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Die
Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem zur Unterstützung eines
Kraftfahrzeugführers beim
Fahrspurwechsel und bezieht sich insbesondere auf die Ermittlung
einer zum gefahrlosen Fahrspurwechsel geeigneten Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Bei
dichtem Verkehr ist es für
viele Autofahrer schwierig ihr Kraftfahrzeug auf die Geschwindigkeit
zu beschleunigen, die zum Einfädeln
in den auf einer benachbarten Fahrbahn fließenden Verkehr erforderlich
ist. Vor allem an Autobahneinfahrten oder anderen Straßeneinmündungen
besteht ein hohes Risiko für
Auffahrunfälle,
da die Fahrzeugführer
der einbiegenden Fahrzeuge oft nicht in der Lage sind, den Verkehrsfluss
in den sie sich eingliedern wollen, richtig zu beurteilen. Meist
werden die Geschwindigkeiten der sich nähernden Fahrzeuge und die sich zwischen
den Fahrzeugen befindenden Lücken
mit der Folge falsch eingeschätzt,
dass der Fahrzeugführer
sein Fahrzeug gegen Ende der Einfädelspur stark verlangsamt und
somit ein erhöhtes
Gefährdungspotential
für nachfolgende
Fahrzeuge schafft.
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Passt
sich ein Autofahrer beim Spurwechsel nicht an den dort herrschenden
Verkehrsfluss an, müssen
die Fahrzeugführer
der nachfolgenden Fahrzeuge ihre Geschwindigkeit an den nun gestörten Verkehrsfluss
anpassen. Hierdurch bedingt kommt es bei höherem Verkehrsaufkommen immer
wieder zu zähfließenden und
stockenden Verkehr, bisweilen sogar zu Staus und dadurch bedingt
wiederum zu einem hohen Auffahrrisiko.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit an den Verkehr einer benachbarten
Fahrspur anzugeben, in die der Fahrzeugführer überwechseln will.
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Die
Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der
Erfindung gelöst.
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Die
Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe
für einen Spurwechsel
mit einem Bezugsfahrzeug, die eine Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung,
eine Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung, eine Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung
und eine Ausgabeeinrichtung aufweist. Die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung
ist hierbei zum Erkennen einer Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des
Bezugsfahrzeugs ausgebildet, die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung
zur Bestimmung von Position und Geschwindigkeit von Fremdfahrzeugen relativ
zum Bezugsfahrzeug, wobei sich die Fremdfahrzeuge auf der Fahrspur
befinden, in die der Fahrzugführer
mit dem Bezugsfahrzeug überzuwechseln beabsichtigt,
die Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung zur Berechnung
einer Geschwindigkeitsvorgabe für
das Bezugsfahrzeug beim Spurwechsel auf der Grundlage der bestimmten
Positionen und Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge relativ zum
Bezugsfahrzeug, und die Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der Geschwindigkeitsvorgabe
an den Fahrzeugführer
und/oder an eine Steuereinrichtung des Bezugsfahrzeugs.
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In
diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die in dieser
Beschreibung und den Ansprüchen
zur Aufzählung
von Merkmalen verwendeten Begriffe "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und "mit", sowie deren grammatikalische Abwandlungen,
generell als nichtabschließende
Aufzählung
von Merkmalen, wie z. B. Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen,
Größen und
dergleichen aufzufassen ist, die in keiner Weise das Vorhandensein
anderer oder zusätzlicher
Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen Merkmalen ausschließt.
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Die
Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe
für einen
Spurwechsel mit einem Bezugsfahrzeug, das folgende Schritte umfasst:
Feststellen einer Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des
Bezugsfahrzeugs; Bestimmen von Position und Geschwindigkeit von
Fremdfahrzeugen relativ zum Bezugsfahrzeug, wobei sich die Fremdfahrzeuge
auf der Fahrspur befinden, in die der Fahrzugführer mit dem Bezugsfahrzeug überzuwechseln
beabsichtigt; Berechnen einer Geschwindigkeitsvorgabe für das Bezugsfahrzeug
beim Spurwechsel auf der Grundlage der bestimmten Positionen und
Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge relativ zum Bezugsfahrzeug; und
Ausgeben der Geschwindigkeitsvorgabe an den Fahrzeugführer und/oder
an eine Steuereinrichtung des Bezugsfahrzeugs.
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Die
Erfindung beugt gefährlichen
Abbremsmanövern
während
eines Spurwechsels vor und reduziert damit die Gefahr von Auffahrunfällen. Durch die
Anpassung der Geschwindigkeit beugt die Erfindung der Bildung von
zähfließendem,
stockenden Verkehr und auch Staus vor.
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Die
Erfindung wird in ihren abhängigen
Ansprüchen
weitergebildet.
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Da
jeglicher Spurwechsel mithilfe eines Fahrtrichtungsanzeigers angezeigt
werden muss, ist die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung vorteilhaft so
ausgebildet, dass die Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des
Bezugsfahrzeugs unter Einbeziehung eines Fahrtrichtungsanzeigesignals des
Bezugsfahrzeugs bestimmt werden kann.
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Falls
die Fahrtrichtungsanzeige nicht vom Fahrzeugführer betätigt wird, kann die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung
die Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers des Bezugsfahrzeugs unter
Einbeziehung des Abstands des Bezugsfahrzeugs zu der oder den Straßenmarkierungen
bestimmen, die die vom Bezugsfahrzeug benutzte Fahrspur von der
oder den dazu benachbarten Fahrspuren trennen.
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Um
die von der Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung zu verarbeitende
Datenmenge zu begrenzen, wird günstigerweise
die Bestimmung von Position und Geschwindigkeit von Fremdfahrzeugen relativ
zum Bezugsfahrzeug auf einen bestimmten räumlichen Bereich begrenzt.
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Die
Bestimmung der relativen Positionen und Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge
wird zweckmäßig mit
einer fernmesstechnischen Einrichtung vorgenommen, wobei sich hierfür insbesondere funkmesstechnische
Einrichtungen, vor allem Radar, oder lichtmesstechnische Einrichtungen,
vorzugsweise Lidar, eignen. Alternativ wie ergänzend, kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung
eine Bildwandlungseinrichtung und eine Bildverarbeitungseinrichtung
umfassen, die beispielsweise schon über andere Fahrerassistenzsysteme
im Bezugsfahrzeug verfügbar
sind.
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Für eine schnelle
Reaktion des Fahrzeugführers
umfasst das Ausgeben der Geschwindigkeitsvorgabe bevorzugt die Ausgabe
einer die Geschwindigkeitsvorgabe repräsentierende sprachliche Ansage.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den Ansprüchen
sowie den Figuren. Die einzelnen Merkmale können bei einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung
je für
sich oder zu mehreren verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung
einiger Ausführungsbeispiele
der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen,
von denen
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1 eine
Spurwechselsituation beim Einscheren eines Fahrzeugs in den auf
einer Fahrbahn fließenden
Verkehr veranschaulicht,
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2 eine
Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung und
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3 ein
Verfahren zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe für den Spurwechsel
in Form eines Flussdiagramms veranschaulicht.
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Die
schematische Darstellung der 1 veranschaulicht
eine (nicht maßstabsgetreu
wiedergegebene) Verkehrssituation 100, die sich typischerweise
beim Einfädeln
eines Fahrzeugs 1 in den auf einer Fahrbahn 10 fließenden Verkehr
ergibt. Fahrzeug 1, das im Folgenden als Bezugsfahrzeug 1 bezeichnet
wird, fährt
auf der Beschleunigungsspur 17 in der durch den Pfeil 18 angedeuteten
Fahrtrichtung. Die einzelnen Fahrspuren 15, 16 und 17 der
Fahrbahn 10 sind durch Leitlinien 12 und 13 voneinander getrennt.
Die Beschleunigungsspur ist gegenüber dem Straßenrand
durch eine Randlinie abgegrenzt. Bei Autobahnen stellt die Linie 11 eine
Randlinie, bei Kraftfahrstraßen
mit Gegenverkehr eine Fahrstreifenbegrenzung vor. Unter Fahrstreifen
wird in dieser Schrift sowohl der Teil einer Fahrbahn verstanden, der
für den
Verkehr in eine der vorgesehenen Fahrtrichtungen reserviert ist,
als auch der von zwei benachbarten Straßenmarkierungen begrenzte Streifen einer
Fahrbahn. Als Fahrspur wird dagegen stets der von zwei benachbarten
Straßenmarkierungen
begrenzte Streifen einer Fahrbahn bezeichnet.
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Der
auf den regulären
Fahrspuren 15 und 16 der Fahrbahn 10 fließende Verkehr
wird in der Darstellung der 1 von den
Kraftfahrzeugen 20, 21, 22, 23, 24 und 25 gebildet.
Die Fahrtrichtung dieser Fahrzeuge stimmt mit der des Bezugsfahrzeugs 1 überein.
Die von dem Bezugsfahrzeug 1 verschiedenen Fahrzeuge werden
im Folgenden als Fremdfahrzeuge bezeichnet. Wie beim Bezugsfahrzeug
kann es sich dabei jeweils um Einspur- oder Mehrspurfahrzeuge handeln.
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Viele
Strassen weisen besondere Beschleunigungsspuren auf, um einem Fahrzeug
das Einfahren in den auf der Strasse fließenden Verkehr zu erleichtern.
Nach dem Einbiegen auf den Beschleunigungsstreifen 17 der
Fahrbahn 10 muss das Bezugsfahr zeug 1 seine Geschwindigkeit
so an den auf der benachbarten Fahrspur 16 entlang fahrenden
Verkehr anpassen, dass es im Bereich einer Abstandslücke zwischen
zwei hintereinander fahrenden Fahrzeugen, beispielsweise den Fahrzeugen 20 und 21, mit
vergleichbarer Geschwindigkeit aufschließt. Ist das Bezugsfahrzeug 1 wesentlich
langsamer als der Verkehr auf der Nachbarspur 16, so muss
es im Allgemeinen erst auf eine Geschwindigkeit beschleunigen, die
in etwa der Flussgeschwindigkeit des Verkehrs auf dieser Nachbarspur 16 entspricht.
während des
Beschleunigungsvorgangs ändern
sich die Positionen der auf der Nachbarspur 16 fahrenden
Fahrzeuge 20, 21 und 22 relativ zu dem
auf dem Beschleunigungsstreifen 17 fahrenden Bezugsfahrzeug 1,
wobei die zunächst
hinter dem Bezugsfahrzeug gelegenen Fremdfahrzeuge im Allgemeinen
näher an
das Bezugsfahrzeug heranrücken
oder dieses sogar überholen.
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Bei
richtiger Wahl der Geschwindigkeitsvorgabe für das Bezugsfahrzeug kann dieses,
sobald es sich neben einer Lücke
zwischen zwei Fahrzeugen der Nachbarspur befindet in diese überwechseln ohne
den Verkehrsfluss auf diesem Fahrstreifen zu behindern.
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Zur
Bestimmung der Geschwindigkeitsvorgabe für den Spurwechsel ist das Bezugsfahrzeug 1 mit
einer wie in 2 gezeigten Fahrerassistenzeinrichtung 200 ausgestattet.
Die Vorrichtung 200 weist eine Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201,
eine Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202, eine Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 und
eine Ausgabeeinrichtung 204 auf. Selbstverständlich kann
die Vorrichtung 200 noch weitere zu ihrer Funktion erforderliche
oder ihren Funktionsumfang erweiternde Einrichtungen aufweisen.
Im Hinblick auf eine klare Darstellung der Erfindung sind hier jedoch
nur die zum Verständnis
der Erfindung erforderlichen Einrichtungen angegeben.
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Da
die Bestimmung einer Geschwindigkeitsvorgabe beim Fahrspurwechsel
einen beabsichtigten Fahrspurwechsel voraussetzt, ist die Fahrerassistenzvorrichtung 200 einer
Einrichtung 201 zum Erkennen einer Spurwechselabsicht des
Fahrzeugführers
des Bezugsfahrzeugs ausgestattet. Da ein Fahrzeugführer seine
Absicht zum Wechsel der Fahrspur anderen Verkehrsteilnehmern mittels
betätigen
des Fahrtrichtungsanzeigers anzeigen muss, prüft die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 zweckmäßig den
jeweils aktuellen Zustand der Fahrtrichtungsanzeiger des Bezugsfahrzeugs 1.
Genauer gesagt bilden die Signale zur Steuerung der Fahrtrichtungsanzeiger
die oder zumindest einen Teil der Eingangssignale der Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201.
Auf der Basis dieser Signale erzeugt die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 Ausgangssignale,
deren Informationsgehalt die Spurwechselabsicht selbst sowie die
Richtung des beabsichtigten Spurwechsels enthält. Setzt der Fahrzeugführer des
Bezugsfahrzeugs 1 beispielsweise die rechten Blinker, so
ist dies ein Hinweis auf einen eventuell beabsichtigten Wechsel
in die rechts benachbarte Fahrspur. Werden die linken Blinker gesetzt,
so kann dies ein Anzeichen eines bevorstehenden Wechsels in die
links benachbarte Fahrspur sein.
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Im
Allgemeinen genügt
die Überwachung der
Steuersignale für
die Fahrtrichtungsanzeiger, da praktisch keine Unterscheidung zwischen
Abbiegen und Spurwechsel vorgenommen werden muss. Denn beim Abbiegen
befindet sich der Fahrer meist am Rand eines der für seine
Fahrtrichtung vorgesehenen Fahrbahnstreifens, so dass die weiter
unten zu beschreibende Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung keine
gefährdenden
Fremdfahrzeuge wahrnehmen wird. Nähert sich dennoch unerwartet
ein z. B. überholendes
oder auf dem Standstreifen fahrendes Fremdfahrzeug, so kann die
daraus resultierende Geschwindigkeitsvorgabe als Warnsignal gewertet werden.
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Um
bei einer differenzierteren Ausführung der
Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 einen bevorstehenden
Abbiegevorgang dennoch von der Absicht eines Spurwechsels unterscheiden
zu können,
kann die Spurwechselabsicht-Erkennungs einrichtung 201 weitere
Einrichtungen umfassen, die eine genauere Analyse der Fahrzeugführerabsichten ermöglichen.
Insbesondere kann sie eine Einrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugabstands
zu den die benutzte Fahrspur begrenzenden Fahrstreifenmarkierungslinien
aufweisen. Bewegt sich das Fahrzeug wesentlich näher an einer der Fahrstreifenmarkierungen
als an der anderen, so kann dies als zusätzlicher oder auch wesentlicher
Hinweis auf einen bevorstehenden Spurwechsel gewertet werden.
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Die
Fahrstreifenerkennung und die Bestimmung des Fahrzeugabstands dazu
können
mittels optischer Techniken, wie z. B. einer auf der Reflexion von
Infrarotlicht beruhenden Messtechnik oder einem Kamerasystem mit
Bildauswertung, realisiert werden. Insbesondere können hierfür bereits
im Fahrzeug vorhandene Systeme, wie z. B. ein Spurhalteassistent
(Lane-Departure-Warning-System)
mit eingebunden werden. Bei Verwendung einer Kamera, die die Straßensituation
vor dem Bezugsfahrzeug erfasst, können mithilfe bekannter Bildverarbeitungstechniken
eventuelle Ausfahrten, Straßenmündungen
und Straßenkreuzungen
erkannt werden, sodass die Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201, sofern
zum Abbiegen keine weitere benachbarte Fahrspur überquert werden muss, eine
Spurwechselabsicht beim Setzten des Fahrtrichtungsanzeigers verneint.
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Wird
von der Spurwechselabsicht-Erkennungseinrichtung 201 eine
Spurwechselabsicht des Fahrzeugführers
festgestellt, so bestimmt die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 Position und
Geschwindigkeit der Fremdfahrzeuge relativ zum Bezugsfahrzeug, die
sich innerhalb eines relevanten Bereichs auf der Fahrspur befinden,
in die der Fahrzeugführer überwechseln
will.
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Zum
Erkennen und Vermessen der relevanten Fremdfahrzeuge kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 beispielsweise
ein System aufweisen, das eine Strahlung in den erforderli chen Überwachungsbereich 2 aussendet,
den an den darin befindlichen Fremdfahrzeugen reflektierten Strahlungsanteil
empfängt
und nach verschiedenen Kriterien auswertet. Geeignet sind insbesondere
funkmesstechnische Fernmesseinrichtungen wie Radar-(Radio Detection
and Ranging) und lichtmesstechnische Fernmesseinrichtungen wie LIDAR-(Light Detetcion
and Ranging), wobei die in Bezug auf das Bezugsfahrzeug relative
Position eines Fremdfahrzeugs aus der Richtung und der Laufzeit
des reflektierten Signals, die Relativgeschwindigkeit aus der Dopplerverschiebung
der reflektierten Signale gewonnen werden kann.
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Alternativ
wie ergänzend
hierzu kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 ein
Kamerasystem umfassen, das den für
den Spurwechsel erforderlichen Überwachungsbereich 2 erfasst
und die relativen Positionen und Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge
unter Zuhilfenahme von Bildverarbeitungsverfahren bzw. Bildauswerteverfahren
ermittelt.
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Der Überwachungsbereich 2 erstreckt
sich entlang der Längsachse
des Fahrzeugs über
einen wesentlich größeren Bereich
als entlang dessen Querachse, da zum Einscheren in eine benachbarte Fahrspur
im Wesentlichen der Verkehr auf dieser Fahrspur (z. B. Fahrspur 16)
von Interesse ist. Auf Straßen,
die mehr als zwei Fahrspuren für
eine Fahrtrichtung aufweisen, kann die Erfassung der Fremdfahrzeuge
zweckmäßig jedoch
auf die übernächste Fahrspur
(z. B. Fahrspur 15) ausgeweitet werden, um ein mögliches Überwechseln
eines dort befindlichen Fahrzeugs in die Nachbarspur mit einzubeziehen. Eine
Spurwechselabsicht eines auf der übernächsten Fahrspur befindlichen
Fremdfahrzeugs kann beispielsweise anhand eines vom Fahrtrichtungsanzeiger
des Fremdfahrzeugs ausgesandten Blinklichts erkannt werden. Zum
Erfassen derartiger Fahrtrichtungsanzeigen werden bevorzugt mit
einer Bildverarbeitung kombinierte Kamerasysteme verwendet, da diese
eine schnelle und genaue Zuordnung der Fahrtrichtungsanzeige zum
dem es aussendenden Fremdfahrzeug ermöglichen.
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Wie
in der 1 veranschaulicht, erstreckt sich der Überwachungsbereich
vorteilhaft auch in das Gebiet vor dem Bezugsfahrzeug. Denn bewegt sich
der Verkehr auf der Nachbarfahrspur 16, in die der Fahrzeugführer überzuwechseln
beabsichtigt, langsamer als das Bezugsfahrzeug 1, so erfolgt
das Einscheren in die Nachbarspur 16 in eine Lücke zwischen
zwei Fremdfahrzeugen, die sich zum Zeitpunkt des Erkennens der Spurwechselabsicht
noch vor dem Bezugsfahrzeug 1 befindet.
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Um
die von der Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 zu
verarbeitende Datenmenge gering zu halten, kann der Überwachungsbereich 2 jeweils
auf die Seite des Bezugsfahrzeugs beschränkt werden, in deren Richtung
der Spurwechsel erfolgen soll.
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Aus
den, für
die einzelnen relevanten Fremdfahrzeuge ermittelten Relativpositionen
und Relativgeschwindigkeiten bestimmt die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 die
Relativpositionen zu diesen Fremdfahrzeugen für mehrere, in der nahen Zukunft
liegende Zeitpunkte. Dies erfolgt zweckmäßig mittels einer Extrapolation
der zuvor bestimmten Werte. Durch Neuvermessen der Fremdfahrzeugpositionen
und -geschwindigkeiten während
der Berechnung kann jedoch eine Anpassung an Änderungen des Verkehrsflusses
vorgenommen werden.
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Um
den Gesamtaufwand zur Realisierung der Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung 200 gering zu
halten, weist die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 vorteilhaft
eine Steuereinrichtung auf, die zum Zugriff auf im Bezugsfahrzeug 1 bereits
vorhandene Fahrerassistenzsysteme ausgebildet ist. Insbesondere
kann die Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 dabei
zur Nutzung der Fremdfahrzeugerkennungseinrichtungen eines Fahrerassistenzsystems
zum Erkennen von Fahrzeugen im toten Winkel des Bezugsfahrzeugs 1 oder
eines Spurwechselassistenten ausgebildet sein.
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Die
Berechnung der zum Spurwechsel erforderlichen Geschwindigkeit wird
von der Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 vorgenommen.
Die Berechnung dieser Spurwechselgeschwindigkeit beruht auf den
von der Verkehrsfluss-Bestimmungseinrichtung 202 bestimmten
Verkehrsflussdaten. Die Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 prüft die Abstände und
die Entwicklung der Abstände
zwischen den relevanten Fremdfahrzeugen und wählt den nächstgeeigneten Abstand für den bevorstehenden
Spurwechsel aus. Aus der Relativgeschwindigkeit zu diesem Abstand berechnet
die Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 schließlich die
erforderliche Spurwechselgeschwindigkeit und den Zeitpunkt der Änderung
der Fahrgeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs auf diese Wechselgeschwindigkeit.
Die Spurwechselgeschwindigkeit entspricht in etwa der Fahrgeschwindigkeit
des Bezugsfahrzeugs plus der Relativgeschwindigkeit des zum Einscheren
ausgewählten
Abstands. Ein wesentliches Kriterium zur Auswahl eines geeigneten
Abstands und einer geeigneten Wechselgeschwindigkeit besteht beim
Spurwechsel von einem Beschleunigungsstreifen darin, dass die erforderliche
Geschwindigkeit innerhalb der verfügbaren Länge des Beschleunigungsstreifens
erreicht werden kann. Ist dies nicht möglich, so wird eine Spurwechselgeschwindigkeit
berechnet, die nicht wesentlich langsamer ist als die Geschwindigkeit
des den Abstand bzw. die Lücke
abschließenden Fahrzeugs
und nicht wesentlich schneller als die Geschwindigkeit des den Abstand
anführenden
Fahrzeugs.
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Vorteilhaft
wird auch der Verkehr unmittelbar vor dem Bezugsfahrzeug erfasst
und die Spurwechselgeschwindigkeit an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden
Fahrzeugs angepasst.
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Die
Benachrichtigung des Fahrzeugsführers über die
bestimmte Spurwechselgeschwindigkeit erfolgt mittels einer akustischen
und/oder optischen Ausgabeeinrichtung 204. Zweckmäßig wird
die von der Geschwindigkeitsvorgabe-Bestimmungseinrichtung 203 erhaltene
Geschwindigkeitsvorgabe unter Verwendung eines Sprachsynthesisers
als Sprachausgabe an den Fahrzeugführer ausgegeben. Alternativ
oder ergänzend
kann die Spurwechselgeschwindigkeit auch optisch, z. B. über den
Sichtschirm einer bordinternen Kommunikationseinrichtung, beispielsweise
den Bildschirm eines Navigationssystems erfolgen. Im einfachsten
Fall können Lichter
im Sichtbereich des Fahrzeugführers
anzeigen, ob er beschleunigen (z. B. grünes Licht), die Geschwindigkeit
halten (z. B. gelbes Licht), oder die Geschwindigkeit verlangsamen
(z. B. rotes Licht) soll.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung 200 ist
die Ausgabeeinrichtung 204 zur Ausgabe eines die Geschwindigkeitsvorgabe
repräsentierenden Steuersignals
ausgebildet, das an eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit
des Bezugsfahrzeugs dazu weitergeleitet wird, dass die Spurwechselgeschwindigkeit
vom Bezugsfahrzeug automatisch eingenommen werden kann.
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In
der 3 sind in einem Flussdiagramm die grundlegenden
Schritte des von der Geschwindigkeitsvorgabevorrichtung 200 ausgeführten Verfahrens
zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsvorgabe zum Spurwechsel mit
einem Bezugsfahrzeug dargestellt.
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Das
Verfahren beginnt in Schritt S0 mit dem Feststellen einer Spurwechselabsicht
des Fahrzeugführers
des Bezugsfahrzeugs. Dieser Schritt kann die Bestimmung der Richtung
der Spurwechselabsicht, also ob der Fahrer in die rechts von ihm
gelegene oder in die links von ihm gelegene Nachbarspur wechseln
will, einschließen.
Ferner können
hierbei wie oben beschrieben die Abstände des Bezugsfahrzeugs zu
der oder den Straßenmarkierungen
mit einbezogen werden, die die vom Bezugsfahrzeug benutzte Fahrspur
von der oder den dazu benachbarten Fahrspuren trennen.
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Im
nachfolgenden Schritt S1 werden die Positionen und Geschwindigkeiten
der für
den Spurwechsel relevanten Fremdfahrzeuge relativ zum Bezugsfahrzeug
bestimmt. Die Relevanz der Fremdfahrzeuge ergibt sich hierbei vor
allem daraus, dass sie sich auf der Fahrspur befinden, in die der
Fahrzeugführer
des Bezugsfahrzeugs überzuwechseln beabsichtigt.
Ferner kann die Relevanz auf einen bestimmten räumlichen Bereich relativ zum
Bezugsfahrzeug begrenzt werden. Die Bestimmung der Relativpositionen
und Relativgeschwindigkeiten der relevanten Fremdfahrzeuge erfolgt
vorzugsweise mit einer funkmesstechnischen Fernmesseinrichtung, beispielsweise
Radar, oder einer lichtmesstechnischen Fernmesseinrichtung, beispielsweise
Lidar. Ergänzend
oder alternativ kann auch ein Kamerasystem mit einer Bildverarbeitungseinrichtung,
d. h. eine Bildwandlereinrichtung und eine Bildverarbeitungseinrichtung,
zu deren Bestimmung verwendet werden.
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Auf
der Grundlage der so bestimmten Relativpositionen und -geschwindigkeiten
erfolgt in Schritt S2 die Berechnung einer Geschwindigkeitsvorgabe für das Bezugsfahrzeug
beim Spurwechsel. Diese Geschwindigkeitsvorgabe wird schließlich in
Schritt S3 an den Fahrzeugführer
und/oder an eine andere Steuereinrichtung des Bezugsfahrzeugs ausgegeben.
Die Ausgabe an den Fahrzeugführer
umfasst vorteilhaft eine sprachliche Ausgabe der Information, z.
B. über
ein den Innenraum des Bezugsfahrzeugs beschallendes Audiosystem.