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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Spurwechsel, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.
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Spurhalteassistenten für Kraftfahrzeuge können eine Funktion zur Erzeugung eines Lenkmoments umfassen, um einen Fahrer beim Führen seines Fahrzeugs innerhalb einer Fahrspur zu unterstützen. In der Regel wird diese Funktion beim beim Aktivieren eines Blinkers abgeschaltet.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Spurwechsel, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Spurwechsel, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einlesen eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierung eines einer Sollfahrtrichtung zugewandten Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs repräsentiert, und eines von zumindest einem Sensor des Fahrzeugs bereitgestellten Sensorsignals, das eine Lenkbewegung zum Lenken des Fahrzeugs und/oder eine Positionsveränderung des Fahrzeugs innerhalb einer Fahrspur repräsentiert; und
Bereitstellen eines Steuersignals zum Steuern einer Lenkung des Fahrzeugs unter Verwendung des Aktivierungssignals und des Sensorsignals, wenn die Lenkbewegung der Sollfahrtrichtung entgegengerichtet ist und/oder die Positionsveränderung eine Bewegung des Fahrzeugs in eine der Sollfahrtrichtung entgegengerichtete Richtung repräsentiert.
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Unter einem Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Personen- oder Lastkraftwagen verstanden werden. Unter einer Fahrspur kann ein Fahrstreifen einer von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn verstanden werden. Die Fahrspur kann ein- oder beidseitig durch eine Spurbegrenzung, beispielsweise in Form einer Markierung oder eines anderen Fahrzeugs, begrenzt sein. Unter einem Spurwechsel kann ein mit einem Wechsel der Fahrspur einhergehendes Fahrmanöver verstanden werden. Insbesondere kann der Spurwechsel beabsichtigt sein und durch Aktivierung eines entsprechenden Fahrtrichtungsanzeigers angekündigt sein. Unter einer Sollfahrtrichtung kann eine Fahrtrichtung verstanden werden, in die das Fahrzeug beim Spurwechsel gelenkt werden soll. Unter einem Fahrtrichtungsanzeiger kann etwa ein Blinker verstanden werden. Ein Sensor kann beispielsweise ein Umfeldsensor oder ein Lenkradsensor sein. Unter einer Lenkbewegung kann im Allgemeinen eine mit einer Veränderung eines Lenkwinkels einhergehende Betätigung einer Lenkung des Fahrzeugs wie etwa eine Bewegung eines Lenkrads verstanden werden. Eine der Sollfahrtrichtung entgegengerichtete Richtung kann beispielsweise eine Richtung sein, die einer durch den aktivierten Fahrtrichtungsanzeiger symbolisierten Richtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist.
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Der hier vorgeschlagene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass ein Spurhalteassistent eines Fahrzeugs ausgebildet sein kann, um einen Fahrer in Abhängigkeit von einer Blinkerbetätigung beim Spurwechsel zu unterstützen.
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Oft kann der Fahrer beim Aktivieren des Blinkers die Fahrspur nicht sofort wechseln. Während der Fahrer auf eine geeignete Gelegenheit wartet, kann es passieren, dass er unabsichtlich in eine von der angezeigten Richtung abweichende Richtung lenkt, beispielsweise weil er sich bei einem Blick in den Seitenspiegel oder bei einem Schulterblick nicht mehr so gut auf den Verlauf der eigenen Fahrspur konzentrierten kann. Dabei kann es passieren, dass er eine ungewollte Lenkbewegung in die falsche Richtung durchführt.
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Indem nun der Spurhalteassistent auch bei aktiviertem Blinker korrigierend in den Lenkvorgang eingreift, kann der ungewollten Lenkbewegung beim Spurwechsel rechtzeitig entgegengewirkt werden. Dadurch kann das mit einem Spurwechsel verbundene Unfallrisiko reduziert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens das Steuersignal bereitgestellt werden, um ein der Lenkbewegung und, zusätzlich oder alternativ, der Bewegung des Fahrzeugs entgegengerichtetes Lenkmoment zu erzeugen. Indem beispielsweise das Lenkrad mit dem Lenkmoment beaufschlagt wird, ist es möglich, den Fahrer wirksam auf seinen Fahrfehler aufmerksam zu machen, ohne ihn zu sehr vom Verkehrsgeschehen abzulenken.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn im Schritt des Bereitstellens das Steuersignal bereitgestellt wird, sofern die Positionsveränderung eine Annäherung des Fahrzeugs an eine von der Sollfahrtrichtung abgewandte Spurbegrenzung der Fahrspur repräsentiert. Dadurch kann eine unbeabsichtigte Kursabweichung beim Spurwechsel zuverlässig und genau erkannt werden.
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Besonders günstig ist es, wenn im Schritt des Bereitstellens das Steuersignal bereitgestellt wird, wenn das Fahrzeug bei der Annäherung einen vorgegebenen Abstand zur Spurbegrenzung unterschreitet. Der vorgegebene Abstand kann beispielsweise zwischen 1 m und 10 cm liegen. Dadurch ist es möglich, das Steuersignal bereitzustellen, bevor das Fahrzeug die Spurbegrenzung überfährt. Mittels des Abstands kann ferner ein Toleranzbereich festgelegt werden, d. h. ein Bereich innerhalb der Fahrspur, in dem das Fahrzeug in eine der Sollfahrtrichtung entgegengesetzte Richtung gelenkt werden kann, ohne dass dadurch das Steuersignal bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann ein zu frühes Eingreifen in einen Lenkvorgang verhindert werden.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während eines Spurwechsels; und
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2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während eines Spurwechsels. Das Fahrzeug 100 fährt mit aktiviertem linkem Blinker 104 auf einer rechten Fahrspur 106 einer zweispurigen Fahrbahn 108. Ein Fahrer des Fahrzeugs 100 hat die Absicht, von der rechten Fahrspur 106 auf eine linke Fahrspur 110 zu wechseln. Eine dem Spurwechsel entsprechende Sollfahrtrichtung 112 ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Dabei bewegt er, beispielsweise aus Versehen, ein Lenkrad 114 in eine von der Sollfahrtrichtung 112 abgewandte Richtung, sodass das Fahrzeug 100 statt auf eine linke Spurbegrenzung 116 der Fahrspur 106, hier beispielhaft ein Mittelstreifen der Fahrbahn 108, auf eine rechte Spurbegrenzung 118 der Fahrspur 106 zufährt. Eine entsprechende Lenkbewegung 120 des Fahrers ist ebenfalls mit einem Pfeil gekennzeichnet.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 100 mit einem Umfeldsensor 122 ausgestattet, der zur Erfassung einer Position oder Positionsveränderung des Fahrzeugs 100 innerhalb der rechten Fahrspur 106 dient. Der Umfeldsensor 120 ist ausgebildet, um ein die Position bzw. Positionsveränderung repräsentierendes Umfeldsensorsignal 124 zu erzeugen und an die Vorrichtung 102 zu senden. Ferner ist ein hier nicht dargestellter Lenkradsensor des Fahrzeugs 100 ausgebildet, um ein die Lenkbewegung 120 repräsentierendes Lenkradsensorsignal 126 zu erzeugen und an die Vorrichtung 102 zu senden. Der Blinker 104 ist ebenfalls mit der Vorrichtung 102 gekoppelt, um ein Aktivierungssignal 128, das einen eingeschalteten Zustand des Blinkers 104 repräsentiert, an die Vorrichtung 102 zu übermitteln.
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Die Vorrichtung 102 verarbeitet ansprechend auf das Empfangen des Aktivierungssignals 128 die beiden Sensorsignale 124, 126. Erkennt die Vorrichtung 102 mithilfe des Lenkradsensorsignals 126, dass die Lenkbewegung 120 der Sollfahrtrichtung 112 entgegengerichtet ist, wie dies in 1 der Fall ist, und ergibt sich aus der Verarbeitung des Umfeldsensorsignals 124, dass sich das Fahrzeug 100 in eine der Sollfahrtrichtung 112 entgegengerichtete Richtung, hier in Richtung der rechten Spurbegrenzung 118 bewegt, so stellt die Vorrichtung 102 ein Steuersignal 130 bereit, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel zur Beaufschlagung des Lenkrads 114 mit einem der Lenkbewegung 120 und somit einer Annäherungsbewegung des Fahrzeugs 100 an die rechte Spurbegrenzung 118 entgegengerichteten Lenkmoment M dient. Mithilfe des Lenkmoments M wird der Fahrer rechtzeitig auf seinen unbeabsichtigten Lenkfehler beim Spurwechsel hingewiesen.
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Alternativ ist es möglich, dass die Vorrichtung 102 das Steuersignal 130 auf Basis nur eines der beiden Sensorsignale 124, 126 bereitstellt.
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Der Umfeldsensor 122 ist beispielsweise ausgebildet, um einen Abstand des Fahrzeugs 100 zur rechten Spurbegrenzung 118 zu erfassen und in Form des Umfeldsensorsignals 124 an die Vorrichtung 102 zu übermitteln. Entsprechend kann die Vorrichtung 102 ausgebildet sein, um das Steuersignal 130 in Abhängigkeit von dem erfassten Abstand bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt die Vorrichtung 102 das Steuersignal 130 bereit, wenn der erfasste Abstand einen vorgegebenen Mindestabstand x unterschreitet, wie in 1 schematisch gezeigt. Mittels des Mindestabstands x ist sichergestellt, dass das Steuersignal 130 bereitgestellt wird, bevor das Fahrzeug 100 die rechte Spurbegrenzung 118 überfährt. Der Fahrer hat somit ausreichend Zeit, um das Fahrzeug 100 zurück in die richtige Richtung zu lenken.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 102 als Komponente eines Spurhalteassistenten des Fahrzeugs 100 realisiert. Hat der Fahrer einen Spurhaltemodus des Spurhalteassistenten aktiviert, englisch auch Iane departure prevention genannt, dann gibt die Vorrichtung 102 bei Aktivierung des Blinkers 104 nur diejenige Seite der Fahrspur 106 frei, in die der Fahrer gemäß der durch den Blinker 104 angezeigten Richtung fahren möchte. Wenn der Fahrer nach links blinkt und gleichzeitig nach links fährt, wird kein Spurhalteunterstützungsmoment, auch Lane-keeping-assist-Moment oder kurz Lenkmoment M genannt, durch die Vorrichtung 102 ausgegeben. Fährt hingegen das Fahrzeug 100 beim Blinken nach links nicht nach links, sondern nach rechts, so wird wie vorangehend beschrieben das Lenkmoment M ausgegeben, da die tatsächliche Fahrtrichtung nicht mit der Fahrerabsicht übereinstimmt.
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Hat der Fahrer einen Mittenführungsmodus gewählt, dann wird bei der Aktivierung eines Blinkers das Lenkmoment in der Regel sofort abgeschaltet, damit der Fahrer die volle Kontrolle über das Fahrzeug erhält. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird stattdessen intern in den weiter oben beschriebenen Spurhaltemodus gewechselt, sodass wieder nur eine einer Sollfahrtrichtung zugewandte Seite freigegeben wird.
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Darüber hinaus ist es möglich, eine niedrigere Eingriffsschwelle für den Spurhaltemodus zu wählen. Dadurch kann das Lenkmoment M früher ausgegeben werden, wenn das Fahrzeug 100 zur falschen Seite wegdriftet, beispielsweise bevor das Fahrzeug die Spurmarkierung 118 berührt. Der Fahrer spürt damit entsprechend früher, dass er in die falsche Richtung lenkt, und kann somit auch früher reagieren.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 200 zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Spurwechsel kann beispielsweise von einer Vorrichtung, wie sie anhand von 1 beschrieben ist, durchgeführt werden. Das Verfahren 200 beginnt mit einem Schritt 202, in dem ein Aktivierungssignal, das eine Aktivierung eines einer Sollfahrtrichtung zugewandten Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs repräsentiert, und ein von zumindest einem Sensor des Fahrzeugs bereitgestelltes Sensorsignal, das je nach Ausführungsform eine Lenkbewegung zum Lenken des Fahrzeugs oder eine Positionsveränderung des Fahrzeugs innerhalb einer Fahrspur repräsentiert, eingelesen werden. Anschließend wird in einem Schritt 204 ein Steuersignal zum Steuern einer Lenkung des Fahrzeugs bereitgestellt, wenn das Sensorsignal eine der Sollfahrtrichtung entgegengerichtete Lenkbewegung repräsentiert. Je nach Ausführungsform wird im Schritt 204 das Steuersignal bereitgestellt, wenn das Sensorsignal zusätzlich oder alternativ eine Positionsveränderung repräsentiert, die eine Bewegung des Fahrzeugs in eine der Sollfahrtrichtung entgegengerichtete Richtung, beispielsweise in Richtung einer von der Sollfahrtrichtung abgewandten Spurbegrenzung der Fahrspur, bedeutet. Das Steuersignal dient beispielsweise der Beaufschlagung der Lenkung mit einem der Lenkbewegung bzw. der Bewegung des Fahrzeugs entgegengerichteten Lenkmoment.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
