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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lenken eines Straßenfahrzeugs,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das mit einem Spurführungssystem
zur aktiven Spurführung
ausgerüstet ist.
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Straßenfahrzeuge,
insbesondere schwere Lastkraftwagen (LKW), verursachen beim wiederholten
Befahren von Straßen
in einer annähernd
immer gleichen Spur die Bildung so genannter Spurrillen. Solche
Spurrillen führen
zu einem vorzeitigen Verschleiß der
Straßenoberfläche oder
Straßendecke und
zu einer erhöhten
Aquaplaning-Gefahr.
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Üblicher
Weise werden Spurrillen durch Abtragen/Abfräsen der Verschleißdecke und
anschließendes
Auftragen einer neuen Verschleißschicht
beseitigt. Bei diesem Verfahren ist insbesondere als nachteilig
anzusehen, dass derartige Arbeiten sehr teuer sind, Verkehrsbehinderungen
verursachen und volkswirtschaftlich gesehen eine hohe Belastung
für Staat
und Steuerzahler darstellen. Weiterhin besteht bei Spurrillen die
Gefahr von Aquaplaning, wodurch bei Regennässe ein erhöhtes Gefahrenpotenzial bedingt
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Bildung von
Spurrillen reduziert wird, womit nach dem vorstehenden entsprechende
finanzielle, verkehrs- und sicherheitstechnische Vorteile verbunden
sind.
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Die
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass das Straßenfahrzeug
lateral versetzt bezogen auf eine durch den Straßenverlauf bestimmte Hauptspur
geführt
wird.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand
von Unteransprüchen,
deren Wortlaut hiermit durch Bezugnahme zum Bestandteil der vorliegenden
Beschreibung gemacht wird, um unnötige Textwiederholungen zu
vermeiden.
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Eine
grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht also darin,
das Straßenfahrzeug,
beispielsweise einen LKW, mittels einer aktiven Spurführung jeweils
um ein bestimmtes Maß,
beispielsweise eine Reifenbreite, versetzt zur Hauptspur und somit
zur Spurrille zu führen.
Indem Straßenfahrzeuge
entsprechend sowohl links als auch rechts der Hauptspur/Spurrillen
geführt
werden, wird nicht nur die Vertiefung bereits vorhandener Spurrillen
vermieden, sondern es kann sogar ein Umkehreffekt bewirkt werden,
der zu einem Zurückwalken
von Spurrillenflanken beiträgt.
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Zu
diesem Zweck können
insbesondere bereits vorhandene aktiven Spurführungssysteme eingesetzt werden,
wobei eine entsprechende Parametrierung diese Systeme nicht spurmittig
sondern jeweils soweit außermittig
eingestellt wird, dass die Reifenspur gerade neben der "intuitiv" gefahrenen Hauptspur
erliegt. Bei entsprechend statistischer und/oder pseudo-zufälliger (und
somit voneinander unabhängiger)
Verteilung von derart gesteuerten Straßenfahrzeugen in Bezug auf
den lateralen Versatz ergibt sich in Summe durch linksversetzt,
mittig (also nicht spurgeführten)
und rechtsversetzt fahrenden Straßenfahrzeugen eine erhebliche
Reduzierung der Straßenbelastung.
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Der
Begriff „intuitiv
gefahrene Hauptspur" bezeichnet
diejenige laterale Position, welche eine Mehrheit von Fahrzeugführern beim
Folgen eines Straßenverlaufs
mehr oder weniger automatisch beziehungsweise intuitiv einhält. Im Verlauf
dieser Spur kommt es bei beanspruchten Straßenbelägen entsprechend zu einer Bildung
von Spurrillen.
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Stellt
man die Frage nach existierenden Gesetzmäßigkeiten bei der Lage von
Spurrillen so bedarf es einer Berücksichtigung des Straßenverlaufs: bei
geradeaus führendem
Straßenverlauf
(Krümmungsradius
unendlich, Querneigung Null, somit horizontale Fahrbahn) liegt die
Hauptspur, das heißt
die vom Fahrer intuitiv gehaltene laterale Ist-Spur in erster Näherung auch
in der Fahrbahnmitte. Sobald allerdings der Fahrbahnverlauf kurvig
wird, nähert
sich in die intuitiv gefahrene Hauptspur jeweils der inneren Fahrbahnbegrenzung
an, was einer Annäherung an
die so genannte Ideallinie bedeutet, bei der ein gefahrener Kurvenradius
möglichst
maximiert wird. Vorteilhafter Weise bezieht sich der im Rahmen des
erfindungsgemäße realisierte
Versatz immer auf die vorstehend genannte Ist-Spur.
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Da
bei Autobahnen und Schnellstraßen
die Kurvenradien im Vergleich zu Landstraßen relativ groß sind,
kommt dort dieser Effekt nicht nennenswert zum Tragen. Für die Vermeidung
von Spurrillen kann daher als Soll-Spur in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
insbesondere die Fahrbahn- oder Fahrspurmitte zuzüglich des
gewünschten
seitlichen Versatzes als Ist-Spur angesetzt werden, wobei der Versatz
1 bis 1,5 mal eine Reifenbreite des Straßenfahrzeugs betragen kann.
Selbst wenn jedoch der Spurrillenverlauf einer mehr oder weniger stark
ausgeprägten
Ideallinie folgte und entsprechend von der Fahrbahnmitte abweichte,
käme es auf
diese Weise nur zu einem punktuellen Kreuzen oder einer vorübergehenden Überdeckung
der erfindungsgemäß gewählten (Soll-)Spur mit der jeweils kurveninneren
Ideal-Spur (das heißt
der entsprechenden intuitiven Hauptspur).
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Straßenfahrzeugs in Form eines
Lastkraftwagens und von diesem erzeugte Spurrillen;
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2 eine
weitere schematischer Darstellung des Straßenfahrzeugs aus 1 in
einer Ausgestaltung zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3 eine
schematische Darstellung eines Straßenverlaufs zur Definition
einer Fahrspurmitte und einer Ideallinie;
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4 eine
schematische Draufsicht-Darstellung eines Versatzes des Straßenfahrzeugs
aus 2 bezogen auf eine Straßen-Hauptspur; und
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5 eine
weitere schematische Darstellung eines Versatzes des Straßenfahrzeugs
aus 2 bezogen auf eine Straßen-Hauptspur in einer Ebene senkrecht zur
Fahrbahnoberfläche.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Straßenfahrzeugs in Form eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens (LKW). Der LKW 1 fährt mit
seinem Rädern
oder Reifen 2 auf der Oberfläche 3 einer Fahrbahn/Straße. Wenn
fortlaufend Straßenfahrzeuge,
wie der gezeigte LKW 1 denselben Bereich der Straßen- oder
Fahrbahnoberfläche 3 befahren,
kommt es dort zur Ausbildung von Vertiefungen 4, die auch
als Spurrillen bezeichnet werden.
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2 zeigt
eine weitere schematische Darstellung des LKWs 1 aus 1.
Dabei sind dieselben Elemente wie in 1 mit denselben
Bezugszeichen versehen. Gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der LKW 1 in
Wirkverbindung mit wenigstens zwei Rädern 2 eine Lenkeinrichtung 5 auf,
die mit einer Spurführungseinrichtung 6 verbunden
ist. Die Spurführungseinrichtung 6 umfasst
eine Erkennungseinheit 6a, eine Spurbestimmungseinheit 6b und
eine Steuereinheit 6c, wobei Letztere mit der Lenkeinrichtung 5 beziehungsweise
einer darin enthaltenen Betätigungseinrichtung
(Aktuator) 5a zum Einwirken auf die wenigstens zwei Räder 2 des
LKW 1 in Wirkverbindung steht.
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Im
Zuge der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung ist der LKW 1 gemäß 2 zum
Durchführen
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Lenken eines Straßenfahrzeugs
ausgebildet, durch das sich die oben beschriebene Entstehung von Spurrillen 4 (vergleiche 1)
vermeiden lässt.
Dies wird nachfolgend anhand der 3 bis 5 detailliert
beschrieben.
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Die 3 zeigt
schematisch eine Straße 3 mit
einer entsprechenden Oberfläche
(vergleiche 1). Die Straße 3 weist vorliegend
zwei Fahrspuren oder Fahrbahnen 3a, 3b auf, die
durch eine Fahrbahntrennung 3c, beispielsweise in Form
einer Leitplanke oder in Form vom Spurparkierungen oder dergleichen,
voneinander getrennt sind. Für
die rechte Fahrspur 3b in 3 ist eine
Fahrspurmitte 3d strichpunktiert gekennzeichnet. Der Straßenverlauf,
das heißt
der Verlauf der Straße 3 weist
vorliegend eine leichte Linkskrümmung
auf, so dass eine Ideallinie 3e, die ein Fahrzeugführer in
Bezug auf den Fahrweg der Räder
seines Straßenfahrzeugs
intuitiv, das heißt in
der normalen, alltäglichen
Praxis einhalten wird, erkennbar von einem Verlauf der Fahrspurmitte 3d abweicht.
Wie der Fachmann erkennt, wird sich die gezeigte, in der 3 übertrieben
dargestellte Ideallinie 3e umso mehr der Fahrspurmitte 3d annähern, je
weniger stark gekrümmt
die Straße 3 verläuft, bis sie
bei einer ideal geradeaus verlaufenden Straße 3 im Wesentlichen
genau parallel zu dieser verläuft.
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Dadurch
bedingt, dass intuitiv eine große
Anzahl von Fahrzeugführern
beim Lenken ihrer Fahrzeuge der in 3 gezeigten
Ideallinie 3e folgen werden, die somit vorliegend auch
als "intuitive Hauptspur "bezeichnet wird,
kommt es entlang dieser Hauptspur bevorzugt zur Ausbildung der in 1 gezeigten
Spurrillen 4.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
vermeidet bei einem Straßenfahrzeug,
wie dem LKW 1, das mit einem Spurführungssystem zu aktiven Spurführung ausgerüstet ist,
einen derartigen Beitrag zur Bildung von Spurrillen, indem das Straßenfahrzeug
lateral, das heißt
seitlich versetzt bezogen auf die durch den Straßenverlauf bestimmte Hauptspur
gemäß 3 geführt wird.
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Zu
diesem Zweck ist die Erkennungseinheit 6a gemäß 2 dazu
ausgebildet während
der Fahrt des Straßenfahrzeugs 1 den
Straßenverlauf
beziehungsweise den Fahrspurverlauf zu erkennen, was beispielsweise
optisch oder mit anderem hierfür
geeigneten Mitteln geschehen kann, wie dem Fachmann geläufig ist.
Entsprechende (Erkennungs-)Signale ES werden anschließend von
der Erkennungseinheit 6a einen die Spurbestimmungseinheit 6b übermittelt.
Dort erfolgt anschließend
durch den Einsatz geeigneter Spurbestimmungsmittel (nicht gezeigt),
beispielsweise entsprechender Algorithmen zur Verarbeitung aufgenommener
Fahrspur-Bilddaten, eine Bestimmung der (intuitiven) Hauptspur in Abhängigkeit
von dem erkannten Fahrspurverlauf. Bei gerader Strecke kann die
so bestimmte Hauptspur insbesondere mit der Fahrspurmitte 3d zusammenfallen,
das heißt
bezogen auf die Räder 2 rechts und
links parallel zu dieser verlaufen. Bei kurvigem Straßenverlauf
kann die bestimmte Hauptspur jedoch insbesondere mit der oben beschriebenen
Ideallinie 3e zusammenfallen. Bei nur leicht gekrümmtem Streckenverlauf
kann somit statt der Ideallinie alternativ auch die Fahrspurmitte
bzw. ein dazu paralleler Verlauf als angenäherte Hauptspur bestimmt werden.
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Ein
entsprechendes Spurbestimmungssignal BS wird anschließend von
der Spurbestimmungseinheit 6b an die Steuereinheit 6c übertragen.
Die Steuereinheit 6c steuert nun die Lenkeinrichtung 5 beziehungsweise
den Aktuator 5a mit entsprechenden Steuersignalen SS dergestalt
an, dass das Fahrzeug nunmehr lateral versetzt bezogen auf die Hauptspur geführt wird.
Dies ist in 4 dargestellt.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung der lateral versetzten Führung des
Straßenfahrzeugs bezüglich auf
die bestimmte Hauptspur. Die Hauptspur ist in 4 wiederum
strichpunktiert dargestellt und entspricht insbesondere der Fahrspurmitte 3d gemäß der Darstellung
in 3. Mit anderen Worten: Die Fahrzeugmitte des intuitiv
geführten
Straßenfahrzeugs
bewegt sich entlang der Fahrspurmitte, so dass die Räder 2 des
Fahrzeugs 1 in der Hauptspur abrollen. Demgemäß werden
nachfolgend die Begriffe „entlang
der Fahrspurmitte" und „entlang
der Hauptspur" synonym
verwendet.
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In 4 ist
bei A ein Straßenfahrzeug 1 gezeigt,
welches genau entlang der Hauptspur geführt wird, das heißt seine
Räder 2 rollen
im Wesentlichen in genau gleichen Abständen rechts und links der Fahrspurmitte 3d ab,
so dass es über
die Räder
zur Bildung von Spurrillen beiträgt.
Bei B ist ein weiteres Straßenfahrzeug
gezeigt, das in gegenüber
der Fahrspurmitte 3d mit einem Versatz V nach rechts versetzt
geführt
ist und dementsprechend nicht in gleichem Maße wie das Fahrzeug bei A zur
Bildung von Spurrillen beiträgt.
Das gleiche gilt für
das dargestellte Fahrzeug bei C, das mit einem Versatz V' nach links gegenüber der
Fahrspurmitte 3d versetzt geführt ist.
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Dabei
können
die Versätze
V, V' insbesondere
statistisch um die Fahrspurmitte 3d herum verteilt gewählt werden,
um auf diese Weise eine möglichst effiziente
Vermeidung der Spurrillenbildung zu erzielen. Des Weiteren kann
der Versatz V, V' auch
pseudo-zufällig
um die Fahrspurmitte 3d herum gewählt werden, wobei zeitlich
insbesondere auch zwischen einem Versatz rechts und einem Versatz
links der Hauptspur gewechselt werden kann. Auf diese Weise lässt sich
erfindungsgemäß sogar
ein Spurrillen-Rückbildungseffekt
bewirken.
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5 illustriert
nochmals schematisch den unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen
Sachverhalt für
einen exemplarischen Versatz V nach rechts gegenüber der Hauptspur/Fahrspurmitte 3d. Gemäß der Darstellung
in 5 weist der Reifen beziehungsweise das Rad 2 eine
(Reifen-)Breite RB auf. Gemäß einer
besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der Versatz
V des Reifens/Rades 2' in
der versetzt geführten
Stellung das 1,5-fache der Breite RB. Auf diese Weise führt ein
Abrollen des Reifens/Rades 2' erfindungsgemäß nicht
zu einer Spurrillenbildung entlang der Hauptspur 3d. Durch
das gemeinsame Einwirken von nicht-spurgeführten Fahrzeugen (vergleiche
A in 4) sowie von (statistisch) rechts und links neben der
Hauptspur geführten
Fahrzeugen (vergleiche B, C in 4) kommt
es somit erfindungsgemäß zu einer
optimiert gleichmäßigen Abnutzung
der Fahrbahnoberfläche 3 (vergleiche 1).
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Wie
der Fachmann erkennt, lässt
sich das vorstehend beschriebene Verfahren bei kurvigem Straßenverlauf
auch bezogen auf die Ideallinie als Hauptspur anwenden.