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Dokumentenidentifikation DE102005023185A1 23.11.2006
Titel Spurwechselassistent für Kraftfahrzeuge
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Haug, Karsten, 70372 Stuttgart, DE
DE-Anmeldedatum 19.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005023185
Offenlegungstag 23.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.2006
IPC-Hauptklasse G08G 1/16(2006.01)A, F, I, 20060831, B, H, DE
Zusammenfassung Spurwechselassistent für Kraftfahrzeuge, mit einer Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Verkehrs im Vorfeld und im Rückraum des eigenen Fahrzeugs (26) und einer Entscheidungseinrichtung zur Entscheidung, ob ein gefahrloser Spurwechsel möglich ist, gekennzeichnet durch eine Empfehlungseinrichtung (16), die dazu ausgebildet ist, die zeitliche Entwicklung von Fahrzeugabständen vorauszuberechnen und eine Empfehlung (40) für einen Spurwechsel auszugeben, wenn dieser Spurwechsel gefahrlos möglich ist und wenn der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (32) auf der eigenen Spur (28) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand werden wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Spurwechselassistenten für Kraftfahrzeuge, mit einer Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Verkehrs im Vorfeld und im Rückraum des eigenen Fahrzeugs und einer Entscheidungseinrichtung zur Entscheidung, ob ein gefahrloser Spurwechsel möglich ist.

In DE 199 37 489 A1 wird ein Spurwechselassistent beschrieben, bei dem das Vorfeld und der Rückraum des Fahrzeugs mit Videosystemen überwacht werden. Durch elektronische Bildauswertung werden dann die Verkehrssituation sowie Fahrbahnmarkierungen und Streckenverbotsschilder automatisch erkannt. Wenn der Fahrer Anstalten zu einem Spurwechsel, insbesondere zu einem Überholvorgang macht, obwohl die Verkehrssituation dies nicht zuläßt oder ein Überholverbot besteht, erhält der Fahrer durch das System einen Warnhinweis. Weiterhin wird in dieser Druckschrift die Möglichkeit angedeutet, den Spurwechselassistenten direkt auf das Antriebssystem, das Bremssystem und die Lenkung des Fahrzeugs einwirken zu lassen, um einen "Autopiloten" zu realisieren. Die Kriterien für solche Eingriffe in die Fahrzeugführung werden jedoch nicht näher spezifiziert, und es bleibt offen, wie dabei dem Gebot der Verkehrssicherheit Rechnung getragen werden soll.

In der Praxis beobachtet man häufig, daß auf Autobahnen, insbesondere auf dreispurigen Autobahnen, die äußerste rechte Fahrspur vom Personenverkehr kaum genutzt wird, mit der Folge, daß die Verkehrskapazität der Autobahn nicht voll ausgenutzt wird und es auf der oder den linken Spuren zu Stauungen kommt. Eine wesentliche Ursache für dieses Phänomen ist darin zu sehen, daß viele Autofahrer sich überfordert fühlen, wenn sie bei hoher Verkehrsdichte von der äußersten rechten Spur auf die Überholspur wechseln sollen, um etwa einen LKW zu überholen.

In der Tat stellt dieses Manöver an den Fahrer nicht geringe Anforderungen. Er muß nämlich nicht nur den Abstand und die Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden, langsameren Fahrzeug richtig einschätzen, sondern zugleich auch im Rückspiegel den Nachfolgeverkehr auf der Nebenspur im Auge behalten und auch den Abstand und die Relativgeschwindigkeit eines sich auf der Überholspur nähernden Fahrzeugs richtig einschätzen. Häufig zögert der Fahrer in dieser Situation zu lange, so daß er daß Zeitfenster für das Einfädeln in den Verkehr auf der Überholspur versäumt. Um nicht zu dicht auf das vordere Fahrzeug aufzufahren, ist der Fahrer gezwungen, die Geschwindigkeit zu reduzieren, was dann den Wechsel auf die Überholspur um so schwieriger und gefährlicher macht. Um diese unangenehme Situation zu vermeiden, ziehen viele Autofahrer es vor, gleich auf der Überholspur zu bleiben.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung mit den in den Ansprüchen 1 und 3 angegebenen Merkmalen gibt dem Fahrer in der oben geschilderten Situation eine Hilfestellung und trägt so dazu bei, die Fahrsicherheit zu erhöhen und zugleich den Verkehrsfluß zu verbessern.

Bei der Lösung nach Anspruch 1 erhält der Fahrer eine Entscheidungshilfe für einen vorausschauenden, rechtzeitigen Wechsel auf die Überholspur. Dabei wird nicht abgewartet, bis der Fahrer eine Überholabsicht zu erkennen gibt oder bis der Mindestabstand zu dem vorausfahrenden langsameren Fahrzeug erreicht ist, sondern der Spurwechselassistent ergreift selbst die Initiative und schlägt dem Fahrer rechtzeitig einen Wechsel auf die Überholspur vor.

Die Lösung nach Anspruch 3, die zweckmäßig mit der Lösung nach Anspruch 1 kombiniert werden kann, betrifft den umgekehrten Fall, daß sich der Fahrer bereits auf der Überholspur befindet. In diesem Fall wird dem Fahrer ein Wechsel auf die langsamere Spur, in Ländern mit Rechtsverkehr also auf die rechte Spur, vorgeschlagen, wenn diese Spur frei ist, insbesondere dann, wenn sich von hinten ein schnelleres Fahrzeug auf der Überholspur annähert.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur Überwachung des Verkehrsumfelds können Radarsensoren eingesetzt werden, wie sie bei Abstandsregelsystemen (ACC; Adaptive Cruise Control) bereits im Einsatz sind. Vorzugsweise werden winkelauflösende Radarsensoren verwendet, die eine korrekte Zuordnung der georteten Fahrzeuge zu den verschiedenen Fahrspuren der Fahrbahn ermöglichen. Alternativ oder ergänzend können auch Videosysteme eingesetzt werden, die dann auch verschiedene Weiterbildungen des Systems ermöglichen, beispielsweise eine automatische Erkennung von Fahrspurgrenzen und eine Spurverlassenswarnung oder eine automatische Spurhaltefunktion (LKS, Lane Keeping System), sowie gegebenenfalls eine automatische Erkennung und Auswertung von Verkehrsschildern.

Die Ausgabe der Spurwechselempfehlung erfolgt vorzugsweise mit einer Signaleinrichtung, die verschiedene Zustände annehmen kann, so daß sich die Bedingungen für den Spurwechsel näher spezifizieren lassen. Zweckmäßig ist eine optische Anzeige der Spurwechselempfehlung, etwa in der Form eines Pfeils, der je nach Richtung des empfohlenen Spurwechsels nach links oder nach rechts weist. Durch unterschiedliche Farbgebung des Pfeils kann angegeben werden, ob ein gefahrloser Spurwechsel möglich ist oder nicht. So könnte etwa eine Spurwechselempfehlung durch einen grünen Pfeil symbolisiert werden, während ein roter Pfeil darauf hinweist, daß ein Spurwechsel unterbleiben sollte, weil sich ein nachfolgendes Fahrzeug im toten Winkel befindet oder sich so schnell annähert, daß eine Gefährdung oder zumindest eine erhebliche Behinderung eintreten würde. Wenn der Fahrer dennoch Anstalten zu einem Spurwechsel macht, etwa durch Setzen des Blinkers oder durch Eingriff in die Lenkung, kann ergänzend ein akustischer Warnhinweis ausgegeben werden.

Bei einer Spurwechselempfehlung kann durch Blinken des grünen Pfeils die Dringlichkeit der Empfehlung symbolisiert werden. Beispielsweise kann die Blinkfrequenz in dem Maße erhöht werden, wie sich das Zeitfenster für den gefahrlosen Spurwechsel verkürzt. Durch einen Farbumschlag, beispielsweise nach gelb, kann symbolisiert werden, daß ein gefahrloser Spurwechsel nur noch möglich ist, wenn zugleich das eigene Fahrzeug beschleunigt wird.

Besonders zweckmäßig ist eine Kombination des Spurwechselassistenten mit einem ACC-System. Wenn der Fahrer auf eine Spurwechselempfehlung reagiert, etwa durch Setzen des Blinkers, wird dann durch das ACC-System so in die Längsführung des Fahrzeugs eingegriffen, daß sich das Fahrzeug optimal in den Verkehr auf der Nebenspur einfädelt. In Kombination mit einem LKS-System kann dann in einer weiteren Ausbaustufe auch eine vollautomatische Durchführung des Spurwechselvorgangs implementiert werden, einschließlich des Setzens des Blinkers.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Spurwechselassistenten; und

2 bis 8 Skizzen zur Erläuterung des Verhaltens des Spurwechselassistenten in unterschiedlichen Verkehrssituationen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in 1 gezeigte Spurwechselassistent umfaßt eine Überwachungseinrichtung 10 zur Überwachung des Verkehrsumfelds, eine Entscheidungseinrichtung 12 zur Entscheidung, ob ein gefahrloser Spurwechsel möglich ist, und eine Empfehlungseinrichtung 14 zur Ausgabe einer Spurwechselempfehlung über ein Display 16. Ein weiterer Ausgang der Empfehlungseinrichtung 14 ist mit einem automatischen Fahrzeug-Längsführungssystem 18 (ACC) verbunden.

Die Überwachungseinrichtung 10 überwacht den Verkehr im Vorfeld des Fahrzeugs mit Hilfe eines vorn im Fahrzeug eingebauten winkelauflösenden Radarsensors 20. Zur Überwachung des rückwärtigen Verkehrs sind zwei weitere, vorzugsweise ebenfalls winkelauflösende Radarsensoren 22 vorgesehen. Diese sind vorzugsweise so in das Fahrzeug eingebaut, daß sie insbesondere den Verkehr auf der linken bzw. rechten Nebenspur überwachen können und auch noch Fahrzeuge erfassen, die sich auf der Nebenspur in geringem Abstand zum eigenen Fahrzeug, und damit im toten Winkel befinden. In größeren Abständen sollten die Ortungsbereiche der beiden Radarsensoren 22 gemeinsam auch die eigene Fahrspur abdecken, so daß auch Fahrzeuge geortet werden können, die sich auf der eigenen Spur annähern.

In der Überwachungseinrichtung 10 wird anhand der Ortungsdaten der Radarsensoren 20, 22 ermittelt, auf welcher Fahrspur sich die georteten Fahrzeuge jeweils befinden, und die Abstände und Relativgeschwindigkeiten dieser Fahrzeuge werden periodisch gemessen und zeitlich verfolgt, so daß man ein weitgehend vollständiges Bild der aktuellen Verkehrssituation erhält.

Mit der Entscheidungseinrichtung 12 wird dann insbesondere anhand der Daten der Radarsensoren 22 entschieden, ob ein gefahrloser Spurwechsel auf die rechte oder linke Nebenspur möglich ist oder nicht. Beispielsweise wird dazu für jedes im Rückraum auf der Nebenspur geortete Fahrzeug berechnet, wie stark dieses Fahrzeug verzögern müßte, damit im Fall eines Spurwechsels des eigenen Fahrzeugs eine Kollision vermieden wird bzw. ein angemessener Sicherheitsabstand eingehalten werden kann. Wenn die so berechnete Fahrzeugverzögerung dem Betrage nach oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt, wird entschieden, daß ein gefahrloser Spurwechsel nicht möglich ist, und dies wird auf dem Display 16 angezeigt.

Im folgenden soll als Beispiel angenommen werden, daß im Einsatzgebiet des Spurwechselassistenten Rechtsverkehr gilt. Der geltende Verkehrsinn kann am System eingestellt oder gegebenenfalls auch automatisch mit Hilfe eines Navigationssystems ermittelt werden.

Wenn die Entscheidungseinrichtung 12 festgestellt hat, daß ein Wechsel auf die linke Nebenspur (Überholspur) möglich ist, so wird in der Empfehlungseinrichtung 14 anhand der Ortungsdaten des Radarsensors 20 geprüft, ob eine Spurwechselempfehlung auszugeben ist. Das wird beispielsweise dann der Fall sein, wenn sich ein langsameres vorausfahrendes Fahrzeug auf der eigenen Spur befindet, während die Überholspur frei ist, und wenn außerdem absehbar ist, daß der Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug bei Weiterfahrt mit unveränderter Geschwindigkeit ohne Spurwechsel innerhalb einer vorgegeben Zeitspanne x unter den aus Sicherheitsgründen notwendigen (geschwindigkeitsabhängigen) Mindestabstand abnehmen würde. Die Zeitspanne x kann dabei vom Fahrer eingestellt und/oder automatisch in Abhängigkeit von der Anzahl der Fahrspuren und/oder der Verkehrsdichte variiert werden.

Wenn, wie im gezeigten Beispiel, die Überwachungseinrichtung 10 ausschließlich auf Radarsensoren und nicht zusätzlich auf Videosensoren basiert, kann durch statistische Auswertung der Ortungsdaten der Radarsensoren (wie sie z.B. auch zur Kursprädiktion stattfinden kann) festgestellt werden, wie viele Fahrspuren vorhanden sind und auf welcher Spur sich das eigene Fahrzeug befindet. Eine Empfehlung für einen Wechsel auf die linke Nebenspur wird selbstverständlich nur dann ausgegeben, wenn sich das Fahrzeug nicht bereits auf der äußersten linken Spur befindet.

Wenn die Entscheidungseinrichtung 12 festgestellt hat, daß ein Spurwechsel nach rechts gefahrlos möglich ist, und wenn sich das eigene Fahrzeug nicht bereits auf der äußersten rechten Spur befindet, so prüft die Empfehlungseinrichtung 14 anhand der Ortungsdaten des Radarsensors 20, ob die rechte Nebenspur frei ist und ein längefristiges Fahren mit Sollgeschwindigkeit erlaubt (oder zumindest mit einer Geschwindigkeit, die nicht kleiner ist als auf der aktuellen Spur), und sie gibt dann über das Display 16 eine Empfehlung für einen Spurwechsel nach rechts aus.

Wenn der Fahrer auf die Spurwechselempfehlung nach rechts oder links durch Setzen des entsprechenden Fahrtrichtungsanzeigers reagiert, so wird dies durch einen Blinkzustandsensor 24 an die Empfehlungseinrichtung 14 gemeldet, die daraufhin das Längsführungssystem 18 veranlaßt, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs an die Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs auf der betreffenden Nebenspur bzw. an die Sollgeschwindigkeit anzupassen.

Die Überwachungseinrichtung 10, die Entscheidungseinrichtung 12 und die Empfehlungseinrichtung 14 sowie auch das Längsführungssystem 18 werden in der Praxis durch ein elektronisches Datenverarbeitungssystem mit einem oder mehreren Mikrorechnern sowie geeignete Software gebildet. Das Längsführungssystem 18 kann dabei im Rahmen der Abstandsregelung auch direkt auf die Daten der Überwachungseinrichtung 10 und insbesondere des vorderen Radarsensors 20 zugreifen.

In 2 bis 8 sind Beispiele für das Systemverhalten des oben beschriebenen Spurwechselassistenten illustriert. Dabei ist jeweils im linken Teil der Figur eine Skizze einer Verkehrssituation und im rechten Teil das entsprechende Anzeigebild auf dem Display 16 gezeigt.

In 2 fährt ein mit dem Spurwechselassistenten ausgerüstetes Fahrzeug 26, im folgenden als "eigenes Fahrzeug" bezeichnet, auf der äußersten rechten Spur 28 einer dreispurigen Fahrbahn 30. Weiter vorn fährt auf der Spur 28 ein langsameres Fahrzeug 32, das gerade noch von einem Fahrzeug 34 auf der mittleren Spur 36 (Überholspur) überholt wird. von hinten nähert sich auf der Überholspur ein schnelleres Fahrzeug 38. Die Geschwindigkeitsvektoren der Fahrzeuge sind als Pfeile dargestellt. Die Fahrzeugabstände sind im Verhältnis zur realen Situation verkürzt dargestellt.

Da das eigene Fahrzeug 26 schneller ist als das vorausfahrende Fahrzeug 32, wird der Abstand zwischen diesen Fahrzeugen in absehbarer Zeit auf den empfohlenen Mindestabstand abnehmen. Als "Mindestabstand" soll hier der Einfachheit halber der Sollabstand betrachtet werden, der der Abstandsregelung durch das Längsführungssystem 18 zugrunde liegt. Die Empfehlungseinrichtung 14 berechnet, wie lange es bei unveränderten Geschwindigkeiten noch dauern würde, bis der Sollabstand erreicht ist.

Wenn diese Zeitspanne kleiner ist als die vorgegebene Zeitspanne x von beispielsweise 5 s, überprüft die Empfehlungseinrichtung 14 anhand der Daten der Entscheidungseinrichtung 12, ob ein Spurwechsel auf die linke Nebenspur, das ist hier die mittlere Spur 36, möglich ist. Der Abstand zwischen den Fahrzeugen 26 und 38 ist so groß und die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen diesen Fahrzeugen ist so klein, daß der Fahrer des Fahrzeugs 38 nur geringfügig zu verzögern brauchte, um den Sicherheitsabstand zum eigenen Fahrzeug 26 einzuhalten. Somit ist ein gefahrloser Spurwechsel möglich. Demgemäß wird durch die Empfehlungseinrichtung 14 eine Spurwechselempfehlung auf dem Display 16 ausgegeben. Dazu erscheint auf dem Display 16 ein nach links weisender grüner Pfeil 40.

Vor der Ausgabe dieser Spurwechselempfehlung überprüft die Empfehlungseinrichtung 14 auch den Abstand und die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs 34. Wäre dieses Fahrzeug 34 langsamer als das Fahrzeug 32, oder wäre der Abstand zum Fahrzeug 34 bereits sehr klein, so würde die Spurwechselempfehlung unterbleiben.

In 3 hat der Fahrer des eigenen Fahrzeugs 26 noch nicht auf die Spurwechselempfehlung reagiert, und der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 32 ist kleiner geworden. Auch das Fahrzeug 38 ist weiter aufgerückt, ist jedoch noch so weit entfernt, daß ein Spurwechsel nach wie vor möglich ist. Allerdings hat sich das Zeitfenster für den Spurwechsel verkürzt. Dies wird auf dem Display 16 dadurch angezeigt, daß der Pfeil 40 blinkt. Je kleiner das Zeitfenster wird, desto höher wird die Blinkfrequenz.

In 4 hat sich das Fahrzeug 38 weiter angenähert. Ein gefahrloser Spurwechsel ist jetzt nur noch möglich, wenn das Fahrzeug 26 beschleunigt wird, unter anderem auch deshalb, weil inzwischen die Abstandsregelung aktiv geworden ist und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 26 abgenommen hat. Um eine stetige Fahrweise des Fahrzeugs 26 zu erreichen, sollte die Zeitspanne x möglichst so gewählt werden, daß die erste Ausgabe der Spurwechselaufforderung erfolgt, bevor die Abstandsregelung eingesetzt hat.

Auf dem Display 16 wird durch einen Farbumschlag des Pfeils 40 nach gelb angezeigt, daß sich das Zeitfenster zu schließen beginnt und eine Beschleunigung des Fahrzeugs 26 erforderlich ist. Wenn der Fahrer jetzt auf die Spurwechselempfehlung reagiert und den Blinker setzt, so wird die nötige Beschleunigung des Fahrzeugs 26 automatisch durch das Längsführungssystem 18 veranlaßt.

5 zeigt eine andere Situation, in der das Fahrzeug 38 eine wesentlich höhere Geschwindigkeit hat. Ein Spurwechsel des Fahrzeugs 26 würde deshalb zu einer erheblichen Behinderung oder gar zu einer Gefährdung des Fahrers des Fahrzeugs 38 führen. Dies wird auf dem Display 16 durch einen durchgestrichenen roten Pfeil 42 symbolisiert. Das gleiche Symbol würde auch erscheinen, wenn das Fahrzeug 38 langsamer wäre, aber sich bereits annähernd auf gleicher Höhe mit dem Fahrzeug 26 befände. Zweckmäßigerweise wird die Bewegung des Fahrzeugs 38 durch die Entscheidungseinrichtung 12 in die Zukunft extrapoliert, so daß eine ungefähre Abschätzung der Position des Fahrzeugs 38 auch dann noch möglich ist, wenn dieses Fahrzeug bereits den Ortungsbereich des Radarsensors 22 verlassen hat. Auf diese Weise wird virtuell der tote Winkel zwischen den Ortungsbereichen der Radarsensoren 22 und 20 geschlossen. Alternativ kann auch die Information eines Totwinkelsensors (z.B. Short Range Radar oder Videosystem) genutzt werden.

In der in 6 gezeigten Situation befindet sich das eigene Fahrzeug 26 auf der Überholspur, während sich das Fahrzeug 38 mit hoher Relativgeschwindigkeit annähert und gerade ein Fahrzeug 44 überholt. Die Entscheidungseinrichtung 12 prüft anhand der Ortungsdaten für das Fahrzeug 44, ob ein Spurwechsel auf die rechte Nebenspur 28' gefahrlos möglich ist. Diese Bedingung ist hier erfüllt. Wenn die rechte Spur frei wäre, so würde die Empfehlungseinrichtung 14 unmittelbar eine Spurwechselempfehlung nach rechts ausgeben, auf dem Display 16 symbolisiert durch einen nach rechts weisenden grünen Pfeil 46.

Da im vorliegenden Fall jedoch das Fahrzeug 32 vorhanden ist, überprüft die Empfehlungseinrichtung 14 zusätzlich noch, ob der räumliche oder zeitliche Abstand zwischen den Fahrzeugen 26 und 32 groß genug ist. Beispielsweise wird geprüft, ob die Zeitlücke zwischen diesen Fahrzeugen oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt.

In einer verfeinerten Ausführungsform stellt die Empfehlungseinrichtung 14 die folgenden Berechnungen an: Zunächst wird berechnet, wie stark das Fahrzeug 38 verzögern müßte, wenn das eigene Fahrzeug 26 auf der Überholspur bliebe. Weiterhin wird anhand des Abstands und der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs 38 berechnet, wie lange der Überholvorgang des Fahrzeugs 38 dauern würde, wenn das eigene Fahrzeug 26 durch einen Spurwechsel nach rechts diesen Überholvorgang ermöglichen würde. Anhand der so berechneten Dauer wird dann berechnet, wie stark das eigene Fahrzeug 26 verzögert werden müßte, um nicht zu dicht auf das Fahrzeug 32 auf zu fahren. Die Spurwechselempfehlung wird nur dann ausgegeben, wenn zwischen den so berechneten Verzögerungen für die Fahrzeuge 38 und 26 eine vorgegebene Beziehung besteht, beispielsweise wenn das Fahrzeug 38 stärker verzögert werden müßte als das Fahrzeug 26.

Gegebenenfalls kann hier auch in Rechnung gestellt werden, daß ein rücksichtsvoller Fahrer des Fahrzeugs 38 seinerseits beschleunigen würde, um den Überholvorgang abzukürzen. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich aus der Historie der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 38 ergibt, daß dieses Fahrzeug ursprünglich schneller war und seine Geschwindigkeit nur vorübergehend an die des eigenen Fahrzeugs angepaßt hat.

Für den Fall, daß in 6 keine Spurwechselempfehlung ausgegeben wird, weil das Fahrzeug 26 deutlich stärker verzögern müßte als das Fahrzeug 38, kann gemäß einer Weiterbildung vorgesehen sein, daß die Empfehlungseinrichtung 14 auch eine Beschleunigungsempfehlung und dannnach Quittierung durch den Fahrer einen Beschleunigungsbefehl an das Längsführungssystem 18 ausgibt, damit das eigene Fahrzeug 26 das Fahrzeug 32 schneller überholt und dann den Spurwechsel nach rechts vornehmen kann. Wenn kein ACC-System vorhanden ist, kann ersatzweise auch auf dem Display 16 ein Signal, etwa in der Form eines gelben Blinklichts, angezeigt werden, das den Fahrer auffordert, die Geschwindigkeit vorübergehend zu erhöhen. Die Spurwechselempfehlung nach rechts wird dann ausgegeben, sobald das Fahrzeug 32 überholt wurde.

7 illustriert die Situation, in der das eigene Fahrzeug 26 gerade das Fahrzeug 32 überholt, den Überholvorgang aber noch nicht abgeschlossen hat, während der Fahrer des Fahrzeugs 38"drängelt". Auf dem Display 16 wird dann durch einen durchgestrichenen, nach rechts weisenden roten Pfeil 48 angezeigt, daß ein Spurwechsel nach rechts noch nicht möglich ist.

8 illustriert eine mögliche Ausgestaltung im Hinblick auf die häufig anzutreffende Situation, daß sich der Verkehr auf der Überholspur staut, so daß die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 26 und eines vorausfahrenden Fahrzeugs 50 auf der Überholspur kaum größer ist als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 32 auf der rechten Spur. Der Fahrer des Fahrzeugs 38 nähert sich hier mit hoher Geschwindigkeit auf der rechten Spur und ist offenbar im Begriff, verbotenerweise rechts zu überholen und sich dann in den Sicherheitsabstand zwischen den Fahrzeugen 26 und 50 zu drängen. Auch in diesem Fall kann eine Spurwechselempfehlung nach rechts ausgegeben werden, solange das Zeitfenster noch groß genug ist. Als weiteres Kriterium kann in diesem Zusammenhang geprüft werden, ob sich auf der Überholspur hinter dem eigenen Fahrzeug 26 noch ein weiteres Fahrzeug befindet (nicht gezeigt). Wenn der Abstand eines solchen Fahrzeugs klein und/oder die Relativgeschwindigkeit hoch ist, sollte die Spurwechselaufforderung unterbleiben.


Anspruch[de]
Spurwechselassistent für Kraftfahrzeuge, mit einer Überwachungseinrichtung (10) zur Überwachung des Verkehrs im Vorfeld und im Rückraum des eigenen Fahrzeugs (26) und einer Entscheidungseinrichtung (12) zur Entscheidung, ob ein gefahrloser Spurwechsel möglich ist, gekennzeichnet durch eine Empfehlungseinrichtung (14), die dazu ausgebildet ist, die zeitliche Entwicklung von Fahrzeugabständen vorauszuberechnen und eine Empfehlung für einen Spurwechsel auszugeben, wenn dieser Spurwechsel gefahrlos möglich ist und wenn der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (32) auf der eigenen Spur (28) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand werden wird. Spurwechselassistent nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfehlungseinrichtung (14) dazu ausgebildet ist, vor der Ausgabe einer Spurwechselempfehlung auf eine Überholspur (36) zusätzlich zu prüfen, ob die Überholspur vor dem eigenen Fahrzeug (26) frei ist. Spurwechselassistent nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Empfehlungseinrichtung (14), die dazu ausgebildet ist, die zeitliche Entwicklung von Fahrzeugabständen vorauszuberechnen und eine Empfehlung für einen Spurwechsel von einer Überholspur (36) auf eine Nebenspur (28') auszugeben, wenn dieser Spurwechsel gefahrlos möglich ist und wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug auf der Nebenspur vorhanden ist oder der Abstand zu einem solchen Fahrzeug (32) eine bestimmte, vorzugsweise zeitabhängige Mindestgröße hat. Spurwechselassistent nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgabeeinrichtung (16) für die Spurwechselempfehlung dazu ausgebildet ist, auch ein Signal (42; 48) auszugeben, das anzeigt, daß ein gefahrloser Spurwechsel nicht möglich ist. Spurwechselassistent nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgabeeinrichtung (16) für die Spurwechselempfehlung dazu ausgebildet ist, ein Signal (40) auszugeben, das in Abhängigkeit von der Größe des für den Spurwechsel noch zur Verfügung stehenden Zeitfensters variiert. Spurwechselassistent nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung ein Display (16) zur Ausgabe eines optischen Signals (40; 42; 46; 48) ist. Spurwechselassistent nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfehlungseinrichtung (14) mit einem Längsführungssystem (18) des Fahrzeugs verbunden und dazu ausgebildet ist, im Fall einer Spurwechselempfehlung an dieses Längsführungssystem einen Befehl zur Anpassung der Geschwindigkeit des eigen Fahrzeugs an die Geschwindigkeit auf der künftigen Spur auszugeben. Spurwechselassistent nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfehlungseinrichtung (14) dazu ausgebildet ist, ein Signal zu empfangen, das auf eine Spurwechselabsicht des Fahrers hinweist, und den Befehl an das Längsführungssystem (18) als Reaktion auf dieses Signal auszugeben. Spurwechselassistent nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er dazu ausgebildet ist, in Kombination mit einem Qureführungssystem (LKS) einen autonomen Spurwechsel durchzführen.






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