DE102009006524A1 - Method for providing information of driver of e.g. passenger car to traffic devices arranged at driving route, involves moving vehicle to distance by rolling using data without exceeding highest speed provided by traffic devices - Google Patents

Method for providing information of driver of e.g. passenger car to traffic devices arranged at driving route, involves moving vehicle to distance by rolling using data without exceeding highest speed provided by traffic devices Download PDF

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Abstract

The method involves detecting a position of a vehicle (1), actual distance of the vehicle from traffic devices (3, 4) and speed (V1-V3) of the vehicle, and aligning the position, distance and speed to a geographical database in a computer. Data defining rolling characteristics of the vehicle and data of height profile of a driving route are input to the computer. The data is conveyed from the computer to a driver at same time or same distance. The vehicle is moved to a distance (x) by rolling using the data without exceeding highest speed provided by the traffic devices. An independent claim is also included for an information system comprising a memory with data of road course of a driving route and data of traffic devices.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Information von Fahrern von straßenbasierten Fahrzeugen, wie PKW und LKW, zu auf der Fahrtroute befindlichen, die Fahrgeschwindigkeit begrenzenden Verkehrseinrichtungen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie einem Informationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Unter dem Begriff „Verkehrseinrichtung” sind nicht nur Verkehrszeichen, beispielsweise eine obere Geschwindigkeit explizit angebende oder auch laut Straßenverkehrsordnung vorschreibende Verkehrszeichen, wie z. B. Ortstafeln, und Verkehrsampeln zu verstehen, sondern unter diesem Begriff fallen in dieser Erfindung auch durch die verkehrstechnische Führung der Fahrtroute bedingte und dadurch zwangsläufig eine Reduzierung der Geschwindigkeit erfordernde Gegebenheiten, wie Kurven, Kreuzungen bzw. Einmündungen. Unter dem Begriff „Verkehrseinrichtung” sollen schließlich auch jene Gegebenheiten verstanden werden, die nur zeitweise, beispielsweise durch unvorhersehbare Ereignisse im Straßenverkehr, z. B. Verkehrsstaus, eine rechtzeitige Reduzierung der Geschwindigkeit erforderlich machen.The The invention is based on a method for informing drivers from street-based Vehicles, such as cars and trucks, to be on the route, the traffic speed limiting traffic facilities after the preamble of the main claim and an information system according to the preamble of claim 10. The term "traffic facility" are not only traffic signs, for example an upper speed explicitly indicating or even according to road traffic regulations mandatory traffic signs, such as. B. city signs, and traffic lights but that term is used in this invention also conditioned by the traffic management of the route and inevitably a reduction in the speed requiring conditions, like curves, crossings or junctions. Under the term "traffic facility" should after all Even those circumstances are understood that only temporarily, for example due to unforeseeable events in traffic, eg. B. traffic congestion, require timely speed reduction.

Zur Erzielung eines wirtschaftlichen Fahrens eines Nutzfahrzeugs, insbesondere zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und Verschleißes sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerunterstützung des Fahrbetriebs bekannt. Bei dem Verfahren werden neben der Einstellung der Fahrbetriebskomponenten des Fahrzeugs, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung, Bremsen, Getriebesteuerung und -schaltung, in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation und dem Streckenverlauf zusätzlich noch die auf dem Streckenverlauf voraus liegende Topographie der Fahrtroute bei der Einstellung der jeweiligen Fahrbetriebskomponenten rechnergestützt ausgewertet. Hierzu werden die Topographiedaten aus jeweiligen geographischen Positionen zugeordneten Höhendaten für eine oder mehrere Fahrtrouten in einem Speicher gespeichert. Die Vorrichtung zur Fahrerassistenz weist eine Auswerteeinrichtung auf, die die dem Streckenverlauf voraus liegende Topographie auswertet. Die geographische Position kann während des Fahrbetriebs beispielsweise mit einem GPS-Empfänger bestimmt werden. Die jeweilige Fahrtroute ist mittels eines Auswahlmenüs an einem Display anzeigbar und/oder auswählbar. Der Nachteil dieser Erfindung besteht darin, dass die ermittelten Daten nur zur Optimierung von automatisierten Fahrerassistenzsystemen verwertbar sind. Damit ist die Erfindung lediglich für solche Fahrzeuge anwendbar ist, die bereits über ein derartiges Fahrerassistenzsystem verfügen. In diesem Zusammenhang ist auch zu bedenken, dass die in Nutzkraftwagen eingesetzten Fahrerassistenzsysteme kaum auf PKW übertragbar sind, da sie bei aller Einsicht bezüglich einer wirtschaftlichen Fahrweise den individuellen Wunsch jedes Fahrers nach einer selbst bestimmten Fahrweise erheblich einschränken.to Achieving economical driving of a commercial vehicle, in particular to reduce fuel consumption and wear a method and a device for driver assistance of the driving operation known. In the method, in addition to the adjustment of the driving components vehicle, such as vehicle speed, acceleration, braking, Transmission control and switching, depending on the respective Driving situation and the route additionally still on the route lying ahead topography of the route in the setting of evaluated respective driving components computationally. To do this Map the topography data from respective geographic locations elevation data for one or multiple routes stored in a memory. The device for driver assistance has an evaluation, which the evaluates the topography ahead of the course. The geographical Position can during the driving operation, for example, determined with a GPS receiver become. The respective route is by means of a selection menu on a Display can be displayed and / or selected. The disadvantage of this invention is that the determined Data only for the optimization of automated driver assistance systems are usable. Thus, the invention is only for such Vehicles that already have such a driver assistance system is applicable feature. In this context, it should also be remembered that in commercial vehicles used driver assistance systems hardly transferable to cars because they are at all insight regarding an economic Driving the individual desire of each driver after one restricting certain driving style considerably.

Bekannt ist auch eine Hinweisvorrichtung für Fahrzeugführer, die ihn auf mehr oder weniger unmittelbar bevorstehende Verkehrszustände oder Werte, beispielsweise Änderungen oder Überschreitungen der Geschwindigkeit, oder auch Richtgeschwindigkeitszonen vorhersagend informiert, damit er sein Fahrverhalten so einrichtet, dass sein Fahrzeug bereits beim Erreichen des angezeigten Verkehrszustandes, z. B. die an diesem Punkt geltende Geschwindigkeit, besitzt. Die Hinweisvorrichtung besteht aus einer Kartendantenbank, in der die Fahrtroute gespeichert ist, einer Lokalisierungseinrichtung, die den Ort des Fahrzeugs ermittelt, und einem Indikator, der dem Fahrzeugführer das errechnete Signal übermittelt, sobald sich das Fahrzeug in einer minimalen Distanz oder zu einem minimalen Zeitpunkt vor dem Verkehrszustand befindet bzw. auf diesen zufährt. Mit dieser Erfindung wird eine verbesserte Effizienz der Fahrzeugnavigation und des Verkehrsflusses erreicht. Sie dient somit letztendlich einer erhöhten Verkehrssicherheit. Der Nachteil dieser Erfindung besteht darin, dass die Hinweisvorrichtung keinerlei Möglichkeiten für eine wirtschaftliche Fahrweise bietet. Dem Fahrzeugführer wird lediglich ein Hinweis auf den bevorstehenden Verkehrszustand gegeben und zwar immer an einer vorher definierten, also feststehenden Distanz zu bzw. einem vorher definierten, also immer gleichen Zeitpunkt vor dem betreffenden Verkehrszustand. Dabei sind Entfernung bzw. Zeitpunkt so gewählt, dass es dem Fahrzeugführer nach Erhalt des Hinweises durch ein gezieltes Abbremsen seines Fahrzeugs immer noch möglicht ist, die bei Erreichen des Verkehrszustandes zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht zu überschreiten bzw. rechtzeitig vor dem Verkehrszustand sein Fahrzeug zum Stehen zu bringen.Known is also an information device for vehicle drivers, which can be used on more or less imminent traffic conditions or values, such as changes or transgressions the speed, or predictive speed zones informed so he sets up his driving behavior that his Vehicle already on reaching the indicated traffic condition, z. As the applicable speed at this point possesses. The Hint consists of a map edge bank, in which the Travel route is stored, a localization device, the determined the location of the vehicle, and an indicator that the driver transmitted calculated signal, as soon as the vehicle is in a minimum distance or to a minimum time before the traffic condition is or on this zufährt. With This invention will provide improved vehicle navigation efficiency and traffic flow. It ultimately serves one increased Road safety. The disadvantage of this invention is that the hint device no possibilities for an economic Driving style offers. The driver is merely an indication of the upcoming traffic condition given and always on a previously defined, so fixed Distance to or a previously defined, so always the same time before the relevant traffic condition. Here are distance or time chosen so that it's the driver after receipt of the notice by a targeted braking of his vehicle is still possible not to exceed the permissible maximum speed when the traffic condition is reached or in good time before the traffic condition, his vehicle to a halt bring to.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 sowie das Informationssystem nach Anspruch 10 haben den Vorteil, dass dem Fahrer eine selbst bestimmte wirtschaftliche Fahrweise seines Fahrzeugs aufgrund eines bewusst vorausschauenden Fahrens ermöglicht wird. Es teilt dem Fahrer des Fahrzeug auf der Fahrtroute befindliche, für ihn zum Zeitpunkt der Information in der Regel noch nicht optisch wahrnehmbare und mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung verbundene Verkehrseinrichtungen bzw. -verhältnisse so rechtzeitig mit, dass das Fahrzeug bei augenblicklicher Drosselung oder Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zum Motor durch den Fahrer oder Auskuppeln mit seiner ihm zu diesem Zeitpunkt innewohnenden kinetischen Energie und unter Berücksichtigung der Topographie des Fahrweges, also mit der dem Fahrzeug aufgrund seiner Höhe gegenüber dieser Verkehrseinrichtung innewohnenden potenziellen Energie, bis zu der Geschwindigkeitsbegrenzung gelangt und an diesem Punkt die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet bzw., wenn es die Situation erfordert, sofort angehalten werden kann. Die vom Informationssystem übermittelte Entfernung bzw. der ermittelte Zeitpunkt ist also eine Funktion des Ausrollverhaltens des Fahrzeugs auf dem noch bis zu der Geschwindigkeitsbegrenzung zurückzulegenden Weg, wobei auch das Höhenprofil dieses Weges in bekannter Weise mit berücksichtigt wird. Das hat den Vorteil, dass dieser Weg u. U. ohne, auf alle Fälle aber mit einem deutlich reduzierten Kraftstoffverbrauch und ggf. auch ohne Bremsen zurück gelegt werden kann, wodurch sich der Kraftstoffverbrauch pro Fahrt insgesamt reduziert und die Lebensdauer des Bremssystems erhöht. Somit beschränkt sich das Informationssystem nicht nur auf die Auswertung der Topographie der Fahrtroute, sondern bezieht auch weitere für eine wirtschaftliche Fahrweise relevante Kriterien, nämlich auf der Fahrtroute befindliche Verkehrseinrichtungen, die eine Geschwindigkeitsbegrenzung erfordern, mit ein.The inventive method with the characterizing features of claim 1 and the information system according to claim 10 have the advantage that the driver a self-determined economic driving his vehicle is made possible due to a deliberately predictive driving. It informs the driver of the vehicle on the route, for him at the time of information usually not yet visually perceptible and associated with a speed limit traffic facilities or conditions so timely with that the vehicle at the moment throttling or Unterbre tion of the fuel supply to the engine by the driver or disengagement with his at that time inherent kinetic energy and taking into account the topography of the track, so with the vehicle due to its height to this traffic facility inherent potential energy, up to the speed limit and arrives at this Point does not exceed the prescribed maximum speed or, if the situation requires, can be stopped immediately. The distance or time determined by the information system is therefore a function of the coasting behavior of the vehicle on the path still to be covered up to the speed limit, whereby the height profile of this path is also taken into account in a known manner. This has the advantage that this way u. U. without, in any case, but with a significantly reduced fuel consumption and possibly even without brakes can be put back, thereby reducing the fuel consumption per trip total and increases the life of the brake system. Thus, the information system is not limited to the evaluation of the topography of the route, but also includes other relevant for an economical driving style criteria, namely located on the route transport facilities that require a speed limit, with a.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung teilt der Rechner des Informationssystems dem Fahrer die auf der Fahrtroute bevorstehenden Verkehrseinrichtungen bzw. -verhältnisse sowie die in diesem Abschnitt der Fahrtroute vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit mit. Das ist zur allgemeinen Orientierung des Fahrers wichtig, auf jeden Fall aber unerlässlich, wenn der Fahrer eines mit einem Tempomaten ausgerüsteten Fahrzeugs sich entschieden haben sollte, die Information an den Tempomaten weiterzuleiten, so dass dieser automatisch die Kraftstoffzufuhr zum Motor reduziert bzw. unterbricht und auskuppelt.at an advantageous embodiment of the invention shares the computer of the information system to the driver who is on the route Traffic facilities and conditions and the maximum speed prescribed in this section of the route With. This is important to the general orientation of the driver but in any case essential, when the driver of a vehicle equipped with a cruise control should have decided the information to the cruise control forward, so that this automatically the fuel supply reduced to the engine or interrupts and disengages.

Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gibt der Fahrer selbst die die Fahrgeschwindigkeit begrenzende Verkehrseinrichtung sowie die an der Stelle bevorzugte Geschwindigkeit in den Rechner des Informationssystems ein. Üblicherweise geben Kartendatenbanken lediglich die geografischen Gegebenheiten sowie die straßen- und verkehrstechnischen bedingten Verkehrseinrichtungen der Route wieder. Daher ist es von Vorteil, wenn der Fahrer an einer auf seiner Fahrtroute liegenden Kreuzung oder Einmündung, an der er abbiegen und aus diesem Grunde die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduzieren muss, diese Verkehrseinrichtung selbst manuell eingeben kann. Diese manuelle Eingabe ist allerdings dann nicht erforderlich, wenn das Fahrzeug über ein Navigationssystem verfügt und die Fahrtroute vollständig eingegeben ist.To another advantageous embodiment of the invention the driver himself the traffic-limiting traffic facility as well as the preferred speed at the point in the calculator of the information system. Usually map databases only give the geographical conditions as well as the road- and traffic-related traffic facilities of the route again. Therefore, it is beneficial if the driver is at one on his Driving route lying intersection or junction where he turn off and because of this, it is necessary to reduce the speed of the vehicle, can manually enter this traffic facility itself. This manual However, entry is not required if the vehicle has a Navigation system features and the route completely is entered.

An dieser Stelle wird deutlich, dass die Erfindung sehr gut zur Anwendung in Verbindung mit Navigationssystemen geeignet ist. Eine Kombination aus einem Navigationssystem mit den zusätzlichen erfindungsgemäßen Datenspeichern sowie der Berechnungssoftware würde eine optimale Umsetzung der Erfindung darstellen.At From this point it becomes clear that the invention is very good for use is suitable in conjunction with navigation systems. A combination from a navigation system with the additional data memories according to the invention as well as the calculation software would represent an optimal implementation of the invention.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Daten des Ausrollverhaltens des Fahrzeugs über ein physikalisch-mathematisches Modell für jeden Fahrzeugtyp ermittelt. Hierzu werden die Fahrzeugmasse, Widerstandsbeiwerte für Rollreibung und Luftreibung sowie das Höhenprofil der befahrenen Strecke und der Fahrbahnneigungswinkel, der sich aus letzterem ergibt, benötigt. Mit Kenntnis dieser Daten lässt sich für jeden Fahrzeugtyp bei einer gefahrenen Anfangsgeschwindigkeit die Strecke ermitteln, die notwendig ist, um die kinetische Energie des Fahrzeugs im rollenden Zustand so weit abzubauen, dass es am Ende dieser errechneten Strecke die Geschwindigkeit aufweist, die beispielsweise gemäß des am Ende dieser Strecke stehenden Verkehrszeichens nicht überschritten werden darf.To an additional one advantageous embodiment of the invention, the data of the roll-out of the vehicle over determined a physical-mathematical model for each vehicle type. For this purpose, the vehicle mass, drag coefficients for rolling friction and air friction as well as the height profile the track traveled and the roadway inclination angle that is from the latter results, needed. With knowledge of this data leaves for each vehicle type at a driven initial speed the Determine distance that is necessary to the kinetic energy of the vehicle in the rolling state so far, that it on End of this calculated route has the speed, the for example, according to the am End of this route standing traffic sign not exceeded may be.

Nach einer diesbezüglich anderweitigen Ausgestaltung der Erfindung werden die Daten des Ausrollverhaltens des Fahrzeugs über ein rein mathematisches Modell ohne Kenntnis von Fahrzeugdaten durch ein Kalibrierverfahren ermittelt. Das bedeutet, der Fahrer teilt dem Rechner mit, dass er das Fahrzeug mit vorgegebener Anfangsgeschwindigkeit auf einer Strecke mit einem der Software bekannten Höhenprofil rollen lässt. Mit einer hinreichenden Anzahl von Kalibrierfahrten lassen sich so die Fahrzeugdaten für das mathematische Modell errechen. Das ist besonders für solche Fahrzeuge von Vorteil, die regelmäßig die gleiche Strecke fahren. Auf diese Weise lässt sich das Ausrollverhalten eines Fahrzeugs kostengünstiger ermitteln als mit der zuvor genannten Software, die erst für jeden Fahrzeugtyp ermittelt werden muss. Außerdem hängt das Ausrollverhalten wesentlich von der Beladung des Fahrzeugs ab, so dass insbesondere für Transportfahrzeuge das eben beschriebene Verfahren besonders geeignet ist.To one in this regard otherwise embodiment of the invention, the data of the roll-out of the vehicle over a purely mathematical model without knowledge of vehicle data a calibration determined. That means the driver is sharing the computer with that he the vehicle with predetermined initial speed on a track with a height profile known to the software let roll. With a sufficient number of calibration runs can be so Vehicle data for to calculate the mathematical model. This is especially for those Vehicles of advantage, which drive regularly the same distance. That way the rolling behavior of a vehicle is cheaper identify as with the aforementioned software, which is first for everyone Vehicle type must be determined. In addition, the coasting depends considerably from the loading of the vehicle, so that in particular for transport vehicles the method just described is particularly suitable.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird beim Befahren von Gefällestrecken, die sich auf der Fahrtroute bis zu der betreffenden Verkehrseinrichtung befinden, dem Fahrer eine Richtgeschwindigkeit angegeben. Hält der Fahrer diese Richtgeschwindigkeit auf der Gefällestrecke ein, ist gewährleistet, dass das Fahrzeug bei Erreichen der betreffenden Verkehrseinrichtung die dort vorgeschriebene bzw. verkehrstechnisch bedingte Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet. Der Fahrer kann nun selbst entscheiden, ob er diese Richtgeschwindigkeit auf der Gefällestrecke durch die Wahl eines geeigneten Gangs oder durch aktives Bremsen einhält. Als Verkehrseinrichtung gelten bei Gefälle strecken selbstverständlich auch Kurven, die lediglich durch ein dementsprechendes Gefahrzeichen und nicht unbedingt durch eine explizite Geschwindigkeitsbeschränkung eines Vorschriftzeichens angezeigt werden. Schließlich kann die Anzeige einer Richtgeschwindigkeit auf längeren Gefällestrecken, beispielsweise auf Autobahnen, auch ohne einen Bezug auf eine Verkehrseinrichtung erfolgen. Das gibt dem Fahrer die Möglichkeit, für eine gewisse Strecke mit nahezu konstanter Geschwindigkeit zu rollen. Das Signal kann natürlich auch auf einen Tempomaten aufgeschaltet werden.According to an additional advantageous embodiment of the invention, when driving downhill slopes, which are on the route up to the relevant traffic facility, the driver is given a directional speed. If the driver holds this guideline speed on the downhill course, is ensures that the vehicle does not exceed the prescribed or traffic-related maximum speed on reaching the relevant traffic facility. The driver can now decide for himself whether to comply with this guideline speed on the downhill course by choosing a suitable gear or by active braking. Naturally, as a traffic device, gradients also include curves which are merely indicated by a corresponding danger sign and not necessarily by an explicit speed restriction of a prescription sign. Finally, the indication of a directional speed on longer descents, for example on motorways, even without a reference to a traffic facility. This gives the driver the opportunity to roll at a nearly constant speed for a certain distance. The signal can of course also be switched to a cruise control.

Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei mehreren auf der Fahrtroute dicht aufeinander folgenden geschwindigkeitsrelevanten Verkehrseinrichtungen jene zur Berechnung der Entfernung oder des Zeitpunkts zur Einleitung des Ausrollvorgangs herangezogen, die im Vergleich zur Momentangeschwindigkeit des Fahrzeugs die größte Differenz besitzt. Dadurch wird gewährleistet, dass der Beginn des Ausrollvorgangs so rechtzeitig signalisiert wird, dass bei zu kurzem Abstand zwischen zwei eine zulässige Höchstgeschwindigkeit angebenden Verkehrszeichen, keine der angegebenen Geschwindigkeiten überschritten wird. Ein solcher Fall ist beispielsweise denkbar, wenn vor einer den Ortseingang kennzeichnenden Ortstafel ein 70 km/h-Schild aufgestellt ist, die Entfernung zwischen beiden aber so gering ist, dass die Geschwindigkeit von 70 km/h nicht allein durch Ausrollenlassen des Fahrzeugs auf 50 km/h abgebaut werden kann.To another advantageous embodiment of the invention in the case of several speed-relevant traffic events closely following one another Transport facilities, those for the calculation of the distance or the Timing used to initiate the Ausrollvorgangs, the the biggest difference compared to the instantaneous speed of the vehicle has. This will ensure that the beginning of the coasting process signaled in good time is that at too short a distance between two a permissible speed limit indicating traffic signs, none of the indicated speeds exceeded becomes. Such a case is conceivable, for example, if before a the village entrance characterizing a 70 km / h sign set up is, the distance between the two is so small that the speed of 70 km / h not only by rolling the vehicle on 50 km / h can be reduced.

Eine zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Fahrer zu der ihm mitgeteilten Geschwindigkeit eine Toleranzgrenze eingibt. Dadurch kann der Fahrer den Ausrollvorgang besser seinen Fahrgewohnheiten in der Weise anpassen, dass er leicht unterhalb oder oberhalb der zulässigen Geschwindigkeit fährt.A additional advantageous embodiment of the invention is that the Driver at the speed communicated to him a tolerance limit enters. This allows the driver to better his coasting process Adjust driving habits in such a way that he is slightly below or above the permitted speed moves.

Schließlich besteht eine zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass elektrisch schaltende Verkehrseinrichtungen, wie Verkehrssignalanlagen, Verkehrsleitsysteme u. dgl., ihren Schaltzustand dem Rechner per Funk übermitteln. Dadurch kann der Rechner in Abhängigkeit von dem aktuellen Schaltzustand bzw. der Schaltphase der Verkehrseinrichtung die Entfernung bzw. den Zeitpunkt ermitteln, bei der bzw. zu dem der Fahrer den Ausrollvorgang seines Fahrzeugs einleiten soll, um beim Erreichen dieser Verkehrseinrichtung die zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht zu überschreiben. Bei Verkehrssignalanlagen könnte durch die Angabe einer Richtgeschwindigkeit auch erreicht werden, dass das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Schaltphase „grün” die Verkehrssignalanlage bzw. bei mehreren hintereinander angeordneten Verkehrsignalanlagen diese während der sog. „grünen Welle” erreicht bzw. passiert.Finally exists an additional advantageous embodiment of the invention in that electrically switching Traffic facilities, such as traffic signal systems, traffic control systems u. Like., Communicate their switching state to the computer by radio. This allows the calculator in dependence from the current switching state or the switching phase of the traffic facility determine the distance or the time at which the the driver should initiate the rolling process of his vehicle to when reaching this traffic facility, the maximum speed allowed not to overwrite. In traffic signal systems could can also be achieved by specifying a guideline speed, that the vehicle at the time of the switching phase "green" the traffic signal system or in the case of several traffic signal installations arranged one behind the other this while reached the so-called "green wave" or happens.

Das Informationssystem für Fahrer von straßenbasierten Fahrzeugen besteht aus einem kartographischen Speicher, der die Daten des Streckenverlaufs der Fahrtroute sowie die Daten all jener Verkehrseinrichtungen umfasst, die für die Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, wie sie eingangs genannt wurden, relevant sind. Für die Einbeziehung aktueller, jedoch zeitlich begrenzter verkehrstechnischer Sachverhalte, die eine Reduzierung der Geschwindigkeit erfordern, wie z. B. Baustellen, hohes Verkehrsaufkommen oder Staus, kann dieser Speicher per Funk mit diesbezüglichen Daten aktualisiert werden. Zu dem Informationssystem gehört ferner ein Navigationssystem zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs entlang der Fahrtroute sowie ein Rechner, der die aktuelle Entfernung des Fahrzeugs von der betreffenden Verkehrseinrichtung bestimmt. Erfindungsgemäß weist das Informationssystem außerdem einen Speicher für jene Daten auf, die das Ausrollverhalten des Fahrzeugs in Abhängigkeit von seiner momentanen Geschwindigkeit und dem Höhenprofil des Streckenverlaufs der Fahrtroute repräsentieren. Dieser Speicher ist mit einer Auswerteeinheit des Rechners verbunden, die aus diesen Daten eine Entfernung oder einen Zeitpunkt bestimmt und dem Fahrer übermittelt, bei der bzw. bei dem das Fahrzeug die bis zu der jeweiligen Verkehrseinrichtung noch bestehende Entfernung allein durch Ausrollen, also ohne aktive Kraftstoffzufuhr, zurücklegt und bei Erreichen derselben die an der jeweiligen Verkehrseinrichtung vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet.The Information system for Driver of road-based Vehicles consists of a cartographic memory containing the Data of the itinerary of the route as well as the data of all those Includes traffic facilities necessary to limit the speed of travel, as they were initially mentioned, are relevant. For inclusion current, but temporally limited traffic issues, which require a reduction in speed, such as. Construction sites, high traffic or congestion, this memory can be radio with regard to it Data will be updated. The information system also belongs a navigation system for determining the position of the vehicle along the route as well as a calculator showing the current distance of the vehicle determined by the transport authority concerned. According to the invention the information system as well a memory for those data on the rolling behavior of the vehicle depending on from its current speed and the altitude profile of the route represent the route. This memory is connected to an evaluation unit of the computer, which determines from this data a distance or a time and transmitted to the driver the or in which the vehicle up to the respective traffic facility still existing distance alone by rolling, so without active Fuel supply, travels and upon reaching the same at the respective traffic facility prescribed maximum speed does not exceed.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Informationssystem eine Vorrichtung zur Erfassung des Ausrollvorgangs auf. Diese dient zum einen der Information des Fahrers über den Zustand des Ausrollvorgangs an sich. Zum andern kann dieses Signal zur Ermittlung des Ausrollverhaltens des Fahrzeugs in Abhängigkeit von seinen Eigenschaften, den Eigenschaften der Strecke und dem Höhenprofil herangezogen werden, wie es in dem Verfahren gem. Anspruch 5 beschrieben ist.To an advantageous embodiment of the invention, the information system a device for detecting the Ausrollvorgangs on. This serves on the one hand the information of the driver about the state of the coasting process per se. On the other hand, this signal can be used to determine the coasting behavior of the vehicle depending from its characteristics, the characteristics of the range and the height profile used in the method according to. Claim 5 described is.

Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird diese Vorrichtung durch das Betätigen eines Pedals aktiviert. Hierzu kann bei Fahrzeugen mit manuell zu betätigender Kupplung ein Schalter auf dem Kupplungspedal, der das Signal drahtlos an den Rechner weitergibt, angeordnet sein. Bei Automatikfahrzeugen müsste der Schalter auf dem Brems- oder Gaspedal angeordnet sein.According to a related advantageous embodiment of the invention, this device is characterized by the Actuating a pedal activated. For this purpose, in vehicles with manually operable clutch, a switch on the clutch pedal, which forwards the signal wirelessly to the computer, be arranged. For automatic vehicles, the switch would have to be located on the brake or accelerator pedal.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Informationssystem mit einem Fahrerassistenzsystem verbunden, das bei Erhalt eines entsprechenden Signals die Kraftstoffzufuhr zum Motor reduziert oder unterbricht und somit der Ausrollvorgang automatisch eingeleitet wird.To an additional one advantageous embodiment of the invention is the information system connected to a driver assistance system, which upon receipt of a corresponding signal reduces the fuel supply to the engine or interrupts and thus initiated the rolling process automatically becomes.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description, the drawing and the claims.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt schematisch die Fahrtroute eines Fahrzeugs mit Gefällestrecke.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and in the following described in more detail. The drawing shows schematically the route of a vehicle with Downgrade.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Ein Kraftfahrzeug 1 befindet sich auf einer Wegstrecke x, die eine Gefällestrecke 2 aufweist. Das Kraftfahrzeug 1 ist mit einem Informationssystem ausgestattet, das einen Rechner, eine GPS-Antenne, eine geographische Kartendatenbank, eine Wegpunktdatenbank für geschwindigkeitsrelevante Verkehrseinrichtungen und eine Software, die das Ausrollverhalten des Kraftfahrzeugs 1 charakterisiert, aufweist. Kurz vor dem Ende der Gefällestrecke 2 befindet sich an der Position P2 ein Vorschriftzeichen 3, das eine Höchstgeschwindigkeit von 70 km/h ausweist. In kurzer Entfernung nach dem Vorschriftzeichen 3 befindet sich an der Position P3 ein weiteres Vorschriftzeichen 4, das eine Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h zulässt.A motor vehicle 1 is located on a route x, which is a downward slope 2 having. The car 1 is equipped with an information system that includes a computer, a GPS antenna, a geographic map database, a waypoint database for speed-related traffic facilities, and software that controls the coasting behavior of the motor vehicle 1 characterized. Just before the end of the downhill stretch 2 is located at the position P 2 a rule character 3 , which has a maximum speed of 70 km / h. In short distance after the regulation sign 3 is at the position P 3 another rule character 4 , which allows a maximum speed of 50 km / h.

Für das physikalisch mathematische Modell wird folgende Energiebilanz für den von dem Kraftfahrzeug 1 von Position P1, an dem es die Geschwindigkeit v1 aufweist, bis Position P3, an dem es mit der Geschwindigkeit v3 ankommt, zurückzulegenden Weg festgelegt:

Figure 00120001
Hierbei bedeuten:

P1
Beginn der Wegstrecke, ab der das Fahrzeug antriebslos fährt
P2
Standort des ersten Verkehrszeichens
P3
Standort des zweiten Verkehrszeichens
FR
Summe der Widerstandskräfte
v1
Anfangsgeschwindigkeit des Fahrzeugs am Beginn der Wegstrecke x
v2
Geschwindigkeit des Fahrzeugs am Standort P2
v3
Geschwindigkeit des Fahrzeugs am Standort P3
x
Wegstrecke
Δh
Höhendifferenz der Wegstrecke x
EpotP1
Potenzielle Energie des Fahrzeugs zu Beginn der Wegstrecke
EpotP3
Potenzielle Energie des Fahrzeugs am Standort P3
EkinP1
Kinetische Energie des Fahrzeugs zu Beginn der Wegstrecke
EkinP3
Kinetische Energie des Fahrzeugs am Standort P3
For the physical mathematical model, the following energy balance for that of the motor vehicle 1 From position P 1 , where it has the speed v 1 , to position P 3 , where it arrives at the speed v 3 , the path to be covered is set:
Figure 00120001
Where:
P 1
Start of the route from which the vehicle drives without drive
P 2
Location of the first traffic sign
P 3
Location of the second traffic sign
F R
Sum of resistance forces
v 1
Initial speed of the vehicle at the beginning of the route x
v 2
Speed of the vehicle at location P 2
v 3
Speed of the vehicle at location P 3
x
path
.delta.h
Altitude difference of the route x
E potP1
Potential energy of the vehicle at the beginning of the route
E potP3
Potential energy of the vehicle at location P 3
E kinP1
Kinetic energy of the vehicle at the beginning of the route
E kinP3
Kinetic energy of the vehicle at location P 3

Die Summe des Energieverlustes aufgrund der Widerstandskräfte FR aus Rollreibung und Luftwiderstand sind gleichzusetzen mit der Differenz der potentiellen und kinetischen Energie des Fahrzeugs 1 am Punkt P1 und Punkt P3. Dies ist die Energie, welche benötigt wird, damit das Fahrzeug 1 antriebslos mit der kinetischen Energie Ekinp3 am Punkt P3 ankommt. Diese kinetische Energie entspricht einer bestimmten Geschwindigkeit v3 des Fahrzeugs 1 an diesem Punkt.The sum of the energy loss due to the friction forces FR from rolling friction and air resistance are equal to the difference of the potential and kinetic energy of the vehicle 1 at point P 1 and point P 3 . This is the energy needed to keep the vehicle 1 without drive with the kinetic energy E kinp3 arrives at the point P 3 . This kinetic energy corresponds to a certain speed v 3 of the vehicle 1 at this point.

Für jeden Punkt auf der gefahrenen Strecke 2 wird aufgrund dieser Energiebilanz der Ort errechnet, bis zu dem das Fahrzeug 1 antriebslos mit einer bestimmten Endgeschwindigkeit (hier v3 an der Position P3) rollen kann.For every point on the circuit 2 is calculated on the basis of this energy balance of the place to which the vehicle 1 can drive without drive at a certain final speed (here v 3 at position P 3 ).

Hierfür werden aus einer im Fahrzeug 1 befindlichen Kartendatenbank die Wegstrecke x, dessen Höhenprofil Δh und die Wegpunkte P2 und P3 der Geschwindigkeitsbegrenzungen ausgelesen, jeweils per GPS mit den aktuellen Daten abgeglichen und die daraus erhaltenen Werte dem Rechner zur Berechnung zugeführt.This will be from one in the vehicle 1 the distance x, whose height profile .DELTA.h and the waypoints P 2 and P 3 of the speed limits read out, respectively adjusted by GPS with the current data and the resulting values supplied to the computer for calculation.

Entspricht die errechnete Endgeschwindigkeit für den Punkt P2 der vom Vorschriftzeichen 3 geforderten Geschwindigkeit von 70 km/h, so wird der Fahrer aufgefordert, das Fahrzeug 1 antriebslos bis zum Punkte P2 rollen zu lassen.Corresponds to the calculated final speed for the point P 2 of the rule character 3 Requested speed of 70 km / h, the driver is prompted to the vehicle 1 to drive without drive to the point P 2 .

Sofern aber eine Geschwindigkeit von 70 km/h beim Weiterrollen vom Punkt P2 zum Punkt P3 dazu führen würde, dass das Fahrzeug am Punkte P3 mit einer höheren Geschwindigkeit als der vom Vorschriftzeichen 4 vorgeschriebenen 50 km/h ankommen würde, wird der Fahrer aufgefordert, gleich bis zum Punkte P3 auf die Zielgeschwindigkeit von 50 km/h auszurollen. Dies hat selbstverständlich zur Folge, dass die Geschwindigkeit von 70 km/h am Punkte P2 unterschritten wird.If, however, a speed of 70 km / h when rolling from the point P 2 to the point P 3 would cause the vehicle at the point P 3 at a higher speed than that of the rule character 4 prescribed 50 km / h, the driver is prompted to roll straight to the point P 3 to the target speed of 50 km / h. Of course, this has the consequence that the speed of 70 km / h at points P 2 is exceeded.

Um den Rechenaufwand zu reduzieren könnte alternativ nicht für jeden auf der Strecke liegenden Punkt eine Ausrollanalyse durchgeführt werden, sondern nur für Punkte, die in einem kritischen oder relevanten Abstand zu einer voraus liegenden Geschwindigkeitsbegrenzung liegen. Somit könnte weit im Voraus für einen definierten Geschwindigkeitsbereich der Anfangsgeschwindigkeit v1 vor dem Ausrollen der Punkt P1 errechnet werden, an dem der Fahrer sein Kraftfahrzeug 1 nur noch rollen lässt.Alternatively, to reduce computational effort, a coastdown analysis could not be performed for each point on the route, but only for points that are at a critical or relevant distance from a forward speed limit. Thus, far in advance for a defined speed range of the initial speed v 1 before coasting, the point P 1 could be calculated at which the driver is his motor vehicle 1 just let it roll.

Ist beispielsweise am Punkt Pi eine Geschwindigkeit von 100 km/h zulässig, so kann bei einem Anfangsgeschwindigkeitsbereich von v1 = 70 bis v1 = 120 km/h bereits weit im Voraus berechnet werden, wo genau der Punkt P1 liegt.If, for example, a speed of 100 km / h is permissible at the point Pi, then with an initial speed range of v 1 = 70 to v 1 = 120 km / h, it can already be calculated well in advance exactly where the point P 1 lies.

Um den nachfolgenden Verkehr von dem Ausrollzustand des Fahrzeugs zu informieren, kann das Fahrzeug, ähnlich wie bei der zusätzlichen Brems-Schlussleuchte, im Heckbereich mit einer Ausroll-Schlussleuchte versehen sein. Eine derartige Schlussleuchte könnte beispielsweise eine LED-Lichterkette aufweisen, deren einzelne LED-Elemente als Lauflichtkette ausgebildet sind.Around the subsequent traffic from the coasting state of the vehicle can inform the vehicle, similar as with the additional Brake tail light, in the rear area with a roll-out tail light be provided. Such a taillight could, for example, a LED string of lights have, whose individual LED elements designed as a running light chain are.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawing Features can both individually and in any combination with each other invention essential be.

Claims (14)

Verfahren zur Information von Fahrern von straßenbasierten Fahrzeugen, wie PKW und LKW, zu auf der Fahrtroute befindlichen, die Fahrgeschwindigkeit begrenzenden Verkehrseinrichtungen (3, 4), bei dem die Position des Fahrzeugs (1), seine momentane Entfernung von der Verkehrseinrichtung (3, 4) und seine zu diesem Zeitpunkt gefahrene Geschwindigkeit erfasst und in einem Rechner mit einer geographischen Datenbank abgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass außerdem die das Ausrollverhalten des Fahrzeugs (1) bestimmenden Daten sowie die Daten des Höhenprofils der Fahrtroute in den Rechner eingegeben werden und der Rechner dem Fahrer diejenige Entfernung oder denjenigen Zeitpunkt mitteilt, bei der bzw. bei dem das Fahrzeug (1) diese bis zu der jeweiligen Verkehrseinrichtung (3, 4) noch bestehende Entfernung allein durch Ausrollen zurücklegt und bei Erreichen derselben die an dieser Verkehrseinrichtung (3, 4) zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet.Method for informing drivers of road-based vehicles, such as cars and lorries, about means of transport located on the route and limiting the travel speed ( 3 . 4 ), in which the position of the vehicle ( 1 ), its current distance from the traffic facility ( 3 . 4 ) and its speed at that time are recorded and compared in a computer with a geographical database, characterized in that, in addition, the coasting behavior of the vehicle ( 1 ) determining data and the data of the height profile of the route are entered into the computer and the computer tells the driver the distance or the time at which or at which the vehicle ( 1 ) up to the respective transport facility ( 3 . 4 ) covers the existing distance by roll-out only and, on reaching the same 3 . 4 ) does not exceed the maximum permissible speed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner dem Fahrer die auf der Fahrtroute bevorstehenden Verkehrseinrichtung (3, 4) sowie die ab diesem Punkt der Fahrtroute zulässige Höchstgeschwindigkeit explizit mitteilt.A method according to claim 1, characterized in that the computer the driver on the route of the upcoming traffic facility ( 3 . 4 ) as well as the maximum speed allowed from this point on the route explicitly. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der die Fahrgeschwindigkeit begrenzenden Verkehrseinrichtung (3, 4) von dem Fahrer selbst in den Rechner eingegeben wird.Method according to Claim 1, characterized in that the position of the traffic device limiting the driving speed ( 3 . 4 ) is entered by the driver himself into the computer. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des Ausrollverhaltens des Fahrzeugs (1) über ein physikalisch-mathematisches Modell für jeden Fahrzeugtyp ermittelt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the data of the rolling behavior of the vehicle ( 1 ) are determined by a physical-mathematical model for each vehicle type. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des Ausrollverhaltens des Fahrzeugs über ein rein mathematisches Modell ohne Kenntnis von Fahrzeugdaten durch ein Kalibrierverfahren ermittelt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the data of the rolling behavior of the vehicle over a purely mathematical model without knowledge of vehicle data a calibration procedure can be determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer bei Gefällestrecken (2), die sich auf der Fahrtroute bis zu der bevorstehenden Verkehrseinrichtung (3, 4) befinden, eine Richtgeschwindigkeit angegeben wird, bei deren Einhaltung das Fahrzeug (1) mit Erreichen dieser Verkehrseinrichtung (3, 4) die hier zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the driver in downhill grades ( 2 ), which are on the route to the forthcoming transport 3 . 4 ), a guideline speed is specified, in which the vehicle ( 1 ) by reaching this traffic facility ( 3 . 4 ) does not exceed the maximum speed allowed here. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren hintereinander stehenden Verkehrseinrichtungen (3, 4) jene zur Berechnung der Entfernung oder des Zeitpunkts zur Einleitung des Ausrollens herangezogen wird, die im Vergleich zur Momentangeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) die größte Differenz besitzt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the case of several consecutive traffic facilities ( 3 . 4 ) is used to calculate the distance or time to initiate coasting compared to the instantaneous speed of the vehicle ( 1 ) has the largest difference. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer zu der ihm mitgeteilten Geschwindigkeit eine Toleranzgrenze eingibt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that the driver at the speed communicated to him a tolerance limit enters. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass schaltende Verkehrseinrichtungen (3, 4) ihren Schaltzustand dem Rechner per Funk übermitteln.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that switching traffic facilities ( 3 . 4 ) transmit their switching state to the computer by radio. Informationssystem für Fahrer von straßenbasierten Fahrzeugen, wie PKW und LKW, zu auf der Fahrtroute befindlichen, die Fahrgeschwindigkeit begrenzenden Verkehrseinrichtungen (3, 4), das – einen Speicher mit Daten des Streckenverlaufs der Fahrtroute und Daten mindestens einer die Fahrgeschwindigkeit begrenzenden Verkehrseinrichtung (3, 4), – ein Navigationssystem zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs (1) entlang einer Fahrtroute und – einen Rechner zur Bestimmung der Entfernung zwischen der Verkehrseinrichtung (3, 4) und dem Fahrzeug (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass außerdem ein Speicher mit den Daten, die das Ausrollverhalten des Fahrzeugs (1) wiedergeben, und ein das Höhenprofil des Streckenverlaufs der Fahrtroute aufnehmender Speicher mit dem Rechner verbunden sind und der Rechner ein Auswerteeinheit aufweist, die aus den Daten des Höhenprofils und dem Ausrollverhalten des Fahrzeugs (1) jene Entfernung oder jenen Zeitpunkt bestimmt und dem Fahrer übermittelt, bei der bzw. bei dem das Fahrzeug (1) die bis zu der jeweiligen Verkehrseinrichtung (3, 4) noch bestehende Entfernung allein durch Ausrollen zurücklegt und bei Erreichen derselben die an dieser Verkehrseinrichtung (3, 4) zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet.Information system for drivers of road-based vehicles, such as cars and trucks, to transport-limiting traffic facilities ( 3 . 4 ), the - a memory with data of the route of the route and data of at least one driving speed limiting traffic device ( 3 . 4 ), - a navigation system for determining the position of the vehicle ( 1 ) along a route and - a computer for determining the distance between the traffic facility ( 3 . 4 ) and the vehicle ( 1 ), characterized in that in addition a memory with the data representing the coasting behavior of the vehicle ( 1 ), and a memory recording the height profile of the route of the route are connected to the computer and the computer has an evaluation unit which is made up of the data of the height profile and the coasting behavior of the vehicle ( 1 ) determines that distance or time and transmits it to the driver at which the vehicle (s) ( 1 ) up to the respective transport facility ( 3 . 4 ) covers the existing distance by roll-out only and, on reaching the same 3 . 4 ) does not exceed the maximum permissible speed. Informationssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung der relevanten Entfernung oder des Zeitpunkts zur Einleitung des Ausrollvorgangs optisch und/oder akustisch erfolgt.Information system according to claim 10, characterized in that that the transmission the relevant distance or time for the initiation of the Ausrollvorgangs optically and / or acoustically. Informationssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Einleitung und Beendigung des Ausrollvorgangs erfasst.Information system according to claim 10 or 11, characterized characterized in that a device is provided which initiates and completion of the coasting process detected. Informationssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung durch das Betätigen eines Pedals aktiviert wird.Information system according to claim 12, characterized in that that activates the device by pressing a pedal becomes. Informationssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssystem mit einem Fahrerassistenzsystem verbunden ist.Information system according to one of claims 10 to 13, characterized in that the information system with a Driver assistance system is connected.
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