DE102022124017A1

DE102022124017A1 - Intelligente Anwendung einer Verkehrsregel

Info

Publication number: DE102022124017A1
Application number: DE102022124017.7A
Authority: DE
Inventors: Fabian Nuber; Rolf Bensemann
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2024-03-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug (10), umfassend die Schritte Erfassen einer entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs (10) vorausliegenden Verkehrsregel mit einer Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs (10), Ermitteln einer Zielposition zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel basierend auf der Startposition mit einem Streckenoffset entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs (10), und Ermitteln von Fahrparametern zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Fahrunterstützungssystem (12) zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug (10). Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug (10) mit einem obigen Fahrunterstützungssystem (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug, umfassend die Schritte Erfassen einer entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs vorausliegenden Verkehrsregel mit einer Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Sensor zur Anbringung an dem Fahrzeug, der ausgeführt ist Sensorsignale bereitzustellen, auf deren Basis eine entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs vorausliegende Verkehrsregel mit einer Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel erfasst wird.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem obigen Fahrunterstützungssystem.
Das Erfassen von gültigen Verkehrsregeln ist in aktuellen Fahrzeugen bereits in verschiedenen Ausgestaltungen implementiert, um beispielsweise einem Fahrzeugführer die jeweils gültige Geschwindigkeit oder auch andere Verkehrsregeln anzuzeigen.
Darüber hinaus sind auch bereits Systeme zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung bekannt, die eine jeweils maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit ermitteln und als Fahrparameter anwenden.
Solche Systeme zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung sind auch unter dem englischen Begriff intelligent speed adaption (ISA) bekannt. Sie werden beispielsweise verwendet, um automatisch die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu begrenzen abhängig von aktuellen Verkehrsregeln. Die maximal zulässige Geschwindigkeit kann dabei durch aktuelle Geschwindigkeitsbeschränkungen wie auch durch allgemeine Verkehrsregeln am Ort des Fahrzeugs vorgegeben sein. Die Geschwindigkeitsbeschränkungen können somit explizit durch aktuell gültige Verkehrsschilder vorgegeben sein wie auch durch allgemein gültige Verkehrsregeln wie beispielsweise maximal zulässige Geschwindigkeiten für das Fahren innerhalb geschlossener Ortschaften, auf Landstraßen oder Autobahnen. Zusätzlich sind auch Verkehrsregeln unter Bedingungen anzuwenden, wie beispielsweise wetterabhängige oder zeitabhängige Verkehrsregeln. So können die maximal zulässigen Geschwindigkeiten wetterabhängig sein, wenn beispielsweise unterschiedliche Höchstgeschwindigkeiten für das Fahren auf Autobahnen für trockenes Wetter und bei Regen existieren. Entsprechendes sind zeitabhängige maximal zulässige Geschwindigkeiten bekannt.
Im Rahmen der intelligenten Geschwindigkeitsanpassung wird eine jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit so angepasst, dass bei einer Änderung der maximal zulässigen Geschwindigkeit, z.B. basierend auf einer Geschwindigkeitsbeschränkung durch ein Verkehrsschild, die geänderte maximal zulässige Geschwindigkeit in Bezug auf Geschwindigkeit und Ort erreicht wird. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug nicht schneller als die jeweils maximal erlaubte Geschwindigkeit fahren soll. Die intelligente Geschwindigkeitsanpassung schließt typischerweise ein, dass das Fahrzeug auch nicht langsamer als die maximal erlaubte Geschwindigkeit fährt. Das Fahrzeug fährt also immer so schnell wie erlaubt. Dadurch kann insgesamt ein guter Verkehrsfluss erreicht werden, der für alle Verkehrsteilnehmer besonders vorteilhaft ist.
Zusammenfassend regeln Systeme zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so, dass einerseits die maximal erlaubte Geschwindigkeit so exakt wie möglich beibehalten wird, und andererseits die maximal erlaubte Geschwindigkeit über den gültigen Bereich, in dem die Geschwindigkeitsbegrenzung gilt, eingehalten wird.
Fortgeschrittene Systeme zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung ermöglichen es, der Zielgeschwindigkeit, d.h. der aktuell zulässigen Geschwindigkeit, einen Offset hinzuzufügen, um den menschlichen Fahrer zu veranlassen, das System möglichst häufig zu aktivieren und auch aktiviert zu lassen, indem das Verhalten des Systems an die Präferenzen des Fahrers angepasst ist. Dies entspricht einem menschlichen Verhalten beim Fahren. Insbesondere beim Fahren auf der Autobahn sind die Fahrer große Freiheiten gewohnt und können sich bei einer sehr direkten intelligenten Geschwindigkeitsanpassung unzufrieden fühlen und das System deaktivieren. Trotzdem entsprechen solche Systeme nur teilweise dem menschlichen Verhalten, was deren Akzeptanz begrenzt.
Die intelligente Geschwindigkeitsanpassung arbeitet typischerweise im Rahmen einer Überwachung von Drittfahrzeugen, um beispielsweise erforderliche Sicherheitsabstände zu vorausfahrenden Fahrzeugen einzuhalten.
Die Ausführungen in Bezug auf die maximal zulässige Geschwindigkeit gelten entsprechend für die allgemeine Anwendung von Verkehrsregeln. Als ein Beispiel seien hier Überholverbote oder auch Gebote für eine minimal erforderliche Geschwindigkeit genannt.
Insbesondere im Zusammenhang mit autonomen Fahrfunktionen ist es dabei wichtig, alle Verkehrsregeln zu erfassen, um das Fahren daran ausrichten zu können.
Dokument DE 10 2009 004 102 A1 betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit den Schritten: Erfassen einer Information bezüglich einer Verkehrs- und/oder Fahrsituation bei einer Weiterfahrt des Fahrzeugs, Festlegen einer Vorgabegröße bezüglich einer maximalen Energiezufuhr an einen Antrieb des Fahrzeugs für die Weiter-fahrt unter Berücksichtigung der erfassten Information, Erfassen einer von einem Fahrer des Fahrzeugs vorgegebenen Soll-Beschleunigung, Festlegen einer Ist-Beschleunigung unter Berücksichtigung der festgelegten Vorgabegröße und der vorgegebenen Soll-Beschleunigung, und Beschleunigen des Fahrzeugs mit der Ist-Beschleunigung.
US 2020 047755 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Fahrmanöver, das einen Spurwechsel und/oder ein Überholmanöver umfasst, zumindest teilautomatisiert ausgeführt wird. Bei der Ausführung des Fahrmanövers wird die Dynamik der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit mindestens eines weiteren Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines vorausfahrenden und/oder eines sich von hinten nähernden Kraftfahrzeugs, eingestellt.
US 2020 369272 A1 betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs auf einem Fahrweg. Eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs stellt die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer durch zwei Extremstellungen begrenzten Bedienstellung einer durch einen Fahrer bedienbaren Pedalvorrichtung des Kraftfahrzeugs ein, wobei die Steuervorrichtung die Bedienstellung der Pedalvorrichtung erfasst und in Abhängigkeit von der erfassten Bedienstellung zumindest in einem vorbestimmten Fahrmodus eine zur jeweiligen Bedienstellung korrespondierende Soll-Fahrgeschwindigkeit ermittelt und die Steuervorrichtung die Fahrgeschwindigkeit korrespondierend zu der jeweiligen Soll-Fahrgeschwindigkeit mittels einer Regelung einstellt, solange die jeweilige Bedienstellung erfasst wird.
Gemäß Dokument US 2018 326986 A1 wird in einer Fahrzeugkontrollvorrichtung ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug erkannt. Eine Bewegungsbahn eines vorausfahrenden Zielfahrzeugs wird erfasst, auf deren Grundlage eine Zielroute festgelegt wird, auf der das eigene Fahrzeug fahren soll. Das eigene Fahrzeug wird so gesteuert, dass es dem vorausfahrenden Zielfahrzeug auf der Zielroute folgt. Ein Hindernis vor dem eigenen Fahrzeug wird erkannt. Die Zielroute wird so geändert, dass der Abstand zwischen dem erkannten Hindernis und einem parallelen Abschnitt der Zielroute, der parallel zum Hindernis verläuft, auf der Grundlage eines Abstands zwischen dem Hindernis und einem parallelen Abschnitt der Bewegungsbahn des vorausfahrenden Zielfahrzeugs, der parallel zum Hindernis verläuft, vergrößert wird.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug, ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens und ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrunterstützungssystem anzugeben, die eine intelligente Anwendung von Verkehrsregeln mit einer hohen Akzeptanz für einen Fahrer eines Fahrzeugs ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug angegeben, umfassend die Schritte Erfassen einer entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs vorausliegenden Verkehrsregel mit einer Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs, Ermitteln einer Zielposition zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel basierend auf der Startposition mit einem Streckenoffset entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs, und Ermitteln von Fahrparametern zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrunterstützungssystem zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug angegeben, mit wenigstens einem Sensor zur Anbringung an dem Fahrzeug, der ausgeführt ist Sensorsignale bereitzustellen, auf deren Basis eine entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs vorausliegende Verkehrsregel mit einer Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel erfasst wird, und einer Verarbeitungseinheit, welche eine Zielposition zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel basierend auf der Startposition mit einem Streckenoffset entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs ermittelt, und die Fahrparameter zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition ermittelt.
Weiter ist erfindungsgemäß ein Fahrzeug mit einem obigen Fahrunterstützungssystem angegeben.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, die Anwendung von Verkehrsregeln basierend auf Wünschen eines Fahrers des Fahrzeugs anzupassen, um insgesamt die Akzeptanz von Systemen zur intelligenten Anwendung von Verkehrsregeln zu verbessern und durch eine andauernde Verwendung dieser Systeme die Verkehrssicherheit zu verbessern. Dabei ist für die Verbesserung dieser Akzeptanz wichtig, dass der menschliche Fahrer das Verhalten des Fahrzeugs bei der intelligenten Anwendung von Verkehrsregeln so anpassen kann, wie er es wünscht. Individuelles Wohlbefinden beim Fahren des Fahrzeugs ist dabei für jeden Fahrer unterschiedlich und liegt beispielsweise zwischen sicherheitsbewussten Fahrern, die jede Verkehrsregel beim besonders frühzeitig Anwenden, und Fahrern, die beim Fahren möglichst wenig eingeschränkt werden möchten, und daher die Anwendung von Verkehrsregeln möglichst lange hinauszögern. Entsprechend wollen beispielsweise aus Gründen des Energieverbrauchs einige Fahrer möglichst auf Bremsmanöver verzichten, was durch eine verzögerte Anwendung von Verkehrsregeln oder eine geringere Beschleunigung beim Aufheben einer Verkehrsregel beinhalten kann. Der Streckenoffset und dadurch die angepasste Zielposition können dazu beitragen, diesen Anforderungen der Fahrer gerecht zu werden und die Akzeptanz der automatischen, intelligenten Anwendung von Verkehrsregeln zu verbessern. Aufgrund der Zuverlässigkeit dieser Systeme kann deren Anwendung die Verkehrssicherheit insgesamt erhöhen.
Die intelligente Anwendung der Verkehrsregeln betrifft einerseits eine automatische Unterstützung durch die Erfassung von anzuwendenden Verkehrsregeln und andererseits durch die automatische Anwendung dieser Verkehrsregeln. Die intelligente Anwendung der Verkehrsregeln betrifft zusätzlich die Möglichkeit der Anpassung an explizite oder implizite Vorgaben eines Fahrers des Fahrzeugs.
Der Bewegungspfad des Fahrzeugs ist der Pfad, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, typischerweise eine Straße. Der Bewegungspfad kann entsprechend unterschiedliche Formen aufweisen.
Das Erfassen der entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs vorausliegenden Verkehrsregel umfasst ein erkennen des Beginns des Geltungsbereichs der Verkehrsregel. Dies geschieht typischerweise durch ein Verkehrsschild, aus dem sich explizit oder implizit die Verkehrsregel ergibt, beispielsweise eine explizit angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung oder eine Geschwindigkeitsbeschränkung, die sich beispielsweise aus einer geänderten Straßendefinition ergibt, beispielsweise ein Übergang zwischen Autobahn, Landstraße oder eine Straße in einer geschlossenen Ortschaft.
Die Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs betrifft explizite Verkehrsregeln, wie sie beispielsweise durch Verkehrsschilder vorgegeben sind, beispielsweise als Überholverbot, oder auch implizite Verkehrsregeln, wie sie sich beispielsweise durch das Einfahren in eine geschlossene Ortschaft ergeben. Der Streckenoffset betrifft beispielsweise eine Fahrtstrecke entlang des Bewegungspfades. Alternativ kann der Streckenoffset beispielsweise als Radius ausgehend von der Startposition definiert sein. In diesem Fall kann die Fahrtstrecke entlang des Bewegungspfades bis zum Erreichen der Zielposition länger als der Streckenoffset sein. In jedem Fall ergibt sich eine Startposition für das Anwenden der Verkehrsregel, die mit dem Fahrzeug beim Fahren entlang des Bewegungspfades erreicht wird.
Das Ermitteln von Fahrparametern zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition betrifft Fahrparameter für die automatische Anwendung der Verkehrsregel. Die Fahrparameter können beispielsweise über eine Längsbeschleunigung und/oder Querbeschleunigung definiert werden, oder auch auf eine beliebige andere Weise.
Das Fahrunterstützungssystem ist ausgeführt, das Verfahren zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. Das Fahrunterstützungssystem umfasst dazu wenigstens einen Sensor, mit dem eine anzuwendende Verkehrsregel erfasst werden kann. Die Verarbeitungseinheit verarbeitet die anzuwendende Verkehrsregel und wendet dazu den Streckenoffset entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs an, um die Zielposition zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel zu ermitteln und eine Anpassung der Fahrzeugsteuerung basierend auf den ermittelten Fahrparametern durchzuführen. Der wenigstens einen Sensor und die Verarbeitungseinheit sind dazu über eine Datenverbindung oder einen Datenbus miteinander verbunden.
Das Fahrzeug kann ein an sich beliebiges Fahrzeug mit einem obigen Fahrunterstützungssystem sein. Der wenigstens eine Sensor ist an einer geeigneten Position an dem Fahrzeug angebracht, um die Sensorsignale bereitzustellen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Erfassen einer entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs vorausliegenden Verkehrsregel ein Erfassen einer entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung mit einer Maximalgeschwindigkeit, das Verfahren umfasst einen Schritt zum Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit zum Anwenden der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Maximalgeschwindigkeit, und das Ermitteln von Fahrparametern zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition umfasst ein Ermitteln von Fahrparametern zum Erreichen der Zielposition mit der Zielgeschwindigkeit. Es wird somit ein Verfahren bereitgestellt, welches eine intelligente Geschwindigkeitsanpassung durchführen kann. Entsprechendes gilt für ein auf diese Weise ausgestaltetes System zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung. Geschwindigkeitsbeschränkungen stellen die am häufigsten anzuwendenden Verkehrsregeln dar, die sich darüber hinaus in ihrer Ausgestaltung häufig ändern, d.h. die zulässige Maximalgeschwindigkeit kann sich in schneller zeitlicher Abfolge ändern. Daher ist eine automatische, intelligente Anwendung dieser Verkehrsregeln besonders wichtig und besonders vorteilhaft, um die Verkehrssicherheit insgesamt zu verbessern.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit zum Anwenden der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Maximalgeschwindigkeit ein Ermitteln der Zielgeschwindigkeit zum Anwenden der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Maximalgeschwindigkeit zusammen mit einem Geschwindigkeitsoffset. Bei der Geschwindigkeitsbegrenzung kann somit die Verkehrsregel neben dem Startpunkt der Anwendung auch in ihrer Ausprägung angepasst werden, indem basierend auf der angegebenen Maximalgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzung zusammen mit dem Geschwindigkeitsoffset die Zielgeschwindigkeit ermittelt wird. Dadurch kann die intelligente Anwendung von Verkehrsregeln weiter verbessert und deren Akzeptanz weiter erhöht werden. Aufgrund der Häufigkeit von anzuwendenden Geschwindigkeitsbegrenzungen kann somit eine häufige Deaktivierung des Systems vermieden werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum dynamischen Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets. Beim dynamischen Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets können verschiedene absolute oder prozentuale Werte beispielsweise gemäß einer Tabelle dynamisch verwendet werden. Alternativ können die Werte dynamisch mit einer Gleichung ermittelt werden, wobei beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder die aktuell vorgegebene Maximalgeschwindigkeit als Parameter verwendet werden können. Es existiert eine Vielzahl von Möglichkeiten, um den jeweiligen Offset dynamisch zu ermitteln. So können beispielsweise die Verkehrsregeln unterschiedlich angewendet werden beim Fahren außerorts, innerorts und/oder im Bereich von hilfsbedürftigen Menschen, beispielsweise einer Schule oder einem Krankenhaus. Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset können dynamisch abhängig von einer Fahrsituation gewählt werden, um eine Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern besonders sicher zu gestalten und/oder zur Rücksichtnahme auf andere Verkehrsteilnehmer. Dazu kann beispielsweise das Vorhandensein von Drittfahrzeugen von anderen Verkehrsteilnehmern in der Umgebung des Fahrzeugs gehören, deren Präsenz und/oder Verhalten als Basis für das dynamische Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets verwendet werden kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das dynamische Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets ein Erfassen von wenigstens einem Fahrparameter von wenigstens einem vorausfahrenden Drittfahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen vorausfahrenden Drittfahrzeugs, und ein dynamisches Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets unter Berücksichtigung des wenigstens einen Fahrparameters von wenigstens einem vorausfahrenden Drittfahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen vorausfahrenden Drittfahrzeugs. Über den wenigstens einen Fahrparameter kann das Verhalten des wenigstens einen vorausfahrenden Drittfahrzeugs erfasst und ausgewertet werden für das dynamische Ermitteln des Streckenoffsets und/oder des Geschwindigkeitsoffsets. Der Fahrparameter kann beispielsweise eine Geschwindigkeit von einem oder mehreren Drittfahrzeugen sein, oder eine Durchschnittsgeschwindigkeit von mehreren Drittfahrzeugen, um Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset in Übereinstimmung mit diesen Drittfahrzeugen zu wählen und dadurch ein gleichmäßiges Fahren zusammen mit den Drittfahrzeugen zu realisieren. Der Fahrparameter kann weiterhin ein Abstand zu einem oder mehreren Drittfahrzeugen, ein Abstand zwischen Drittfahrzeugen, ein beobachtetes Anwenden von Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset von einem oder mehreren Drittfahrzeugen oder eine Beschleunigung der Drittfahrzeuge sein. Dies kann voraussetzen, dass für die Drittfahrzeuge die gleichen Verkehrsregeln anzuwenden sind, d.h. es können beispielsweise bei mehreren Fahrspuren nur Drittfahrzeug auf der Fahrspur des Fahrzeugs berücksichtigt werden, oder Fahrzeuge auf den verschiedenen Fahrspuren werden anders berücksichtigt. Auch können für unterschiedliche Arten von Fahrzeugen, beispielsweise LKW und PKW, unterschiedliche Verkehrsregeln anzuwenden sein, oder die Verkehrsregeln sind anders anzuwenden, so dass diese Drittfahrzeuge unterschiedlich berücksichtigt werden - abhängig der Art des Fahrzeugs. Vorzugsweise wird der wenigstens eine Fahrparameter von wenigstens einem vorausfahrenden Drittfahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs über einen Beobachtungszeitraum beobachtet, um eine Veränderung des wenigstens einen Fahrparameters zu ermitteln und unter Berücksichtigung der Veränderung des wenigstens einen Fahrparameters den Streckenoffset entlang des Bewegungspfades und/oder den Geschwindigkeitsoffset dynamisch zu ermitteln.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das dynamische Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets ein Erfassen von wenigstens einem Fahrparameter von wenigstens einem nachfolgenden Drittfahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen nachfolgenden Drittfahrzeugs, und ein dynamisches Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets unter Berücksichtigung des wenigstens einen Fahrparameters von wenigstens einem nachfolgenden Drittfahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen nachfolgenden Drittfahrzeugs. Über den wenigstens einen Fahrparameter kann das Verhalten des wenigstens einen nachfolgenden Drittfahrzeugs erfasst und ausgewertet werden für das dynamische Ermitteln des Streckenoffsets und/oder des Geschwindigkeitsoffsets. Der Fahrparameter kann beispielsweise eine Geschwindigkeit von einem oder mehreren Drittfahrzeugen sein, oder eine Durchschnittsgeschwindigkeit von mehreren Drittfahrzeugen, um Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset in Übereinstimmung mit diesen Drittfahrzeugen zu wählen und dadurch ein gleichmäßiges Fahren zusammen mit den Drittfahrzeugen zu realisieren. Der Fahrparameter kann weiterhin ein Abstand zu einem oder mehreren Drittfahrzeugen, ein Abstand zwischen Drittfahrzeugen, ein beobachtetes Anwenden von Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset von einem oder mehreren Drittfahrzeugen oder eine Beschleunigung der Drittfahrzeuge sein. Dies kann voraussetzen, dass für die Drittfahrzeuge die gleichen Verkehrsregeln anzuwenden sind, d.h. es können beispielsweise bei mehreren Fahrspuren nur Drittfahrzeug auf der Fahrspur des Fahrzeugs berücksichtigt werden, oder Fahrzeuge auf den verschiedenen Fahrspuren werden anders berücksichtigt. Auch können für unterschiedliche Arten von Fahrzeugen, beispielsweise LKW und PKW, unterschiedliche Verkehrsregeln anzuwenden sein, oder die Verkehrsregeln sind anders anzuwenden, so dass diese Drittfahrzeuge unterschiedlich berücksichtigt werden - abhängig der Art des Fahrzeugs. Vorzugsweise wird der wenigstens eine Fahrparameter von wenigstens einem nachfolgenden Drittfahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs über einen Beobachtungszeitraum beobachtet, um eine Veränderung des wenigstens einen Fahrparameters zu ermitteln und unter Berücksichtigung der Veränderung des wenigstens einen Fahrparameters den Streckenoffset entlang des Bewegungspfades und/oder den Geschwindigkeitsoffset dynamisch zu ermitteln.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzliche Schritte zum Ermitteln eines fahrerspezifischen Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder Geschwindigkeitsoffsets basierend auf einem Verhalten des Fahrers, und Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets unter Berücksichtigung des ermittelten fahrerspezifischen Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder Geschwindigkeitsoffsets. Es erfolgt also ein Lernen des Streckenoffsets und/oder des Geschwindigkeitsoffsets abhängig von einem Verhalten des Fahrers. Dazu kann beispielsweise ein neuronales Netz oder ein Kalman-Filter das Fahrverhalten des Fahrers beim Anwenden von Verkehrsregeln lernen. Streckenoffsets und/oder Geschwindigkeitsoffsets können dabei als vorgegebenen Werte und/oder dynamisch gelernt werden. Das Lernen kann somit für verschiedene Fahrszenarien und/oder Verkehrssituation und/oder Verkehrsregeln individuell durchgeführt werden. Vorzugsweise ist das Ermitteln des fahrerspezifischen Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets basierend auf einem Verhalten des Fahrers von dem Fahren aktivierbar. Das Ermitteln des fahrerspezifischen Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets basierend auf einem Verhalten des Fahrers erfolgt vorzugsweise kontinuierlich. Wenn sich das Verhalten des Fahrers im Laufe der Zeit ändert oder wenn z.B. eine andere Person das Fahrzeug fährt, können Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset entsprechend anders ermittelt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, das Verhalten des Fahrers nach einer vorgegebenen Zeit nicht mehr zu berücksichtigen, um bei einer Änderung des Verhaltens eine entsprechende Anpassung durchführen zu können.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets basierend auf einer absoluten Konfiguration oder einer relativen Konfiguration abhängig von wenigstens einem Fahrparameter des Fahrzeugs. Der Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset können beispielsweise fest vorgegeben sein für das Fahrzeug. Alternativ können für verschiedene Fahrer unterschiedliche Werte für Der Streckenoffset und/oder Geschwindigkeitsoffset vorgegeben werden. Diese Vorgabe kann beispielsweise ein absoluter Wert oder ein variabler Wert beispielsweise abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder von der vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit sein. Dadurch können beispielsweise scharfe Bremsmanöver vermieden oder abgemildert werden, die sonst erforderlich wären, um die Startposition und/oder die Maximalgeschwindigkeit zu erreichen. Dadurch kann auch der Verbrauch des Fahrzeugs reduziert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets ein Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets als positiven oder negativen Offset. Mit dem positiven bzw. negativen Streckenoffset kann die Verkehrsregel vor oder nach dem Erreichen der Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel angewendet werden. Damit können unterschiedliche Anforderungen erfüllt werden. Beispielsweise kann durch einen negativen Streckenoffset sichergestellt werden, dass bei der Anwendung einer strikteren Verkehrsregel ab der Startposition diese Verkehrsregel mit einer besonders hohen Sicherheit beim Erreichen der Startposition angewendet wird, während beispielsweise bei einer Erhöhung der erlaubten Maximalgeschwindigkeit ab der Startposition die Fahrzeuggeschwindigkeit bereits vor dem Erreichen der Startposition erhöht und an die erhöhte Maximalgeschwindigkeit angepasst werden kann. Entsprechend kann mit dem positiven bzw. negativen Geschwindigkeitsoffset eine Maximalgeschwindigkeit mit einem Offset zu einer größeren oder einer niedrigeren Geschwindigkeit angewendet werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrunterstützungssystem als System zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung ausgeführt. Ein solches Fahrunterstützungssystem kann basierend auf dem beschriebenen Verfahren eine intelligente Geschwindigkeitsanpassung durchführen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Sensor zur Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug ausgeführt, z.B. als nach vorne gerichtete Kamera oder Frontkamera. Alternativ oder kumulativ kann der Sensor auch zur Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung hinter dem Fahrzeug ausgeführt sein, z.B. als nach hinten gerichtete Kamera.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Sensor als optische Kamera zur kamerabasierten Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug ausgeführt, und/oder der wenigstens eine Sensor ist als Sensor zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen ausgeführt. Mit der optischen Kamera können insbesondere Verkehrszeichen, welche die Anwendung einer Verkehrsregel anzeigen, beim Fahren von dem Fahrzeug selbst erkannt werden. Mit dem Sensor zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen (GNSS) können eine Position und eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt werden. Zusammen mit einer Kartendatenbank, welche neben Verkehrswegen auch Verkehrsregeln und dazugehörige Startpositionen für die Anwendung dieser Verkehrsregeln enthalten, können somit die jeweils anzuwendenden Verkehrsregeln erfasst werden. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination aus einer Erkennung von Verkehrszeichen zusammen mit der kartenbasierten Erfassung von anzuwendenden Verkehrsregeln.
Merkmale wie auch Vorteile des beschriebenen Verfahrens lassen sich ohne Weiteres auf das beschriebene System übertragen und umgekehrt. Auch können einzelne Schritte des Verfahrens in einer an sich beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden. Das Verfahren ist nicht auf die beispielhaft beschriebene Abfolge der Verfahrensschritte beschränkt, wie sich für den Fachmann offensichtlich aus der Beschreibung ergibt.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
Es zeigt

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem zum Manövrieren des Fahrzeugs gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,
2 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs aus 1 beim Fahren entlang eines Bewegungspfades mit einer vorausliegenden Verkehrsregel und einem Streckenoffset, der eine Zielposition zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel angibt,
3 eine schematische Ansicht Darstellung des Fahrzeugs aus 1 beim Fahren entlang eines Bewegungspfades mit einer vorausliegenden Verkehrsregel, wobei sich vor dem Fahrzeug eine Mehrzahl vorausfahrende Drittfahrzeuge befindet,
4 eine schematische Ansicht Darstellung des Fahrzeugs aus 1 beim Fahren entlang eines Bewegungspfades mit einer vorausliegenden Verkehrsregel, wobei sich hinter dem Fahrzeug eine Mehrzahl nachfolgende Drittfahrzeuge befindet,
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug, das mir dem Fahrzeug aus 1 durchgeführt wird, in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform.

Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrunterstützungssystem 12, das zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für das Fahrzeug 10 ausgeführt ist, wie nachfolgend im Detail ausgeführt ist. Insbesondere ist das Fahrunterstützungssystem 12 als System zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung ausgeführt, wie nachfolgend beschrieben ist.
Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst zwei an dem Fahrzeug 10 angebrachte Sensoren 14, 16, die hier als optische Kamera 14 zur kamerabasierten Überwachung einer Umgebung 18 des Fahrzeugs 10 in Fahrtrichtung 20 vor dem Fahrzeug 10 und als Sensor 16 zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen (GNSS) ausgeführt sind. Der Sensor 16 zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen kann zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen nach einem der Standards GPS, Galileo, GLONASS oder Beidou ausgeführt sein.
Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst außerdem eine Verarbeitungseinheit 22, die über einen Datenbus 24 mit den beiden Sensoren 14, 16 verbunden ist und Sensorinformationen davon empfängt. Die Verarbeitungseinheit 22 umfasst einen Prozessor zur Ausführung eines Programms und einen Speicher, in dem das Programm gespeichert ist. Die Verarbeitungseinheit 22 ist als im Automobilbereich übliche ECU (electronic control unit) ausgeführt. Der Datenbus 24 ist als im Automobilbereich üblicher Bus beispielsweise nach einem der Standards CAN, FlexRay, LIN oder LON ausgeführt, der von weiteren Busteilnehmern genutzt werden kann, wie in 1 angedeutet ist, oder der ausschließlich für die beiden Sensoren 14, 16 und die Verarbeitungseinheit 22 reserviert ist.
Nachstehend wird ein in 5 dargestelltes Verfahren zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für das Fahrzeug 10 beschrieben. Das Verfahren wird mit dem oben beschriebenen Fahrzeug 10 und dem oben beschriebenen Manövriersystem 12 durchgeführt. Das Verfahren wird unter zusätzlichem Bezug auf die 2 bis 4 beschrieben.
Das Verfahren beginnt in Schritt S100 mit einem Erfassen einer entlang eines Bewegungspfades 26 des Fahrzeugs 10 vorausliegenden Verkehrsregel mit einer Startposition 28 für die Anwendung der Verkehrsregel entlang des Bewegungspfades 26 des Fahrzeugs 10. Der Bewegungspfad 26 des Fahrzeugs 10 ist der Pfad, auf dem sich das Fahrzeug 10 bewegt und der typischerweise durch einen Verlauf einer Straße definiert ist. Der Bewegungspfad 26 kann entsprechend unterschiedliche Formen aufweisen, wie beispielhaft in 2 dargestellt ist.
Das Erfassen der vorausliegenden Verkehrsregel umfasst im Detail das Ermitteln der Startposition 28 entlang des Bewegungspfades 26 des Fahrzeugs 10 und der Art der vorausliegenden Verkehrsregel. In dem in den 2 bis 4 dargestellten Beispielen ist die vorausliegende Verkehrsregel beispielhaft eine Geschwindigkeitsbeschränkung mit einer Maximalgeschwindigkeit von 80 km/h.
Das Erfassen der vorausliegenden Verkehrsregel erfolgt hier auf zwei redundante Weisen, indem von den beiden Sensoren 14, 16 Sensorsignale bereitgestellt werden, auf deren Basis die Verkehrsregel mit der Startposition 28 für deren Anwendung erfasst wird. Dazu werden die Sensorinformationen von den Sensoren 14, 16 jeweils über den Datenbus 24 an die Verarbeitungseinheit 22 übertragen, welche die Sensordaten verarbeitet und die Startposition 28 und die Art der vorausliegenden Verkehrsregel ermittelt.
So werden einerseits basierend auf von der optischen Kamera 14 bereitgestellten Bildern als Sensordaten die Verkehrszeichen in der Umgebung 18 des Fahrzeugs 10 mitsamt ihrem Standort als Startposition 28 erfasst. Basierend auf den erfassten Verkehrszeichen werden dann die jeweiligen Verkehrsregeln bestimmt, beispielsweise wie in den 2 bis 4 dargestellt als explizite Geschwindigkeitsbeschränkung oder als implizite Geschwindigkeitsbeschränkung, wie sie sich durch das Einfahren in eine geschlossene Ortschaft ergibt. Zusätzlich werden mit dem Sensor 16 zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen eine Position des Fahrzeugs 10 und seine Fahrtrichtung 20 erfasst und an die Verarbeitungseinheit 22 übertragen. Die Verarbeitungseinheit 22 ermittelt basierend auf der Position und Fahrtrichtung 20 des Fahrzeugs 10 zusammen mit einer Kartendatenbank, welche neben Verkehrswegen auch Information über anzuwendende Verkehrsregeln und dazugehörige Startpositionen 28 für die Anwendung dieser Verkehrsregeln enthält, die jeweils anzuwendenden Verkehrsregeln mit deren Startpositionen 28. Die so ermittelten Informationen werden von der Verarbeitungseinheit 22 zusammengeführt, um die jeweils aktuelle(n) Verkehrsregel(n) und die dazugehörige(n) Startposition(en) 28 mit einer hohen Zuverlässigkeit zu ermitteln.
Schritt S110 betrifft ein Ermitteln eines Streckenoffsets 30 entlang des Bewegungspfades 26 und eines Geschwindigkeitsoffsets. Das Ermitteln des Streckenoffsets 30 und des Geschwindigkeitsoffsets erfolgt durch die Verarbeitungseinheit 22.
Der Streckenoffset 30 entlang des Bewegungspfades 26 und der Geschwindigkeitsoffset können basierend auf einer absoluten Konfiguration oder basierend auf einer relativen Konfiguration abhängig von wenigstens einem Fahrparameter des Fahrzeugs 10 ermittelt werden. Streckenoffset 30 und Geschwindigkeitsoffset können beispielsweise fest vorgegeben sein für das Fahrzeug 10. Alternativ können variable Werte beispielsweise abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und/oder der jeweils vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit verwendet werden. Dies ist schematisch in 2 dargestellt, in der sich das Fahrzeug 10 entlang des Bewegungspfades 26 bewegt. Hier werden der Streckenoffset 30 und der Geschwindigkeitsoffset lediglich basierend auf der vorausliegenden Verkehrsregel mit der Startposition 28 und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ermittelt.
Alternativ können der Streckenoffset 30 entlang des Bewegungspfades 26 und der Geschwindigkeitsoffset dynamisch ermittelt werden abhängig von einer Fahrsituation, wie unter Bezug auf die 3 und 4 nachfolgend erläutert wird. Hier werden der Streckenoffset 30 und der Geschwindigkeitsoffset basierend auf dem Verhalten von Drittfahrzeugen 32 in der Umgebung 18 des Fahrzeugs 10 ermittelt.
So können einerseits, wie in 3 dargestellt, Fahrparameter von wenigstens einem vorausfahrenden Drittfahrzeug 32 in der Umgebung 18 des Fahrzeugs 10 ermittelt werden. Dabei handelt es sich insbesondere um eine Geschwindigkeit des jeweiligen Drittfahrzeugs 32. Basierend auf den entsprechenden Fahrparametern können der Streckenoffset 30 entlang des Bewegungspfades 26 und der Geschwindigkeitsoffset ermittelt werden. Über den wenigstens einen Fahrparameter wird das Verhalten von vorausfahrenden Drittfahrzeugen 32 erfasst und ausgewertet, um den Streckenoffset 30 und den Geschwindigkeitsoffset des Fahrzeugs 10 an das Verhalten der vorausfahrenden Drittfahrzeuge 32 anzupassen und sich in Übereinstimmung mit dem Streckenoffset 30 und dem Geschwindigkeitsoffset der vorausfahrenden Drittfahrzeuge 32 zu bewegen. Der Streckenoffset 30 und der Geschwindigkeitsoffset werden also so gewählt, wie sie für die vorausfahrenden Drittfahrzeuge 32 basierend auf den Fahrparametern der vorausfahrenden Drittfahrzeuge 32 bestimmt wurden. Wie in der 3 dargestellt ist, bewegt sich das Fahrzeug 10 zusammen mit einer Mehrzahl vorausfahrender Drittfahrzeuge 32. Die Drittfahrzeuge 32 sind dabei zur eindeutigen Identifikation und zur besseren Nachverfolgung mit den Bezugszeichen 32a, 32b, 32c und 32d gekennzeichnet. Das Fahrzeug 10 und die vorausfahrenden Drittfahrzeuge 32 bewegen sich in Fahrtrichtung 20 mit der gleichen Geschwindigkeit von etwa 130 km/h zu der Startposition 28 der Verkehrsregel, wie im oberen Teil von 3 dargestellt ist. Für das Fahrzeug 10 und die vorausfahrenden Drittfahrzeuge 32 gilt die Verkehrsregel gleichermaßen. Das Fahrzeug 10 erfasst, mit welcher Geschwindigkeit die vorausfahrenden Drittfahrzeuge 32 die Startposition 28 erreichen. Wie in den drei mittleren Teilen von 3 dargestellt ist, erreichen die Drittfahrzeuge 32 die Startposition 28 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten von 85 km/h, 88 km/h, 87 km/h und erneut 88 km/h. Es ergibt sich ein Mittelwert von 87 km/h, so dass das Fahrzeug 10 einen Geschwindigkeitsoffset von 7 km/h ermittelt.
Entsprechendes gilt für die in 4 dargestellte Fahrsituation, in der sich Drittfahrzeuge 32 hinter dem Fahrzeug 10 befinden. Auch hier werden Fahrparameter der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 in der Umgebung 18 des Fahrzeugs 10 erfasst, insbesondere eine Geschwindigkeit der jeweiligen nachfolgenden Drittfahrzeuge 32. Über den wenigstens einen Fahrparameter wird das Verhalten von nachfolgenden Drittfahrzeugen 32 erfasst und ausgewertet, um den Streckenoffset 30 an das Verhalten der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 anzupassen und sich in Übereinstimmung mit dem Streckenoffset 30 der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 zu bewegen. Der Streckenoffset 30 wird also so gewählt, wie er für die nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 basierend auf den Fahrparametern der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 bestimmt wurde.
Wie in 4 im Detail dargestellt ist, bewegt sich das Fahrzeug 10 zusammen mit einer Mehrzahl nachfolgender Drittfahrzeuge 32. Auch hier sind die Drittfahrzeuge 32 zur eindeutigen Identifikation und zur besseren Nachverfolgung mit den Bezugszeichen 32a, 32b, 32c und 32d gekennzeichnet. Das Fahrzeug 10 und die nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 bewegen sich in Fahrtrichtung 20 über die Startposition 28 der Verkehrsregel, sich aus den verschiedenen Teilen von 4 gemeinsam ergibt. Für das Fahrzeug 10 und die nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 gilt die Verkehrsregel gleichermaßen. Das Fahrzeug 10 erfasst, mit welcher Geschwindigkeit die nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 die Startposition 28 erreichen bzw. passieren. Wie im oberen Teil von 4 dargestellt ist, bewegt sich das Fahrzeug 10 mit einer Geschwindigkeit von 90 km/h, d.h. unter Verwendung eines Geschwindigkeitsoffsets von 10 km/h. Wie in den beiden mittleren Teilen von 4 dargestellt ist, erreichen die Drittfahrzeuge 32 die Startposition 28 mit Geschwindigkeiten von 85 km/h, bzw. 86 km/h, d.h. mit einem Geschwindigkeitsoffset von maximal 6 km/h. Ausgehend von der Geschwindigkeit der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 wird der Geschwindigkeitsoffset des Fahrzeugs 10 an das Verhalten der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 angepasst, so dass sich das Fahrzeug 10 in Übereinstimmung mit dem Geschwindigkeitsoffset der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 bewegt. Der Geschwindigkeitsoffset für das Fahrzeug 10 wird also so gewählt, wie er für die nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 basierend auf den Fahrparametern der nachfolgenden Drittfahrzeuge 32 bestimmt wurde, wie in dem unteren Teil von 4 dargestellt ist, in dem das Fahrzeug 10 einen Geschwindigkeitsoffset von 6 km/h aufweist
Um das Verhalten der Drittfahrzeuge 32 zuverlässig bestimmen zu können, wird der wenigstens eine Fahrparameter der jeweiligen Drittfahrzeuge 32 in der Umgebung 18 des Fahrzeugs 10 über einen Beobachtungszeitraum beobachtet, um eine Veränderung des wenigstens einen Fahrparameters zu ermitteln und unter Berücksichtigung der Veränderung des wenigstens einen Fahrparameters den Streckenoffset 30 entlang des Bewegungspfades 26 und den Geschwindigkeitsoffset dynamisch zu ermitteln.
In den beschriebenen Fällen können der Streckenoffset 30 entlang des Bewegungspfades 26 wie auch der Geschwindigkeitsoffset jeweils individuell einen positiven oder negativen Wert aufweisen.
Schritt S120 betrifft ein Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit zum Anwenden der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Maximalgeschwindigkeit zusammen mit dem Geschwindigkeitsoffset. Das Ermitteln der Zielgeschwindigkeit erfolgt durch die Verarbeitungseinheit 22.
Zu der Maximalgeschwindigkeit, die durch die anzuwendende Verkehrsregel angegeben ist, wird vorliegend der Geschwindigkeitsoffset addiert, um die (neue) Zielgeschwindigkeit zu ermitteln. Dabei kann die ermittelte Zielgeschwindigkeit größer oder kleiner sein als die Maximalgeschwindigkeit abhängig von dem Geschwindigkeitsoffset, der positiv oder negativ sein kann.
Insgesamt kann somit beispielsweise nach der nachstehenden Gleichung die neue Zielgeschwindigkeit ermittelt werden, wobei hier beispielhaft angenommen wird, dass bereits vor dem Erreichen der anzuwendenden Verkehrsregel eine vorhergehende Geschwindigkeitsbeschränkung besteht, deren Wert größer als die anzuwendende Maximalgeschwindigkeit ist. $T S = min (S L + Δ S, \sqrt{{(S L' + Δ S)}^{2} + 2 a * (d + d_o f f)})$
Dabei gilt:

TS: Zielgeschwindigkeit (m/s)
SL: vorhergehende Maximalgeschwindigkeit (m/s)
ΔS: Geschwindigkeitsoffset (m/s)
SL': vorausliegende Maximalgeschwindigkeit (m/s)
a: vorgegebene maximale Verzögerung (a>0) (m/s2)
d: Abstand zu der Startposition (m)
d_off: Streckenoffset (m)

Schritt S130 betrifft ein Ermitteln einer Zielposition 34 zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel basierend auf der Startposition 28 mit dem Streckenoffset 30 entlang des Bewegungspfades 26 des Fahrzeugs 10. Das Ermitteln der Zielposition 34 erfolgt durch die Verarbeitungseinheit 22.
Beispielsweise wird zu der Startposition 28, die durch die anzuwendende Verkehrsregel angegeben ist, eine durch den Streckenoffset 30 vorgegebene Strecke entlang des Bewegungspfades 26 des Fahrzeugs 10 addiert, um die Zielposition 34 zu ermitteln. Dabei kann die ermittelte Zielposition 34 in Fahrtrichtung 20 entlang des Bewegungspfades 26 des Fahrzeugs 10 vor oder hinter der Startposition 28 liegen abhängig von dem Streckenoffset 30, der positiv oder negativ sein kann.
Schritt S140 betrifft ein Ermitteln von Fahrparametern zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition 34, wobei die Zielposition 34 mit der Zielgeschwindigkeit erreicht wird.
Es werden von der Verarbeitungseinheit 22 Fahrparameter für die automatische Anwendung der Verkehrsregel ermittelt. Die Fahrparameter sind in Bezug auf Geschwindigkeitsbeschränkungen als Verkehrsregeln über eine Längsbeschleunigung der Fahrzeugs 10 definiert. Die Fahrparameter betreffen allgemein Parameter für das Fahren der Fahrzeugs 10 entlang des Bewegungspfads 26.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: Fahrunterstützungssystem
14: optische Kamera, Sensor
16: Sensor zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen
18: Umgebung
20: Fahrtrichtung
22: Verarbeitungseinheit
24: Datenbus
26: Bewegungspfad
28: Startposition
30: Streckenoffset
32: Drittfahrzeug
34: Zielposition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009004102 A1 [0013]
US 2020047755 A1 [0014]
US 2020369272 A1 [0015]
US 2018326986 A1 [0016]

Claims

Verfahren zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug (10), umfassend die Schritte Erfassen einer entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs (10) vorausliegenden Verkehrsregel mit einer Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs (10), Ermitteln einer Zielposition zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel basierend auf der Startposition mit einem Streckenoffset entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs (10), und Ermitteln von Fahrparametern zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen einer entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs (10) vorausliegenden Verkehrsregel ein Erfassen einer entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs (10) vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung mit einer Maximalgeschwindigkeit umfasst, das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit zum Anwenden der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Maximalgeschwindigkeit umfasst, und das Ermitteln von Fahrparametern zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition ein Ermitteln von Fahrparametern zum Erreichen der Zielposition mit der Zielgeschwindigkeit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Zielgeschwindigkeit zum Anwenden der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Maximalgeschwindigkeit ein Ermitteln der Zielgeschwindigkeit zum Anwenden der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Maximalgeschwindigkeit zusammen mit einem Geschwindigkeitsoffset umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum dynamischen Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets ein Erfassen von wenigstens einem Fahrparameter von wenigstens einem vorausfahrenden Drittfahrzeug in der Umgebung (18) des Fahrzeugs (10), insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen vorausfahrenden Drittfahrzeugs, und ein dynamisches Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets unter Berücksichtigung des wenigstens einen Fahrparameters von wenigstens einem vorausfahrenden Drittfahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs (10), insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen vorausfahrenden Drittfahrzeugs, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets ein Erfassen von wenigstens einem Fahrparameter von wenigstens einem nachfolgenden Drittfahrzeug in der Umgebung (18) des Fahrzeugs (10), insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen nachfolgenden Drittfahrzeugs, und ein dynamisches Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets unter Berücksichtigung des wenigstens einen Fahrparameters von wenigstens einem nachfolgenden Drittfahrzeug in der Umgebung (18) des Fahrzeugs (10), insbesondere von einer Geschwindigkeit des wenigstens einen nachfolgenden Drittfahrzeugs, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzliche Schritte umfasst zum Ermitteln eines fahrerspezifischen Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder Geschwindigkeitsoffsets basierend auf einem Verhalten des Fahrers, und Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets unter Berücksichtigung des ermittelten fahrerspezifischen Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder Geschwindigkeitsoffsets.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets basierend auf einer absoluten Konfiguration oder einer relativen Konfiguration abhängig von wenigstens einem Fahrparameter des Fahrzeugs (10) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets ein Ermitteln des Streckenoffsets entlang des Bewegungspfades und/oder des Geschwindigkeitsoffsets als positiven oder negativen Offset umfasst.
Fahrunterstützungssystem (12) zur intelligenten Anwendung einer Verkehrsregel für ein Fahrzeug (10), mit wenigstens einem Sensor (14, 16) zur Anbringung an dem Fahrzeug (10), der ausgeführt ist Sensorsignale bereitzustellen, auf deren Basis eine entlang eines Bewegungspfades des Fahrzeugs (10) vorausliegende Verkehrsregel mit einer Startposition für die Anwendung der Verkehrsregel erfasst wird, und einer Verarbeitungseinheit (22), welche eine Zielposition zum Anwenden der vorausliegenden Verkehrsregel basierend auf der Startposition mit einem Streckenoffset entlang des Bewegungspfades des Fahrzeugs (10) ermittelt, und die Fahrparameter zum Anwenden der Verkehrsregel beginnend mit der Zielposition ermittelt.
Fahrunterstützungssystem (12) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (12) als System zur intelligenten Geschwindigkeitsanpassung ausgeführt ist.
Fahrunterstützungssystem (12) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (14, 16) als optische Kamera (14) zur kamerabasierten Überwachung der Umgebung (18) des Fahrzeugs (10) in Fahrtrichtung (20) vor dem Fahrzeug (10) ausgeführt ist, und/oder der wenigstens eine Sensor (14, 16) als Sensor (16) zum Empfang von globalen Satellitenpositionssignalen ausgeführt ist.
Fahrzeug (10) mit einem Fahrunterstützungssystem (12) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.