DE102007018990A1

DE102007018990A1 - Verfahren zur automatischen Längsgeschwindigkeitsregelung eines nicht spurgebundenen Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102007018990A1
Application number: DE102007018990A
Authority: DE
Inventors: Axel Dr. rer. nat. Gern; Jörg Dipl.-Ing. Hillenbrand
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-04-21
Filing date: 2007-04-21
Publication date: 2007-12-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Längsgeschwindigkeitsregelung eines nicht spurgebundenen Fahrzeuges unter Auswertung von mittels Erfassungseinrichtung ermittelten Informationen über Abstände zu anderen Fahrzeugen auf der Fahrbahn und über Besonderheiten der jeweils befahrenen Spur einer Fahrbahn, wobei die Längsgeschwindigkeitsregelung beim Befahren vorgegebener besonderer Fahrspuren im Vergleich zu einer Fahrt auf gewöhnlichen Fahrspuren der Fahrbahn abgeänderte Sollparamter einregelt bzw. zulässt, wobei für unterschiedliche Fahrspuren charakteristische und/oder unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen zur Erkennung besonderer Fahrspuren, insbesondere Autobahnausfahrt bzw. Autobahneinfahrt, erfasst werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung vorgesehene Vorrichtung zur automatischen Längsgeschwindigkeitsregelung eines nicht spurgebundenen Fahrzeuges unter Auswertung von mittels Erfassungseinrichtung ermittelten Informationen über Abstände zu anderen Fahrzeugen auf der Fahrbahn und über Besonderheiten der jeweils befahrenen Spur einer Fahrbahn, wobei die Längsgeschwindigkeitsregelung beim Befahren vorgegebener besonderer Fahrspuren im Vergleich zu einer Fahrt auf gewöhnlichen Fahrspuren der Fahrbahn abgeänderte Sollparameter einregelt bzw. zulässt.
Ein solches Verfahren ist Gegenstand der EP 1 195 669 A2 sowie der EP 1 193 105 A2 .
Gemäß der EP 1 195 669 A2 werden einerseits mittels einer entsprechenden Erfassungseinrichtung die Abstände zu anderen Fahrzeugen auf der jeweiligen Fahrbahn ermittelt. Andererseits werden auch Informationen eines Navigationssystems erfasst, um eine Wahrscheinlichkeit dafür zu ermitteln, dass eine Ausfahrspur befahren wird. Sollte die Wahrscheinlichkeit für das Befahren einer Ausfahrspur einen Schwellwert überschreiten, wird auch bei großen Abständen zu anderen auf gleicher Spur fahrenden Fahrzeugen nur eine vergleichsweise geringe Längsbeschleunigung des Fahrzeuges eingeregelt bzw. zugelassen. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass Ausfahrspuren regelmäßig eine besonders defensive Fahrweise fordern.
Die EP 1 193 105 A2 zeigt ein Verfahren der eingangs angegebenen Art, wobei aus Informationen eines Navigationssystems eine Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt wird, dass eine Einfahr- bzw. Beschleunigungsspur befahren wird. Falls diese Wahrscheinlichkeit einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, lässt die Längsgeschwindigkeitsregelung bei hinreichenden Abständen zu anderen Fahrzeugen eine vergleichsweise hohe Beschleunigung des Fahrzeuges zu bzw. regelt eine derart erhöhte Beschleunigung ein, so dass ein Einfädeln in den Verkehrsfluss auf der Fahrbahn erleichtert wird.
Diese bekannten Verfahren können einerseits nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit erkennen, ob eine Einfahr- bzw. Beschleunigungsspur oder eine Ausfahrtspur befahren werden. Andererseits wird eine Fahrt auf einer solchen Spur zwangsläufig als unwahrscheinlich angesehen, wenn das Navigationssystem mit veraltetem Kartenmaterial arbeiten sollte. Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches Besonderheiten vorgegebener Fahrspuren mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit berücksichtigen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für unterschiedliche Fahrspuren charakteristisch unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen zur Erkennung von Besonderheiten der jeweiligen Fahrspur erfasst werden.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die zur Abgrenzung unterschiedlicher Fahrspuren dienenden Markierungen für unterschiedliche Arten der Fahrspuren charakteristisch unterschiedlich sind. Insbesondere ist die Breite der Markierungen charakteristisch unterschiedlich, so dass daran einerseits Einfahr- bzw. Beschleunigungsspuren und andererseits Ausfahrspuren gut unterschieden werden können. Die Erfindung beruht dabei auf dem allgemeinen Gedanken, die jeweilige Fahrbahn mit grundsätzlich bekannten optischen Bilderfassungssystemen und damit zusammenwirkenden Bildauswertungssystemen zu überwachen, so dass unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen berücksichtigt werden können und im Ergebnis für Ausfahrt- bzw. Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspuren besonders angepasste Parameter für die Längsgeschwindigkeit oder Längsbeschleunigung oder -verzögerung vorgegeben bzw. zugelassen werden können.
Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der bevorzugte Verfahren bzw. Vorrichtungen der Erfindung näher beschrieben werden.
Schutz wird nicht nur für ausdrücklich beanspruchte, angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen, sondern auch für prinzipiell beliebige Kombinationen der beanspruchten, angegebenen oder dargestellten Merkmale beansprucht.
In der Zeichnung zeigt
1 einen Spurwechsel eines Fahrzeuges von einer normalen Fahrspur auf eine Ausfahrtspur mit gefährlicher Kurve und
2 die Betriebsweise der Längsgeschwindigkeitsregelung beim Befahren einer Auffahrtspur.
Gemäß 1 nähert sich ein Fahrzeug 1 auf einer Autobahn 2 einer Ausfahrt 3. Das Fahrzeug 1 besitzt ein nicht näher dargestelltes Bilderfassungssystem mit zugeordneter Bildauswertung zur Erkennung von auf der Fahrbahn aufgebrachten Fahrbahnmarkierungen 5a, 5b, 5c, 5d und der relativen Lage des Fahrzeugs 1 zu den erkannten Fahrbahnmarkierungen sowie ein Längsgeschwindigkeitsregelungssystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung mit einer zugeordneten Radareinheit oder sonstigen Abstandssensoreinheit zur Detektion eines Hindernisses vor dem Fahrzeug 1 und zur Ermittlung des Abstandes zu dem detektierten Hindernis. Aufgabe des auch unter dem Namen „Adaptive Cruise Control" oder „ACC" bekannten Längsgeschwindigkeitsregelsystems ist es, eine vom Fahrer eingegebene Wunschgeschwindigkeit zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten, solange kein Hindernis auf der vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur erkannt wird, bzw. den Abstand zu einem erkannten vorausfahrenden Hindernisses auf einen geschwindigkeitsabhängigen Sollwert zu regeln.
Im dargestellten Beispiel nähert sich das Fahrzeug 1 einem vergleichsweise langsam vorausfahrenden Fahrzeug 4. Sobald das Längsgeschwindigkeitsregelsystem dieses Fahrzeug erkannt hat, verlangsamt es die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1, so dass dieses einen hinreichenden Sicherheitsabstand vom Fahrzeug 4 einhält. Sollte der Fahrer nun auf die linke Überholspur wechseln, erkennt die Bildauswertung dies anhand der Überschreitung der Fahrbahnmarkierung, und das Längsgeschwindigkeitsregelsystem erkennt, dass im dargestellten Beispiel diese Spur frei ist. Damit wird das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem das Fahrzeug 1 in vorgegebener Weise maßvoll auf die Wunschgeschwindigkeit beschleunigen, so dass das Fahrzeug 1 das Fahrzeug 4 überholen kann. Anders verhält sich das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem, wenn der Fahrer des Fahrzeuges 1 nach rechts auf die Spur der Ausfahrt 3 wechseln würde. Die Bildauswertung besitzt eine hinreichende „Intelligenz", derart, dass sie unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen 5a, 5b, 5c, 5d erkennen kann, insbesondere anhand von Unterscheidungsmerkmalen wie Breite und Form der Fahrbahnmarkierungen, und dass sie die unterschiedlichen Fahrbahnmarkierungen für die Längsgeschwindigkeitsregelung auswerten kann. Im vorliegenden Fall kann die Bildauswertung die normale Fahrbahnmarkierung 5b zwischen der rechten Fahrspur und der linken Überholspur von der Fahrbahnmarkierung 5a, 5c am rechten und linken Rand der Autobahn 2 sowie der wesentlich breiteren, unterbrochenen Fahrbahnmarkierung 5d unterscheiden, die die rechte Fahrbahn von der Ausfahrtspur abgrenzt. Sobald nun die Bildauswertung einen Wechsel auf die Ausfahrtspur erkannt hat und diese Information dem Längsgeschwindigkeitsregelungssystem zur Verfügung gestellt hat, wird das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem eine für typische Verhältnisse an Ausfahrten angemessene vergleichsweise geringe Zielgeschwindigkeit als Sollwert vorgegeben und das Fahrzeug 1 bei freier Fahrbahn auf diese Zielgeschwindigkeit bringen, sofern sie geringer ist als die für die Autobahnfahrt fahrerseitig vorgegebene Wunschgeschwindigkeit. Die fahrerseitig vorgegebene Wunschgeschwindigkeit wird somit auf der Ausfahrtspur nur dann der Längsgeschwindigkeitsregelung zugrunde gelegt, wenn sie geringer ist als die Zielgeschwindigkeit. Dadurch wird erreicht, dass das Fahrzeug 1 auf der Ausfahrtspur auch dann vergleichsweise langsam fährt, wenn die Ausfahrtspur frei ist und der Fahrer eine hohe Wunschgeschwindigkeit vorgegeben hat. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass sich an die Ausfahrtspur typischerweise vergleichsweise enge Kurven und/oder Einfahrten an bevorrechtigte Straßen anschließen, die eine Reduzierung der Geschwindigkeit rechtfertigen.
Im Fall der 2 befährt das Fahrzeug 1 eine Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspur 6 an der Autobahn 2. Auf dieser Spur befindet sich das langsam vorausfahrende Fahrzeug 4. Das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem des Fahrzeuges 1 erkennt dieses Fahrzeug 4 als vorausfahrendes Hindernis auf der Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspur 6. Dementsprechend hält das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 hinreichend gering, um einen hinreichenden Sicherheitsabstand zum Fahrzeug 4 zu gewährleisten. Sobald der Fahrer mit dem Fahrzeug 1 auf die rechte Fahrspur der Autobahn 2 wechselt, wird dies von der Bildauswertung, die die unterschiedlichen Fahrbahnmarkierungen 5a, 5b, 5c, 5d zu erkennen vermag, als Fahrspurwechsel von einer Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspur 6 auf eine Spur der Autobahn 2 erkannt. Damit „weiß" das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem, dass nun die für die Autobahnfahrt vorgegebene Wunschgeschwindigkeit schnell erreicht werden sollte. Im Ergebnis wird nun diese Wunschgeschwindigkeit mit verstärkter Beschleunigung angestrebt, d.h. das Maß der Beschleunigung ist größer als es für den Fall vorgesehen ist, dass der Fahrer bei normaler Autobahnfahrt von der rechten Fahrspur auf die linke Überholspur wechselt, weil rechts ein langsam vorausfahrendes Fahrzeug auftaucht.
Ggf. kann für die Längsgeschwindigkeitsregelung zusätzlich eine von einem Navigationssystem oder Positionsermittlungssystem ermittelte Information berücksichtigt werden. Beispielsweise lässt sich über das Navigationssystem oder Positionsermittlungssystem ermitteln, in welchem Staat bzw. in welcher Region sich das Fahrzeug 1 befindet. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, dass die Bildauswertung nationale oder regionale Besonderheiten der Fahrbahnmarkierungen berücksichtigen kann. Des Weiteren kann der Betrieb der Längsgeschwindigkeitsregelung auf diese Weise automatisch an Rechts- und Linksverkehr angepasst werden, insbesondere „weiß" das System dann, ob die Autobahn-Ein- und Autobahn-Ausfahrten rechts oder links an die Autobahn anschließen. Außerdem können ggf. Besonderheiten des Fahrbahnverlaufs berücksichtigt werden.

Claims

Verfahren zur automatischen Längsgeschwindigkeitsregelung eines nicht spurgebundenen Fahrzeuges (1) unter Auswertung von mittels Erfassungseinrichtung ermittelten Informationen über Abstände zu anderen Fahrzeugen (4) auf der Fahrbahn und über Besonderheiten der jeweils befahrenen Spur einer Fahrbahn, wobei die Längsgeschwindigkeitsregelung beim Befahren vorgegebener besonderer Fahrspuren im Vergleich zu einer Fahrt auf gewöhnlichen Fahrspuren der Fahrbahn abgeänderte Sollparameter einregelt bzw. zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Fahrspuren charakteristische und/oder unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen (5a, 5b, 5c, 5d) zur Erkennung besonderer Fahrspuren, insbesondere Autobahnausfahrt bzw. Autobahneinfahrt, erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speicher Informationen über regionale bzw. nationale Besonderheiten von Fahrbahnmarkierungen abgelegt werden und dass Positionssignale eines vorhandenen Navigationssystems oder dgl. zur Erkennung der jeweiligen regionalen oder nationalen Besonderheiten von Fahrbahnmarkierungen (5a, 5b, 5c, 5d) ausgewertet werden.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Fahrzeug (1) angeordnete Bilderfassungseinrichtung mit zugeordneter Bildauswerteeinrichtung, die unterschiedliche, von der Bilderfassungseinrichtung erfasste Fahrbahnmarkierungen (5a, 5b, 5c, 5d) in unterschiedliche Signale für eine automatische Längsgeschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs (1) umsetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswerteeinrichtung mit einem Navigationssystem zur Berücksichtigung regionaler Besonderheiten der Fahrbahnmarkierungen zusammenwirkt.