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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Spurwechselassistenzfunktion. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und ein entsprechendes Fahrzeugsystem zum Betrieb eines Spurwechselassistenten und/oder zur Auswahl einer Lücke für einen Spurwechsel.
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Ein Fahrzeug kann ein Fahrzeugsystem aufweisen, das ausgebildet ist, einen Fahrer des Fahrzeugs beim Führen des Fahrzeugs zu unterstützen. Insbesondere kann das Fahrzeugsystem den Fahrer dabei unterstützen, die für eine Fahrt zu einem bestimmten Navigationsziel zu verwendende Ziel-Fahrspur auf einer mehrspurigen Fahrbahn zu erreichen. Beispielsweise kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, zu erkennen, dass das Fahrzeug die aktuell befahrene Fahrbahn an einer vorausliegenden Ausfahrt oder Kreuzung verlassen sollte, um ein auf dem Navigationssystem des Fahrzeugs geplantes Navigationsziel zu erreichen, oder um auf einer geplanten Fahrroute zu fahren. In diesem Zusammenhang kann es ggf. erforderlich sein, dass das Fahrzeug ein oder mehrere Spurwechsel durchführt, um die aktuell befahrene Fahrbahn an der vorausliegenden Ausfahrt oder Kreuzung verlassen zu können.
DE 10 2016 216 134 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem zum Informieren eines Fahrers über einen erforderlichen Spurwechsel.
DE 103 22 303 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verkehrssituationsermittlung.
DE 10 2017 219 471 A1 und
DE 10 2017 222 160 A1 beschreiben jeweils ein Verfahren zur Durchführung eines autonomen Spurwechsels.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine besonders zuverlässige, sichere und komfortable Unterstützung bei der Durchführung von ein oder mehreren Fahrrouten-bedingten Spurwechseln bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Fahrzeugsystem zum Betrieb einer Spurwechselassistenzfunktion eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Die Spurwechselassistenzfunktion kann darauf ausgelegt sein, den Fahrer des Fahrzeugs dabei zu unterstützen, das Fahrzeug entlang einer geplanten Fahrroute zu führen. Dabei kann es ggf. erforderlich sein (z.B. vor einer Abfahrt von der aktuell befahrenen Straße und/oder an einer Kreuzung bzw. Gabelung), dass das Fahrzeug einen Spurwechsel durchführt, um entlang der geplanten Fahrroute zu fahren. Ein Spurwechsel, der sich aus einer geplanten Fahrroute ergibt und/oder der erforderlich ist, um einer geplanten Fahrroute zu folgen, wird in diesem Dokument auch als ein Fahrrouten-bedingter Spurwechsel bezeichnet.
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Das Fahrzeugsystem ist eingerichtet, den Wert eines Dringlichkeitsmaßes für einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel zu ermitteln. Dabei kann der Wert des Dringlichkeitsmaßes derart ermittelt werden, dass der Wert des Dringlichkeitsmaßes die Dringlichkeit dafür anzeigt, dass das Fahrzeug einen Spurwechsel durchführt, um entlang der geplanten Fahrroute zu fahren. Die Dringlichkeit des Spurwechsels kann dabei mit steigendem Wert des Dringlichkeitsmaßes ansteigen. Andererseits kann ein relativ niedriger Wert des Dringlichkeitsmaßes eine relativ niedrige Dringlichkeit des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels anzeigen. In einem alternativen Beispiel zeigt ein hoher Wert des Dringlichkeitsmaßes eine niedrige Dringlichkeit und ein niedriger Wert des Dringlichkeitsmaßes eine hohe Dringlichkeit an.
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Das Fahrzeugsystem kann ferner eingerichtet sein, die Spurwechselassistenzfunktion in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes zu betreiben.
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Das Fahrzeugsystem kann insbesondere eingerichtet sein, eine Lücke auf der Nachbar-Fahrspur, auf die im Rahmen des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels gewechselt werden soll, in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes auszuwählen. Beispielsweise kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sei, ein oder mehrere Auswahlkriterien zur Auswahl der Lücke auf der Nachbar-Fahrspur in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes festzulegen und/oder anzupassen. Dabei können ein oder mehrere Restriktionen bei der Auswahl einer Lücke mit steigender Dringlichkeit des Spurwechsels reduziert werden. Beispielhafte Restriktionen sind: die Priorisierung einer frontseitigen Lücke gegenüber einer heckseitigen Lücke, die Minimalgröße einer Lücke, etc.
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Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, die Ausgabe eines Hinweises in Bezug auf den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes zu bewirken. Insbesondere kann der Zeitpunkt für die Ausgabe eines Hinweises in Bezug auf den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes festgelegt werden. Der Hinweis kann z.B. auf einem Bildschirm ausgegeben werden. Der Zeitpunkt der Ausgabe des Hinweises kann mit steigender Dringlichkeit zeitlich vorverlegt werden.
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Die Berücksichtigung des Wertes eines Dringlichkeitsmaßes für einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel ermöglicht es, den Komfort, die Sicherheit und/oder die Zuverlässigkeit einer Spurwechselassistenzfunktion zur Unterstützung von Fahrrouten-bedingten Spurwechseln zu erhöhen.
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Das Fahrzeugsystem kann zur Durchführung des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels im Rahmen der Spurwechselassistenzfunktion eingerichtet sein, das Fahrzeug automatisiert entlang der (von dem Fahrzeug vor dem Spurwechsel befahrenen) Ego-Fahrspur längszuführen, um das Fahrzeug an eine bestimmte (ggf. von dem Fahrzeugsystem ausgewählte) Lücke auf der Nachbar-Fahrspur heranzuführen. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, das Fahrzeug, insbesondere in Reaktion auf eine Initiierung durch den Fahrer des Fahrzeugs, automatisiert in die (ggf. von dem Fahrzeugsystem ausgewählte) Lücke auf der Nachbar-Fahrspur längs- und/oder querzuführen. So können der Komfort und die Sicherheit des Fahrzeugs bei der Routenführung entlang einer geplanten Fahrroute erhöht werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, einen Verkehrsindikator für die Verkehrssituation in dem Umfeld des Fahrzeugs zu ermitteln. Der Verkehrsindikator kann ein Maß für die Schwierigkeit eines Spurwechsels aufgrund der aktuell vorliegenden Verkehrssituation darstellen. Typischerweise wird die Schwierigkeit eines Spurwechsels durch relativ dichten Verkehr und/oder durch Verkehr mit relativ hoher Fahrgeschwindigkeit erhöht. Des Weiteren wird ein Spurwechsel meist auch durch eine relativ niedrige Differenzgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Verkehr auf der Nachbar-Fahrspur erschwert (da das Fahrzeug in diesem Fall nur an relativ wenigen Lücken für den Spurwechsel auf der Nachbar-Fahrspur vorbeifährt). Der Verkehrsindikator kann daher auf Basis der Verkehrsdichte und/oder auf Basis der Fahrgeschwindigkeit des Verkehrs und/oder auf Basis der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt werden.
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Der Verkehrsindikator kann auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs ermittelt werden. Beispielhafte Umfeldsensoren sind: ein Radarsensor, ein Lidarsensor, eine Bildkamera, ein Ultraschallsensor, etc. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dann in besonders präziser Weise auf Basis des Verkehrsindikators ermittelt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, einen Verkehrsindikator für die Verkehrssituation auf der Ego-Fahrspur zu ermitteln, auf der das Fahrzeug vor dem Fahrrouten-bedingten Spurwechsel fährt. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dann auf Basis des Verkehrsindikators für die Ego-Fahrspur ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Verkehrsindikator für die Verkehrssituation auf der Nachbar-Fahrspur ermittelt werden, auf die im Rahmen des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels gewechselt werden soll. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dann auf Basis des Verkehrsindikators für die Nachbar-Fahrspur ermittelt werden. Insbesondere kann der Wert des Dringlichkeitsmaßes auf Basis des Verkehrsindikators für die Ego-Fahrspur und für die Nachbar-Fahrspur ermittelt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, an einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten eine entsprechende Sequenz von instantanen Verkehrsindikatoren zu ermitteln. Dabei kann ein instantaner Verkehrsindikator die Verkehrssituation punktuell an einem bestimmten Zeitpunkt anzeigen. Die einzelnen instantanen Verkehrsindikatoren können jeweils (ggf. allein) auf Basis der Umfelddaten für den jeweiligen Zeitpunkt ermittelt werden. Der instantane Verkehrsindikator für einen ausgewählten Zeitpunkt kann somit die Verkehrssituation an genau diesem ausgewählten Zeitpunkt beschreiben (insbesondere ohne Berücksichtigung von Umfelddaten für andere Zeitpunkte).
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Der Verkehrsindikator für einen bestimmten Zeitpunkt kann durch Filterung, insbesondere durch Tiefpass-Filterung (z.B. mittels eines PT1-Filters), der Sequenz von instantanen Verkehrsindikatoren für eine Sequenz von vorhergehenden Zeitpunkten zu dem bestimmten Zeitpunkt ermittelt werden. Des Weiteren kann der Wert des Dringlichkeitsmaßes für den bestimmten Zeitpunkt auf Basis des Verkehrsindikators für den bestimmten Zeitpunkt ermittelt werden. Außerdem kann die Spurwechselassistenzfunktion an dem bestimmten Zeitpunkt in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes für den bestimmten Zeitpunkt betrieben werden.
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Durch die zeitliche Filterung des Verkehrsindikators, der zur Ermittlung des Wertes des Dringlichkeitsmaßes verwendet wird, kann ein besonders stabiler Betrieb der Spurwechselassistenzfunktion bewirkt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann somit eingerichtet sein, an einer Sequenz von Zeitpunkten jeweils einen aktualisierten Wert des Dringlichkeitsmaßes zu ermitteln. Der jeweils aktualisierte Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dann bei dem Betrieb des Spurwechselassistenzfunktion berücksichtigt werden.
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Der Verkehrsindikator kann auf Basis von ein oder mehreren Kenngrößen für die Verkehrssituation und/oder für die Schwierigkeit eines Spurwechsels aufgrund der Verkehrssituation ermittelt werden. Beispielhafte Kenngrößen sind die Verkehrsdichte, der Verkehrsstrom, die Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit (insbesondere die Durchschnittsgeschwindigkeit) auf einer Fahrspur, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder die Differenzgeschwindigkeit zwischen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit auf der Nachbar-Fahrspur.
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Das Fahrzeugsystem kann z.B. eingerichtet sein, die (instantane) Verkehrsdichte von dem Verkehr in dem Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere auf ein oder mehreren Fahrspuren in dem Umfeld des Fahrzeugs, zu ermitteln. Die Verkehrsdichte kann auf Basis der Umfelddaten ermittelt werden. Der Verkehrsindikator und/oder der Wert des Dringlichkeitsmaßes können dann auf Basis der Verkehrsdichte ermittelt werden.
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Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, die Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit, insbesondere die mittlere Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit, von dem Verkehr in dem Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere auf ein oder mehreren Fahrspuren in dem Umfeld des Fahrzeugs, zu ermitteln. Der Verkehrsindikator und/oder der Wert des Dringlichkeitsmaßes können dann auf Basis der Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit ermittelt werden.
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Insbesondere kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, auf Basis der Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit und auf Basis der Verkehrsdichte von dem Verkehr in dem Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere von dem Verkehr auf ein oder mehreren Fahrspuren in dem Umfeld des Fahrzeugs, den Verkehrsstrom in dem Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere auf ein oder mehreren Fahrspuren in dem Umfeld des Fahrzeugs, zu ermitteln. Der Verkehrsstrom kann z.B. als Produkt der Verkehrsdichte und der Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit ermittelt werden. Der Verkehrsindikator und/oder der Wert des Dringlichkeitsmaßes können dann auf Basis des Verkehrsstroms ermittelt werden.
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Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, die Differenzgeschwindigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu der Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit von dem Verkehr auf der Nachbar-Fahrspur zu ermitteln, auf die im Rahmen des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels gewechselt werden soll. Der Verkehrsindikator und/oder der Wert des Dringlichkeitsmaßes können dann auf Basis der Differenzgeschwindigkeit ermittelt werden.
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Insbesondere kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, den Verkehrsindikator auf Basis der Verkehrsdichte, auf Basis des Verkehrsstroms und/oder auf Basis der Differenzgeschwindigkeit zu ermitteln. Der Verkehrsindikator kann dabei als ein gewichteter Mittelwert der Verkehrsdichte, des Verkehrsstroms und der Differenzgeschwindigkeit ermittelt werden. Des Weiteren kann der Verkehrsindikator derart ermittelt werden, dass der Verkehrsindikator zwischen einem Minimalwert, insbesondere Null, und einem Maximalwert, insbesondere Eins, normiert ist.
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Durch die Berücksichtigung von unterschiedlichen Kenngrößen zur Beschreibung der Verkehrssituation im Umfeld des Fahrzeugs kann der Wert des Dringlichkeitsmaßes in besonders präziser Weise ermittelt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, den Wert des Dringlichkeitsmaßes derart zu ermitteln, dass der Wert des Dringlichkeitsmaßes eine steigende Dinglichkeit für den Fahrrouten-bedingen Spurwechsel anzeigt, wenn
- • die Verkehrsdichte in dem Umfeld des Fahrzeugs ansteigt; und/oder
- • die Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit von dem Verkehr in dem Umfeld des Fahrzeugs ansteigt; und/oder
- • der Verkehrsstrom von dem Verkehr in dem Umfeld des Fahrzeugs ansteigt; und/oder
- • die Differenzgeschwindigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu der Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit von dem Verkehr auf der Nachbar-Fahrspur, auf die im Rahmen des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels gewechselt werden soll, abfällt bzw. sinkt (da dann von dem Fahrzeug weniger mögliche Lücken für den Spurwechsel überholt werden).
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Insbesondere kann der Wert des Dringlichkeitsmaßes derart ermittelt werden, dass ein relativ hoher Wert des Dringlichkeitsmaßes eine relativ hohe Dringlichkeit und dass ein relativ niedriger Wert eine relativ niedrige Dringlichkeit anzeigt. Ein derart normiertes Dringlichkeitsmaß kann für eine präzise Steuerung der Spurwechselassistenzfunktion verwendet werden.
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Wie bereits oben dargelegt, kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs zu ermitteln, insbesondere mittels ein oder mehrerer Umfeldsensoren des Fahrzeugs. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes, insbesondere der Verkehrsindikator für die Verkehrssituation in dem Umfeld des Fahrzeugs, können dann in präziser Weise auf Basis der Umfelddaten ermittelt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, Abstandsinformation in Bezug auf den Abstand des Fahrzeugs zu einem Fahrrouten-Punkt auf der geplanten Fahrroute zu ermitteln, an dem das Fahrzeug auf der Ziel-Fahrspur angeordnet sein sollte oder ab dem das Fahrzeug auf die Ziel-Fahrspur fahren sollte oder kann, um entlang der geplanten Fahrroute zu fahren. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, Spurwechselinformation in Bezug auf die Anzahl von Fahrspuren zwischen der Ego-Fahrspur, auf der das Fahrzeug vor dem Fahrrouten-bedingten Spurwechsel fährt, und der Ziel-Fahrspur zu ermitteln. Die Abstandsinformation und/oder die Spurwechselinformation können auf Basis von Positionsdaten in Bezug auf die aktuelle Position des Fahrzeugs (z.B. auf Basis der GPS Koordinaten des Fahrzeugs) und/oder auf Basis von digitaler Karteninformation in Bezug auf das von dem Fahrzeug befahrene Straßennetz ermittelt werden.
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Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dann in besonders präziser Weise in Abhängigkeit von der Abstandsinformation und/oder in Abhängigkeit von der Spurwechselinformation ermittelt werden. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass der Wert des Dringlichkeitsmaßes eine steigende Dinglichkeit für den Fahrrouten-bedingen Spurwechsel anzeigt, wenn die Abstandsinformation einen sinkenden Abstand zu dem Fahrrouten-Punkt anzeigt und/oder wenn die Spurwechselinformation eine steigende Anzahl von Fahrspuren zwischen der Ego-Fahrspur und der Ziel-Fahrspur anzeigt. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann somit ansteigen, umso mehr sich das Fahrzeug dem Fahrrouten-Punkt nähert und/oder umso mehr Spurwechsel durchgeführt werden müssen.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, den Wert des Dringlichkeitsmaßes derart auf Basis der Abstandsinformation und auf Basis des Verkehrsindikators zu ermitteln, dass der Einfluss des Verkehrsindikators auf den Wert des Dringlichkeitsmaßes mit sinkendem Abstand zu dem Fahrrouten-Punkt abnimmt. Insbesondere kann ein Gewicht, mit dem der Verkehrsindikator bei der Ermittlung des Wertes des Dringlichkeitsmaßes berücksichtigt wird, von der Abstandsinformation abhängen, insbesondere derart, dass das Gewicht mit sinkendem Abstand zu dem Fahrrouten-Punkt abnimmt. So kann die Dringlichkeit des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels in besonders präziser Weise ermittelt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein weiteres Fahrzeugsystem zum Betrieb einer Spurwechselassistenzfunktion eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Die in diesem Dokument für ein Fahrzeugsystem beschriebenen Aspekte können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die weiter oben beschriebenen Aspekte jeweils einzeln oder in Kombination mit den nachfolgenden Aspekten kombiniert werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Fahrzeug einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel durchführen sollte, um entlang einer geplanten Fahrroute zu fahren. Die geplante Fahrroute kann mit einem Navigationssystem des Fahrzeugs geplant worden sein. Es kann auf Basis der Positionsdaten in Bezug auf die aktuelle Position und/oder auf Basis von digitaler Karteninformation in Bezug auf das von dem Fahrzeug befahrene Straßennetz ermittelt werden, dass ein Fahrrouten-bedingter Spurwechsel durchgeführt werden sollte. Ferner kann der Wert des Dringlichkeitsmaßes für der Fahrouten-bedingten Spurwechsel ermittelt werden (wie weiter oben dargelegt).
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Das Fahrzeugsystem kann ferner eingerichtet sein, eine Lücken-Menge (auch kurz als Menge oder alternativ als Lücken-Liste oder Liste bezeichnet) von verfügbaren Lücken auf der Nachbar-Fahrspur zu ermitteln, auf die im Rahmen des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels gewechselt werden soll. Die einzelnen Lücken können dabei jeweils durch ein vorderes Lückenobjekt (z.B. ein anderes Fahrzeug) und/oder durch ein hinteres Lückenobjekt (z.B. ein anderes Fahrzeug) begrenzt sein. Dabei beziehen sich die Begriffe „vordere“ und „hintere“ auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die ein oder mehreren verfügbaren Lücken können auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs ermittelt bzw. detektiert werden.
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Des Weiteren kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, eine Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel aus der Lücken-Menge auszuwählen. Die Lücke kann dabei derart ausgewählt werden, dass eine in Bezug auf das Fahrzeug frontseitige Lücke (vor der Front des Fahrzeugs) bei der Auswahl eine höhere Priorität aufweist als eine in Bezug auf das Fahrzeug heckseitige Lücke (die zumindest teilweise oder vollständig hinter der Front und/oder hinter dem Heck des Fahrzeugs angeordnet ist). Mit anderen Worten, eine frontseitige Lücke kann bei der Auswahl einer geeigneten Lücke gegenüber einer heckseitigen Lücke bevorzugt werden. So kann eine Lückenauswahl bewirkt werden, die typischerweise besonders gut von dem Fahrer des Fahrzeugs nachvollzogen werden kann. Des Weiteren kann so der Einfluss des Spurwechsels auf den umliegenden Verkehr reduziert werden. Es kann somit ein besonders komfortabler, sicherer und zuverlässiger Betrieb der Spurwechselassistenzfunktion bewirkt werden.
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Auch wenn eine frontseitige Lücke gegenüber einer heckseitigen Lücke bevorzugt und/oder mit einer höheren Priorität ausgewählt wird, kann es ggf. vorkommen, dass eine heckseitige Lücke ausgewählt wird, insbesondere dann, wenn keine frontseitige Lücke gefunden werden kann, die ein oder mehrere Auswahlkriterien erfüllt und somit als für den Spurwechsel geeignet erkannt wird.
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Die Spurwechselassistenzfunktion für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel kann in Abhängigkeit von der ausgewählten Lücke, insbesondere mit der ausgewählten Lücke, betrieben werden. Insbesondere kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, im Rahmen der Spurwechselassistenzfunktion für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel einen Spurwechsel des Fahrzeugs in die ausgewählte Lücke auf der Nachbar-Fahrspur zu unterstützen und/oder durchzuführen. Dabei kann dem Fahrer des Fahrzeugs ein Hinweis in Bezug auf die ausgewählte Lücke ausgegeben werden (z.B. um den Fahrer zu veranlassen, manuell in die ausgewählte Lücke auf der Nachbar-Fahrspur zu fahren). Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeug automatisiert bis auf Höhe der ausgewählten Lücke auf der Ego-Fahrspur des Fahrzeugs längsgeführt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeug, insbesondere in Reaktion auf eine Initiierung durch den Fahrer des Fahrzeugs, automatisiert in die ausgewählte Lücke auf der Nachbar-Fahrspur längs- und/oder quergeführt werden. So kann eine besonders zuverlässige, komfortable und sichere Unterstützung bei der Routenführung und insbesondere bei dem Fahrrouten-bedingten Spurwechsel bereitgestellt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, im Rahmen der Spurwechselassistenzfunktion für die ausgewählte Lücke, zu überprüfen, ob die ausgewählte Lücke weiterhin für das Fahrzeug erreichbar ist. Die ausgewählte Lücke kann dabei wiederholt, insbesondere periodisch, an einer Sequenz von Zeitpunkten überprüft werden. An jedem Zeitpunkt kann dann bestimmt werden, ob die ausgewählt Lücke weiterhin für das Fahrzeug erreichbar ist oder nicht. Durch das wiederholte Überprüfen der Erreichbarkeit bzw. der Verfügbarkeit der ausgewählten Lücke kann die Sicherheit der Spurwechselassistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Das Fahrzeugsystem kann ausgebildet sein, die Spurwechselassistenzfunktion in die ausgewählte Lücke abzubrechen, wenn bestimmt wird, dass die ausgewählte Lücke für das Fahrzeug nicht mehr erreichbar ist. Es kann dann ein Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werden, um dem Fahrer den Abbruch der Spurwechselassistenzfunktion in die ausgewählte Lücke mitzuteilen. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, eine alternative Lücke aus der Lücken-Menge auszuwählen, wenn bestimmt wird, dass die ausgewählte Lücke für das Fahrzeug nicht mehr erreichbar ist. Die Spurwechselassistenzfunktion kann dann in Abhängigkeit von der alternativen Lücke betrieben werden. So können die Sicherheit und die Verfügbarkeit der Spurwechselassistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, eine alternative Lücke aus der Lücken-Menge auszuwählen, die in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs hinter der ursprünglich ausgewählten Lücke liegt. Alternativ oder ergänzend kann die alternative Lücke derart ausgewählt werden, dass die alternative Lücke einen möglichst geringen Abstand zu der ausgewählten Lücke aufweist. So können der Komfort und die Sicherheit der Spurwechselassistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, für eine bestimmte bzw. für eine betrachtete verfügbare Lücke (ggf. für jede Lücke) aus der Lücken-Menge zu überprüfen, ob die betrachtete verfügbare Lücke ein oder mehrere Auswahlkriterien erfüllt. Beispielhafte Auswahlkriterien zum Überprüfen einer betrachteten verfügbaren Lücke sind:
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf die erforderliche Minimalgröße der betrachteten verfügbaren Lücke; dieses Auswahlkriterium weist als Auswahlparameter die Größe der Lücke auf, und weist als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert für diesen Auswahlparameter die erforderliche Minimalgröße auf; und/oder
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf die maximal zulässige Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu einem die betrachtete verfügbare Lücke begrenzenden (vorderen und/oder hinteren) Lückenobjekt; dieses Auswahlkriterium weist als Auswahlparameter die Relativgeschwindigkeit und als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert die maximal zulässige Relativgeschwindigkeit auf; und/oder
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf den minimal und/oder maximal zulässigen bzw. erforderlichen Abstand des Fahrzeugs zu einem die betrachtete verfügbare Lücke begrenzenden (vorderen und/oder hinteren) Lückenobjekt; insbesondere kann für eine frontseitige Lücke ein Auswahlkriterium in Bezug auf einen minimal erforderlichen Abstand des Fahrzeugs zu dem vorderen und/oder hinteren Lückenobjekt der frontseitigen Lücke berücksichtigt werden (um zu bewirken, dass eine Lücke in vorausschauender Weise ausgewählt wird); andererseits kann für eine heckseitige Lücke ein Auswahlkriterium in Bezug auf einen maximal zulässigen Abstand des Fahrzeugs zu dem vorderen und/oder hinteren Lückenobjekt der heckseitigen Lücke berücksichtigt werden (um zu bewirken, dass sich das Fahrzeug für den Spurwechsel nicht zu weit zurückfallen lässt); diese ein oder mehreren Auswahlkriterien weisen als Auswahlparameter den Abstand des Fahrzeugs zu dem vorderen und/oder hinteren Lückenobjekt und als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert den minimal erforderlichen und/oder den maximal zulässigen Abstand auf; und/oder
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf die maximal zulässige Zeitdauer, um das Fahrzeug (ggf. automatisiert) bis auf Höhe der betrachteten verfügbaren Lücke längszuführen; dieses Auswahlkriterium weist als Auswahlparameter die Zeitdauer und als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert die maximal zulässige Zeitdauer auf; und/oder
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf die minimal zulässige Time-To-Collision (TTC) Zeitdauer des Fahrzeugs mit einem die betrachtete verfügbare Lücke begrenzenden (vorderen und/oder hinteren) Lückenobjekt, insbesondere ausgehend von der aktuellen Position und/oder ausgehend von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs; dieses Auswahlkriterium weist als Auswahlparameter die TTC-Zeitdauer und als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert die minimal zulässige TTC-Zeitdauer auf; und/oder
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf die maximal zulässige Verzögerung und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs bei dem Spurwechsel in die betrachtete verfügbare Lücke; dieses Auswahlkriterium weist als Auswahlparameter die Verzögerung und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs und als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert die maximal zulässige Verzögerung und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs auf; und/oder
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf den minimal zulässigen Abstand des Fahrzeugs und/oder in Bezug auf die minimal zulässige Fahr-Zeitdauer des Fahrzeugs mit einem die betrachtete verfügbare Lücke begrenzenden (vorderen und/oder hinteren) Lückenobjekt, nachdem das Fahrzeug für den Spurwechsel auf Höhe der betrachteten verfügbaren Lücke längsgeführt wurde; der minimal zulässige Abstand und die minimal zulässige Fahr-Zeitdauer sind dabei typischerweise über die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ineinander umrechenbar bzw. proportional zueinander; der minimal zulässige Abstand kann dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem (vorderen und/oder hinteren) Lückenobjekt entsprechen, bei dem mit dem Spurwechsel in die betrachtete verfügbare Lücke begonnen wird; dieses Auswahlkriterium weist als Auswahlparameter die Fahr-Zeitdauer und/oder den Abstand und als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert die minimal zulässige Fahr-Zeitdauer und/oder den minimal zulässigen Abstand auf; und/oder
- • ein Auswahlkriterium in Bezug auf die maximal zulässige Überhol-Zeitdauer zum Überholen der betrachteten verfügbaren Lücke; dieses Auswahlkriterium weist als Auswahlparameter die Überhol-Zeitdauer und als ggf. veränderbaren Auswahl-Schwellenwert die maximal zulässige Überhol-Zeitdauer auf.
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Es können somit anhand von ein oder mehreren Auswahlparametern, insbesondere anhand von (ggf. veränderbaren bzw. einstellbaren) Auswahl-Schwellenwerten für ein oder mehrere Auswahlparameter, ein oder mehrere Auswahlkriterien für die Auswahl einer Lücke definiert und verwendet werden. So kann eine zuverlässige Auswahl einer geeigneten Lücke bewirkt werden.
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Ein Auswahlkriterium kann somit einen Auswahl-Schwellenwert für einen bestimmten bzw. ausgewählten Auswahlparameter festlegen, der überschritten oder unterschritten werden muss, damit das Auswahlkriterium erfüllt ist. Zur Überprüfung, ob eine Lücke das Auswahlkriterium erfüllt ist, kann somit überprüft werden, ob der tatsächliche Wert des Auswahlparameter für die Lücke größer oder kleiner als der Auswahl-Schwellenwert des Auswahlparameters ist.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, die betrachtete verfügbare Lücke bei der Auswahl der Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel (ggf. nur dann) zu berücksichtigen, wenn die betrachtete verfügbare Lücke die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllt. Insbesondere kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, die betrachtete verfügbare Lücke (ggf. nur dann) für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel auszuwählen, wenn die betrachtete verfügbare Lücke die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllt. Des Weiteren kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, eine verfügbare Lücke auszuwählen und/oder die Suche nach einer geeigneten Lücke abzubrechen, sobald eine verfügbare Lücke gefunden wird, die die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllt. So kann eine besonders zuverlässige und zeitnahe Auswahl einer geeigneten Lücke bewirkt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann z.B. eingerichtet sein, sequentiell (d.h. nach- und-nach) die unterschiedlichen verfügbaren Lücken aus der Lücken-Menge daraufhin zu überprüfen, ob die jeweilige verfügbare Lücke die ein oder mehreren (frontseitigen oder heckseitigen) Auswahlkriterien erfüllt (und somit als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist). Eine überprüfte Lücke kann für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel ausgewählt werden, sobald erkannt wird, dass die überprüfte Lücke die ein oder mehrere Auswahlkriterien erfüllt. Die weitere Suche nach einer geeigneten Lücke, insbesondere das Überprüfen von ein oder mehreren weiteren verfügbaren Lücken, kann daraufhin abgebrochen werden. Das Fahrzeugsystem kann somit eingerichtet sein, die verfügbare Lücke aus der Lücken-Menge für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel auszuwählen, für die als erste ermittelt wird, dass die verfügbare Lücke die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllt (und somit als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist). So kann in effizienter und zeitnaher Weise eine geeignete Lücke identifiziert werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, eine frontseitige Lücke durch die Reihenfolge bei der Suche nach einer Lücke, die für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist, gegenüber einer heckseitigen Lücke zu priorisieren. Insbesondere können zunächst die ein oder mehreren frontseitigen Lücken aus der Lücken-Menge überprüft und ggf. ausgewählt werden, bevor ein oder mehrere heckseitige Lücken oder eine auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke überprüft und ggf. ausgewählt wird. Dabei kann ggf. eine auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke gegenüber einer heckseitigen Lücke (in der Reihenfolge der Überprüfung und ggf. der Auswahl) priorisiert werden.
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Insbesondere kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, eine frontseitige Lücke bei der Auswahl dadurch gegenüber einer heckseitigen Lücke zu priorisieren, dass zunächst die ein oder mehreren frontseitigen Lücken aus der Lücken-Menge daraufhin überprüft werden, ob sie als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet sind. Des Weiteren kann eine frontseitige Lücke bei der Auswahl gegenüber einer heckseitigen Lücke dadurch priorisiert werden, dass die ein oder mehreren heckseitigen Lücken und/oder eine auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke erst dann daraufhin überprüft werden, ob sie als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet sind, wenn, insbesondere innerhalb der zeitlich begrenzten Front-Zeitdauer, keine frontseitige Lücke identifiziert (und ausgewählt) werden konnte, die als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist. So kann eine effiziente und zuverlässige Priorisierung einer frontseitigen Lücke bewirkt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, die betrachtete verfügbare Lücke anhand von ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien zu überprüfen, wenn die betrachtete verfügbare Lücke eine frontseitige Lücke ist. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, die betrachtete verfügbare Lücke anhand von ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien zu überprüfen, wenn die betrachtete verfügbare Lücke eine heckseitige Lücke oder eine auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke ist. Mit anderen Worten, die ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien können dann angewendet werden, wenn die betrachtete verfügbare Lücke eine heckseitige Lücke ist. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien angewendet werden, wenn die betrachtete verfügbare Lücke eine auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke ist.
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Dabei kann eine frontseitige Lücke eine Lücke sein, bei der das Heck des hinteren Lückenobjekts auf gleicher Höher mit der Front oder vor der Front des Fahrzeugs angeordnet ist (in Bezug auf die Fahrtrichtung). Eine heckseitige Lücke kann eine Lücke sein, bei der die Front des vorderen Lückenobjekts auf gleicher Höher mit dem Heck oder hinter dem Heck des Fahrzeugs angeordnet ist (in Bezug auf die Fahrtrichtung). Eine auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke kann eine Lücke sein, die weder eine frontseitige Lücke noch eine heckseitige Lücke ist. Insbesondere kann eine auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke eine Lücke sein, bei der das Heck des hinteren Lückenobj ekts hinter der Front des Fahrzeugs angeordnet ist (in Bezug auf die Fahrtrichtung) und bei der die Front des vorderen Lückenobjekts vor dem Heck des Fahrzeugs angeordnet ist (in Bezug auf die Fahrtrichtung).
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Dabei können die ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien und die ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien zumindest teilweise oder vollständig unterschiedlich sein. Insbesondere können die Auswahl-Schwellenwerte der ein oder mehreren Auswahlparameter der einzelnen Auswahlkriterien zumindest teilweise unterschiedlich sein, je nachdem, ob das bestimmte Auswahlkriterium als heckseitiges Auswahlkriterium oder als frontseitiges Auswahlkriterium ausgebildet ist. Es können somit für die Überprüfung einer frontseitigen Lücke und für die Überprüfung einer heckseitigen Lücke die gleichen ein oder mehreren Auswahlkriterien (mit den gleichen ein oder mehreren Auswahlparametern) verwendet werden, jedoch mit unterschiedlichen Auswahl-Schwellenwerten der ein oder mehreren Auswahlparameter. Mit anderen Worten, ein frontseitiges Auswahlkriterien und ein korrespondierendes heckseitiges Auswahlkriterien können jeweils den gleichen Auswahlparameter aber einen unterschiedlichen Auswahl-Schwellenwert aufweisen.
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Durch die Berücksichtigung von unterschiedlichen Auswahlkriterien, insbesondere von unterschiedlich parametrierten Auswahlkriterien, für frontseitige und für heckseitige Lücken kann der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs weiter erhöht werden.
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Die ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien können dabei restriktiver sein als die ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien. Insbesondere kann die Kombination der ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien restriktiver sein als die Kombination der ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien. Insbesondere können die die ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien (in Kombination) und die ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien (in Kombination) derart sein, dass wenn die betrachtete verfügbare Lücke die ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien erfüllt, die betrachtete verfügbare Lücke auch die ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien erfüllt, und/oder das wenn die betrachtete verfügbare Lücke die ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien erfüllt, die betrachtete verfügbare Lücke nicht unbedingt die ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien erfüllt.
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Durch die Verwendung von weniger restriktiven Auswahlkriterien beim Überprüfen einer heckseitigen Lücke können der Komfort und insbesondere die Verfügbarkeit der Spurwechselassistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet ist, in einem ersten Schritt (direkt nach Erkennen des Bedarfs für einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel), ein oder mehrere frontseitige Lücken aus der Lücken-Menge anhand von ein oder mehreren Auswahlkriterien zu überprüfen. Die ein oder mehreren frontseitigen Lücken können dabei für eine bestimmte Front-Zeitdauer überprüft werden. Dabei können die einzelnen frontseitigen Lücken innerhalb der Front-Zeitdauer ggf. mehrfach und/oder wiederholt überprüft werden. Während der Front-Zeitdauer erfolgt ggf. keine Überprüfung einer heckseitigen Lücke oder der Lücke auf Höhe des Fahrzeugs. Sobald eine frontseitige Lücke gefunden wird, die die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllt kann diese frontseitige Lücke für den Spurwechsel ausgewählt werden.
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Des Weiteren kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, (ggf. nur dann), wenn (innerhalb der Front-Zeitdauer) keine der ein oder mehreren frontseitigen Lücken aus der Lücken-Menge die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllt (und als Folge daraus ausgewählt wurde), in einem nachfolgenden Schritt, ein oder mehrere heckseitige Lücken oder die auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke anhand von ein oder mehreren Auswahlkriterien zu überprüfen.
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Es können somit zunächst (ausschließlich) die ein oder mehreren frontseitigen Lücken aus der Lücken-Menge daraufhin überprüft werden, ob sie die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllen. So kann eine zuverlässige Priorisierung einer frontseitigen Lücke bewirkt werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, die ein oder mehreren frontseitigen Lücken aus der Lücken-Menge anhand der ein oder mehreren (relativ restriktiven) frontseitigen Auswahlkriterien zu überprüfen. Des Weiteren kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, die ein oder mehreren heckseitigen Lücken oder die auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke anhand der ein oder mehreren (weniger restriktiven) heckseitigen Auswahlkriterien zu überprüfen. So kann eine besonders zuverlässige Auswahl einer geeigneten Lücke ermöglicht werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, zumindest eine frontseitige Lücke aus der Lücken-Menge anhand der ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien zu überprüfen, bevor die ein oder mehreren heckseitigen Lücken oder die auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke anhand der ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien überprüft werden (z.B. nach Ablauf der Front-Zeitdauer). Es kann somit eine nochmalige Überprüfung von zumindest einer frontseitigen Lücke anhand der (weniger restriktiven) ein oder mehreren heckseitigen Auswahlkriterien erfolgen, bevor eine heckseitige Lücke oder die auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke berücksichtigt wird. So kann eine besonders zuverlässige Priorisierung der ein oder mehreren frontseitigen Lücken bewirkt werden.
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Wie bereits weiter oben dargelegt, kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, den Wert eines Dringlichkeitsmaßes für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel zu ermitteln. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dabei die Dringlichkeit dafür anzeigen, dass das Fahrzeug den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel durchführt, um entlang der geplanten Fahrroute zu fahren. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann an einer Sequenz von Zeitpunkten aktualisiert werden (um die typischerweise mit der Zeit steigende Dringlichkeit des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels zu ermitteln).
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Die ein oder mehreren Auswahlkriterien, insbesondere die Auswahl-Schwellenwerte der ein oder mehreren Auswahlparameter der ein oder mehreren Auswahlkriterien, können in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes festgelegt und/oder (mit der Zeit) angepasst werden. Dabei können die ein oder mehreren Auswahlkriterien derart festgelegt und/oder angepasst werden, dass die Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine verfügbare Lücke aus der Lücken-Menge die ein oder mehreren Auswahlkriterien erfüllt, mit steigendem Wert des Dringlichkeitsmaßes bzw. mit steigender Dinglichkeit des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels ansteigt. Mit anderen Worten, die ein oder mehreren Auswahlkriterien können derart festgelegt und/oder angepasst werden, dass die ein oder mehreren Auswahlkriterien mit steigender Dringlichkeit weniger restriktiv werden. Durch die Berücksichtigung des Wertes des Dringlichkeitsmaßes bei der Auswahl einer geeigneten Lücke können der Komfort, die Sicherheit und die Zuverlässigkeit der Spurwechselassistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, verfügbare Lücken aus der Lücken-Menge derart sequentiell daraufhin zu überprüfen, ob die jeweilige verfügbare Lücke als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist, dass eine erste verfügbare Lücke vor einer zweiten verfügbaren Lücke aus der Lücken-Menge überprüft wird, wenn die erste verfügbare Lücke näher an dem Fahrzeug angeordnet ist als die zweite verfügbare Lücke. Es können insbesondere nach-und-nach Lücken aus der Lücken-Menge überprüft werden, die einen zunehmend großen Abstand (nach Vorne oder nach Hinten) zu dem Fahrzeug aufweisen.
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Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, verfügbare Lücken aus der Lücken-Menge derart zyklisch und/oder wiederholt daraufhin zu überprüfen, ob die jeweilige verfügbare Lücke als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist, dass wenn eine am weitesten von dem Fahrzeug entfernte verfügbare Lücke aus der Lücken-Menge als nicht für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet erkannt wurde, erneut eine am nächsten an dem Fahrzeug angeordnete verfügbare Lücke aus der Lücken-Menge überprüft wird. Es kann somit eine zyklische Überprüfung der verfügbaren (frontseitigen bzw. heckseitigen) Lücken erfolgen, jeweils ausgehend von der nächstliegenden bis zu der am Weitesten entfernten Lücke. So können der Komfort und die Nachvollziehbarkeit der Spurwechselassistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Wie bereits weiter oben dargelegt, kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, zunächst (in dem ersten Schritt nach Erkennen des Bedarfs für einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel) für eine Front-Zeitdauer, insbesondere anhand der ein oder mehreren Auswahlkriterien, zu überprüfen, ob eine frontseitige Lücke aus der Lücken-Menge als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist. Die Suche nach einer geeigneten Lücke kann somit für eine (initiale) Front-Zeitdauer auf die ein oder mehreren frontseitigen Lücken aus der Lücken-Menge beschränkt sein.
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Ferner kann das Fahrzeugsystem eingerichtet sein, erst dann, wenn nach Ablauf der Front-Zeitdauer keine für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignete frontseitige Lücke gefunden wurde, zu überprüfen, ob eine heckseitige Lücke oder die auf Höhe des Fahrzeugs angeordnete Lücke aus der Lücken-Menge als Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet ist. So kann eine besonders zuverlässige Priorisierung der frontseitigen Lücken erfolgen.
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Das Fahrzeugsystem kann eingerichtet sein, die Front-Zeitdauer in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel festzulegen und/oder anzupassen, insbesondere derart, dass die Front-Zeitdauer mit steigendem Wert des Dringlichkeitsmaßes bzw. mit steigender Dringlichkeit reduziert wird. So können der Komfort und die Nachvollziehbarkeit der Spurwechselassistenzfunktion weiter erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Fahrzeugsysteme umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb einer Spurwechselassistenzfunktion eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Wertes eines Dringlichkeitsmaßes für einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel, derart, dass der Wert des Dringlichkeitsmaßes die Dringlichkeit dafür anzeigt, dass das Fahrzeug einen Spurwechsel durchführt, um entlang einer geplanten Fahrroute zu fahren. Außerdem umfasst das Verfahren das Betreiben der Spurwechselassistenzfunktion in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb einer Spurwechselassistenzfunktion eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, dass das Fahrzeug einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel durchführen sollte, um entlang einer geplanten Fahrroute zu fahren. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln einer Lücken-Menge von verfügbaren Lücken auf der Nachbar-Fahrspur, auf die im Rahmen des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels gewechselt werden soll. Das Verfahren umfasst weiter das Auswählen einer Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel aus der Lücken-Menge derart, dass eine in Bezug auf das Fahrzeug frontseitige Lücke bei der Auswahl eine höhere Priorität aufweist als eine in Bezug auf das Fahrzeug heckseitige Lücke. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Betreiben der Spurwechselassistenzfunktion für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel in Abhängigkeit von, insbesondere mit, der ausgewählten Lücke.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem Fahrzeugsystem zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeugs bei einem Fahrrouten-bedingten Spurwechsel;
- 1b eine beispielhafte Anzeige zur Unterstützung eines Fahrrouten-bedingten Spurwechsels;
- 2 beispielhafte Parameter eines Dringlichkeitsmaßes für die Dringlichkeit eines Spurwechsels;
- 3 eine beispielhafte Abfolge der Prüfung von verfügbaren Lücken für einen Spurwechsel;
- 4a ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben einer Spurwechselassistenzfunktion; und
- 4b ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Auswahl einer Lücke für einen Spurwechsel.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung des Komforts, der Zuverlässigkeit und/oder der Sicherheit eines Fahrrouten-bedingten Spurwechsels. In diesem Zusammenhang zeigt 1a beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 102, die eingerichtet sind, Sensordaten (welche in diesem Dokument auch als Umfelddaten bezeichnet werden) in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind ein Radarsensor, ein Lidarsensor, ein Ultraschallsensor, eine Bildkamera, etc.
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Eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 (die z.B. Teil eines Fahrzeugsystems des Fahrzeugs 100 ist) kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten zu ermitteln, auf welcher (Ego-) Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn sich das Fahrzeug 100 aktuell befindet. Des Weiteren kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten ein oder mehrere Verkehrsteilnehmer, insbesondere ein oder mehrere andere Fahrzeuge, im Umfeld des Fahrzeugs 100 zu detektieren. Ferner kann auf Basis der Umfelddaten eine geeignete Lücke zwischen anderen Fahrzeugen auf einer Nachbar-Fahrspur erkannt werden.
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Die Vorrichtung 101 kann ferner eingerichtet sein, den Fahrer des Fahrzeugs 100 über eine Benutzerschnittstelle 103 des Fahrzeugs 100 über eine mögliche Lücke für einen Spurwechsel zu informieren. Beispielsweise kann dem Fahrer auf einem Bildschirm der Benutzerschnittstelle 103 graphisch und/oder durch Symbole die aktuelle Verkehrssituation im Umfeld des Fahrzeugs 100 angezeigt werden. Des Weiteren kann dem Fahrer eine erkannte Lücke für einen Spurwechsel dargestellt werden.
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Der Fahrer des Fahrzeugs 100 hat dann die Möglichkeit, den Spurwechsel in die angezeigte Lücke manuell durchzuführen. Alternativ kann der Fahrer des Fahrzeugs 100 über die Benutzerschnittstelle 103, z.B. durch Betätigung des Hebels des Blinkers, einen automatischen Spurwechsel in die erkannte Lücke initiieren. Die Vorrichtung 101 kann zu diesem Zweck ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren 104 des Fahrzeugs 100 ansteuern (z.B. eine Lenkvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung und/oder eine Bremsvorrichtung), um in automatisierter Weise den Spurwechsel durchzuführen.
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Das Fahrzeug 100 kann einen Positionssensor 105 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten (in diesem Dokument auch als Positionsdaten bezeichnet) in Bezug auf die Position des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Ein beispielhafter Positionssensor 105 ist ein GPS-Empfänger. Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, auf Basis der Positionsdaten ein Navigationssystem zur Routenführung des Fahrzeugs 100 bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung 101 auf digitale Karteninformation in Bezug auf das von dem Fahrzeug 100 befahrene Straßennetz zugreifen. Die digitale Karteninformation kann auf einer Speichereinheit 106 des Fahrzeugs 100 gespeichert sein.
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Es kann dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglicht werden, über die Benutzerschnittstelle 103 ein Navigationsziel einzugeben. Die Vorrichtung 101 kann daraufhin auf Basis der digitalen Karteninformation eine Fahrroute ausgehend von der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 bis zu dem Navigationsziel planen und ggf. nachverfolgen. Des Weiteren können über die Benutzerschnittstelle 103 Fahranweisungen an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, um den Fahrer zu veranlassen, entlang der geplanten Fahrroute zu fahren. Beispielsweise kann dem Fahrer über die Benutzerschnittstelle 103 angezeigt werden, dass die aktuell befahrene Fahrbahn an einer vorausliegenden Ausfahrt, Abzweigung und/oder Kreuzung verlassen werden sollte bzw. muss, um der geplanten Fahrroute zu folgen.
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Im Rahmen der Routenführung kann von der Vorrichtung 101 erkannt werden, dass von dem Fahrzeug 100 ein oder mehrere Spurwechsel durchgeführt werden sollten, um es dem Fahrer des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, das Fahrzeug 100 entlang der geplanten Fahrroute zu führen. Ein Spurwechsel, der aufgrund einer geplanten Fahrroute durchgeführt werden sollte oder muss, wird in diesem Dokument auch als ein Fahrrouten-bedingter Spurwechsel bezeichnet.
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Die Vorrichtung 101 kann ferner eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten eine geeignete Lücke für den erkannten Fahrrouten-bedingten Spurwechsel zu ermitteln. Des Weiteren kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, den Fahrer des Fahrzeugs 100 über die Benutzerschnittstelle 103 über den durchzuführenden Fahrrouten-bedingten Spurwechsel zu informieren. Außerdem kann über die Benutzerschnittstelle 103 Information über die erkannte Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel ausgegeben werden.
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1b zeigt eine beispielhafte Anzeige auf einem Bildschirm 120 der Benutzerschnittstelle 103. Auf dem Bildschirm 120 kann durch Symbole die aktuelle Verkehrssituation im Umfeld des Fahrzeugs 100 dargestellt werden. Die Anzeige kann z.B. Fahrspur-Symbole 111, 112 für ein oder mehrere Fahrspuren der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Fahrbahn aufweisen. Insbesondere kann ein Fahrspur-Symbol 111 für die von dem (Ego-) Fahrzeug 100 befahrene Ego-Fahrspur angezeigt werden. Des Weiteren kann ein Fahrspur-Symbol 112 für die Nachbar-Fahrspur angezeigt werden, auf die das Ego-Fahrzeug 100 wechseln sollte.
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Ferner können auf der Anzeige ein Ego-Symbol 110 für das Ego-Fahrzeug 100 und ein oder mehreren Verkehrsteilnehmer-Symbole 116 für ein oder mehrere andere Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Ego-Fahrzeugs 100 dargestellt werden. Des Weiteren kann Navigationsinformation 122 in Bezug auf die geplante Fahrroute anzeigt werden. Beispielsweise kann als Navigationsinformation 122 angezeigt werden, dass das Ego-Fahrzeug 100 an einem vorausliegenden Knotenpunkt die aktuelle Fahrbahn verlassen und/oder abbiegen sollte. Die Navigationsinformation 122 kann den Grund für einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel anzeigen.
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Die Vorrichtung 101 kann außerdem eingerichtet sein, zu bewirken, dass Information in Bezug auf den durchzuführenden Fahrrouten-bedingten Spurwechsel auf dem Bildschirm 120 dargestellt wird. Insbesondere kann die für den Spurwechsel erkannte und/oder ausgewählte Lücke durch ein geeignetes Lücken-Symbol 121 auf der Anzeige hervorgehoben werden. Ferner kann durch ein Spurwechsel-Symbol 123 angezeigt werden, dass das Ego-Fahrzeug 100 von der Ego-Fahrspur in die erkannte Lücke auf der Nachbar-Fahrspur wechseln sollte. Der Spurwechsel kann dann manuell durch den Fahrer oder automatisiert in Reaktion auf eine Eingabe des Fahrers oder direkt automatisiert (ohne Eingabe des Fahrers) durchgeführt werden.
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Die Vorrichtung 101 kann ggf. eingerichtet sein, mehrere Fahrrouten-bedingte Spurwechsel hintereinander zu unterstützen und/oder automatisiert durchzuführen, um von der aktuellen Ego-Fahrspur auf eine Ziel-Fahrspur für die geplante Fahrroute zu kommen. Zu diesem Zweck können die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen für jeden der einzelnen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel durchgeführt werden.
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Für eine möglichst komfortable, zuverlässige und sichere Routenführung sollte der Fahrer nicht zu spät auf einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel hingewiesen werden, um eine hektische Durchführung des Spurwechsels zu vermeiden. Andererseits sollte auch eine zu frühe Ausgabe des Hinweises auf den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel vermieden werden, um einen zu frühen Spurwechsel auf eine ggf. langsamere Nachbar-Fahrspur und eine damit verbundene Verzögerung der Fahrt zu vermeiden.
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Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, den Wert eines Dringlichkeitsmaßes für die Dringlichkeit eines Fahrrouten-bedingten Spurwechsels zu ermitteln. Des Weiteren kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, die Spurwechselassistenzfunktion in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes zu betreiben. Insbesondere kann der Zeitpunkt für die Ausgabe eines Hinweises in Bezug auf den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes eine geeignete Lücke auf der Nachbar-Fahrspur für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel ermittelt werden. Durch die Berücksichtigung eines Dringlichkeitsmaßes kann eine besonders komfortable, zuverlässige und sichere Routenführung ermöglicht werden.
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Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann auf Basis der umliegenden Verkehrssituation ermittelt werden, die durch die Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 angezeigt wird. Basierend darauf kann dann der Zeitpunkt bestimmt werden, ab dem dem Fahrer ein Spurwechsel angeboten wird. Zur Ermittlung des Wertes des Dringlichkeitsmaßes können ein oder mehrere Kennwerte bzw. Kenngrößen ermittelt und berücksichtigt werden. Beispielhafte Kennwerte bzw. Kenngrößen sind: die Verkehrsdichte, der Verkehrsfluss und/oder die umliegende Relativgeschwindigkeit. Die einzelnen Kennwerte können gewichtet und normiert ausgewertet werden.
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Die Grundlage zur Ermittlung der einzelnen Kennwerte bilden die auf Basis der Umfelddaten erkannten Objekte, insbesondere Verkehrsteilnehmer, im Umfeld des Fahrzeugs 100. Anhand der ein oder mehreren Kennwerte kann dann ein Verkehrsfaktor (in diesem Dokument auch als Verkehrsindikator bezeichnet) bestimmt werden, mit dem z.B. der Auslösezeitpunkt für die Spurwechselassistenz berechnet werden kann.
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Der Kennwert bzw. die Kenngröße „Verkehrsdichte“ kann die Anzahl von Fahrzeugen pro Streckenabschnitt anzeigen. Der Kennwert bzw. die Kenngröße „Verkehrsstrom“ kann die Anzahl von Fahrzeugen pro Zeitabschnitt anzeigen. Dieser Kennwerte kann z.B. aus dem Produkt der Verkehrsdichte und der Verkehrs-Fahrgeschwindigkeit ermittelt werden. Der Kennwert „Relativgeschwindigkeit“ kann ermittelt werden als die Differenz der Durchschnittsgeschwindigkeit auf der Ziel-Fahrspur und der Eigengeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 100.
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Bei der Berechnung des Verkehrsfaktors bzw. des Dringlichkeitsmaßes kann zwischen einem Spurwechsel-Manöver nach rechts (auf eine rechts von der Ego-Fahrspur liegende Nachbar-Fahrspur) und einem Manöver nach links (auf eine links von der Ego-Fahrspur liegende Nachbar-Fahrspur) unterschieden werden. Daher kann für die einzelnen Kennwerte jeweils zwischen diesen beiden Richtungen unterschieden werden.
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Um den Einfluss des umfließenden Verkehrs auf die Spurwechseldringlichkeit abzubilden, können für einen anstehenden Spurwechsel jeweils alle (detektierten) Fahrzeuge vor dem Ego-Fahrzeug 100 und/oder alle (detektierten) Fahrzeuge auf der Nachbar-Fahrspur (in der jeweils betrachteten Spurwechselrichtung) berücksichtigt werden. Die vor dem Ego-Fahrzeug 100 fahrenden Fahrzeuge haben typischerweise einen signifikanten Einfluss auf die Spurwechselmöglichkeit. Die vor dem Ego-Fahrzeug 100 fahrenden Fahrzeuge können daher im linken und/oder im rechten Verkehrsfaktor (für eine linke bzw. für eine rechte Nachbar-Fahrspur) abgebildet werden. Beispielsweise erhöht sich bei relativ dichtem Verkehr vor dem Ego-Fahrzeug 100 und der damit einhergehenden Dynamik typischerweise die Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine ausgewählte Lücke auf der Nachbar-Fahrspur z.B. durch ein verzögerndes Vorder-Fahrzeug nicht mehr erreichbar ist. Um für eine derartige Eventualität vorbereitet zu sein, sollte bei relativ dichtem Verkehr relativ frühzeitig auf einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel hingewiesen werden, um den Spurwechsel auch dann noch komfortabel, zuverlässig und sicher durchführen zu können, wenn sich während des Spurwechsel-Manövers herausstellt, dass die ursprünglich auswählte Lücke für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel nicht mehr erreichbar ist.
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Wie bereits oben dargelegt, kann als Verkehrsdichte die Anzahl von Fahrzeugen pro Streckenabschnitt, insbesondere pro Längeneinheit, ermittelt werden. Beispielsweise kann ein Streckenabschnitt mit einer bestimmten Länge, etwa 50m oder 100m, betrachtet werden. Des Weiteren kann die Anzahl von Fahrzeugen, ermittelt werden, die auf Basis der Umfelddaten in diesem Streckenabschnitt detektiert wurden. Die Verkehrsdichte kann angegeben werden, als Anzahl von Fahrzeugen pro Längeneinheit (z.B. pro Meter bzw. pro Kilometer).
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Es können die Verkehrsdichte de auf der Ego-Fahrspur des Ego-Fahrzeugs 100 (wobei der Index e die Ego-Fahrspur repräsentiert), die Verkehrsdichte dl auf der linken Nachbar-Fahrspur (wobei der Index l die linke Nachbar-Fahrspur repräsentiert) und/oder die Verkehrsdichte dr auf der rechten Nachbar-Fahrspur (wobei der Index r die rechte Nachbar-Fahrspur repräsentiert) ermittelt werden.
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Der Verkehrsstrom kann als das Produkt aus der Verkehrsdichte auf einer Fahrspur und der Durchschnittsgeschwindigkeit v̅ aller Fahrzeuge auf dieser Fahrspur ermittelt werden. Für die Berechnung dieses Kennwertes kann die Summe des Verkehrsstroms der Ego-Fahrspur und jeweils einer anliegenden Nachbar-Fahrspur herangezogen werden. Für die rechte Seite kann der Verkehrsstrom s
r ermittelt werden als:
und/oder für die linke Seite kann der Verkehrsstrom s
l ermittelt werden, als:
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Die Relativgeschwindigkeit Δν kann aus der Differenz von der Durchschnittsgeschwindigkeit ν̅
r bzw. ν̅
l auf der anliegenden Nachbar-Fahrspur und der Eigengeschwindigkeit ν
e, des Ego-Fahrzeugs
100 berechnet. Für die rechte Seite ergibt sich dann die Relativgeschwindigkeit Δν
r, als
und/oder für die linke Seite ergibt sich die Relativgeschwindigkeit Δν
l als
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Die einzelnen Kennwerte können über der Zeit gefiltert werden, z.B. mit einem PT1-Filter. Des Weiteren können die einzelnen Kennwerte normiert werden, z.B. derart, dass jeder einzelne Kennwert eine Zahl zwischen einem Minimalwert (etwa Null) und einem Maximalwert (etwa Eins) annehmen kann. Für die Normierung können für die einzelnen Kennwerte jeweils eine Ober- und Untergrenze festgelegt werden, die z.B. experimentell bestimmt werden können. Mit anderen Worten, die Normierung eines Kennwertes bzw. einer Kenngröße kann auf Basis einer experimentell ermittelten Obergrenze bzw. Untergrenze (z.B. für die Verkehrsdichte und/oder für die Fahrgeschwindigkeit) erfolgen.
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Auf Basis der ein oder mehreren Kennwerte kann ein Verkehrsfaktor bzw. der Verkehrsindikator f ermittelt werden. Insbesondere kann der Verkehrsfaktor f auf Basis der Summe der gewichteten normierten Kennwerte bestimmt und ggf. normiert werden, so dass sich ein Wert zwischen einem Minimalwert (etwa Null) und einem Maximalwert (etwa Eins) ergibt. Dabei kann der Verkehrsfaktor derart definiert sein, dass der Minimalwert (z.B. ein Wert von Null) einen sehr niedrigen Verkehrswert und der Maximalwert (z.B. ein Wert von Eins) einen sehr hohen Verkehrswert anzeigt. Es kann ein Verkehrsfaktor f
r für den linksseitigen Verkehr
und/oder ein Verkehrsfaktor f
l für den rechtsseitigen Verkehr
ermittelt werden.
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Neben ein oder mehreren Verkehrsfaktoren, die die aktuelle Verkehrssituation im Umfeld des Ego-Fahrzeugs 100 beschreiben und/oder die beschreiben, wie schwierig und/oder wie langwierig es für das Ego-Fahrzeug 100 sein wird, um die Fahrspur zu wechseln, kann Abstandsinformation in Bezug auf die verfügbare Manöver-Distanz zur Durchführung des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels ermittelt und bei der Ermittlung des Wertes des Dringlichkeitsmaßes berücksichtigt werden. Ferner kann die Eigengeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden. Die Abstandsinformation kann z.B. die Distanz von der aktuellen Position des Ego-Fahrzeugs 100 bis zu der Ausfahrtspur einer Ausfahrt oder bis zu dem Beginn der Abfahrtspur eines Autobahnkreuzes anzeigen. Die Manöver-Distanz kann abhängig von den ein oder mehreren Verkehrsfaktoren zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert interpoliert werden, um den Wert des Spurwechsel-Dringlichkeitsmaßes zu ermitteln.
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Aus der Kombination des Verkehrsfaktors f und dem Abstand bis zu der Ausfahrt kann somit eine normierte Spurwechseldringlichkeit bzw. ein Dringlichkeitsmaß d
s berechnet werden. Mit Hilfe dieser normierten Spurwechseldringlichkeit können ein oder mehrere funktionsrelevante Parameter der Spurwechselassistenzfunktion situationsadaptiv angepasst werden. Das Dringlichkeitsmaß d
s kann z.B. berechnet werden als
wobei ŝ
a der normierte Abstand bis zu der Ausfahrt bzw. bis zu einem bestimmten Fahrrouten-Punkt ist. Dabei kann der normierte Abstand derart definiert sein, dass ŝ
a = 0, wenn der Abstand größer als ein bestimmter Abstands-Schwellenwert ist. Ab dem Abstands-Schwellwert kann der normierte Abstand dann bis ŝ
a = 1 ansteigen (z.B. linear), wenn der Fahrrouten-Punkt erreicht wird. Der Einflussfaktor k
5 kann derart variabel ausgebildet sein, dass k
5 abhängig von der Entfernung bis zu der Ausfahrt abnimmt, um sicherzustellen, dass der Wert des Dringlichkeitsmaßes d
s bei Erreichen der Ausfahrt gegen 1 geht. So kann bewirkt werden, dass der Einfluss des Verkehrsfaktors abnimmt, umso mehr sich das Fahrzeug
100 der Ausfahrt bzw. dem Ziel nähert.
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2 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation, bei der das Ego-Fahrzeug 100 auf einer Ego-Fahrspur 201 einer mehrspurigen Fahrbahn 200 fährt, und mehrere Nachbar-Fahrspuren 202 überqueren muss, um die Ziel-Fahrspur 203 zu erreichen. Dabei müssen bei den Spurwechseln die anderen Verkehrsteilnehmer 206 berücksichtigt werden. Auf Basis der Umfelddaten und insbesondere auf Basis der Anzahl bzw. der Dichte der anderen Verkehrsteilnehmer 206 und/oder auf Basis der (durchschnittlichen) Fahrgeschwindigkeit der anderen Verkehrsteilnehmer 206 kann ein Verkehrsfaktor bzw. Verkehrsindikator ermittelt werden. Ferner kann eine Abstandsinformation in Bezug auf die verfügbare Manöver-Distanz 211, 212, 213 ermittelt werden (z.B. auf Basis der Positionsdaten und auf Basis der digitalen Karteninformation). Die Abstandsinformation kann z.B. anzeigen bzw. umfassen
- • die Distanz 211 ausgehend von der Position 215 des Ego-Fahrzeug 100 bis zu dem Beginn 216 der Ziel-Fahrspur 203 (insbesondere bis zu dem Beginn der Abfahrt-Fahrspur); und/oder
- • die Länge 212 der Abfahrt-Fahrspur 203; und/oder
- • die Länge 213 des Korridors für einen Wechsel auf die Abfahrt-Fahrspur 203.
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Basierend auf dieser Information kann für die aktuelle Position 215 des Ego-Fahrzeugs 100 (unter Berücksichtigung der Anzahl von durchzuführenden Spurwechseln) der Wert des Dringlichkeitsmaßes ermittelt werden. Basierend darauf kann dann z.B. der Zeitpunkt ermittelt werden, an dem der Fahrer des Fahrzeugs 100 auf einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel hingewiesen wird. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dann für jeden durchzuführenden Spurwechsel angepasst bzw. neu ermittelt werden.
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Die Spurwechselassistenzfunktion kann in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert des Dringlichkeitsmaßes betrieben werden. Beispielsweise kann nach einem frühen, erfolgreichen ersten Spurwechsel bei anschließend niedriger Spurwechseldringlichkeit der Folge-Spurwechsel zeitlich weiter hinausgezögert werden. Alternativ oder ergänzend können z.B. Verzögerungsgrenzen zur Verzögerung des Ego-Fahrzeugs 100 entsprechend der Spurwechseldringlichkeit angepasst werden, sodass die Fahrzeugreaktion dem jeweiligen aktuellen Umfeld, insbesondere der jeweils vorliegenden Verkehrssituation, angepasst, und damit für den Fahrer nachvollziehbar durchgeführt wird. Die Beschleunigung und/oder die Verzögerung des Fahrzeugs 100 bei der Durchführung eines Fahrrouten-bedingen Spurwechsels kann somit in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes eingestellt und/oder angepasst werden. So kann der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs 100 erhöht werden.
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Wie bereits weiter oben dargelegt, können ein oder mehrere Funktionsparameter einer Spurwechselassistenzfunktion des Ego-Fahrzeugs 100 in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Spurwechsel-Dringlichkeitsmaßes angepasst werden. Insbesondere kann die Lücke auf der Nachbar-Fahrspur, die dem Fahrer des Fahrzeugs 100 vorgeschlagen wird, in Abhängigkeit von dem Wert des Dringlichkeitsmaßes ermittelt und/oder ausgewählt werden.
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Die Vorrichtung 101 des Ego-Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, innerhalb der Fahrerassistenzfunktion zur automatischen lateralen und/oder longitudinalen Spurwechselvorbereitung und/oder -durchführung ein oder mehrere für den Fahrer möglichst nachvollziehbare Lücken auszuwählen. 3 zeigt eine Fahrsituation, bei der sich das Ego-Fahrzeug 100 auf der Ego-Fahrspur 201 befindet und einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel auf die Nachbar-Fahrspur 202 durchführen sollte oder möchte. Auf der Nachbar-Fahrspur 202 befinden sich andere Verkehrsteilnehmer 206, insbesondere andere Fahrzeug, die bei dem Spurwechsel zu berücksichtigen sind.
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Zwischen den einzelnen Verkehrsteilnehmern 206 (die auch als Lückenobjekte bezeichnet werden) sind dabei jeweils Lücken 311, 312, 321, 322, 323 angeordnet, wobei die Lücken in eine Liste von frontseitigen Lücken 311, 312 und in eine List von heckseitigen Lücken 321, 322, 323 unterteilt werden können. Der Spurwechsel in eine frontseitige Lücke 311, 312 erfordert es typischerweise, dass das Ego-Fahrzeug 100 zumindest einen anderen Verkehrsteilnehmer 206 überholt, bevor das Ego-Fahrzeug 100 in die frontseitige Lücke 311, 312 auf die Nachbar-Fahrspur 202 fahren kann. Der Spurwechsel in eine heckseitige Lücke 321, 322, 323 erfordert es typischerweise, dass sich das Ego-Fahrzeug 100 gegenüber dem Verkehr auf der Nachbar-Fahrspur 202 zurückfallen lässt (z.B. durch Verzögern des Ego-Fahrzeugs 100), bevor das Ego-Fahrzeug 100 in die heckseitige Lücke 321, 322, 323 auf die Nachbar-Fahrspur 202 fahren kann. Typischerweise wird ein Spurwechsel in eine frontseitige Lücke 311, 312 von dem Fahrer eines Fahrzeugs 100 als komfortabler empfunden.
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Als eine Lücke 311, 312, 321, 322, 323 kann ein durch Fahrzeuge 206 auf der Nachbar-Fahrspur 202 festgelegter Bereich definiert sein, in den ein automatisierter oder manueller Spurwechsel durchgeführt werden kann. Als ein vorderes Lückenobjekt kann ein Fahrzeug 206 bezeichnet werden, das den befahrbaren Bereich (d.h. eine Lücke 311, 312, 321, 322, 323) auf der Nachbar-Fahrspur 202 nach vorne (in Bezug auf die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs 100) begrenzt. In entsprechender Weise kann als hinteres Lückenobjekt ein Fahrzeug 206 bezeichnet werden, das den befahrbaren Bereich (d.h. eine Lücke 311, 312, 321, 322, 323) auf der Nachbar-Fahrspur 202 nach hinten (in Bezug auf die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs 100) begrenzt.
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Als vordere oder frontseitige Lücke 311, 312 kann ein befahrbarer Bereich der Nachbar-Fahrspur 202 bezeichnet werden, der mindestens durch ein hinteres Lückenobjekt 206 begrenzt ist. Dabei befindet sich das hintere Lückenobjekt 206 mit seinem Heck auf Höhe der Front des Ego-Fahrzeugs 100 oder weiter davor. Eine derartige Lücke 311, 312 kann mit einem vorderen oder ohne einem vorderen Lückenobjekt 206 als mögliche Lücke für einen Spurwechsel ausgewählt werden.
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Als Ego-Lücke 321 kann der befahrbare Bereich der Nachbar-Fahrspur 202 bezeichnet werden, der mindestens durch ein vorderes Lückenobjekt 206 begrenzt ist. Das vordere Lückenobjekt 206 befindet sich dabei mit seinem Heck mindestens auf Höhe der Front des Ego-Fahrzeugs 100 oder weiter davor. Die Ego-Lücke 321 kann mit einem hinteren oder ohne einem hinteren Lückenobjekt 206 (d.h. kein Fahrzeug vorhanden) ausgewählt werden.
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Als hintere oder heckseitige Lücke 322, 323 kann ein befahrbarer Bereich der Nachbar-Fahrspur 202 bezeichnet werden, der mindestens durch ein vorderes Lückenobjekt 206 begrenzt ist. Das vordere Lückenobjekt 206 befindet sich dabei mit seinem Heck hinter der Front des Ego-Fahrzeugs 100. Die Lücke 322, 323 kann mit einem hinteren oder ohne einem hinteren Lückenobjekt 206 (d.h. kein Fahrzeug vorhanden) ausgewählt werden.
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Wenn von der Vorrichtung 101 erkannt wird, dass ein Fahrrouten-bedingter Spurwechsel notwendig ist, um dem Navigationsziel zu folgen, so kann dieser Spurwechsel durch die Auswahl einer geeigneten Fahrzeuglücke 311, 312, 321, 322, 323 auf der Nachbar-Fahrspur 202 proaktiv vorbereitet werden. An einem geeigneten Zeitpunkt (z.B. bei Vorliegen einer ausreichend niedrigen Relativgeschwindigkeit und/oder bei Vorliegen eines bestimmten Sollabstands) kann der Fahrer des Ego-Fahrzeugs 100 darauf hingewiesen werden, dass ein Spurwechsel in eine bestimmte Lücke 311, 312, 321, 322, 323 auf der Nachbar-Fahrspur 202 durchgeführt werden kann.
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Im Vorfeld zu der Ausgabe eines Hinweises zu einer geeigneten Lücke 311, 312, 3321, 322, 323 für einen Spurwechsel kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, eine geeignete Lücke 311 aus der Liste von verfügbaren Lücken 311, 312, 3321, 322, 323 auszuwählen. Zu diesem Zweck können ein oder mehrere Auswahlkriterien verwendet werden, wobei die ein oder mehreren Auswahlkriterien in Abhängigkeit von dem umliegenden Verkehrsgeschehen, insbesondere in Abhängigkeit von dem Verkehrsfaktor und/oder in Abhängigkeit von dem Wert des Spurwechsel-Dringlichkeitsmaßes, angepasst bzw. variiert werden können. Dabei kann von der Vorrichtung 101 eine Lücke 311, 312, 3321, 322, 323 ausgewählt werden, die einem fahrertypischen Handeln möglichst nahe kommt. Als fahrertypisch kann dafür eine der Verkehrsumgebung entsprechende, vorausschauende, nach vorne gerichtete und auf Komfort bedachte Fahrweise hinsichtlich der Einschätzung einer passenden Spurwechselmöglichkeit auf der Nachbar-Fahrspur 202 angenommen werden.
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Die Nachvollziehbarkeit der automatischen Lückenauswahl kann mittels ein oder mehrerer Entscheidungsmerkmale aktiv gestaltet werden. Insbesondere kann eine situationsadaptive Variation und/oder Verstärkung der ein oder mehreren relevanten Auswahlkriterien für eine geeignete Lücke 311, 312, 3321, 322, 323 durchgeführt werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Priorisierung der verfügbaren Lücken 311, 312, 3321, 322, 323 durchgeführt werden. Ggf. kann ein Abbruch einer bzw. eine Abkehr von einer bereits ausgewählten aber nicht mehr zu erreichenden Lücken 311, 312, 3321, 322, 323 bewirkt werden.
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Die Vorrichtung 101 kann ausgebildet sein, das Ziel zu verfolgen, nach Möglichkeit stets eine weiter vorne liegende und somit für den Fahrer ersichtliche und komfortabel (z.B. mit einer möglichst niedrigen mittleren Verzögerung) zu erreichende Lücke 311, 312 zu bevorzugen bzw. zu priorisieren. So kann bewirkt werden, dass die Fahrerassistenzfunktion auf den Fahrer des Fahrzeugs 100 als vorausschauend und souverän wirkt. Um dieses Verhalten zu erreichen, kann die um das Ego-Fahrzeug 100 vorliegende Verkehrssituation in Zusammenhang mit der aktuellen Spurwechseldringlichkeit, d.h. in Zusammenhang mit dem aktuellen Wert des Dringlichkeitsmaßes, bei der Lückenauswahl berücksichtigt werden.
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Wie bereits weiter oben dargelegt, kann auf Basis der Entfernung 215 bis zu der vorausliegenden Ziel-Fahrspur 203, auf Basis der Anzahl der nötigen Spurwechsel um die Ziel-Fahrspur 203 zu erreichen und/oder auf Basis der Verkehrssituation in Spurwechselrichtung (z.B. unter Berücksichtigung der Historie und der aktuellen Umgebung) der aktuelle Wert des Spurwechsel-Dringlichkeitsmaßes berechnet werden.
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Anhand des ermittelten, aktuellen Wertes des Spurwechsel-Dringlichkeitsmaßes können ein oder mehrere Auswahlkriterien der Lückenauswahl dynamisch angepasst werden. Insbesondere können die Auswahl-Schwellenwerte von Auswahlparametern von ein oder mehreren Auswahlkriterien an den aktuellen Wert des Dringlichkeitsmaßes angepasst werden.
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Dabei soll erreicht werden, dass bei relativ wenig Verkehr kein starker Bremseingriff erfolgt, da dies von dem Fahrer als unangemessen empfunden würde. Andererseits kann bei relativ starkem Verkehr und einem ggf. geringen Abstand 215 zu der Ziel-Fahrspur 203 bzw. zu der Ausfahrt ein relativ starkes und zielgerichtetes Verzögern des Ego-Fahrzeugs 100 von dem Fahrer ggf. als passend und notwendig wahrgenommen werden.
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Beispielhafte Auswahlkriterien bzw. Auswahlparameter für eine Lücke 311, 312, 321, 322, 323, die in Abhängigkeit von dem Wert des Spurwechsel-Dringlichkeitsmaßes variiert bzw. angepasst werden können sind;
- • die minimal zulässige Lückengröße 341 der Lücke 311, 312, 321, 322, 323;
- • die maximal zulässige Relativgeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs 100 zu dem vorderen Lückenobjekt 206 der Lücke 311, 312, 321, 322, 323;
- • die maximal zulässige mittlere Verzögerung auf das vordere Lückenobjekt 206 der Lücke 311, 312, 321, 322, 323, die für den Spurwechsel erforderlich wäre;
- • die minimal zulässige Ziel-Zeitlücke und/oder der minimal zulässige Ziel-Sollabstand zu dem vorderen Lückenobjekt 206 der Lücke 311, 312, 321, 322, 323 (insbesondere nachdem das Fahrzeug 100 in Vorbereitung zu dem Spurwechsel bis auf Höhe der Lücke 311, 312, 321, 322, 323 gefahren wurde);
- • die minimal zulässige Time-to-Collision (TTC) zu dem vorderen Lückenobjekt 206 der Lücke 311, 312, 321, 322, 323;
- • der minimal zulässige Abstand zu dem vorderen Lückenobjekt 206 der Lücke 311, 312, 321, 322, 323 am Zeitpunkt der Überprüfung (insbesondere um zu bewirken, dass vorausschauend eine Lücke 311, 312, 321, 322, 323 ausgewählt wird);
- • die maximal zulässige Einregeldauer der Lücke 311, 312, 321, 322, 323; und/oder
- • die maximal zulässige Zeit zum Überholen einer Lücke 311, 312, 321, 322, 323.
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Beispielhaft kann das Auswahlkriterium „minimal zulässiger Abstand bis zum vorderen Lückenobjekt 206 der Lücke 311, 312, 321, 322, 323 am Zeitpunkt der Überprüfung“ betrachtet werden. Der Zeitpunkt der Überprüfung kann der Startzeitpunkt sein, ab dem eine passende Lücke auf der Nachbar-Fahrspur 202 gesucht wird.
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Bei einem relativ niedrigen Wert des Spurwechsel-Dringlichkeitsmaßes (z.B. bei einem relativ großen Abstand 211 bis zur Ausfahrt) kann das Auswahlkriterium derart definiert sein, dass das in 3 direkt von dem Ego-Fahrzeug 100 fahrende Fahrzeuge 206 als zu nah vor dem Ego-Fahrzeug 100 liegendes vorderes Lückenobjekt 206 verworfen wird. In einer solchen Situation wäre der Fahrer des Fahrzeugs 100 ansonsten überrascht, dass direkt die erste passende Lücke 321 ausgewählt wird (obwohl keine Dringlichkeit für einen Spurwechsel besteht).
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Andererseits kann das Auswahlkriterium bei einer erhöhten Spurwechseldringlichkeit (z.B. bei einem relativ kleinen Abstand 211 zur Ausfahrt) derart angepasst werden, dass das in 3 direkt von dem Ego-Fahrzeug 100 fahrende Fahrzeuge 206 als ausreichend weit vor dem Ego-Fahrzeug 100 fahrendes vorderes Lückenobjekt 206 akzeptiert wird, und somit die Lücke 321 ausgewählt wird. Diese Entscheidung ist dann für den Fahrer des Fahrzeugs 100 aufgrund der erhöhten Dringlichkeit nachvollziehbar.
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Durch die Anpassung der ein oder mehreren Auswahlkriterien in Abhängigkeit von dem Dringlichkeitsmaß kann somit die Lückenauswahl in einer Weise an die jeweils vorliegende Verkehrssituation und/oder Fahrsituation angepasst werden, die für den Fahrer des Fahrzeugs 100 nachvollziehbar ist. So können der Komfort, die Zuverlässigkeit und die Sicherheit der Spurwechselassistenzfunktion erhöht werden.
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Wenn auf Basis der ein oder mehreren Auswahlkriterien mehrere Lücken 311, 312, 321, 322, 323 als erreichbar bzw. als möglich erkannt werden, so kann eine Priorisierung der unterschiedlichen, möglichen Lücken durchgeführt werden. Dabei kann die Priorisierung derart erfolgen, dass eine vorausliegende bzw. frontseitige Lücke 311, 312 gegenüber einer heckseitigen Lücke 322, 323 und ggf. gegenüber der Ego-Lücke 321 bevorzugt wird. Durch eine derartige Priorisierungsregel kann ein natürliches und komfortables Einordnen in die Nachbar-Fahrspur 202 ermöglicht werden.
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3 veranschaulicht eine mögliche Reihenfolge, mit der nach einer geeigneten Lücke 311, 312, 321, 322, 323 gesucht werden kann. Dabei können zunächst ein oder mehrere frontseitige Lücken 311, 312 überprüft werden. Beispielsweise können nach-und-nach (in den Schritten 331, 332) die nächstliegende frontseitige Lücke 311 (Schritt 331), die darauffolgende frontseitige Lücke 321 (Schritt 332), etc. überprüft werden. Dabei kann die Suche nach einer geeigneten frontseitigen Lücke 321, 322 auf einen Front-Suchzeitraum bzw. auf eine Front-Suchdauer beschränkt sein. Die Front-Suchdauer kann dabei von dem Wert des Dringlichkeitsmaßes abhängen (wobei die Front-Suchdauer typischerweise mit steigendem Wert des Dringlichkeitsmaßes sinkt). Eine relativ niedrige Spurwechseldringlichkeit kann somit zu einer relativ langen Front-Suchdauer und eine relativ hohe Spurwechseldringlichkeit kann zu einer relativ kurzen Front-Suchdauer führen.
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Wenn nach Ablauf der Front-Suchdauer keine passende vorausliegende bzw. frontseitige Lücke 311, 321 gefunden werden konnte, können auch die übrigen Lücken 321, 322, 322 auf Eignung geprüft werden (Schritte 334, 335, 336). Davor kann ggf. überprüft werden, ob zumindest eine der frontseitigen Lücken 311 mit ein oder mehreren angepassten (heckseitigen) Auswahlkriterien ausgewählt werden kann (Schritt 333).
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Beim Überprüfen einer frontseitigen Lücke 311, 312 können in den Schritten 331, 332 zunächst ein oder mehrere frontseitige Auswahlkriterien verwendet werden. Diese ein oder mehreren frontseitigen Auswahlkriterien können im Vergleich zu ein oder mehreren entsprechenden heckseitigen Auswahlkriterien relativ restriktiv sein. Innerhalb der Front-Suchdauer können (ggf. wiederholt) sequentiell und zyklisch (zunächst die 1. vordere Lücke 311, dann die 2. vordere Lücke 312, dann die n. vordere Lücke) die ein oder mehreren frontseitigen Lücken 311, 312 anhand der frontseitigen Auswahlkriterien (bzw. Komfortgrenzen) überprüft werden.
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Wenn innerhalb der Front-Suchdauer keine geeignete frontseitige Lücke 311, 312 ermittelt werden kann, die die frontseitigen Auswahlkriterien erfüllt, so kann zumindest die 1. vordere Lücke 311 mit den hinteren Komfortgrenzen bzw. mit den heckseitigen Auswahlkriterien überprüft werden (Schritt 333). Wenn auch diese Überprüfung keine geeignete Lücke liefert, so können nach-und-nach die Ego-Lücke 321, die 1. hintere Lücke 322, die 2. hintere Lücke 323, die n. hintere Lücke, etc. überprüft werden (jeweils mit den heckseitigen Auswahlkriterien).
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Es können also zunächst alle vorausliegenden Lücken 311, 312 entsprechend der aktuell gültigen Auswahlkriterien (vordere Komfortgrenzen) geprüft werden. Sind die vorderen Lücken 1 bis n nicht passend, können die Lücken im Rückwärtspfad beginnend mit der 1. vorderen Lücke bis zur n. hinteren Lücke nochmals mit gesonderten hinteren Auswahlkriterien (hintere Komfortgrenzen) geprüft werden. Die hinteren bzw. heckseitigen Auswalkriterien können dabei im Vergleich zu den vorderen bzw. frontseitigen Auswahlkriterien weniger restriktiv sein. Die Berücksichtigung von ein oder mehreren heckseitigen Lücken 322, 323 erfolgt dabei jedoch bevorzugt erst nach Ablauf der Front-Suchdauer und/oder bei Erreichen eines relativ hohen Wertes des Dringlichkeitsmaßes.
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Im Rahmen des Beispiels für das Auswahlkriterium „minimal zulässiger Abstand zum vorderen Lückenobjekt 206 zum Zeitpunkt der Überprüfung“ kann sich die Anpassung des Auswahlkriterium z.B. wie folgt auswirken: Während der Betrachtung der vorderen Komfortgrenzen kann z.B. Wert darauf gelegt werden, dass das vordere Lückenobjekt 206 zum Auswahlzeitpunkt einen relativ großen Mindestabstand nach vorne aufweist. Das gleiche Auswahlkriterium im Kontext der hinteren Komfortgrenzen bedeutet dann, dass das vordere Lückenobjekt 206 einen bestimmten Maximalabstand nach hinten nicht übersteigen darf. Das Abstandskriterium kann dabei innerhalb der hinteren Komfortgrenzen zusätzlich mit einem niedriger parametrierten Schwellwert bezüglich der Relativgeschwindigkeit kombiniert werden.
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Im Kontext von zurückliegenden Lücken 322, 323 kann davon ausgegangen werden, dass vom Fahrer typischerweise nur ein relativ niedrigerer Geschwindigkeitsabbau akzeptiert wird und/oder relativ weit hinter dem Ego-Fahrzeug 100 liegende Lücken 323 als störend und unpassend empfunden werden. Je höher die Spurwechseldringlichkeit ist, desto eher wird jedoch verstanden, dass die einzig passende Lücke 323 auch relativ weit zurück liegt. Somit kann anhand dieses Auswahlkriteriums der tolerierte Maximalabstand dynamisch vergrößert werden.
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Die ein oder mehreren Auswahlkriterien können somit kontextbasiert und situationsadaptiv derart kombiniert werden, dass unterschiedliche Parametermengen (d.h. unterschiedliche Mengen von Auswahlparametern bzw. unterschiedliche Menge von Auswahl-Schwellenwerten für ein oder mehrere Auswahlparameter), z.B. vordere und hintere Komfortgrenzen, bereitgestellt und verwendet werden können, die je nach Fahrsituation zu einer für den Fahrer nachvollziehbaren Auswahl einer Lücke auf der Nachbar-Fahrspur 202 führen.
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Durch die sich kontinuierlich und dynamisch ändernden Umgebungsbedingungen aufgrund des Verkehrsgeschehens kann es vorkommen, dass eine ausgewählte Lücke 311 zwar ausgewählt wurde, im Lauf der Anfahrdauer für den Spurwechsel jedoch nicht mehr schnell genug oder gar nicht mehr erreichbar ist. Beispielsweise kann in dem in 3 dargestellten Beispiel die 1. vordere Lücke 311 ausgewählt worden sein und ggf. in die automatisierte Längsregelung des Ego-Fahrzeugs 100 übernommen worden sein. Ein vor dem Ego-Fahrzeug 100 fahrendes Vorder-Fahrzeug auf der Ego-Fahrspur 201 (nicht dargestellt) kann während die ausgewählte Lücke 311 angefahren wird ggf. seine Geschwindigkeit so weit verringert haben, dass die ausgewählte Lücke 311 nicht mehr oder nicht mehr schnell genug erreicht werden kann.
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Anhand der errechneten prädizierten Anfahrdauer zu der Lücke 311 und der verbleibenden Restzeit um den Spurwechsel durchzuführen, kann die Vorrichtung 101 die Entscheidung treffen, ob eine alternative Lücke ausgewählt werden muss oder nicht.
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Zu diesem Zweck können (ggf. im Hintergrund) alle vorhandenen Lücken 321, 322, 323, die hinter der nicht mehr zu erreichenden Lücke 311 angeordnet sind, anhand der o.g. Auswahlkriterien bewertet werden. Ist eine dieser Lücken 321, 322, 323 passend, kann die Regelung des Fahrzeugs 100 auf die nicht mehr erreichbare Lücke eingestellt und für die neu ermittelte Lücke übernommen werden.
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Dabei kann wiederum die vorderste der verfügbaren Alternativlücken priorisiert verwendet. Um ein häufiges Wechseln der Lücken zu vermeiden, kann der Mechanismus derart eingestellt werden, dass die Lückenauswahl nur von weiter vorne liegenden Lücken auf weiter hinten liegende Lücken wechseln kann. So kann erreicht werden, dass die Assistenzfunktion von einem Fahrer als entschlossen wahrgenommen wird. Insbesondere kann so bewirkt werden, dass bei einer begonnenen aber nicht erfolgreich beendeten Spurwechselvorbereitung immer die nächstliegende und damit nachvollziehbarsten Alternativlücke ausgewählt wird.
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Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können auch mehrfach hintereinander für ein Spurwechsel-Manöver über mehrere Fahrspuren 202 hinweg durchgeführt werden.
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4a zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 400 zum Betrieb einer Spurwechselassistenzfunktion eines Fahrzeugs 100. Die Spurwechselassistenzfunktion kann ausgebildet sein, den Fahrer des Fahrzeugs 100 im Rahmen einer Routenführung des Fahrzeugs 100 bei ein oder mehreren Fahrrouten-bedingten Spurwechseln zu unterstützen, die dazu erforderlich sind, einer bestimmten geplanten Fahrroute zu folgen.
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Das Verfahren 400 umfasst das Ermitteln 401 des Wertes eines Dringlichkeitsmaßes für einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel. Der Wert des Dringlichkeitsmaßes kann dabei derart ermittelt werden, dass der Wert des Dringlichkeitsmaßes die Dringlichkeit dafür anzeigt, dass das Fahrzeug 100 einen Spurwechsel durchführt, um entlang der geplanten Fahrroute zu fahren.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren 400 das Betreiben 402 der Spurwechselassistenzfunktion in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes. Dabei kann insbesondere die Auswahl einer geeigneten Lücke 311 für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Dringlichkeitsmaßes erfolgen.
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4b zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 410 zum Betrieb einer Spurwechselassistenzfunktion eines Fahrzeugs 100. Die Merkmale des Verfahrens 410 können in beliebiger Weise mit den Merkmalen des Verfahrens 400 kombiniert werden (und/oder umgekehrt).
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Das Verfahren 410 umfasst das Bestimmen 411, dass das Fahrzeug 100 einen Fahrrouten-bedingten Spurwechsel durchführen sollte, um entlang einer geplanten Fahrroute zu fahren. Dies kann z.B. auf Basis der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 und auf Basis einer in einem Navigationssystem des Fahrzeugs 100 geplanten Fahrroute ermittelt werden. Der Fahrrouten-bedingte Spurwechsel kann darauf ausgelegt sein, das Fahrzeug 100 in Richtung zu einer bestimmten Ziel-Fahrspur 203 für die geplante Fahrroute hinzuführen.
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Das Verfahren 410 umfasst ferner das Ermitteln 412 einer Lücken-Liste bzw. Lücken-Menge von verfügbaren Lücken 311, 312, 321, 322, 323 auf einer Nachbar-Fahrspur 202, auf die im Rahmen des Fahrrouten-bedingten Spurwechsels gewechselt werden soll. Die Lücken-Menge kann auf Basis von Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Eine verfügbare Lücke 311, 312, 321, 322, 323 ist dabei typischerweise zwischen zwei Lückenobjekten 206 bzw. vor oder hinter einem Lückenobjekt 206 auf der Nachbar-Fahrspur 202 angeordnet.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren 410 das Auswählen 413 einer Lücke 311 für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel aus der Lücken-Menge derart, dass eine in Bezug auf das Fahrzeug 100 frontseitige Lücke 311, 312 bei der Auswahl eine höhere Priorität aufweist als eine in Bezug auf das Fahrzeug 100 heckseitige Lücke 322, 323. Die erhöhte Priorität kann insbesondere dadurch bewirkt werden, dass die ein oder mehreren frontseitigen Lücken 311, 312 zeitlich vor den ein oder mehreren heckseitigen Lücken 322, 323 aus der Lücken-Menge daraufhin überprüft werden, ob sie jeweils als Lücke 311 für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel geeignet sind. Sobald eine Lücke 311 identifiziert wird, die geeignet ist, so kann diese Lücke 311 für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel ausgewählt werden.
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Das Verfahren 410 umfasst außerdem das Betreiben 414 der Spurwechselassistenzfunktion für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel in Abhängigkeit von der ausgewählten Lücke 311. Beispielsweise kann die auswählte Lücke 311 über eine Benutzerschnittstelle 103 des Fahrzeugs 100 ausgegeben, insbesondere angezeigt, werden. Alternativ oder ergänzend kann eine zumindest teilweise automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100 für den Fahrrouten-bedingten Spurwechsel zu der und/oder in die ausgewählte Lücke 311 bewirkt werden.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann eine komfortable, sichere und zuverlässige Spurwechselassistenzfunktion bereitgestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.