Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Nutzers eines Fahrzeugs während einer automatisierten Querführung des Fahrzeugs auf einer Straße mit mehreren Fahrstreifen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem mit einer derartigen Recheneinrichtung. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm.

Aus dem Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche den Nutzer bzw. Fahrer eines Fahrzeugs bei der Querführung des Fahrzeugs unterstützen. Ein derartiges Fahrerassistenzsystem, welches auch als Querführungssystem bezeichnet werden kann, kann dabei helfen, das Fahrzeug innerhalb eines Fahrstreifens zu führen und folglich den Nutzer bei der Lenkarbeit zu entlasten. Derartige Fahrerassistenzsysteme können es dem Nutzer erlauben, seine Hände kurzzeitig vom Lenkrad zu nehmen. Derartige Systeme werden auch als Hands-On-Systeme bezeichnet.

Heutige Querführungssysteme basieren beispielsweise auf Sensordaten von einem Umfeldsensor, insbesondere einer Kamera, welche die Fahrbahnmarkierungen eines Fahrstreifens beschreiben. Diese Sensordaten können aber von äußeren Umwelteinflüssen beeinflusst werden. Aus diesen Sensordaten abgeleitete Größen, wie beispielsweise die Spurkrümmung und/oder der Spurverlauf, sind dabei anfällig für Umwelteinflüsse, wie beispielsweise die tiefstehende Sonne oder starker Regen. Dies kann im schlimmsten Fall zum Abkommen des Fahrzeugs von der Fahrspur bzw. dem Fahrstreifen führen, wobei die heutigen Querführungssysteme als Hands-On-Systeme ausgelegt sind und deshalb trotz dieses Nachteils als sicher gelten.

Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass zusätzlich zu den Sensordaten der Kamera bzw. Frontkamera auch Sensordaten von weiteren Umfeldsensoren herangezogen werden können. Beispielsweise können die Sensordaten eines Radarsensors in einem entsprechenden Fusionskonzept berücksichtigt werden. Für zukünftige Querführungssysteme, die dem Nutzer einen permanenten Hands-Off-Betrieb erlauben, ist die Güte der Spurinformationen aus den Sensordaten von zumindest einem Umfeldsensor nicht mehr ausreichend. Durch den gewünschten Hands-Off-Betrieb ergibt sich eine geringere Kontrollierbarkeit für den Nutzer, wodurch die Anforderungen an eine Spurinformationserkennung steigen. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass die Spurinformationserkennung auf Grundlage der Sensordaten der Umfeldsensoren, insbesondere die Detektion der Fahrspurkrümmung und/oder des Fahrspurverlaufs, verbessert und/oder überwacht werden.

Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Position eines Fahrzeugs auf Grundlage der Daten eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems und einer hochauflösenden Karte bestimmt werden. Beispielsweise kann somit die Position des Fahrzeugs spurgenau bzw. bezogen auf einen Fahrstreifen einer Straße bestimmt werden. Auch bei dieser kartenbasierten Positionsbestimmung können im Betrieb eines Querführungssystems entsprechende Abweichungen und Fehler auftreten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Nutzer eines Fahrzeugs während einer automatisierten Querführung des Fahrzeugs zuverlässiger und sicherer unterstützt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Unterstützen eines Nutzers eines Fahrzeugs während einer automatisierten Querführung des Fahrzeugs auf einer Straße mit mehreren Fahrstreifen. Das Verfahren umfasst das Empfangen von satellitengestützten Positionsdaten, welche eine aktuelle Position des Fahrzeugs beschreiben. Das Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen von kartenbasierten Spurverlaufsdaten, welche eine zukünftige Soll-Position und/oder zukünftige Soll-Bewegung des Fahrzeugs bezogen auf die Fahrstreifen auf Grundlage der satellitengestützten Positionsdaten und von hochauflösenden Kartendaten beschreiben. Ferner umfasst das Verfahren das Empfangen von Sensordaten von zumindest einem Umfeldsensor des Fahrzeugs, wobei die Sensordaten Begrenzungen, insbesondere Fahrbahnmarkierungen, der Fahrstreifen beschreiben. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen von sensorbasierten Spurverlaufsdaten, welche eine zukünftige Soll-Position und/oder zukünftige Soll-Bewegung des Fahrzeugs bezogen auf die Fahrstreifen auf Grundlage der Sensordaten beschreiben. Außerdem umfasst das Verfahren das Vergleichen der kartenbasierten Spurverlaufsdaten und der sensorbasierten Spurverlaufsdaten sowie das Ansteuern einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben einer Übernahmeaufforderung an den Nutzer anhand eines Ergebnisses des Vergleichs.

Mit Hilfe des Verfahrens soll während einer automatisierten Querführung des Fahrzeugs eine Diskrepanz zwischen dem Spurverlauf aus den Sensordaten und dem Spurverlauf aus der hochauflösenden Karte festgestellt werden. Des Weiteren soll der Nutzer frühzeitig auf einen möglichen Fehler in der Querführung aufmerksam gemacht werden und zur Übernahme aufgefordert werden.

Während dieser automatisierten Querführung des Fahrzeugs können mit einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs, welches auch als Querführungssystem bezeichnet werden kann, entsprechende Lenkeingriffe vorgenommen werden, sodass das Fahrzeug innerhalb des Fahrstreifens bzw. der Fahrspur der Straße manövriert wird. Beispielsweise kann das Fahrzeug mittels des Fahrerassistenzsystems derart manövriert werden, dass dieses mittig zwischen den Fahrbahnmarkierungen eines Fahrstreifens manövriert wird. Bei der Straße handelt es sich um eine Straße mit zumindest zwei bzw. mehreren voneinander getrennten Fahrstreifen bzw. Fahrspuren. Die Straße kann eine innerstädtische Straße, eine Bundesstraße, eine autobahnähnliche Straße, eine Autobahn oder dergleichen sein. Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass mittels des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs auch eine automatisierte Längsführung des Fahrzeugs übernommen wird.

Das Verfahren kann mit einer entsprechenden Recheneinrichtung des Fahrzeugs bzw. des Fahrerassistenzsystems durchgeführt werden. Diese Recheneinrichtung kann zumindest ein elektronisches Steuergerät umfassen. Mit dieser Recheneinrichtung können die satellitengestützten Positionsdaten empfangen werden, welche beispielsweise mit einem Empfänger für ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem empfangen werden. Mit dem Empfänger können entsprechende Positionsdaten von einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) empfangen werden. Insbesondere wird ein so genanntes differentielles globales Positionierungssystem verwendet, welches durch das Aussenden von Korrekturdaten die Genauigkeit der Positionsbestimmung bzw. der GNSS- Navigation steigern kann.

Darüber hinaus werden hochauflösende Kartendaten bzw. hochgenaue Kartendaten bzw. so genannte HD-Karten verwendet, um die aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmen zu können. Diese hochauflösenden Kartendaten können von der Recheneinrichtung empfangen werden. Die hochauflösenden Kartendaten können auf einem Speicher des Fahrerassistenzsystems hinterlegt sein und/oder von einer externen Recheneinrichtung empfangen werden. Auf Grundlage der satellitengestützten Positionsdaten und der hochauflösenden Kartendaten können dann die kartenbasierten Spurverlaufsdaten bestimmt werden. Die Positionsdaten und/oder die Spurverlaufsdaten können bezogen auf ein Weltkoordinatensystem bestimmt werden. Diese kartenbasierten Spurverlaufsdaten beschreiben die zukünftige Soll-Bewegung des Fahrzeugs bezogen auf einen Fahrstreifen der mehreren Fahrstreifen der Straße. Die kartenbasierten Spurverlaufsdaten können auf Grundlage der einzelnen Positionsdaten ermittelt werden. Somit kann die Position des Fahrzeugs spurgenau ermittelt werden und daraus kann dann der Spurverlauf spurgenau ermittelt werden. Unter dem Begriff „spurgenau“ ist vorliegend zu verstehen, dass bei mehreren Fahrstreifen ermittelt wird, auf welchem der mehreren Fahrstreifen sich das Fahrzeug aktuell befindet.

Darüber hinaus werden mittels der Recheneinrichtung die Sensordaten empfangen. Diese Sensordaten stammen von zumindest einem Umfeldsensor des Fahrzeugs bzw. des Fahrerassistenzsystems. Bei dem Umfeldsensor kann es sich insbesondere um eine Kamera bzw. eine Frontkamera des Fahrerassistenzsystems handeln. Diese Sensordaten, die mit dem Umfeldsensor bzw. der Kamera bereitgestellt werden, beschreiben die Begrenzung bzw. die Begrenzungen von zumindest einem der Fahrstreifen. Bei den Begrenzungen kann es sich insbesondere um Fahrbahnmarkierungen handeln. Dabei dienen die jeweiligen Fahrbahnmarkierungen zum Begrenzen der jeweiligen Fahrstreifen. Bei der Begrenzung eines Fahrstreifens kann es sich auch um eine bauliche Begrenzungen handeln. Die Begrenzung des Fahrstreifens kann auch eine Grasnarbe oder dergleichen sein.

Auf Grundlage dieser Sensordaten werden dann die sensorbasierten Spurverlaufsdaten bestimmt, welche die zukünftige Soll-Bewegung des Fahrzeugs bezogen auf die Fahrstreifen auf Grundlage der Sensordaten beschreiben. Dies bedeutet insbesondere, dass auf Grundlage der erkannten Begrenzungen bzw. Fahrbahnmarkierungen die aktuelle Position des Fahrzeugs bezogen zu diesen Begrenzungen bzw. Fahrbahnmarkierungen bestimmt werden kann. Auf Grundlage der Sensordaten kann die Position des Fahrzeugs innerhalb des Fahrstreifens bzw. der Spur bestimmt werden. Hieraus kann dann die zukünftige Soll- Bewegung des Fahrzeugs abgeleitet werden.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Daten von weiteren Umfeldsensoren, beispielsweise Radarsensoren, Lidar-Sensoren oder dergleichen, herangezogen werden und mit den Sensordaten der Kamera fusioniert werden, um die sensorbasierten Spurverlaufsdaten zu ermitteln. Die Sensordaten der weiteren Umfeldsensoren können auch weitere Verkehrsteilnehmer auf den Fahrstreifen beschreiben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun vorgesehen, dass die kartenbasierten Spurverlaufsdaten und die sensorbasierten Spurverlaufsdaten miteinander verglichen werden. Sowohl die kartenbasierten Spurverlaufsdaten als auch die sensorbasierten Spurverlaufsdaten können die aktuelle und/oder die zukünftige Position des Fahrzeugs beschreiben. Zum Bestimmen der zukünftigen Bewegung des Fahrzeugs kann auch der aktuelle Lenkwinkel des Fahrzeugs und/oder geplante Lenkeingriffe berücksichtigt werden. Die Spurverlaufsdaten können eine Trajektorie und/oder einen Fahrschlauch beschreiben.

Zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten kann ein Unterschied bzw. eine Abweichung ermittelt werden. Mit anderen Worten bedeutet dies insbesondere, dass die Spurinformationen, welche auf Grundlage der Sensordaten der Frontkamera bestimmt werden, mit den Spurinformationen, welche auf Grundlage der hochgenauen Karte ermittelt werden, miteinander verglichen werden. Wenn die kartenbasierten Spurverlaufsdaten beispielsweise von den sensorbasierten Spurverlaufsdaten zu sehr voneinander abweichen, kann mittels der Recheneinrichtung eine Ausgabeeinrichtung des Fahrerassistenzsystems angesteuert werden.

Dabei kann die Ausgabeeinrichtung derart angesteuert werden, dass an den Nutzer bzw. Fahrer eine Übernahmeaufforderung ausgegeben wird. Bei dieser Übernahmeaufforderung wird der Fahrer dazu aufgefordert, das Steuer des Fahrzeugs wieder manuell zu übernehmen. Zudem kann der Fahrer dazu aufgefordert werden, seine Hände wieder an das Lenkrad zu nehmen. Während der automatisierten Querführung des Fahrzeugs ist insbesondere vorgesehen, dass der Fahrer seine Hände vom Lenkrad nehmen kann. Somit wird eine so genannte Hands-Off-Funktion bereitgestellt. Mit der Übernahmeaufforderung kann diese Hands-Off-Funktion wieder deaktiviert werden.

Wenn die kartenbasierten Spurverlaufsdaten und die sensorbasierten Spurverlaufsdaten eine Abweichung zueinander aufweisen, kann mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass entweder die kartenbasierten Spurverlaufsdaten oder die sensorbasierten Spurverlaufsdaten fehlerhaft sind. Bei einer derartigen Situation kann ein Verlassen des Fahrstreifens des Fahrzeugs bei der automatisierten Querführung drohen, wenn die Querführung auf Grundlage der fehlerhaften Daten durchgeführt wird. Um die Sicherheit im Straßenverkehr zu gewährleisten, wird bei einer Unterscheidung der kartenbasierten Spurverlaufsdaten und der sensorbasierten Spurverlaufsdaten rechtzeitig an den Nutzer übergeben. Somit kann der Fahrer beim Betrieb des Fahrerassistenzsystems zur automatisierten Querführung auf sichere und zuverlässige Weise unterstützt werden.

Bevorzugt wird die Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der Übernahmeaufforderung angesteuert, falls ein Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Wie bereits erläutert, kann das Fahrzeug durch einen speziellen Algorithmus in der hochgenauen Karte mit Hilfe von GNSS innerhalb des Fahrstreifens lokalisiert werden. Durch die spurgenaue Lokalisierung können die Spurverlaufsdaten aus der hochgenauen Karte für die aktuelle Fahrzeugposition ausgelesen werden. Diese kartenbasierten Spurverlaufsdaten werden dann mit den sensorbasierten Spurverlaufsdaten, welche auf Grundlage der Messungen des zumindest einen Umfeldsensors bestimmt werden, miteinander verglichen. Hierbei können insbesondere die Verläufe bzw. Krümmungsverläufe der kartenbasierten Spurverlaufsdaten und der sensorbasierten Spurverlaufsdaten miteinander verglichen werden. Wenn der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann die Übernahmeaufforderung an den Nutzer ausgegeben werden.

Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass überprüft wird, ob der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. In diesem Fall kann die Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der Übernahmeaufforderung angesteuert werden, falls der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten den Grenzwert eine vorbestimmte Anzahl von Malen bzw. mehrfach überschreitet.

In einer weiteren Ausgestaltung wird auf Grundlage der kartenbasierten Spurverlaufsdaten und/oder der sensorbasierten Spurverlaufsdaten eine Bahnplanung für eine zukünftige automatisierte Querführung des Fahrzeugs bestimmt, falls der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten den vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. Falls die kartenbasierten Spurverlaufsdaten und die sensorbasierten Spurverlaufsdaten ausreichend übereinstimmen, können diese als Basis für die automatisierte Querführung des Fahrzeugs bzw. die zukünftige Querführung des Fahrzeugs genutzt werden. Dabei kann die Querführung grundsätzlich auf Grundlage der kartenbasierten Spurverlaufsdaten oder der sensorbasierten Spurverlaufsdaten alleine durchgeführt werden. Die jeweils anderen Spurverlaufsdaten können dann zur Verifizierung bzw. Plausibilisierung herangezogen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bahnplanung sowohl auf Grundlage der kartenbasierten Daten als auch auf Grundlage der sensorbasierten Spurverlaufsdaten durchgeführt wird. Anhand der bestimmten Bahnplanung kann dann die Querführungsregelung des Fahrzeugs vorgenommen werden und somit in die Lenkung des Fahrzeugs eingegriffen werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten fortlaufend bestimmt. Beispielsweise kann der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten periodisch bzw. innerhalb von bestimmten Zeitintervallen bestimmt werden. Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, dass der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten periodisch innerhalb von definierten Abstandsintervallen, die das Fahrzeug zurücklegt, bestimmt werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass eine Abweichung zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten rechtzeitig erkannt wird und somit die Übernahmeaufforderung rechtzeitig ausgegeben werden kann.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Übernahmeaufforderung derart ausgegeben wird, dass ein Verlassen des Fahrstreifens durch das Fahrzeug bis zu einem wahrscheinlichen Zeitpunkt einer Übernahme durch den Fahrer verhindert wird. Mit anderen Worten soll die Übernahmeaufforderung an den Nutzer so früh erfolgen, dass dem Nutzer noch genügend Zeit bleibt, das Lenkrad zu übernehmen und dass es nicht zu einem Spurverlassen kommt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Übernahmeaufforderung unmittelbar dann ausgegeben wird, wenn der Unterschied zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Grundsätzlich kann auf Grundlage der aktuellen Geschwindigkeit, dem Verlauf der Fahrspur und dem Lenkwinkel der Zeitpunkt des Verlassens des Fahrstreifens bestimmt werden. Zudem kann der wahrscheinliche Zeitpunkt der Übernahme des Steuers durch den Fahrer abgeschätzt werden. Somit kann ein Verlassen des Fahrstreifens durch das Fahrzeug verhindert werden.

Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Ausgestaltungen davon eingerichtet. Die Recheneinrichtung kann durch zumindest ein elektronisches Steuergerät eines Fahrzeugs gebildet sein. Grundsätzlich kann die Recheneinrichtung zumindest einen Prozessor und/oder ein Speicherelement aufweisen. Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben einer Übernahmeaufforderung an einen Nutzer des Fahrzeugs. Diese Ausgabeeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Übernahmeaufforderung optisch, akustisch und/oder haptisch an den Benutzer auszugeben. Des Weiteren ist das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet, eine automatisierte Querführung des Fahrzeugs durchzuführen.

Das Fahrerassistenzsystem kann zumindest einen Umfeldsensor aufweisen, mit dem die Sensordaten, welche die Fahrbahnmarkierungen beschreiben, bereitgestellt werden können. Dieser Umfeldsensor kann bevorzugt als Kamera bzw. Frontkamera ausgebildet sein. Darüber hinaus kann das Fahrerassistenzsystem weitere Umfeldsensoren aufweisen, welche beispielsweise als Radarsensor, Lidar-Sensor oder dergleichen ausgebildet sein können. Darüber hinaus kann das Fahrerassistenzsystem einen Empfänger für ein satellitengestütztes Positionssystem aufweisen. Des Weiteren kann das Fahrerassistenzsystem einen Speicher bzw. eine Speichereinrichtung aufweisen, auf welchem eine hochauflösende Karte bzw. eine so genannte HD-Karte gespeichert ist.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Fahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein computerlesbares (Speicher) medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem, für das erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)medium.

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 oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches ein Fahrerassistenzsystem zum Unterstützen eines Nutzers des Fahrzeugs bei einer Querführung des Fahrzeugs aufweist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Straße, welche eine Mehrzahl von Fahrstreifen umfasst, sowie sensorbasierte Spurverlaufsdaten und kartenbasierte Spurverlaufsdaten;

Fig. 3 die kartenbasierten Spurverlaufsdaten und die sensorbasierten Spurverlaufsdaten sowie Abweichungen zwischen den Spurverlaufsdaten;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs gemäß Fig. 1, welches sich auf einer mehrspurigen Straße befindet; und

Fig. 5 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Unterstützen eines Nutzers bei einer Querführung des Fahrzeugs.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1, welches vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet ist, in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2, welches dazu dient, einen Nutzer bzw. Fahrer des Fahrzeugs 1 bei einer Querführung des Fahrzeugs 1 zu unterstützen. Insbesondere dient das Fahrerassistenzsystem 2 dazu, eine automatisierte Querführung des Fahrzeugs 1 zu übernehmen. Insbesondere kann das Fahrerassistenzsystem 2 die Querführung derart übernehmen, dass der Fahrer die Hände dauerhaft vom Lenkrad nehmen kann. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst eine Recheneinrichtung 3, welche beispielsweise durch zumindest ein elektronisches Steuergerät des Fahrzeugs 1 gebildet sein kann. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 zumindest einen Umfeldsensor 4, welcher vorliegend als Kamera bzw. Frontkamera ausgebildet ist. Mit dem Umfeldsensor 4 können Sensordaten bereitgestellt werden, welche eine Umgebung 5 des Fahrzeugs 1 beschreiben. Insbesondere können die Sensordaten bzw. die Bilddaten Begrenzungen von Fahrstreifen 13 und insbesondere Fahrbahnmarkierungen 6 beschreiben. Diese Sensordaten können von dem Umfeldsensor 4 bzw. der Kamera an die Recheneinrichtung 3 übertragen werden.

Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 einen Empfänger 7 für ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem. Mittels des Empfängers 7 können Positionsdaten bestimmt werden, welche die aktuelle Position des Fahrzeugs 1 beschreiben. Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Speichereinrichtung 8, auf welcher hochauflösende Kartendaten bzw. so genannte HD-Karten abgelegt sind. Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Ausgabeeinrichtung 9, mittels welcher eine Ausgabe an den Nutzer des Fahrzeugs 1 ausgegeben werden kann. Diese Ausgabe kann grundsätzlich optisch, akustisch und/oder haptisch ausgegeben werden.

Darüber hinaus ist die Recheneinrichtung 3 dazu eingerichtet, ein vorliegend nur schematisch dargestelltes Lenksystem 10 des Fahrzeugs 1 anzusteuern. Durch die Ansteuerung des Lenksystems 10 kann die Querführung des Fahrzeugs 1 übernommen werden. Dabei können durch die Ansteuerung des Lenksystems 10 lenkbare Räder 11 des Fahrzeugs 1 bewegt werden. Bevorzugt ist es zudem vorgesehen, dass mittels der Recheneinrichtung 3 zudem ein Antriebsmotor und/oder ein Bremssystem des Fahrzeugs 1 angesteuert werden kann, um auch die Längsführung des Fahrzeugs 1 zu übernehmen.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung das Fahrzeug 1, welches sich auf einer mehrspurigen Straße 12 befindet. Diese mehrspurige Straße 12 umfasst mehrere Fahrstreifen 13, welche durch die Fahrbahnmarkierungen 6 voneinander getrennt sind. Vorliegend befindet sich das Fahrzeug 1 auf dem mittleren Fahrstreifen 13. Darüber hinaus zeigt Fig. 2 in einer schematischen Darstellung kartenbasierte Spurverlaufsdaten 14. Diese kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 umfassen einzelne Punkte 15, welche auf Grundlagen der Positionsdaten des Empfängers 7 für das satellitengestützte Positionsbestimmungssystem und der hochauflösenden Kartendaten bestimmt werden. Anhand der kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 kann die Position bzw. die zukünftige Soll- Bewegung des Fahrzeugs 1 innerhalb eines der Fahrstreifen 13 ermittelt werden. Des Weiteren zeigt Fig. 2 in einer schematischen Darstellung sensorbasierte Spurverlaufsdaten 16, welche ebenfalls die Position bzw. die zukünftige Soll-Bewegung des Fahrzeugs 1 bezogen auf eine der Fahrstreifen 13 beschreiben. Diese sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 werden auf Grundlage der Sensordaten des zumindest einen Umfeldsensors 4 bereitgestellt. Vorliegend sind die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 und die sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 jeweils als Trajektorie veranschaulicht.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 und die sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16. Vorliegend ist vorgesehen, dass ein Unterschied A zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 innerhalb von vorbestimmten Abstandsintervallen d bestimmt wird.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung das Fahrzeug 1 auf einer mehrspurigen Straße 12 gemäß einerweiteren Ausführungsform. In diesem Fall umfasst die mehrspurige Straße 12 zehn Fahrstreifen 13. Vorliegend ist eine Situation eines typischen Autobahnkreuzes dargestellt. Dabei zweigen die beiden rechtesten Fahrstreifen 13 nach rechts ab. Darüber hinaus sind die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 sowie die sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 dargestellt. Vorliegend beschreiben die jeweiligen Spurverlaufsdaten 14, 16 einen zukünftigen Fahrschlauch des Fahrzeugs 1 bzw. den vorhergesagten weiteren Verlauf der Fahrstreifen 13. Vorliegend wird davon ausgegangen, dass sich das Fahrzeug 1 auf dem zweiten Fahrstreifen 13 von rechts befindet und die automatisierte Querführung von dem Fahrerassistenzsystem 2 übernommen wird. Des Weiteren wird davon ausgegangen, dass eine Hands-Off-Funktion bereitgestellt wird und der Nutzer somit seine Hände dauerhaft vom Lenkrad des Fahrzeugs 1 genommen hat.

In dem Beispiel von Fig. 4 ist zu erkennen, dass die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 und die sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 eine Abweichung zueinander aufweisen. Dabei kann der Unterschied A zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 - wie in Fig. 3 dargestellt - fortlaufend bzw. periodisch bestimmt werden. Die Spurverlaufsdaten 16, welche auf Grundlage der Sensordaten der Kamera bzw. des Umfeldsensors 4 bestimmt wurden, zeigen einen falschen Spurverlauf. Würde das Fahrzeug 1 diesem Spurverlauf folgen, dann würde das Fahrzeug 1 innerhalb kurzer Zeit von dem Fahrstreifen 13 abkommen. Je nach Radius der Abfahrtspur bzw. dem Fahrstreifen 13, auf dem sich das Fahrzeug 1 aktuell befindet, würde das Abkommen von dem Fahrstreifen schneller oder langsamer erfolgen. Die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 zeigen den richtigen bzw. wahren Spurverlauf, welche auf Grundlage der hochgenauen Kartendaten ermittelt wurde. Da vorliegend die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 mit den sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 verglichen werden und hierbei ein Unterschied A erkannt wird, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird mittels der Ausgabeeinrichtung 9 eine Übernahmeaufforderung an den Nutzer ausgegeben. Zudem wird die Hands-Off-Funktion deaktiviert.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Unterstützen des Nutzers bei einer Querführung des Fahrzeugs 1. Hierbei werden die Sensordaten des Umfeldsensors 4 bzw. der Kamera bereitgestellt. Zusätzlich können noch Sensordaten von weiteren Umfeldsensoren 4‘, 4“ bereitgestellt werden. Die Sensordaten können auch entsprechend fusioniert werden. In einem Schritt S1 werden dann die sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 bereitgestellt. Im Anschluss daran kann in einem Schritt S2 dann eine Bahnplanung für das Fahrzeug 1 bestimmt werden. Darüber hinaus kann in einem Schritt S3 eine Regelung durchgeführt werden und in einem Schritt S4 kann dann das Lenksystem 10 des Fahrzeugs 1 angesteuert werden, sodass sich die resultierende Fahrzeugbewegung ergibt.

Auf Grundlage der hochauflösenden Kartendaten 17 sowie der satellitengestützten Positionsdaten 18 des satellitengestützten Positionsbestimmungssystems können dann in einem Schritt S5 die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Bahnplanung, die Regelung sowie die Einstellung des Lenksystems 10 gemäß den Schritten S2 bis S4 auf Grundlage der kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 durchgeführt wird.

In einem Schritt S6 werden dann die kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 mit den sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 verglichen. In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs wird dann entschieden, ob die Hands-Off-Funktion deaktiviert wird oder nicht. In einem Schritt S7 erfolgt dann eine Funktions- bzw. Anzeigelogik bezüglich der Hands-Off- Funktion. Falls der Unterschied A zwischen den kartenbasierten Spurverlaufsdaten 14 und den sensorbasierten Spurverlaufsdaten 16 einen Schwellenwert überschreitet, wird die Übernahmeaufforderung an den Nutzer ausgegeben.