WO2021089753A1 - STEUERUNGSSYSTEM UND STEUERUNGSVERFAHREN FÜR EIN ERKENNEN UND EINE REAKTION EINES REIßVERSCHLUSSVERFAHRENS FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG - Google Patents

STEUERUNGSSYSTEM UND STEUERUNGSVERFAHREN FÜR EIN ERKENNEN UND EINE REAKTION EINES REIßVERSCHLUSSVERFAHRENS FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG Download PDF

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Definitions

  • a control system and a control method for determining a zipper situation in road traffic are described here.
  • the control system and the control process react according to the road situation.
  • the zip fastener method is used when it is not possible to drive continuously on a lane on a street with several lanes or when a lane ends.
  • the zip fastener method enables vehicles that are prevented from continuing to travel to the adjacent, continuing lane in such a way that these vehicles can alternate between a vehicle driving on the continuous lane immediately before the start of the narrowing (using a zip fastener).
  • the zipper method only applies if a track is lost. If, for example, a broken-down vehicle blocks the lane so that it is necessary to change lanes, the zip operation does not apply. In such a case, the unblocked lane has priority. The changing driver may therefore have to wait.
  • the zipper method does not apply to the speeding lane of a motorway.
  • Teen driving onto a motorway must pay attention to the right of way of the continuous lane. The entering vehicle has to wait here and may only be integrated into the continuous lane with the greatest care.
  • a traffic jam can be defined based on the speed of the vehicles.
  • a traffic jam occurs when several vehicles travel at less than 20 km / h for at least five minutes on average, over a length of at least one kilometer.
  • a vehicle speed of 20 to 40 km / h can be described as stuck traffic.
  • ACC systems Adaptive Cruise Control
  • an automatic speed control of the motor vehicle is based on the speed of a vehicle ahead Motor vehicle adapted.
  • a fixed distance from the vehicle driving ahead should always be maintained.
  • systems of this type determine a direction of movement and / or a speed of the motor vehicle driving ahead in order to avoid the motor vehicle crossing the path of the motor vehicle driving ahead in such a way that a critical situation arises. This concerns on the one hand lane changes or turning maneuvers and on the other hand rear-end collisions.
  • a method for supporting a driver of a vehicle when changing lanes from a current lane to an adjacent target lane is known.
  • the method provides that the driver of the vehicle is informed of an end of the current lane on a threading strip as the current lane, if a zip fastener method is provided, the driver being additionally advised to remain in the current lane until the end and then to change lanes.
  • a method and a device for assisting a driver when changing lanes from a current lane to an adjacent target lane are known.
  • the method provides that a possible lane change to the target lane is determined on the basis of the detected traffic situation and signaled to the driver.
  • the signaling takes place by means of a haptically perceptible steering wheel vibration.
  • the object is therefore to provide a control system and a control method for a motor vehicle which recognizes a situation which requires a zip fastener method and which controls the own motor vehicle in accordance with the situation.
  • One aspect relates to a control system which is set up and intended for use in a motor vehicle. Based on environment data obtained from at least one environment sensor (s) assigned to the motor vehicle, this control system detects lanes, lane boundaries, lane markings, other motor vehicles and / or objects in an area in front of, to the side, next to and / or behind the motor vehicle.
  • environment data obtained from at least one environment sensor (s) assigned to the motor vehicle.
  • the at least one environment sensor is set up to provide an electronic controller of the control system with the environment data reproducing the area in front of, to the side, next to and / or behind the motor vehicle.
  • the control system is at least set up and intended to determine a position and a speed of a first motor vehicle from the provided environment data, which is driving directly ahead of the own motor vehicle in a first lane, the own motor vehicle being in the first lane.
  • control system is at least set up and intended to use the environmental data provided to determine a position and a speed of a second motor vehicle which is traveling in an adjacent lane which is adjacent to the first lane.
  • control system is at least set up and intended to recognize from the environmental data provided whether a zip situation exists. Furthermore, the control system is at least set up and determined when an amount of a relative speed of the second motor vehicle relative to the own motor vehicle or relative to the first motor vehicle is less than a predetermined first value when the second motor vehicle is in a longitudinal direction which is moving extends along the adjacent lane, between your own motor vehicle and the first Motor vehicle is and if it has been recognized that the zipper situation exists, to increase a target distance of the own motor vehicle to the first motor vehicle.
  • the control system is thus able to control one's own motor vehicle in the first continuing lane in such a way that it should increase the distance to the first motor vehicle. This allows the second motor vehicle to cut in between its own motor vehicle and the first motor vehicle in the course of the zip fastener method.
  • the control system can comprise a partially autonomous driver assistance system, such as an ACC system, for example, or be part of it. It is also possible for the control system to be part of an autonomous driver assistance system. Driving comfort is increased, especially with semi-autonomous driver assistance systems such as the ACC system. The driver does not have to actively increase the (target) distance. It is also possible that the control system, in addition to increasing the target distance, also sends a signal to the driver which indicates that the target distance has been increased. This signal can be, for example, a light signal (signal lamp) and / or a signal tone.
  • the first lane and the adjacent lane are preferably set up and intended for a traffic flow in the same direction.
  • the traffic flow can represent the general direction of travel of the motor vehicles. If a motor vehicle “drives directly ahead” of another motor vehicle, this is to be understood in particular as the fact that there is no other motor vehicle between the one and the other motor vehicle.
  • the existence of the zipper situation can be recognized by the control system. It is possible that the control system is a binary variable or a continuous (probability) value for the existence of the zipper situation. In the case of a continuous value, it is possible that the setpoint distance is only increased if the continuous value is greater than a predetermined threshold value. The existence of the zipper situation can also be calculated from other factors / criteria.
  • the second motor vehicle In addition to / instead of the criterion that the second motor vehicle must be located in the longitudinal direction between your own and the first motor vehicle, it may also be sufficient that the second motor vehicle is a little (e.g. less than 30% based on the length of the gap ) is behind or in front of this position. This can be particularly advantageous if the second motor vehicle is faster than your own motor vehicle (if the second motor vehicle drives in the longitudinal direction behind the gap) or is slower than the first motor vehicle (if the second motor vehicle drives in the longitudinal direction in front of the gap).
  • the second motor vehicle may also be necessary for the second motor vehicle to have a lane change signal (eg blinker) which indicates that it is in the first lane wants to and / or will change. It can also be the case that the target distance is not increased when the first motor vehicle is accelerating and the own motor vehicle has already reached its maximum speed and the distance between the own motor vehicle and the first motor vehicle has thus already increased.
  • the current distance between one's own motor vehicle and the first motor vehicle it may also be necessary for the current distance between one's own motor vehicle and the first motor vehicle to be less than a limit value. This limit value can be predetermined or dependent on the length (in the direction of travel) and / o the speed of the second motor vehicle.
  • the target distance can be increased immediately or after a time offset and / or continuously. It is also possible to take into account how quickly and with what distance the vehicles that drive behind you drive behind your own motor vehicle (behind your own motor vehicle). For example, in a case in which a motor vehicle that drives directly behind your own motor vehicle drives faster than your own motor vehicle and / or very close to your own motor vehicle, the target distance cannot immediately be increased to the full extent. Thus, the risk of an accident can be reduced. The target distance can also be increased more strongly if the second motor vehicle is larger.
  • the control system can furthermore be set up and determined at least to determine, from the provided environment data, a position of a third motor vehicle which is driving directly ahead of the first motor vehicle in the first lane.
  • control system can at least be set up and determined to determine a position and a speed of a fourth motor vehicle from the provided environment data, which is driving ahead of the second motor vehicle in the adjacent lane and / or which has driven ahead a short time beforehand.
  • control system can at least be set up and determined to recognize from the provided environment data whether a traffic jam situation exists. Furthermore, the control system can at least be set up and determined to recognize that the fourth motor vehicle from the adjacent lane to the first lane into a gap between the first motor vehicle and the third motor vehicle and when it was recognized that the traffic jam situation exists Zipper situation exists.
  • the control system can recognize a zipper situation without having to recognize an obstacle or an end of the adjacent lane.
  • This also means that the alternating threading sequence is automatically adhered to.
  • the motor vehicle With the fourth motor vehicle, which is driving ahead of the second motor vehicle in the adjacent lane and / or has driven ahead a short time beforehand, the motor vehicle means that it was (directly) ahead of the second motor vehicle before it reached the obstacle or the end of the adjacent one Lane has come and therefore has to cut into the first lane.
  • the control system can still recognize the fourth motor vehicle as such when it is already in the process of changing lanes.
  • the existence of the traffic jam situation can be recognized by the control system. It is possible that the control system is a binary variable or a continuous (probability) value for the existence of the zipper situation. In the case of a continuous value, it is possible that the target distance is only increased if the continuous value is greater than a predetermined threshold value. The existence of the congestion situation can also be calculated from other factors / criteria.
  • the existence of the zipper situation and / or the traffic jam situation can also be recognized by one or more received radio signal (s) (or other electromagnetic signal (s)).
  • This signal (s) can / can be sent out to inform the (partially) autonomous driver assistance systems.
  • the fourth motor vehicle does not cut in between the first and third motor vehicle, but that the fourth motor vehicle cuts in between the third motor vehicle and a motor vehicle driving directly ahead of the third motor vehicle. In this case, there can be another motor vehicle between the second and fourth motor vehicle or there can be no other motor vehicle there. In either case, the control system would recognize the existence of a zipper situation. It is also possible that the control system can also know the existence of the zipper situation if the fourth motor vehicle cuts in between other motor vehicles driving further ahead of the third motor vehicle (with several vehicles in between, up to the own motor vehicle).
  • the control system can furthermore be set up and determined at least to determine, from the provided environment data, a position of a third motor vehicle which is driving directly ahead of the first motor vehicle in the first lane.
  • control system can at least be set up and determined to determine a position and a speed of a fourth motor vehicle from the provided environment data, which is driving ahead of the second motor vehicle in the adjacent lane.
  • control system can at least be set up and determined to recognize from the provided environment data whether a traffic jam situation exists. Furthermore, the control system can at least be set up and determined from the provided environment data to determine a lane change probability, which indicates a probability that the fourth motor vehicle will cut into a gap between the first motor vehicle and the third motor vehicle from the adjacent lane to the first lane.
  • control system can at least be set up and determined to recognize that the zipper situation exists when the lane change probability is greater than a predetermined probability value and when it has been recognized that the traffic jam situation exists.
  • the control system takes into account a lane change probability of a (fourth) motor vehicle which is driving in the adjacent lane and wants to cut in between two motor vehicles in front of the third motor vehicle.
  • the control system can determine the lane change probability using at least one of the following factors: a speed and / or an acceleration of the fourth motor vehicle, a position in the lateral direction of the fourth motor vehicle in the adjacent lane, a lateral direction being perpendicular to the longitudinal direction, and / or a distance between the first motor vehicle and the third motor vehicle.
  • the speed and / or acceleration of the fourth motor vehicle can influence a calculation of the lane change probability insofar as a low (e.g. less than a threshold value) relative speed of the fourth motor vehicle relative to the first or third motor vehicle increases the lane change probability.
  • the relative speed can be measured, for example, for 0.2 - 1.5 seconds, e.g. 400 ms (milliseconds).
  • the acceleration of the fourth motor vehicle can increase the likelihood of changing lanes when the acceleration is low. It is also possible that a positive acceleration of the fourth motor vehicle increases the probability of changing lanes. It is also possible for the control system to differentiate between lateral and longitudinal speed or acceleration.
  • the lateral position of the fourth motor vehicle can increase the likelihood of changing lanes if the fourth motor vehicle drives close to the first lane, that is to say close to the lane marking dividing the lanes.
  • a lane change signal e.g. blinker
  • Turning in the fourth motor vehicle and / or adjusting the tires in the direction of the first lane can also increase the likelihood of changing lanes.
  • the distance between the first and third motor vehicle can increase the lane change probability if this distance is at least greater than the length of the fourth Motor vehicle is. This distance can further increase the likelihood of changing lanes if the distance is even greater. This increase in the probability of changing lanes can also correlate proportionally, stepwise or otherwise monotonically with the distance between the first and third motor vehicle. A (lateral) distance between the fourth and third motor vehicle can also influence the probability of changing lanes.
  • the control system can furthermore be set up and determined, if a difference between an average speed of motor vehicles in the first lane and an average speed of motor vehicles in the adjacent lane is less than a predetermined second value, to recognize that the traffic jam situation exists.
  • the control system can also use other criteria to determine the existence of the traffic jam situation. For example, the detection of one or more hazard warning lights of motor vehicles driving ahead can be such a further criterion. Recognition of street signs or display boards that warn of traffic jams can also be a further criterion.
  • control system does not first determine an (intermediate) value for the existence of a traffic jam situation, but uses the criteria that are used to determine the existence of the traffic jam situation directly to calculate the existence of the zipper situation .
  • the control system can also omit the calculation of the (intermediate) value of the existence of the zipper situation and instead use the criteria required for this calculation directly as conditions for increasing the target distance (between own and first motor vehicle).
  • the control system can also at least be set up and determined if a number of motor vehicles that are in the adjacent lane and that pass your own motor vehicle or are passed by your own motor vehicle is less than a predetermined third value in a predetermined time, to know that there is a traffic jam.
  • the control system can also recognize whether an increasing number of motor vehicles that are in the overtaking lane (left lane in Germany) are being overtaken by their own motor vehicle relative to the first lane in which their own motor vehicle is driving. Should If the control system recognizes this, this can additionally increase the probability (of recognizing) the traffic jam situation.
  • control system can also detect whether more and more motor vehicles are overtaking their own motor vehicle from a lane that should travel more slowly (in Germany, the right lane) relative to the first lane. This, too, can increase the probability (of recognizing) the traffic jam situation.
  • the control system can furthermore be set up and determined at least to recognize that the zipper situation exists when an obstacle in the adjacent lane is ahead in a direction of travel of one's own motor vehicle.
  • control system nevertheless recognizes that there is a zipper situation and therefore increases the target distance to the first motor vehicle in order to allow the second motor vehicle to cut in (/ in).
  • control system can recognize a traffic sign which requires the zip fastener to be carried out.
  • the control system can also recognize that the adjacent lane is ending. This would also enable the control system to recognize that a zipper situation exists.
  • the control system can increase the target distance of the own motor vehicle from the first motor vehicle to a lesser extent if the second motor vehicle is faster than the own motor vehicle.
  • the control system can increase the setpoint distance between the own motor vehicle and the first motor vehicle to a greater extent if the second motor vehicle is slower than the own motor vehicle.
  • the first value can be proportional to a speed of the own motor vehicle.
  • the first value is a threshold value which the amount of the relative speed of the second motor vehicle relative to one's own motor vehicle or relative to the first motor vehicle must be undercut so that the target distance is increased.
  • the first value can also depend on the speed of the first or second motor vehicle.
  • the zipper situation is a situation in which one of two lanes that are adjacent to each other is preferably the adjacent one Lane ends at a point that is ahead in a direction of travel of one's own motor vehicle and / or is no longer passable, the two lanes both being set up and intended for traffic in the same direction, and in which motor vehicles of the two lanes are located should arrange on the other, continuing lane that a motor vehicle that was originally in one lane and a motor vehicle that was originally in the other lane should be located one behind the other in alternating order.
  • the next lane is preferably the first lane.
  • the neighboring lane can run to the left or right of the first lane. There can also be other driving lanes.
  • Another aspect relates to a control method that is used in a motor vehicle based on environment data obtained from at least one environment sensor (s) assigned to the motor vehicle, lanes, lane boundaries, lane markings, other motor vehicles and / or objects in an area in front of, to the side, next to and / or behind Motor vehicle recognizes.
  • the control method is carried out in particular by means of the preceding control system.
  • the control procedure comprises at least the following steps:
  • Yet another aspect relates to a motor vehicle that includes a control system as described above.
  • the solution presented here shows how to recognize a zip fastener situation and how to react to it.
  • the zipper situation is reliably recognized, either at an obstacle, at the end of a lane or the behavior of the other motor vehicles.
  • Driving comfort is increased by increasing the setpoint distance from the vehicle in front as a reaction.
  • the driver no longer has to take any active precautions in order to carry out the zipper process.
  • the zip fastener method is also adhered to in that sufficient space is made for the second motor vehicle to be reeved.
  • Figure 1 shows schematically a motor vehicle according to embodiments, which has a control system and at least one environment sensor.
  • FIG. 2 schematically shows an exemplary zip fastener situation.
  • FIG. 3 shows schematically the architecture for the decision-making process to increase the target distance according to exemplary embodiments. Detailed description of the drawings
  • control system aspects are primarily described with reference to the control system. However, these aspects are of course also valid within the framework of the disclosed control method, which can be carried out, for example, by a central control device (ECU) of a motor vehicle. This can be done by making suitable write and read accesses to a memory assigned to the motor vehicle.
  • the control method can be implemented within the motor vehicle both in hardware and in software and also in a combination of hardware and software. This also includes digital signal processors, application-specific integrated circuits, field programmable gate arrays and other suitable switching and arithmetic components.
  • FIG. 1 schematically shows a dedicated motor vehicle 12 that includes a control system 10.
  • the control system 10 is coupled to at least one environment sensor 14, 16, 18 located on the own motor vehicle 12 in order to receive environment data from the at least one sensor 14, 16, 18.
  • the control system 10 can include an electronic control ECU (Electronic Control Unit; not shown in the figure).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the present control system 10 with the aid of the ECU and / or further electronic control systems can at least be set up and intended to recognize a zip situation and to increase a target distance.
  • the ECU receives signals from the environment sensors 14, 16, 18, processes these signals and the associated environment data and generates corresponding control and / or output signals.
  • FIG. 1 three environment sensors 14, 16, 18 are shown, which send corresponding signals to the control system 10 or the electronic control ECU.
  • at least one environment sensor 14 which is directed forward in the direction of travel of one's own motor vehicle 12 and which detects an area 22 in front of one's own motor vehicle 12 is arranged on one's own motor vehicle 12.
  • This at least one environment sensor 14 can be arranged, for example, in the area of a front bumper, a front lamp and / or a front radiator grill of one's own motor vehicle 12.
  • the environment sensor 14 detects an area 22 directly in front of the own motor vehicle 12.
  • At least one additional or alternative environment sensor 16 likewise directed forward in the direction of travel of one's own motor vehicle 12, is shown in the area of a windshield of one's own motor vehicle 12.
  • this environment sensor 16 can be net angeord between an inner rearview mirror of one's own motor vehicle 12 and its front window.
  • Such an environment sensor 16 detects an area 24 in front of one's own motor vehicle 12, whereby, depending on the shape of one's own motor vehicle 12, an area 24 directly in front of motor vehicle 12 cannot be detected due to the front section (or its geometry) of one's own motor vehicle 12.
  • at least one environment sensor 18 can be arranged laterally on and / or on the rear of one's own motor vehicle 12.
  • This optional environment sensor 18 detects an area 26 which is to the side and / or in the direction of travel of the own motor vehicle 12 behind the own motor vehicle 12.
  • the data or signals of this at least one environment sensor 18 can be used to verify information captured by the other environment sensors 14, 16 and / or to determine a curvature of a lane traveled by one's own motor vehicle 12.
  • the at least one environment sensor 14, 16, 18 can be implemented as desired and comprise a front camera, a rear camera, a side camera, a radar sensor, a lidar sensor, an ultrasonic sensor and / or an inertial sensor.
  • the environment sensor 14 can be implemented in the form of a front camera, a radar, lidar, or ultrasound sensor.
  • a front camera is particularly suitable for the higher-lying environment sensor 16, while the environment sensor 18 arranged in the rear of one's own motor vehicle 12 can be implemented in the form of a rear camera, a radar, lidar or ultrasound sensor.
  • the electronic control ECU processes the environment data obtained from the environment sensor (s) 14, 16, 18 located on the own motor vehicle 12 in order to obtain information regarding the static environment (immovable objects in the environment such as lane boundaries, stationary obstacles) and the dynamic environment (moving Surrounding objects such as other motor vehicles or road users) of their own motor vehicle 12 to receive.
  • the static environment immovable objects in the environment such as lane boundaries, stationary obstacles
  • the dynamic environment moving Surrounding objects such as other motor vehicles or road users
  • the environment data obtained from the environment sensor (s) 14, 16, 18 located on your own motor vehicle 12 are processed by the electronic control system in order to identify a lane traveled by the motor vehicle 12 with a first and a second lateral lane delimitation before the own motor vehicle 12 to capture.
  • the electronic control ECU processes the environment data obtained from the environment sensor (s) 14, 16, 18 located on the own motor vehicle 12 in order to identify a lane occupied by another object (which is adjacent to the lane used by the (own) motor vehicle , whereby further lanes can also be included) as well as their lateral lane boundaries in front of, laterally next to and / or behind one's own motor vehicle 12.
  • the other object can be one (or more) further motor vehicle (s) that is moving along the lane adjacent to the lane of one's own motor vehicle, or any other possible obstacle in the lane in front of this other one Motor vehicle.
  • the environment sensors 14, 16, 18 of the electronic control ECU provide the environment data reproducing the area in front of, to the side, next to and / or behind the motor vehicle.
  • the control system 10 is available via at least one data ka na I or bus (in Fig. 1 shown in dashed lines) connected to the at least one environment sensor 14, 16, 18.
  • the data ka na I or bus can be implemented by means of cables or ka at los.
  • control system 10 or its electronic control ECU can also receive data from one or more other assistance systems 20 or another controller 20 of one's own motor vehicle 12 that show the traffic lanes of one's own motor vehicle 12, another motor vehicle and other motor vehicles indicate with their lateral lane boundaries, or can be derived from it.
  • data and information already determined by other systems can be used by the control system 10.
  • the driver assistance system 20 or the electronic controller 20 can also be set up and intended to control the motor vehicle (part) autonomously.
  • the control system 10 is set up and intended to output data to the driver assistance system 20 or the electronic controller 20 for autonomous driving.
  • the control system 10 (or its ECU) can increase data, a setpoint distance (to a motor vehicle driving ahead) and output this information to the component 20.
  • the data can also be wired via a data channel or bus or transferred without delay.
  • FIG. 2 schematically shows an exemplary zipper situation in which the control system 10 controls the own motor vehicle 12 in such a way that the target distance is increased.
  • the first motor vehicle 28, the second motor vehicle 30, the third motor vehicle 32 and the fourth motor vehicle 24 can be recognized.
  • the own motor vehicle 12, the first motor vehicle 28 and the third motor vehicle are in the first lane 36.
  • the second motor vehicle is in the adjacent lane 38.
  • the first lane 36 and the adjacent lane 38 are separated from one another by the lane marking 40 .
  • the first lane 36 is bounded by the lane marking 42 and the second lane 38 by the lane marking 44 be.
  • the fourth motor vehicle 34 is currently changing from the adjacent lane 38 to the first lane 36 and thereby crosses the lane marking 40. This is also indicated by the gray arrow in the fourth motor vehicle 34.
  • the double arrow 46 indicates an (actual) distance between the own motor vehicle 12 and the first motor vehicle 28.
  • the lane marking 48 shows that the adjacent lane 38 can no longer be used.
  • the zip fastener method can also be recognized from FIG. In an alternating sequence, the motor vehicles arrange themselves on the continuing, first lane 36.
  • the third motor vehicle 32 which was also driving on the first lane 36 before, drives first.
  • the fourth motor vehicle 34 then shears from the adjacent lane 38 onto the first lane 36 and is thus classified as the second.
  • the first Motor vehicle 28 which was already driving on first lane 36, and is thus classified as third.
  • the second motor vehicle 30 which is still driving in the adjacent lane 38, but will soon cut in between the first motor vehicle 28 and one's own motor vehicle 12 and will thus be ranked fourth.
  • the own motor vehicle which was previously in its own lane 36 and is classified as fifth.
  • the motor vehicles are thus arranged in an alternating order.
  • the control system 10 of the own motor vehicle 12 can recognize from the provided surrounding field data that the fourth motor vehicle 34 is cutting into a gap between the first motor vehicle 28 and the third motor vehicle 32. If there is also a congestion situation, the control system 10 recognizes that there is a zipper situation.
  • the control system 10 can already have analyzed beforehand whether there is a traffic jam situation. It can, for example, have measured over a fixed elapsed time (e.g. last 10 seconds / 30 seconds / 1 minute or similar) how many motor vehicles in the adjacent lane have overtaken one's own motor vehicle 12 or have been overtaken by it. If this value is low, the control system 10 can recognize that a congestion situation exists. Alternatively, the control system can also recognize the existence of a traffic jam situation from the fact that the average speed of the adjacent lane is equal to or close to the average speed of the first lane.
  • the control system 10 can also recognize that the gap between the first motor vehicle 28 and the third motor vehicle 32 is large enough for the fourth motor vehicle 34 to be able to cut into it. This fact can increase the likelihood (of detecting) a zipper situation.
  • the control system 10 can also recognize that the distance between the own motor vehicle 12 and the first motor vehicle 28 is not large enough for the second motor vehicle 30 to cut into it.
  • the control system 10 also determines the relative speed of the second motor vehicle 30 relative to the own motor vehicle 12 or to the first motor vehicle 28.
  • the control system 10 can recognize these factors from the environmental data provided and, as a reaction, the target distance between the own motor vehicle 12 and the first Motor vehicle 28 increase.
  • the second motor vehicle is driving close to the lane marking 40 and is likely to want to change lanes. This can also be recognized and have an impact on decision-making.
  • the fourth motor vehicle 34 is blocked by reflected rays (which e.g. Motor vehicle 28 are reflected on the ground) is recognized / detected.
  • the reflected rays come from the fourth motor vehicle 34, are reflected on the ground (under the first motor vehicle 28) and recognized by a sensor in the own motor vehicle. This is possible, for example, with the radar sensor.
  • the third motor vehicle 32 can also be recognized / detected in a similar manner.
  • Figure 3 shows schematically the architecture of the decision-making play according to exemplary embodiments.
  • the rectangles (square and rounded) and the ellipse indicate steps.
  • the arrow leading away in each case points to a subsequent step that follows when all the criteria that are "upstream” from an arrow are met (such as the "yes" decision).
  • the rectangle S1 represents a query that checks whether a lane change of the fourth motor vehicle 34 has been recognized. Alternatively, S1 could also inquire whether a lane change probability of the fourth motor vehicle 34 is greater than a predetermined probability value.
  • the rectangle S2 represents a query that asks whether the distance between the first and third motor vehicle 28, 32 is large enough for the fourth motor vehicle 34 to be able to cut into it. If the conditions of the rectangles S1 and S2 are fulfilled, then the condition of the rectangle S3 is queried. In S3 it is checked whether the fourth motor vehicle 34 cuts into the gap between the first and third motor vehicle.
  • the rectangle S4 represents a query that checks whether a traffic jam situation has been recognized. This can be done, for example, using a calculated congestion probability and a threshold value. Other methods, some of which have been described above, are also possible. If the conditions of the rectangles S3 (also S1 and S2) and S4 are met, the control system recognizes a zipper process / zipper situation according to the ellipse S5. S5 is shown as an ellipse because no further criterion (apart from the "upstream" criteria) is checked. Either a value for the zipper situation is calculated or set, or the ellipse S5 is just a placeholder and goes into the ellipse S5 the arrows could point directly to the rectangle S8 (without the ellipse S5).
  • the rectangle S6 represents a query that checks whether the second motor vehicle 30 is located in the lateral direction between the own and the first motor vehicle 12, 28.
  • the rectangle S7 represents a query that checks whether a relative speed of the second motor vehicle 30 is low relative to the own motor vehicle 12 or to the first motor vehicle 28. If all the prerequisites from S5, S6 and S7 (i.e. effectively S1 to S7) are met, the target distance is adapted, which is represented in the rectangle S8. Nothing is checked in this step (S8). This should be shown using the rounded corners of the rectangle S8.

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Abstract

Ein Steuerungssystem (10) ist zum Einsatz in einem eigenen Kraftfahrzeug (12) geeignet und dazu eingerichtet und bestimmt, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines erstes Kraftfahrzeugs (28) zu ermitteln, welches dem eigenen Kraftfahrzeug (12) auf einer ersten Fahrspur (36) direkt vorausfährt, wobei sich das eigene Kraftfahrzeug (12) auf der ersten Fahrspur (36) befindet. Das Steuerungssystem ist dazu eingerichtet und bestimmt, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines zweiten Kraftfahrzeugs (30) zu ermitteln, welches auf einer benachbarten Fahrspur (38), welche zu der ersten Fahrspur (36) benachbart ist, fährt. Das Steuerungssystem ist dazu eingerichtet und bestimmt, aus den bereitgestellten Umfelddaten zu erkennen, ob eine Reißverschlusssituation besteht. Das Steuerungssystem ist dazu eingerichtet und bestimmt, wenn ein Betrag einer Relativgeschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs (30) relativ zum eigenen Kraftfahrzeug (12) oder relativ zum ersten Kraftfahrzeug (28) geringer als ein vorherbestimmter erster Wert ist, wenn sich das zweite Kraftfahrzeug (30) in einer longitudinalen Richtung, welche sich entlang der benachbarten Fahrspur (38) erstreckt, zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug (12) und dem ersten Kraftfahrzeug (28) befindet und wenn erkannt wurde, dass die Reißverschlusssituation besteht, einen Sollabstand des eigenen Kraftfahrzeugs (12) zu dem ersten Kraftfahrzeug zu vergrößern.

Description

Steuerungssvstem und Steuerungsverfahren für ein Erkennen und eine Reaktion eines Reißverschlussverfahrens für ein Kraftfahrzeug
Beschreibung
Hintergrund der Erfindung
Hier werden ein Steuerungssystem und ein Steuerungsverfahren zum Bestimmen einer Reiß verschlusssituation im Straßenverkehr beschrieben. Das Steuerungssystem und das Steue rungsverfahren reagieren entsprechend der Straßensituation.
Das Reißverschlussverfahren kommt zum Einsatz, wenn das durchgehende Befahren eines Fahrstreifens auf einer Straße mit mehreren Fahrbahnen nicht möglich ist oder ein Fahrstrei fen endet. Das Reißverschlussverfahren ermöglicht am Weiterfahren gehinderten Fahrzeugen den Übergang auf den benachbarten, weiterführenden Fahrstreifen in der Weise, dass sich diese Fahrzeuge unmittelbar vor Beginn der Verengung jeweils im Wechsel nach einem auf dem durchgehenden Fahrstreifen fahrenden Fahrzeug einord nen können (Reißverschlußver fahren). Das Reißverschlussverfahren gilt nur bei Wegfall einer Spur. Blockiert zum Beispiel ein liegengebliebenes Fahrzeug die Fahrbahn, so dass ein Spurwechsel erforderlich ist, so gilt das Reißverschluss verfahren nicht. In einem solchen Fall hat die nicht blockierte Spur Vor rang. Der wechselnde Autofahrer muss daher gegebenenfalls warten. Außerdem gilt das Reißverschlussverfahren nicht auf dem Beschleunigungstreifen einer Autobahn. Wer auf eine Autobahn auffährt, muss die Vorfahrt der durchgehenden Fahrbahn beachten. Das einfah rende Fahrzeug ist hier wartepflichtig und darf sich nur mit größter Sorgfalt auf die durchge hende Fahrspur eingliedern.
Bei Verkehrssituationen, die eine Fahrweise nach dem Reißverschlussverfahren erfordern, kommt es oft zu Verkehrsstaus. Eine Definition eines Verkehrsstaus kann anhand der Ge schwindigkeit der Fahrzeuge erfolgen. Ein Stau liegt vor, wenn mehrere Fahrzeuge mindes tens fünf Minuten lang im Schnitt unter 20 km/h schnell sind, auf einer Länge von minde stens einem Kilometer. Eine Geschwindigkeit der Fahrzeuge von 20 bis 40 km/h kann als sto ckender Verkehr bezeichnet werden.
Stand der Technik
Bisher wird in sogenannten ACC-Systemen (Adaptive Cruise Control) eine automatische Ge schwindigkeitsregelung des Kraftfahrzeugs an die Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs angepasst. Dabei soll immer ein festgelegter Abstand zu dem vorausfahren den Kraftfahrzeug eingehalten werden. Hierzu ermitteln derartige Systeme eine Bewegungs richtung und/oder eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs, um zu vermeiden, dass das Kraftfahrzeug den Weg des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs so kreuzt, dass es zu einer kritischen Situation kommt. Dies betrifft einerseits Spurwechsel oder Abbie- gevorgänge und andererseits Auffahrunfälle.
Aus dem Dokument DE 10 2016 011 893 Al ist ein Verfahren zur Unterstützung eines Fah rers eines Fahrzeuges bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine benach barte Zielspur bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass der Fahrer des Fahrzeuges auf einem Einfädelungsstreifen als Momentanspur, wenn ein Reißverschlussverfahren vorgesehen ist, auf ein Ende der Momentanspur hingewiesen wird, wobei der Fahrer zusätzlich darauf hinge wiesen wird, bis zu dem Ende auf der Momentanspur zu verbleiben und dann den Fahrspur wechsel vorzunehmen.
Aus dem Dokument DE 10 2009 023 444 Al sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Un terstützung eines Fahrers bei einem Fahrspurwechsel von einer Momentanspur auf eine be nachbarte Zielspur bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass ein möglicher Fahrspurwechsel auf die Zielspur auf Basis der erfassten Verkehrssituation ermittelt und dem Fahrer signali siert wird. Dabei erfolgt das Signalisieren mittels einer haptisch wahrnehmbaren Lenkradvib ration.
Zugrundeliegendes Problem
Im Straßenverkehr kommt es regelmäßig zu einer Situation, die ein Reißverschlussverfahren erfordert. Entweder werden zwei Fahrspuren zu einer Fahrspur zusammengeführt oder es befindet sich ein Hindernis auf einer der Fahrspuren. Bei dem Reißverschlussverfahren sollen abwechselnd Kraftfahrzeuge auf der weiterführenden Fahrspur weiterfahren, jeweils ein Kraftfahrzeug von der endenden Fahrspur und ein Kraftfahrzeug von der weiterführenden Fahrspur. Dies erfordert ein spezifisches Verhalten von Kraftfahrzeugen auf der endenden und der weiterführenden Fahrspur. Kraftfahrzeuge auf der endenden Fahrspur sollen auf die ser Fahrspur bis zum Ende bzw. Hindernis heranfahren und dann auf die weiterführende Fahrspur wechseln. Kraftfahrzeuge, welche bereits anfangs auf der weiterführenden Fahr spur waren, sollen jeweils ein Kraftfahrzeug von der endenden Fahrspur einscheren lassen.
Damit ein autonomes oder teilautonomes Fahrerassistenzsystem in der das Reißverschluss verfahren erfordernden Situation das Kraftfahrzeug richtig ansteuern kann, ist erforderlich, dass die Situation richtig erkannt wird. Besonders bei Hindernissen wie Unfällen ist es schwierig für das (teil)autonome Fahrerassistenzsystem die Unfallsituation als solche zu erkennen und daraus die richtigen Maßnahmen zu ergreifen. Auch sonst ist jede ein Reißver schlussverfahren erfordernde Situation verschieden.
Es besteht daher die Aufgabe, ein Steuerungssystem und ein Steuerungsverfahren für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die eine Situation, welche ein Reißverschlussverfahren erfor dert, erkennt und die der Situation entsprechend das eigene Kraftfahrzeug ansteuern.
Vorqeschlaaene Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Steuerungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Steuerungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Bevorzugte Ausführungsformen werden aus den Unteransprüchen 2 bis 11 und 13 sowie der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
Ein Aspekt betrifft ein zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtetes und bestimmtes Steuerungssystem. Dieses Steuerungssystem erkennt basierend auf aus mindestens einem, dem Kraftfahrzeug zugeordneten Umfeldsensor/en gewonnenen Umfelddaten Fahrspuren, Fahrbahnbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, weitere Kraftfahrzeuge und/oder Objekte in einem Bereich vor, seitlich neben und/oder hinter dem Kraftfahrzeug.
Der mindestens eine Umfeldsensor ist dazu eingerichtet, einer elektronischen Steuerung des Steuerungssystems die den Bereich vor, seitlich neben und/oder hinter dem Kraftfahrzeug wiedergebenden Umfelddaten bereitzustellen.
Das Steuerungssystem ist wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt, aus den bereitgestell ten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines erstes Kraftfahrzeugs zu er mitteln, welches dem eigenen Kraftfahrzeug auf einer ersten Fahrspur direkt vorausfährt, wobei sich das eigene Kraftfahrzeug auf der ersten Fahrspur befindet.
Weiterhin ist das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt, aus den be reitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines zweiten Kraftfahr zeugs zu ermitteln, welches auf einer benachbarten Fahrspur, welche zu der ersten Fahrspur benachbart ist, fährt.
Weiterhin ist das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt, aus den be reitgestellten Umfelddaten zu erkennen, ob eine Rei ßverschl usssituation besteht. Weiterhin ist das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt, wenn ein Betrag einer Relativgeschwi nd ig keit des zweiten Kraftfahrzeugs relativ zum eigenen Kraftfahrzeug oder relativ zum ersten Kraftfahrzeug geringer als ein vorherfestgelegter erster Wert ist, wenn sich das zweite Kraftfahrzeug in einer longitudinalen Richtung, welche sich entlang der be nachbarten Fahrspur erstreckt, zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug und dem ersten Kraftfahrzeug befindet und wenn erkannt wurde, dass die Reißverschlusssituation besteht, einen Sollabstand des eigenen Kraftfahrzeugs zu dem ersten Kraftfahrzeug zu vergrößern.
Das Steuerungssystem ist somit in der Lage, auf der ersten weiterführenden Fahrspur das eigene Kraftfahrzeug so zu steuern, dass es den Abstand zum ersten Kraftfahrzeug größer machen soll. Dadurch kann das zweite Kraftfahrzeug im Zuge des Reißverschlussverfahrens zwischen das eigene Kraftfahrzeug und das erste Kraftfahrzeug einscheren.
Das Steuerungssystem kann ein teilautonomes Fahrerassistenzsystem, wie zum Beispiel ein ACC-System, umfassen oder Teil davon sein. Es ist auch möglich, dass das Steuerungssys tem Teil eines autonomen Fahrerassistenzsystems ist. Besonders bei teilautonomen Fahrer assistenzsystemen, wie dem ACC-System, wird der Fahrkomfort erhöht. Der Fahrer muss nicht aktiv den (Soll-)abstand erhöhen. Es ist auch möglich, dass das Steuerungssystem ne ben der Vergrößerung des Sollabstands auch ein Signal an den Fahrer gibt, welches anzeigt, dass der Sollabstand vergrößert wurde. Dieses Signal kann beispielsweise ein Lichtsignal (Signallampe) und/oder ein Signalton sein.
Vorzugsweise sind die erste Fahrspur und die benachbarte Fahrspur für einen Verkehrsfluss in die gleiche Richtung eingerichtet und bestimmt. Der Verkehrsfluss kann dabei die gene relle Fahrtrichtung der Kraftfahrzeuge darstellen. Wenn ein Kraftfahrzeug einem anderen Kraftfahrzeug „direkt vorausfährt", ist darunter insbesondere zu verstehen, dass sich kein an deres Kraftfahrzeug zwischen dem einen und dem anderen Kraftfahrzeug befindet.
Das Bestehen der Rei ßverschl usssituation kann durch das Steuerungssystem erkannt wer den. Es ist möglich, dass das Steuerungssystem eine binäre Variable oder einen kontinuierli chen (Wahrscheinlichkeits-)wert für das Bestehen der Reißverschlusssituation ist. Im Falle eines kontinuierlichen Wertes ist es möglich, dass der Sollabstand nur vergrößert wird, wenn der kontinuierliche Wert größer als ein vorherfestgelegter Schwellenwert ist. Auch kann das Bestehen der Rei ßverschl usssituation aus anderen Faktoren/Kriterien berechnet werden.
Zusätzlich zu dem/ anstelle des Kriteriums, dass sich das zweite Kraftfahrzeug in longitudina ler Richtung zwischen dem eigenen und dem ersten Kraftfahrzeug befinden muss, kann es auch genügen, dass das zweite Kraftfahrzeug ein wenig (z.B. weniger als 30% bezogen auf die Länge der Lücke) hinter oder vor dieser Position ist. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn das zweite Kraftfahrzeug schneller als das eigene Kraftfahrzeug ist (wenn das zweite Kraftfahrzeug in longitudinaler Richtung hinter der Lücke fährt) oder langsamer als das erste Kraftfahrzeug ist (wenn das zweite Kraftfahrzeug in longitudinaler Richtung vor der Lücke fährt).
Es ist auch möglich, dass es weitere notwendige Konditionen zum Vergrößern des Sollab stands gibt. So kann beispielsweise auch notwendig sein, dass das zweite Kraftfahrzeug ein Spurwechselsignal (z.B. Blinker) aufweist, welches anzeigt, dass es auf die erste Fahrspur wechseln will und/oder wird. Auch kann es sein, dass der Sollabstand nicht erhöht wird, wenn das erste Kraftfahrzeug beschleunigt und das eigene Kraftfahrzeug seine Maximalge schwindigkeit bereits erreicht hat und sich somit der Abstand zwischen dem eigenen Kraft fahrzeug und dem erstem Kraftfahrzeug bereits vergrößert. Auch kann es für die Vergrößerung des Sollabstands notwendig sein, dass der momentane Abstand zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug und dem ersten Kraftfahrzeug geringer als ein Grenzwert ist. Dieser Grenzwert kann vorherfestgelegt sein oder abhängig von der Länge (in Fahrtrichtung) und/o der Geschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs sein. Es kann für die Vergrößerung des Sollabstands auch möglich sein, dass nicht alle Konditionen erfüllt sein müssen, sondern nur eine Mehrheit der Konditionen. Eine nötige Anzahl der Mehrheit der Konditionen und/oder eine Wertung der Konditionen für die nötige Schwelle kann vorher festgelegt sein.
Der Sollabstand kann sofort oder nach einem zeitlichen Versatz und/oder kontinuierlich ver größert werden. Auch kann noch berücksichtigt werden, wie schnell und mit welchem Ab stand zum eigenen Kraftfahrzeug hinterherfahrende Kraftfahrzeuge fahren (hinter dem eigenen Kraftfahrzeug). So kann in einem Fall, in dem ein Kraftfahrzeug, welches direkt hin ter dem eigenen Kraftfahrzeug fährt, schneller als das eigene Kraftfahrzeug und/oder sehr nah an dem eigenen Kraftfahrzeug fährt, der Sollabstand nicht sofort in vollem Maße vergrö ßert werden. Somit kann ein Unfallrisiko verringert werden. Der Sollabstand kann auch stär ker vergrößert werden, wenn das zweite Kraftfahrzeug größer ist.
Das Steuerungssystem kann ferner wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt sein, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position eines dritten Kraftfahrzeugs zu ermitteln, welches dem ersten Kraftfahrzeug auf der ersten Fahrspur direkt vorausfährt.
Weiterhin kann das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt sein, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines vierten Kraft fahrzeugs zu ermitteln, welches dem zweiten Kraftfahrzeug auf der benachbarten Fahrspur vorausfährt und/oder kurze Zeit zuvor vorausgefahren ist.
Weiterhin kann das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt sein, aus den bereitgestellten Umfelddaten zu erkennen, ob eine Stausituation besteht. Weiterhin kann das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt sein, wenn das vierte Kraftfahrzeug von der benachbarten Fahrspur auf die erste Fahrspur in eine Lücke zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und dem dritten Kraftfahrzeug einschert und wenn erkannt wurde, dass die Stausituation besteht, zu erkennen, dass die Reißverschlusssituation besteht.
Dies hat den Vorteil, dass das Steuerungssystem eine Rei ßverschl usssituation erkennen kann, ohne ein Hindernis bzw. ein Ende der benachbarten Fahrspur erkennen zu müssen. Auch wird hierdurch die abwechselnde Einfädelreihenfolge automatisch eingehalten. Mit dem vierten Kraftfahrzeug, welches dem zweiten Kraftfahrzeug auf der benachbarten Fahrspur vorausfährt und/oder kurze Zeit zuvor vorausgefahren ist, ist das Kraftfahrzeug ge meint, dass vor dem zweiten Kraftfahrzeug (direkt) vorausgefahren ist, bevor es zum dem Hindernis bzw. Ende der benachbarten Fahrspur gekommen ist und deshalb auf die erste Fahrspur einscheren muss(te). Das Steuerungssystem kann das vierte Kraftfahrzeug noch als solches erkennen, wenn es bereits dabei ist die Fahrspur zu wechseln.
Das Bestehen der Stausituation kann durch das Steuerungssystem erkannt werden. Es ist möglich, dass das Steuerungssystem eine binäre Variable oder einen kontinuierlichen (Wahr- scheinlichkeits-)wert für das Bestehen der Reißverschlusssituation ist. Im Falle eines kontinu ierlichen Wertes, ist es möglich, dass der Sollabstand nur vergrößert wird, wenn der konti nuierliche Wert größer als ein vorherfestgelegter Schwellenwert ist. Auch kann das Bestehen der Stausituation aus anderen Faktoren/Kriterien berechnet werden.
Das Bestehen der Rei ßverschl usssituation und/oder der Stausituation kann/können auch er kannt werden, durch ein/mehrere empfangene(s) Radio-Signal(e) (oder anderes Elektromag netisches Signal(e)). Diese(s) Signal(e) kann/können zur Information der (teil)autonomen Fahrerassistenzsysteme ausgesandt sein.
Es ist auch möglich, dass das vierte Kraftfahrzeug nicht zwischen dem ersten und dritten Kraftfahrzeug einschert, sondern dass das vierte Kraftfahrzeug zwischen dem dritten Kraft fahrzeug und einem dem dritten Kraftfahrzeug direkt vorausfahrenden Kraftfahrzeug ein schert. In diesem Fall kann zwischen dem zweiten und dem vierten Kraftfahrzeug ein weite res Kraftfahrzeug sein oder es kann dort kein weiteres Kraftfahrzeug sein. In jedem Falle würde das Steuerungssystem das Bestehen einer Reißverschlusssituation erkennen. Es ist auch möglich, dass das Steuerungssystem das Bestehen der Reißverschlusssituation auch er kennen kann, wenn das vierte Kraftfahrzeug zwischen anderen dem dritten Kraftfahrzeug noch weiter vorausfahrenden Kraftfahrzeugen (mit mehreren dazwischenliegenden Kraftfahr zeugen bis zum eigenen Kraftfahrzeug) einschert.
Das Steuerungssystem kann ferner wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt sein, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position eines dritten Kraftfahrzeugs zu ermitteln, welches dem ersten Kraftfahrzeug auf der ersten Fahrspur direkt vorausfährt.
Weiterhin kann das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt sein, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines vierten Kraft fahrzeugs zu ermitteln, welches dem zweiten Kraftfahrzeug auf der benachbarten Fahrspur vorausfährt.
Weiterhin kann das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt sein, aus den bereitgestellten Umfelddaten zu erkennen, ob eine Stausituation besteht. Weiterhin kann das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt sein, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Spurwechselwahrscheinlichkeit zu ermitteln, welche eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass das vierte Kraftfahrzeug von der benachbarten Fahrspur auf die erste Fahrspur in eine Lücke zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und dem dritten Kraft fahrzeug einscheren wird.
Weiterhin kann das Steuerungssystem mindestens dazu eingerichtet und bestimmt sein, wenn die Spurwechselwahrscheinlichkeit größer als ein vorfestgelegter Wahrscheinlichkeits wert ist und wenn erkannt wurde, dass die Stausituation besteht, zu erkennen, dass die Rei ßverschl usssituation besteht.
Auch bei der Berücksichtigung der Spurwechselwahrscheinlichkeit für das Bestehen der Reiß verschlusssituation ist es möglich, dass das Steuerungssystem eine Spurwechselwahrschein lichkeit eines (vierten) Kraftfahrzeugs berücksichtigt, welches auf der benachbarten Fahrspur fährt und vor dem dritten Kraftfahrzeug zwischen zwei Kraftfahrzeugen einscheren will.
Das Steuerungssystem kann die Spurwechselwahrscheinlichkeit mithilfe wenigstens einer der folgenden Faktoren ermitteln: eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des vier ten Kraftfahrzeugs, eine Position in lateraler Richtung des vierten Kraftfahrzeugs auf der be nachbarten Fahrspur, wobei eine laterale Richtung senkrecht zu der longitudinalen Richtung ist, und/oder eine Distanz zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und dem dritten Kraftfahrzeug.
Die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des vierten Kraftfahrzeugs kann insofern eine Berechnung der Spurwechselwahrscheinlichkeit beeinflussen, als dass eine geringe (z.B. klei ner als ein Schwellenwert) Relativgeschwindigkeit des vierten Kraftfahrzeugs relativ zum ers ten oder dritten Kraftfahrzeug die Spurwechselwahrscheinlichkeit erhöht. Die Relativgeschwi nd ig keit kann beispielsweise während 0.2 - 1.5 Sekunden, z.B. 400 ms (Milli sekunden) gemessen werden. Die Beschleunigung des vierten Kraftfahrzeugs kann die Spur wechselwahrscheinlichkeit erhöhen, wenn die Beschleunigung niedrig ist. Es ist auch möglich, dass eine positive Beschleunigung des vierten Kraftfahrzeugs die Spurwechselwahr scheinlichkeit erhöht. Es ist auch möglich, dass das Steuerungssystem zwischen lateraler und longitudinaler Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung unterscheidet.
Die laterale Position des vierten Kraftfahrzeugs kann die Spurwechselwahrscheinlichkeit er höhen, wenn das vierte Kraftfahrzeug nah an die erste Fahrspur, also nah an die die Fahr spuren teilende Fahrbahnmarkierung, fährt. Auch ein Spurwechselsignal (z.B. Blinker) des vierten Kraftfahrzeugs, welches ein (geplanten) Spurwechsel auf die erste Fahrspur anzeigt, kann die Spurwechselwahrscheinlichkeit erhöhen. Auch ein Einlenken des vierten Kraftfahr zeugs und/oder das Verstellen der Reifen in Richtung der ersten Fahrspur kann die Spur wechselwahrscheinlichkeit erhöhen.
Die Distanz zwischen dem ersten und dritten Kraftfahrzeug kann die Spurwechselwahrschein lichkeit erhöhen, wenn diese Distanz zumindest größer als die Länge des vierten Kraftfahrzeugs ist. Diese Distanz kann die Spurwechselwahrscheinlichkeit noch weiter erhö hen, wenn die Distanz noch größer ist. Diese Erhöhung der Spurwechselwahrscheinlichkeit kann auch proportional, stufenweise oder anders monoton steigend mit der Distanz zwischen dem ersten und dritten Kraftfahrzeug korrelieren. Auch eine (laterale) Distanz zwischen dem vierten und dritten Kraftfahrzeug kann die Spurwechselwahrscheinlichkeit beeinflussen.
Es ist möglich, dass eines oder mehrere der eben genannten Kriterien die Spurwechselwahr scheinlichkeit ausschließlich oder mit weiteren (auch nicht explizit genannten) Kriterien be einflussen.
Das Steuerungssystem kann ferner wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt sein, wenn ein Unterschied zwischen einer Durchschnittsgeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen auf der ersten Fahrspur und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen auf der be nachbarten Fahrspur kleiner als ein vorherfestgelegter zweiter Wert ist, zu erkennen, dass die Stausituation besteht.
Das Steuerungssystem kann auch weitere Kriterien zur Bestimmung des Bestehens der Stau situation nutzen. Beispielsweise kann ein Erkennen von einem oder mehreren Warnblinklich ter vorausfahrender Kraftfahrzeuge ein solches weiteres Kriterium sein. Auch ein Erkennen von Straßenschildern bzw. Anzeigetafeln, welche vor Stau warnen, kann ein weiteres Krite rium sein.
Es ist auch möglich, dass das Steuerungssystem nicht erst einen (Zwischen-)Wert für das Be stehen einer Stausituation bestimmt, sondern die Kriterien, welche zur Bestimmung des Be stehens der Stausituation genutzt werden, direkt für die Berechnung des Bestehens der Rei ßverschl usssituation nutzt.
Auch kann das Steuerungssystem die Berechnung des (Zwischen-)Werts des Bestehens der Rei ßverschl usssituation auslassen und stattdessen die für diese Berechnung benötigten Krite rien direkt als Konditionen für die Vergrößerung des Sollabstands (zwischen eigenem und erstem Kraftfahrzeug) nutzen.
Das Steuerungssystem kann ferner wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt sein, wenn eine Anzahl von Kraftfahrzeugen, welche sich auf der benachbarten Fahrspur befinden und welche das eigene Kraftfahrzeug passieren oder von dem eigenen Kraftfahrzeug passiert werden, in einer vorgegebenen Zeit geringer als ein vorherfestgelegter dritter Wert ist, zu er kennen, dass die Stausituation besteht.
Das Steuerungssystem kann auch erkennen, ob vermehrt Kraftfahrzeuge, welche sich auf der Überholspur befinden (in Deutschland linke Fahrspur) relativ zur ersten Fahrspur, auf welcher das eigene Kraftfahrzeug fährt, vom eigenen Kraftfahrzeug überholt werden. Sollte das Steuerungssystem dies erkennen, kann dies die Wahrscheinlichkeit (des Erkennens) der Stausituation zusätzlich erhöhen.
In ähnlicher Weise kann das Steuerungssystem auch erkennen, ob vermehrt Kraftfahrzeuge von einer Fahrspur, welche langsamer fahren sollte, (in Deutschland rechte Fahrspur) relativ zur ersten Fahrspur das eigene Kraftfahrzeug überholen. Auch dies kann die Wahrscheinlich keit (des Erkennens) der Stausituation erhöhen.
Das Steuerungssystem kann ferner wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt sein, wenn ein Hindernis auf der benachbarten Fahrspur in einer Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahr zeugs vorausliegt, zu erkennen, dass die Reißverschlusssituation besteht.
Dies kann vorteilhaft sein, wenn es kein drittes und/oder viertes Kraftfahrzeug im bisherigen Sinne gibt. Das Steuerungssystem erkennt trotzdem, dass eine Rei ßverschl usssituation be steht und erhöht daher den Sollabstand zum ersten Kraftfahrzeug, um das zweite Kraftfahr zeug einscheren (/rein) zu lassen.
Auch ist es möglich, dass das Steuerungssystem ein Verkehrsschild erkennt, welches Ausfuh ren des Reißverschlussverfahrens fordert. Das Steuerungssystem kann auch erkennen, dass die benachbarte Fahrspur endet. Dadurch würde das Steuerungssystem auch erkennen, dass eine Reißverschlusssituation besteht.
Das Steuerungssystem kann den Sollabstand des eigenen Kraftfahrzeugs zu dem ersten Kraftfahrzeug weniger stark vergrößern, wenn das zweite Kraftfahrzeug schneller als das ei gene Kraftfahrzeug ist.
Das Steuerungssystem kann den Sollabstand des eigenen Kraftfahrzeugs zu dem ersten Kraftfahrzeug stärker vergrößern, wenn das zweite Kraftfahrzeug langsamer als das eigene Kraftfahrzeug ist.
Dadurch wird der (longitudinalen) Distanzänderung zwischen dem eigenen und zweiten Kraftfahrzeug aufgrund der Relativgeschwi nd ig keit Rechnung getragen.
Bei dem Steuerungssystem kann der erste Wert proportional zu einer Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs sein.
Der erste Wert ist ein Schwellenwert, der von dem Betrag der Relativgeschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs relativ zum eigenen Kraftfahrzeug oder relativ zum ersten Kraftfahr zeug unterschritten werden muss, damit der Sollabstand vergrößert wird.
Der erste Wert kann auch von der Geschwindigkeit des ersten oder zweiten Kraftfahrzeugs abhängen.
Das Steuerungssystem, wobei die Reißverschlusssituation ein Situation ist, in welcher eine von zwei Fahrspuren, die zueinander benachbart sind, vorzugsweise die benachbarte Fahrspur, an einer Stelle, die in einer Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs vorausliegt, endet und/oder nicht mehr befahrbar ist, wobei die zwei Fahrspuren beide für Verkehr in die gleiche Richtung eingerichtet und bestimmt sind, und in welcher Kraftfahrzeuge von den zwei Fahrspuren sich so auf der anderen, weiterführenden Fahrspur anordnen sollen, dass sich hintereinander in abwechselnder Reihenfolge jeweils ein Kraftfahrzeug, das sich ur sprünglich auf der einen Fahrspur befand, und ein Kraftfahrzeug, das sich ursprünglich auf der anderen Fahrspur befand, befinden sollen.
Die weiterführende Fahrspur ist bevorzugt die erste Fahrspur. Die benachbarte Fahrspur kann links oder rechts von der ersten Fahrspur verlaufen. Auch kann es noch weitere Fahr spuren geben.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Steuerungsverfahren, das in einem Kraftfahrzeug basierend auf aus mindestens einem, dem Kraftfahrzeug zugeordneten Umfeldsensor/en gewonnenen Umfelddaten Fahrspuren, Fahrbahnbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, weitere Kraftfahr zeuge und/oder Objekte in einem Bereich vor, seitlich neben und/oder hinter dem Kraftfahr zeug erkennt. Das Steuerungsverfahren wird insbesondere mittels des vorhergehenden Steuerungssystems ausgeführt. Das Steuerungsverfahren umfasst wenigstens die folgenden Schritte:
Ermitteln einer Position und einer Geschwindigkeit eines erstes Kraftfahrzeugs aus den bereitgestellten Umfelddaten, wobei das erste Kraftfahrzeug dem eigenen Kraftfahrzeug auf einer ersten Fahrspur direkt vorausfährt, wobei sich das eigene Kraftfahrzeug auf der ersten Fahrspur befindet,
Ermitteln einer Position und einer Geschwindigkeit eines zweiten Kraftfahrzeugs aus den bereitgestellten Umfelddaten, wobei das zweite Kraftfahrzeug auf einer benachbarten Fahrspur, welche zu der ersten Fahrspur benachbart ist, fährt,
Erkennen aus den bereitgestellten Umfelddaten, ob eine Reißverschlusssituation be steht,
Vergrößern eines Sollabstands des eigenen Kraftfahrzeugs zu dem ersten Kraftfahr zeug, wenn ein Betrag einer Relativgeschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs relativ zum eigenen Kraftfahrzeug oder relativ zum ersten Kraftfahrzeug geringer als ein vorherfestgeleg- ter erster Wert ist, wenn sich das zweite Kraftfahrzeug in einer longitudinalen Richtung, wel che sich entlang der benachbarten Fahrspur erstreckt, zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug und dem ersten Kraftfahrzeug befindet und wenn erkannt wurde, dass die Reißverschlusssi tuation besteht.
Ein noch weiterer Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug, das ein vorstehend beschriebenes Steue rungssystem umfasst. Gegenüber herkömmlichen Fahrerassistenzsystemen wird in der hier vorgestellte Lösung ein Erkennen einer Reißverschlusssituation und ein Reagieren darauf gezeigt. Die Reißver schlusssituation wird sicher erkannt, entweder an einem Hindernis, einem Ende einer Fahr spur oder dem Verhalten der anderen Kraftfahrzeuge.
Durch das Vergrößern des Sollabstands zum Vorderkraftfahrzeug als Reaktion wird ein Fahr komfort erhöht. Bei teilautonomen Fahrerassistenzsystemen muss der Fahrer keine aktiven Vorkehrungen mehr treffen, um das Reißverschlussverfahren auszuführen. Auch wird das Reißverschlussverfahren eingehalten, indem genügen Platz zum Einscheren das zweite Kraft fahrzeugs gemacht wird.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale be liebig in einem Steuerungssystem und/oder einem Steuerungsverfahren kombiniert werden können. Zwar wurden einige der voranstehend beschriebenen Merkmale in Bezug auf ein Steuerungssystem beschrieben, jedoch versteht sich, dass diese Merkmale auch auf ein Steuerungsverfahren zutreffen können. Genauso können die voranstehend in Bezug auf ein Steuerungsverfahren beschriebenen Merkmale in entsprechender Weise auf ein Steuerungs system zutreffen.
Kurzbeschreibuna der Zeichnung
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den hier offenbarten Gegen stand. Die Abmessungen und Proportionen der in den Figuren gezeigten Komponenten sind hierbei nicht maßstäblich. Gleiche oder gleichwirkende Komponenten sind mit denselben Be zugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug gemäß Ausführungsbeispielen, das ein Steuerungssystem und mindestens einen Umfeldsensor aufweist.
Figur 2 stellt schematisch eine beispielhafte Reißverschlusssituation dar. Figur 3 zeigt schematisch die Architektur für die Entscheidungsfindung den Sollab stand zu vergrößern gemäß Ausführungsbeispielen. Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Im Rahmen der folgenden Offenbarung werden Aspekte vorrangig mit Bezug auf das Steue rungssystem beschrieben. Diese Aspekte sind jedoch selbstverständlich auch im Rahmen des offenbarten Steuerungsverfahrens gültig, das beispielsweise von einer zentralen Steuervor richtung (ECU) eines Kraftfahrzeugs ausgeführt werden kann. Dies kann unter Vornahme ge eigneter Schreib- und Lesezugriffe auf einen dem Kraftfahrzeug zugeordneten Speicher erfolgen. Das Steuerungsverfahren kann innerhalb des Kraftfahrzeugs sowohl in Hardware als auch Software als auch einer Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. Dazu zählen auch digitale Signalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise, Field Programmable Gate Arrays sowie weitere geeignete Schalt- und Arithme tikkomponenten.
Figur 1 zeigt schematisch ein eigenes Kraftfahrzeug 12, das ein Steuerungssystem 10 um fasst. Das Steuerungssystem 10 ist mit mindestens einem an dem eigenen Kraftfahrzeug 12 befindlichen Umfeldsensor 14, 16, 18 gekoppelt, um von dem mindestens einen Sensor 14, 16, 18 Umfelddaten zu erhalten. Das Steuerungssystem 10 kann eine elektronische Steue rung ECU (Electronic Control Unit; in der Figur nicht dargestellt) umfassen. Beispielsweise kann das vorliegende Steuerungssystem 10 mithilfe der ECU und/oder weiterer elektroni scher Steuerungssysteme zumindest dazu eingerichtet und bestimmt sein, eine Reißver schlusssituation zu erkennen und einen Sollabstand zu vergrößern. Dazu empfängt die ECU beispielsweise Signale von den Umfeldsensoren 14, 16, 18, verarbeitet diese Signale und die zugehörigen Umfelddaten und erzeugt entsprechende Steuerungs- und/oder Ausgabesignale.
In der Figur 1 sind drei Umfeldsensoren 14, 16, 18 dargestellt, die entsprechende Signale an das Steuerungssystem 10 oder die elektronische Steuerung ECU senden. Insbesondere ist an dem eigenen Kraftfahrzeug 12 mindestens ein in Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs 12 nach vorne gerichteter Umfeldsensor 14 angeordnet, der einen Bereich 22 vor dem eige nen Kraftfahrzeug 12 erfasst. Dieser mindestens eine Umfeldsensor 14 kann beispielsweise im Bereich einer vorderen Stoßstange, einer vorderen Lampe und/oder eines vorderen Küh lergrills des eigenen Kraftfahrzeugs 12 angeordnet sein. Dadurch erfasst der Umfeldsensor 14 einen Bereich 22 direkt vor dem eigenen Kraftfahrzeug 12.
Mindestens ein zusätzlicher oder alternativer, ebenfalls in Fahrtrichtung des eigenen Kraft fahrzeugs 12 nach vorne gerichteter Umfeldsensor 16 ist im Bereich einer Frontscheibe des eigenen Kraftfahrzeugs 12 dargestellt. Beispielsweise kann dieser Umfeldsensor 16 zwischen einem inneren Rückspiegel des eigenen Kraftfahrzeugs 12 und dessen Frontscheibe angeord net sein. Ein solcher Umfeldsensor 16 erfasst einen Bereich 24 vor dem eigenen Kraftfahr zeug 12, wobei je nach Gestalt des eigenen Kraftfahrzeugs 12 ein Bereich 24 direkt vor dem Kraftfahrzeug 12 aufgrund des vorderen Abschnitts (bzw. dessen Geometrie) des eigenen Kraftfahrzeugs 12 nicht erfasst werden kann. Ferner kann mindestens ein Umfeldsensor 18 seitlich am und/oder am Heck des eigenen Kraftfahrzeugs 12 angeordnet sein. Dieser optionale Umfeldsensor 18 erfasst einen Bereich 26, der seitlich und/oder in Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs 12 hinter dem eigenen Kraftfahrzeug 12 liegt. Beispielsweise können die Daten oder Signale dieses mindestens ei nen Umfeldsensors 18 zur Verifizierung von durch die anderen Umfeldsensoren 14, 16 er fassten Informationen und/oder zur Bestimmung einer Krümmung einer durch das eigenen Kraftfahrzeug 12 befahrenen Fahrspur verwendet werden.
Der mindestens eine Umfeldsensor 14, 16, 18 kann beliebig implementiert sein und eine Frontkamera, eine Heckkamera, eine Seitenkamera, einen Radar-Sensor, einen Lidar-Sensor, einen Ultraschall-Sensor und/oder einen Inertialsensor umfassen. Beispielsweise kann der Umfeldsensor 14 in Form einer Frontkamera, eines Radar-, Lidar-, oder Ultraschall-Sensors verwirklicht sein. Für den höher gelegenen Umfeldsensor 16 eignet sich insbesondere eine Frontkamera, während der im Heck des eigenen Kraftfahrzeugs 12 angeordnete Umfeld - sensor 18 in Form einer Heckkamera, eines Radar-, Lidar-, oder Ultraschall -Sensors imple mentiert sein kann.
Die elektronische Steuerung ECU verarbeitet die aus dem/den an dem eigenen Kraftfahrzeug 12 befindlichen Umfeldsensor/en 14, 16, 18 gewonnenen Umfelddaten, um Informationen bezüglich der statische Umgebung (unbewegliche Umfeldobjekte wie beispielsweise Fahr bahnbegrenzungen, stehende Hindernisse) sowie der dynamische Umgebung (bewegliche Umfeldobjekte wie beispielsweise andere Kraftfahrzeuge oder Verkehrsteilnehmer) des eige nen Kraftfahrzeugs 12 zu erhalten.
So werden von der elektronischen Steuerung die aus dem/den an dem eigenen Kraftfahr zeug 12 befindlichen Umfeldsensor/en 14, 16, 18, gewonnenen Umfelddaten verarbeitet, um eine durch das Kraftfahrzeug 12 befahrene Fahrspur mit einer ersten und einer zweiten seit lichen Fahrspurbegrenzung vor dem eigenen Kraftfahrzeug 12 zu erfassen. Zusätzlich verar beitet die elektronische Steuerung ECU die aus dem/den an dem eigenen Kraftfahrzeug 12 befindlichen Umfeldsensor/en 14, 16, 18 gewonnen Umfelddaten, um eine durch ein anderes Objekt belegte Fahrspur (die benachbart zu der vom (eigenen) Kraftfahrzeug befahrenen Fahrspur liegt, wobei auch noch weitere Fahrspuren umfasst sein können) sowie deren seitli che Fahrspurbegrenzungen vor, seitlich neben und/oder hinter dem eigenen Kraftfahrzeug 12 zu erfassen. Bei dem anderen Objekt kann es sich hier um ein (oder mehrere) weitere(s) Kraftfahrzeug(e) handeln, dass sich entlang der der Fahrspur des eigenen Kraftfahrzeugs be nachbarten Fahrspur bewegt, oder um jedes andere mögliche Hindernis auf der Fahrspur vor diesem anderen Kraftfahrzeug.
Dazu stellen die Umfeldsensoren 14, 16, 18 der elektronischen Steuerung ECU die den Be reich vor, seitlich neben und/oder hinter dem Kraftfahrzeug wiedergebenden Umfelddaten bereit. Hierfür ist das Steuerungssystem 10 über mindestens einen Daten ka na I oder Bus (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) mit dem mindestens einen Umfeldsensor 14, 16, 18 verbunden. Der Daten ka na I oder Bus kann mittels Kabel oder ka bei los realisiert sein.
Alternativ oder zusätzlich kann das Steuerungssystem 10 oder dessen elektronische Steue rung ECU auch Daten von einem oder mehreren anderen Assistenzsystemen 20 oder einer anderen Steuerung 20 des eigenen Kraftfahrzeugs 12 erhalten, die die befahrenen Fahrspu ren des eigenen Kraftfahrzeugs 12, eines weiteren Kraftfahrzeugs und weiterer Kraftfahr zeuge mit deren seitlichen Fahrspurbegrenzungen angeben, oder sich daraus ableiten lassen. Somit können bereits durch andere Systeme ermittelte Daten und Informationen durch das Steuerungssystem 10 verwendet werden.
Das Fahrassistenzsystem 20 oder die elektronische Steuerung 20 können weiter dazu einge richtet und bestimmt sein, das Kraftfahrzeug (teil)autonom zu steuern. Das Steuerungssys tem 10 ist in diesem Fall dazu eingerichtet und bestimmt, Daten an das Fahrassistenzsystem 20 oder die elektronische Steuerung 20 zum autonomen Fahren auszugeben. Insbesondere kann das Steuerungssystem 10 (oder dessen ECU) Daten, einen Sollabstand (zu einem vo rausfahrenden Kraftfahrzeug) vergrößern und diese Information an die Komponente 20 aus geben. Die Daten können ebenfalls über einen Datenkanal oder Bus kabelgebunden oder ka bei los übertragen werden.
Figur 2 zeigt schematisch eine beispielhafte Reißverschlusssituation, in welcher das Steue rungssystem 10 das eigene Kraftfahrzeug 12 so steuert, dass der Sollabstand vergrößert wird. Neben dem eigenen Kraftfahrzeug 12 sind das erste Kraftfahrzeug 28, das zweite Kraft fahrzeug 30, das dritte Kraftfahrzeug 32 und das vierte Kraftfahrzeug 24 erkennbar. Das ei gene Kraftfahrzeug 12, das erste Kraftfahrzeug 28 und das dritte Kraftfahrzeug befinden sich auf der ersten Fahrspur 36. Das zweite Kraftfahrzeug befindet sich auf der benachbarten Fahrspur 38. Die erste Fahrspur 36 und die benachbarte Fahrspur 38 sind durch die Fahr bahnmarkierung 40 voneinander getrennt. Nach außen ist die erste Fahrspur 36 durch die Fahrbahnmarkierung 42 und die zweite Fahrspur 38 durch die Fahrbahnmarkierung 44 be grenzt. Das vierte Kraftfahrzeug 34 wechselt gerade von der benachbarten Fahrspur 38 zu der ersten Fahrspur 36 und kreuzt dabei die Fahrbahnmarkierung 40. Dies wird auch durch den grauen Pfeil bei dem vierten Kraftfahrzeug 34 angedeutet. Der Doppelpfeil 46 zeigt ei nen (Ist-)Abstand zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug 12 und dem ersten Kraftfahrzeug 28 an. Die Fahrbahnmarkierung 48 zeigt, dass die benachbarte Fahrspur 38 nicht mehr weiter befahrbar ist.
Das Reißverschlussverfahren kann auch anhand Figur 2 erkannt werden. In abwechselnder Reihenfolge ordnen sich die Kraftfahrzeuge auf die weiterführende, erste Fahrspur 36 ein.
Als erstes fährt das dritte Kraftfahrzeug 32, welches auch zuvor auf der ersten Fahrspur 36 fuhr. Danach schert das vierte Kraftfahrzeug 34 von der benachbarten Fahrspur 38 auf die erste Fahrspur 36 ein und ordnet sich so als zweites ein. Danach kommt das erste Kraftfahrzeug 28, welches schon zuvor auf der ersten Fahrspur 36 fuhr, und ordnet sich so als drittes ein. Danach kommt das zweite Kraftfahrzeug 30, das noch auf der benachbarten Fahrspur 38 fährt, aber demnächst zwischen dem ersten Kraftfahrzeug 28 und dem eigenen Kraftfahrzeug 12 einscheren wird und sich so als viertes einordnet. Danach kommt das ei gene Kraftfahrzeug, welches schon zuvor auf der eigenen Fahrspur 36 war und sich als fünf tes einordnet. Somit ordnen sich die Kraftfahrzeuge in abwechselnder Reihenfolge an.
Das Steuerungssystem 10 des eigenen Kraftfahrzeugs 12 kann aus den bereitgestellten Um felddaten erkennen, dass das vierte Kraftfahrzeug 34 in eine Lücke zwischen dem ersten Kraftfahrzeug 28 und dem dritten Kraftfahrzeug 32 einschert. Besteht nun auch eine Stausi tuation, so erkennt das Steuerungssystem 10, dass eine Rei ßverschl usssituation besteht. Das Steuerungssystem 10 kann bereits zuvor analysiert haben, ob eine Stausituation besteht. Es kann, beispielsweise, über eine festgelegt vergangene Zeit (z.B.: letzte 10 Sekunden/30 Se kunden/ 1 Minute oder ähnlich) gemessen haben wie viele Kraftfahrzeuge auf der benach barten Fahrspur das eigene Kraftfahrzeug 12 überholt haben oder von diesem überholt wurden. Ist dieser Wert niedrig, kann das Steuerungssystem 10 erkennen, dass eine Stausi tuation besteht. Alternativ kann das Steuerungssystem das Bestehen einer Stausituation auch daran erkennen, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit der benachbarten Fahrspur gleich oder nahe der Durchschnittsgeschwindigkeit der ersten Fahrspur ist.
Das Steuerungssystem 10 kann auch erkennen, dass die Lücke zwischen dem ersten Kraft fahrzeug 28 und dem dritten Kraftfahrzeug 32 groß genug ist, damit das vierte Kraftfahrzeug 34 da hinein scheren kann. Durch diesen Fakt kann die Wahrscheinlichkeit (für das Erken nen) einer Reißverschlusssituation erhöht werden.
Auch kann das Steuerungssystem 10 erkennen, dass der Abstand zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug 12 und dem ersten Kraftfahrzeug 28 nicht groß genug ist, damit das zweite Kraftfahrzeug 30 darein einscheren könnte. Das Steuerungssystem 10 ermittelt auch die Re lativgeschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs 30 relativ zum eigenen Kraftfahrzeug 12 o- der zum ersten Kraftfahrzeug 28. Das Steuerungssystem 10 kann diese Faktoren aus den bereitgestellten Umfelddaten erkennen und als Reaktion den Sollabstand zwischen dem eige nen Kraftfahrzeug 12 und dem ersten Kraftfahrzeug 28 erhöhen. Das zweite Kraftfahrzeug fährt nahe an der Fahrbahnmarkierung 40 und will wahrscheinlich die Fahrspur wechseln. Dies kann auch erkannt werden und einen Einfluss auf die Entscheidungsfindung haben.
In Fällen, in welchen die Umfeldsensoren 14, 16, 18 des eigenen Kraftfahrzeugs 12 das vierte Kraftfahrzeug 34 nicht (optisch, linear) direkt erkennen/detektieren können, ist es möglich, dass das vierte Kraftfahrzeug 34 durch reflektierte Strahlen (welche z.B. unter dem ersten Kraftfahrzeug 28 am Boden reflektiert werden) erkannt/detektiert wird. Die reflektier ten Strahlen kommen von dem vierten Kraftfahrzeug 34, werden am Boden (unter dem ers ten Kraftfahrzeug 28) reflektiert und von einem Sensor des eigenen Kraftfahrzeugs erkannt. Dies ist beispielsweise durch den Radarsensor möglich. In ähnlicher Weise kann auch das dritte Kraftfahrzeug 32 erkannt/detektiert werden.
Figur 3 zeigt schematisch die Architektur der Entscheidungsfindung gemäß Ausführungsbei spielen. Die Rechtecke (eckig und abgerundet) und die Ellipse zeigen Schritte an. Der jeweils wegführende Pfeil zeigt auf einen Folgeschritt, der folgt, wenn alle Kriterien, die sich „fluss aufwärts" von einem Pfeil befinden, erfüllt sind (wie ,,ja"-Entscheidung).
Das Rechteck S1 repräsentiert eine Abfrage, die prüft, ob ein Spurwechsel des vierten Kraft fahrzeugs 34 erkannt wurde. Alternative könnte S1 auch abfragen, ob eine Spurwechsel wahrscheinlichkeit des vierten Kraftfahrzeugs 34 größer als ein vorherfestgelegter Wahr scheinlichkeitswert ist. Das Rechteck S2 repräsentiert eine Abfrage, die abfragt, ob die Dis tanz zwischen dem ersten und dritten Kraftfahrzeug 28, 32 groß genug ist, damit das vierte Kraftfahrzeug 34 dort hineinscheren kann. Sind die Konditionen der Rechtecke S1 und S2 er füllt, dann wird die Kondition des Rechtecks S3 abgefragt. In S3 wird geprüft, ob das vierte Kraftfahrzeug 34 in die Lücke zwischen dem ersten und dritten Kraftfahrzeug einschert.
Das Rechteck S4 repräsentiert eine Abfrage, die prüft, ob eine Stausituation erkannt wurde. Dies kann beispielsweise durch eine berechnete Stauwahrscheinlichkeit und einen Schwellen wert geschehen. Auch andere, zum Teil zuvor beschriebene Methoden sind möglich. Sind die Konditionen der Rechtecke S3 (also auch S1 und S2) und S4 erfüllt, so erkennt das Steue rungssystem ein Reißverschlussverfahren/Reißverschlusssituation gemäß der Ellipse S5. S5 ist als Ellipse dargestellt, weil kein weiteres Kriterium (außer den „flussaufwärts" befindlichen Kriterien) geprüft wird. Es wird entweder ein Wert für die Reißverschlusssituation berechnet bzw. gesetzt, oder die Ellipse S5 ist nur ein Platzhalter und die auf die Ellipse S5 eingehen den Pfeile könnten direkt weiter auf das Rechteck S8 zeigen (ohne dass es die Ellipse S5 gäbe).
Das Rechteck S6 repräsentiert eine Abfrage, die prüft, ob sich das zweite Kraftfahrzeug 30 in lateraler Richtung zwischen dem eigenen und erstem Kraftfahrzeug 12, 28 befindet. Das Rechteck S7 repräsentiert eine Abfrage, die prüft, ob eine Relativgeschwi nd ig keit des zwei ten Kraftfahrzeugs 30 relativ zum eigenen Kraftfahrzeug 12 oder zum ersten Kraftfahrzeug 28 gering ist. Sind alle Voraussetzungen aus S5, S6 und S7 (also effektiv S1 bis S7) gegeben, folgt die Adaption des Sollabstands, welche in dem Rechteck S8 repräsentiert ist. In diesem Schritt (S8) wird nichts abgeprüft. Dies soll anhand der abgerundeten Ecken des Rechtecks S8 dargestellt sein.
Es versteht sich, dass die zuvor erläuterten beispielhaften Ausführungsformen nicht abschlie ßend sind und den hier offenbarten Gegenstand nicht beschränken. Insbesondere ist für den Fachmann ersichtlich, dass er die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombinieren kann und/oder verschiedene Merkmale der Ausführungsformen weglassen kann, ohne dabei von dem hier offenbarten Gegenstand abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1. Steuerungssystem (10), das zum Einsatz in einem eigenen Kraftfahrzeug (12) einge richtet und bestimmt ist, basierend auf aus mindestens einem, dem Kraftfahrzeug zugeord neten Umfeldsensor/en (14, 16, 18) gewonnenen Umfelddaten Fahrspuren, Fahrbahnbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, weitere Kraftfahrzeuge und/oder Objekte in einem Bereich (22, 24, 26) vor, seitlich neben und/oder hinter dem eigenen Kraftfahrzeug (12) zu erkennen, wobei der mindestens eine Umfeldsensor dazu eingerichtet ist, einer elekt ronischen Steuerung des Steuerungssystems (10) die den Bereich vor, seitlich neben und/o- der hinter dem Kraftfahrzeug (12) wiedergebenden Umfelddaten bereitzustellen, und wobei das Steuerungssystem (10) wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt ist, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines erstes Kraftfahrzeugs (28) zu ermitteln, welches dem eigenen Kraftfahrzeug (12) auf einer ersten Fahrspur (36) direkt vorausfährt, wobei sich das eigene Kraftfahrzeug (12) auf der ersten Fahrspur (36) befindet, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines zweiten Kraftfahrzeugs (30) zu ermitteln, welches auf einer benachbarten Fahrspur (38), welche zu der ersten Fahrspur (36) benachbart ist, fährt, aus den bereitgestellten Umfelddaten zu erkennen, ob eine Reißverschlusssituation besteht, wenn ein Betrag einer Relativgeschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs (30) relativ zum eigenen Kraftfahrzeug (12) oder relativ zum ersten Kraftfahrzeug (28) geringer als ein vorherfestgelegter erster Wert ist, wenn sich das zweite Kraftfahrzeug (30) in einer longitudi nalen Richtung, welche sich entlang der benachbarten Fahrspur (38) erstreckt, zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug (12) und dem ersten Kraftfahrzeug (28) befindet und wenn er kannt wurde, dass die Reißverschlusssituation besteht, einen Sollabstand des eigenen Kraft fahrzeugs (12) zu dem ersten Kraftfahrzeug (28) zu vergrößern.
2. Steuerungssystem (10) nach Anspruch 1, welches ferner wenigstens dazu eingerich tet und bestimmt ist, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position eines dritten Kraftfahrzeugs (32) zu ermitteln, welches dem ersten Kraftfahrzeug (28) auf der ersten Fahrspur (36) direkt vo rausfährt, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines vierten Kraftfahrzeugs (34) zu ermitteln, welches dem zweiten Kraftfahrzeug (30) auf der be nachbarten Fahrspur (38) vorausfährt und/oder kurze Zeit zuvor vorausgefahren ist, aus den bereitgestellten Umfelddaten zu erkennen, ob eine Stausituation besteht, wenn das vierte Kraftfahrzeug (34) von der benachbarten Fahrspur (38) auf die erste Fahrspur (36) in eine Lücke zwischen dem ersten Kraftfahrzeug (28) und dem dritten Kraft fahrzeug (32) einschert und wenn erkannt wurde, dass die Stausituation besteht, zu erken nen, dass die Reißverschlusssituation besteht.
3. Steuerungssystem (10) nach Anspruch 1, welches ferner wenigstens dazu eingerich tet und bestimmt ist, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position eines dritten Kraftfahrzeugs (32) zu ermitteln, welches dem ersten Kraftfahrzeug (28) auf der ersten Fahrspur (36) direkt vo rausfährt, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Position und eine Geschwindigkeit eines vierten Kraftfahrzeugs (34) zu ermitteln, welches dem zweiten Kraftfahrzeug (30) auf der be nachbarten Fahrspur (38) vorausfährt, aus den bereitgestellten Umfelddaten zu erkennen, ob eine Stausituation besteht, aus den bereitgestellten Umfelddaten eine Spurwechselwahrscheinlichkeit zu ermit teln, welche eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass das vierte Kraftfahrzeug (34) von der be nachbarten Fahrspur (38) auf die erste Fahrspur (36) in eine Lücke zwischen dem ersten Kraftfahrzeug (28) und dem dritten Kraftfahrzeug (32) einscheren wird, wenn die Spurwechselwahrscheinlichkeit größer als ein vorfestgelegter Wahrschein lichkeitswert ist und wenn erkannt wurde, dass die Stausituation besteht, zu erkennen, dass die Reißverschlusssituation besteht.
4. Steuerungssystem (10) nach Anspruch 3, wobei die Spurwechselwahrscheinlichkeit mithilfe wenigstens einer der folgenden Faktoren ermittelt wird: eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des vierten Kraftfahrzeugs (34), eine Position in lateraler Richtung des vierten Kraftfahrzeugs (34) auf der benachbar ten Fahrspur (38), wobei eine laterale Richtung senkrecht zu der longitudinalen Richtung ist, eine Distanz zwischen dem ersten Kraftfahrzeug (28) und dem dritten Kraftfahrzeug
(32).
5. Steuerungssystem (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, welches ferner wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt ist, wenn ein Unterschied zwischen einer Du rchschn ittsgeschwi nd ig keit von Kraftfahrzeu gen auf der ersten Fahrspur (36) und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von Kraftfahrzeu gen auf der benachbarten Fahrspur (38) kleiner als ein vorherfestgelegter zweiter Wert ist, zu erkennen, dass die Stausituation besteht.
6. Steuerungssystem (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, welches ferner wenigstens dazu eingerichtet und bestimmt ist, wenn eine Anzahl von Kraftfahrzeugen, welche sich auf der benachbarten Fahrspur (38) befinden und welche das eigene Kraftfahrzeug (12) passieren oder von dem eigenen Kraftfahrzeug (12) passiert werden, in einer vorgegebenen Zeit geringer als ein vorherfest gelegter dritter Wert ist, zu erkennen, dass die Stausituation besteht.
7. Steuerungssystem (10) nach Anspruch 1, welches ferner wenigstens dazu eingerich tet und bestimmt ist, wenn ein Hindernis auf der benachbarten Fahrspur (38) in einer Fahrtrichtung des ei genen Kraftfahrzeugs (12) vorausliegt, zu erkennen, dass die Rei ßverschl usssituation be steht.
8. Steuerungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Soll abstand des eigenen Kraftfahrzeugs (12) zu dem ersten Kraftfahrzeug (28) weniger stark vergrößert wird, wenn das zweite Kraftfahrzeug (30) schneller als das eigene Kraftfahrzeug (12) ist.
9. Steuerungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Soll abstand des eigenen Kraftfahrzeugs (12) zu dem ersten Kraftfahrzeug (28) stärker vergrö ßert wird, wenn das zweite Kraftfahrzeug (30) langsamer als das eigene Kraftfahrzeug (12) ist.
10. Steuerungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wert proportional zu einer Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs (12) ist.
11. Steuerungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reiß verschlusssituation ein Situation ist, in welcher eine von zwei Fahrspuren, die zueinander be nachbart sind, vorzugsweise die benachbarte Fahrspur (38), an einer Stelle, die in einer Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs (12) vorausliegt, endet und/oder nicht mehr be fahrbar ist, wobei die zwei Fahrspuren beide für Verkehr in die gleiche Richtung eingerichtet und bestimmt sind, und in welcher Kraftfahrzeuge von den zwei Fahrspuren sich so auf der anderen, weiterführenden Fahrspur anordnen sollen, dass sich hintereinander in abwechseln der Reihenfolge jeweils ein Kraftfahrzeug, das sich ursprünglich auf der einen Fahrspur be fand, und ein Kraftfahrzeug, das sich ursprünglich auf der anderen Fahrspur befand, befinden sollen.
12. Steuerungsverfahren, das in einem Kraftfahrzeug (12) basierend auf aus mindestens einem, dem Kraftfahrzeug (12) zugeordneten Umfeldsensor/en (14, 16, 18) gewonnenen Umfelddaten Fahrspuren, Fahrbahnbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, weitere Kraftfahr zeuge und/oder Objekte in einem Bereich vor, seitlich neben und/oder hinter dem Kraftfahr zeug (12) erkennt, wobei das Steuerungsverfahren insbesondere mittels eines Steuerungssystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt wird, und wobei das Steuerungsverfahren wenigstens die folgenden Schritte umfasst:
Ermitteln einer Position und einer Geschwindigkeit eines erstes Kraftfahrzeugs (28) aus den bereitgestellten Umfelddaten, wobei das erste Kraftfahrzeug (28) dem eigenen Kraftfahrzeug (12) auf einer ersten Fahrspur (36) direkt vorausfährt, wobei sich das eigene Kraftfahrzeug (12) auf der ersten Fahrspur (36) befindet,
Ermitteln einer Position und einer Geschwindigkeit eines zweiten Kraftfahrzeugs (30) aus den bereitgestellten Umfelddaten, wobei das zweite Kraftfahrzeug (30) auf einer benach barten Fahrspur, welche zu der ersten Fahrspur (36) benachbart ist, fährt, Erkennen aus den bereitgestellten Umfelddaten, ob eine Reißverschlusssituation be steht,
Vergrößern eines Sollabstands des eigenen Kraftfahrzeugs (12) zu dem ersten Kraft fahrzeug (28), wenn ein Betrag einer Relativgeschwindigkeit des zweiten Kraftfahrzeugs (30) relativ zum eigenen Kraftfahrzeug (12) oder relativ zum ersten Kraftfahrzeug (28) geringer als ein vorherfestgelegter erster Wert ist, wenn sich das zweite Kraftfahrzeug (30) in einer longitudinalen Richtung, welche sich entlang der benachbarten Fahrspur (38) erstreckt, zwi schen dem eigenen Kraftfahrzeug (12) und dem ersten Kraftfahrzeug (28) befindet und wenn erkannt wurde, dass die Reißverschlusssituation besteht.
13. Kraftfahrzeug, das ein Steuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 um fasst.
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