KASSECKERT TOM (DE)
ROTHMUND TOBIAS (DE)
WO2012103970A1 | 2012-08-09 |
EP2899083A2 | 2015-07-29 | |||
EP1052143A2 | 2000-11-15 | |||
DE102011080928A1 | 2013-02-14 |
Patentansprüche 1 . Vorrichtung zur Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug (1 ) mit einer programmierbaren elektronischen Steuereinheit (2), mit Abstandssensoren (3) zur Erfassung von Hindernissen seitlich und/oder hinter dem eigenen Fahrzeug (1 ) innerhalb eines definierten Warnbereiches (W1 ; W2) und mit einer optischen Sensoreinrichtung (4) zumindest zur Erfassung der Fahrbahnmarkierungen und/oder der Fahrspurbreite der eigenen Spur und/oder zur Erfassung der Fahrbahnmarkierungen und/oder der Fahrspurbreite zumindest der nächsten Nachbarspur, wobei die Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass mindestens ein Warnbereich (W1 , W2) abhängig von einem erkannten Fahrspurwechsel verschiebbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Warnbereich (W1 , W2) abhängig von einem erkannten Fahrspurwechsel entsprechend der neuen Fahrspur verschiebbar und/oder veränderbar ist. 3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils verschobene Warnbereich zumindest angepasst an die Breite der neuen Fahrspur veränderbar ist. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) derart ausgestaltet ist, dass ein Fahrspurwechsel als vollzogen erkennbar ist, wenn der Mittelpunkt der Vorderachse die Fahrstreifenmarkierung überquert und/oder der Mittelpunkt der Hinterachse die Fahrstreifenmarkierung überquert (t1 , t2) und/oder der Mittelpunkt der Vorderachse in einem Toleranzband um die Fahrstreifenmarkierung liegt und/oder der Mittelpunkt der Hinterachse in einem Toleranzband um die Fahrstreifenmarkierung liegt und/oder der Vektor der Bewegungsrichtung zur Nachbarspur zeigt. 5. Verfahren zur Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug (1 ) mittels einer programmierbaren elektronischen Steuereinheit (2), mittels Abstandssensoren (3) zur Erfassung von Hindernissen seitlich und/oder hinter dem eigenen Fahrzeug (1 ) innerhalb eines definierten Warnbereiches (W1 ; W2) und mittels einer optischen Sensoreinrichtung (4) zumindest zur Erfassung der Fahrbahnmarkierungen und/oder der Fahrspurbreite der eigenen Spur und/oder zur Erfassung der Fahrbahnmarkierungen und/oder der Fahrspurbreite zumindest der nächsten Nachbarspur, wobei mindestens ein Warnbereich (W1 , W2) abhängig von einem erkannten Fahrspurwechsel verschoben wird. 6. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Warnbereich (W1 , W2) abhängig von einem erkannten Fahrspurwechsel entsprechend der neuen Fahrspur verschieboben und/oder verändert wird. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils verschobene Warnbereich zumindest angepasst an die Breite der neuen Fahrspur verändert wird. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrspurwechsel als vollzogen erkannt wird, wenn der Mittelpunkt der Vorderachse die Fahrstreifenmarkierung überquert und/oder der Mittelpunkt der Hinterachse die Fahrstreifenmarkierung überquert (t1 , t2) und/oder der Mittelpunkt der Vorderachse in einem Toleranzband um die Fahrstreifenmarkierung liegt und/oder der Mittelpunkt der Hinterachse in einem Toleranzband um die Fahrstreifenmarkierung liegt und/oder der Vektor der Bewegungsrichtung zur Nachbarspur zeigt. 9. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche. 10. Elektronische Steuereinheit für eine Vorrichtung oder zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche. |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug.
Bekannte Querführungs-Fahrerassistenzsysteme bieten dem Fahrzeugführer beispielsweise bei einem Spurwechsel Unterstützung zur Verminderung von einer möglichen Kollisionsgefahr insbesondere mit Fremdfahrzeugen im toten Winkel.
Bei bekannten Systemen insbesondere zur Spurwechselwarnung bzw. zur Totwinkelwarnung wird der Warnbereich zur Auslösung einer
Spurwechselwarnung durch das Fahrzeug als zwei mit der Fahrzeugposition fest verbundene seitliche Bereiche definiert. Mit anderen Worten sind
Warnbereiche feste geometrische Bereiche im Fahrzeugkoordinatensystem. Bei einem Fahrspurwechsel werden die Warnbereiche situationsunabhängig mit dem Fahrzeugkoordinatensystem mitgezogen. Durch einen fest definierten Warnbereich nach dem Stand der Technik kann es damit in vereinzelten Situationen zu Falsch- bzw. Fehlwarnungen kommen. Führt das Ego-Fahrzeug einen Fahrspurwechsel durch, wird bei einer Bestimmung der Warnbereiche über die gefahrene Trajektorie dieser Fahrspurwechsel nicht erkannt, sondern als Kurvenfahrt interpretiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem zur Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug zu schaffen, durch das insbesondere Fehlwarnungen vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den abhängigen Ansprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.
Die Erfindung betrifft grundsätzlich eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug, wobei
- mittels einer programmierbaren elektronischen Steuereinheit,
- mittels Abstandssensoren zur Erfassung von Hindernissen seitlich und/oder hinter dem eigenen Fahrzeug innerhalb mindestens eines definierten
Warnbereiches und
- mittels einer optischen Sensoreinrichtung zumindest zur Erfassung der Fahrbahnmarkierungen und/oder der Fahrspurbreite der eigenen Spur und/oder zur Erfassung der Fahrbahnmarkierungen und/oder der
Fahrspurbreite zumindest der nächsten Nachbarspur
- der mindestens eine Warnbereich abhängig von einem erkannten
Fahrspurwechsel verschoben wird; d.h. nicht mitgezogen, sondern versetzt wird.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, zumindest einen Warnbereich zu einem definierten Zeitpunkt eines als vollzogen erkannten Fahrpurwechsels zu verschieben. Vorzugsweise wird der Fahrspurwechsel anhand eines Kamerasystems erkannt. Der Zeitpunkt eines erkannten Fahrspurwechsels wird vorzugsweise folgendermaßen definiert bzw. ein Fahrspurwechsel gilt als erfolgt, wenn: der Mittelpunkt der Vorderachse die Fahrstreifenmarkierung überquert und/oder
der Mittelpunkt der Hinterachse die Fahrstreifenmarkierung überquert und/oder
der Mittelpunkt der Vorderachse in einem Toleranzband um die
Fahrstreifenmarkierung liegt und/oder
der Mittelpunkt der Hinterachse in einem Toleranzband um die
Fahrstreifenmarkierung liegt und/oder
der Vektor der Bewegungsrichtung zur Nachbarspur zeigt.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest ein Warnbereich bei Bedarf auch hinsichtlich der Breite der neuen Nachbarspur angepasst. Der Zeitpunkt und die Richtung des jeweiligen Fahrspurwechsels werden vorzugsweise gespeichert, um den Warnbereich gemäß den entsprechenden Fahrspuren zu definieren. Bei mehreren aufeinander folgenden
Fahrspurwechselvorgängen ist entsprechend zu verfahren.
Beispiel: Bei einem Fahrspurwechsel nach links wird der neue rechte
Warnbereich auf die verlassene Ego-Fahrspur versetzt. Für den neuen linken Warnbereich sind für die schon zurückgelegte Strecke möglicherweise keine Informationen über Fahrstreifenmarkierungen am linken Fahrbahnrand gespeichert. Um in diesem Fall trotzdem eine gute Funktionsqualität zu erhalten, wird bei einem Fahrspurwechsel der Ansatz genutzt, die neuen linken Fahrspurmarkierungen anhand der Ego-Fahrspurbreite zu stützen. Für einen Fahrspurwechsel nach rechts ist gleichermaßen zu verfahren. VORTEILE DER ERFINDUNG:
- Kundenrelevante Verbesserung der Systemperformance;
- Reduzierung von Fehl- und Falschwarnungen durch passendes
Zuordnen der Warnbereiche während bzw. direkt nach dem
Spurwechsel;
- Kein Mehraufwand bei der Hardware und Sensorik.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 : In schematischer Darstellung eine beispielhafte
Verkehrssituation mit zwei in Fahrtrichtung voneinander beabstandeten und seitlich versetzt zueinander fahrenden Kraftfahrzeugen, wobei das vorausfahrende Fahrzeug zur Erläuterung der Erfindung mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Querführungsunterstützung ausgestattet ist.
Fig. 2: Im Vergleich zu Fig. 1 ein heute bekanntes
Ausführungsbeispiel.
Zunächst wird im Zusammenhang mit Fig. 2 der Stand der Technik sowie das damit verbundene Problem erläutert:
In Fig. 2 ist eine Straße, beispielsweise eine Autobahn, mit drei Fahrspuren S1 , S2 und S3 dargestellt. Das mit dem (später) erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ausgestattete Ego-Fahrzeug ist durch das Fahrzeug 1 dargestellt. Ein von hinten nahendes Fremdfahrzeug ist durch das Fahrzeug 5 dargestellt. Das Ego-Fahrzeug 1 führt einen ersten Fahrspurwechsel von der Fahrspur S2 zur Fahrspur S1 durch. Die Warnbereiche W1 und W2, die nach dem Stand der Technik über die gefahrene Trajektorie definiert werden, sind gestrichelt dargestellt. Das Fremdfahrzeug 5 befindet sich momentan nicht im Warnbereich W1 oder W2. Bei Warnbereichen, die fest am Fahrzeug- Koordinatensystem fixiert sind, werden diese unabhängig von der
Fahrzeugumgebung mit dem Fahrzeug 1„mitgenommen", wie wenn das Fahrzeug 1 nur eine Kurve befahren würde. Wenn das Ego-Fahrzeug 1 anschließend einen zweiten Fahrspurwechsel von der Fahrspur S1 zurück zur Fahrspur S2 durchführt, könnte ein Eintauchen des Fremdfahrzeuges 5 in den Warnbereich W1 des Ego-Fahrzeuges 1 zu spät erfolgen.
In Fig. 1 ist das Ego-Fahrzeug 1 mit einer programmierbaren elektronischen Steuereinheit 2 und mit Abstandssensoren 3 zur Erfassung von Hindernissen seitlich und/oder hinter dem eigenen Fahrzeug 1 innerhalb eines definierten Warnbereiches W1 auf der Fahrerseite und eines definierten Warnbereiches W2 auf der Beifahrerseite dargestellt (bereits Stand der Technik). In Fig. 1 weist das Fahrzeug 1 auch eine hier nach vorne und/oder nach hinten gerichtete optische Sensoreinrichtung 4 zur Erfassung zumindest der Fahrspurmarkierungen und gegebenenfalls auch zur Erfassung der jeweiligen Fahrspurbreite der eigenen Spur und/oder zur Erfassung der jeweiligen Fahrspurbreite zumindest der nächsten Nachbarspur auf.
Die Steuereinheit 2 ist beispielsweise in Form eines entsprechend
programmierten Funktionsmoduls (Computerprogramm-Produkt)
ausgestaltet.
Der erste Fahrspurwechsel des Ego-Fahrzeuges 1 erfolgt zum Zeitpunkt t1 von der Fahrspur S2 zur Fahrspur S1 . Der Warnbereich W1 liegt vor diesem Fahrspurwechsel auf Fahrspur S3, der Warnbereich W2 liegt vor diesem Fahrspurwechsel auf der Fahrspur S1 . Ab Erkennen des Überfahrens der Fahrbahnmarkierung zwischen den Fahrspuren S2 und S1 zum Zeitpunkt t1 , hier beispielsweise wenn der Mittelpunkt der Hinterachse die
Fahrspurmarkierung überquert, wird sprunghaft der Warnbereich W1 auf die Fahrspur S2 und der Warnbereich W2 beispielsweise auf die Standspur SO verschoben (=> siehe W1 ' und W2 ' ).
Der zweite Fahrspurwechsel des Ego-Fahrzeuges 1 erfolgt zum Zeitpunkt t2 von der Fahrspur S1 zurück zur Fahrspur S2. Ab Erkennen des Überfahrens der Fahrbahnmarkierung zwischen den Fahrspuren S2 und S1 zum Zeitpunkt t2 wird wieder sprunghaft der Warnbereich W1 ' auf die Fahrspur S3 und der Warnbereich W2 ' auf die Fahrspur S1 geändert.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird das Fremdfahrzeug 5 bei Bedarf stets rechtzeitig im Warnbereich W1 bzw. W1 ' erkannt.
Vorzugsweise werden insbesondere bei unterschiedlichen oder sich ändernden Fahrspurbreiten die Warnbereich W1 (oder W1 ' ) und/oder W2 (oder W2 ' ) in Bezug auf ihre Breite und in Bezug auf ihren Abstand zum eigenen Fahrzeug 1 in einer ersten Alternative folgendermaßen verändert:
Wird auf der nächsten Nachbarspur eine bestimmte Breite erfasst, wird die Breite des Warnbereichs auf diese Breite und wird vorzugsweise auch der Abstand des Warnbereichs zum Fahrzeug 1 auf einen entsprechenden Abstand angepasst.
Alternativ oder zusätzlich insbesondere wenn die Fahrspurbreite zumindest der nächsten Nachbarspur nicht durch erkennbare Begrenzungen (z. B. bei fehlender Fahrspurmarkierung und Leitplanke) erfassbar ist, wird
vorzugsweise der Warnbereich wie oben verändert, jedoch mit dem
Unterschied, dass aus den jeweils erkannten Breiten der eigenen Fahrspur auf die Breiten der Nachbarspur geschlossen wird.