DE10101651A1 - Verfahren zur verkehrs- und/oder witterungsabhängigen Fahrzeugsteuerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur verkehrs- und/oder witterungsabhängigen Fahrzeugsteuerung, bei dem der aktuelle Verkehrs- und/oder Witterungszustand bestimmt und der zukünftige Verkehrs- und/oder Witterungszustand prognostiziert werden, jeweils wenigstens für einen fahrzeugbezogenen Wegenetzbereich, und eine Fahrzeugsteuerungsinformation in Abhängigkeit vom ermittelten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und/oder Witterungszustand erzeugt wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß werden zur Erzeugung der Fahrzeugsteuerungsinformation mehrere Kriterien mit wählbarer Gewichtung vorgegeben, und/oder die Fahrzeugsteuerungsinformation beinhaltet eine Information über die in Abhängigkeit vom aktuellen und prognostizierten Verkehrs- und/oder Witterungszustand gemäß einem oder mehreren vorgegebenen Fahrzeugsteuerungskriterien optimale Fahrspur. Die Ermittlung des aktuellen und Prognose des zukünftigen Witterungszustands können vorteilhaft durch einen "Matching"-Algorithmus und gegebenenfalls eine dynamische Prognose erfolgen. DOLLAR A Verwendung z. B. in Straßenfahrzeugen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur verkehrs- und/oder witterungsabhängigen Fahrzeugsteuerung nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Derartige Verfahren ermöglichen eine vom aktuellen und prog­ nostizierten Verkehrs- bzw. Witterungszustand abhängige Beein­ flussung der Fahrzeugbewegung, wobei insbesondere der Zustand in einem geeignet großen Vorausfeldbereich eines Wegenetzes vor dem jeweiligen Fahrzeug interessiert. Dies kann beispiels­ weise innerhalb von Fahrerassistenzsystemen dazu genutzt wer­ den, dem Fahrzeugführer entsprechende Fahrempfehlungen zu ge­ ben bzw. entsprechende Fahrzeugsteuerungseingriffe vorzuneh­ men, um das Fahrzeug besser über Verkehrsstörungsbereiche hin­ wegzuleiten und/oder solchen aktuellen oder drohenden Verkehrs­ störungen durch geeignete Beeinflussung des Verkehrsflusses entgegenzuwirken bzw. das Fahrverhalten bestmöglich an die Witterung anzupassen. Unter dem Begriff "witterungsabhängige Fahrzeugsteuerung" ist hierbei vorliegend eine Fahrzeugsteue­ rung in Abhängigkeit vom Wetter und/oder dem witterungsbeding­ ten Fahrbahnzustand zu verstehen.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art, das speziell zur verkehrszustandsabhängigen Beeinflussung des Verkehrsflusses dient, ist in der nicht vorveröffentlichten, älteren deutschen Patentanmeldung 199 54 971.0 der Anmelderin beschrieben, auf deren Inhalt diesbezüglich verwiesen wird. Das dortige System umfasst eine rechnergestützte Verkehrszentrale, welche die von den Verkehrszustandserfassungsmitteln erfassten Verkehrszustandsdaten empfängt und daraus Verkehrsflussbeeinflussungsda­ ten gewinnt und an Fahrzeuge des Verkehrswegenetzes übermit­ telt. Die Längsbewegungssteuermittel sind als entsprechende fahrzeugseitige Systemkomponenten in den Fahrzeugen implemen­ tiert, empfangen die Verkehrsflussbeeinflussungsdaten und neh­ men in Abhängigkeit davon die Fahrzeuglängsbewegung beeinflus­ sende Steuerungseingriffe vor, wobei die Längsbewegungssteuer­ mittel z. B. eine Geschwindigkeits- und/oder eine Abstandsre­ geleinrichtung und/oder ein elektronisches Fahrpedal und/oder eine Antriebsmotorregeleinrichtung jeweils herkömmlicher Bau­ art beinhalten können. Die Verkehrsflussbeeinflussungsdaten können speziell solche sein, mit denen die Amplituden erkann­ ter Verkehrsflussstörungen verringert werden können und die z. B. beschleunigungs-, geschwindigkeits- und/oder abstandsbe­ zogene Daten für individuelle Fahrzeuge umfassen. Diese Daten können einzuhaltende Grenzwerte für die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und/oder den Abstand des jeweiligen Fahrzeugs enthalten.

Theoretische und experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass sich der Verkehr z. B. auf einem Verkehrsstraßennetz in verschiedene, individualisierbare Zustandsphasen einteilen lässt, zwischen denen Phasenübergänge beobachtet werden. Typi­ scherweise sind dies grob die drei unterschiedlichen Zustands­ phasen "freier Verkehr", "synchronisierter Verkehr" und "Stau", siehe die Zeitschriftenaufsätze B. S. Kerner und H. Rehborn, Experimental properties of complexity in traffic flow, Physical Review E 53, R 4275, 1996 und B. S. Kerner, The physics of traffic, Physics World, August 1999, Seite 25. Als Spezialfälle sind des weiteren Bereiche "gestauchten synchro­ nisierten Verkehrs" (sogenannte "pinch regions") und Bereiche "sich bewegender breiter Staus" bekannt, die zusätzlich zu synchronisiertem Verkehr in sogenannten Mustern dichten Ver­ kehrs stromaufwärts von sogenannten effektiven Engstellen beo­ bachtet werden, wie in der nicht vorveröffentlichen, älteren deutschen Patentanmeldung Nr. 199 44 075.1 beschrieben, deren Inhalt hierin in vollem Umfang durch Verweis aufgenommen wird.

Als "effektive Engstellen" werden hierbei solche Stellen des Verkehrsnetzes bezeichnet, an denen sich bei entsprechendem Verkehrsaufkommen eine über einen gewissen Zeitraum lokali­ siert bleibende Grenze bzw. Flanke zwischen stromabwärtigem freiem Verkehr und stromaufwärtigem synchronisiertem Verkehr bildet. Die Bildung solcher effektiven Engstellen ist häufig, aber nicht ausschließlich durch entsprechende topografische Gegebenheiten des Verkehrsnetzes bedingt, wie durch eine Ver­ ringerung der Anzahl nutzbarer Fahrspuren, durch eine Kurve, eine Steigung, ein Gefälle, durch einmündende Zufahrtsspuren oder eine Aufteilung einer Fahrbahn in mehrere Fahrbahnen oder durch Ausfahrten. Effektive Engstellen können aber auch durch temporäre Verkehrsstörungen bedingt sein, wie durch sich im Vergleich zur mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit im freien Ver­ kehr langsam bewegende Baustellenfahrzeuge oder durch Unfall­ stellen.

In der nicht vorveröffentlichten, älteren deutschen Patentan­ meldung DE 100 38 089.1 der Anmelderin sind spezielle Maßnah­ men zur Beeinflussung des Verkehrsflusses beschrieben, in de­ nen einem erkannten Zustand synchronisierten Verkehrs und/oder einem Zustand sich bewegender breiter Staus stromaufwärts vor einer jeweiligen effektiven Engstelle mittels abstandserhöhen­ den und/oder geschwindigkeitsverringernden Steuerungseingrif­ fen bei den betroffenen Fahrzeugen entgegengewirkt wird.

Mittel und Verfahren zur Bestimmung des aktuellen und/oder Prognose des zukünftigen Verkehrszustands wenigstens für einen fahrzeugbezogenen Wegenetzbereich, d. h. einen für die weitere Fahrt mit einem jeweiligen Fahrzeug interessierenden Wegenetz­ bereich, die auf der Erkennung und/oder Prognose des zeitlich­ räumlichen Verlaufs von für den Verkehrszustand repräsentati­ ven Verkehrszustandsparametern basieren, sind in verschiedens­ ten Ausprägungen in der Literatur beschrieben. Neben zentra­ lenbasierten Vorgehensweisen, bei denen eine Verkehrszentrale die Ermittlung des aktuellen Verkehrszustands und die Prognose des zukünftigen Verkehrszustands vornimmt, siehe z. B. die Of­ fenlegungsschriften DE 196 47 127 A1, DE 197 25 556 A1, DE 197 53 034 A1 und DE 197 54 483 A1 sowie die ältere deutsche Pa­ tentanmeldung 199 44 077.8, sind auch schon fahrzeugautonom arbeitende Verfahren und Systeme vorgeschlagen worden, bei de­ nen die Ermittlung des aktuellen und die Prognose des zukünf­ tigen Verkehrszustands fahrzeugseitig erfolgen.

Verfahren und Vorrichtungen der letztgenannten Art, welche zur Ermittlung des aktuellen Verkehrszustands und Prognose des zu­ künftigen Verkehrszustands den zeitlich-räumlichen Verlauf von für den Verkehrszustand repräsentativen Verkehrzustandsparame­ tern und insbesondere von daraus ableitbaren, individuellen Verkehrszustandsobjekten heranziehen, sind in den nicht vor­ veröffentlichten, älteren deutschen Patentanmeldungen Nr. 100 51 777.3 und 100 57 796.2 sowie einer jüngst unter dem Titel "Verfahren zur fahrzeugindividuellen Verkehrsprognose" von der Anmelderin eingereichten deutschen Patentanmeldung (unsere Ak­ te: P034007/DE/1) beschrieben. Deren Inhalt wird insoweit durch Verweis hierin zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen aufgenommen. Bei den individualisierbaren Verkehrszustandsob­ jekten kann es sich insbesondere um die oben erwähnten Zustän­ de bzw. Bereiche freien Verkehrs, synchronisierten Verkehrs, gestauchten synchronisierten Verkehrs, von Staus bzw. sich be­ wegender breiter Staus und daraus gebildete Muster dichten Verkehrs an effektiven Engstellen in Schnellstraßennetzen und um Warteschlangen-Verkehrsmuster an verkehrsgeregelten Netz­ knoten von Ballungsraum-Straßennetzen handeln.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines neuartigen Verfahrens der eingangs genannten Art zugrun­ de, das sich in vorteilhafter Weise dafür eignet, in Fahreras­ sistenzsystemen den Fahrer in seiner Fahrzeugführungsaufgabe verkehrsabhängig und/oder witterungsabhängig zu unterstützen, insbesondere hinsichtlich Fahrspurwahl und/oder für eine Ab­ standsregelung.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung ei­ nes verkehrs- und/oder witterungsabhängigen Fahrzeugsteuerungs­ verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 3 oder 8.

Das Verfahren nach Anspruch 1 ermöglicht speziell eine flexi­ bel auf den jeweiligen Bedarf abgestellte Erzeugung der Fahr­ zeugsteuerungsinformation in Abhängigkeit vom erfassten aktu­ ellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und/oder Wit­ terungszustand dadurch, dass die Fahrzeugsteuerungsinformation verkehrs- und/oder witterungszustandsabhängig anhand mehrerer Fahrzeugsteuerungskriterien erzeugt wird, die mit wählbarer Gewichtung vorgegeben werden. Welche Fahrzeugsteuerungskrite­ rien jeweils zur Anwendung kommen und mit welchem Gewicht, kann vom Fahrzeugführer oder einer anderen hierfür berechtig­ ten Person, z. B. in einer Werkstatt oder beim Fahrzeugherstel­ ler, vorgegeben werden. Die Vorgabe mehrerer Fahrzeugsteue­ rungskriterien mit wählbarer Gewichtung ermöglicht die Erzeu­ gung einer Fahrzeugsteuerungsinformation, die sich besser auf den jeweiligen Anwendungsfall abstimmen lässt als im Fall der Verwendung nur eines einzigen Fahrzeugsteuerungskriteriums. Die auf diese Weise gut auf den jeweiligen Anwendungsfall ab­ gestimmte Fahrzeugsteuerungsinformation kann dann geeignet weiter verwendet werden, z. B. zur Abgabe entsprechender Fahr­ empfehlungen an den Fahrzeugführer und/oder zur selbsttätigen Beeinflussung vorhandener Fahrerassistenzsysteme.

Eine Ausgestaltung dieses Verfahrens gemäß Anspruch 2 ermög­ licht insbesondere die Berücksichtigung einer oder mehrerer der Fahrzeugsteuerungskriterien Kraftstoffverbrauchsreduzie­ rung, minimale Reisezeit, Stressreduzierung, Sicherheitserhö­ hung, Komforterhöhung und Auflösung von Verkehrsstörungszu­ ständen, wie Staus, synchronisierter Verkehr etc.

Das Verfahren nach Anspruch 3 ist speziell auf die Wahl einer verkehrs- und/oder witterungszustandsabhängig optimalen Fahr­ spur ausgelegt, wozu eine entsprechende Information über die abhängig vom ermittelten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und/oder Witterungszustand gemäß den vor­ gegebenen Fahrzeugsteuerungskriterien optimale Fahrspur er­ zeugt wird. Diese Information kann dann beispielsweise in ei­ nem im Fahrzeug implementierten Spurwahlassistent genutzt wer­ den.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 umfasst die verkehrs- und/oder witterungszustandsabhängig erzeugte Fahrzeugsteuerungsinformation eine Einstellinformation für ei­ ne Abstandsregeleinrichtung, die auf diese Weise in die Lage versetzt wird, eine in Abhängigkeit vom ermittelten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und/oder Witte­ rungszustand optimale Abstandsregelung durchzuführen. In einer weiteren Ausgestaltung dieser Maßnahme wird gemäß Anspruch 5 die Abstandsregelungsinformation in Abhängigkeit von der er­ zeugten Information über die verkehrs- und/oder witterungszu­ standsabhängig optimale Fahrspur erzeugt, was eine fahrspur­ spezifische optimale Abstandsregelung erlaubt.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 erfolgt die Bestimmung des aktuellen und die Prognose des zukünftigen Verkehrs- und/oder Witterungszustands unter Benutzung von lau­ fend fahrzeugseitig durch das eigene Fahrzeug und/oder andere Fahrzeuge aufgenommenen Verkehrs- und/oder Witterungszustands­ daten und/oder von daraus abgeleiteten Verkehrs- und/oder Wit­ terungszustandsdaten durch ein fahrzeugseitiges Verkehrszu­ standsprognosemodul und/oder Witterungsmodul. Eine Verkehrs­ zentrale ist in diesem Fall nicht zwingend erforderlich.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 wird die Fahrzeugsteuerungsinformation zusätzlich in Abhängigkeit von der Streckengeometrie erzeugt. Dies ermöglicht Eingriffe in die Fahrzeugsteuerung abhängig von Charakteristika der Fahr­ bahngeometrie, wie hinsichtlich Gefällstrecken, Steigungen, Kurven, Baustellen und Fahrspurverengungen.

Das Verfahren nach Anspruch 8 ist speziell auf eine witte­ rungsabhängige Fahrzeugsteuerung ausgelegt, bei der fahrzeug­ seitig anhand von laufend durch das eigene Fahrzeug aufgenom­ menen Witterungsdaten, d. h. Wetter- und/oder Fahrbahnzustands­ daten, und/oder anhand von witterungsbezogenen Daten, die das eigene Fahrzeug von anderen Fahrzeugen und/oder von anderen Witterungsdatenquellen empfängt, das aktuelle Wetter und/oder der aktuelle Fahrbahnzustand wenigstens für den interessieren­ den Vorausfeldbereich des Fahrzeugs ermittelt und das zukünf­ tig zu erwartende Wetter bzw. der zukünftig zu erwartende Fahrbahnzustand prognostiziert werden. Dies wird durch einen entsprechenden "Matching"-Algorithmus, der aufgenommene Witte­ rungsdaten und/oder daraus abgeleitete Witterungsdaten mit ab­ gespeicherten Muster- bzw. Ganglinien-Witterungsdaten vergleicht, und/oder durch eine dynamische Witterungsprognose erreicht, die sich vorzugsweise zusätzlich zu den Witterungsdaten des eige­ nen Fahrzeugs auf externe Witterungsdaten für davon entfernte Wegenetzbereiche als zusätzliche Prognosestützstellen stützt, die beispielsweise von anderen Fahrzeugen oder streckenseiti­ gen Messeinrichtungen gewonnen werden. Die so ermittelten In­ formationen über den aktuellen und zukünftigen Witterungszu­ stand werden dann zur Erzeugung entsprechender, witterungsab­ hängiger Fahrzeugsteuerungsinformationen verwendet, insbeson­ dere zur Vornahme witterungsabhängiger Einstellungen für Fah­ rerassistenzsysteme. Dies ermöglicht Eingriffe in die Fahr­ zeugsteuerung abhängig von Witterungscharakteristika, wie Glätte, Eis, Schnee, Nebel, Sichtweite und Fahrbahnbelagtempe­ ratur.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Autobahnab­ schnitts mit stationären Messstellen,

Fig. 2 ein Diagramm von am Autobahnabschnitt von Fig. 1 aufge­ nommenen Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten mit sich darin wiederspiegelnden Verkehrsstörungszuständen,

Fig. 3 ein Diagramm von parallel zu den Geschwindigkeitsdaten aufgenommenen Verkehrsflussdaten,

Fig. 4 Diagramme von Geschwindigkeitsverläufen an verschiede­ nen Messstellen innerhalb des örtlichen Bereichs und des Zeitraums der Diagramme der Fig. 2 und 3,

Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur verkehrs- und witterungszustandsabhängigen Fahrzeug­ steuerung mit Spurwahl und der dazu verwendeten Mittel,

Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur verkehrs- und witterungszustandsabhängigen Fahrzeug­ steuerung mit Abstandsregelung und der dazu verwendeten Mittel,

Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Kombinati­ on der Verfahren der Fig. 5 und 6,

Fig. 8 ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Kombina­ tion der Verfahren der Fig. 5 und 6,

Fig. 9 ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens ent­ sprechend Fig. 8, jedoch mit zusätzlicher Fahrzeug- Fahrzeug-Kommunikation,

Fig. 10 bis 15 schematische Blockdiagramme verschiedener Rea­ lisierungen eines für die Verfahren der Fig. 5 bis 9 verwendeten, fahrzeugseitigen Verkehrszustandsprognose­ moduls und

Fig. 16 und 17 schematische Blockdiagramme zweier Realisie­ rungen eines für die Verfahren der Fig. 5 bis 9 verwen­ deten, fahrzeugseitigen Witterungsmoduls.

Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen anhand von experimentellen Daten, die von einem Autobahnabschnitt aufgenommen wurden, die Existenz bzw. das Auftreten von individualisierbaren Verkehrs­ zustandsobjekten, insbesondere der Zustände freien Verkehrs, synchronisierten Verkehrs und von Staus sowie Bereichen ge­ stauchten synchronisierten Verkehrs und sich bewegender brei­ ter Staus und von aus solchen Zuständen/Bereichen aufgebauten Verkehrszustandsmustern, insbesondere Mustern dichten Verkehrs an effektiven Engstellen eines Schnellstraßennetzes. Dazu wur­ den, wie in Fig. 1 gezeigt, entlang eines 24 km langen, drei­ spurigen Autobahnabschnitts 24 Messstellen D1 bis D24 aufein­ anderfolgend installiert. Die in den Fig. 2 bis 4 für einen speziellen Messzeitraum im morgendlichen Berufsverkehr wieder­ gegebenen Messdaten beziehen sich auf die in Fahrtrichtung F ersten zehn Kilometer.

In diesem Bereich befinden sich insbesondere eine Zone mit ei­ ner Ausfahrt und auf diese folgend einer Einfahrt, wobei sich die Messstelle D4 vor der Ausfahrt, die Messstelle D5 im Be­ reich der Ausfahrt und die Messstelle D6 auf Höhe des Endes der Einfahrt befinden. Diese Zone stellt eine effektive Eng­ stelle dar, an der sich bei entsprechendem Verkehrsaufkommen Muster dichten Verkehrs bilden können. Dies ist in der Bei­ spielsituation der Fig. 2 bis 4 der Fall. Wie dort anhand der aufgezeichneten Daten ersichtlich und durch Pfeile markiert, löst das zunehmende Verkehrsaufkommen zunächst einen Phasen­ übergang F → 4S von freiem Verkehr zu synchronisiertem Verkehr an der effektiven Engstelle aus. Dadurch bildet sich stromauf­ wärts ein Bereich gestauchten synchronisierten Verkehrs P, und es ergibt sich ein typischer Stop SG. Des weiteren ist den aufgenommenen Daten über die Geschwindigkeit v der die Messstellen passierenden Fahrzeuge und über den Verkehrsfluss q zu entnehmen, dass über den betrachteten Autobahnbereich hinweg zwei sich bewegende breite Staus A und B stromaufwärts propagieren und recht eng aufeinanderfolgen.

Der Beispielfall der Fig. 1 bis 4 soll verdeutlichen, dass tatsächlich die besagten individualisierbaren Verkehrszu­ standsobjekte existieren, in der Praxis auftreten und sich im zeitlich-räumlichen Verlauf von den Verkehrszustand repräsen­ tierenden Verkehrszustandsparametern wiederspiegeln, wie der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit v und dem Verkehrsfluss q. Diese Tatsache macht plausibel, dass anhand von laufend aufge­ nommenen Verkehrszustandsdaten durch geeignete Algorithmen der aktuelle Verkehrszustand bestimmt und der für einen gewissen vorgebbaren Prognosezeitraum zu erwartende Verkehrszustand mit recht guter Zuverlässigkeit prognostiziert werden kann, insbe­ sondere wenn dabei von den besagten individualisierbaren Ver­ kehrszustandsobjekten und gegebenfalls weiteren zeitlich­ räumlichen Verkehrszustandscharakteristika Gebrauch gemacht wird.

Die Fig. 5 bis 9 veranschaulichen verschiedene Realisierungen eines Verfahrens zur verkehrs- und witterungszustandsabhängi­ gen Fahrzeugsteuerung von Straßenfahrzeugen, das unter anderem eine Bestimmung des aktuellen und Prognose des zukünftigen Verkehrszustands in der vorstehend erläuterten Art durch ein fahrzeugseitiges Verkehrszustandsprognosemodul 1 beinhaltet. Auf vorteilhafte Realisierungen dieses Moduls 1 wird weiter unten in Verbindung mit den Fig. 10 bis 15 näher eingegangen.

Den Verfahrensbeispielen der Fig. 5 bis 9 ist gemeinsam, dass Mittel 2 zur Vorgabe von zwei oder mehr Fahrzeugsteuerungskri­ terien und von deren jeweiligem Gewicht vorgesehen sind, an­ hand derer verfahrensgemäß eine Fahrzeugsteuerungsinformation in Abhängigkeit vom aktuellen und prognostizierten Verkehrszu­ stand durchgeführt wird, um dann die Fahrzeugsteuerungsinfor­ mation für spezielle Fahrzeugsteuerungszwecke zu nutzen. Exem­ plarisch ist die Wahl der Kriterien Kraftstoffverbrauchsredu­ zierung mit einem Gewicht von 20%, minimale Reisezeit mit einem Gewicht von 20%, Reduzierung des Stresses bzw. der Belas­ tung des Fahrzeugführers durch die Fahrzeugführungsaufgabe mit einem Gewicht von 20%, Sicherheitserhöhung mit einem Gewicht von 20%, Erhöhung des Fahrzeugführungskomforts für den Fahrer mit einem Gewicht von 10% und Stauauflösung, d. h. die wün­ schenswerte Auflösung von gebildeten Staus und vorzugsweise auch anderer ineffizienter Verkehrszustände wie synchronisier­ ter Verkehr und gestauchter synchronisierter Verkehr, mit ei­ nem Gewicht von 10% angegeben. Es versteht sich, dass je nach Anwendungsfall weitere und/oder andere Fahrzeugsteuerungskri­ terien und/oder andere Verteilungen der Gewichte verwendet werden können. Die variable, wählbare Vorgabe der anzuwenden­ den Kriterien und der jeweiligen Gewichte kann je nach System­ auslegung vom Fahrzeugführer, von einer Werkstatt, vom Fahr­ zeughersteller oder einer anderen berechtigten Person vorge­ nommen werden.

Weiter ist den Verfahrensbeispielen der Fig. 5 bis 9 gemein­ sam, dass neben dem Verkehrszustandsprognosemodul 1 noch ein Witterungsmodul 30 und ein Streckengeometriemodul 31 vorgese­ hen sind. Das Witterungsmodul 30 ermittelt die aktuelle Wet­ terlage und/oder den aktuellen witterungsbedingten Straßenzu­ stand und prognostiziert die zu erwartende Wetterlage bzw. den Straßenzustand, insbesondere lokal für den Vorausfeldbereich des jeweiligen Fahrzeugs, unter Verwendung entsprechender Wet­ ter- bzw. Straßenzustandscharakteristika, wie Glätte, Eis, Schnee, Nebel, Sichtweite, Straßenbelagtemperatur etc. Das Streckengeometriemodul 31 liefert Streckengeometriedaten, d. h. Daten über die Geometrie der Strecke, wiederum insbesondere für den interessierenden Vorausfeldbereich des jeweiligen Fahrzeugs. Die Streckengeometriedaten beinhalten Informatio­ nen über Gefällstrecken, Steigungen, Kurven, Baustellen, Fahr­ spurverengungen und gegebenenfalls sonstige topografische bzw. streckengeometrische Eigenschaften der Wegenetzstrecken.

In den gezeigten Beispielen sind das Witterungsmodul 30 und das Streckengeometriemodul 31 fahrzeugseitig angeordnet, alternativ können aber auch eines von ihnen oder beide fahrzeug­ extern z. B. in einer Verkehrszentrale angeordnet sein und die entsprechenden Daten zum jeweiligen Fahrzeug übertragen. Wei­ ter alternativ kann auf eines oder beide dieser Module 30, 31 verzichtet werden, so dass dann die Fahrzeugsteuerungsinforma­ tion ohne Berücksichtigung der Witterung und/oder der Stre­ ckengeometrie verkehrszustandsabhängig generiert wird. Als Streckengeometriemodul 31 können sogenannte digitale Straßen­ karten herkömmlicher Art verwendet werden, bevorzugt auch in der Form einer sogenannten lernenden digitalen Karte. Auf be­ vorzugte Realisierungen des Witterungsmoduls 30 wird weiter unten in Verbindung mit den Fig. 16 und 17 näher eingegangen.

Beim Verfahrensbeispiel von Fig. 5 ist speziell die Erzeugung einer Information über eine gemäß den vorgegebenen Kriterien verkehrs- und witterungszustandsabhängig optimale Fahrspur vorgesehen. Dazu verfügt das Fahrzeug über eine Spurwahlassis­ tenzeinheit 3, welcher als Eingangsgrößen von der Kriterien­ vorgabeeinheit 2 die anzuwendenden Fahrzeugsteuerungskriterien und deren jeweilige Gewichtung, vom Verkehrszustandsprognose­ modul 1 der von diesem bestimmte aktuelle und der von ihm prognostizierte zukünftige Verkehrszustand, vom Witterungsmo­ dul 30 die von diesem ermittelte aktuelle und prognostizierte lokale Wetterlage und/oder der wetterbedingte aktuelle und prognostizierte Fahrbahnzustand sowie vom Streckengeometriemo­ dul 31 die streckengeometrischen Fahrbahndaten zugeführt wer­ den, jeweils wenigstens innerhalb eines für das eigene Fahr­ zeug interessierenden Wegenetzbereichs. Die Spurwahlassistenz­ einheit 3 bestimmt in Abhängigkeit von diesen Eingangsgrößen diejenige von gegebenenfalls mehreren möglichen Fahrspuren, die unter den verschiedenen aktuellen und prognostizierten zu­ künftigen Bedingungen den gewählten Kriterien mit deren ge­ wählten Gewichten am besten entspricht. Dazu kann jeder geeig­ nete herkömmliche Optimierungsalgorithmus verwendet werden, wie sich dies für den Fachmann versteht und daher hier keiner näheren Erläuterung bedarf.

Somit erzeugt die Spurwahlassistenzeinheit 3 als Fahrzeugsteu­ erungsinformation eine Information 4 über die in Abhängigkeit vom aktuellen und prognostizierten Verkehrs- und Witterungszu­ stand sowie der Streckengeometrie gemäß den vorgegebenen Fahr­ zeugsteuerungskriterien optimale, zu wählende Fahrspur. Diese Information 4 kann dann dem Fahrer angezeigt werden. Zusätz­ lich oder alternativ kann bei weiter automatisierten Fahrzeug­ steuerungssystemen vorgesehen sein, dass die Spurwahlassistenz­ einheit 3 mit der von ihr erzeugten Information 4 über die op­ timale Fahrspur Maßnahmen für einen entsprechenden automati­ sierten Fahrspurwechsel einleitet, wie selbsttätiges Setzen des Blinkers, selbsttätiges Beobachten des Verkehrs auf der eigenen und der zu wählenden Fahrspur und/oder für einen Spur­ wechsel geeignete, selbsttätige Eingriffe in die Steuerung der Fahrzeuglängsbeschleunigung.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das verkehrs- und witterungsabhängige Fahrzeugsteuerungsverfahren in einer Abstandsregeleinrichtung implementiert ist und dazu dient, ei­ ne Einstellinformation für die Abstandsregeleinrichtung zu er­ zeugen, mit der eine oder mehrere Funktionskomponenten bzw. Regelungsalgorithmen der Abstandsregeleinrichtung verkehrs- und witterungsabhängig eingestellt werden.

Speziell ist dazu im Beispiel von Fig. 6 ein Abstandsregler 5 vorgesehen, der vom Verkehrszustandsprognosemodul 1 die Infor­ mation über den ermittelten aktuellen und prognostizierten zu­ künftigen Verkehrszustand, von der Kriterienvorgabeeinheit 2 die Information über die gewählten Kriterien und deren Gewich­ te, vom Witterungsmodul 30 die von diesem ermittelte aktuelle und prognostizierte lokale Wetterlage und/oder den wetterbe­ dingten aktuellen und prognostizierten Fahrbahnzustand sowie vom Streckengeometriemodul 31 die streckengeometrischen Fahr­ bahndaten erhält. Aus diesen Eingangsdaten ermittelt der Ab­ standsregler 5 denjenigen räumlichen und/oder zeitlichen Ab­ stand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, der den verschiedenen aktuellen und prognostizierten Bedingungen unter Berücksichtigung der gewählten Kriterien und deren Gewichtung am besten entspricht. Dieser optimale örtliche Abstand und/oder Zeitab­ stand wird dann vom Abstandsregler 5 als Sollabstand der Ab­ standsregelung verwendet. Dementsprechend erzeugt er eine zuge­ hörige Abstandsregelungs-Einstellinformation 6, die im gezeig­ ten Beispiel aus der Auswahl bzw. Angabe der für die Abstands­ regelung zu verwendenden funktionellen Abhängigkeiten der Fahrzeugbeschleunigung von der Relativgeschwindigkeit und dem Zeitabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug besteht. Auf diese Weise können z. B. die Regelparameter eines auf Fuzzy- Logik basierenden Abstandsreglers an den aktuellen und den prognostizierten Verkehrs- und Witterungszustand und die Stre­ ckengeometrie unter Berücksichtigung der vorgegebenen Fahr­ zeugsteuerungskriterien adaptiert werden.

Fig. 7 zeigt ein Verfahrensbeispiel, bei dem die verkehrs- und witterungsabhängige Fahrspurwahl gemäß Fig. 5 mit der ver­ kehrs- und witterungsabhängigen Einstellung einer Abstandsre­ geleinrichtung gemäß Fig. 6 kombiniert ist. Dazu ist ausgehend vom System der Fig. 5 mit der Spurwahlassistenzeinheit 3 zu­ sätzlich der Abstandsregler 5 von Fig. 6 vorgesehen. Der Ab­ standsregler 5 erhält bei der Systemauslegung von Fig. 7 über die Spurwahlassistenzeinheit 3 die Information über die er­ mittelte optimale Fahrspur sowie über die gewählten Fahrzeug­ steuerungskriterien und deren Gewichtung. Er bestimmt dann den optimalen örtlichen und/oder zeitlichen Abstand zum vorausfah­ renden Fahrzeug in Abhängigkeit vom ermittelten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und Witterungszustand, der Streckengeometrie, den vorgegebenen Fahrzeugsteuerungskri­ terien und der von der Spurwahlassistenzeinheit 3 ermittelten optimalen Fahrspur. Letzteres ermöglicht folglich eine an die zu wählende, optimale Fahrspur individuell angepasste Abstands­ regelung. Die Spurwahlassistenzeinheit 3 und der Abstands­ regler 5 generieren dadurch als Fahrzeugsteuerungsinforma­ tion eine Information 7 über die optimale Fahrspur und/oder den optimalen örtlichen oder zeitlichen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug für eine Abstandsregelung.

Diese Information 7 wird dann entsprechend zur Spurwahlassis­ tenz und Abstandsregelung verwendet, wie oben zu den Fig. 5 und 6 erläutert.

Fig. 8 zeigt ein Verfahrensbeispiel, das im wesentlichen dem­ jenigen von Fig. 7 mit der Ausnahme entspricht, dass die Kri­ terienvorgabeeinheit 2 die gewählten Fahrzeugsteuerungskrite­ rien und deren Gewichte parallel der Spurwahlassistenzeinheit 3 und einem Abstandsregelsystem 5a zuführt, so dass das Ab­ standsregelsystem 5a von der Spurwahlassistenzeinheit 3 nur noch die Information über die von dieser ermittelte optimale Fahrspur empfängt. Das Abstandsregelsystem 5a ist so ausge­ legt, dass es in Abhängigkeit vom ermittelten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und Witterungszustand, der Streckengeometrie und der ausgewählten Fahrzeugsteuerungs­ kriterien daran optimal anpassende Änderungen des Sollabstands zum vorausfahrenden Fahrzeug und/oder Änderungen von für die Abstandsregelung verwendeten funktionalen Abhängigkeiten der Fahrzeugbeschleunigung von der Relativgeschwindigkeit und dem Zeitabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug durchführt. Bei den funktionalen Abhängigkeiten von Abstandsregelparametern kann es sich z. B. wiederum um solche eines Fuzzy-Abstandsreglers handeln. Die in der entsprechenden Abstandsregelungsinformati­ on enthaltenen Änderungen des Sollabstandes und/oder der für die Abstandsregelung verwendeten funktionalen Abhängigkeiten können sprungartig und/oder kontinuierlich sein.

Das in Fig. 9 gezeigte Verfahrensbeispiel entspricht demjeni­ gen der Fig. 8 mit der zusätzlichen Möglichkeit des Datenaus­ tauschs zwischen verschiedenen systembeteiligten Fahrzeugen. Zu diesem Zweck ist ein Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationskanal 8 irgendeines herkömmlichen Typs, z. B. ein Mobilfunkkanal, vorgesehen, über den das jeweilige Fahrzeug mit den anderen Fahrzeugen F₁, . . ., F_n in Kommunikationsverbindung steht. Dies wird im Beispiel von Fig. 9 dazu genutzt, die im Fahrzeug verfahrensgemäß anfallenden Daten, insbesondere hinsichtlich aufgenommener Verkehrs- und Witterungszustandsdaten, dem ermittelten aktuellen Verkehrs- und Witterungszustand, dem prog­ nostizierten zukünftigen Verkehrs- und Witterungszustand, der optimalen Fahrspur und/oder der verkehrs- und witterungszu­ standsabhängig erzeugten Abstandsregelungsinformation, zu den anderen Fahrzeugen F₁ bis F_n zu übertragen, soweit diese Daten für die anderen Fahrzeuge F₁ bis F_n relevant sind. Umgekehrt können vom eigenen Fahrzeug entsprechende Daten von den ande­ ren Fahrzeugen F₁ bis F_n empfangen und als zusätzliche Ein­ gangsdaten für die Ermittlung des aktuellen Verkehrs- und Wit­ terungszustands, die Prognose des zukünftigen Verkehrs- und Witterungszustands, die Wahl einer optimalen Fahrspur und/oder die Adaption der Abstandsregelung herangezogen werden. Dazu sind auch die anderen Fahrzeuge F₁ bis F_n mit entsprechenden Mitteln für fahrzeugseitige Messungen (FSM) ausgerüstet.

In den Fig. 10 bis 15 sind verschiedene Realisierungen des Verkehrszustandsprognosemoduls 1 veranschaulicht, wie sie der Art nach in der oben erwähnten älteren deutschen Patentanmel­ dung der Anmelderin mit dem Titel "Verfahren zur fahrzeugindi­ viduellen Verkehrsprognose" (unsere Akte: PO34007/DE/1) sowie den oben erwähnten älteren deutschen Patentanmeldungen 100 51 777.3 und 100 57 796.2 der Anmelderin beschrieben sind. Vor­ liegend genügt es daher, die jeweils vorhandenen Komponenten und deren Verschaltung kurz anzugeben, während für weitere De­ tails insbesondere hinsichtlich der Funktionalitäten der ver­ schiedenen Komponenten auf diese älteren Patentanmeldungen verwiesen werden kann. Funktionell gleichartige Komponenten sind dabei der Einfachheit halber jeweils mit demselben Be­ zugszeichen bezeichnet.

Im Beispiel von Fig. 10 beinhaltet das fahrzeugseitige Ver­ kehrszustandsprognosemodul Verkehrsdatengewinnungsmittel 9 mit einem zugeordneten Sensorikteil 10 zur laufenden Erfassung verkehrszustandsrelevanter Daten. Eine fahrzeugautonome Ver­ kehrszustandsschätzeinheit 11 empfängt die von den Verkehrsda­ tengewinnungsmittel 9 gewonnenen Daten über die Fahrzeugposi­ tion und typische lokale Verkehrszustandscharakteristika und ermittelt daraus den aktuellen lokalen Verkehrszustand und dessen Charakteristika. Diese Ausgangsdaten der Verkehrszu­ standsschätzeinheit 11 werden einem Verkehrsmonitor 12 und ei­ ner Reisezeitberechnungseinheit 13 zugeführt, die in der Lage ist, Reisezeiten zu berechnen, die ebenso wie der aktuelle Verkehrszustand und dessen Charakteristika am Verkehrsmonitor 12 angezeigt werden können. Die berechneten Reisezeitinforma­ tionen und der ermittelte aktuelle Verkehrszustand stehen dann für adaptive Einstellmaßnahmen 14 in Fahrerassistenzsystemen zur Verfügung, wie einem Spurwahlassistenzsystem und/oder ei­ ner Abstandsregeleinrichtung.

Im Realisierungsbeispiel von Fig. 11 umfasst das Verkehrszu­ standsprognosemodul zusätzlich zu den Komponenten von Fig. 10 eine erste Speichereinheit 15, in der die von den Verkehrsda­ tengewinnungsmittel 9 gewonnenen Daten insbesondere hinsicht­ lich zeitlich-räumlicher Funktionsverläufe von Verkehrscharak­ teristika, d. h. individualisierbaren Verkehrszustandsobjekten, abgespeichert werden können, sowie eine zweite Speichereinheit 16, in der Daten über die von der Verkehrszustandsschätzein­ heit jeweils ermittelten aktuellen Verkehrszustände abgespei­ chert werden. Die Verkehrszustandsschätzeinheit 11 kann dann zur Ermittlung des aktuellen Verkehrszustands auch auf die in der ersten Speichereinheit 15 abgespeicherten Daten zurück­ greifen. Des weiteren beinhaltet das Verkehrszustandsprognose­ modul eine "Matching"-Einheit 17, welche die von der Verkehrs­ zustandsschätzeinheit ermittelten Verkehrszustände mit in ei­ ner dritten Speichereinheit 18 abgespeicherten, zeitlich-räum­ lichen Verkehrszustandsmustern und gegebenenfalls anderen Ver­ kehrszustands-Ganglinien mittels eines herkömmlichen "Mat­ ching"-Algorithmus vergleicht, um daraus den zukünftigen Ver­ kehrszustand zu prognostizieren. Die Matching-Einheit 17 kann hierfür auch auf die in der zweiten Speichereinheit 16 abge­ legten Daten über früher ermittelte aktuelle Verkehrszustände zurückgreifen. Dieser durch Matching prognostizierte Verkehrs­ zustand wird dann der Reisezeitberechnungseinheit 13 und dem Verkehrsmonitor 12 zugeführt und bildet einen weiteren Teil der Einstellinformation 14 für Fahrerassistenzsysteme.

Das in Fig. 12 gezeigte Verkehrszustandsprognosemodul ent­ spricht demjenigen von Fig. 11 mit der zusätzlichen Möglich­ keit einer Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, wie sie in Fig. 9 gezeigt und oben erläutert ist. Speziell können über den Kom­ munikationskanal 8 Daten von den Verkehrsdatengewinnungsmit­ teln 9, der Verkehrszustandsschätzeinheit 11 und der "Mat­ ching"-Einheit 17 zu den anderen Fahrzeugen F₁ bis F_n übertra­ gen sowie umgekehrt entsprechende Daten von diesen empfangen und der Verkehrszustandsschätzeinheit 11 und der dritten Spei­ chereinheit 18 zugeführt werden, letzteres zu dem Zweck, die abgespeicherten Verkehrszustandsmuster bzw. Verkehrszustands- Ganglinien bei Bedarf aktualisieren zu können.

Das in Fig. 13 gezeigte Verkehrszustandsprognosemodul ent­ spricht demjenigen von Fig. 12 mit dem Unterschied, dass eine modifizierte Prognoseeinheit 17a vorgesehen ist, welche den zukünftigen Verkehrszustand anhand der Eingangsgrößen durch einen "Matching"-Algorithmus und/oder eine dynamische Prognose des zeitlich-räumlichen Verlaufs von Staus und anderen indivi­ dualisierbaren Verkehrszuständen ermittelt.

Das in Fig. 14 gezeigte Verkehrszustandsprognosemodul ent­ spricht demjenigen von Fig. 12 mit dem Unterschied, dass eine zusätzliche Prognoseeinheit 19 zur dynamischen Prognose des zeitlich-räumlichen Verlaufs von Staus und anderen individua­ lisierbaren Verkehrszustandsobjekten vorgesehen ist. Dieser sind die Ausgangsdaten der Verkehrszustandsschätzeinheit 11, der "Matching"-Einheit 17 und der dritten Speichereinheit 18 zuführbar, und ihr Ausgangssignal bildet einen weiteren Teil der Einstellinformation 14 für Fahrerassistenzsysteme.

Das in Fig. 15 gezeigte Verkehrszustandsprognosemodul ent­ spricht demjenigen von Fig. 14 mit dem Unterschied, dass neben der dortigen Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation weitere Kommunikationsmöglichkeiten vorgesehen sind, so dass die dadurch ge­ bildete Kommunikationsstruktur 20 eine Datenverbindung des Fahrzeugs nicht nur mit anderen Fahrzeugen, sondern auch z. B. mit dem Internet, einer Verkehrszentrale und/oder streckensei­ tigen Informationsbaken umfasst.

Wie die obigen Realisierungsbeispiele zeigen, ist das fahr­ zeugseitige Verkehrszustandsprognosemodul in der Lage, anhand von laufend aufgenommenen und gegebenenfalls gespeicherten Verkehrszustandsdaten, z. B. über den zeitlichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit, über die lokale Verkehrsdichte, gege­ benenfalls für jede Fahrspur einzeln, und die Häufigkeit von Fahrzeugspurwechseln und Überholvorgängen, durch Vergleich mit verschiedenen, Zeit- und ortsabhängigen, fahrzeugseitig ge­ speicherten Musterverläufen den aktuellen lokalen Verkehrszu­ stand zu ermitteln, insbesondere unterschieden nach den Zu­ standsphasen freier Verkehr, synchronisierter Verkehr, ge­ stauchter synchronisierter Verkehr bzw. sich bewegende breite Staus.

Weiter ist das Verkehrszustandsprognosemodul in der Lage, durch ein Matching und/oder eine dynamische Prognose den vor­ aussichtlichen zukünftigen Verkehrszustand zu prognostizieren. Letzteres beinhaltet eine Prognose über die räumliche Ausdeh­ nung der verschiedenen individualisierbaren Verkehrszustände, über die verbleibende Reisezeit und/oder den im weiteren Ver­ lauf einer Fahrtroute zu erwartenden Verkehrszustand. Des wei­ teren kann eine Prognose über die Reihenfolge und die Ausdeh­ nung der zu erwartenden Verkehrszustandsobjekte im weiteren Verlauf der Fahrtroute und eine Prognose über die verbleibende Reisezeit beim Durchfahren jedes dieser prognostizierten Ver­ kehrszustandsobjekte gemacht werden. Die ermittelten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrszustände können dann als Eingangsgrößen eines oder mehrerer Fahrerassistenzsysteme dienen, die zugehörige Fahrzeugsteuerungsinformationen erzeu­ gen, um die Funktion des jeweiligen Fahrerassistenzsystems an den aktuellen und prognostizierten Verkehrszustand gemäß den vorgegebenen Fahrzeugsteuerungskriterien optimal anzupassen.

In den Fig. 16 und 17 sind zwei Realisierungen des Witterungs­ moduls veranschaulicht, wie es in den Verfahrensbeispielen der Fig. 5 bis 9 verwendbar ist. Im Beispiel von Fig. 16 beinhal­ tet das fahrzeugseitige Witterungsmodul Witterungsdatengewin­ nungsmittel 32 mit einem zugeordneten Sensorikteil 33 zur lau­ fenden Erfassung lokaler witterungszustandsrelevanter Daten, d. h. von vorgegebenen Wettercharakteristika, wie Glätte, Eis, Schnee, Nebel, Sichtweite und Straßenbelagtemperatur.

Eine fahrzeugautonome Witterungszustandsschätzeinheit 34 emp­ fängt die von den Witterungsdatengewinnungsmitteln 32 des ei­ genen Fahrzeugs gewonnenen Daten über die Fahrzeugposition und die aktuellen Witterungscharakteristika. Entsprechende Daten empfängt sie von anderen Fahrzeugen F₁ bis F_n über einen Fahr­ zeug-Fahrzeug-Kommunikationskanal 8, wie er in den Fig. 12 bis 14 in Verbindung mit dem Verkehrszustandprognosemodul gezeigt ist. Außerdem ruft die Witterungszustandsschätzeinheit 34 Da­ ten aus einer ersten Speichereinheit 35 ab, in der die von den Witterungsdatengewinnungsmitteln 32 gewonnenen Daten gespei­ chert werden.

Aus den zugeführten Eingangsdaten ermittelt die Witterungszu­ standsschätzeinhelt 34 den aktuellen lokalen Witterungszustand hinsichtlich Wetter und/oder Straßenzustand. Die zugehörigen Ausgangsdaten der Witterungszustandsschätzeinheit 34 werden einem Witterungsmonitor 36 und einer "Matching"-Einheit 37 zu­ geführt. Letztere vergleicht die ermittelten aktuellen Witte­ rungszustände mit in einer zweiten Speichereinheit 38 abge­ speicherten, zeitlich-räumlichen Witterungszustandsmustern und gegebenenfalls anderen Witterungszustands-Ganglinien mittels eines herkömmlichen "Matching"-Algorithmus, um daraus den zu­ künftigen Witterungszustand hinsichtlich Wetter und/oder Stra­ ßenzustand insbesondere im interessierenden Vorausfeldbereich des jeweiligen Fahrzeugs zu prognostizieren. Dazu sind in der zugehörigen zweiten Speichereinheit 38 z. B. empirisch ermit­ telte Witterungszustandsmuster bzw. Witterungszustands-Gang­ linien abgelegt, die in einer analogen Weise gewonnen werden können, wie oben zur Verkehrszustandsmuster-Speichereinheit 18 bezüglich des Verkehrszustands erläutert und insoweit auch in der eingangs zitierten Literatur detailliert beschrieben.

Der durch Matching prognostizierte Witterungszustand wird dann einer Prognoseeinheit 39 zur dynamischen Prognose des zeit­ lich-räumlichen Verlaufs der berücksichtigten Witterungscha­ rakteristika zugeführt, der zu diesem Zweck auch die Ausgangs­ daten der Witterungszustandschätzeinheit 34 und die Musterda­ ten aus der zweiten Speichereinheit 38 zuführbar sind.

Die Ausgangssignale der Witterungszustandsschätzeinheit 34, der "Matching"-Einheit 37 und der dynamischen Witterungsprog­ noseeinheit 39 bilden zusammen einen witterungsbezogenen Teil 40 der Einstellinformation für Fahrerassistenzsysteme, wobei zusätzlich Daten des Witterungsmonitors 36 heranziehbar sind. Außerdem können die Ausgangsdaten der Witterungszustands­ schätzeinheit 34 und der "Matching-Einheit" 37 über den Kommu­ nikationskanal 8 an die anderen Fahrzeuge F₁ bis F_n übermittelt werden, während umgekehrt entsprechende Daten von diesen Fahr­ zeugen F₁ bis F_n empfangen werden können. Des weiteren können Daten über den Kommunikationskanal 8 zur Witterungsdatenmus­ ter-Speichereinheit 38 übermittelt werden, insbesondere zum Aktualisieren der darin gespeicherten Muster bzw. Ganglinien über den lokalen Witterungszustand. Außerdem können auch die Ausgangsdaten der "Matching"-Einheit 37 dem Witterungsmonitor 36 zugeführt werden.

Das Witterungsmodul von Fig. 17 entspricht demjenigen von Fig. 16 mit dem Unterschied, dass neben der dortigen Fahrzeug-Fahr­ zeug-Kommunikation weitere Kommunikationsmöglichkeiten vorge­ sehen sind, d. h. die in diesem Fall realisierte Kommunikati­ onsstruktur 20 entspricht derjenigen, die in Fig. 15 in Ver­ bindung mit dem Verkehrszustandsprognosemodul gezeigt ist. Damit erlaubt die Kommunikationsstruktur 20 den Austausch von witterungsbezogenen Daten nicht nur mit anderen Fahrzeugen, sondern auch z. B. mit dem Internet, einer Verkehrszentrale und/oder streckenseitigen Informationsbaken.

Die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsbeispiele machen deutlich, dass sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine optimale Steuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom aktuellen und prognostizierten Verkehrszustand und/oder Witterungszu­ stand, insbesondere innerhalb eines interessierenden Voraus­ feldbereichs des Fahrzeugs, erzielen lässt. Neben den gezeig­ ten sind weitere erfindungsgemäße Verfahrensrealisierungen möglich. So können die Daten über den aktuellen und prognosti­ zierten Verkehrs- und/oder Witterungszustand und die Daten über den oder die ausgewählten Fahrzeugsteuerungskriterien und deren Gewichte nicht nur einem Spurwahlassistent und/oder ei­ ner Abstandsregeleinrichtung, sondern zusätzlich oder alterna­ tiv anderen Fahrerassistenzsystemen zugeführt werden, um deren Funktion an den Verkehrs- und/oder Witterungszustand anzupas­ sen. Des weiteren kann statt der gezeigten fahrzeugseitigen Verkehrs- und/oder Witterungszustandsermittlung alternativ vorgesehen sein, den aktuellen und/oder den prognostizierten Verkehrs-/Witterungszustand in einer Verkehrszentrale zu er­ mitteln und entsprechende Daten an die Fahrzeuge zwecks ent­ sprechender Beeinflussung von deren Fahrzeugsteuerung bzw. von vorhandenen Fahrerassistenzsystemen zu übermitteln.

Claims (8)

1. Verfahren zur verkehrs- und/oder witterungsabhängigen Fahrzeugsteuerung, bei dem
der aktuelle Verkehrs- und/oder Witterungszustand be­ stimmt und der zukünftige Verkehrs- und/oder Witterungszustand prognostiziert werden, jeweils wenigstens für einen fahrzeug­ bezogenen Wegenetzbereich, und
eine Fahrzeugsteuerungsinformation in Abhängigkeit vom erfassten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und/oder Witterungszustand erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Erzeugung der Fahrzeugsteuerungsinformation in Abhän­ gigkeit vom aktuellen und prognostizierten Verkehrs- und/oder Witterungszustand mehrere Fahrzeugsteuerungskriterien mit wählbarer Gewichtung vorgegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe der Fahrzeugsteuerungskriterien die Auswahl einer oder mehrerer der Fahrzeugsteuerungskriterien Kraftstoffver­ brauchsreduzierung, minimale Reisezeit, Stressreduzierung, Sicherheitserhöhung, Komforterhöhung und Auflösung von Ver­ kehrsstörungszuständen beinhaltet.

3. Verfahren zur verkehrs- und/oder witterungsabhängigen Fahrzeugsteuerung, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
der aktuelle Verkehrs- und/oder Witterungszustand be­ stimmt und der zukünftige Verkehrs- und/oder Witterungszustand prognostiziert werden, jeweils wenigstens für einen fahrzeug­ bezogenen Wegenetzbereich, und
eine Fahrzeugsteuerungsinformation in Abhängigkeit vom erfassten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und/oder Witterungszustand erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erzeugte Fahrzeugsteuerungsinformation eine Informa­ tion über die in Abhängigkeit vom aktuellen und prognostizier­ ten Verkehrs- und/oder Witterungszustand gemäß einem oder meh­ reren vorgegebenen Fahrzeugsteuerungskriterien optimale Fahr­ spur beinhaltet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Fahrzeugsteuerungsinformation eine Einstellinfor­ mation für eine Abstandsregeleinrichtung beinhaltet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsregelungs-Einstellinformation in Abhängigkeit von der erzeugten Information über die optimale Fahrspur erzeugt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des aktuellen und prognostizierten Verkehrs- und/oder Witterungszustands durch ein fahrzeugseitiges Ver­ kehrszustandsprognosemodul und/oder Witterungsmodul unter Be­ nutzung und Auswertung von laufend durch das eigene Fahrzeug und/oder andere Fahrzeuge aufgenommenen Verkehrszustandsdaten und/oder Witterungszustandsdaten erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugsteuerungsinformation des weiteren in Abhängigkeit von Streckengeometriedaten erzeugt wird.

8. Verfahren zur verkehrs- und witterungsabhängigen Fahr­ zeugsteuerung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
der aktuelle Verkehrs- und/oder Witterungszustand be­ stimmt und der zukünftige Verkehrs- und/oder Witterungszustand prognostiziert werden, jeweils wenigstens für einen fahrzeug­ bezogenen Wegenetzbereich, und
eine Fahrzeugsteuerungsinformation in Abhängigkeit vom erfassten aktuellen und prognostizierten zukünftigen Verkehrs- und/oder Witterungszustand erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
aus laufend durch das eigene Fahrzeug aufgenommenen Wit­ terungsdaten und/oder daraus abgeleiteten Daten und/oder aus entsprechenden, von extern empfangenen Daten der aktuelle Wit­ terungszustand ermittelt wird und der zukünftige Witterungszu­ stand anhand eines Vergleichs von aufgenommenen und/oder dar­ aus abgeleiteten Witterungsdaten mit abgespeicherten Muster- und/oder Ganglinien-Witterungsdaten und/oder mittels eines dy­ namischen Witterungsprognosealgorithmus prognostiziert wird.