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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Ego-Fahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein zur Durchführung des Verfahrens eingerichtetes Fahrzeug.
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Im Rahmen einer zunehmenden Automatisierung bzw. Teilautomatisierung des Fahrbetriebs von Fahrzeugen ist es grundlegend bekannt, dass ein eigenes Fahrzeug, nachfolgend als Ego-Fahrzeug bezeichnet, einem vorausfahrenden Fahrzeug, welches nachfolgend als Führungs-Fahrzeug bezeichnet wird, folgt. Dies ist insbesondere in Kolonnenfahrten und bei eher zähfließendem Verkehr von Vorteil. Hierfür lassen sich verschiedene Techniken einsetzen, wie beispielsweise ein Radarsystem, eine Stereokamera, ein LiDAR-System und/oder dergleichen, über welche das vorausfahrende Fahrzeug erkannt wird. Diesem wird dann bis zu einer durch einen Nutzer des Fahrzeugs und/oder die gesetzlichen Vorgaben vorgegebenen Geschwindigkeit gefolgt.
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Die
EP 2 857 247 A1 beschreibt in diesem Zusammenhang ein Ego-Fahrzeug, welches einem Führungs-Fahrzeug folgt. Zur verbesserten Visualisierung der Situation für eine das Ego-Fahrzeug nutzende Person ist es dabei so, dass einerseits ein Sicherheitsabstand über eine grafische Darstellung visualisiert wird und andererseits über ein grafisches Symbol angezeigt wird, ob dem Führungs-Fahrzeug mit konstanter oder sich erhöhender Geschwindigkeit oder mit sinkender Geschwindigkeit gefolgt wird. Eine weitere Situation ist der Stillstand der Fahrzeuge, wobei weiterhin angezeigt wird, dass diesem Führungs-Fahrzeug gefolgt wird, sobald dieses wieder anfährt. Ist dies der Fall, kann eine Veränderung des Symbols in der Art erfolgen, dass, solange das Ego-Fahrzeug noch stillsteht und das Führungs-Fahrzeug bereits angefahren ist, auch dies entsprechend visualisiert wird.
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Aus der Fachliteratur „Winner, H., Hakuli, S., Lotz. F., Singer. C.: Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 3 Auflage, Wiesbaden: Springer Vieweg, 201 5, ISBN 978-3-658-05733-6" auf den Seiten 862ff. ist ein Abstandsregeltempomat bekannt, bei dem sich ein Abstand zum Folgefahrzeug mit zunehmender Geschwindigkeit vergrößert.
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Aus der
DE 10 2004 005 815 B3 ist ein Spurhalte- und/oder Abstandshalte-System eines Kraftfahrzeugs bekannt, das eine automatische Regelung der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit und des Abstands zu einem erfassten vorausfahrenden Fahrzeug in Abhängigkeit von einer vom Fahrer gesetzten Wunschgeschwindigkeit umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur kombinierten Anzeige bei einem solchen eingeschalteten Abstandshaltesystem zur Ermittlung wenigstens einer Information bezüglich des aktuellen Funktionsstatus des Abstandshaltesystems sowie zur Anzeige dieser Information in dem um wenigstens eine Darstellungsmöglichkeit erweiterten Kombinationssymbol ausgebildet ist.
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Die
DE 10 2011 085 167 A1 offenbart ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung zum Betrieb eines Stauassistenzsystems mit einer Längs- und Querführung. Zur Deaktivierung der Funktion des Stauassistenzsystems ist ein Geschwindigkeits- und/oder ein Abstandssignal verwendbar. Insbesondere ist vorgesehen, dass zur Erhöhung der Sicherheit eine minimale Grenzgeschwindigkeit und/oder eine Abstandsgrenze zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vorzugeben ist. Zur Information des Fahrers wird der aktuelle Status des Stauassistenzsystems ausgegeben. Das Signal wird vorzugsweise als optisches, akustisches oder haptisches Signal ausgegeben, wenn wenigstens eine der vorgegebenen Systemgrenzen erreicht wurde.
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Neben dieser rein informativen Visualisierung des Folgezustands des Ego-Fahrzeugs gegenüber dem Führungs-Fahrzeug ist es in der Praxis so, dass auch Situationen auftreten, in welchen das autonom oder automatisiert dem Führungs-Fahrzeug folgende Ego-Fahrzeug nicht mehr im automatisierten Fahrbetrieb betrieben werden kann und daher die Verantwortung für den Fahrbetrieb an die das Ego-Fahrzeug nutzende Person zurückgibt, beispielsweise weil das vorausfahrende Führungs-Fahrzeug einen vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet, insbesondere weil der Kolonnenverkehr sich auflöst, von der geplanten Streckenführung abweicht oder dergleichen.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin eine das Ego-Fahrzeug, welches einem Führungs-Fahrzeug folgt, nutzende Person auf einen bevorstehenden Abbruch des automatisierten Folgebetriebs vorzubereiten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Außerdem löst ein Fahrzeug mit einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung diese Aufgabe.
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Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt vergleichbar wie der eingangs genannten Stand der Technik ein grafisches Element, um auf einer Anzeigeeinrichtung des Ego-Fahrzeugs das Führungs-Fahrzeug zu kennzeichnen. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass für den Fall, dass das Führungs-Fahrzeug sich weiter von dem Ego-Fahrzeug entfernt, ab einer vorgegebenen Distanz das grafische Element verändert wird. Hierüber lässt sich eine das Ego-Fahrzeug nutzende Person über einen bevorstehenden Abbruch des automatisierten Folgebetriebs und damit über die Erfordernis einer Übernahme der Kontrolle über das Ego-Fahrzeug informieren. Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass eine bis zum Abbruch des automatisierten Folgebetriebs verbleibende Zeit aus der Differenz zwischen dem Abstandsschwellenwert und der vorgegebenen Distanz sowie aus einer über Sensoren erfassten Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Führungs-Fahrzeug und dem Ego-Fahrzeug ermittelt und dargestellt wird. Eine Zeit, bis die das Ego-Fahrzeug nutzende Person die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen muss, kann also entsprechend dargestellt werden. Unter dargestellt in diesem Zusammenhang wäre dabei zu verstehen, dass die Darstellung beispielsweise als optische Darstellung, vorzugsweise zusammen mit dem grafischen Element, erfolgen kann. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Darstellung auch eine akustische Darstellung umfassen, sodass beispielsweise die Zeit als Zahlenwert in Sekunden angesagt wird, oder über einen Piep-Ton, welcher mit zunehmend ablaufender Zeit seine Frequenz verändert. Ergänzend lässt sich auch eine haptische Darstellung realisieren, sodass beispielsweise durch Vibrationen im Bereich des Sitzes und/oder des Lenkrads die Aufmerksamkeit der das Ego-Fahrzeug nutzenden Person auf die aktuelle Situation gelenkt werden kann.
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Ergänzend zur reinen Anzeige des aktuellen Betriebsmodus des Folgebetriebs wird es durch das erfindungsgemäße Verfahren also zusätzlich möglich aufzuzeigen, dass der automatisierte Folgebetrieb nach kurzer Zeit enden wird, um so die das Ego-Fahrzeug nutzende Person einerseits informiert zu halten und ihr andererseits die Möglichkeit zu geben, sich rechtzeitig auf eine Übernahme der Verantwortung für den Fahrbetrieb vorzubereiten. Sie wird also von dem Wechsel aus dem hochautomatisierten Fahrbetrieb in einen weniger stark automatisierten Fahrbetrieb, in dem die das Ego-Fahrzeug nutzende Person zumindest die Hände am Lenkrad haben muss, um die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen zu können, nicht überrascht. Dies dient der Erhöhung der Fahrsicherheit.
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Aktuell ist es so, dass der automatisierte Folgebetrieb einerseits ein Führungs-Fahrzeug voraussetzt und andererseits nur bis zu einer Geschwindigkeit von 60 km/h freigeschaltet ist. In der Praxis führt dies dazu, dass es bei der Auflösung eines Kolonnenverkehrs, in dem der automatisierte Folgebetrieb schwerpunktmäßig zum Einsatz kam, regelmäßig zu einer Überschreitung der vorgegebenen Distanz kommt. Über das erfindungsgemäße Verfahren ist es nun möglich eine für das Ego-Fahrzeug verantwortliche Person, beispielsweise insbesondere diejenige Person, die das Ego-Fahrzeug fährt, rechtzeitig zu informieren, sodass diese bei einer Auflösung des Kolonnenverkehrs die Kontrolle selbst übernehmen kann und so eine sichere Situation geschaffen wird, in welcher keine unnötigen Bremsmanöver innerhalb des sich auflösenden Kolonnenverkehrs aufgrund von nicht erfolgten Übernahmen der Kontrolle nach dem Abbruch des Folgebetriebs auftreten.
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Bei einer vorteilhaftem Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Abbruch des automatisierten Folgebetriebs erfolgt, sobald der Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Führungs-Fahrzeug einen von der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs abhängigen Abstandsschwellenwert überschreitet. Ein solcher Abstandschwellenwert wird typischerweise dann überschritten, wenn das Führungs-Fahrzeug eine entsprechend höhere Geschwindigkeit fährt als das Ego-Fahrzeug, sodass diesem nicht mehr weiter gefolgt werden soll, oder je nach länderspezifischen Vorschriften nicht mehr weiter gefolgt werden darf, weil die Geschwindigkeitsschwelle über einer für den automatisierten Folgebetrieb zulässigen Schwelle liegt. Die Verwendung eines geschwindigkeitsabhängigen Abstandsschwellenwerts hat dabei den entscheidenden Vorteil, dass der automatisierte Folgebetrieb tatsächlich nur dann abgebrochen wird, wenn das vorausfahrende Fahrzeug als Führungs-Fahrzeug aufgrund der Tatsache, dass es sich zu weit entfernt hat, nicht mehr infrage kommt.
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Die vorgegebene Distanz entspricht gemäß einer sehr günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dem um einen vorgegebenen Wert reduzierten Abstandsschwellenwert, um so anhand des vorgegebenen Werts zwischen der Distanz, bei welcher die grafische Anzeige entsprechend verändert wird, und dem Abstandsschwellenwert, bei dem der Abbruch tatsächlich erfolgt, eine gewisse Zeitspanne vorzusehen. Diese Zeitspanne dient zur Warnung und zur Vorbereitung der das Ego-Fahrzeug nutzenden Person zur Übernahme der Verantwortung über den Fahrbetrieb.
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Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der Erfindung kann es dabei vorgesehen sein, dass die vorgegebene Distanz sich mit der Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs ändert. Der im zuvor genannten Fall kann der vorgegebene Wert also vorzugsweise als konstanter Wert vorgegeben werden, sodass die geschwindigkeitsabhängige Änderung des Abstandsschwellenwerts unmittelbar in eine geschwindigkeitsabhängige Änderung der vorgegebenen Distanz einfließt.
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Das grafische Element kann gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dabei insbesondere als ein sogenannter Fahrschlauch ausgebildet sein. Ein solcher Fahrschlauch ist gemäß dem allgemeinen Verständnis ein rechnerisch festgelegter Fahrkorridor, welcher diejenigen Grenzen des Raums anzeigt, innerhalb welchen sich das automatisiert fahrende Ego-Fahrzeug sicher bewegen kann. Die Wahl des grafischen Elements als Fahrschlauch gibt damit der das Ego-Fahrzeug nutzenden Person eine zusätzliche Sicherheit, da sie exakt denjenigen Bereich erkennen kann, in dem das Fahrzeug sich bewegen wird.
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Die Änderung im Falle des Unterschreitens der vorgegebenen Distanz kann dann gemäß einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung die zumindest teilweise Änderung des grafischen Elements hinsichtlich seiner Form und/oder Farbe betreffen. Der Fahrschlauch kann beispielsweise bei einem sich entfernenden Führungs-Fahrzeug entsprechend verkürzt werden, er kann in seiner Farbe verändert werden, er kann von einer umrandeten Darstellung in eine ausgefüllte Darstellung wechseln oder dergleichen. All dies lässt sich so gestalten, dass es nach kurzer Gewöhnungsphase für eine das Ego-Fahrzeug nutzende Person als intuitive Information schnell und unterbewusst wahrgenommen werden kann.
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Der Abstandsschwellenwert kann gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung zusätzlich als Linie in die grafische Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung einfließen, sodass dort also eine Linie dargestellt wird, ab deren Überschreiten durch das Führungs-Fahrzeug das entsprechende Prozedere für den bevorstehenden Abbruch des automatisierten Folgebetriebs eingeleitet wird, insbesondere mit den entsprechenden Informationen an die das Ego-Fahrzeug nutzende Person wie der Veränderung des grafischen Elements und insbesondere zusätzlich der weiteren Anzeigen beispielsweise einer Darstellung der Zeit bis zur Übernahme der Verantwortung bzw. dem Abbruch des automatisierten Folgebetriebs.
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Besonders günstig ist es dabei, wenn die Anzeigeeinrichtung als Head-Up Display ausgeführt ist, sodass das grafische Element sowie gegebenenfalls weitere Elemente zur Darstellung und/oder Anzeige quasi in das Verkehrsgeschehen eingeblendet werden können.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer geeigneten Vorrichtung sowie geeigneten Sensoren, um in an sich bekannter Weise einen automatisierten Folgebetrieb auszuführen, und mit einer Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren in zumindest einer der oben beschriebenen Ausführungsformen umzusetzen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher dargestellt ist.
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Die einzige beigefügte 1 zeigt dabei eine schematische Ansicht aus einem Ego-Fahrzeug heraus.
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In der Darstellung der 1 ist im unteren Bereich ein Armaturenbrett und eine Motorhaube eines Ego-Fahrzeugs 1 schematisch angedeutet. Die Sicht in der Darstellung der 1 ist also die aus dem Ego-Fahrzeug 1 heraus auf ein Verkehrsgeschehen. Dabei sind auf einer mehrspurigen Straße verschiedene Fahrzeuge zu erkennen, wobei zur Erläuterung der hier vorliegenden Erfindung lediglich das vor dem Ego-Fahrzeug 1 fahrende mit 2 bezeichnete Fahrzeug weiter relevant ist. Das Ego-Fahrzeug 1 folgt nun diesem vorausfahrenden Fahrzeug 2 in einem autonomen Fahrmodus nach. Das vorausfahrende Fahrzeug 2 wird daher nachfolgend als Führungs-Fahrzeug 2 bezeichnet. Diesem vorausfahrenden Führungs-Fahrzeug 2 wird nun also in einem automatisierten Folgebetrieb entsprechend gefolgt. Kommt es nun dazu, dass sich die Fahrgeschwindigkeit erhöht, dann vergrößert sich der Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug 1 und dem Führungs-Fahrzeug 2. Je nach vorherrschender Geschwindigkeit erfolgt nun bei einem Abstandsschwellenwert beispielsweise in der Größenordnung von 70 bis 100 Metern bei Geschwindigkeiten der Fahrzeuge 1, 2 in der Größenordnung von 60 km/h ein Abbruch des autonomen Fahr- bzw. Folgebetriebs. Dieser bei der jeweiligen Geschwindigkeit geltende Abstandsschwellenwert lässt sich beispielsweise durch die mit 3 bezeichnete Linie für die das Ego-Fahrzeug 1 nutzende Person über eine Head-up Display darstellen. In dem in 1 dargestellten Szenario hat das Führungs-Fahrzeug 2 diesen Abstand zu dem Ego-Fahrzeug 1 also noch nicht erreicht.
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Die Tatsache, dass das Ego-Fahrzeug 1 dem Führungs-Fahrzeug 2 nun in einem autonomen Folgebetrieb folgt, ist hier durch ein grafisches Element 4 in Form eines sogenannten Fahrschlauchs dargestellt. In dem Augenblick, in dem das Führungs-Fahrzeug 2 eine vorgegebene Distanz von dem Ego-Fahrzeug 1 entfernt ist, und dies soll in der Darstellung der 1 der Fall sein, wird nun die Darstellung des grafischen Elements 4, also des Fahrschlauchs, entsprechend verändert, beispielsweise indem dieser seine Farbe von blau oder grün nach rot oder gelb wechselt. Gleichzeitig kann eine zu erwartende Zeitspanne, hier beispielsweise über die eingeblendete Ziffer 5 eines Countdowns, angegeben werden, binnen welcher der Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug 1 und dem Führungs-Fahrzeug 2 den durch die Linie 3 angezeigten Abstandsschwellenwert erreicht, bei welchem der automatisierte Folgebetrieb abgebrochen wird.
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Folgt das Ego-Fahrzeug 1 nun also dem Führungs-Fahrzeug 2 und dieses wird zunehmend schneller, sodass der Abbruch des automatisierten Folgebetriebs erfolgen muss, wird ab dem Erreichen der in 1 dargestellten Distanz zwischen dem Ego-Fahrzeug 1 und dem Führungs-Fahrzeug 2 das grafische Element 4 verändert, um der das Ego-Fahrzeug 1 nutzenden Person anzuzeigen, dass der Abbruch des automatisierten Fahrbetriebs bevorsteht, sodass diese Person Zeit hat, sich auf die Übernahme der Verantwortung über das Ego-Fahrzeug 1 vorzubereiten. Nachdem dann der Abstand den Abstandsschwellenwert an der Linie 3 erreicht hat, erfolgt der tatsächliche Abbruch und die Verantwortung wird der das Ego-Fahrzeug 1 dann steuernden Person übergeben.
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Das grafische Element 4 kann nun also beispielsweise in der Nähe eines Abstands zwischen dem Ego-Fahrzeug 1 und dem Führungs-Fahrzeug 2 in der Größenordnung eines vorgegebenen Wertes, welcher von dem Abstandsschwellenwert abgezogen wird, sich entsprechend verfärben, beispielsweise von blau nach gelb, wobei dies sowohl für den kompletten Fahrschlauch als auch nur für beispielsweise das letzte Fünftel des Verlassens des Gebiets, also den Bereich in Fahrtrichtung unmittelbar hinter dem Führungs-Fahrzeug 2, gelten kann. Ergänzend kann in diesem Fall die Linie 3 überhaupt erst eingeblendet werden, welche vorher, anders als in der Darstellung der 1 beispielsweise nicht gezeigt ist. Darüber hinaus kann auch Countdown über die Ziffer 5 eingeblendet werden, der beispielsweise die Sekunden bis zur erwartenden Übernahme anzeigt, was zusätzlich zu der optischen Darstellung akustisch und/oder haptisch unterstützt werden kann. Die gesamte Darstellung erfolgt dabei in einem Head-Up Display, sodass für einen das Ego-Fahrzeug 1 nutzende Person das in der 1 dargestellte Bild entsteht, bei dem das grafische Element 4 und bei Bedarf die Linie 3 sowie der in der Darstellung der 1 rechts angedeutete Countdown Zähler 5 quasi unmittelbar in das Verkehrsgeschehen eingeblendet werden.