DE-102021200636-B4 - Verfahren zum Erzeugen einer Fahrspurwechselempfehlung, Spurwechselassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug mit einem Spurwechselassistenzsystem

Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer Fahrspurwechselempfehlung (24) für ein Kraftfahrzeug (10) von einer Ausgangsfahrspur (12) in eine Zielfahrspur (14) einer Straße (18), wobei sich das Kraftfahrzeug (10) mit einer Eigengeschwindigkeit (v E ) entlang der Ausgangsfahrspur (12) der Straße (18) bewegt, wobei - eine jeweils aktuelle Eigenposition des Kraftfahrzeugs (10) entlang der Ausgangsfahrspur (12) in einer digitalen Umgebungskarte bestimmt wird, wobei in der digitalen Umgebungskarte für die jeweils aktuelle Eigenposition entlang der Ausgangsfahrspur (12) eine durchschnittliche bekannte Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (v A ) hinterlegt ist, wobei - ein Spurwechselassistent (34) die Eigengeschwindigkeit (v E ) des Kraftfahrzeugs (10) mit der Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (v A ) vergleicht und die Fahrspurwechselempfehlung (24) von der Ausgangsfahrspur (12) in die Zielfahrspur (14) erzeugt, sobald eine Abweichung zwischen der Eigengeschwindigkeit (v E ) und der Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (v A ) einen vorbestimmten Grenzwert erreicht, und wobei - die Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (vA) durch einen Vergleich mit zumindest einer weiteren durchschnittlichen bekannten Fahrgeschwindigkeit einer zu der Ausgangsfahrspur (12) und/oder der Zielfahrspur (14) benachbart angeordneten weiteren Fahrspur plausibilisiert wird.

Inventors

• Daniel Münning
• Lukas Ackert

Assignees

• VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20210125

Claims (10)

1. Verfahren zum Erzeugen einer Fahrspurwechselempfehlung (24) für ein Kraftfahrzeug (10) von einer Ausgangsfahrspur (12) in eine Zielfahrspur (14) einer Straße (18), wobei sich das Kraftfahrzeug (10) mit einer Eigengeschwindigkeit (v E ) entlang der Ausgangsfahrspur (12) der Straße (18) bewegt, wobei - eine jeweils aktuelle Eigenposition des Kraftfahrzeugs (10) entlang der Ausgangsfahrspur (12) in einer digitalen Umgebungskarte bestimmt wird, wobei in der digitalen Umgebungskarte für die jeweils aktuelle Eigenposition entlang der Ausgangsfahrspur (12) eine durchschnittliche bekannte Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (v A ) hinterlegt ist, wobei - ein Spurwechselassistent (34) die Eigengeschwindigkeit (v E ) des Kraftfahrzeugs (10) mit der Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (v A ) vergleicht und die Fahrspurwechselempfehlung (24) von der Ausgangsfahrspur (12) in die Zielfahrspur (14) erzeugt, sobald eine Abweichung zwischen der Eigengeschwindigkeit (v E ) und der Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (v A ) einen vorbestimmten Grenzwert erreicht, und wobei - die Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (vA) durch einen Vergleich mit zumindest einer weiteren durchschnittlichen bekannten Fahrgeschwindigkeit einer zu der Ausgangsfahrspur (12) und/oder der Zielfahrspur (14) benachbart angeordneten weiteren Fahrspur plausibilisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Spurwechselassistent (34) die Fahrspurwechselempfehlung (24) erzeugt, sobald die Eigengeschwindigkeit (vE) näher an einer durchschnittlichen bekannten Zielfahrspurgeschwindigkeit (vZ) liegt als an der Ausgangsfahrspurgeschwindigkeit (vA).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spurwechselassistent (34) die Fahrspurwechselempfehlung (24) erzeugt, wenn erkannt wird, dass die Zielfahrspur (14) zumindest innerhalb eines Zielbereichs (26) frei ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spurwechselassistent (34) die Fahrspurwechselempfehlung (24) erzeugt, wenn die Zielfahrspur (14) zumindest einer vorbestimmten Fahrspurkategorie zugeordnet ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spurwechselassistent (34) die Fahrspurwechselempfehlung (24) erzeugt, wenn zumindest ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und zumindest einem weiteren Kraftfahrzeug (16) in der Ausgangsfahrspur (12) kleiner als ein vorbestimmter Mindestabstand ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spurwechselassistent (34) die Fahrspurwechselempfehlung (24) erzeugt, wenn erkannt wird, dass sich ein weiteres Kraftfahrzeug (16) dem Kraftfahrzeug (10) von hinten mit einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit annähert.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spurwechselassistent (34) die Fahrspurwechselempfehlung (24) erzeugt, wenn erkannt wird, dass das Kraftfahrzeug (10) zumindest einmal durch ein weiteres Kraftfahrzeug (16) auf der Zielfahrspur (14) überholt wird, insbesondere innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls.
8. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 7 in Rückbezug auf Patentanspruch 2 , wobei die Zielfahrspurgeschwindigkeit (vZ) durch einen Vergleich mit zumindest einer weiteren durchschnittlichen bekannten Fahrgeschwindigkeit einer zu der Ausgangsfahrspur (12) und/oder der Zielfahrspur (14) benachbart angeordneten weiteren Fahrspur plausibilisiert wird.
9. Spurwechselassistenzsystem (20), das dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
10. Kraftfahrzeug (10) mit einem Spurwechselassistenzsystem (20) nach Anspruch 9 .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug, genauer zum Betreiben eines Spurwechselassistenzsystems, wobei eine Fahrspurwechselempfehlung für das Kraftfahrzeug erzeugt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein solches Spurwechselassistenzsystem, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Spurwechselassistenzsystem. Fahrerassistenzsysteme zum Unterstützen eines Fahrzeuglenkers beim Ausführen eines gewünschten oder geplanten oder erforderlichen Fahrmanövers sind hinlänglich bekannt. Hierzu zählen auch bekannte Systeme zum Unterstützen eines Fahrspurwechsels. Der Schwerpunkt der bekannten Spurwechselassistenzsysteme liegt in der Beobachtung eines ein Eigenfahrzeug oder Ego-Fahrzeug aktuell umgebenden Verkehrs. Die Beobachtung kann dabei durch Sensoren des Ego-Fahrzeugs erfolgen, oder auch durch eine Kommunikation zwischen dem Ego-Fahrzeug und den es umgebenden Verkehrsteilnehmern. Für den Fall, dass es sich bei den umgebenden Verkehrsteilnehmern um andere Kraftfahrzeuge (Fremdfahrzeuge) handelt, stützen sich die bekannten Spurwechselassistenzsysteme auf eine Car-2-Car-Kommunkation zwischen dem Ego-Fahrzeug und den anderen Verkehrsteilnehmern. So beschreibt die US 2018/0061236 A1 eine Car-2-Car-Kommunikation, um einen Fahrspurwechsel abzusichern. Die Kommunikation findet hier zwischen den beteiligten Verkehrsteilnehmern im direkten zeitlichen Vorfeld eines Fahrspurwechsels statt und soll dessen Sicherheit erhöhen. Die US 2020/0189598 A1 und die US 2015/0194055 A1 befassen sich mit einer Beobachtung eines fließenden Verkehrs, um eine Spurwechseloperation oder ein Spurwechselmanöver zu empfehlen. Hier werden insbesondere sich auftuende und/oder sich bewegende Lücken in einem aktuell das Ego-Fahrzeug umgebenden Verkehrsgeschehen beobachtet. Den beschriebenen Spurwechselassistenzsystemen ist gemein, dass sie auf jeweils aktuelle Beobachtungen des Verkehrsgeschehens und/oder auf eine Live-Kommunikation mit den ein jeweiliges Ego-Fahrzeug umgebenden Kraftfahrzeugen angewiesen sind. Hieraus ergeben sich mehrere Nachteile. Zum einen erfordert eine permanente Beobachtung des umgebenden Verkehrsgeschehens und/oder eine mehr oder weniger konstant durchgeführte Live-Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern eine erhöhte Verarbeitungskapazität für die hierdurch anfallenden Daten innerhalb des Ego-Fahrzeugs. Mit anderen Worten muss eine nicht unbeträchtliche Rechenkapazität zur Verarbeitung der Beobachtungsergebnisse und/oder zur Verarbeitung der Kommunikationsströme im Ego-Fahrzeug vorgehalten werden. Zum anderen ermöglichen die bekannten Vorgehensweisen erst dann eine Abschätzung der Erfolgsaussichten eines Verkehrsmanövers, sobald sich das Ego-Fahrzeug schon in einer Verkehrssituation befindet, in der ein Verkehrsmanöver Auswirkungen auf andere Verkehrsteilnehmer haben wird. Ohne eine Präsenz anderer Verkehrsteilnehmer, die beobachtet werden können und/oder mit denen kommuniziert werden kann, ist den bekannten Systemen nämlich gar nicht die Möglichkeit gegeben, beispielsweise eine Sicherheit eines Spurwechselmanövers einzuschätzen. Weiterhin offenbart die DE 10 2017 216 202 A1 ein Verfahren zur Prädiktion einer optimalen Fahrspur auf einer mehrspurigen Straße durch ein trainiertes Machine Learning Modell. Bei dem Verfahren werden eine aktuelle Verkehrssituation und eine spurgenaue Position des Fahrzeugs in Echtzeit als Eingangsdaten über fahrzeuginterne und fahrzeugexterne Erfassungseinrichtungen erfasst. Das Machine Learning Modell verarbeitet die Daten derart, dass für vorgegebene Streckenabschnitte für jede Spur der mehrspurigen Straße eine Zeit für das Zurücklegen jedes Streckenabschnitts bestimmt wird. Abhängig von vorgegebenen Bedingungen für jeden Streckenabschnitt wird die optimale prädizierte Spur ausgegeben. Darüber hinaus ist aus der DE 10 2018 202 736 A1 ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug bekannt. Dieses Assistenzsystem ist dazu eingerichtet, auf Basis von Umfelddaten des Fahrzeugs zu bestimmen, dass ein Spurwechsel des Fahrzeugs von einer aktuell befahrenen ersten Fahrspur auf eine benachbarte zweite Fahrspur sinnvoll und möglich ist. In Reaktion darauf kann das Assistenzsystem einen Hinweis an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgeben, dass ein Spurwechsel auf die zweite Fahrspur sinnvoll und möglich ist. Die US 2013/0282264 A1 offenbart ein Verfahren, bei welchem Fahrzeugmessdaten verwendet werden, um ein historisches Geschwindigkeitsprofil für jeweilige Fahrspuren eines mehrspurigen Straßenabschnitts zu ermitteln, wobei die mehreren Fahrspuren eine gleiche Fahrtrichtung aufweisen. Weiterhin offenbart die DE 10 2017 005 166 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges auf einer Überholspur eines zumindest die Überholspur und eine Normalspur umfassenden Straßenabschnittes, wobei die Überholspur und die Normalspur in Fahrtrichtung des Fahrzeuges verlaufen. Dabei wird ein rückwärtiger Verkehrsraum des Fahrzeuges auf herannahende weitere Fahrzeuge überwacht, wobe