用于确定用于车辆的车道变更建议的设备和方法与流程

本发明涉及一种用于确定用于车辆的车道变更建议的设备和方法，在所述设备和方法中，借助于处理单元确定，车辆是否位于具有至少一个沿第一方向延伸的第一行车道和至少一个沿第一方向延伸的第二行车道的道路上。此外，处理单元确定，第一行车道在沿行驶方向位于车辆前方的交通网络节点上是否具有沿第一方向和另外的第二方向到第三行车道的行车道关联，并且车辆上位于第一行车道上还是位于第二行车道上。此外，如果确定，车辆位于第一行车道上，则处理单元确定，车辆是否要沿第一方向经过交通网络节点。基于在车辆和交通网络节点之间的区域中的前方行驶车辆来确定车道变更建议。

背景技术：

1、文件de 10 2020 000 692 a1公开一种计算机实现的方法，其用于控制在多条行车道上越过交通网络节点被引导的车辆交通的交通流。在至少一台服务器上独立于车辆地设置和启动交通流控制服务。交通流控制服务从数字的交通网络地图中收集关于行车道的行驶方向规定的信息。借助于至少一个与至少一个服务器连接的后端服务器，收集关于分别至少一个车辆的位置和/或导航和/或目的地的车辆相关的资料并且将其传输给交通流控制服务。从车辆相关的资料确定用于与行驶方向相关的交通流的平均的速度和/或平均的行程时间。至少一个车道变更建议这样确定并且通过至少一个后端服务器传输给至少一个车辆，使得对于与行驶方向相关的交通流的整体而言，越过交通网络节点被引导的车辆流量相对于没有车道变更建议的车辆流量增大。

2、文件de 10 2020 007 074 a1公开了用于根据车辆摄像机(该车辆摄像机以其检测区域对准车辆前方)的在黑暗中所检测的图像数据来确定用于车辆的相关的周围环境信息的一种方法和一种设备。设置，根据所检测的图像数据在前方行驶的车辆的车辆尾灯、尤其是关于车辆竖轴在上方布置在车尾的附加的车辆尾灯、位置灯和/或制动灯和交通信号灯设施的信号灯之间进行区分，根据图像数据确定车辆轮廓，以便对至少一辆在前方行驶的车辆进行分类，其中，在位于车辆前方的行车道区段有多个沿一个方向延伸的行车道的情况下，并且在在右侧的行车道上位于车辆前方的、在前方行驶的车辆被分类为商用车的情况下，将车道变更建议输出给车辆的车辆使用者。

3、文件us 9，672，734 b1公开了一种系统、一种方法和一种计算机产品，它们用于确定在道路段中的行车道信息，以便这样控制第一车辆，使得驾驶时间减小化。根据一种实施方式，将在道路段中的第一车辆和至少一辆其他的车辆的导航数据通过通信网络发送给计算机服务器系统。行车道信息可以包括，车道更换是否上必需、要避免的行车道、最优的行车道和以对于第一车辆而言按行驶时间的提高的顺序排序的可行驶的行车道的优先次序，以便使行驶时间最小。

4、此外，已知的是，导航系统可以在交通网络节点处、尤其是在十字路口处存在着转弯可能性时提出，应进入哪条行车道。

5、在具有有多条行车道的道路上沿一个方向直行时，在十字路口理想地进入哪条车道尤其取决于交通状况。每条行车道都可能具有不同的“障碍”(例如缓慢的车辆、转弯的车辆)。通过巧妙地选择行车道可以节省等待时间。驾驶员必须基于他的经验做出选择，然而例如他的经验可能不够成熟，并且驾驶员可能具有不够远的信息视野。缺少这样一种系统：所述系统支持驾驶员在直行时自动地并且针对自身的车辆优化地做出在车道选择方面的决定。尤其是当行车道中的一条除了直行之外附加地允许并且实现向其他的方向转弯时，从多条可能的行车道中选择一条对于有经验的车辆驾驶员也是困难的。那么，该行车道上发生的减速时间在很大程度上取决于，是否存在着转弯的车辆并且这些车辆是否必须在转弯时停车。

技术实现思路

1、因此，基于已知的现有技术，本发明的任务在于，说明一种用于确定用于车辆的车道变更建议的设备和方法。

2、该任务分别通过具有权利要求1的特征的设备和具有独立的方法权利要求的特征的方法解决。在从属权利要求中给出了有利的拓展方案。

3、通过根据权利要求1所述的设备实现，至少在或者仅当从第一行车道转弯到第三行车道的前方行驶车辆的长度大于在横行区域与沿第一方向延伸经过交通网络节点的第一行车道之间的间距时，可以确定车道变更建议。这意味着，至少在当横行区域不可以直接地被驶过时，也就是当例如行人或者骑行者位于横行区域上时，这样的前方行驶车辆在转弯时还部分地位于第一行车道上并且妨碍后续的不转弯的交通。用于行人的横行区域也被称为人行横道，并且用于骑行者的横行区域也被称为自行车道。至少在德国，这样的横行区域通常由尤其是具有25厘米宽度、50厘米长度、20厘米间隙的断续的宽条标记形成边界或者用斑马线标记为人行横道。也存在用于行人和骑行者的组合的横行区域以及用于行人和骑行者的、相邻地布置的横行区域。

4、对车辆是否位于具有至少一个沿第一方向延伸的第一行车道和至少一个沿第一方向延伸的第二行车道的道路上和第一行车道在沿行驶方向位于车辆前方的交通网络节点处是否具有沿第一方向和沿另外的第二方向到第三行车道的行车道关联的信息的确定尤其是可以基于车辆的摄像机的图像数据来进行，该摄像机拍摄车辆的周围环境、尤其是在车辆前方的区域的图像。然后，处理单元相应地处理图像数据。替代地或者附加地，这些信息也可以借助于已知的基础设施对汽车的通信或者汽车对汽车的通信传输至车辆或者由数字的交通网络地图、例如由导航系统的地图数据来确定。那么，第三行车道是另外的道路的行车道，车辆可以从第一行车道转弯到另外的行车道中。

5、此外，处理单元可以借助于先前所说明的至少一种可能性来确定用于每个行车道以及相邻车辆和/或前方行驶车辆、优选在第一或者第二行车道上位于在车辆和交通网络节点之间的区域旁边或者区域中的车辆的行驶方向规定。同样地，处理单元可以借助于所说明的可能性确定在第一行车道上的前方行驶车辆到第三行车道的转弯意图和其长度。

6、为了确定，车辆是否要沿第一方向经过交通网络节点，处理单元可以确定车辆的导航单元的导航数据、车辆的方向指示灯的激活状态和/或基于摄像机的图像数据或者其他的周围环境检测单元的周围环境数据确定车辆的行车道。

7、所确定的车道变更建议可以通过人机界面、优选通过显示单元或者语音信息输出给车辆驾驶员，和/或传输给辅助系统、优选用于自动驾驶的辅助系统的另外的控制单元。

8、在第一行车道与横行区域之间的相对间距是在存在靠右行驶规则并且第一行车道布置在第二行车道右边(其中，第三行车道在第一行车道右边分岔)的情况下在第一行车道的右侧行车道边缘和横行区域之间的间距。在第一行车道与横行区域之间的相对间距是在存在靠右行驶规则并且第一行车道布置在第二行车道左边(其中，第三行车道在第一行车道左边分岔)的情况下，当不存在对向行车道时在第一行车道的左侧行车道边缘和横行区域之间的间距。在第一行车道和横行区域之间的相对间距是在存在靠右行驶规则并且第一行车道布置在第二行车道左边(其中，第三行车道在第一行车道左边分岔)的情况下，在第一行车道的左侧行车道边缘和横行区域之间的间距减去对向行车道的宽度。

9、在第一行车道与横行区域之间的相对间距是在存在靠左行驶规则并且第一行车道布置在第二行车道左边(其中第三行车道在第一行车道左边分岔)的情况下在第一行车道的左侧行车道边缘和横行区域之间的间距。在第一行车道和横行区域之间的相对关间距是在存在靠左行驶并且第一行车道布置在第二行车道右边(其中，第三行车道在第一行车道右边分岔)的情况下，当不存在对向行车道时在第一行车道的右侧行车道边缘与横行区域之间的间距。在左侧通行和第一车道位于第二车道右侧、第三车道分支位于第一车道右侧的情况下，在第一行车道与横行区域之间的相对间距是在存在靠左行驶规则并且第一行车道布置在第二行车道右边(其中，第三行车道在第一行车道右边分岔)的情况下，在第一行车道的右侧行车道边缘和横行区域之间的间距减去对向行车道的宽度。

10、有利的是，设备包括至少一个环境检测单元，所述至少一个环境检测单元被设计为，检测与车辆的周围环境相关的、至少关于在车辆的行驶方向上在车辆前方、也就是位于前方的行车道区段的至少一个周围环境信息，并且产生与周围环境信息相应的周围环境数据，其中处理单元被设计为，处理周围环境数据。周围环境检测单元尤其是可以包括摄像机、激光雷达系统和/或雷达系统。尤其是，检测在车辆前方在第一行车道上的前方行驶车辆并且确定其转弯意图。例如，在前方行驶车辆的方向指示灯被激活时，可以确定转弯意图。也可以借助于车辆的周围环境、尤其是在车辆前方的区域的所拍摄的图像进行关于被激活的方向指示灯的信息。然后，处理单元对图像数据相应地进行处理。替代地或者附加地，也可以借助于已知的基础设施对汽车通信或者汽车对汽车通信将这些信息传输至车辆。

11、此外，有利的是，处理单元被设计为，基于周围环境数据探测，车辆是位于第一行车道上还是位于第二行车道上。由此，可以确定车辆(自身车辆)的自身的位置或者当前的行车道并且在确定车道变更建议时将其考虑在内。

12、也有利的是，周围环境检测单元是车辆的摄像机，所述摄像机拍摄具有车辆前方的区域的成像的至少一个图像并且产生与图像对应的图像数据，其中处理单元被设计为，处理图像数据。由此，可以以已知的方式简单地确定关于车辆的周围环境的信息、尤其是关于交通状况和另外的车辆的信息。

13、有利的是，处理单元确定，在交通网络节点处是否存在用于行人和/或骑行人横穿第三行车道的横行区域。这尤其是可以借助于在车辆的周围、尤其是在车辆前方的区域的所拍摄的图像来进行。然后，处理单元相应地处理图像数据。替代地或者附加地，这些信息也可以借助于已知的基础设施对汽车通信或者汽车对汽车通信传输至车辆或者从数字的交通网络地图的地图数据确定。特别有利的是，处理单元确定，在横行区域上是否存在行人和/或骑行者。在这里，有利的是，处理单元确定，现有的行人和/或骑行车是否具有横穿第三行车道(横向地越过第三车道)的横行意图。横行意图尤其是可以借助于对车辆的周围环境、尤其是在车辆前方的区域的所拍摄的图像进行。然后，处理单元相应地处理图像数据。替代地或者附加地，这些信息也可以借助于已知的基础设施对汽车通信或者汽车对汽车通信传输至车辆。仅在有横行意图的行人和/或骑行者存在于横行区域处并且确定从第一转弯到第三行车道的前方行驶车辆的长度比在横行区域与沿第一方向延伸经过交通网络节点的第一行车道之间的间距时，处理单元确定从第一行车道到第二行车道的车道变更建议。

14、也有利的是，如果处理单元被设计为，确定在第二行车道上由车辆引起的预期减速时间并且仅当第一减速时间大于第二减速时间时确定车道变更建议，则处理单元被设计为，确定由前方行驶车辆在第一行车道上的预期减速时间作为第一减速时间。由此，仅当对于车辆而言时间节省因此而真正可能时，才确定车道变更建议。

15、有利的是，在确定第一和/或第二减速时间时，处理单元确定所确定的前方行驶车辆的类型和/或行车道和/或转弯意图，并且在计算对应的减速时间时考虑所确定的前方行驶车辆的类型和/或行车道和/或转弯意图。在这里，尤其是，也确定类型和由在第一行车道和第二行车道上的车辆所引起的预期减速时间。这样可以避免不必要的和无意义的车道变更。

16、也有利的是，探测存在于交通网络节点处的交通信号灯设施并且检查，至少一个前方行驶车辆是否在红色信号灯的情况下已经停下，其中然后确定其行车道。替代地或者附加地，处理单元可以确定在至少两个行车道上的前方行驶车辆的速度，其中处理单元在确定第一减速时间和/或第二减速时间时考虑所确定的静止的车辆和/或前方行驶车辆的所确定的速度。由此，可以避免不必要的和无意义的车道变更。

17、处理单元也可以确定在第一行车道上的每个前方行驶车辆到第三行车道的转弯意图，并且仅当已确定仅一个车辆具有转弯意图时，确定具有转弯意图的车辆的长度。在存在多个车辆具有转弯意图的情况下，至少在当行人和/或骑行者横穿横行区域时，考虑更长的减速时间。然后，可以在不进一步分析转弯的车辆的长度和横行区域离第一行车道的间距的情况下确定和/或输出车道变更建议。

18、也有利的是，处理单元确定前方行驶车辆的类型以确定长度并且优选确定，是否存在使车辆的长度延长的对象。这样的、使车辆的长度延长的对象尤其是自行车车架、突出的货物装载和/或拖车。

19、有利的是，第一行车道是右侧行车道并且第三行车道在交通网络节点处向右分岔，其中第二行车道在第一行车道左旁边延伸。然后，处理单元确定在第一行车道的右侧行车道边缘与横行区域之间的间距。替代地，第一行车道可以是左侧行车道，并且第三行车道可以在交通网络节点处向左分岔，其中第二行车道位于第一行车道的右旁边。然后，处理单元确定在对向行车道的左侧行车道边缘与横行区域之间的间距。

20、处理单元也可以确定，在对向行车道的行车道上是否存在迎面驶来的车辆和/或交通信号灯设施在交通网络节点处对第一行车道和第二行车道和对于相反定向的行车道是否具有相同的信号，其中仅当已确定没有迎面驶来的车辆或者当在交通网络节点处的交通信号灯设施对于第一行车道和第二行车道和对于相反定向的行车道具有不同的信号时，才确定在左侧行车道的左侧边缘与横行区域之间的间距。

21、也有利的是，处理单元确定至少一个另外的、在第一行车道上在车辆前方或者在第二行车道上在车辆前方和/或旁边的车辆的速度和/或可能的加速度，并且在确定车道变更建议时将其考虑在内。尤其是，处理单元在此基础上确定用于第一行车道的第一减速时间和用于第二行车道的第二减速时间，其中仅当第一减速时间大于第二减速时间时，处理单元才确定车道变更建议。尤其是，处理单元确定其他的车辆(轿车、载重汽车、拖拉机、运动轿车)的速度、可能的加速度和/或类型。尤其是，处理单元对在前方行驶的和/或相邻的车辆进行分类。优选地，处理单元也确定，在行人行横道上是否有可能想要横穿马路的行人和/或骑行者。

22、具有并列的方法权利要求的特征的方法与要求权利的设备具有相同的优点。尤其是，该方法可以用针对该设备的从属权利要求的特征和先前所提到的拓展方案进行拓展。