DE102018210594A1

DE102018210594A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem

Info

Publication number: DE102018210594A1
Application number: DE102018210594.4A
Authority: DE
Inventors: Werner Riegel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (16) zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem zu einem und voreingestellter Sollgeschwindigkeit, mit: einer Eingangsschnittstelle (18) zum Empfangen von Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts; einer Einrichtung (18a) zum Erkennen eines vorausfahrenden Fahrzeugs; einer Fahrzeugschnittstelle (20) zum Empfangen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; einer Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf den empfangenen Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und einer Ausgabeeinheit (24) zum Ausgeben des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit (30) des eigenen Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem und voreingestellter Sollgeschwindigkeit sowie ein Fahrerassistenzsystem (28) und ein Fahrzeug (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem und voreingestellter Sollgeschwindigkeit und ein entsprechendes Verfahren sowie ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrzeug.
Moderne Fahrzeuge (Autos, Transporter, Lastwagen, Motorräder, aber auch Transportfahrzeuge im industriellen Umfeld, etc.) umfassen eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen, die dem Fahrer Informationen zur Verfügung stellen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs teil- oder vollautomatisiert steuern. Durch die fortschreitende Entwicklung im Bereich der autonom und teilautonom fahrenden Fahrzeuge werden der Einfluss und der Wirkungsbereich von Fahrerassistenzsystemen dabei stetig vergrößert. Durch die Entwicklung immer präziserer Sensoren ist es möglich, die Umgebung und den Verkehr zu erfassen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs mehr oder weniger ohne Eingriff des Fahrers zu kontrollieren. Fahrerassistenzsysteme können dabei insbesondere zur Erhöhung der Sicherheit im Verkehr sowie auch zur Verbesserung des Fahrkomforts speziell beim Fahren langer Strecken beitragen.
Ein relevanter Funktionsbereich von Fahrerassistenzsystemen besteht in der automatischen Regelung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Sogenannte adaptive Fahrassistenten (AFA) unterstützen den Fahrer beim Beschleunigen und Bremsen, beim Halten von Geschwindigkeit und Abstand, bei der Spurführung (beispielsweise in Geschwindigkeitsbereichen von 0 bis 250 km/h) sowie in Stausituationen. Ein Tempomat ermöglicht ein Halten einer voreingestellten Geschwindigkeit, ohne dass der Fahrer aktiv beschleunigen oder bremsen muss. Sogenannte Abstandsregeltempomaten (Adaptive Cruise Control, ACC) basieren dabei darauf, dass durch automatisiertes Beschleunigen und Bremsen ein voreingestellter Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug konstant gehalten wird. Die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs wird adaptiert und das vorausfahrende Fahrzeug wird sozusagen verfolgt.
Ein Problem kann hierbei darin bestehen, wenn ein dem Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug die Fahrspur wechselt oder bei einer Ausfahrt die Fahrbahn verlässt. In diesem Fall veranlasst das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs eine Beschleunigung auf eine voreingestellte Maximalgeschwindigkeit. Weist der weitere Streckenverlauf eine Geschwindigkeitsbegrenzung oder einen Kurvenverlauf auf, so muss gegebenenfalls der Beschleunigungsvorgang durch den Fahrer oder ein Assistenzsystem abgebrochen und eine Abbremsung eingeleitet werden. Hierdurch kann es dazu kommen, dass der Fahrkomfort beeinträchtigt wird oder auch die Sicherheit des Fahrzeugs und der Insassen gefährdet wird. Ferner kann es durch die direkt aufeinanderfolgenden Beschleunigungs- und Abbremszyklen zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch kommen.
In diesem Zusammenhang stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, den Fahrkomfort sowie den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Fahrassistenten zu verbessern.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem und voreingestellter Sollgeschwindigkeit, mit:

einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts;
einer Fahrzeugschnittstelle zum Empfangen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs;
einer Anpassungseinheit zum Ermitteln mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf den empfangenen Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und
einer Ausgabeeinheit zum Ausgeben des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit des eigenen Fahrzeugs.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem zum Regeln einer Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs, mit
einer Vorrichtung wie oben beschrieben; und
einer Steuereinheit zum Ansteuern eines Antriebs- und Bremssystems des eigenen Fahrzeugs, um die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs im vorausliegenden Streckenabschnitt basierend auf dem ermittelten Anpassungswert für die Geschwindigkeit zu regeln.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit:

einer Vorrichtung wie zuvor beschrieben oder mit einem Fahrerassistenzsystem wie zuvor beschrieben;
einem Antriebs- und Bremssystem zum Beschleunigen und Verzögern des Fahrzeugs;
einem Fahrzeuginformationssystem zum Bereitstellen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und
einem Sensor zum Ermitteln von Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts und/oder eine Straßenkartendatenbank.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein entsprechendes Verfahren und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, eine Ausführung des hierin beschriebenen Verfahrens bewirkt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die Vorrichtung, das Verfahren, das Fahrerassistenzsystem, das Fahrzeug und das Computerprogrammprodukt entsprechend der für die Vorrichtung und das Fahrerassistenzsystem in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem und voreingestellter Sollgeschwindigkeit. Es ist vorgesehen, dass einerseits Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs und andererseits Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts berücksichtigt werden, um eine Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs anzupassen. Beim Durchfahren der Kurve werden also Daten eines vorausliegenden Streckenabschnitts mit einbezogen.
Streckendaten im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen insbesondere physikalische Merkmale bzw. Eigenschaften einer Strecke. Insbesondere können solche Eigenschaften ein Krümmungsradius einer Kurve, eine Streckenneigung, eine Anzahl von Fahrspuren auf der Strecke, ein Oberflächenzustand der Strecke und/oder ein Streckentyp wie beispielsweise Autobahn, Landstraße oder Bundesstraße sein. Streckendaten im Sinne der vorliegenden Erfindung können insbesondere auch Informationen über physische Objekte umfassen, welche an, neben oder auf der Strecke angeordnet sind. Bei solchen physischen Objekten kann es sich beispielsweise um Begrenzungspfosten, Verkehrszeichen, Hinweisschilder oder Signalanlagen handeln.
Je nach vorausliegenden Streckenabschnitt ist es nicht erforderlich bzw. aus Sicherheitsgründen nicht empfehlenswert, dass das eigene Fahrzeug auf die im adaptiven Abstandregelsystem voreingestellte Sollgeschwindigkeit beschleunigt, wenn das adaptive Abstandregelsystem das vorausfahrende Fahrzeug verloren hat. Unter dem Ausdruck „verloren hat“ wird im Weiteren verstanden, dass das adaptive Abstandregelsystem kein vorausfahrendes Fahrzeug mehr erkennt, nach welchem es die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug regelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, dass ein vorausliegender Streckenabschnitt berücksichtigt wird, um eine Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs anzupassen bevor die Kurve durchfahren wird. Der vorausliegende Streckenabschnitt wird analysiert, um Eigenschaften des eigenen Fahrzeugs, z.B. die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Fahrt um die Kurve anzupassen. Es wird vermieden, dass das adaptive Abstandregelsystem, wenn es das vorausfahrende Fahrzeug verloren hat, auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, welche für den vorausliegenden Streckenabschnitt unangemessen ist, weil diese Geschwindigkeit z.B. wegen kommender Geschwindigkeitsbegrenzungen nicht erlaubt ist oder weil aufgrund des vorausliegenden Streckenabschnitts eine Abbremsung erforderlich ist, wodurch andernfalls ein unnötiger Kraftstoffverbrauch verursacht worden wäre. Im Vergleich zu bisherigen Ansätzen wird dadurch das vorausschauende Fahren verbessert, da zukünftige Gefahrensituationen rechtzeitig erkannt werden. Ferner wird im Vergleich zu bisherigen Ansätzen der Kraftstoffverbrauch durch das verbesserte vorausschauende Fahren reduziert.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn eine erfindungsgemäße Vorrichtung in ein Fahrerassistenzsystem zum Regeln einer Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs integriert ist. Dies kann beispielsweise durch die Integration einer Hard- und/oder durch die entsprechende Anpassung einer Software erfolgen.
Unter einer Fahreigenschaft eines Fahrzeugs wird hierin insbesondere eine Charakteristik des Fahrzeugs verstanden, die durch eine Änderung eines Parameters während des Betriebs des Fahrzeugs angepasst werden kann. Unter einer Kurve versteht sich hierin insbesondere eine Richtungsänderung im Verlauf einer Straße oder eines Weges, durch die eine Fliehkraft über einer vordefinierbaren Schwelle bewirkt wird. Ob eine Kurve durchfahren wird oder nicht kann beispielsweise mit einem Beschleunigungssensor zum Messen der Fliehkraft in einem Fahrzeug ermittelt werden. Ein Anpassungswert kann insbesondere ein absoluter oder relativer Änderungswert sein, durch den eine Änderung einer Fahreigenschaft quantifizierbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Anpassungseinheit zum Ermitteln eines Anpassungswertes für eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ausgebildet. Es wird also die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs angepasst ausgehend davon, wie der vorausliegende Streckenabschnitt beschaffen ist. Insbesondere wird nicht auf die im adaptiven Abstandregelsystem eingestellte Sollgeschwindigkeit beschleunigt, wenn der vorausliegende Streckenabschnitt eine entsprechende Geschwindigkeit wegen entsprechender Verkehrsvorschriften nicht erlaubt oder wegen des Verlaufs des Streckenabschnitts nicht ermöglicht. Das Fahrzeug wird vielmehr auf eine dem vorausliegenden Streckenabschnitt angepasste Geschwindigkeit gebracht. Durch das Vermeiden einer Beschleunigung auf die voreingestellte Sollgeschwindigkeit werden künftige Gefahrensituationen in der Kurve vermieden. Ferner wird vermieden, dass aufgrund zu schnellen Einfahrens bzw. Anfahrens der Kurve eine spätere Abbremsung erforderlich wird, wodurch im vorangehenden Beschleunigungsvorgang unnötig Kraftstoff verbraucht wurde.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts den Streckenverlauf und/oder Geschwindigkeitsangaben. Ferner umfassen die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs einen Fahrzeugtyp des eigenen Fahrzeugs. Ferner ist die Anpassungseinheit zum Ermitteln eines Anpassungswertes zum Reduzieren der voreingestellten Sollgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ausgebildet, wenn der vorausliegende Streckenabschnitt das Erreichen einer voreingestellten Sollgeschwindigkeit nicht erlaubt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Eingangsschnittstelle dazu ausgebildet, Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts von einem Sensor des eigenen Fahrzeugs, insbesondere von einer Kamera, einem Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensor und/oder von einer Straßenkartendatenbank, zu empfangen. Einerseits können die Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts innerhalb des eigenen Fahrzeugs mittels eines Sensors oder einer integrierten Straßenkartendatenbank ermittelt werden. Andererseits ist es auch möglich, dass die Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts über eine Fahrzeugkommunikationseinheit übermittelt werden, z.B. von einem Cloud-Dienst. Durch die Verwendung eigener Sensorik kann sichergestellt werden, dass keine Abhängigkeit zu externen Datenquellen besteht. Durch die Verwendung von Daten, die von einem Cloud-Dienst übermittelt werden, können aktuelle, präzise und umfangreiche Straßendaten empfangen werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Fahrzeugschnittstelle zum Empfangen von Umgebungsdaten des Fahrzeugs ausgebildet; und ist die Anpassungseinheit zum Ermitteln des Anpassungswertes basierend auf den Umgebungsdaten ausgebildet. Zusätzlich zu den Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts können beim Ermitteln des Anpassungswerts auch Umgebungsdaten berücksichtigt werden. Unter Umgebungsdaten werden hierbei insbesondere Daten verstanden, die eine aktuelle Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Beispielsweise kann mittels Regensensors festgestellt werden, ob der Untergrund (mit hoher Wahrscheinlichkeit) nass ist oder kann mittels eines Temperatursensors eine Aussage bezüglich möglicher Straßenglätte getroffen werden. Durch die zusätzliche Berücksichtigung derartiger Umgebungsdaten bei der Ermittlung des Anpassungswertes wird erreicht, dass die Fahreigenschaften des eigenen Fahrzeugs in möglichst optimaler Weise dem vorausliegenden Streckenabschnitt und der Umgebung angepasst werden, um einerseits eine kraftstoffsparende Fahrweise und andererseits hohen Fahrkomfort bei sicherer und zügiger Kurvenfahrt zu ermöglichen.
Die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs können mindestens einen Fahrzeugtyp, ein Fahrzeuggewicht und/oder eine Fahrwerkseinstellung umfassen. Die Anpassungseinheit zum Ermitteln eines Anpassungswertes kann für eine Einstellung einer Fahrwerkkomponente des eigenen Fahrzeugs, insbesondere einer Dämpfereinstellung, ausgebildet sein. Durch die Anpassung einer Dämpfereinstellung wird es ermöglicht, dass das Fahrverhalten des Fahrzeugs für das Durchfahren der Kurve angepasst wird. Dies führt zu einem verbesserten Fahrkomfort und steigert die Sicherheit beim Durchfahren der Kurve.
In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems umfasst das Fahrerassistenzsystem eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben einer maximalen Sollgeschwindigkeit durch einen Benutzer, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs im vorausliegenden Streckenabschnitt zu regeln, wenn eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs geringer als die Sollgeschwindigkeit ist. Insbesondere Abstandsregelsysteme (ACC) basieren üblicherweise darauf, dass eine maximale Sollgeschwindigkeit durch einen Benutzer eingegeben wird, die nicht überschritten werden soll. Erfindungsgemäß wird zusätzlich zu diesem maximalen Sollwert der ermittelte Anpassungswert für die maximal mögliche Geschwindigkeit in dem vorausliegenden Streckenabschnitt berücksichtigt. Der vorausliegende Streckenabschnitt, z.B. eine Kurve wird also langsamer durchfahren, als mit der im adaptiven Abstandregelsystem zuvor von dem Benutzer über die Benutzerschnittstelle eingegebene Sollgeschwindigkeit. Mit anderen Worten, wird erkannt, dass der vorausliegende Streckenabschnitt, aufgrund seines Verlaufs, seiner Beschaffenheit oder aufgrund von Verkehrszeichen ein Durchfahren mit der voreingestellten Sollgeschwindigkeit nicht ermöglicht, so wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs entsprechend angepasst.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines eigenen Fahrzeugs und eines vorausfahrenden Fahrzeugs entlang eines Streckenabschnitts;
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems;
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der 1 ist eine Verkehrssituation dargestellt, in der ein eigenes Fahrzeug 10 einem vorausfahrenden Fahrzeug 12 bei einer Fahrt auf einer Strecke nachfolgt. Das vorausfahrende Fahrzeug 12 befindet sich hierbei in einem in Bezug auf das eigene Fahrzeug 10 in einem vorausliegenden Streckenabschnitt. Das Fahrzeug 12 wird die Strecke an der Ausfahrt 14a verlassen. Nach Verlassen der Strecke, d.h. nach Einbiegen in die Ausfahrt 14a, wird das eigene Fahrzeug 10 kein vorausfahrendes Fahrzeug mehr haben.
Durch die Verwendung eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Abstandsregeltempomaten (Adaptive Cruise Control, ACC), wird im eigenen Fahrzeug 10 automatisch die Beschleunigung und Verzögerung so eingestellt, dass ein Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 im Rahmen einer vorgebbaren Toleranz konstant gehalten wird.
Verliert das eigene Fahrzeug 10 nun das vorausfahrende Fahrzeug 12, d.h. der Abstandsregeltempomaten erkennt das vorausfahrende Fahrzeug 12 nicht mehr, da es z.B. im weiteren Streckenverlauf um eine Kurve (nicht dargestellt) gefahren ist oder die Strecke an einer Ausfahrt 14a verlassen hat, dann beschleunigt der Abstandsregeltempomat das eigene Fahrzeug 10 auf eine durch einen Benutzer zuvor eingestellte maximale Sollgeschwindigkeit. Diese maximale Sollgeschwindigkeit kann aber unter Umständen zu hoch für den vorausliegenden Streckenabschnitt sein. Oder in dem vorausliegenden Streckenabschnitt ist eine Geschwindigkeitsbegrenzung vorgeschrieben, welche unterhalb der voreingestellten maximalen Sollgeschwindigkeit des Abstandsregeltempomaten liegt. Das eigene Fahrzeug 10 berücksichtigt in diesem Fall den vorausliegenden Streckenabschnitt hinsichtlich Beschaffenheit und eventuell vorhandener Verkehrszeichen und passt die Geschwindigkeit im vorausliegenden Streckenabschnitt entsprechend an.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass das eigene Fahrzeug 10 beim Verwenden des Fahrassistenzsystems, z.B. eines adaptiven Abstandregelsystems Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts 14 berücksichtigt. Es werden Informationen über den vorausliegenden Streckenabschnitt 14 miteinbezogen, um dann, wenn das eigene Fahrzeug 10 das vorausfahrende Fahrzeug 12 verliert, d.h. das adaptive Abstandsregelsystem hat keinen Bezug mehr auf ein vorausfahrendes Fahrzeug, die Geschwindigkeit bzw. die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 an einen vorausliegenden Streckenabschnitt 14 anzupassen. Hierzu können zusätzlich Streckendaten aus einer Streckendatenbank herangezogen. Diese Streckendatenbank kann einerseits im eigenen Fahrzeug 10 vorgehalten werden, z.B. in einem Navigationssystem mit Straßenkartendaten oder über einen externen Cloud-Dienst bezogen werden.
Mittels der Informationen über den vorausliegenden Streckenabschnitt 14 kann bestimmt werden, ob der vorausliegende Streckenabschnitt mit der voreingestellten maximalen Sollgeschwindigkeit im Abstandsregelsystem überhaupt befahrbar ist. Sei es wegen der Beschaffenheit des vorausliegenden Streckenabschnitts, z.B. Oberflächenbeschaffenheit oder Streckenverlauf oder wegen eventueller Geschwindigkeitsbegrenzungen.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 16 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Eingangsschnittstelle 18, eine Fahrzeugschnittstelle 20, eine Anpassungseinheit 22 und eine Ausgabeeinheit 24. Optional, wie durch die gestrichelte Darstellung angedeutet, umfasst die Vorrichtung zudem eine Kommunikationseinheit 26. Die Vorrichtung 16 entspricht bevorzugt einer Erweiterung für einen Tempomaten, ein ACC-System bzw. ein AFA-System
Die Eingangsschnittstelle 18 dient dazu, Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts zu empfangen. Die Streckendaten können dabei entweder über eine im eigenen Fahrzeug implementierte Straßenkartendatenbank abgefragt oder über einen externen Cloud-Dienst bezogen werden. In beiden Fällen können z.B. die Länge, Kurvenradius, Oberflächenbeschaffenheit und Geschwindigkeitsvorgaben auf einem vorausliegenden Streckenabschnitt empfangen werden.
Hierzu kann die Eingangsschnittstelle 18 an einen Sensor des eigenen Fahrzeugs angeschlossen sein und dessen Sensordaten empfangen und nötigenfalls verarbeiten. Insbesondere ist die Verwendung einer Kamera möglich, von der Kameradaten empfangen werden, die den vorausliegenden Streckenabschnitt zeigen. Es wird also ein Bild des vorausliegenden Streckenabschnitts ausgewertet. Beispielsweise kann ein Kamerabild ausgewertet werden und die Verkehrsschilder in dem vorausliegenden Streckenabschnitt oder der Streckenverlauf des vorausliegenden Streckenabschnitts erkannt werden. Ebenfalls ist es möglich, dass Daten eines Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensors über die Eingangsschnittstelle empfangen werden. Die Eingangsschnittstelle kann dabei beispielsweise an ein entsprechendes Bussystem innerhalb des Fahrzeugs angeschlossen und mit den entsprechenden Sensoren des Fahrzeugs verbunden sein. Es ist auch möglich, dass die Eingangsschnittstelle Daten von mehreren Sensoren empfängt und diese gegebenenfalls vorverarbeitet.
Alternativ oder ergänzend zum Empfang von Daten eines oder mehrerer Sensoren des eigenen Fahrzeugs ist es möglich, dass die Eingangsschnittstelle 18 dazu ausgebildet ist, die Streckendaten über einen externen Cloud-Dienst zu erhalten. Hierzu kann die Eingangsschnittstelle 18 beispielsweise an einem entsprechenden Kommunikationssystem angeschlossen sein, welches geeignet ist mir einem externen Cloud-Dienst zu kommunizieren, z.B. über ein Mobilkommunikationsnetzwerk.
Die Fahrzeugschnittstelle 20 dient dazu, Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs zu empfangen. Beispielsweise können ebenfalls Daten zu Gewicht, Größe, Geschwindigkeit, Fahrzeugtyp, Fahrwerkseinstellung etc. als Fahrzeugdaten empfangen werden. Die Fahrzeugschnittstelle 20 kann zum Datenempfang ebenfalls an ein Fahrzeugbussystem angeschlossen sein. Es ist aber auch möglich, dass die Fahrzeugschnittstelle 20 mit einer internen oder externen Datenbank kommuniziert, um die entsprechenden Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs zu erhalten.
Die Anpassungseinheit 22 ist dazu ausgebildet, die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs und die Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts auszuwerten und darauf basierend einen Anpassungswert für eine Fahrzeugeigenschaft des eigenen Fahrzeugs zu ermitteln, z.B. eine Geschwindigkeit. Hierzu können beispielsweise Berechnungen oder auch Nachschlageoperationen durchgeführt werden.
Um basierend auf dem ermittelten Anpassungswert die eigentliche Steuerung und Anpassung der Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs vorzunehmen, ist eine Ausgabeeinheit 24 vorgesehen, die den ermittelten Anpassungswert an eine Steuereinheit weiterleitet. Die Anpassungseinheit kann dabei ebenfalls an einen Fahrzeugbus angeschlossen sein. Beispielsweise kann die Steuereinheit direkt mit einem Motor und/oder Bremsensteuergerät kommunizieren. Vorteilhafterweise erfolgt die Kommunikation mit einer entsprechenden Einheit eines Fahrerassistenzsystems.
Der Anpassungswert kann für eine Anpassung unterschiedlicher Fahrzeugeigenschaften verwendet werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn eine Anpassung der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs erfolgt. Hierzu kann der Anpassungswert eine absolute oder relative Angabe zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs beinhalten. Beispielsweise kann eine Reduktion der Beschleunigung um einen Anpassungswert in Form einer Angabe eines Absolutwertes (in m/s²) erfolgen, der an ein Antriebssteuerungsgerät weitergegeben wird.
In der 3 ist ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem 28, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung 16 sowie eine Steuereinheit 30 und optional eine Benutzerschnittstelle 32 umfasst.
Das Fahrerassistenzsystem 28 entspricht insbesondere einem Abstandsregelungstempomaten. Basierend auf einem ermittelten Anpassungswert für die Beschleunigung bzw. die Geschwindigkeit wird über die Steuereinheit 30 ein Antriebs- und Bremssystem eines Fahrzeugs angesteuert, sodass eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung des Fahrzeugs erreicht werden kann. Insbesondere kann das eigene Fahrzeug dem vorausliegenden Streckenabschnitt angemessen beschleunigt werden, so dass eine Geschwindigkeit erreicht wird, mit welcher der vorausliegende Streckenabschnitt sicher und mit einem hohen Fahrkomfort durchfahren werden kann. Dabei kann die Beschleunigung derart angepasst werden, dass ein kraftstoffsparendes Fahren ermöglicht wird.
Das Fahrerassistenzsystem 28 entspricht insbesondere einem Abstandsregelungstempomaten. Basierend auf einem ermittelten Anpassungswert für die Geschwindigkeit wird über die Steuereinheit 30 ein Antriebs- und Bremssystem eines Fahrzeugs angesteuert, sodass eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung des Fahrzeugs erreicht werden kann. Insbesondere kann das Fahrzeug gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug verlangsamt werden, wenn die Beschleunigung verringert oder sogar eine Verzögerung durch einen bremsenden Eingriff aktiv hervorgerufen wird.
Üblicherweise wird bei aktuellen Fahrerassistenzsystemen eine Maximalgeschwindigkeit über die Benutzerschnittstelle 32 vorgegeben, wobei dann die Steuereinheit 30 dazu ausgebildet ist, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nur dann zu regeln, wenn die Maximalgeschwindigkeit nicht überschritten ist. Ist allerdings kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden, bzw. wird ein solches nicht erkannt, so ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das eigene Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit zu beschleunigen, welche der über die Benutzerschnittstelle 32 eingestellte Maximalgeschwindigkeit entspricht. Gemäß der Erfindung ist die Steuereinheit 30 allerdings dahingehend ausgebildet, dass unter Berücksichtigung der Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts die Beschleunigung des eigenen Fahrzeug derart geregelt wird, dass das eigene Fahrzeug den vorausliegenden Streckenabschnitt mit einem hohen Fahrtkomfort und mit einem möglichst geringen Kraftstoffverbrauch durchfahren kann.
Die Benutzerschnittstelle 32 kann dabei beispielsweise als Touchscreen-Display im Innenraum des eigenen Fahrzeugs ausgebildet sein.
In der 4 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 34 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug umfasst ein Fahrerassistenzsystem 28, dessen Eingangsschnittstelle 18 an einen Sensor 36 angeschlossen ist. Der Sensor ist im dargestellten Ausführungsbeispiel im vorderen Bereich des Fahrzeugs unterhalb des Kühlergrills angebracht und entspricht einer Kamera bzw. einem Bildsensor einer Kamera. Über die Kamera kann der vorausliegende Streckenabschnitt detektiert werden.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 34 weiterhin eine Fahrzeugkommunikationseinheit 38. Die Fahrzeugkommunikationseinheit 38 erlaubt eine Kommunikation mit einem externen Cloud-Dienst zur Bereitstellung von Streckendaten. Insbesondere kann eine direkte drahtlose Kommunikation oder auch eine indirekte Kommunikation über ein Mobilfunknetzwerk und über einen Internetserver erfolgen. Die vom externen Cloud-Dienst erhaltenen Streckendaten werden dann über die Eingangsschnittstelle 18 an das Fahrerassistenzsystem 28 übermittelt. Weiterhin umfasst das Fahrzeug 34 ein Antriebs- und Bremssystem 40, das beispielsweise in ein zentrales Fahrzeug-Steuergerät oder in ein Motorsteuergerät integriert sein kann und durch das eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs erfolgen kann.
Zudem umfasst das Fahrzeug ein Fahrzeuginformationssystem 42, an das die Fahrzeugschnittstelle 20 des Fahrerassistenzsystems 28 angeschlossen ist, um die Fahrzeugdaten zu empfangen. Das Fahrzeuginformationssystem 42 kann dabei beispielsweise einem zentralen Steuergerät des Fahrzeugs entsprechen und die Kommunikation kann über ein Fahrzeugbussystem erfolgen.
In der 5 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens S10 von Sensordaten in Bezug auf das Nicht-Vorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs, des Empfangens S11 von Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts, des Empfangens S12 von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs, des Ermittelns S14 mindestens eines Anpassungswertes und des Ausgebens S16 des Anpassungswertes an eine Steuereinheit. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere als Software implementiert sein, die die Funktionalität eines bestehenden Fahrerassistenzsystems erweitert und die die bereits im Fahrzeug vorhandene Sensorik und Steuerungstechnik verwendet. Es kann also oft auf bereits in Fahrzeugen vorhandene Sensoren zurückgegriffen werden, sodass eine Hardwareänderung nicht erforderlich ist.
Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.
In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem nicht-flüchtigen Datenträger gespeichert/vertrieben werden, beispielsweise auf einem optischen Speicher oder auf einem Halbleiterlaufwerk (SSD). Ein Computerprogramm kann zusammen mit Hardware und/oder als Teil einer Hardware vertrieben werden, beispielsweise mittels des Internets oder mittels drahtgebundener oder drahtloser Kommunikationssysteme. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.
Bezugszeichenliste

10: eigenes Fahrzeug
12: vorausfahrendes Fahrzeug
14: vorausliegender Streckenabschnitt
14a: Ausfahrt im vorausliegender Streckenabschnitt
16: Vorrichtung
18: Eingangsschnittstelle
20: Fahrzeugschnittstelle
22: Anpassungseinheit
24: Ausgabeeinheit
26: Kommunikationseinheit
28: Fahrerassistenzsystem
30: Steuereinheit
32: Benutzerschnittstelle
34: Fahrzeug
36: Sensor
38: Fahrzeugkommunikationssystem
40: Antriebs- und Bremssystem
42: Fahrzeuginformationssystem
44: Kommunikationseinheit

Claims

Vorrichtung (16) zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem zu einem und voreingestellter Sollgeschwindigkeit, mit: einer Eingangsschnittstelle (18) zum Empfangen von Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts; einer Einrichtung (18a) zum Erkennen eines vorausfahrenden Fahrzeugs; einer Fahrzeugschnittstelle (20) zum Empfangen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; einer Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf den empfangenen Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und einer Ausgabeeinheit (24) zum Ausgeben des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit (30) des eigenen Fahrzeugs.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln eines Anpassungswertes für eine Sollgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (10) ausgebildet ist.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts den Streckenverlauf und/oder Geschwindigkeitsangaben umfassen und die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs (10) einen Fahrzeugtyp des eigenen Fahrzeugs umfassen; und die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln eines Anpassungswertes zum Reduzieren der voreingestellten Sollgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ausgebildet ist, wenn der vorausliegende Streckenabschnitt das Erreichen einer voreingestellten Sollgeschwindigkeit nicht erlaubt.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (18) dazu ausgebildet ist, Streckendaten des vorausliegenden Streckenabschnitts von einem Sensor (36) des eigenen Fahrzeugs (10), insbesondere von einer Kamera, einem Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensor und/oder von einer Stra-ßenkartendatenbank zu empfangen.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugschnittstelle (20) zum Empfangen von Umgebungsdaten des Fahrzeugs ausgebildet ist; und die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln des Anpassungswertes basierend auf den Umgebungsdaten ausgebildet ist.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs (10) mindestens einen Fahrzeugtyp, ein Fahrzeuggewicht und/oder eine Fahrwerkseinstellung umfassen.
Fahrerassistenzsystem zum Regeln einer Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs (10), mit einer Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; und einer Steuereinheit (30) zum Ansteuern eines Antriebs- und Bremssystems (40) des eigenen Fahrzeugs, um die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (10) im vorausliegenden Streckenabschnitt basierend auf dem ermittelten Anpassungswert für die Geschwindigkeit zu regeln.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 7, mit einer Benutzerschnittstelle (32) zum Eingeben einer maximalen Sollgeschwindigkeit durch einen Benutzer, wobei die Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (10) im vorausliegenden Streckenabschnitt zu regeln, wenn eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (10) geringer als die Sollgeschwindigkeit ist.
Fahrzeug (10) mit: einer Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder mit einem Fahrerassistenzsystem (28) nach einem der Ansprüche 7 und 8; einem Antriebs- und Bremssystem (40) zum Beschleunigen und Verzögern des Fahrzeugs; einem Fahrzeuginformationssystem (42) zum Bereitstellen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs (10); und einem Sensor (36) zum Ermitteln von Streckendaten eines vorausliegenden Streckenabschnitts und/oder eine Straßenkartendatenbank.
Verfahren zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt mit aktiviertem adaptiven Abstandsregelsystem und voreingestellter Sollgeschwindigkeit, mit den Schritten: Empfangen (S10) von Sensordaten in Bezug auf das Nicht-Vorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs (12); Empfangen (S11) von Daten über den vorausliegenden Streckenabschnitt; Empfangen (S12) von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; Ermitteln (S14) mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und Ausgeben (S16) des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit des eigenen Fahrzeugs.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens nach Anspruch 10, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.