Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus dem Stand der Technik sind, wie in der EP 2 049 521 B1 beschrieben, ein Fahrerassistenzsystem und ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs beim Spurhalten auf einer vom Fahrzeug befahrenen momentanen Fahrspur bekannt. In dem Verfahren wird die momentane Fahrspur erkannt und eine Bewegungsspur eines dem Fahrzeug vorausfahrenden Führungsfahrzeugs als Objektspur ermittelt. Die Unterstützung kann als eine reine fahrspurbezogene Unterstützungsart basierend auf der erkannten momentanen Fahrspur oder als eine reine objektbezogene Unterstützungsart basierend auf der ermittelten Objektspur oder als eine fusionierte Unterstützungsart basierend sowohl auf der erkannten momentanen Fahrspur als auch auf der erkannten Objektspur erfolgen. Die Unterstützung wird über den gesamten vom Fahrzeug durchfahrbaren Geschwindigkeitsbereich angeboten. In Abhängigkeit der momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird eine der Unterstützungsarten als Querführungsbetriebsart festgelegt, nach der die Unterstützung erfolgen soll.

In der DE 102010007240 A1 wird ein Verfahren zur Ermittlung eines Spurverlaufes einer Verbindungsfahrstrecke zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug beschrieben. Das erste Fahrzeug fährt dem zweiten Fahrzeug voraus und weist Spurverlaufserfassungsmittel zur Bestimmung des Spurverlaufes einer von ihm zurückgelegten Fahrstrecke auf. Für das erste Fahrzeug wird der Spurverlauf einer von ihm zurückgelegten Fahrstrecke ermittelt und an das zweite Fahrzeug übermittelt. Der Spurverlauf der Verbindungsfahrstrecke zwischen den beiden Fahrzeugen wird durch Bestimmung einer Position des zweiten Fahrzeugs auf dem übermittelten Spurverlauf ermittelt.

Aus der DE 102015015097 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs bekannt. In diesem Verfahren wird eine Warnmeldung an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgeben, wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer eine Freihandsituation erkannt wird. Die Warnmeldung umfasst eine Aufforderung zum Anlegen mindestens einer Hand des Fahrers an ein Lenkrad des Fahrzeugs. Wenn nach Ablauf einer auf die ausgegebene Warnmeldung folgenden weiteren vorgegebenen Zeitdauer die Freihandsituation bestehen bleibt, wird ein Nothalteassistent aktiviert. Eine Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird bei aktiviertem Nothalteassistent mit einer Verzögerung in mindestens zwei Verzögerungsstufen verringert, bis sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder der Nothalteassistent deaktiviert wird. Wenn die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei aktiviertem Nothalteassistent einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, wird eine Warnblinkvorrichtung aktiviert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs wird eine Spurhalterregelung des Fahrzeugs entlang eines Spurverlaufs einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur durchgeführt. Der Spurverlauf wird bei Erfassung von Spurmarkierungen anhand der erfassten Spurmarkierungen ermittelt und bei Nichterfassung von Spurmarkierungen kartenbasiert anhand von Daten einer digitalen Karte ermittelt, wobei das Fahrzeug für die kartenbasierte Ermittlung des Spurverlaufs in der digitalen Karte lokalisiert wird. Unter Nichterfassung ist hier sowohl eine vollständige Nichterfassung als auch eine teilweise Nichterfassung zu verstehen. Hierzu wird für eine Groblokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karteeine Grobposition des Fahrzeugs in der digitalen Karte ermittelt. Die Ermittlung erfolgt dabei mit einem herkömmlichen Lokalisierungssystem, insb. mittels eines globalen Navigationssatellitensystems (bspw. Global Positioning System) und/oder durch Triangulation von Funksignale aussendenden Mobilfunkmasten. Anhand der ermittelten Grobposition wird die Fahrspur, insbesondere ein Abschnitt der Fahrspur in einem Umgebungsbereich der ermittelten Grobposition, in der digitalen Karte identifiziert. Für eine Feinlokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte wird ein Verlauf der Fahrspur, insbesondere des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, mit einem aufgezeichneten Verlauf eines vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts verglichen. Der Vergleich des Verlaufs der Fahrspur, insbesondere des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts wird dabei insbesondere durch eine Kreuzkorrelation des Verlaufs der Fahrspur, insbesondere des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts durchgeführt. Somit wird für diesen Vergleich vorteilhafterweise der Verlauf der Fahrspur, insbesondere des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts kreuzkorreliert. Dort wo die Kreuzkorrelation eine maximale Übereinstimmung zwischen identifiziertem Abschnitt der Fahrspur und aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts ergibt, befindet sich das Fahrzeug.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Spurhalterregelung des Fahrzeugs entlang des Spurverlaufs der vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur auch bei einer Nichterfassung der Spurmarkierungen, wobei dies dann kartenbasiert erfolgt, d. h. anhand der Daten der digitalen Karte. Dies wird ermöglicht, indem nicht nur die zur Durchführung der Spurhalteregelung zu ungenaue Groblokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte verwendet wird, sondern zusätzlich und insbesondere aufbauend auf dieser Groblokalisierung eine Feinlokalisierung durchgeführt wird. Durch diese Feinlokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte wird vorteilhafterweise eine aktuelle Feinposition des Fahrzeugs in der digitalen Karte, insbesondere innerhalb der Fahrspur, insbesondere innerhalb des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, ermittelt. Dadurch kann die Position des Fahrzeugs exakt ermittelt, wodurch ein dem Fahrzeug vorausliegender Abschnitt des Spurverlaufs, entlang dessen die Spurhalterregelung durchgeführt wird, exakt aus der digitalen Karte ermittelt werden, so dass die Spurhalterregelung hochgenau durchgeführt werden kann.

Dies ist insbesondere bei einer Kurve der Fahrspur von besonders großer Bedeutung, da das Fahrzeug dann mittels der Spurhalteregelung exakt entlang des Kurvenverlaufs, d. h. des kurvigen Spurverlaufs, geführt werden muss, wozu es insbesondere erforderlich sein kann, einen Lenkwinkel des Fahrzeugs zu verändern, denn bei einer Beibehaltung eines aktuellen Lenkwinkels würde das Fahrzeug an einem Kurvenausgang in Richtung eines kurveninneren Fahrspurrandes von der Fahrspur abkommen und bei einem Geradeauslenken würde das Fahrzeug in der Kurve in Richtung eines kurvenäußeren Fahrspurrandes von der Fahrspur abkommen.

Als Abschnitt der Fahrspur wird daher vorteilhafterweise eine Kurve der Fahrspur identifiziert. Das Verfahren, insbesondere die Spurhalterregelung des Fahrzeugs oder zumindest die kartenbasierte Ermittlung des Spurverlaufs anhand der Daten der digitalen Karte oder zumindest die Lokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte oder zumindest die Feinlokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte, wird daher mittels dieses Verfahrens insbesondere entlang eines kurvigen Spurverlaufs der vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur durchgeführt, d. h. in einem als Kurve ausgebildeten Abschnitt der Fahrspur, beispielsweise ausschließlich entlang eines solchen kurvigen Spurverlaufs der vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur, d. h. ausschließlich in einem als Kurve ausgebildeten Abschnitt der Fahrspur.

Der Spurverlauf wird insbesondere dann kartenbasiert anhand der Daten der digitalen Karte ermittelt, wenn die Spurmarkierungen nicht vorhanden sind oder mindestens eine der Spurbegrenzungsmarkierung nicht eindeutig erfasst wird, d.h. insbesondere, dass eine Nichterfassung der Spurmarkierungen vorliegt.

Das Verfahren wird insbesondere verwendet, d. h. durchgeführt, während eines Nothaltemanövers, d. h. zur Durchführung des Nothaltemanövers, bei welchem das Fahrzeugbeispielsweise bei einer Fahruntüchtigkeit eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs spurhaltegeregelt in den Stillstand gebremst wird. Dadurch wird ein sicheres Anhalten des Fahrzeugs ohne die Gefährdung von Fahrzeuginsassen und/oder anderen Verkehrsteilnehmern ermöglicht.

Die Fahruntüchtigkeit des Fahrzeugführers wird insbesondere durch eine Feststellung eines Ausbleibens einer Reaktion des Fahrzeugführers auf eine an den Fahrzeugführer ausgegebene Handlungsaufforderung ermittelt. Eine solche Handlungsaufforderung ist insbesondere eine so genannte Hands-Off-Warnung, d. h. eine Aufforderung, ein Lenkrad des Fahrzeugs wieder in die Hand zu nehmen, oder eine Aufforderung zur Übernahme der Fahrzeugführung, insbesondere bei einer automatisierten, insbesondere hochautomatisierten, Fahrt. Das Ausbleiben einer Reaktion des Fahrzeugführers auf eine ausgegebene Handlungsaufforderung kann als hinreichendes Indiz für eine Fahruntüchtigkeit des Fahrzeugführers dienen.

In dem beschriebenen Verfahren, insbesondere zur Spurhalteregelung des Fahrzeugs nach Maßgabe des Spurverlaufs der vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur, wird somit der Spurverlauf bei Erfassung der Spurmarkierungen anhand der erfassten Spurmarkierungen ermittelt und bei Nichterfassung der Spurmarkierungen, insbesondere wenn die Spurmarkierungen teilweise oder vollständig nicht vorhanden sind oder nicht eindeutig erfasst werden können, kartenbasiert anhand der Daten der digitalen Karte ermittelt. Bei der kartenbasierten Ermittlung des Spurverlaufs ist die Lokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte erforderlich. Hierzu wird bspw. mittels des globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) die Groblokalisierung des Fahrzeugs vorgenommen und in der digitalen Karte vorteilhafterweise der Abschnitt der Fahrspur im Umgebungsbereich der groblokalisierten Fahrzeugposition, d. h. der Grobposition des Fahrzeugs, identifiziert. Dieser Abschnitt der Fahrspur wird vorteilhafterweise als Sollfahrspur bestimmt. Für die Feinlokalisierung wird der Verlauf der so ermittelten Sollfahrspur mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts verglichen, d. h. abgeglichen. Der Abgleich erfolgt dabei vorteilhafterweise durch Kreuzkorrelation des Verlaufs der Sollfahrspur mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst eine Regelungseinheit, ausgebildet zur Regelung zumindest einer Lenkvorrichtung des Fahrzeugs zur Spurhalterregelung des Fahrzeugs entlang des Spurverlaufs der vom Fahrzeug zu befahrenden Fahrspur, vorteilhafterweise zusätzlich zur Regelung eines Antriebsstrangs und/oder einer Bremsvorrichtung des Fahrzeugs, mindestens eine Erfassungseinheit, ausgebildet zur Erfassung der Spurmarkierungen, die digitale Karte, eine Empfangseinheit, ausgebildet zum Empfang von Signalen des Lokalisierungssystems, z. B. des globalen Navigationssatellitensystems oder des auf Triangulation von Funksignalen, insb. Mobilfunksignalen, beruhenden Systems, eine Sensorik, ausgebildet zur Erfassung des Verlaufs des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts, insbesondere durch Erfassung von passierten Wegpunkten, und eine Speichereinheit, ausgebildet zur Aufzeichnung des erfassten Verlaufs des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts, und mindestens eine Verarbeitungseinheit, ausgebildet zur Ermittlung eines Spurverlaufs bei Erfassung der Spurmarkierungen anhand der erfassten Spurmarkierungen und kartenbasiert anhand der Daten der digitalen Karte bei Nichterfassung der Spurmarkierungen. Das Fahrzeug ist mittels der Verarbeitungseinheit für die kartenbasierte Ermittlung des Spurverlaufs in der digitalen Karte lokalisierbar, indem für die Groblokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte mittels des Lokalisierungssystems die Grobposition des Fahrzeugs in der digitalen Karte ermittelbar ist, anhand der ermittelten Grobposition die Fahrspur, insbesondere der Abschnitt der Fahrspur im Umgebungsbereich der ermittelten Grobposition, in der digitalen Karte identifizierbar ist, für die Feinlokalisierung des Fahrzeugs in der digitalen Karte der Verlauf der Fahrspur, insbesondere des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts vergleichbar ist, wobei der Vergleich des Verlaufs der Fahrspur, insbesondere des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts durch die Kreuzkorrelation des Verlaufs der Fahrspur, insbesondere des identifizierten Abschnitts der Fahrspur, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug zurückgelegten Wegabschnitts durchführbar ist.

Daraus resultieren die bereits zum Verfahren geschilderten Vorteile.

In einer möglichen Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens während des Nothaltemanövers, bei welchem das Fahrzeug während der Fahruntüchtigkeit des Fahrzeugführers des Fahrzeugs spurhaltegeregelt zum Stillstand bremsbar ist. Daraus resultieren die oben bereits geschilderten Vorteile.

Die Vorrichtung umfasst vorteilhafterweise mindestens eine Ermittlungseinheit, welche ausgebildet ist zur Feststellung des Ausbleibens der Reaktion des Fahrzeugführers auf die an den Fahrzeugführer ausgegebene Handlungsaufforderung und dadurch zur Feststellung der Fahruntüchtigkeit des Fahrzeugführers. Denkbar ist es aber auch, die die Fahruntüchtigkeit durch Beobachtung des Fahrzeugführers mittels einer Kamera festzustellen oder durch Feststellung der Nichtbeachtung eines regemäßig zu betätigenden Totmannschalters.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen: Fig. 1 schematisch einen Aufbau einer Kurve,

Fig. 2 schematisch ein Durchfahren einer Kurve mit gleichbleibendem Lenkwinkel,

Fig. 3 schematisch ein Durchfahren einer Kurve bei einer Reduzierung eines

Lenkmoments auf null,

Fig. 4 schematisch ein Durchfahren einer Kurve entlang einer vorgesehenen Solltrajektorie,

Fig. 5 schematisch eine Kurve und einen Krümmungsverlauf der Kurve,

Fig. 6 schematisch eine Kurve, einen Krümmungsverlauf der Kurve und ein Fahrzeug in der Kurve entlang des Krümmungsverlaufs,

Fig. 7 schematisch einen Beginn eines Verlaufs einer Durchfahrung einer Kurve,

Fig. 8 schematisch einen weiteren Verlauf der Durchfahrung der Kurve,

Fig. 9 schematisch einen weiteren Verlauf der Durchfahrung der Kurve,

Fig. 10 schematisch einen weiteren Verlauf der Durchfahrung der Kurve,

Fig. 11 schematisch einen weiteren Verlauf der Durchfahrung der Kurve,

Fig. 12 schematisch ein Ende des Verlaufs der Durchfahrung der Kurve, und

Fig. 13 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines Fahrzeugs, wobei eine Spurhalterregelung des Fahrzeugs entlang eines Spurverlaufs einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur durchgeführt wird.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Anhand der Figuren 1 bis 13 werden im Folgenden ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs 1 und eine Vorrichtung 4 zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben. In diesem Verfahren wird eine Spurhalterregelung des Fahrzeugs 1 entlang eines Spurverlaufs einer vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur FS durchgeführt. Der Spurverlauf wird bei Erfassung von Spurmarkierungen anhand der erfassten Spurmarkierungen ermittelt und bei Nichterfassung von Spurmarkierungen, insbesondere wenn die Spurmarkierungen nicht vorhanden sind oder nicht eindeutig erfasst werden, kartenbasiert anhand von Daten einer digitalen Karte 2 ermittelt, wobei das Fahrzeug 1 für die kartenbasierte Ermittlung des Spurverlaufs in der digitalen Karte 2 lokalisiert wird.

Hierzu wird für eine Groblokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 mittels eines globalen Navigationssatellitensystems eine Grobposition des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 ermittelt. Anhand der ermittelten Grobposition wird die Fahrspur FS, insbesondere ein Abschnitt A der Fahrspur FS in einem Umgebungsbereich der ermittelten Grobposition, in der digitalen Karte 2 identifiziert.

Für eine Feinlokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 wird ein Verlauf der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit einem aufgezeichneten Verlauf eines vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA verglichen. Der Vergleich des Verlaufs der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA wird dabei insbesondere durch eine Kreuzkorrelation des Verlaufs der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA durchgeführt und das Ergebnis verarbeitet. Durch diese Feinlokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 wird vorteilhafterweise eine aktuelle Feinposition des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2, insbesondere innerhalb der Fahrspur FS, insbesondere innerhalb des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, ermittelt.

Als Abschnitt A der Fahrspur FS wird vorteilhafterweise eine Kurve K der Fahrspur FS identifiziert. Das Verfahren, insbesondere die Spurhalterregelung des Fahrzeugs 1 oder zumindest die kartenbasierte Ermittlung des Spurverlaufs anhand der Daten der digitalen Karte 2 oder zumindest die Lokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 oder zumindest die Feinlokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2, wird daher mittels dieses Verfahrens insbesondere entlang eines kurvigen Spurverlaufs der vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur FS durchgeführt, d. h. in einem als Kurve K ausgebildeten Abschnitt A der Fahrspur FS, beispielsweise ausschließlich entlang eines solchen kurvigen Spurverlaufs der vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur FS, d. h. ausschließlich in einem als Kurve K ausgebildeten Abschnitt A der Fahrspur FS.

Das Verfahren wird insbesondere verwendet, d. h. durchgeführt, während eines Nothaltemanövers, d. h. zur Durchführung des Nothaltemanövers, bei welchem das Fahrzeug 1 bei einer Fahruntüchtigkeit eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs 1 spurhaltegeregelt zum Stillstand gebremst wird.

Die Fahruntüchtigkeit des Fahrzeugführers wird insbesondere durch eine Feststellung eines Ausbleibens einer Reaktion des Fahrzeugführers auf eine an den Fahrzeugführer ausgegebene Handlungsaufforderung ermittelt. Eine solche Handlungsaufforderung ist insbesondere eine so genannte Hands-Off-Warnung, d. h. eine Aufforderung, ein Lenkrad des Fahrzeugs 1 wieder in die Hand zu nehmen, oder eine Aufforderung zur Übernahme der Fahrzeugführung, insbesondere bei einer automatisierten, insbesondere hochautomatisierten, Fahrt.

Das Verfahren ist insbesondere ein Lenkassistenzverfahren. Vorteilhafterweise steuert das Verfahren das Fahrzeug 1 konstant automatisiert innerhalb der Fahrspur FS. Die Funktionsweise bisher bekannter Lenkassistenzverfahren basiert hauptsächlich auf Daten, die von Erfassungseinheiten 3, insbesondere bilderfassenden Einrichtungen, beispielsweise Kameras, erzeugt werden. Mittels dieser Daten können die Spurmarkierungen erkannt und erfasst werden. Das Lenkassistenzverfahren kann diese Information nutzen, um das Fahrzeug 1 automatisiert innerhalb der Fahrspur FS zu steuern.

Während solch ein bisher bekanntes Lenkassistenzverfahren aktiv ist, muss es der Fahrzeugführer überwachen und zu jedem Zeitpunkt eingriffsbereit sein. Dies wird als hochautomatisiertes Fahren (Stufe 2) bezeichnet. Um die ständige Präsenz des Fahrzeugführers sicherzustellen, muss er das Lenkrad dauerhaft anfassen oder darf es nur vorübergehend für kurze Zeit loslassen. Das Anfassen des Lenkrads kann dabei anhand eines vom Fahrzeugführer auf das Lenkrad aufgebrachten Handmoments oder mittels eines kapazitiven Sensors detektiert werden. Falls die Spurmarkierungen nicht mehr korrekt erkannt werden oder durch externe Umstände die Spurmarkierungen überfahren werden müssen, muss der Fahrzeugführer zu jedem Zeitpunkt eingreifen können.

Innerhalb von Notsituationen, in denen der Fahrzeugführer beispielsweise ohnmächtig oder nicht mehr handlungsfähig ist und somit nicht mehr fahrtüchtig ist, können manuelle Eingriffe des Fahrzeugführers nicht mehr sichergestellt werden. Vorteilhafterweise sollte das Fahrzeug 1 dann sicher zum Stillstand kommen. Während des Abbremsvorganges sollte das Fahrzeug 1 weiterhin möglichst ruhig innerhalb der Fahrspur FS gehalten werden, um den Fahrzeugführer und andere Verkehrsteilnehmer nicht zu gefährden. Insbesondere sollte dieses Verhalten auch erfolgen, wenn die Erfassungseinheiten 3, insbesondere die bildbasierten Systeme, zur Spurerkennung, d. h. zur Erfassung der Spurmarkierungen, ausfallen oder keine zuverlässigen Daten liefern. Innerhalb einer solchen Notsituation besteht jedoch weder die Möglichkeit, auf den Fahrzeugführer zurückzugreifen, noch bieten bisher bekannte Lenkassistenzverfahren eine verlässliche und gangbare Lösung, um weiterhin dem Spurverlauf folgen zu können. Zwar können mittels hochgenauen Umgebungskarten ausreichend Daten zur Verfügung gestellt werden, jedoch sind diese Verfahren teuer und anfällig für Umgebungsänderungen.

Dieses Problem wird mit dem hier beschriebenen Verfahren gelöst. Diese Lösung ermöglicht es, ein Lenkassistenzverfahren, welches beispielsweise in einem Normalbetrieb nur auf einem Automatisierungsniveau gemäß Stufe 2 arbeitet, innerhalb von Notsituationen zu einem quasi vollautomatisierten Assistenzverfahren, ähnlich Automatisierungsniveau Stufe 4, zu erweitern. Das Fahrzeug 1 kann dadurch ohne den Fahrzeugführer und ohne bildbasierte Verfahren, d. h. ohne einer Erkennung von Spurmarkierungen, die Spur, insbesondere innerhalb einer Kurve K, halten und senkt somit ein Unfallrisiko oder die Schwere eines Unfalls während des Abbremsvorganges.

Das Problem, welches mit der hier beschriebenen Vorgehensweise gelöst wird, besteht insbesondere darin, dass zwar bei einer geraden Fahrspur FS ein aktueller Lenkwinkel beibehalten werden kann, dass innerhalb von Kurven K jedoch zusätzliche Korrekturen erfolgen müssen, welche durch bisherige Verfahren den bereits beschriebenen Problemen unterliegen. Der Aufbau einer Kurve K ist in Figur 1 dargestellt. Alle Kurven K umfassen drei Kurvensegmente KS1, KS2, KS3. Das erste Kurvensegment KS1 ist eine Eingangsklothoide mit einer positiven Krümmung. Das zweite Kurvensegment KS2 weist eine konstante Krümmung auf. Das dritte Kurvensegment KS3 ist eine Ausgangsklothoide mit einer negativen Krümmung. Vor der Kurve K, d. h. vor dem ersten Kurvensegment KS1, befindet sich im dargestellten Beispiel eine Gerade G und an die Kurve K, d. h. an das dritte Kurvensegment KS3, schließt sich im dargestellten Beispiel ebenfalls eine Gerade G an.

In bisher bekannten Verfahren kann entweder ein Lenkmoment auf null reduziert werden oder ein aktueller Lenkwinkel beibehalten werden. Während diese Verfahren für eine gerade Fahrspur FS ausreichend sind, kann damit keine Kurve K durchfahren werden.

Das Verhalten ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt.

Figur 2 zeigt das Verhalten des Fahrzeuges 1 bei gleichbleibendem Lenkwinkel. Dargestellt sind eine Solltrajektorie ST, welche das Fahrzeug 1 eigentlich abfahren sollte, um die Kurve K ordnungsgemäß zu durchfahren, und ein tatsächlicher Fahrverlauf TF des Fahrzeugs 1. Innerhalb des zweiten Kurvensegments KS2, d. h. innerhalb der konstanten Krümmung der Kurve K, folgt das Fahrzeug 1 der vorgesehenen Solltrajektorie ST.

Sobald das Fahrzeug 1 in den Ausgangklothoiden, d. h. in das dritte Kurvensegment KS3, einfährt, entsteht durch die sich ändernde Krümmung der Kurve K jedoch eine Querbeschleunigung und das Fahrzeug 1 verlässt den Spurverlauf der Fahrspur FS. Dies führt zu einem Verkehrsunfall.

Figur 3 zeigt das Verhalten des Fahrzeugs 1, wenn das Lenkmoment innerhalb von Kurven K auf null gesetzt wird. Das Fahrzeug 1 verlässt dann sofort den Spurverlauf der Fahrspur FS und stellt eine hohe Gefährdung aller Verkehrsteilnehmer dar.

Wie aus den Figuren 2 und 3 deutlich hervorgeht, kann kein vordefiniertes Verhalten genutzt werden, um das Fahrzeug 1 innerhalb von Kurven K sicher in der Fahrspur FS zu halten. Daher ist die hier beschriebene Lösung erforderlich, um auch Kurven K in Notsituationen sicher durchfahren zu können, wie in Figur 4 gezeigt. Hier stimmen die vorgesehene Solltrajektorie ST, um die Kurve K innerhalb der Fahrspur FS durchfahren zu können, und der tatsächliche Fahrverlauf TF des Fahrzeugs 1 überein. Eine Positionsauflösung des globalen Navigationssatellitensystems ist zur genauen Bestimmung der Position des Fahrzeugs 1 innerhalb von Kurven K nicht ausreichend. Es kann jedoch genutzt werden, um die aktuelle Kurve K innerhalb der digitalen Karte 2 zu identifizieren. D. h. es wird, wie oben bereits beschrieben, für die Groblokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 mittels des globalen Navigationssatellitensystems die Grobposition des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 ermittelt und anhand der ermittelten Grobposition wird die Fahrspur FS, insbesondere der Abschnitt A der Fahrspur FS im Umgebungsbereich der ermittelten Grobposition, insbesondere die Kurve K der Fahrspur FS im Umgebungsbereich der ermittelten Grobposition, in der digitalen Karte 2 identifiziert. Mittels dieser hochauflösenden digitalen Karte 2 und dem Wissen, um welche Kurve K es sich handelt, können benötigte Kurvenparameter bestimmt werden, um einen erwarteten Krümmungsverlauf KV innerhalb dieser Kurve K und somit den Spurverlauf der Fahrspur FS zu ermitteln. Beispielhaft wird dies in Figur 5 gezeigt. Dargestellt ist eine Kurve K der Fahrspur FS und der Krümmungsverlauf KV der Kurve K in Relation zu einem Weg s durch die Kurve K.

Nachdem die Kurve K auf die beschriebene Weise innerhalb der digitalen Karte 2 identifiziert wurde, muss das Kurvensegment KS1, KS2, KS3 der Kurve K bestimmt werden, in welchem sich das Fahrzeug 1 aktuell befindet. Dazu muss das Fahrzeug 1 den bereits durchfahrenen Krümmungsverlauf KV speichern und mit dem erwarteten Krümmungsverlauf KV der Kurve K abgleichen. D. h. es wird, wie bereits beschrieben, eine Feinlokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 vorgenommen, wofür der Verlauf der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, und somit der Krümmungsverlauf KV der Kurve K der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA verglichen wird.

Dazu können Vergleichsverfahren wie zum Beispiel die Kreuzkorrelation, auch Autokorrelation genannt, zwischen dem erwarteten Krümmungsverlauf KV und dem bereits durchfahrenen Krümmungsverlauf KV genutzt werden. D. h. der Vergleich des Verlaufs der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA wird, wie oben bereits erwähnt, vorteilhafterweise durch Kreuzkorrelation des Verlaufs der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA durchgeführt. Somit wird für diesen Vergleich vorteilhafterweise der Verlauf der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA kreuzkorreliert. Im hier dargestellten Beispiel, in welchem der Abschnitt A der Fahrspur FS eine Kurve K ist und somit einen Krümmungsverlauf KV aufweist, wird somit insbesondere der erwartete Krümmungsverlauf KV mit dem aufgezeichneten bereits durchfahrenen Krümmungsverlauf KV kreuzkorreliert.

Durch die Betrachtung des Krümmungsverlaufes KV kann auch der Anfang des aktuellen Kurvensegments KS1, KS2, KS3, d. h. desjenigen Kurvensegments KS1, KS2, KS3, in welchem sich das Fahrzeug 1 befindet, bestimmt werden. Anhand des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA innerhalb dieses Kurvensegments KS1, KS2, KS3, welcher aus entsprechend aufgenommenen Daten des Fahrzeugs 1 bestimmt werden kann, kann die genaue Position des Fahrzeugs 1 innerhalb der Kurve K, d. h. die Feinposition des Fahrzeugs 1, ermittelt werden. Das Fahrzeug 1 kann nun dem Spurverlauf der Fahrspur FS gemäß der vorgesehenen Solltrajektorie ST weiter folgen, um in der Kurve K innerhalb der Fahrspur FS zu bleiben. Das

Krümmungsverlaufdiagramm in Figur 6 zeigt hierzu eine gesamte Fahrstrecke SG entlang des Krümmungsverlaufs KV, welche unterteilt ist in einen bereits abgefahrenen Fahrstreckenteil SA und einen noch zu fahrenden Fahrstreckenteil SZ entlang des Krümmungsverlaufs KV.

Anhand der Figuren 7 bis 12 wird im Folgenden ein Ablauf des Verfahrens bei einem Durchfahren der hier dargestellten Kurve K beschrieben. Das untere Krümmungsverlaufsdiagramm zeigt dabei in jeder der Figuren 7 bis 12 den Krümmungsverlauf KV dieser Kurve K, welcher auf die oben beschriebene Weise nach der Groblokalisierung des Fahrzeugs 1 mittels des globalen Navigationssatellitensystems in der digitalen Karte 2 aus dieser digitalen Karte 2 bestimmt wurde. Das obere Krümmungsverlaufsdiagramm zeigt in jeder der Figuren 7 bis 12 einen jeweils bereits abgefahrenen Fahrstreckenteil SA dieses Krümmungsverlaufs KV.

In Figur 7 befindet sich das Fahrzeug 1 an einem Anfang der Kurvenfahrt durch die Kurve K. Der Fahrzeugführer des Fahrzeugs 1 ist hier noch gesund. Im oberen Krümmungsverlaufsdiagramm ist aufgrund des Kurvenanfangs noch kein bereits abgefahrener Fahrstreckenteil SA des Krümmungsverlaufs KV eingezeichnet. In Figur 8 fährt das Fahrzeug 1 mit dem noch gesunden Fahrzeugführer in die Kurve K ein. Der bereits abgefahrene Fahrstreckenteil SA des Krümmungsverlaufs KV ist im oberen Krümmungsverlaufsdiagramm dargestellt. Dieser entspricht dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 bereits zurückgelegten Wegabschnitts WA in der Kurve K.

In Figur 9 hat sich das Fahrzeug 1 weiter in die Kurve K hineinbewegt. Der bereits abgefahrene Fahrstreckenteil SA des Krümmungsverlaufs KV ist im oberen Krümmungsverlaufsdiagramm dargestellt. Dieser entspricht dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 bereits zurückgelegten Wegabschnitts WA in der Kurve K. Eine Erfassung von Spurmarkierungen mittels der Erfassungseinheit 3 oder mehrerer Erfassungseinheiten 3, insbesondere mittels Kameras, ist nicht zuverlässig möglich, so dass keine Ermittlung des Spurverlaufs anhand der Spurmarkierungen möglich ist. In dieser Situation wird der zurückgelegte Krümmungsverlauf KV, d. h. der bereits abgefahrene Fahrstreckenteil SA des Krümmungsverlaufs KV, mit dem aus der digitalen Karte 2 ermittelten Krümmungsverlauf KV dieser Kurve K kreuzkorreliert, d. h. mittels der Kreuzkorrelation abgeglichen, d. h. es wird für die Feinlokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 der Verlauf der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mittels der Kreuzkorrelation mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA verglichen, um das Kurvensegment KS1, KS2, KS3, in welchem sich das Fahrzeug 1 aktuell befindet, hier das zweite Kurvensegment KS2, zu bestimmen. Anhand des bereits abgefahrenen Winkels innerhalb dieses Kurvensegments KS2 kann die exakte Position, d. h. die Feinposition des Fahrzeugs 1, innerhalb der Kurve K ermittelt werden.

Figur 10 zeigt die Position des Fahrzeugs 1 auf dem aus der digitalen Karte 2 ermittelten Krümmungsverlauf KV der Kurve K im unteren Krümmungsverlaufsdiagramm. Anhand dieses Krümmungsverlaufs KV kann nun der verbleibende noch zu fahrende Fahrstreckenteil SZ des Krümmungsverlaufs KV in der Kurve K bestimmt werden, dargestellt in Figur 11 im oberen Krümmungsverlaufsdiagramm.

Das Fahrzeug 1 folgt nun weiter dem Krümmungsverlauf KV der Kurve K gemäß dem ermittelten noch zu fahrenden Fahrstreckenteil SZ des Krümmungsverlaufs KV und durchfährt auf diese Weise erfolgreich die Kurve K, wie in Figur 12 gezeigt. Für die Positionsbestimmung innerhalb der Kurve K wird vorteilhafterweise die Bestimmung des Kurvensegments KS1, KS2, KS3 als auch die abgerollte Strecke, d. h. der bereits abgefahrene Fahrstreckenteil SA und somit der auf gezeichnete Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA, innerhalb des Kurvensegments KS1, KS2, KS3 verwendet. Die beschriebene Vorgehensweise ist daher insbesondere bei Kurven K umsetzbar. Bei geraden Abschnitten A der Fahrspur FS könnten beispielsweise zu große Ungenauigkeiten bei der Berechnung der zurückgelegten Strecke, d. h. des aufgezeichneten Verlaufs des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA, über lange Zeiträume auftreten. Jedoch kann bei geraden Abschnitten A der Fahrspur FS durch die Groblokalisierung mittels des globalen Navigationssatellitensystems bestimmt werden, dass das Fahrzeug 1 aktuell auf einem geraden Abschnitt A der Fahrspur FS fährt, so dass dann beispielsweise ein hierfür vordefinierten Verhalten genutzt werden kann, beispielsweise das Lenkmoment auf null gestellt werden kann.

Zur Durchführung des Verfahrens sollte zweckmäßigerweise bereits zumindest ein kleiner Teil der Kurve K durchfahren worden sein, um über den Vergleich der zurückgelegten Strecke, d. h. des aufgezeichneten Verlaufs des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA, das aktuelle Kurvensegment KS1 , KS2, KS3 bestimmen zu können. Ferner steigt somit die Wahrscheinlichkeit, dass die mindestens eine Erfassungseinheit 3, beispielsweise die Kamera, am Ende der Kurve K die Spurmarkierungen wieder erkennt und der Spurverlauf somit wieder anhand der erfassten Spurmarkierungen ermittelt werden kann und eine darauf basierende Spurhalteregelung des Fahrzeugs 1 durchgeführt werden kann.

Figur 13 zeigt eine Vorrichtung 4 zur Durchführung des Verfahrens. Sie umfasst eine Regelungseinheit 5, ausgebildet zur Regelung zumindest einer Lenkvorrichtung 6 des Fahrzeugs 1 zur Spurhalterregelung des Fahrzeugs 1 entlang des Spurverlaufs der vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur FS, vorteilhafterweise zusätzlich zur Regelung eines Antriebsstrangs 7 und/oder einer Bremsvorrichtung 8 des Fahrzeugs 1 , die mindestens eine Erfassungseinheit 3, ausgebildet zur Erfassung der Spurmarkierungen, die digitale Karte 2, eine Empfangseinheit 9, ausgebildet zum Empfang von Signalen des globalen Navigationssatellitensystems, eine Sensorik 10 und eine Speichereinheit 11, welche ausgebildet sind zur Erfassung und Aufzeichnung des Verlaufs des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA, und mindestens eine Verarbeitungseinheit 12, ausgebildet zur Ermittlung des Spurverlaufs bei Erfassung der Spurmarkierungen anhand der erfassten Spurmarkierungen und kartenbasiert anhand der Daten der digitalen Karte 2 bei Nichterfassung der Spurmarkierungen.

Das Fahrzeug 1 ist mittels der Verarbeitungseinheit 12 für die kartenbasierte Ermittlung des Spurverlaufs in der digitalen Karte 2 lokalisierbar, indem für die Groblokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 mittels des globalen Navigationssatellitensystems die Grobposition des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 ermittelbar ist, anhand der ermittelten Grobposition die Fahrspur FS, insbesondere der Abschnitt A der Fahrspur FS im Umgebungsbereich der ermittelten Grobposition, in der digitalen Karte 2 identifizierbar ist, für die Feinlokalisierung des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 der Verlauf der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA vergleichbar ist, wobei der Vergleich des Verlaufs der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA durch die Kreuzkorrelation des Verlaufs der Fahrspur FS, insbesondere des identifizierten Abschnitts A der Fahrspur FS, mit dem aufgezeichneten Verlauf des vom Fahrzeug 1 zurückgelegten Wegabschnitts WA durchführbar ist.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung 4 ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens während des Nothaltemanövers, bei welchem das Fahrzeug 1 während der Fahruntüchtigkeit des Fahrzeugführers des Fahrzeugs 1 spurhaltegeregelt zum Stillstand bremsbar ist.

Die Vorrichtung 4 umfasst zudem vorteilhafterweise mindestens eine Ermittlungseinheit 13, welche ausgebildet ist zur Feststellung des Ausbleibens der Reaktion des Fahrzeugführers auf die an den Fahrzeugführer ausgegebene Handlungsaufforderung und dadurch zur Feststellung der Fahruntüchtigkeit des Fahrzeugführers.