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Hintergrund
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Hier werden ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Datenbank und ein entsprechendes Verfahren offenbart. Dieses System und das zugehörige Verfahren sind insbesondere einsetzbar, um in fahrergelenkten Kraftfahrzeugen den Fahrer zu unterstützen, können jedoch auch in einem Kraftfahrzeug mit einer vollständigen oder teilweise autonomen Steuerung eingesetzt werden. Details hierzu sind in den Ansprüchen definiert; auch die Beschreibung und die Zeichnungen enthalten relevante Angaben zum System und zur Funktionsweise sowie zu Varianten des Systems und des Verfahrens.
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Technischer Bereich
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Die Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges durch Steuerungs- oder Fahrerassistenzsysteme trägt zum Fahrtkomfort und zur Betriebssicherheit von (Kraft-)Fahrzeugen bei. Steuerungs- oder Fahrerassistenzsysteme können den Fahrer bei einer effizienten Führung des Kraftfahrzeuges im Straßenverkehr unterstützen. Hierdurch kann eine Bedienerfreundlichkeit eines Kraftfahrzeuges erhöht, die Führung eines Kraftfahrzeugs erleichtert und die Sicherheit aller Teilnehmer eines Straßenverkehrs positiv beeinflusst werden.
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Bekannte Steuerungssysteme für Kraftfahrzeuge basieren auf Sensoren, welche an dem Kraftfahrzeug positioniert sind. Hierbei werden Sensordaten durch eine numerische Steuerungs- oder Regelungseinheit ausgewertet und dem Fahrer des Kraftfahrzeugs ein Hinweis oder, zum Beispiel im Falle einer vollständig autonomen Fahrzeugsteuerung, einem Aktor des Fahrzeugs ein Steuerungsbefehl erteilt.
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Nachteilig hierbei ist es, dass lediglich aktuelle oder in einem bestimmten vorangegangenen Zeitraum erfasste Sensordaten des eigenen Kraftfahrzeugs zur Ermittlung von Hinweisen oder Steuerungsbefehlen berücksichtigt werden können. Gefährliche Verkehrssituationen, welche zum Beispiel wiederholt an bestimmten Stellen und/oder zu bestimmten Zeiten auftreten, müssen somit jeweils durch aktuelle Erfassungen der Sensoren identifiziert werden.
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Zugrundeliegendes Problem
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Trotz vorhandener Steuerungssysteme für Kraftfahrzeuge mit einer Umfeldsensorik besteht somit Bedarf an einem verbesserten Steuerungssystem und an einem verbesserten Steuerungsverfahren für Kraftfahrzeuge mit einer Umfeldsensorik, welche insbesondere wiederholt auftretende Verkehrssituationen zumindest teilweise unabhängig von einer aktuellen Erfassung der Umfeldsensorik erkennt.
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Vorgeschlagene Lösung
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Diese Aufgabe löst ein Steuerungssystem nach dem Anspruch 1 und ein Steuerungsverfahren nach dem Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.
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Ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug basiert auf einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs und auf einer Datenbank. Die Umfeldsensorik ist dazu angeordnet und ausgebildet, kontinuierlich eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen und Umfelddaten des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Eine Umgebung des Kraftfahrzeuges bezeichnet hierbei einen Raum um das Kraftfahrzeug bis zu einer maximalen Reichweite der Umfeldsensorik.
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Ein Positionssensor ist dazu angeordnet und ausgebildet, kontinuierlich eine Position des Kraftfahrzeugs zu erfassen und Positionsdaten des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Der Positionssensor kann zum Beispiel ein Teil eines satellitengestützten Navigationssystems sein, welches ebenfalls Teil des Steuerungssystems sein kann.
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Ein Geschwindigkeitssensor ist dazu angeordnet und ausgebildet, kontinuierlich eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel relativ zu einer Fahrbahnoberfläche, zu erfassen und Geschwindigkeitsdaten des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Der Geschwindigkeitssensor kann zum Beispiel ein kraftfahrzeugübliches Tachometer sein.
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Ein Zeitmesser ist dazu ausgebildet, eine jeweils aktuelle Zeitinformation zu bestimmen. Analog zum Positionssensor kann auch der Zeitmesser zum Beispiel ein Teil eines satellitengestützten Navigationssystems sein, welches ebenfalls Teil des Steuerungssystems sein kann. Eine Zeitinformation kann ein kalendarisches Datum und eine Uhrzeit umfassen. Die Zeitinformation kann zum Beispiel ein Datum sowie eine Stunden-, Minuten- und Sekundenangabe umfassen.
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Eine Datenbank ist dazu ausgebildet, übermittelte Datensätze zu speichern und gespeicherte Datensätze bereitzustellen. Die Datenbank kann hierbei zumindest einen physischen Datenspeicher und eine Datenbanklogigeinheit umfassen, welche dazu ausgebildet ist, Datensätze strukturiert in der Datenbank abzulegen und/oder aus dieser abzurufen. In einer Variante kann die Datenbank Informationen/Datensätze über ein Verkehrswegenetz speichern. Insbesondere können Informationen/Datensätze über zulässige Höchstgeschwindigkeiten eines bestimmten Verkehrsweges, Vorfahrtsregelungen an bestimmten Verkehrskreuzungen, Unfallschwerpunkte, auftretende Verkehrsstauungen, durchschnittliche Verkehrsflussgeschwindigkeiten oder Fahrbahnabschnitte mit besonderer Neigung zur Glättebildng/Vereisung bei niedrigen Temperaturen in der Datenbank gespeichert sein.
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Eine Schnittstelle ist dazu angeordnet und ausgebildet, einer Fahrinstanz des Kraftfahrzeuges eine Verkehrsinformation zu übermitteln.
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Eine Steuerung ist dazu ausgebildet, in einem vorbestimmten Zeitintervall wiederholt, zum Beispiel in einem regelmäßigen Zeitintervall von einer Sekunde oder in einem regelmäßigen Zeitintervall von 5 Sekunden, zumindest mit den Umfelddaten, mit den Positionsdaten, mit den Geschwindigkeitsdaten und mit einer Zeitinformation einen Datensatz zu erstellen und der Datenbank zu übermitteln. In einer Weiterbildung kann das Zeitintervall auch variabel sein und, zum Beispiel, von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig sein. Die Abhängigkeit kann hierbei linear oder stufenweise ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann bei einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit von unter einhundert Kilometern pro Stunde ein Datensatz jeweils in einem regelmäßigen Zeitintervall von vier Sekunden erstellt werden und bei einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit von über einhundert Kilometern pro Stunde ein Datensatz jeweils in einem regelmäßigen Zeitintervall von zwei Sekunden erstellt werden.
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Weiter ist die Steuerung dazu ausgebildet, mit dem jeweils erstellten Datensatz und mit in der Datenbank gespeicherten Datensätzen wiederholt eine Verkehrsinformation zu ermitteln und, abhängig von dem Ermitteln, eine Übermittlung der Verkehrsinformation an die Fahrinstanz des Kraftfahrzeugs durch die Schnittstelle zu bewirken. Das Ermitteln der Verkehrsinformationen kann zum Beispiel jeweils im gleichen Intervall wie das Erstellen der Datensätze erfolgen. Eine Verkehrsinformation kann die Fahrinstanz des Kraftfahrzeuges zum Beispiel über eine akute Gefahrensituation informieren und/oder die Fahrinstanz des Kraftfahrzeugs zu einer bestimmten Steuerungsaktion des Fahrzeugs anleiten oder motivieren.
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Die Steuerung kann ferner dazu eingerichtet sein, weitere aktuelle Fahrzeugparameter wie zum Beispiel eine positive oder negative Fahrzeugbeschleunigung, eine Achsendrehzahl, eine Kraftstoffreserve, eine Außentemperatur, einen Aktivierungszustand eines Unterstützungssystems, insbesondere eines Antiblockiersystems oder eines ESP-Systems/ einer Fahrdynamikregelung, einen Aktivierungszustand einer Fahrzeugbremse und/oder einen Aktivierungszustand einer Fahrzeugscheinwerferanordnung zu erfassen und diese Fahrzeugparameter zu der Erstellung des jeweiligen Datensatzes und/oder zu der Ermittlung der Verkehrsinformation heranzuziehen. Die Fahrzeugparameter können hierbei mit entsprechenden Fahrzeugparametersensoren und/oder mit numerischen Schätzverfahren ermittelt werden.
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Die Fahrinstanz des Kraftfahrzeuges kann insbesondere ein Fahrer des Kraftfahrzeugs sein, wobei die Schnittstelle hierbei eine Benutzerschnittstelle ist. In einer anderen Ausführungsform kann die Fahrinstanz eine autonome Kraftfahrzeugsteuerung sein und die Schnittstelle kann eine elektronische Datenschnittstelle zur autonomen Kraftfahrzeugsteuerung sein.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Steuerungssystems gegenüber bekannten Steuerungssystemen ist zum Beispiel, dass nicht nur aktuelle Umfelddaten, Fahrzeugparameter oder Positionsdaten zur Ermittlung einer Verkehrsinformation herangezogen werden, sondern stattdessen auch in der Datenbank gespeicherte Datensätze genutzt werden. Diese Datensätze können zum Beispiel zu einem früheren Zeitpunkt durch die Steuerung erstellte Datensätze umfassen und/oder weitere Datensätze, welche nicht durch die Steuerung erstellt wurden. Wird zum Beispiel an einer bestimmten Position des Kraftfahrzeugs auf einem Verkehrsweg wiederholt eine - im statistischen Vergleich - besonders ausgeprägte Geschwindigkeitsreduktion/Fahrzeugbremsung durch die Steuerung erfasst, so kann die Steuerung im Falle eines erneuten Befahrens des Verkehrsweges - bereits vor dem Erreichen der bestimmten Position - die Übermittlung einer Verkehrsinformation an die Fahrinstanz des Kraftfahrzeugs durch die Schnittstelle bewirken. Die Fahrinstanz kann hierdurch zu einem vorsorglichen Abbremsen/einer vorsorglichen Geschwindigkeitsreduktion angehalten werden. Zudem kann die Steuerung anhand der gespeicherten Datensätze mögliche Gefahrensituationen ermitteln, zum Beispiel aufgrund einer in der Datenbank gespeicherten positionsspezifischen Warninformation.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass zum Beispiel auch ein vorangegangenes Fehlverhalten der Fahrinstanz in einer bestimmten Verkehrssituation oder im Bereich einer bestimmten Position auf einem Verkehrsweg erfasst werden kann und der Fahrinstanz, zum Beispiel im Falle eines erneuten Befahrens des Verkehrswegs, eine entsprechende Verkehrsinformation übermittelt werden kann. Hierdurch kann zum Beispiel einem erneuten Fehlverhalten entgegengewirkt werden. Zum Beispiel kann die Datenbank auch Informationen über eine maximal zulässige Geschwindigkeit für ein Kraftfahrzeug auf einem Verkehrsweg enthalten. Ermittelt die Steuerung mit den gespeicherten Datensätzen, dass zum Beispiel ein Kraftfahrzeug auf einem bestimmten Verkehrsweg die maximal zulässige Geschwindigkeit in der Vergangenheit bereits mehrfach überschritten hat und/oder dass sich das Kraftfahrzeug auf diesem Verkehrsweg erneut der maximal zulässigen Geschwindigkeit nähert, so kann bereits präventiv eine Verkehrsinformation über die maximal zulässige Geschwindigkeit an die Fahrinstanz übermittelt werden.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass die Datenbank zum Beispiel Unfallschwerpunkte speichern kann und die Steuerung im Falle einer festgestellten Position des Kraftfahrzeugs nahe bei einem solchen Unfallschwerpunkt eine Sensitivität für das Ermitteln von Verkehrsinformationen erhöhen kann. Zum Beispiel kann eine ermittelte Überschreitung einer maximalen Geschwindigkeit im Falle einer ermittelten Position nahe bei einem Unfallschwerpunkt bereits bei einer nur geringfügigen festgestellten Überschreitung das Übermitteln einer Verkehrsinformation auslösen und/oder das Übermitteln einer zusätzlichen Verkehrsinformation auslösen, welche auf den gespeicherten Unfallschwerpunkt hinweist.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass zum Beispiel auch zeitlich korreliertes Verhalten einer Fahrinstanz in einer Verkehrssituation durch die Steuerung ermittelt werden kann, sodass eine Verkehrsinformation an die Fahrinstanz eines Kraftfahrzeuges bereits präventiv übermittelt werden kann. Ermittelt die Steuerung zum Beispiel wiederholt jeweils gegen Mitternacht anhand der Fahrzeugparameter eine Verkehrsinformation, welche auf eine Übermüdung eines Fahrers hindeutet, kann in einer aktuellen Verkehrssituation dem Fahrer eines Fahrzeuges bereits zuvor (z.B. bereits um 23:30) eine Verkehrsinformation als präventiver Hinweis übermittelt werden. Ermittelt die Steuerung zum Beispiel wiederholt eine Standsituation des Kraftfahrzeuges auf einem bestimmten Streckenabschnitt einer mehrspurigen Fernstraße zur jeweils selben Tageszeit, so kann die Steuerung einen regelmäßig auftretenden Verkehrsstau (unabhängig von in der Datenbank gespeicherten oder sonstigen verfügbaren Verkehrsstauinformationen) annehmen und bereits vor dem Erreichen des bestimmten Streckenabschnitts die Übermittlung einer entsprechenden Verkehrsinformation an die Fahrinstanz des Kraftfahrzeugs bewirken, sodass zum Beispiel eine Auswahl eines Verkehrsweges beeinflusst werden kann.
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Verkehrsinformationen können zum Beispiel Gefahreninformationen, Stauinformationen, Parkmöglichkeitsinformationen oder sonstige Verkehrsinformationen sein.
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Die Umfeldsensorik kann eine Mehrzahl von Sensoren umfassen. Insbesondere kann die Umfeldsensorik einen oder mehrere optisch erfassende Sensoren, insbesondere einen oder mehrere Kamerasensoren, umfassen.
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Die Umfeldsensorik kann ferner dazu ausgebildet und angeordnet sein, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zumindest im Wesentlichen unterbrechungsfrei zu erfassen, sodass ein Erfassungsbereich der Umfeldsensorik zumindest einen gedachten Torus oder eine gedachte Zylinderringscheibe umfasst/abdeckt, welche/r das Kraftfahrzeug umformt und dessen/deren Radius parallel zu einer Fahrbahnoberfläche, auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt, ausgerichtet ist.
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In einer Weiterbildung kann die Umfeldsensorik weiter einen Regensensor umfassen oder die Steuerung kann auf einen Regensensor, zum Beispiel auf den Regensensor einer Scheibenreinigungsanlage/Scheibenwischeranlage des Kraftfahrzeugs zugreifen. Von dem Regensensor ermittelte Niederschlagsdaten können von der Steuerung zu der Erstellung des jeweiligen Datensatzes bzw. bei der Ermittlung der Verkehrsinformation herangezogen bzw. berücksichtigt werden.
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Weiter kann das Steuerungssystem zumindest ein Bedienerelement umfassen, welches dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Steuerungsaktion der Fahrinstanz, insbesondere des Fahrers des Kraftfahrzeugs, zu erfassen und der Steuerung, Abhängig von dem Erfassen der Steuerungsaktion, eine Steuerungsinformation zu übermitteln. Die Steuerung kann hierbei ferner dazu ausgebildet sein, den Datensatz zusätzlich auch mit der übermittelten Steuerungsinformation zu erstellen.
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Ein Bedienerelement kann zum Beispiel ein Schalter oder ein Hebel zur Steuerung eines Fahrtrichtungsanzeigers durch den Fahrer eines Kraftfahrzeuges sein, welcher dazu angeordnet und ausgebildet ist, im Falle seiner Betätigung neben einer Aktivierung eines Fahrtrichtungsanzeigers auch eine hierzu korrespondierende Steuerungsinformation an die Steuerung zu übermitteln. In einer Variante können entweder alle oder zumindest ein Teil der durch den Fahrer eines Kraftfahrzeuges und/oder eine autonome Kraftfahrzeugsteuerung betätigbare Bedienerelemente/Steuerungselemente des Kraftfahrzeugs dazu eingerichtet sein, im Falle einer Betätigung durch den Fahrer eines Kraftfahrzeugs und/oder eine autonome Kraftfahrzeugsteuerung eine Steuerungsinformation an die Steuerung zu übermitteln. Insbesondere können ein Lenkrad, ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal, ein Gang-Schalthebel und/oder ein Schalter zur Aktivierung eines Geschwindigkeitsassistenten/Tempomaten (bzw. jeweils zu diesen beispielhaft genannten Bedienerelementen in ihrer Funktion vergleichbare Bedienerelemente) dazu ausgebildet sein, im Falle ihrer Betätigung jeweils eine entsprechende Steuerungsinformation an die Steuerung zu übermitteln.
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In einer Variante kann das Steuerungssystem zumindest ein Anzeigeelement für den Fahrer des Kraftfahrzeuges aufweisen, welches mit der Benutzerschnittstelle elektronisch verbunden und dazu angeordnet und ausgebildet ist, die durch die Steuerung ermittelte Verkehrsinformation für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs optisch erkennbar anzuzeigen. Alternativ oder ergänzend kann, abhängig von der ermittelten Verkehrsinformation, dem Fahrer des Kraftfahrzeuges ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Warnsignal, zum Beispiel durch das Anzeigeelement und/oder ergänzende Warnelemente, insbesondere Lautsprecher im Innenraum des Kraftfahrzeuges, übermittelt werden.
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Zum Beispiel kann das Anzeigeelement ein LCD-Bildschirm im Innenraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem Armaturenbereich des Kraftfahrzeugs, oder eine Anzeige eines Bordcomputers sein. Auch Warnleuchten und/oder ein Heads-up-Display können ein Anzeigeelement im Sinne der Erfindung sein.
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Ein haptisches Warnsignal, zum Beispiel eine Vibration eines Fahrersitzes des Kraftfahrzeugs, kann die Aufmerksamkeit eines Fahrers in einer Verkehrssituation erhöhen. Ermittelt die Steuerung mit den Datensätzen zum Beispiel, dass ein Sekundenschlaf oder eine Ermüdung des Fahrers zu vermuten ist, kann eine Vibration des Fahrersitzes durch einen Vibrationsaktor veranlasst werden.
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Die Schnittstelle kann ferner dazu eingerichtet sein, einer Aktorsteuerung des Kraftfahrzeugs einen Steuerbefehl zu erteilen und/oder, Abhängig von dem Steuerbefehl, dem Fahrer des Kraftfahrzeuges ein optisches Warnsignal, insbesondere mit dem Anzeigeelement, zu übermitteln. Weiter kann hierbei, Abhängig von dem Steuerbefehl, dem Fahrer des Kraftfahrzeuges ein akustisches und/oder haptisches Warnsignal übermittelt werden, zum Beispiel durch das Anzeigeelement und/oder ergänzende Warnelemente, insbesondere Lautsprecher.
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Ermittelt die Steuerung zum Beispiel eine Verkehrsinformation, welche eine akut gefährliche Verkehrssituation induziert, zum Beispiel einen unmittelbar bevorstehenden Auffahrunfall, welcher mit einem optisch erfassenden Sensor festgestellt wird, so kann die Steuerung unmittelbar eine Betätigung der Fahrzeugbremsen durch die Schnittstelle veranlassen, um die Folgen eines Auffahrunfalls zu mindern. Ergänzend kann dem Fahrer ein akustisches Warnsignal übermittelt werden.
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Ein Vorteil hierbei ist, dass auch Kraftfahrzeuge ohne autonome Fahrzeugsteuerung im Falle akut gefährlicher Verkehrssituationen durch die Steuerung gesteuert, insbesondere abgebremst werden können. Zum Beispiel können unmittelbar bevorstehende Kollisionen von Fahrzeugen erkannt und deren Auswirkungen gemindert werden, wobei eine Reaktionszeit eines menschlichen Fahrers durch die direkte Ansteuerung von Aktorsteuerungen durch die Schnittstelle umgangen bzw. eingespart werden kann.
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Die Datenbank kann in einer Weiterentwicklung eine Evaluationseinheit umfassen, welche dazu ausgebildet ist, in einem vorbestimmten Evaluationszeitintervall wiederholt gespeicherte Datensätze aus der Datenbank auszulesen, die ausgelesenen Datensätze zu vergleichen und, abhängig von dem Vergleichen der ausgelesenen Datensätze, den Datensätzen eine Evaluationsinformation, zum Beispiel eine Gefahreninformation, hinzuzufügen. Weiter kann die Evaluationseinheit dazu ausgebildet sein, die Datensätze mit der gespeicherten Evaluationsinformation in der Datenbank zu speichern. In einer Variante können die Datensätze, welche um eine Evaluationsinformation ergänzt wurden, die jeweils korrespondierenden ursprünglichen Datensätze ersetzen/überschreiben.
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Das Evaluationszeitintervall kann zum Beispiel die Dauer von einer Stunde oder einem Tag oder einer Woche haben.
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Ein Vorteil hierbei ist, dass die in der Datenbank gespeicherten Datensätze, zum Beispiel anhand der Erfassung der Umfeldsensoren, fortlaufend verbessert und/oder ergänzt werden können.
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In einer Ausführungsform kann die Datenbank außerhalb des Kraftfahrzeuges, zum Beispiel mit einem stationären Datenbankserver, implementiert sein. Die Datenbank kann hierbei dazu eingerichtet sein, durch eine drahtlose Datenverbindung, zum Beispiel durch eine Mobilfunkverbindung oder Satellitenkommunikationsverbindung, zumindest zeitweise mit der Steuerung des Kraftfahrzeuges verbunden zu sein. Ferner kann die Datenbank dazu eingerichtet sein, übermittelte Datensätze einer Mehrzahl von Steuerungssystemen, welche jeweils in einem einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen implementiert sind, zu speichern und/oder gespeicherte Datensätze einer Mehrzahl von Steuerungssystemen, welche jeweils in einem einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen implementiert sind, bereitzustellen.
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Ein Vorteil hierbei ist, dass die Erfassungen von Umfeldsensoriken und/oder Fahrzeugparametern einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen zusammengeführt werden können und somit zum Beispiel die Evaluation der Datenbank/der Datenbanken verbessert werden können. Insbesondere kann eine Datengrundlage für statistische Auswerteverfahren der Evaluationseinheit und/oder für ein Ermitteln der Steuerung verbessert werden.
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In einer Variante kann eine erste Datenbank physisch in dem Kraftfahrzeug implementiert sein und eine zweite Datenbank kann physisch außerhalb des Kraftfahrzeugs implementiert sein. Während eines Betriebs des Kraftfahrzeuges kann lediglich die erste Datenbank zum Speichern und/oder zum Abrufen von Datensätzen durch die Steuerung genutzt werden, wobei die erste Datenbank und die zweite Datenbank lediglich in einem vorbestimmten Abgleichzeitintervall von zum Beispiel einer Woche miteinander abgeglichen werden. Alternativ kann ein Abgleichen der ersten und der zweiten Datenbank nur zu bestimmten Anlässen, zum Beispiel bei einem Betanken des Kraftfahrzeugs oder bei einer Fahrzeuginspektion in einer Werkstatt erfolgen. Ein Abgleichen bezeichnet hierbei einen Austausch bzw. ein gegenseitiges Ergänzen der jeweils in den Datenbanken gespeicherten Datensätze, wobei eine Verbindung zwischen den Datenbanken insbesondere durch ein drahtloses Datenübertragungsverfahren hergestellt werden kann. Die zweite Datenbank kann dazu ausgebildet sein, jeweils mit einer Vielzahl von Datenbanken, welche jeweils physisch in einem Kraftfahrzeug implementiert sind, abgeglichen zu werden.
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Das Steuerungssystem kann zudem weiter zumindest eine erste Fremdfahrzeugschnittstelle aufweisen, welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine weitere Fremdfahrzeugschnittstelle, welche in einem weiteren Kraftfahrzeug, zum Beispiel in einem weiteren Kraftfahrzeug mit einem gleichartigen Steuerungssystem, angeordnet ist, in einem vorbestimmten Bereich um das Kraftfahrzeug zu erfassen. Weiter kann die zumindest eine erste Fremdfahrzeugschnittstelle eine drahtlose Datenverbindung mit der Fremdfahrzeugschnittstelle des weiteren Kraftfahrzeugs herstellen, insbesondere um von der Fremdfahrzeugschnittstelle des weiteren Kraftfahrzeugs
- -- Umfelddaten, und/oder
- -- Positionsdaten, und/oder
- -- Geschwindigkeitsdaten, und/oder
- -- eine Zeitinformation, und/oder
- -- Steuerungsinformationen, und/oder
- -- Gefahreninformationen
auszulesen und der Steuerung zu übermitteln. Alternativ oder ergänzend kann die zumindest eine erste Fremdfahrzeugschnittstelle dazu eingerichtet sein, an weitere Fremdfahrzeugschnittstellen
- -- Umfelddaten, und/oder
- -- Positionsdaten, und/oder
- -- Geschwindigkeitsdaten, und/oder
- -- eine Zeitinformation, und/oder
- -- Steuerungsinformationen, und/oder
- -- Gefahreninformationen
zu übermitteln. Ferner kann die Steuerung dazu ausgebildet sein, die Verkehrsinformation ferner mit von der Fremdfahrzeugschnittstelle des weiteren Kraftfahrzeugs ausgelesenen Daten und/oder Informationen zu ermitteln. Mit anderen Worten ermittelt die Steuerung hierbei die Verkehrsinformation mit dem jeweils erstellten Datensatz und mit in der Datenbank gespeicherten Datensätzen und zusätzlich mit von der Fremdfahrzeugschnittstelle des weiteren Kraftfahrzeugs ausgelesenen Daten und/oder Informationen.
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Ein Vorteil hierbei ist zum Beispiel, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine positive oder negative Beschleunigung eines weiteren Verkehrsteilnehmers, zum Beispiel beim Auffahren auf einen Verkehrsweg oder bei einem Spurwechsel auf einer mehrspurigen Fahrbahn, ausgelesen werden kann und das Ermitteln einer Verkehrsinformation für die Fahrinstanz des eigenen Kraftfahrzeuges entsprechend verbessert werden kann. Insbesondere kann ein konkretes Verhalten des weiteren Verkehrsteilnehmers durch die Steuerung abgeschätzt werden. Weiter können auch die durch eine Umfeldsensorik des weiteren Verkehrsteilnehmers erfassten Umfelddaten bei der Ermittlung einer Verkehrsinformation für die Fahrinstanz des eigenen Kraftfahrzeuges miteinbezogen werden und die Verkehrsinformation somit verbesset werden. Zum Beispiel können auch Fahrzeuge oder Objekte, welche durch die Umfeldsensorik des weiteren Verkehrsteilnehmers erfasst wurden, in die Ermittlung der Verkehrsinformation für die Fahrinstanz des eigenen Kraftfahrzeuges miteinbezogen werden.
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Ein Steuerungsverfahren für ein Kraftfahrzeug, basierend auf einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs und auf einer Datenbank, umfasst die Schritte:
- - Kontinuierliches Erfassen einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und Bereitstellen von und Umfelddaten des Kraftfahrzeugs mit der Umfeldsensorik;
- - Kontinuierliches Bestimmen einer Position des Kraftfahrzeugs und Bereitstellen einer Positionsdaten des Kraftfahrzeugs mit einen Postitionssensor;
- - Kontinuierliches Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und Bereitstellen von Geschwindigkeitsdaten des Kraftfahrzeugs mit einem Geschwindigkeitssensor;
- - Bestimmen einer jeweils aktuellen Zeitinformation mit einem Zeitmesser;
- - Wiederholtes Erstellen, jeweils nach dem Versteichen eines vorbestimmten Zeitintervalls, eines Datensatzes mit
- -- den Umfelddaten, und
- -- den Positionsdaten, und
- -- den Geschwindigkeitsdaten, und
- -- einer Zeitinformation
durch eine Steuerung; - - Übermitteln des bestimmten Datensatzes an eine Datenbank, welche dazu ausgebildet ist, übermittelte Datensätze zu speichern und gespeicherte Datensätze bereitzustellen;
- - Wiederholtes Ermitteln einer Verkehrsinformation mit dem jeweils Erstellten Datensatz und mit in der Datenbank gespeicherten Datensätzen;
- - Übermittlung der ermittelten Verkehrsinformation an eine Schnittstelle zu bewirken;
- - Übermittlung der Verkehrsinformation an die Fahrinstanz des Kraftfahrzeugs durch die Schnittstelle, abhängig von dem Ermitteln der Verkehrsinformation durch die Steuerung.
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Figurenliste
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen alle beschriebenen und / oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den hier offenbarten Gegenstand, auch unabhängig von ihrer Gruppierung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. Die Abmessungen und Proportionen der in den Fig. gezeigten Komponenten sind hierbei nicht maßstäblich; sie können bei zu implementierenden Ausführungsformen vom hier Veranschaulichten abweichen.
- 1 zeigt schematisch ein Beispiel für die Anordnung einer Umfeldsensorik für ein Kraftfahrzeug.
- 2 zeigt schematisch ein Beispiel für den Aufbau eines Steuerungssystems mit einer Datenbank für ein Kraftfahrzeug.
- 3A, 3B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems eine Überholmöglichkeit für ein Kraftfahrzeug auf einer mehrspurigen Fahrbahn ermittelt wird.
- 4A, 4B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems die Sinnhaftigkeit eines Spurwechsels für ein Kraftfahrzeug auf einer mehrspurigen Fahrbahn beurteilt wird.
- 5A, 5B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems für ein Kraftfahrzeug eine Spurwechselsituation beurteilt wird.
- 6A, 6B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems eine Gefahrensituation an einem Stauende beurteilt wird.
- 7A, 7B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems für ein Kraftfahrzeug das Auffahren auf einen mehrspurigen Verkehrsweg unterstützt wird.
- 8A, 8B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems eine Gefahrensituation für ein Kraftfahrzeug ermittelt wird.
- 9A, 9B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems das Auffinden einer Parkmöglichkeit für ein Kraftfahrzeug unterstützt wird.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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Vergleichbare bzw. gleiche und gleichwirkende Komponenten und Merkmale sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Teilweise ist in den Figuren aus Übersichtsgründen auch auf Bezugszeichen einzelner Merkmale und Komponenten verzichtet worden, wobei diese Merkmale und Komponenten in anderen Figuren bereits mit Bezugszeichen versehen sind. Die Komponenten und Merkmale, die in Bezug auf die weiteren Figuren nicht erneut beschrieben sind, ähneln in ihrer Ausbildung und Funktion den entsprechenden Komponenten und Merkmalen gemäß den anderen Figuren.
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1 zeigt schematisch und beispielhaft eine Sensoranordnung aus vier Sensoren, welche gemeinsam die Umfeldsensorik eines Kraftfahrzeuges ausbilden. Die gezeigte Anordnung der Sensoren und deren Erfassungsbereiche sind in der 1 lediglich schematisch angedeutet und sollen ein Verständnis der Erfindung erleichtern. Eine Umfeldsensorik kann im Extremfall aus einem einzigen Sensor bestehen oder auch bis zu zweihundert Einzelsensoren umfassen. Die einzelnen Sensoren können hierbei ausdrücklich verschiedenartig ausgestaltet sein. So können zum Beispiel Kamera-, Infrarotkamera-, Radar-, Lidar- und/oder Schallsensoren miteinander zu einer Umfeldsensorik verbunden werden.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, welches sich auf einer mehrspurigen Fahrbahn 20 eines Verkehrsweges befindet und sich in einer Fahrtrichtung F bewegt. Die gezeigte mehrspurige Fahrbahn 20 hat insgesamt vier Fahrspuren, wobei hiervon zwei Fahrspuren für eine Bewegung von Fahrzeugen in der Fahrtrichtung F vorgesehen sind und zwei Fahrspuren für eine Bewegung von Fahrzeugen in der Gegenfahrtrichtung F' vorgesehen sind. Die Fahrspuren, welche für eine Bewegung von Fahrzeugen in der Fahrtrichtung F vorgesehen sind, sind baulich von den Fahrspuren getrennt, welche für eine Bewegung von Fahrzeugen in der Gegenfahrtrichtung F' vorgesehen sind.
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Das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 10 hat einen Hecksensor 16, welcher einen Erfassungsbereich F-H aufweist. Der Hecksensor 16 ist mittig am Heck des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet, sodass ein Bereich F-H hinter dem Kraftfahrzeug 10 erfasst werden kann. Der Erfassungsbereich F-H ist hierbei nicht durch die in 1 schematisch angedeutete Ausdehnung begrenzt.
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Weiter hat das Kraftfahrzeug 10 einen Frontsensor 17, welcher einen Erfassungsbereich F-V aufweist. Der Frontsensor 17 ist mittig in der Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet, sodass ein Bereich F-V vor dem Kraftfahrzeug 10 erfasst werden kann. Der Erfassungsbereich F-V ist hierbei nicht durch die in 1 schematisch angedeutete Ausdehnung begrenzt.
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Weiter hat das gezeigte Kraftfahrzeug einen linken Seitensensor 18 und einen rechten Seitensensor 19, welche sich relativ zur gezeigten Fahrtrichtung links (Seitensensor 18) und rechts (Seitensensor 19) am Kraftfahrzeug 10 befinden. Die Seitensensoren 18, 19 sind jeweils mittig an den Seitenflächen des Kraftfahrzeugs 10 positioniert. In einer Ausführungsform können zum Beispiel auch Seitensensoren an den Seitenspiegeln eines Kraftfahrzeugs positioniert sein. Der linke Seitensensor 18 hat einen Erfassungsbereich F-L und der rechte Seitensensor 19 einen rechten Erfassungsbereich F-R, welche jeweils einen Bereich seitlich links in der Fahrtrichtung F bzw. seitlich rechts in der Fahrtrichtung F des Kraftfahrzeugs 10 erfassen.
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Im in 1 gezeigten Beispiel ist, zumindest ab der vorbestimmten Entfernung A vom Kraftfahrzeug 10, die Umgebung des Kraftfahrzeugs vollständig unterbrechungsfrei durch die Umfeldsensorik von der Oberfläche der Fahrbahn 20 bis zu einer Höhe des Kraftfahrzeugs 10 vollständig erfasst. Die Höhe des Kraftfahrzeugs 10 bezeichnet dessen maximale Dachhöhe. Die Erfassung der Umgebung ist hierbei selbstverständlich durch eine Reichweite der Sensoren beschränkt, sodass sich ein „vollständiges Erfassen“ der Umgebung ab der vorbestimmten Entfernung A lediglich auf ein vollständiges Erfassen der Umgebung in einer Reichweite der Sensoren bezieht.
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2 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Steuerungssystems für ein Kraftfahrzeug 10. Die Sensoren 16, 17, 18, 19 erfassen Umfelddaten des Kraftfahrzeugs und übermitteln diese Umfelddaten einer Steuerung ECU. Ebenso übermitteln die Bedienerelemente BE jeweils im Falle ihrer Betätigung, zum Beispiel durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 10, der Steuerung ECU jeweils eine Steuerinformation, welche der Steuerung ECU die entsprechende Betätigung anzeigt. Zudem übermitteln Fahrzeugparametersensoren (nicht gezeigt) jeweils aktuelle Fahrzeugparameter an die Steuerung ECU.
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Ein Positionssensor POS erfasst jeweils eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 10 und übermittelt diese der Steuerung ECU. Der Positionssensor POS nutzt hierbei ein satellitengestütztes Navigationssystem.
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Ein Geschwindigkeitssensor GS ermittelt kontinuierlich eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 und übermittelt diese der Steuerung ECU.
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Ein Zeitmesser ZM ermittelt jeweils eine aktuelle Zeitinformation und übermittelt diese der Steuerung ECU. Der Zeitmesser ZM nutzt hierbei ein von einem satellitengestützten Navigationssystem übertragenes Referenzzeitsignal.
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Eine Fremdfahrzeugschnittstelle oder „Car2Car-Schnittstelle“ CC überprüft kontinuierlich mit einem elektromagnetisch ausgesendetem Suchsignal, ob sich ein weiteres Fahrzeug mit einer kompatiblen weiteren Fremdfahrzeugschnittstelle (nicht gezeigt) im eigenen Erfassungsbereich befindet. Erfasst die Fremdfahrzeugschnittstelle CC eine kompatible weitere Fremdfahrzeugschnittstelle, so veranlasst die Fremdfahrzeugschnittstelle CC automatisiert einen drahtlosen elektronischen Verbindungsaufbau. Ist dieser erfolgreich, liest die Fremdfahrzeugschnittstelle CC Umfelddaten und aktuelle Fahrzeugparameter des weiteren Fahrzeugs mit der kompatiblen weiteren Fremdfahrzeugschnittstelle aus und übermittelt diese der Steuerung ECU. Zudem erfolgt ein Signal, zum Beispiel an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10, welches einen erfolgreichen Verbindungsaufbau zu einem Fremdfahrzeug anzeigt. Hierzu übermittelt die Fremdfahrzeugschnittstelle CC einem Anzeigeelement AE ein entsprechendes Signal.
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Die Fremdfahrzeugschnittstelle CC kann eine drahtlose elektronische Verbindung mit einer Mehrzahl von weiteren Fahrzeugen gleichzeitig unterhalten.
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Das Anzeigeelement AE ist im Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet und dazu ausgebildet, optisch erkennbare Zeichen für einen Fahrer oder Insassen des Kraftfahrzeugs wiederzugeben. Im gezeigten Beispiel umfasst das Anzeigeelement AE ein Heads-up Display und kann Informationen, sowohl in Textform als auch mit Hilfe schematischer Symbole, für einen Fahrer oder Insassen des Kraftfahrzeugs erkennbar wiedergeben/darstellen.
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Weiter hat das gezeigte Steuerungssystem eine Datenbank DB, welche sowohl dazu eingerichtet ist, von der Steuerung ECU ermittelte Datensätze zu speichern, als auch zuvor gespeicherte Datensätze für die Steuerung ECU auslesbar bereitzustellen. Die gespeicherten Datensätze können hierbei vorangehend durch die Steuerung ECU ermittelte Datensätze oder fahrzeugunabhängige Datensätze, zum Beispiel Verkehrsnavigationsdatensätze, umfassen. Auch die manuelle Eingabe von Datensätzen in die Datenbank DB ist ausdrücklich möglich.
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Die Steuerung ECU erstellt im gezeigten Beispiel mit den Umfelddaten der Sensoren 16, 17, 18, 19 und den erfassten aktuellen Fahrzeugparametern und den von den Bedienerelementen BE übermittelten Steuerinformationen sowie mit der aktuellen Position, der aktuellen Geschwindigkeit und einer Zeitinformation regelmäßig Datensätze und überträgt diese zur Speicherung jeweils an die Datenbank DB.
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Ist eine drahtlose Verbindungsaufnahme der Fremdfahrzeugschnittstelle CC erfolgreich, so umfasst der erstellte Datensatz auch Umfelddaten und Fahrzeugparameter zumindest eines weiteren Kraftfahrzeugs.
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Weiter ermittelt die Steuerung ECU mit den Umfelddaten der Sensoren 16, 17, 18, 19 und den erfassten aktuellen Fahrzeugparametern und den von den Bedienerelementen BE übermittelten Steuerinformationen sowie mit der aktuellen Position, der aktuellen Geschwindigkeit und einer Zeitinformation regelmäßig eine Verkehrsinformation, wobei die Steuerung hierzu auch Datensätze aus der Datenbank DB ausliest und zur Ermittlung der jeweiligen Verkehrsinformation mit heranzieht.
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Ist eine drahtlose Verbindungsaufnahme der Fremdfahrzeugschnittstelle CC erfolgreich, so ermittelt die Steuerung ECU die jeweilige Verkehrsinformation weiter mit Umfelddaten und Fahrzeugparametern zumindest eines weiteren Kraftfahrzeugs.
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Beispiele für konkrete durch die Steuerung ermittelte Verkehrsinformationen werden in den weiteren Fig. gezeigt und beschrieben.
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Die von der Steuerung ECU ermittelte Verkehrsinformation wird der Schnittstelle S übermittelt. Induziert die ermittelte Verkehrsinformation eine akute Gefahrensituation, so sendet die Schnittstelle S unmittelbar ein Steuersignal an einen Fahrzeugaktor AK. Zum Beispiel kann ein Bremsbefehl unmittelbar an einen Bremsaktor des Kraftfahrzeugs 10 übertragen werden, ohne dass die Fahrinstanz des Kraftfahrzeugs 10 den Bremsbefehl bestätigt/umsetzt. Somit kann eine Notbremsung durchgeführt werden.
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Induziert die ermittelte Verkehrsinformation keine akute Gefahrensituation, so wird lediglich die Verkehrsinformation und/oder eine Handlungsempfehlung an die Fahrinstanz des Kraftfahrzeuges übermittelt. Hierzu übermittelt die Schnittstelle S im gezeigten Beispiel die Verkehrsinformation und/oder eine Handlungsempfehlung an das Anzeigeelement AE, welches die Verkehrsinformation für einen Fahrer oder Insassen des Kraftfahrzeugs 10 optisch erkennbar darstellt.
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Weiter umfasst das in 2 gezeigte Beispiel für ein Steuerungssystem eine Evaluationseinheit EE, welche die von der Steuerung ECU ermittelten und in der Datenbank DB gespeicherten Datensätze einmal täglich evaluiert. Hierzu vergleicht die Evaluationseinheit EE jeweils alle gespeicherten Datensätze miteinander und wertet diese auf eine Korrelation zueinander aus. Insbesondere werden zeitlich und/oder örtlich miteinander korrelierte Datensätze, also zum Beispiel jeweils am gleichen Ort und/oder zur gleichen Uhrzeit/Tageszeit erfasste Datensätze, auf statistisch auffällige Erfassungen der Sensoren und/oder statistisch auffällige Fahrzeugparameter ausgewertet. Wird zum Beispiel mehrfach eine besonders starke Abbremsung des Kraftfahrzeugs an einer bestimmten Position bzw. an einem bestimmten Ort festgestellt, so können alle Datensätze welche an oder in der Umgebung dieser Position/dieses Ortes erstellt wurden um einen Gefahreninformation ergänzt werden.
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Die 3A und 3B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems eine Überholmöglichkeit für das Kraftfahrzeug 10 auf einer mehrspurigen Fahrbahn 20 ermittelt wird.
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Die gezeigte mehrspurige Fahrbahn 20 entspricht der in 1 gezeigten Fahrbahn, wobei in den 3A und 3B nur jene Fahrspuren dargestellt sind, welche für eine Bewegung von Fahrzeugen in der Fahrtrichtung F vorgesehen sind.
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Das Kraftfahrzeug 10 erfasst mit dem Frontsensor 17 (vergleiche Bezugszeichen 1) ein auf einer parallelen Fahrspur vorausfahrendes Fahrzeug 30, welches teilweise durch den Erfassungsbereich F-V erfasst wird.
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Die Steuerung ECU ist im gezeigten Beispiel dazu ausgebildet, eine Überholmöglichkeit für auf der Fahrbahn 20 vorausfahrende Fahrzeuge zu ermitteln. In einer Weiterbildung des Steuerungssystems kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 durch die Betätigung eines Bedienerelements BE auch eine gezielte Abfrage, ob eine Überholmöglichkeit besteht, an die Steuerung ECU übermitteln.
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Die Steuerung ECU ermittelt im in 3A gezeigten Beispiel mit der durch den Positionssensor POS ermittelten Position und mit in der Datenbank gespeicherten Navigationsinformationen, dass sich das Kraftfahrzeug 10 aktuell in Deutschland und auf einer mehrspurigen Kraftfahrstraße außerhalb einer geschlossenen Ortschaft befindet.
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Weiter ermittelt die Steuerung ECU mit dem Frontsensor 17, dass sich das vorausfahrende Fahrzeug 30 auf einer parallelen Fahrspur in der Fahrtrichtung F links neben der aktuell durch das Kraftfahrzeug 10 befahrenen Fahrspur befindet und sich in der Fahrtrichtung F bewegt. Die Steuerung ECU ermittelt mit in der Datenbank DB gespeicherten und für Deutschland gültigen Verkehrsregeln, dass ein Überholvorgang nicht zulässig ist und veranlasst die Schnittstelle S eine entsprechende Verkehrsinformation an das Anzeigeelement AE zu übertragen. Dieses zeigt einem Fahrer oder Insassen des Kraftfahrzeugs 10 ein bestehendes Überholverbot an. Ermittelt die Steuerung ECU dennoch eine weitere Annäherung an das vorausfahrende Fahrzeug 30, so veranlasst die Steuerung ECU zusätzlich die Übermittlung eines Warnsignals durch die Schnittstelle S. Im gezeigten Beispiel wird die Ausgabe eines akustischen Warnsignals an die Insassen des Kraftfahrzeugs veranlasst.
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Würde die Steuerung ECU zum Beispiel feststellen, dass sich das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel in Deutschland aber -abweichend zur vorangehenden Beschreibung- auf einem mehrspurigen Verkehrsweg in einer geschlossenen Ortschaft befinden würde, würde die Steuerung ECU eine Verkehrsinformation an die Schnittstelle S übermitteln, welche eine Zulässigkeit des Überholvorgangs induziert. Entsprechend würde die Anzeige eines zulässigen Überholvorgangs für den Fahrer oder Insassen des Kraftfahrzeugs 10 bewirkt.
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3B zeigt, abweichend von 3A, eine Verkehrssituation, in welcher die Steuerung ECU einen zulässigen Überholvorgang ermittelt. Die Steuerung ECU erfasst mit dem Frontsensor 17, dass sich das vorausfahrende Kraftfahrzeug 30 auf einer parallelen Fahrspur in der Fahrtrichtung F rechts neben der aktuell durch das Kraftfahrzeug 10 befahrenen Fahrspur befindet. Daher ermittelt die Steuerung ECU mit den in der Datenbank DB gespeicherten und für Deutschland gültigen Verkehrsregeln, dass ein Überholvorgang zulässig ist und veranlasst die Schnittstelle S eine entsprechende Verkehrsinformation an das Anzeigeelement AE zu übertagen.
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Die Datenbank DB kann jeweils gültige Verkehrsregeln für eine Mehrzahl von Ländern/Nationen/Regelräumen speichern und somit, abhängig von einer ermittelten Position des Kraftfahrzeugs 10, ein verkehrsregeladäquates Fahrverhalten sowie entsprechende Verkehrsinformationen für eine Mehrzahl von Ländern/Nationen/Regelräumen ermitteln.
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Die 4A und 4B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems die Sinnhaftigkeit eines Spurwechsels für ein Kraftfahrzeug auf einer mehrspurigen Fahrbahn beurteilt wird.
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Die 4A und 4B zeigen eine Verkehrssituation mit zähem Verkehrsfluss und dicht beieinander fahrenden Fahrzeugen auf einer mehrspurigen Fahrbahn 20. Analog zu der in den 3A und 3B gezeigten Verkehrssituation sind in den 4A und 4B nur jene Fahrspuren dargestellt, welche für eine Bewegung von Fahrzeugen in der Fahrtrichtung F vorgesehen sind.
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Das Kraftfahrzeug 10 ist in der gezeigten Verkehrssituation von den weiteren Fahrzeugen 30...39 umgeben, wobei die in den Fig. gezeigten Fahrzeuge 30...39 lediglich stellvertretend für eine Vielzahl von Fahrzeugen gezeigt sind.
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Die Steuerung ECU ermittelt im gezeigten Beispiel mit den aktuellen Fahrzeugparametern und den erfassten Umfelddaten, dass sich das Kraftfahrzeug 10 in einer Verkehrssituation mit zähem Verkehrsfluss und dicht beieinander fahrenden Fahrzeugen 30...39 befindet. Weiter ermittelt die Steuerung ECU mit der durch den Positionssensor POS ermittelten Position und mit in der Datenbank gespeicherten Navigationsinformationen, dass sich das Kraftfahrzeug 10 auf einer mehrspurigen Fahrbahn befindet. Anhand einer Mehrzahl von in der Vergangenheit durch die Steuerung ECU im Bereich der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 10 ermittelten Datensätzen, welche in der Datenbank DB gespeichert sind ermittelt die Steuerung ECU weiter, dass der Verkehr auf der in Fahrtrichtung F linken Fahrspur sich zuletzt relativ schneller bewegte als der Verkehr auf der in der Fahrtrichtung F rechten Fahrspur. Die Steuerung ECU kann in einer Weiterbildung dazu eingerichtet sein, diese Ermittlung, welche auf gespeicherten Datensätzen beruht, mit Hilfe der Umfelddaten und der (eigenen) Fahrzeugparameter über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg, zum Beispiel über einen Zeitraum von 5 Minuten, zu verifizieren. Weiter kann die ECU in einer Weiterbildung dazu eingerichtet sein, nur jene der gespeicherten Datensätze für das Ermitteln heranzuziehen, welche jeweils annähernd im selben (Tages-)Zeitraum, zum Beispiel 14:00 +/- zwei Stunden, erfasst wurden.
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Ermittelt die Steuerung ECU, dass sich der Verkehr auf einer anderen Fahrspur der Fahrbahn 20 schneller bewegt als auf der aktuell befahrenen Fahrspur, so übermittelt die Steuerung ECU der Schnittstelle S eine entsprechende Verkehrsinformation. Die Schnittstelle S bewirkt anschließend die Übermittlung der Verkehrsinformation an die Fahrinstanz, welche den Wechsel der aktuell befahrenen Fahrspur empfiehlt.
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In einer Weiterbildung kann die Steuerung ECU dazu eingerichtet sein, eine Verkehrsinformation betreffend einer optimalen Fahrspur lediglich auf Anfrage der Fahrinstanz zu ermitteln. Zum Beispiel kann der Fahrer eines Kraftfahrzeuges hierzu ein entsprechendes Bedienerelement betätigen.
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Die 5A und 5B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems für ein Kraftfahrzeug eine Spurwechselsituation beim Auffahren eines weiteren Fahrzeugs 30 auf eine gemeinsam genutzte Fahrbahn 21 beurteilt wird.
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Abweichend von den in den 3A bis 4B gezeigten Verkehrssituationen zeigen die 5A und 5B eine Verkehrssituation mit einer teilweise zweispurigen und sich in der Fahrtrichtung F einspurig verengenden Fahrbahn 21.
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Das eigene Kraftfahrzeug 10 befindet sich auf der in Fahrtrichtung F linken Fahrspur und erfasst mit einem seitlichen Sensor ein im Wesentlichen parallel fahrendes weiteres Fahrzeug 30. Die Steuerung ECU ermittelt mit der durch den Positionssensor POS ermittelten Position und mit in der Datenbank gespeicherten Navigationsinformationen, dass sich das Kraftfahrzeug 10 auf einer sich voraussichtlich verengenden Fahrspur befindet. Weiter ermittelt die ECU mit den Umfelddaten des seitlichen Sensors, dass ein Einscheren des weiteren Fahrzeugs 30 wahrscheinlich bevorsteht. Die Steuerung ECU ermittelt, abhängig von der erfassten Position des weiteren Fahrzeugs 30 und der eigenen Geschwindigkeit, ob ein Beschleunigen oder Abbremsen des eigenen Kraftfahrzeugs 10 zu empfehlen ist, um eine Verkehrssicherheit zu befördern. Die Steuerung ECU übermittelt der Schnittstelle S eine entsprechende Verkehrsinformation und veranlasst diese, die Verkehrsinformation an das Anzeigeelement AE zu übertagen. Das Anzeigeelement AE zeigt daraufhin einem Fahrer oder Insassen des Kraftfahrzeugs 10 eine Geschwindigkeitsempfehlung an.
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5B zeigt die Verkehrssituation von 5A, wobei die Fahrinstanz das Kraftfahrzeug 10 abbremst, um dem weiteren Fahrzeug 30 ein Einscheren auf die selbst genutzte Fahrspur zu ermöglichen.
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Ermittelt die Steuerung ECU, dass eine Fahrinstanz, zum Beispiel der Fahrer des Kraftfahrzeugs der Geschwindigkeitsempfehlung nicht folgt, so veranlasst die Steuerung ECU zusätzlich die Übermittlung eines Warnsignals durch die Schnittstelle S. Im gezeigten Beispiel wird die Ausgabe eines akustischen Warnsignals an die Insassen des Kraftfahrzeugs veranlasst.
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Die 6A und 6B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems eine Gefahrensituation an einem Stauende beurteilt wird.
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6A zeigt eine Verkehrssituation, in der das Kraftfahrzeug 10 auf ein Stauende aufgefahren ist und somit das letzte Fahrzeug eines Verkehrsstaus aus einer Mehrzahl von weiterem Fahrzeugen 30...39 auf einer mehrspurigen Fahrbahn 22 bildet.
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Analog zu den vorangegangenen Fig. sind im gezeigten Beispiel lediglich jene Fahrspuren der Fahrbahn gezeigt, welche zu einer Bewegung von Fahrzeugen in der Fahrtrichtung F vorgesehen sind.
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Die mehrspurige Fahrbahn 22 hat einen nicht durch Fahrzeuge genutzten Standstreifen.
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Die Steuerung ECU ist im gezeigten Beispiel dazu eingerichtet, nach einem Auffahren des Kraftfahrzeugs 10 auf ein Stauende, welches zum Beispiel durch die Umfeldsensorik und mit den Fahrzeugparametern ermittelt wird, mit dem Hecksensor 16 einen Bereich hinter dem eigenen Fahrzeug 10 zu überwachen. Nähert sich ein Gefahrenfahrzeug 40 mit hoher Geschwindigkeit dem am Stauende haltenden eigenen Kraftfahrzeug 10, so ermittelt die Steuerung ECU eine akute Gefahrensituation. Ermittelt die Steuerung ECU mit der Umfeldsensorik und/oder mit dem Positionssensor POS weiter, dass sich seitlich des Kraftfahrzeugs ein nicht durch Fahrzeuge oder sonstige Verkehrsteilnehmer genutzter freier Raum, zum Beispiel ein Standstreifen befindet, so Ermittelt die Steuerung ECU eine entsprechende Verkehrsinformation, welche die Schnittstelle S veranlasst - unter Umgehung der Fahrinstanz - einen Lenkaktor des Kraftfahrzeuges 10 anzusteuern und die Lenkung des Kraftfahrzeugs 10 maximal in Richtung des freien Raumes einzuschlagen. Weiter veranlasst die Schnittstelle S die Wiedergabe eines akustischen Warnsignals für die Insassen des Kraftfahrzeuges 10.
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In einer Weiterbildung kann die Steuerung ECU dazu ausgebildet sein, die Schnittstelle S zu weiteren Maßnahmen wie dem einseitigen betätigen von Bremsaktoren des Kraftfahrzeugs oder dem Herabsetzen einer Auslöseschwelle für einen Fahrer- bzw. Insassenairbag zu veranlassen.
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Kommt es, wie in 6B gezeigt, zu einer Kollision des Gefahrenfahrzeugs 40 mit dem Kraftfahrzeug 10, so wird das Kraftfahrzeug 10 durch das Auffahren des Gefahrenfahrzeugs in den freien Raum, im gezeigten Beispiel auf den Standstreifen, statt auf die vorausfahrenden Fahrzeuge 30...39 gedrängt. Durch die Kollision entstehende Sach- und Personenschäden können hierdurch minimiert werden.
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In einer Weiterbildung kann die Steuerung ECU weiter dazu eingerichtet sein, im Falle eine unmittelbar bevorstehenden Kollision die Schnittstelle S dazu anzuweisen, das Kraftfahrzeug 10 - unter Umgehung der Fahrinstanz - selbstständig in Richtung des durch die Umfeldsensorik erfassten freien Raumes anzufahren, um einer Kollision zumindest teilweise a uszuwei chen.
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Weiter kann die Steuerung ECU mit aus der Datenbank DB ausgelesenen Datensätzen ermitteln, ob es sich bei der Position des Stauendes um einen bekannten Unfallschwerpunkt handelt. Handelt es sich um einen bekannten Unfallschwerpunkt, so kann für das Ermitteln einer Verkehrsinformation durch die Steuerung ECU, welche eine akute Kollisionsgefahr induziert, eine Annäherungsgeschwindigkeit des Gefahrenfahrzeugs 40 gegenüber einem Referenzwert, welcher im Normalfall als „akut gefährlich“ zu bewerten ist, herabgesetzt sein.
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Es versteht sich, das die in den 6A und 6B gezeigten Notfallmaßnahmen zum Beispiel auch in anderen Standsituationen, zum Beispiel an einer Baustelle und/oder an einer Verkehrsampel Anwendung finden können.
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Die 7A und 7B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems für ein Kraftfahrzeug das Auffahren auf einen mehrspurigen Verkehrsweg unterstützt wird.
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Das Kraftfahrzeug 10 befindet sich in der in 7A gezeigten Verkehrssituation auf einer Auffahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn 23. Analog zu den vorangegangen Fig. sind im gezeigten Beispiel lediglich jene Fahrspuren der Fahrbahn 23 gezeigt, welche zu einer Bewegung von Fahrzeugen in der Fahrtrichtung F vorgesehen sind.
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Das Kraftfahrzeug 10 ermittelt mit einem seitlichen Sensor, dass ein weiteres Fahrzeug 30 das Auffahren des Kraftfahrzeugs 10 auf die Fahrbahn 23 möglicherweise behindert.
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Wie in 7B gezeigt, stellt das Kraftfahrzeug mit der Fremdfahrzeugschnittstelle CC eine drahtlose Datenverbindung zu dem weiteren Fahrzeug 30 her, welches in dem Beispiel, das in den 7A und 7B gezeigt wird, ebenfalls ein Steuerungssystem mit einer kompatiblen weiteren Fremdfahrzeugschnittstelle aufweist. Das Kraftfahrzeug 10 und das weitere Fahrzeug 30 tauschen über die Fremdfahrzeugschnittstelle CC bzw. über die weitere Fremdfahrzeugschnittstelle jeweils erfasste Umfelddaten und Fahrzeugparameter auf. Auf Grundlage der jeweils selbst erfassten Umfelddaten und Fahrzeugparameter und der jeweils ausgetauschten Umfelddaten und Fahrzeugparameter ermittelt die Steuerung ECU des Kraftfahrzeugs 10 eine Verkehrsinformation, welche eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 10 empfiehlt, während das weitere Fahrzeug 30 (bzw. dessen Steuerung) eine Verkehrsinformation ermittelt, welche einen Spurwechsel des weiteren Fahrzeugs 30 empfiehlt.
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Die durch die Steuerung ECU ermittelte Verkehrsinformation wird, analog zu den bisher beschriebenen Verkehrssituationen, der Schnittstelle S übermittelt, welche eine entsprechende Information/einen entsprechenden Hinweis bzw. Anzeige an die Fahrinstanz des Kraftfahrzeuges 10 bewirkt.
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Die 8A und 8B. zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems eine Gefahrensituation für ein Kraftfahrzeug ermittelt wird.
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Die 8A und 8B zeigen einen abbiegenden Verkehrsweg 24A, in den ein weiterer Verkehrsweg 24B einmündet. Die Fahrzeuge, welche sich auf dem abbiegenden Verkehrsweg 24 A befinden, haben an der Einmündung des Verkehrswegs 24B ein Vorfahrtsrecht.
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Das Kraftfahrzeug 10 nähert sich in dem in 8A gezeigten Beispiel der Einmündung des Verkehrswegs 24B in der Richtung F'.
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Die Steuerung ECU des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt anhand einer Mehrzahl von in der Datenbank DB gespeicherten Datensätzen, welche in der Vergangenheit bereits an gleicher Stelle (bzw. geografischer Position) durch die ECU ermittelt wurden, dass die Fahrinstanz an der Einmündung des Verkehrsweges 24B bereits mehrfach das Kraftfahrzeug 10 scharf abgebremst hat. Zudem ermittelt die Steuerung ECU des Kraftfahrzeugs 10 mit in der Datenbank DB gespeicherten Datensätzen, dass es sich bei der Einmündung des Verkehrsweges 24B um einen Unfallschwerpunkt handelt.
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Die Steuerung ECU bewirkt daher die Weitergabe eines präventiven Warnsignals an den Fahrer bzw. die Insassen des Kraftfahrzeugs durch die Schnittstelle S. Im gezeigten Beispiel wird hierzu eine optisch erkennbare Warnleuchte des Anzeigeelements AE im Innenraum des Kraftfahrzeugs aktiviert. Zudem wird der Fahrinstanz des Kraftfahrzeuges 10 eine Empfehlung zur Reduktion der aktuellen Geschwindigkeit auf maximal 75% der aufgrund gesetzlicher Regelungen maximal zulässigen Geschwindigkeit übermittelt.
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Zudem verkürzt die Steuerung ECU einen Intervallzyklus, in dem eine Verkehrsinformation ermittelt wird, um 50% und aktiviert alle verfügbaren Sensoren, insbesondere auch solche Sensoren, welche zuvor aufgrund einer Erfassungsredundanz und zur Einsparung von Energie zeitweise deaktiviert wurden.
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Ermittelt die Steuerung ECU mit der Umfeldsensorik, wie in 8B gezeigt, ein regelwidriges und/oder gefährliches Fahrverhalten, zum Beispiel ein Anfahren trotz Vorfahrtshemmnisses, eines Gefahrenfahrzeugs 40, so erhält die Fahrinstanz des Kraftfahrzeugs 10 durch die Schnittstelle S eine entsprechende Warninformation. Ist zudem ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem Gefahrenfahrzeug 40 bereits unterschritten, übermittelt die Schnittstelle S den Bremsaktoren des Kraftfahrzeugs 10 - unter Umgehung der Fahrinstanz - einen Bremsbefehl um eine bevorstehende Kollision noch zu verhindern oder deren Folgen, insbesondere Sach- und Personenschäden, zu mindern.
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Die 9A und 9B zeigen eine Verkehrssituation, in welcher mit Hilfe eines Steuerungssystems das Auffinden einer Parkmöglichkeit für ein Kraftfahrzeug unterstützt wird.
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9A zeigt ein Kraftfahrzeug 10, dessen Fahrinstanz aktuell ein Abstellen bzw. Parken des Kraftfahrzeugs beabsichtigt. Das Kraftfahrzeug 10 befindet sich im gezeigten Beispiel auf einer mehrspurigen Fahrbahn 25 mit einem zum Parken von Kraftfahrzeugen geeigneten und freigegebenen Seitenstreifen. Die Fahrinstanz des Kraftfahrzeuges hat der Steuerung ECU einen Parkwunsch übermittelt. Dies kann zum Beispiel durch das Betätigen eines Bedienerelements BE durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs erfolgen.
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Die Steuerung ECU des Kraftfahrzeuges kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, anhand von in der Datenbank DB gespeicherten Datensätzen, welche in der Vergangenheit bereits zur etwa gleichen Uhrzeit/Tageszeit (z.B. 14:00 +/- zwei Stunden) durch die ECU ermittelt wurden, einen Bereich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu ermitteln, welcher zumindest zu einem aktuellen Zeitpunkt zumindest eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit für das Antreffen einer geeigneten Parkmöglichkeit aufweist.
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Weiter kann die Steuerung ECU anhand von in der Datenbank DB hinterlegten Datensätzen und mit dem Positionssensor POS einen Weg zu einer Parkmöglichkeit, zum Beispiel zu einem Parkhaus mit freien Stellplätzen für Kraftfahrzeuge ermitteln, wobei die Anzahl der freien Stellplätze zum Beispiel durch eine drahtlose Datenverbindung zu einem zentralen Server, insbesondere durch eine Mobilfunkverbindung, durch die Steuerung ECU und/oder durch die Datenbank DB ermittelt werden kann.
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Wird ein derzeit besetzter Parkplatz, zum Beispiel durch ein weiteres Fahrzeug 34, welches ebenfalls ein Steuerungssystem wie vorangehend beschrieben aufweist, geräumt, kann die Steuerung ECU des Kraftfahrzeugs dieses anhand von übermittelten Datensätzen ermitteln und mit dem Positionssensor POS und in der Datenbank DB hinterlegten Navigationsdaten eine Verkehrsinformation ermitteln, welche insbesondere einen Fahrweg zu dem freiwerdenden Parkplatz umfasst.
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Das Übermitteln der Information über den freiwerdenden Parkplatz an die Steuerung ECU des Kraftfahrzeugs 10 kann, wie zum Beispiel in 9B gezeigt, über die Fremdfahrzeugschnittstelle CC erfolgen. Hierbei ist die Steuerung des den Parkplatz verlassenden Fahrzeugs 34 dazu eingerichtet, bei einem Anfahren des Fahrzeugs 34 eine drahtlose Datenverbindung mit in der Umgebung des Fahrzeugs 34 positionierten Fahrzeugen mit einer kompatiblen Fremdfahrzeugschnittstelle aufzubauen und das Verlassen des Parkplatzes durch das Übermitteln eines entsprechenden Datensatzes anzuzeigen.
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Alternativ oder ergänzend kann die Steuerung und/oder eine Datenbank des den Parkplatz verlassenden Fahrzeugs 34 dazu eingerichtet sein, einen Datensatz, welcher das Verlassen eines bisher genutzten Parkplatzes anzeigt, an einen zentralen Datenbankserver zu übermitteln, zum Beispiel mittels einer Mobilfunkverbindung. Die Steuerung ECU des Kraftfahrzeugs 10 kann hierbei im Gegenzug dazu ausgebildet sein, im Falle eines ermittelten/übermittelten Parkwunsches einer Fahrinstanz den zentralen Datenbankserver, zum Beispiel mit einer Mobilfunkverbindung, zu kontaktieren und Datensätze abzufragen, welche kürzlich angezeigte Parkmöglichkeiten in der Umgebung, zum Beispiel in einem Umkreisradius von zwei Kilometern um das Kraftfahrzeug 10, anzeigen.
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Die Steuerung des gezeigten Fahrzeugs 34 kann zum Beispiel automatisiert nach einem Anlassen des Fahrzeugmotors des Fahrzeugs 34 einen Datensatz, welcher einen freiwerdenden Parkplatz anzeigt, an einen zentralen Datenbankserver und/oder an eine kompatible Fremdfahrzeugschnittstelle übertragen.
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In anderen Varianten kann ein entsprechender Datensatz zu Beispiel auch abhängig von einer Entriegelung der Fahrzeugtüren des Fahrzeugs, einer Annäherung eines mit einem Funktransponder ausgestatteten Funkschlüssels an das Fahrzeug 34 oder erst nach einem physischen Verlassenen des Parkplatzes durch das Fahrzeug 34 übertragen werden. Auch die Eingabe einer Zielposition in ein Navigationsgerät des Fahrzeuges 34 durch einen Fahrer und/oder das Herstellen einer Datenverbindung eines dem Fahrer des Fahrzeuges 34 zugeordneten Smartphones/Handhelds mit einem Steuerungssystem des Fahrzeuges 34 kann das Übertragen eines Datensatzes auslösen, welcher das Freiwerden eines Parkplatzes anzeigt.
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Es versteht sich, dass die zuvor erläuterten beispielhaften Ausführungsformen nicht abschließend sind und den hier offenbarten Gegenstand nicht beschränken. Insbesondere ist für den Fachmann ersichtlich, dass er die beschriebenen Merkmale beliebig miteinander kombinieren kann und/oder verschiedene Merkmale weglassen kann, ohne dabei von dem hier offenbarten Gegenstand abzuweichen.
