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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs.
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Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dynamischen Neuanpassung des aktuellen Sollwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Geschwindigkeitsregelanlage, bei einer adaptiven Geschwindigkeits- bzw. Abstandsregelung oder bei einem beliebigen System zur teilweise oder vollständig automatisierten Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Im Stand der Technik sind diverse Systeme zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Basissystem wird gewöhnlich als Tempomat bezeichnet und beinhaltet eine einfache Regelung der Geschwindigkeit mit Hilfe des Motors, wobei erforderlichenfalls eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erfolgt und wobei der Fahrer in einfacher Weise die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer entsprechenden, am Lenkrad oder der Fahrzeugkonsole befindlichen Taste einstellen kann. Ein Abstandsregeltempomat ist darüber hinaus zur Regelung der Bremsen und zur Überwachung des vorausfahrenden Verkehrs in der Lage, um einen bestimmten Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten oder eine abrupte Geschwindigkeitsreduzierung zu veranlassen, wenn der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu gering wird.
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Des Weiteren sind Systeme zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung bei Situationen mit "Stop & Go"-Verkehr und/oder Stauassistenzvorrichtungen bekannt, welche in der Lage sind, das jeweilige Fahrzeug abhängig vom Umgebungsverkehr zum Stillstand zu bringen und wieder in Bewegung zu setzen. Ferner sind auch Assistenzsysteme bekannt, welche selbsttätig die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis bevorstehender Geschwindigkeitsbeschränkungen anpassen. Künftige Generationen autonomer Fahrzeuge erfordern vergleichbare Systeme zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Aus
DE 10 2014 203 296 A1 ist u.a. eine Geschwindigkeitsregelung bekannt, bei welcher im Falle der Identifizierung der Gegenwart starken Verkehrs eine standardmäßige Geschwindigkeitsregelfunktion ausgeführt wird. Bei Zuständen mit geringer Verkehrsdichte erfolgt eine Aktualisierung der Variablen des Antriebsstranges.
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Aus
DE 10 2014 204 206 A1 ist u.a. ein Verfahren zur Optimierung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs bekannt, wobei der Energieverbrauch für mehrere denkbare Geschwindigkeitsprofiltrajektorien verglichen wird, um das Profil für eine optimale Geschwindigkeit zu identifizieren.
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Aus
US 8,620,569 B2 ist u.a. eine Regelungsvorrichtung bekannt, bei welcher ein im Hinblick auf geringen Kraftstoffverbrauch optimiertes Geschwindigkeitsmuster berechnet und eine entsprechende Anpassung der Fahrzeugregelung basierend auf diesem Geschwindigkeitsmuster vorgenommen wird.
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Im Allgemeinen erfolgt bei den vorstehend beschriebenen Systemen eine Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis von Sollwerten (z.B. für die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit oder den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug) oder eine Aktivierung spezieller Betriebsmodi, wenn bestimmte Schwellenwerte der Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht werden (z.B. kann eine Stauassistenzvorrichtung aktiviert werden, wenn die Fahrgeschwindigkeit auf einer Autobahn unterhalb von 50 km/h liegt).
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Es können jedoch auch Situationen eintreten, in denen insbesondere auf längeren Fahrtstrecken eine intelligente, dynamische und gegebenenfalls selbsttätige Einstellung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit durch die jeweilige Geschwindigkeitsregelanlage wünschenswert ist. So kann beispielsweise die Situation eintreten, dass ein Fahrer, welcher eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit von 120 km/h auf der Autobahn vorgegeben hat, auf einer Route fährt, auf der sich gerade ein Verkehrsunfall oder ein Verkehrsstau in einer Entfernung von 50 km ereignet. Für gewöhnlich dauert es einige Zeit, bis die betreffende Situation (z.B. die unfallbedingte Verkehrsstörung) wieder beseitigt ist bzw. bis wieder normale Verkehrsbedingungen vorliegen. In solchen Fällen ist es nachteilig, wenn der Fahrer die betreffende Verkehrssituation bzw. -störung entsprechend der ursprünglichen Planung erreicht, da dies lediglich Stress und Frustration bei dem Fahrer auslöst, wohingegen bei einer frühzeitigen Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs hätte erreicht werden können.
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Gegenwärtige Ansätze beinhalten u.a. den Vorschlag von Alternativrouten durch das jeweilige Navigationssystem (z.B. ein Verlassen der Autobahn und das Fahren auf einer entsprechend kraftstoffsparenden Route).
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Aus
DE 100 28 661 A1 ist u.a. ein Verfahren zur sinnvollen Nutzung von staubedingten Verzögerungsseiten bekannt, wobei dem Nutzer ein interessanter Wegpunkt bzw. die Führung zu solch einem Wegpunkt vorgeschlagen wird, wenn festgestellte Verzögerungszeiten auf der Wegstrecke zum Ziel größer oder gleich dem Zeitaufwand für das Erreichen des interessanten Wegpunkts sind.
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Aus
DE 10 2015 005 902 A1 sind u.a. ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens und ein Ampelassistent bekannt, wobei eine Ampelschaltung in Abhängigkeit von einer ermittelten Relativposition des Kraftwagens bezüglich einer in Fahrtrichtung vor dem Kraftwagen angeordneten Ampel sowie in Abhängigkeit von dem ermittelten Verkehrsfluss ermittelt wird, und wobei zumindest eine Funktionseinheit des Kraftwagens in Abhängigkeit von der ermittelten Ampelschaltung gesteuert wird. Hierdurch soll im Ergebnis ein verbrauchsoptimiertes und komfortables Passieren einer Ampel ermöglicht werden.
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Aus
DE 10 2013 011 538 A1 ist u.a. ein Verfahren zum Betrieb eines längsführenden Fahrassistenzsystems eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei eine von einer durch den Fahrer vorgebbare Wunschgeschwindigkeit abweichende Sollgeschwindigkeit unter Berücksichtigung einer den Verlauf zu einem Zielort zurückzulegenden Strecke beschreibenden Streckeninformation und einer Zielankunftszeit ermittelt und als neue Wunschgeschwindigkeit eingestellt wird. Dabei kann diese Einstellung entweder nach Bestätigung durch den Fahrer oder auch unmittelbar erfolgen. Dabei kann insbesondere immer dann, wenn eine neue Streckeninformation vorliegt, überprüft werden, ob eine Anpassung der aktuell eingestellten Wunschgeschwindigkeit notwendig und/oder sinnvoll ist.
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Aus
DE 10 2008 035 944 A1 ist u.a. ein Verfahren zum Optimieren des Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei mehrere unterschiedliche Streckenparameter, die für ein Streckenprofil einer ermittelten Fahrtroute zwischen Startpunkt des Fahrzeugs und Fahrtziel charakteristisch sind, sowie ferner auch wenigstens eine Fahrbedingung für die ermittelte Fahrtroute ermittelt werden, und wobei unter Berücksichtigung der Streckenparameter und der Fahrbedingung eine Sollfahrgeschwindigkeit entlang der ermittelten Fahrtroute bestimmt wird. Ferner wird die Fahrtroute auf Grundlage der Streckenparameter und/oder der Fahrbedingung in Segmente unterteilt.
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Zum weiteren Stand der Technik wird beispielhaft auf
US 2014/0222259 A1 verwiesen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welche eine individuelle Berücksichtigung von zu erwartenden Verkehrssituationen mit reduzierter Geschwindigkeit des Verkehrs wie z.B. Staus bei der Geschwindigkeitsregelung unter Reduzierung der Stressbelastung des Fahrers ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 13 gelöst.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs erfolgt die Regelung auf Basis eines vorgegebenen Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei dieser Sollwert abhängig von Umgebungsbedingungen angepasst wird. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- – Ermitteln, ob und gegebenenfalls in welcher Distanz von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs eine Situation mit erhöhtem Risiko einer reduzierten Verkehrsgeschwindigkeit auf einer vorgesehenen Fahrtroute zu erwarten ist, wobei dieses Ermitteln zumindest teilweise auf Basis von für die Vergangenheit vorliegenden Verkehrsdaten erfolgt; und
- – Anpassen des der Regelung zugrundeliegenden Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Ermittlung.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Ermittelns auch die Berücksichtigung von Situationen, in welchen eine Verkehrsbehinderung auf einer vorgesehenen Fahrtroute noch nicht aktuell vorliegt, aber auf Basis von für die Vergangenheit vorliegenden Daten künftig zu erwarten ist.
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Gemäß diesem Aspekt beinhaltet die Erfindung somit insbesondere auch das Konzept einer Anpassung des der Geschwindigkeitsregelung zugrundeliegenden Sollwertes auf Basis von Verkehrsvorhersagen unter Verwendung von Massendaten („Big Data“) oder einer prädiktiven Analyse, wobei eine zur Stauvermeidung vorgenommene Geschwindigkeitsreduzierung nicht im Hinblick auf einen bereits zum aktuellen Zeitpunkt existierenden Verkehrsstau in einem bestimmten Gebiet erfolgt, sondern zur Vermeidung eines Verkehrsstaus, welcher aufgrund von für die Vergangenheit vorliegenden Daten für den betreffenden Bereich mit hoher Wahrscheinlichkeit in naher Zukunft zu erwarten ist (z.B. aufgrund von Verkehrsstoßzeiten, Straßenarbeiten etc.).
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Solche Daten können z.B. aus in der Vergangenheit für die betreffende Route erhaltenen Daten abgeleitet und auf einem zentralen Server oder in einem Cloud-Speicher verarbeitet werden. Die zuletzt genannte Auswertung kann sogar vor Fahrtbeginn vorgenommen werden, sobald die betreffende Route in das Navigationssystem einprogrammiert wurde, sofern für die ausgewählte Route in der Vergangenheit genügend Informationen gesammelt worden sind.
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Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, ein System zur teilweise oder vollständig automatisierten Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Fähigkeit auszustatten, eine intelligente Anpassung der Geschwindigkeit im Hinblick auf bekannte oder vorhergesagte künftige Verkehrssituationen mit reduzierter Geschwindigkeit des Verkehrs (z.B. Unfall in 20 km) vorzunehmen, anstatt bei der Regelung einem vom Fahrer vorgegebenen Geschwindigkeitssollwert zu folgen.
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Hierdurch werden Stressbelastungen infolge von Situationen mit "Stop & Go-Verkehr" oder Verkehrsstau für den Fahrer abgemildert und zudem auch unnötiger Kraftstoffverbrauch vermieden.
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Die Erfindung beinhaltet weiter das Konzept, in einer auf Basis von Geschwindigkeitssollwerten arbeitenden Geschwindigkeitsregelanlage den jeweiligen Geschwindigkeitssollwert automatisch innerhalb bestimmter Grenzen zu modifizieren, wobei aktuellen und vorhergesagten Verkehrsinformationen Rechnung getragen wird.
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Dabei beinhaltet die Erfindung zum einen die Erfassung von Fahrsituationen, welche eine Anpassung (d.h. ein "Überstimmen") des aktuellen Sollwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit rechtfertigen. Zum anderen beinhaltet die Erfindung eine geeignete Strategie zur Anpassung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Anpassen des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Berücksichtigung einer ersten Fahrereingabe, wobei durch diese Fahrereingabe wenigstens eine Präferenz des Fahrers hinsichtlich der durch diese Anpassung erzielten Auswirkungen festgelegt wird.
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Erfindungsgemäß kann dem Fahrer somit die Möglichkeit gegeben werden, aus unterschiedlichen Optimierungskriterien auszuwählen, wobei der Fahrer bzw. Fahrzeuginsasse festlegen kann, ob für ihn zum gegebenen Zeitpunkt die Ankunftszeit, die Kraftstoffersparnis oder die Vermeidung eines Stop & Go-Verkehrs von größerer Bedeutung ist. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass unterschiedliche Optimierungskriterien prinzipiell unterschiedliche charakteristische Fahrtverläufe zur Folge haben, wobei abhängig von dem jeweiligen Fahrer bzw. Fahrzeuginsassen und der persönlichen Zeitplanung unterschiedliche Prioritäten vorhanden sein können.
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Gemäß einer Ausführungsform wird durch die o.g. Fahrereingabe eine Gewichtung der Relevanz wenigstens eines, insbesondere sämtlicher, der folgenden Parameter bei der Anpassung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen: Durch die Anpassung erzielte Reduzierung der Stressbelastung des Fahrers, durch die Anpassung erzielte Kraftstoffersparnis, und durch die Anpassung bewirkte Verschiebung der Ankunftszeit des Kraftfahrzeugs am Zielort. Gemäß der Erfindung kann hierbei die Anpassung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit insbesondere im Hinblick auf die Reduzierung der Stressbelastung von Fahrern bzw. Fahrzeuginsassen erfolgen, wobei z.B. ein Fahrzeugstillstand oder eine Stop & Go-Situation unter allen Umständen vermieden werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Anpassen des der Regelung zugrundeliegenden Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis einer zweiten Fahrereingabe, bei welcher der Fahrer eine Auswahl aus einer Mehrzahl unterschiedlicher vorgeschlagener Sollwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit trifft.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform erfolgt das Anpassen des der Regelung zugrundeliegenden Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit selbsttätig ohne Erfordernis einer weiteren Fahrereingabe.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Anpassen des Sollwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Vorgabe eines nicht zu unterschreitenden Grenzwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eines nicht zu überschreitenden Grenzwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Gemäß einer Ausführungsform wird dieser wenigstens eine Grenzwert abhängig von dem aktuellen Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Ermittelns ferner die Abschätzung einer Zeitspanne bis zur Aufhebung der Situation mit erhöhtem Risiko einer reduzierten Verkehrsgeschwindigkeit.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt diese Abschätzung auf Basis von für die Vergangenheit vorliegenden Verkehrsdaten.
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Gemäß einer Ausführungsform ergeht in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Ermittlung ein automatischer Vorschlag an den Fahrer zur Unterbrechung der Fahrt. Gemäß der Erfindung kann dem Fahrer insbesondere eine Unterbrechung der Fahrt z.B. in Form einer Pause, der Einnahme einer Mahlzeit oder zum Einkaufen vorgeschlagen werden, wenn entsprechende Möglichkeiten entlang der Fahrtroute vorhanden sind und keine anderweitige Optimierung möglich ist. So kann beispielsweise dann, wenn auch durch Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein unfallbedingter, schwerwiegender Verkehrsstau nicht vermieden werden kann, dem Fahrer vorgeschlagen werden, eine Pause einzulegen und sinnvolleren Tätigkeiten (Essen, Einkaufen, Ausruhen etc.) nachzugehen, um einen anderenfalls eintretenden Zeitverlust in dem Verkehrsstau zu vermeiden.
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Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, wobei die Regelung auf Basis eines jeweils vorgegebenen Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, wobei dieser Sollwert abhängig von Umgebungsbedingungen angepasst wird, und wobei die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchzuführen. Zu Vorteilen und bevorzugten Ausgestaltungen der Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Abbildung näher erläutert.
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Die einzige 1 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines möglichen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Ausführungsform.
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Wenngleich im Weiteren beispielhaft auf Autobahnen oder Schnellstraßen Bezug genommen wird, ist die Offenbarung grundsätzlich auf beliebige Verkehrssituationen anwendbar.
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Im Folgenden wird zunächst die Vorgehensweise bei der erfindungsgemäßen Erfassung von Verkehrssituationen, welche eine Anpassung des aktuellen Sollwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit rechtfertigen, beschrieben. Hierbei erfolgt auf einer bestimmten, vom Fahrer ausgewählten Route (z.B. einer mit Hilfe des Navigationssystems eingegebenen Autobahnstrecke) die Überwachung von Bereichen auf der betreffenden Route, welche einen negativen Einfluss auf die Fahrzeuggeschwindigkeit haben können (z.B. Unfall, Stau, Baustelle etc.). Hierzu können insbesondere zwei Daten- bzw. Informationsquellen genutzt werden. Zum einen kann auf aktuelle Verkehrsdaten (z.B. TMC) mit Informationen über Staus, Unfälle etc. zugegriffen werden. Zum anderen können Verkehrsdaten mit Informationen über Bereiche genutzt werden, in denen ein erhöhtes Risiko für eine Verringerung der Verkehrsgeschwindigkeit gegeben ist, wobei solche Daten z.B. aus in der Vergangenheit für die betreffende Route erhaltenen Daten abgeleitet und auf einem zentralen Server oder in einem Cloud-Speicher verarbeitet werden können. Die zuletzt genannte Auswertung kann vor Fahrtbeginn vorgenommen werden, sobald die betreffende Route in das Navigationssystem einprogrammiert wurde, sofern für die ausgewählte Route in der Vergangenheit genügend Informationen gesammelt worden sind.
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Im Folgenden wird eine erfindungsgemäße Strategie zur Anpassung des Sollwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben:
Der Fahrer verfügt zunächst über die Möglichkeit, in das System seine eigenen Präferenzen bzw. Vorlieben hinsichtlich Ankunftszeit, Stressbelastung und Kraftstoffersparnis für den Fall einer erforderlichen Anpassung des Sollwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit einzugeben. Wenn eine Situation erfasst wird, die eine Reduzierung der Verkehrsgeschwindigkeit auf der bevorstehenden Fahrstrecke verursacht, und wenn die Geschwindigkeitsregelanlage aktiviert ist, erfolgt seitens der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine automatische Anpassung des Sollwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit nach entsprechender Benachrichtigung des Fahrers.
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Erfindungsgemäß können ein oder mehrere alternative Sollwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis folgender Parameter und Regeln berechnet werden:
- a) Gemäß der Erfindung kann zunächst abgeschätzt werden, wie lange eine Situation mit reduzierter Verkehrsgeschwindigkeit andauert (z.B. wie lange es dauert, bis sich ein Stau der Länge von 3 km wieder aufgelöst hat). Dies kann auf Basis von für die Vergangenheit vorliegenden Daten (im Wege einer prädiktiven Analyse) oder einfach an Hand einer Nachschlagtabelle ("lookup table"), welche jeweils Schätzwerte für unterschiedliche Szenarien der Reduzierung der Verkehrsgeschwindigkeit (z.B. für Unfall, Stau oder zähfließenden Verkehr von 3 km, 7 km oder 10 km Länge) beinhaltet, erfolgen.
- b) Das Fahrzeug sollte den betreffenden Bereich mit reduzierter Verkehrsgeschwindigkeit nach der wie vorstehend beschrieben abgeschätzten Zeitdauer erreichen, wenn die Ursache für die Reduzierung der Verkehrsgeschwindigkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit teilweise oder vollständig behoben ist. Ziel hierbei ist die Verringerung der Stressbelastung und Frustration des Fahrers, indem dieser der betreffenden Stau- oder "Stop-&-Go"-Situation später oder gar nicht mehr ausgesetzt wird ("Stressreduzierungsparameter").
- c) Vorzugsweise erfolgt eine Abschätzung des Einflusses der Reduzierung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den ursprünglichen Zeitplan des Fahrers; hierbei kann berücksichtigt werden, dass der Fahrer möglicherweise am Zielort innerhalb eines bestimmten Zeitfensters eintreffen muss ("Ankunftszeitparameter").
- d) Des Weiteren erfolgt vorzugsweise eine Abschätzung des Einflusses der Reduzierung des Geschwindigkeitssollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Kraftstoffverbrauch und die Emissionswerte ("Kraftstoffverbrauchsparameter").
- e) Ferner ist die Vorrichtung vorzugsweise dazu in der Lage, eine kontinuierliche Neuanpassung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit im Hinblick auf neue Informationen über den Bereich der Reduzierung der Verkehrsgeschwindigkeit vorzunehmen. Wenn sich beispielsweise die Verkehrssituation verbessert, kann der Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit auf seinen ursprünglichen Wert zurückgesetzt werden. Wenn im Gegenteil eine Verschlechterung der Verkehrssituation eintritt, kann eine zweite Reduzierung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit von der Vorrichtung vorgenommen werden. Dabei kann gegebenenfalls auch eine Erhöhung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen, wenn der Ankunftszeitparameter besonders kritisch ist.
- f) Vorzugsweise wird der Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs gehalten. Dies bedeutet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit vorzugsweise einen Minimalwert nicht unterschreitet und jeweilige lokale Geschwindigkeitsbeschränkungen nicht überschreitet. Insbesondere kann gefordert werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorgegebenen Toleranzbereich um die ursprünglichen Sollwerte der Fahrzeuggeschwindigkeit verbleibt.
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Zur Auswahl geeigneter Sollwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit sind unterschiedliche Methoden möglich. Zum einen können Optimierungsalgorithmen im Hinblick auf die Reduzierung der Stressbelastung des Fahrers, die Ankunftszeit und den Kraftstoffverbrauch (entsprechend den o.g. Parametern) angewendet werden. Des Weiteren kann eine selbsttätige Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen. Dabei können auch die jeweils günstigsten Alternativen dem Fahrer zur Auswahl vorgeschlagen werden.
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In Ausführungsformen der Erfindung kann auch im Falle einer Extremsituation – wie beispielsweise bei einem besonders schweren Unfall mit mehrstündiger Verkehrsverzögerung – dem Fahrer eine Pause vorgeschlagen werden, um die betreffende Zeitdauer anderweitig (z.B. zur Einnahme einer Mahlzeit oder zum Einkaufen) zu nutzen, wenn keine andere geeignete Optimierung verfügbar ist.
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Im Weiteren wird ein konkretes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das in 1 dargestellte Flussdiagramm beschrieben, wobei die im Weiteren angegebenen Zahlenwerte lediglich beispielhaft sind und insbesondere nicht auf konkreten Daten zur Kraftstoffersparnis beruhen. Dabei erfolgt keine Berücksichtigung der durch einen Stau verursachten Verzögerung, sondern es wird vielmehr als bedeutsam angesehen, wann das Fahrzeug den Verkehrsstau erreicht.
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Im Schritt S10 programmiert ein Fahrer eine Fahrstrecke (von z.B. 200 km Länge) mit Hilfe seines Navigationssystems ein. Im Schritt S20 erfolgt eine Vorgabe durch den Fahrer, dass die Ankunftszeit nicht kritisch ist, die Kraftstoffersparnis besonders wichtig ist und das die Stressbelastung ein Parameter von mittlerer Bedeutung ist.
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Im Schritt S30 aktiviert der Fahrer auf der Autobahn eine Geschwindigkeitsregelanlage, wobei er einen Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit von 140 km/h wählt.
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Im Schritt S40 beginnt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Überwachung im Hinblick auf Bereiche mit reduzierter Verkehrsgeschwindigkeit und erfasst nach einiger Zeit einen größere Verkehrsbehinderung (z.B. "7km zähfließender Verkehr") in einer Entfernung von 70 km vom aktuellen Standort des Fahrzeugs. Im Schritt S50 erfolgt basierend auf für die Vergangenheit vorliegenden Daten oder auf Basis einer Nachschlagtabelle die Abschätzung, dass diese Art des Verkehrsstaus nach durchschnittlich 30 Minuten aufgelöst ist.
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Im Schritt S60 werden alternative Sollwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet und dem Fahrer vorgeschlagen, wobei jeweils der Einfluss auf den Stressbelastungsparameter, den Ankunftszeitparameter und den Kraftstoffverbrauchsparameter abgeschätzt wird. Im Beispiel ergehen folgende Vorschläge:
- (i) Beibehaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit von 140 km/h: Verzögerung von 0 Minuten, Kraftstoffersparnis 0%, hohe Stressbelastung (da Verkehrsstau voraussichtlich zur Ankunftszeit immer noch besteht);
- (ii) Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf 120 km/h: Verzögerung von 5 Minuten, Kraftstoffersparnis 7%, mittlere Stressbelastung;
- (iii) Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf 100 km/h: Verzögerung von 12 Minuten, Kraftstoffersparnis 15%, geringe Stressbelastung.
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Wenngleich im vorliegenden Beispiel eine Beschränkung auf drei Alternativen vorgenommen wurde, kann eine Berechnung beliebiger weiterer Szenarien (z.B. mit Geschwindigkeitssollwerten in Abständen von 5 km/h) erfolgen.
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Im Schritt S70 wählt der Fahrer z.B. die Alternative (iii). Im Falle eines autonomen Fahrmodus und bei Kenntnis der vom Fahrer im Schritt S20 eingegebenen Parameter kann auch eine systemseitige bzw. automatische Auswahl z.B. der Alternative (iii) erfolgen.
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Im Schritt S80 erfolgt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Reduzierung des Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit auf 100 km/h. Bei einem autonom fahrenden Fahrzeug erfolgt zudem mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Wechsel auf die rechte Fahrspur.
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Im Schritt S90 erfolgt eine kontinuierliche Überwachung des Verkehrsstaus durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Nach einer Fahrzeit von 40 Minuten empfängt die Vorrichtung die Information, dass sich der Verkehrsstau aufgelöst hat. Im Schritt S100 erfolgt eine entsprechende Benachrichtigung des Fahrers, woraufhin eine Vorgabe des ursprünglichen Sollwertes für die Fahrzeuggeschwindigkeit von 140 km/h vorgenommen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014203296 A1 [0005]
- DE 102014204206 A1 [0006]
- US 8620569 B2 [0007]
- DE 10028661 A1 [0011]
- DE 102015005902 A1 [0012]
- DE 102013011538 A1 [0013]
- DE 102008035944 A1 [0014]
- US 2014/0222259 A1 [0015]
