeugs erstreckt, und der sich vom Kraftfahrzeug in Richtung der Kraftfahrzeugquerachse um mindestens 3 Meter erstreckt.
Entsprechend stellt es eine vorteilhafte korrespondierende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems dar, wenn der mindestens eine
Ultraschallsensor dazu ausgelegt ist, ein Vorhandensein des Verkehrsteilnehmers in mindestens einem vorbestimmten Bereich von Interesse zu erfassen, wobei der Bereich von Interesse bezüglich der Kraftfahrzeuglängsachse auf einer linken Seite und/oder auf einer rechten Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und sich in Fahrzeuglängsrichtung zumindest vom Heck des Kraftfahrzeugs bis mindestens zur Front des Kraftfahrzeugs erstreckt, und der sich vom Kraftfahrzeug in Richtung der Kraftfahrzeugquerachse um mindestens drei Meter erstreckt.
Ein überholender Verkehrsteilnehmer kann damit besonders frühzeitig erkannt werden, nämlich sobald dieser auch nur zum Teil neben dem Kraftfahrzeug fährt. Weiterhin überlappt dieser Bereich von Interesse zumindest zum Teil mit Bereichen, die von Spurwechselassistenzsystemen typischerweise ebenfalls überwacht werden. Dieser von solchen Spurwechselassistenzsystemen typischerweise überwachte Bereich erstreckt sich zudem noch entgegen der Fahrtrichtung bezogen auf eine Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs über das Heck drei Meter hinaus. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, die Spurwechselassistenzfunktion mit der vorliegenden Prognosefunktion zu verknüpfen. Beispielsweise kann das Prognostizieren, ob der das Kraftfahrzeug überholende
Verkehrsteilnehmer den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, durch ein von einem
Spurwechselassistenzsystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellten Signal ausgelöst werden, das anzeigt, dass der Verkehrsteilnehmer im vom Spurwechselassistenzsystem überwachten Bereich detektiert wurde.
Vorzugsweise erstreckt sich der Bereich von Interesse, wie dieser oben beschrieben wurde, in Bezug auf die Kraftfahrzeuglängsrichtung weiter nach vorne als der von einem Spurwechselassistenten zu überwachende Bereich. Dies ist vorteilhafterweise ebenfalls besonders kostengünstig möglich, da typische Verbaupositionen von Ultraschallsensoren eine Detektion von Objekten in diesem Bereich, nämlich im Bereich nahe der
Fahrzeugfront seitlich des Kraftfahrzeugs, ohnehin erlauben und andererseits gerade dieser Bereich besonders relevant für die Prognose eines möglichen Spurwechsels ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit von zumindest einem vom lateralen erste Abstand abhängigen
Eingangsparameter eine Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom
Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, wobei prognostiziert wird, dass der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, falls die ermittelte Wahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
Entsprechend stellt es eine vorteilhafte korrespondierende Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems dar, wenn die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von zumindest einem vom lateralen ersten Abstand abhängigen Eingangsparameter eine Wahrscheinlichkeit dafür zu ermitteln, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird. Insbesondere prognostiziert die Steuereinrichtung, dass der Verkehrsteilnehmer diesen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel durchführen wird, falls die ermittelte Wahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Dieser von dem lateralen ersten Abstand abhängige mindestens eine Eingangsparameter kann dabei zum Beispiel den lateralen ersten Abstand selbst darstellen und/oder eine zeitliche Änderung dieses lateralen ersten Abstands und/oder den aus dem lateralen ersten Abstand sowie auf Basis der bestimmten Fahrspurgrenze ermittelten lateralen zweiten Abstand und/oder eine zeitliche Änderung dieses lateralen zweiten Abstands, sowie beispielsweise auch ein lateraler Abstand des Kraftfahrzeugs selbst von der bestimmten Fahrspurgrenze oder auch wiederum eine zeitliche Änderung dieses lateralen Abstands des Kraftfahrzeugs von der Fahrspurgrenze. Als Eingangsparameter für die Steuereinrichtung können dabei auch eine beliebige Unterauswahl mehrerer der genannten Größe dienen oder auch alle diese Größen als Eingangsparameter genutzt werden. Dies erlaubt eine besonders umfassende Beschreibung des Verhaltens des Verkehrsteilnehmers hinsichtlich seiner möglichen Absicht, die Fahrspur nach dem Überholvorgang zu wechseln, insbesondere verfrüht zu wechseln. Dadurch lässt sich eine besonders genaue Prognose erstellen. Zur Berechnung dieser Wahrscheinlichkeit beziehungsweise im Allgemeinen zum Klassifizieren dieses möglichen Fahrspurwechsels als wahrscheinlich oder unwahrscheinlich kann zum Beispiel eine probabilistische
Zustandsmaschine verwendet werden, die durch die Steuereinrichtung implementiert ist und die eine oder mehrere der genannten Parameter als Eingangsgrößen verwendet. Es können aber auch im Allgemeinen andere Modelle zur Klassifikation verwendet werden, wie zum Beispiel auf einer Markov-Kette basierte Modelle.
Der vorbestimmte Grenzwert, bei dessen Überschreiten durch die ermittelte
Wahrscheinlichkeit ein bevorstehender verfrüht durchgeführter Fahrspurwechsel prognostiziert wird, kann situationsbedingt variieren und zum Beispiel abhängig von den Eigenschaften des Kraftfahrzeugs gewählt werden. Vorzugsweise liegt dieser Grenzwert im Bereich zwischen 50 Prozent und 100 Prozent für die durch die Steuereinrichtung ermittelte Wahrscheinlichkeit. Handelt es sich beim Kraftfahrzeug zum Beispiel um ein durch einen Fahrer selbst gefahrenes Kraftfahrzeug oder befindet sich das Kraftfahrzeug aktuell in einem vom Fahrer selbst gefahrenen Zustand, sodass bei einem vorzeitigen Einscheren des Verkehrsteilnehmers der Fahrer rechtzeitig reagieren muss, so ist es beispielsweise vorteilhaft, den genannten Grenzwert niedriger zu wählen, sodass der Fahrer in jedem Fall rechtzeitig gewarnt werden kann, selbst dann, wenn der
Verkehrsteilnehmer doch keinen verfrühten Spurwechsel durchführt. Befindet sich dagegen das Kraftfahrzeug in einem autonomen Fahrmodus oder in einem Fahrmodus mit automatischer Längsführung oder weist das Kraftfahrzeug ein
Notbremsassistenzsystem auf, so kann der Grenzwert auch entsprechend höher gewählt werden, da ein solches automatisches System deutlich schnellere Reaktionszeiten hat als ein manuell fahrender Fahrer.
In jedem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall, dass prognostiziert wird, dass der
Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, ein Warnsignal ausgegeben wird.
Entsprechend stellt es eine vorteilhafte korrespondierende Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems dar, wenn die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, für den Fall, dass diese prognostiziert, dass der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, ein Warnsignal auszugeben.
Dieses Warnsignal kann einerseits als optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Signal an den Fahrer ausgegeben werden. Fährt der Fahrer beispielsweise das Kraftfahrzeug manuell, so kann dieser sich auf das vorzeitige Einscheren des Verkehrsteilnehmers rechtzeitig einstellen und bremsbereit machen. Auch wenn das Kraftfahrzeug aktuell nicht manuell vom Fahrer, sondern automatisch gefahren wird, so kann der Fahrer durch eine solche Warnmeldung darauf vorbereitet werden, dass das Kraftfahrzeug einen mehr oder weniger starken Bremsvorgang aufgrund des vorzeitigen Einscherens des Verkehrsteilnehmers durchführen wird. Andererseits kann das von der Steuereinrichtung ausgegebene Warnsignal auch anderen Assistenzsystemen, zum Beispiel an ein ACC(Adaptive Cruise Controlj-System, das heißt an ein System zur automatischen Distanzregelung, und/oder an ein AEB(Autonomous Emergency
Breakingj-System, das heißt an ein Notbremsassistenzsystem, bereitgestellt werden, sodass diese Systeme sich frühzeitig auf einen automatisch einzuleitenden
Bremsvorgang vorbereiten können und beispielsweise einen solchen Bremsvorgang bereits frühzeitig einleiten können, sodass dieser deutlich kontinuierlicher durchgeführt werden kann und nicht mehr abrupt erst dann, wenn der Verkehrsteilnehmer einschert. Auch kann ein solches zusätzliches System unter Umständen ein Ausweichmanöver planen und entsprechend durchführen. Dies kann dann ebenfalls rechtzeitig erfolgen. Hierdurch lassen sich die Sicherheit sowie der Fahrkomfort deutlich steigern. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Messunsicherheit ermittelt, und falls die ermittelte Messunsicherheit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, wird die Prognose verworfen.
Entsprechend stellt es eine vorteilhafte korrespondierende Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems dar, wenn die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Messunsicherheit zu ermitteln und, falls die ermittelte
Messunsicherheit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, die Prognose zu verwerfen.
Weisen beispielsweise die vom mindestens einen Ultraschallsensor empfangenen Messsignale ein zu großes Rauschen auf oder lässt sich die Prognose bedingt durch andere Umwelteinflüsse nicht mit vorbestimmt ausreichend guter Messgenauigkeit erstellen, so wird die Prognose vorteilhafterweise verworfen, wodurch die
Wahrscheinlichkeit für Fehlprognosen deutlich vermindert werden kann. Dies ist vorteilhaft, da auch Fehlprognosen unter Umständen zu kritischen Situationen führen können, oder zumindest zu für den Fahrer unkomfortablen Situationen, wie zum Beispiel bei unnötig durchgeführten automatischen Bremsvorgängen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem oder eines seiner Ausgestaltungen. Die für das
erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten damit in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug mindestens ein zweites
Fahrerassistenzsystem aufweist, welches zur Ausführung einer vom Prognostizieren, ob der das Kraftfahrzeug überholende Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, verschiedene zweite Assistenzfunktion ausgelegt ist, wobei das zweite
Fahrerassistenzsystem derart eingerichtet ist, dass die zweite Assistenzfunktion in Abhängigkeit von einer vom mindestens einen Ultraschallsensor erfassten Größe ausgeführt oder ausgelöst wird. Entsprechend stellt es auch eine vorteilhafte
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, wenn eine vom Prognostizieren, ob der das Kraftfahrzeug überholende Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, verschiedene zweite Assistenzfunktion ausgeführt wird, die in Abhängigkeit von einer vom mindestens einen Ultraschallsensor erfassten Größe ausgeführt oder ausgelöst wird. Mit anderen Worten wird der mindestens eine Ultraschallsensor von mehreren
Fahrerassistenzsystemen des Kraftfahrzeugs geteilt, das heißt die Funktion des mindestens einen Ultraschallsensors wird von mehreren Fahrerassistenzsystemen genutzt. Somit können besonders vorteilhafterweise im Kraftfahrzeug diverse
Assistenzfunktionen auf besonders kostengünstige Art und Weise bereitgestellt werden, da diese zumindest zum Teil die gleiche Sensorik verwenden.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das zweite Assistenzsystem ein
Parkassistenzsystem darstellt und/oder ein Spurwechselassistenzsystem. Entsprechend stellt es auch eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, wenn als zweite Assistenzfunktion eine Parkassistenzfunktion und/oder eine
Spurwechselassistenzfunktion ausgeführt wird. Dies hat den großen Vorteil, dass solche Assistenzsysteme ebenfalls Ultraschallsensoren zur Ausführung ihrer Assistenzfunktionen nutzen können, und vor allem, dass gerade bei solchen Assistenzfunktionen ebenfalls eine Überwachung seitlicher Bereiche des
Kraftfahrzeugs vorteilhaft sind, sodass sich ein oder mehrere Ultraschallsensoren in einer Einbauposition, in welcher der betreffende Ultraschallsensor zur Erfassung eines
Bereichs seitlich vom Kraftfahrzeug ausgelegt ist, von all den genannten Systemen vorteilhaft nutzen lässt. Beispielsweise können solche Ultraschallsensoren an einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, zum Beispiel am vorderen Stoßfänger und/oder am hinteren Stoßfänger. Der mindestens eine Ultraschallsensor kann aber auch an einem oder beiden Außenspiegeln des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und/oder im Bereich einer Seitenleiste des Kraftfahrzeugs, das heißt in einem Bereich entlang einer Seite des Kraftfahrzeugs zwischen Front und Heck des Kraftfahrzeugs, insbesondere auch auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Kraftfahrzeug mindestens vier
Ultraschallsensoren, beispielsweise auch sechs Ultraschallsensoren, aufweist. Die
Ultraschallsensoren sind dabei vorzugsweise derart am Kraftfahrzeug angeordnet, dass sich ihre Erfassungsbereiche im Wesentlichen in Richtung der Kraftfahrzeugquerachse erstrecken, das heißt in lateraler Richtung. Entsprechend stellt es auch eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, wenn mittels mindestens vier jeweiliger Ultraschallsensoren jeweilige Teilbereiche auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs bezogen auf die Kraftfahrzeuglängsachse erfasst werden, und wobei in Abhängigkeit von der Erfassung der jeweiligen mindestens vier Ultraschallsensoren prognostiziert wird, ob der Verkehrsteilnehmer nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten
Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird.
Mit anderen Worten können die Ultraschallsensoren derart angeordnet sein, dass den jeweiligen Ultraschallsensoren zugeordnete Erfassungsbereiche einen Teilbereich auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs bezogen auf die Kraftfahrzeuglängsachse abdecken. Beispielsweise kann ein Ultraschallsensor im Bereich der linken Fahrzeugfront angeordnet sein, ein zweiter im Bereich der rechten Fahrzeugfront, ein dritter im linken Heckbereich und ein vierter im rechten Heckbereich. Zwei weitere Ultraschallsensoren können optional noch ebenfalls im Heckbereich vorgesehen sein, sodass diese jeweils einen Erfassungsbereich aufweisen, der sich zum Teil in lateraler Richtung, das heißt in Richtung der Fahrzeugquerachse, erstreckt, und zum Teil aber auch einen Bereich hinter dem Kraftfahrzeug abdeckt. Durch eine derartige Sensoranordnung können einerseits überholende Verkehrsteilnehmer besonders frühzeitig detektiert werden und zudem während des gesamten Überholvorgangs erfasst werden. Diese Sensoranordnung ist zudem vorteilhafterweise ebenfalls für die genannten weiteren Assistenzsysteme wie zum Beispiel das Parkassistenzsystem und/oder das Spurwechselassistenzsystem von Vorteil, was die gemeinsame Nutzung dieser Sensoranordnung erlaubt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug ein drittes Assistenzsystem auf, welches zu einer automatischen Längsführung und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs ausgelegt ist, wobei das dritte Assistenzsystem dazu ausgelegt ist, die Längsführung und/oder Querführung in Abhängigkeit von dem von der Steuereinrichtung bereitgestellten Warnsignal auszuführen. Entsprechend stellt es auch eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, wenn eine dritte Assistenzfunktion zur automatischen Längsführung und/oder Querführung des
Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, wobei die Längsführung und/oder Querführung in
Abhängigkeit von dem bereitgestellten Warnsignal ausgeführt wird.
Durch die Erfindung wird es damit, wie bereits erwähnt, vorteilhafterweise ermöglicht, derartige weitere Assistenzsysteme zur Quer- und/oder Längsführung rechtzeitig auf ein mögliches Schneiden durch einen anderen Verkehrsteilnehmer vorzubereiten und dadurch rechtzeitig entsprechende Maßnahmen, wie zum Beispiel ein automatisches Bremsen oder sogar Ausweichvorgänge, falls nötig, einzuleiten. Somit können auch andere Assistenzsysteme in ihrer Sicherheit durch die Erfindung oder ihre Ausgestaltung deutlich erhöht werden. Zudem betrifft die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt aufweisend
Programmcode, welcher in einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und welcher, wenn dieser durch einen Prozessor einer elektronischen Steuereinrichtung ausgeführt wird, den Prozessor dazu veranlasst, ein erfindungsgemäßes Verfahren oder eine seiner Ausführungsformen durchzuführen. Auch hier gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug genannten Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte
Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem
Fahrerassistenzsystem zum Prognostizieren, ob ein das Kraftfahrzeug überholender Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs aus Fig. 1 mit einer
Veranschaulichung der vom Fahrerassistenzsystem überwachten Bereiche von Interesse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Überholvorgangs, bei dem das
Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von einem Verkehrsteilnehmer überholt wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 mit einem
Fahrerassistenzsystem 2 zum Prognostizieren, ob ein das Kraftfahrzeug 1 überholender Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel auf die vom Kraftfahrzeug 1 aktuell befahrene Fahrspur durchführen wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Allgemeinen weist das Fahrerassistenzsystem 2 mindestens einen
Ultraschallsensor 3 auf. Im vorliegenden Beispiel umfasst das Kraftfahrzeug 1
beziehungsweise das Fahrerassistenzsystem 2 sechs Ultraschallsensoren 3, die derart angeordnet sind, dass ihre jeweiligen Erfassungsbereiche 4 zumindest einen Teil der Umgebung seitlich des Kraftfahrzeugs 1 überdecken. Unter einem Bereich seitlich des Kraftfahrzeugs 1 ist hierbei ein Bereich zu verstehen, der links und/oder rechts vom Kraftfahrzeug 1 bezogen auf die Kraftfahrzeuglängsachse liegt, die parallel zur y-Achse des in Fig. 1 dargestellten Koordinatensystems verläuft. Ein solcher Ultraschallsensor 3 kann zum Beispiel ein Sichtfeld mit einem Öffnungswinkel a in der Horizontalen, das heißt in der x-y-Ebene des hier dargestellten Koordinatensystems von zum Beispiel 75 Grad aufweisen, sowie einen Öffnungswinkel von 45 Grad in der Vertikalen, welcher für den vorliegenden Anwendungsfall eine untergeordnete Rolle spielt. Die Reichweite eines solchen Ultraschallsensors 3 kann zum Beispiel sieben Meter betragen. Dies sind nur exemplarische Werte und können auch je nach Situation anders gewählt werden.
Beispielsweise kann der Öffnungswinkel a des Sichtfelds eines solchen
Ultraschallsensors 3 im Allgemeinen zwischen 30 und 90 Grad liegen. Auch sind
Reichweiten kleiner als sieben Meter möglich. Um zum Beispiel einen neben dem
Kraftfahrzeug 1 befindlichen Bereich von Interesse, welcher mit Bezug auf Fig. 2 später näher erläutert wird, zu erfassen, müssen die Erfassungsbereiche 4 der jeweiligen Ultraschallsensoren 3 diesen Bereich nicht vollständig überdecken. Es ist vollkommen ausreichend, diesen Bereich von Interesse nur bereichsweise mit den Sichtfeldern beziehungsweise Erfassungsbereichen 4 der Ultraschallsensoren 3 abzudecken, sodass sich kein anderes Kraftfahrzeug innerhalb dieses Bereichs von Interesse befinden kann, ohne von zumindest einem der Ultraschallsensoren 3 erfasst zu werden.
Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst zudem eine Steuereinrichtung 5, welche zur Auswertung der von den Ultraschallsensoren 3 erfassten Signalen ausgelegt ist und zum Prognostizieren, ob ein das Kraftfahrzeug 1 überholender Verkehrsteilnehmer den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel durchführen wird. Zu diesem Zweck können die Ultraschallsensoren 3 detektieren, wenn ein anderer Verkehrsteilnehmer das
Kraftfahrzeug 1 überholt und sich insbesondere in einem Bereich neben dem
Kraftfahrzeug 1 befindet. Weiterhin kann auch ein Abstand zu diesem Verkehrsteilnehmer mittels der Ultraschallsensoren 3 erfasst werden, insbesondere wiederholt während des Überholvorgangs, wobei auf Basis einer Auswertung dieses Abstands prognostiziert werden kann, insbesondere durch die Steuereinrichtung 5, ob dieser Verkehrsteilnehmer einen Spurwechsel auf die aktuelle Fahrspur des Kraftfahrzeugs 1 durchführen wird. Eine Prognose kann aufgrund des hier dargestellten Systems 2 besonders frühzeitig vorgenommen werden, da die beschriebene und dargestellte Anordnung der
Ultraschallsensoren 3 eine Bewegungsanalyse des überholenden Verkehrsteilnehmers noch während des Überholvorgangs erlaubt, insbesondere bevor dieser
Verkehrsteilnehmer die Fahrspur tatsächlich wechselt. Weiterhin kann, wie in Fig. 3 dargestellt, durch mindestens zwei zusätzliche vorne außen positionierte
Ultraschallsensoren 3, erfasst werden, ob ein Verkehrsteilnehmer 16 den
Erfassungsbereich 4 des Ultraschallsensors 3 vollständig passiert hat. Ein weiterer großer Vorteil der Verwendung von Ultraschallsensoren 3 besteht vor allem aber darin, dass diese Anordnung der Ultraschallsensoren 3 auch von anderen
Fahrerassistenzsystemen genutzt werden kann, oder umgekehrt, ohnehin vorhandene Ultraschallsensoren 3, die in der Regel von anderen Fahrerassistenzsystemen genutzt werden und daher ohnehin verbaut sind, nunmehr vorteilhafterweise gleichzeitig auch zur Prognose eines vorzeitigen Einschervorgangs genutzt werden können. Die Erfindung erlaubt damit eine besonders frühzeitige und sichere Prognose einerseits, sowie andererseits auch eine besonders kostengünstige Ausgestaltung des
Fahrerassistenzsystems 2.
Entsprechend ist es also vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug 1 beispielsweise noch ein weiteres Fahrerassistenzsystem 6 aufweist, welches ebenfalls eine korrespondierende Steuereinrichtung 7 umfassen kann, und welches zum Beispiel als Parkassistenzsystem oder Spurwechselassistent ausgestaltet ist. Besonders vorteilhaft ist es vor allem, wenn dieses zusätzliche Fahrerassistenzsystem 6, welches im Folgenden als zweites
Assistenzsystem 6 bezeichnet wird, als Spurwechselassistent 6 ausgebildet ist. Dies hat folgende Gründe: Ein Spurwechselassistenzsystem 6 erfordert ebenfalls eine
Überwachung bestimmter Bereiche neben dem Kraftfahrzeug 1 , wozu ebenfalls die hier dargestellte Ultraschallsensoranordnung genutzt werden kann. Dadurch kann
beispielsweise ein Einfahren eines anderen Verkehrsteilnehmers beim Überholvorgang in diesen überwachten Bereich durch dieses zweite Assistenzsystem 6 detektiert werden, welches daraufhin ein Triggersignal T an das Fahrerassistenzsystem 2 zum
Prognostizieren eines frühzeitigen Einscherens übermitteln kann. Daraufhin wird dieses Fahrerassistenzsystem 2 zum Prognostizieren des vorzeitigen Einschervorgangs aktiv und wertet nunmehr die von den Ultraschallsensoren 3 erfassten Signale dahin aus, ob der überholende Verkehrsteilnehmer beabsichtigt, vorzeitig einzuscheren oder nicht. Dies ist besonders effizient, da so das Fahrerassistenzsystem 2 nicht permanent aktiv sein muss, da eine Überwachung des relevanten seitlichen Bereichs ohnehin vom zweiten Fahrerassistenzsystem 6 durchgeführt wird.
Für den Fall, dass das Fahrerassistenzsystem 2 letztendlich prognostiziert, dass ein überholender Verkehrsteilnehmer einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel durchführen will, kann die Steuereinrichtung 5 weiterhin ein Warnsignal W an ein weiteres
Assistenzsystem 8, welches ebenfalls eine korrespondierende Steuereinrichtung 9 aufweisen kann, übermitteln, wie zum Beispiel an ein Notbremsassistenzsystem, eine adaptive Abstandsregelung oder im Allgemeinen ein Assistenzsystem, welches eine automatische Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs 1 durchführen kann. Somit kann vorteilhafterweise in Abhängigkeit von diesem übermittelten Warnsignal W dieses dritte Assistenzsystem 8 rechtzeitig Maßnahmen einleiten, wie zum Beispiel das Kraftfahrzeug 1 verzögern oder sogar vorbereitend ein Ausweichmanöver und/oder eine Ausweichtrajektorie berechnen, um eine mögliche Kollision oder ein Auffahren auf den schneidenden Verkehrsteilnehmer und/oder auch andere Verkehrsteilnehmer zu vermeiden.
Fig. 2 zeigt nunmehr eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs 1 aus Fig. 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den von den Fahrerassistenzsystem 2 überwachten Bereichen von Interesse 10, wobei vorzugsweise die beiden Bereiche von Interesse 10 auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs 1 gleich ausgestaltet sind, jedoch auch unterschiedlich definiert sein können. Ein jeweiliger solche Bereich von Interesse 10 gliedert sich dabei nochmal in entsprechende Unterbereiche. Dabei erstreckt sich ein erster Bereich 10a ausgehend vom Kraftfahrzeug 1 insbesondere beginnend in einen lateralen Abstand d von fünfzig Zentimetern vom Kraftfahrzeug 1 in lateraler Richtung, das heißt in Richtung der Fahrzeugquerachse, die wiederum parallel zur x-Achse des dargestellten Koordinatensystems verläuft. Beispielsweise kann der Bereich 10b +1 Ob oder 10a+ 10a zweieinhalb Meter betragen und der Abstand d kann fünfzig Zentimeter betragen, so dass ab der Seite des Fahrzeugs ein lateraler Abstand von drei Meter bestehen kann. In Richtung der Fahrzeuglängsachse, das heißt in der dargestellten y- Richtung, erstreckt sich dieser erste Bereich 10a ausgehend von den Außenspiegeln 1 1 beziehungsweise ausgehend von der A-Säule des Kraftfahrzeugs mindestens ein bis drei Meter, bevorzugt drei Meter, und hinter dem Heck 12 des Kraftfahrzeugs 1 mindestens ein bis drei Meter, bevorzugt drei oder mehr Meter betragen. Dieser Bereich 10a entspricht damit dem gemäß ISO-Standard vorgeschriebenen zu überwachenden Bereich im Zusammenhang mit einem sogenannten Blind-Spot-Detektionssystem, das heißt einem Spurwechselassistenzsystem 6. Somit wird dieser erste Bereich 10a ohnehin von dem zweiten Fahrerassistenzsystem 6 überwacht, sodass sich diese Überwachung in vorteilhafter Weise auch für das Fahrerassistenzsystem 2 zum Prognostizieren des verfrühten Fahrspurwechsels nutzen lässt. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn zusätzlich zu diesem ersten Bereich 10a noch ein zweiter Bereich 10b überwacht wird. Dieser erstreckt sich in y-Richtung bis zur Fahrzeugfront 13 und schließt sich direkt an den ersten Bereich 10a, vorzugsweise auch hinsichtlich seiner Breite, das heißt seiner Erstreckung in lateraler Richtung, an. Sowohl der erste Bereich 10a als auch der zweite Bereich 10b ist aber in seiner Ausdehnung in lateraler Richtung nicht auf die genannten drei Meter beschränkt, sondern kann beispielsweise auch mehr betragen, beispielsweise um 0 bis 50 Zentimeter mehr in lateraler Richtung. Gleiches gilt auch für die Ausdehnung des ersten Bereichs 10a entgegen Fahrtrichtung im Falle einer Vorwärtsfahrt, denn auch dieser erste Bereich 10a kann sich mehr als nur um die genannten drei Meter hinter das Heck 12 erstrecken, zum Beispiel ebenfalls um 0 bis 50 Zentimeter mehr. Dies ist durch die beiden Zusatzbereiche, das heißt einen Zusatzbereich 14 in lateraler Richtung sowie einen Zusatzbereich 15 in Längsrichtung, schematisch angedeutet.
Gerade die Überwachung des zweiten Bereichs 10b ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, da sich gerade am Ende eines Überholvorgangs durch einen anderen Verkehrsteilnehmer in diesem Bereich 10b ein beabsichtigtes Einscheren bemerkbar macht. Weiterhin ist hier auch noch ein dritter Bereich 10c dargestellt, der sich zum Teil mit dem ersten Bereich 10a sowie mit dem zweiten Bereich 10b überschneidet. Dieser Bereich 10c stellt dabei eine kritische Zone dar. Mit anderen Worten, befindet sich ein anderer Verkehrsteilnehmer während eines Überholvorgangs innerhalb dieser kritischen Zone 10c, so ist die Wahrscheinlichkeit deutlich erhöht, dass dieser verfrüht vor dem Kraftfahrzeug 1 einscheren wird. Ob sich ein anderer Verkehrsteilnehmer innerhalb dieser kritischen Zone 10c befindet oder nicht, kann auf Basis der Abstandsmessung mittels der Ultraschallsensoren 3 festgestellt werden. Die für die Prognose
vorteilhafterweise verwendeten Parameter, die aus der Abstandsmessung der
Ultraschallsensoren 3 ermittelt werden können, werden nun noch einmal detaillierter anhand von Fig. 3 erläutert. Fig. 3 zeigt dabei eine schematische Darstellung eines Überholvorgangs, bei welchem nun das Kraftfahrzeug 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von einem anderen Verkehrsteilnehmer 16, zum Beispiel ein weiteres Kraftfahrzeug, überholt wird, welches nach diesem Überholvorgang vor dem Kraftfahrzeug 1 einschert, insbesondere einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel durchführt, sodass ein in Fahrtrichtung y vorbestimmter Mindestabstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem
Verkehrsteilnehmer 16 unterschritten werden würde, sofern durch das Kraftfahrzeug 1 oder den Fahrer keine anderen Maßnahmen getroffen werden, wie zum Beispiel Bremsen oder Ausweichen. Dieser vorbestimmt verfrühte Spurwechsel ist in Fig. 3 exemplarisch durch den Pfeil 17 veranschaulicht. Das Kraftfahrzeug 1 kann insbesondere, wie bereits zu Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben, ausgebildet sei. Neben den bereits beschriebenen Ultraschallsensoren 3 kann das Kraftfahrzeug 1 darüber hinaus auch noch weitere Sensoren aufweisen, insbesondere auch weitere Ultraschallsensoren im Front- und/oder Heckbereich, die in diesem Beispiel nicht näher bezeichnet sind, da sie für die vom Fahrerassistenzsystem 2 durchzuführende Prognose nicht relevant sind, sondern beispielsweise von einem Parkassistenzsystem genutzt werden. Darüber hinaus weist in diesem Beispiel das Kraftfahrzeug 1 auch eine Frontkamera 18 sowie einen Radar 19 auf. Aus dieser Darstellung wird klar, dass herkömmliche Systeme, die zur Detektion eines Einschervorgangs anderer Verkehrsteilnehmer 16 lediglich eine solche
Frontkamera 18 oder einen Frontradar 19 verwenden, den Einschervorgang erst sehr spät detektieren können, da die durch die jeweiligen Sensoren bereitgestellten Sichtfelder 18a, 19a relativ schmal sind und sich zudem sehr weit vor dem Kraftfahrzeug 1 befinden. Durch die Erfindung wird es dagegen möglich, einen Einschervorgang bereits
vorherzusagen, wenn sich der überholende Verkehrsteilnehmer 16 noch in einem Bereich neben dem Kraftfahrzeug 1 , das heißt in oder entgegen x-Richtung, befindet.
Zur Prognose können nun mehrere Eingangsparameter verwendet werden, insbesondere ein über die Ultraschallsensoren 3 erfasster erster Abstand D1 und/oder aus diesem ersten Abstand D1 abgeleitete Größen. Dieser erste Abstand D1 stellt den Abstand zwischen dem überholenden Verkehrsteilnehmer 16 und dem Kraftfahrzeug 1 in lateraler Richtung, das heißt in x-Richtung, dar. Dieser erste Abstand D1 kann auch über die Zeit beobachtet werden, das heißt während des Überholvorgangs, sodass auch eine zeitliche Änderung dieses ersten Abstands D1 als weiterer Eingangsparameter dienen kann. Zudem kann durch das Kraftfahrzeug 1 auch eine Fahrspurmarkierung 20 detektiert werden, zum Beispiel mittels der Frontkamera 18, die die vom Kraftfahrzeug 1 aktuell befahrene Fahrspur 21 von der benachbarten Fahrspur 22, auf welcher sich der überholende Verkehrsteilnehmer 16 während des Überholvorgangs befindet, voneinander trennt. Mittels dieser Frontkamera 18 lässt sich somit auch der Abstand D3 des
Kraftfahrzeugs 1 von dieser Fahrspurbegrenzung 20 bestimmen und in Zusammenschau mit dem ermittelten ersten Abstand D1 auch den Abstand D2 des überholenden
Verkehrsteilnehmers 16 von dieser Fahrspurbegrenzung 20, insbesondere wobei alle Abstände D1 , D2, D3 wiederum auf die laterale Richtung bezogen sind. Auch die jeweiligen Abstände D2, D3 von der Fahrspurbegrenzung 20 können über die Zeit während des Überholvorgangs beobachtet und ausgewertet werden, sodass auch die betreffenden zeitlichen Ableitungen dieser Abstände D2, D3 als weitere
Eingangsparameter dienen können.
Auf Basis dieser Eingangsparameter kann nun vorteilhafterweise die Steuereinrichtung 5 prognostizieren, ob der überholende Verkehrsteilnehmer 16 einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel durchführen wird. Auf Basis dieser genannten Eingangsparameter kann die Steuereinrichtung 5 beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit für diesen Spurwechsel errechnen und für den Fall, dass diese Wahrscheinlichkeit einen vorbestimmten
Grenzwert übersteigt, wird ein vorbestimmt verfrühter Spurwechsel prognostiziert.
Entsprechend kann dann die Steuereinrichtung 5, wie bereits beschrieben, ein
entsprechendes Warnsignal W, insbesondere an andere Fahrerassistenzsysteme 8 und/oder an den Fahrer, ausgeben. Sowohl der Fahrer als auch andere
Assistenzsysteme 8 können sich damit rechtzeitig auf dieses verfrühte Einscheren des anderen Verkehrsteilnehmers 16 vorbereiten und rechtzeitig eventuelle Maßnahmen wie einen automatischen Bremsvorgang oder ein Ausweichmanöver einleiten. Somit kann insgesamt die Sicherheit des Kraftfahrzeugs sowie auch die Sicherheit anderer
Verkehrsteilnehmer auf besonders kostengünstige und effiziente Weise erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Prognostizieren, ob ein ein Kraftfahrzeug (1 ) überholender
Verkehrsteilnehmer (16) einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird, dadurch gekennzeichnet, dass
mittels zumindest eines Ultraschallsensors (3) des Kraftfahrzeugs (1 ) ein lateraler Abstand (D1 ) des überholenden Verkehrsteilnehmers (16) zum Kraftfahrzeug (1 ) während des Überholvorgangs erfasst wird und in Abhängigkeit vom erfassten Abstand (D1 ) prognostiziert wird, ob der Verkehrsteilnehmer (16) nach dem
Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom
Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ultraschallsensor (3) den lateralen ersten Abstand (D1 ) des überholenden
Verkehrsteilnehmers (16) während des Überholvorgangs im zeitlichen Verlauf mehrmals erfasst, wobei in Abhängigkeit von einer Änderung des mehrmals erfassten lateralen ersten Abstands (D1 ) prognostiziert wird, ob der
Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Fahrspurgrenze (20) zwischen der aktuell vom Kraftfahrzeug (1 ) befahrenen
Fahrspur (21 ) und der vom Verkehrsteilnehmer (16) während des Überholvorgangs befahrenen Fahrspur (22) ermittelt wird, wobei ein lateraler zweiten Abstand (D2) des Verkehrsteilnehmers (16) zur Fahrspurgrenze (20) bestimmt wird und in Abhängigkeit vom erfassten lateralen zweiten Abstand (D2) prognostiziert wird, ob der Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine Ultraschallsensor (3) ein Vorhandensein des
Verkehrsteilnehmers (16) in mindestens einem vorbestimmten Bereich von
Interesse (10) erfasst, wobei der Bereich von Interesse (10) bezüglich der
Kraftfahrzeuglängsachse auf einer linken Seite und/oder auf einer rechten Seite des Kraftfahrzeugs (1 ) angeordnet ist und sich in Fahrzeuglängsrichtung (y) zumindest vom Heck (12) des Kraftfahrzeugs (1 ) bis mindestens zur Front (13) des
Kraftfahrzeugs (1 ) erstreckt, und der sich vom Kraftfahrzeug (1 ) in Richtung (x) der Kraftfahrzeugquerachse um mindestens 3 Meter erstreckt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in Abhängigkeit von zumindest einem vom lateralen erste Abstand (D1 ) abhängigen Eingangsparameter (D1 , D2) eine Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt wird, ob der Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird, wobei prognostiziert wird, dass der Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird, falls die ermittelte Wahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
für den Fall, dass prognostiziert wird, dass der Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom
Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird, ein Warnsignal (W) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Messunsicherheit ermittelt wird, und falls die ermittelte Messunsicherheit einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, die Prognose verworfen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine vom Prognostizieren, ob der das Kraftfahrzeug (1 ) überholende
Verkehrsteilnehmer (16) einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird, verschiedene zweite Assistenzfunktion ausgeführt wird, die in Abhängigkeit von einer vom mindestens einen Ultraschallsensor (3) erfassten Größe ausgeführt oder ausgelöst wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
als zweite Assistenzfunktion eine Parkassistenzfunktion und/oder eine
Spurwechselassistenzfunktion ausgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine dritte Assistenzfunktion zur automatischen Längsführung und/oder
Querführung des Kraftfahrzeugs (1 ) ausgeführt wird, wobei die Längsführung und/oder Querführung in Abhängigkeit von dem bereitgestellten Warnsignal (W) ausgeführt wird. 1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels mindestens vier jeweiliger Ultraschallsensoren (3) jeweilige Teilbereiche auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs (1 ) bezogen auf die Kraftfahrzeuglängsachse erfasst werden, und wobei in Abhängigkeit von der Erfassung der jeweiligen mindestens vier Ultraschallsensoren (3) prognostiziert wird, ob der
Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird.
12. Computerprogrammprodukt aufweisend Programmcode, welcher in einem computerlesbaren Medium gespeichert ist, und welcher, wenn dieser durch einen Prozessor einer elektronischen Steuereinrichtung (5) ausgeführt wird, den
Prozessor dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche auszuführen.
13. Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ) zum Prognostizieren, ob ein das Kraftfahrzeug (1 ) überholender Verkehrsteilnehmer (16) einen vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrerassistenzsystem (2) zumindest einen Ultraschallsensor (3) aufweist, der dazu ausgelegt ist, einen lateralen ersten Abstand (D1 ) des überholenden
Verkehrsteilnehmers (16) zum Kraftfahrzeug (1 ) während des Überholvorgangs zu erfassen, wobei das Fahrerassistenzsystem (2) eine Steuereinrichtung (5) aufweist, die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit vom erfassten lateralen ersten Abstand (D1 ) zu prognostizieren, ob der Verkehrsteilnehmer (16) nach dem Überholvorgang den vorbestimmt verfrühten Spurwechsel (17) auf die vom Kraftfahrzeug (1 ) aktuell befahrene Fahrspur (21 ) durchführen wird.
14. Kraftfahrzeug (1 ) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 13.
PCT/EP2019/080453 2018-11-30 2019-11-07 Verfahren zum prognostizieren eines verfrühten spurwechsels, fahrerassistenzsystem, kraftfahrzeug und computerprogrammprodukt Ceased WO2020108937A1 (de)

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