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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Steuergerät,
das einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Eingang dazu
ausgelegt ist, Informationen über eine Verkehrslage der
durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße aufzunehmen und
das Steuergerät ausgelegt ist, über den Ausgang
ein Signal auszugeben.
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Stand der Technik
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Aus
EP 0 897 168 B1 sind
ein Verfahren und ein Verkehrswarngerät für ein
Kraftfahrzeug bekannt, die dazu ausgelegt sind, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs
Warnhinweise unter Verwendung von Sensordaten aus wenigstens einem
am Verkehr teilnehmenden Kraftfahrzeug anzuzeigen. Die dabei ausgewerteten
Sensordaten können von dem bordeigenen Sensorsystem stammen,
können aber auch von anderen Kraftfahrzeugen erstellt worden
sein. Bei der Erstellung der Warnhinweise können dabei
zusätzlich auch Informationen eines Rundfunk-Verkehrsfunkkanals
mit einbezogen werden. Als Informationen können hierbei
die Verkehrslage, sowie verschiedene Sensorsignale wie Temperatur,
Geschwindigkeit, Position, Regen oder Informationen weiterer Verkehrsteilnehmer
berücksichtigt werden. Die Ausgabe der Warnhinweise kann
dabei optisch, akustisch und/oder haptisch erfolgen.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fahrerassistenzsystem
zur Verfügung zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch
1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ermittelt
aus wenigstens einer Information über eine Verkehrlage
einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen Straße mindestens
einen statistischen Parameter. Anhand des statistischen Parameters
ist ein Steuergerät des Fahrerassistenzsystems ausgelegt, ein
Signal zur Unterstützung des Fahrers zu ermitteln. Dies
hat den Vorteil, dass das Fahrerassistenzsystem die Verkehrslage
der durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße mittels des
statistischen Parameters erfassen kann und so beispielsweise einen
Fahrerwunsch des Fahrzeugführers gegenüber der
Verkehrslage abgleichen und direkt oder indirekt beeinflussen kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stellt ein
Mittelwert der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs den statistischen
Parameter dar. Auf diese Weise kann einfach eine Aussage über
die durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit und damit über
die Verkehrslage der durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße
getroffen werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stellt der
statistische Parameter einen Schwankungsbereich der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs über einen Zeitraum, insbesondere eine
Standardabweichung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, dar.
Auf diese Weise kann zuverlässig die Verkehrslage der befahrenen
Straße bestimmt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Signal
ausgelegt, eine Anzeigeeinheit und/oder ein Beschleunigungsverhalten
des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen. Dies hat den Vorteil, dass der
Fahrzeugführer mittels der Anzeigeeinheit auf ein unangebrachtes
Fahrverhalten hingewiesen wird, bzw. das Beschleunigungsverhalten
des Kraftfahrzeugs an die Verkehrslage angepasst wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Navigationssystem
vorgesehen. Dabei ist das Navigationssystem ausgelegt, die Position, die
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Straßenart der
durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße und/oder eine
maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Navigationssystem kann aber auch ausgelegt sein, die Straßenart und/oder
die maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit aus
der Position des Kraftfahrzeugs im Vergleich mit einer im Navigationssystem
hinterlegten Karte zu ermitteln. Auf diese Weise können
die für den statistischen Parameter notwendigen Informationen
einfach aus dem im Kraftfahrzeug vorhandenen Navigationssystem gewonnen
werden. Dieses System ist bereits in zahlreichen Kraftfahrzeugen
vorhanden, sodass keine zusätzlichen Systeme zur Erfassung von
Informationen für das Fahrerassistenzsystem notwendig sind.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Navigationssystem
mit einem Abstandssystem und/oder einem Erkennungssystem für
Verkehrszeichen verbunden, wobei das Abstandssystem dazu ausgelegt
ist, den Abstand und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug
und dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug zu ermitteln, und das Erkennungssystem
für Verkehrszeichen dazu ausgelegt ist, Verkehrszeichen,
die entlang einer durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße
angeordnet sind, zu erkennen. Auf diese Weise können dem
Fahrerassistenzsystem zusätzliche Information über
das Umfeld des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform wird eine Bewertung des
statistischen Parameters durchgeführt. Hierzu ist das Steuergerät
ausgelegt, einen Quotienten aus dem Mittelwert der Geschwindigkeit und
der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit zu
bilden und/oder eine Standardabweichung der Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Anhand eines Vergleichs des Quotienten
aus dem Mittelwert der Geschwindigkeit und der maximal zulässigen
Höchstgeschwindigkeit mit einem ersten Schwellenwert und/oder
anhand eines Vergleichs der Standardabweichung der Geschwindigkeit
mit einem zweiten Schwellenwert ist das Steuergerät ausgelegt,
ein Signal an eine Anzeigeeinheit zu senden und/oder das Beschleunigungsverhalten
des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen. Auf diese Weise wird gewährleistet,
dass das Steuergerät zuverlässig eine Verkehrslage über
die von dem Kraftfahrzeug befahrene Straße ermittelt und
das Verhalten der Anzeigeeinheit bzw. das Beschleunigungsverhalten
des Kraftfahrzeugs an die Verkehrslage angepasst wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist das Steuergerät
mit der Anzeigeeinheit verbunden, die zumindest ein Anzeigeelement
und/oder eine Aktuatorik aufweist, wobei die Anzeigeeinheit ausgelegt
ist, ein optisches/akustisches Signal abhängig vom statistischen
Parameter abzugeben, und die Aktuatorik ausgelegt ist, eine Widerstandscharakteristik
eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs abhängig vom statistischen
Parameter zu verändern. Auf diese Weise kann dem Fahrzeugführer
angezeigt werden, dass sein Beschleunigungswunsch in einem erhöhten Treibstoffverbrauch
resultiert, um so auf den Fahrzeugführer einzuwirken, eine
kraftstoffsparendere Fahrweise anzunehmen.
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In
einer weiteren Ausführungsform weist das Steuergerät
einen Speicher auf, in dem mehrere Kennlinien für eine
Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine abgelegt sind, wobei
das Steuergerät ausgelegt ist, auf Grundlage des statistischen Parameters
eine Kennlinie aus dem Speicher auszuwählen, um das Beschleunigungsverhalten
des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen. Dies hat den Vorteil, dass das
Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeugs selbstständig
an eine Verkehrsanlage anpassbar ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform erfasst das Steuergerät
Informationen über die Verkehrslage des Kraftfahrzeugs
für ein Zeitintervall von 30 Sekunden, insbesondere für
ein Zeitintervall von ein bis zwanzig Minuten, und ermittelt daraus
den statistischen Parameter. Auf diese Weise wird gewährleistet,
dass der statistische Parameter basierend auf einem ausreichenden
Werteumfang ein zuverlässiges Ergebnis liefert.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
Dabei zeigen:
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1 bis 3 Geschwindigkeitsverläufe eines
Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Verkehrslagen; und
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4 ein
schematisches Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems.
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1 bis
3 zeigen
Geschwindigkeitsverläufe eines Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Verkehrslagen.
Dabei ist die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs über
der Zeit t aufgetragen. Die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs
bewegt sich in
1 im Wesentlichen im Bereich
von 100 km/h. Die einzelnen nach unten gerichteten ersten Peaks
300 stellen
ein unregelmäßiges kurzzeitiges Unterschreiten
der Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h dar, z. B. durch das Einfahren
in leichte Kurven oder durch das Auffahren auf ein nahezu gleich
schnelles Kraftfahrzeug. Die Verkehrslage des in
1 gezeigten
Geschwindigkeitsverlaufs entspricht einer freien Fahrt. Der Schwankungsbereich
der Geschwindigkeit über das dargestellte Zeitintervall
ist dabei gering. Zur Analyse des Schwankungsbereichs der Geschwindigkeit
im aufgenommenen Zeitintervall eignet sich die Standardabweichung.
Die Standardabweichung σ(ν) ist folgenderweise
bestimmt:
Dabei ist N die Gesamtzahl
aller Messpunkte der Geschwindigkeit v im Zeitintervall und v(n)
die Geschwindigkeit v zum Zeitpunkt n. Die Standardabweichung σ(ν)
der Geschwindigkeit v ist bezüglich eines Mittelwerts Geschwindigkeit ν
Mittel des Kraftfahrzeugs bei der dargestellten
Verkehrslage gering und weist dabei einen Wert von etwa 1,5 km/h
auf. Der Mittelwert der Geschwindigkeit ist aus einem arithmetischen
Mittelwert über die Geschwindigkeit gebildet und ist mit
einem Wert von 99,5 km/h nahe der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit
von 100 km/h.
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2 zeigt
einen Geschwindigkeitsverlauf, der einem dichten Verkehr entspricht.
Dabei ist der Geschwindigkeitsverlauf, wie in 1 gezeigt,
geprägt von einzelnen, die Fahrgeschwindigkeit von 100
km/h reduzierenden ersten Peaks 300 in einem ersten Zeitbereich 500,
der sich von 0 bis etwa 170 Sekunden erstreckt. Im Anschluss daran
schließt sich ein zweiter Zeitbereich 510 von
ca. 170 Sekunden bis 510 Sekunden an, in dem die Fahrgeschwindigkeit
stark wechselnd von 0 bis 100 km/h variiert. Dabei bricht die Fahrgeschwindigkeit
nach einem ersten kleinen Einbruch 310 in einen zweiten
Einbruch 320 über einen Zeitraum von etwa 80 Sekunden
deutlich unter 50 km/h ein, wobei mehrere Stillstände 380 aufgezeigt
sind. Im Anschluss an den zweiten Einbruch 320 schließt
sich eine erhöhte Fahrgeschwindigkeit mit einzelnen reduzierenden zweiten
Peaks 330 an. Dabei ist die Fahrgeschwindigkeit nahe dem
Bereich von 100 km/h. An den Bereich mit erhöhter Fahrgeschwindigkeit
schließt sich ein dritter Einbruch 340 an, in
dem die Fahrgeschwindigkeit abermals einzelne Stillstände 380 aufweist. Der
deutlich schwankende Geschwindigkeitsverlauf mit Stillständen 380 und
auch Geschwindigkeiten von 100 km/h ist typisierend für
einen dichten Verkehr. Des häufigeren ist in dichtem Verkehr
zu beobachten, dass sich Staus und Stillstände 380 im Verkehrsfluss
ohne Einwirkung von fremden Ereignissen, z. B. Unfällen,
Wanderbaustellen o. ä. entwickeln, diese sich aber schnell
auflösen. Im Anschluss daran ist die Fahrgeschwindigkeit
wieder bis zum nächsten Stillstand 380 hoch. Der
Schwankungsbereich der Fahrgeschwindigkeit ist verglichen mit einer freien
Fahrt hoch und erstreckt sich über den gesamten Messbereich
von 0 bis 100 km/h. Somit ist die Standardabweichung bezüglich
einer mittleren Geschwindigkeit ebenso hoch und weist einen Wert
von etwa 41,1 km/h auf. Der Mittelwert der Geschwindigkeit ist mit
einem Wert von 65,4 km/h deutlich reduziert im Vergleich zum Mittelwert
der Geschwindigkeit des in 1 gezeigten
Verlaufs.
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3 zeigt
einen Geschwindigkeitsverlauf, der eine zähflüssige
Verkehrslage darstellt. In einem dritten Zeitbereich 520 der
Aufzeichnung der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs verläuft
die Geschwindigkeit v im Bereich von 100 km/h. Ab einem Zeitwert
von etwa 70 Sekunden bis zum Ende der Aufzeichnung ist die Geschwindigkeit
v in einem vierten Zeitbereich 530 schwankend etwa um einen
Wert von 35 km/h. Dabei wird aber im Gegensatz zu den Geschwindigkeitsverläufen
von 1 und 2 nicht die Höchstgeschwindigkeit
von 100 km/h erreicht. Die Fahrgeschwindigkeit ist allgemein im
vierten Zeitbereich 530 deutlich gegenüber der
zulässigen Höchstgeschwindigkeit reduziert. Sie
weist jedoch keine Stillstände 380 auf. Für
zähflüssigen Verkehr ist die deutlich reduzierte
Geschwindigkeit v in Kombination mit einem reduzierten Schwankungsbereich
kennzeichnend verglichen mit dem Schwankungsbereich des in 2 gezeigten
dichten Verkehrs. Die Standardabweichung der Geschwindigkeit bezüglich
des Mittelwerts der Geschwindigkeit ist mit einem Wert von 24,2
km/h somit geringer als bei der in 2 gezeigten
Verkehrslage. Der Mittelwert der Geschwindigkeit ist mit einem Wert
von 40,8 km/h ebenso gegenüber dem in 2 gezeigten
Mittelwert der Geschwindigkeit reduziert.
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4 zeigt
ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems 100.
Das Fahrerassistenzsystem 100 weist ein Steuergerät 1 auf, das
mittels der Datenpfade 21, 41 mit einem Navigationssystem 2 und
einem Erkennungssystem 4 für Verkehrszeichen verbunden
ist. Die Datenpfade 21, 41 sind an einen Eingang 20 des
Steuergeräts 1 angeschlossen. Des Weiteren weist
das Steuergerät 1 einen Ausgang 30 und
einen Speicher 50 auf. In dem Speicher 50 sind
mehrere Kennlinien für eine Einrichtung 5 zur
Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine abgelegt. Der Ausgang 30 des
Steuergeräts 1 ist mittels der Datenpfade 85, 86 mit
der Einrichtung 5 zur Kraftstoffeinspritzung und einer
Anzeigeeinheit 9 verbunden. Die Anzeigeeinheit 9 weist
ein Anzeigeelement 6 und eine Aktuatorik 7 auf,
wobei das Anzeigeelement 6 dazu ausgelegt ist, ein optisch/akustisches
Signal abhängig von dem über den ersten Datenpfad 86 übertragenen
Signal abzugeben. Die Aktuatorik 7 ist dazu ausgelegt,
eine Widerstandscharakteristik eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs abhängig
von dem über den ersten Datenpfad 86 übertragenen
Signal zu verändern.
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Um
eine Verkehrslage zu erkennen, nimmt das Steuergerät 1 über
den Eingang 20 verschiedene Informationen über
eine Verkehrslage einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen Straße über
die Datenpfade 21, 41 auf. Die Informationen werden
in der dargestellten Ausführungsform durch das Navigationssystem 2 und
das Erkennungssystem 4 für Verkehrszeichen gesammelt.
Es können jedoch auch andere Systeme genutzt werden, um
Informationen über die Verkehrslage des Kraftfahrzeugs
zu sammeln, z. B. Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, ABS/ESP-Sensoren,
Radarsysteme oder Videosysteme. Hierzu ist das Navigationssystem 2 ausgelegt, die
Position, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Straßenart
der durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße und/oder
eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit zu
bestimmen. Statische Geschwindigkeitsbegrenzungen etwa aufgrund
der Straßenart und/oder der Verkehrszeichen, die die maximal
zulässige Höchstgeschwindigkeit festlegen, kann
das Navigationssystem 2 aus der Position des Kraftfahrzeugs
im Vergleich mit einer im Navigationssystem 2 hinterlegten
Karte ermitteln.
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Das
Erkennungssystem 4 für Verkehrszeichen ist ausgelegt,
Verkehrszeichen, die entlang einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen
Straße angebracht sind, zu erkennen, um daraus die maximal
zulässige Höchstgeschwindigkeit zu ermitteln.
Das Erkennungssystem 4 für Verkehrszeichen bietet
gegenüber dem Navigationssystem 2 den Vorteil,
dass zusätzlich zu statischen Geschwindigkeitsbegrenzungen
auch dynamische Geschwindigkeitsbegrenzungen durch Verkehrsleitsysteme
erkennbar sind. In der Ausführungsform wird die maximal
zulässige Höchstgeschwindigkeit mittels des Navigationssystems 2 und
dem Erkennungssystem 4 für Verkehrszeichen bestimmt,
um auf diese Weise zuverlässig sowohl dynamische als auch
statische Geschwindigkeitsbegrenzungen zu erfassen. Zudem kann das Fahrerassistenzsystem
ein Abstandssystem aufweisen. Das Abstandsystem ist dazu ausgelegt,
den Abstand und die Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zum
vorausfahrenden Fahrzeug zu ermitteln. Die zusätzlichen
Informationen kann das Steuergerät 1 dazu nutzen,
ein genaueres Bild über die Verkehrslage der durch das
Kraftfahrzeug befahrenen Straße zu ermitteln und somit
zusätzlich zu den Informationen aus dem Navigationssystem 2 und
dem Erkennungssystem 4 für Verkehrszeichen Informationen über
weitere Verkehrsteilnehmer auf der von dem Kraftfahrzeug befahrenen
Straße zu erhalten.
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Die
Informationen werden durch das Steuergerät 1 über
den Eingang 20 aufgenommen und verarbeitet. Dabei ist das
Steuergerät 1 ausgelegt, einen statistischen Parameter
zu ermitteln, der eine Verkehrslage der von dem Kraftfahrzeug befahrenen Straße
beschreibt. Um den statistischen Parameter zu bilden, werden die
Informationen über ein Zeitintervall im Steuergerät 1 abgelegt
und verarbeitet. Um eine statistische Aussage zu treffen, umfasst
das Zeitintervall in der Ausführungsform wenigstens 30
Sekunden, bevorzugterweise aber ein bis zwanzig Minuten. Als statistischer
Parameter eignet sich insbesondere ein Mittelwert der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs für eine Durchschnittsgeschwindigkeit
sowie die Standardabweichung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
zur Analyse des Schwankungsbereichs der Messwerte um den Mittelwert
der Geschwindigkeit. Über das Zeitintervall bildet das Steuergerät 1 einen
arithmetischen Mittelwert über die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs sowie die Standardabweichung der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs. Unter der Standardabweichung wird dabei die
Wurzel aus der durchschnittlichen quadratischen Abweichung der Fahrgeschwindigkeit
von dem Mittelwert der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verstanden.
Für die Bildung des Mittelwerts über die Geschwindigkeit
eignet sich jedoch nicht nur das arithmetische Mittel, sondern auch
z. B. das harmonische Mittel, das geometrische Mittel, das logarithmische
Mittel oder das gestutzte Mittel. Um den Schwankungsbereich der
Messwerte zu bewerten, eignet sich, statt der Standardabweichung
aber auch z. B. die mittlere absolute Abweichung von dem Mittelwert
der Geschwindigkeit, der mittlere Quartilsabstand zum Mittelwert
der Geschwindigkeit, die Spannweite der Messwerte der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs oder die Varianz des Mittelwerts der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs.
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Üblicherweise
ist die maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit
je nach Straßenart beschränkt. Die Straßenart
der durch das Kraftfahrzeug befahrenen Straße kann durch
das Navigationssystem 2 bestimmt werden, indem das Navigationssystem 2 die
Position des Kraftfahrzeugs mit der im Navigationssystem 2 hinterlegten
Karte vergleicht, wobei in der Karte jeder Straße eine
Straßenart zugeordnet ist. Des Weiteren wird die zulässige
Höchstgeschwindigkeit zusätzlich zur Straßenart
durch lokal eingeschränkte Tempolimits festgelegt. Die
lokal die zulässige maximale Höchstgeschwindigkeit
einschränkenden Tempolimits werden durch das Erkennungssystem 4 für
Verkehrszeichen durch das Erkennen von Straßenschilder
mit Geschwindigkeitsbegrenzungen erkannt. Alternativ oder zusätzlich können
die Tempolimits auch aus der Position des Kraftfahrzeugs im Vergleich
mit einer im Navigationssystem 2 hinterlegten Karte ermittelt
werden, wobei jeder Position eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit
zugeordnet ist. Dabei wird in der Ausführungsform exemplarisch
für Deutschland die maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit
auf die Beschränkung von innerörtlichem Verkehr
auf 50 km/h, auf die Beschränkungen von Landstraßen
und Bundesstraßen auf 100 km/h, sowie auf die Richtgeschwindigkeit
und damit die Höchstgeschwindigkeit auf Autobahnen auf
130 km/h festgesetzt.
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Um
eine Verkehrslage zu bewerten und einzustufen, sind im Steuergerät 1 eine
Mehrzahl von Schwellenwerten für die Standardabweichung
der Geschwindigkeit und für den Mittelwert der Geschwindigkeit
abgelegt. In der Ausführungsform wird exemplarisch von
drei unterschiedlichen Verkehrslagen, nämlich den Verkehrslagen
freie Fahrt, dichter Verkehr und zähflüssiger
Verkehr, wie sie in 1 bis 3 gezeigt
sind, ausgegangen. Für jeden Typ Verkehrslage wird hierzu
ein Schwellenwertpaar mit einem minimalen und einem maximalen Schwellenwert für
die Standardabweichung der Geschwindigkeit festgelegt. Die Schwellenwertpaare
basieren auf einer Analyse von Datensätzen, die regional
spezifisch sind und über Versuchsfahrten oder aus Verkehrssystemen
gewonnen werden können. Dabei eignen sich als Schwellenwertpaare
für eine freie Fahrt als minimaler Wert beispielsweise
0 km/h und als maximaler Wert 10 km/h, für dichten Verkehr
als minimaler Wert 30 km/h und als maximaler Wert 100 km/h und für
zähflüssigen Verkehr als minimaler Wert 10 km/h
und als maximaler Wert 30 km/h. Die gewählten Schwellenwerte
sind beispielhaft und können variieren.
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Darüber
hinaus kann zur Beurteilung einer Verkehrslage auch der Mittelwert
der Geschwindigkeit über ein Zeitintervall herangezogen
werden. Dazu wird der Mittelwert der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
in Relation zur maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit
gesetzt, indem ein Quotient aus dem Mittelwert der Geschwindigkeit
und der zulässigen Höchstgeschwindigkeit gebildet
wird. Im Steuergerät 1 sind für den Quotienten
aus dem Mittelwert der Geschwindigkeit und der maximal zulässigen
Höchstgeschwindigkeit zwei Schwellenwerte für die
drei Verkehrslagen abgelegt. Dabei trennt ein erster Schwellenwert
von 0,45 den zähflüssigen Verkehr (< 0,45) vom dichten
Verkehr (≥ 0,45). Mittels eines zweiten Schwellenwerts
von 0,9 kann der dichte Verkehr (< 0,9)
von einer Verkehrslage mit freier Fahrt (≥ 0,9) getrennt
werden. Es sind jedoch auch andere Schwellenwerte möglich.
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In
der dargestellten Ausführungsform werden sowohl der Mittelwert
der Geschwindigkeit als auch die Standardabweichung der Geschwindigkeit als
statistische Parameter zur Bewertung herangezogen. Es ist jedoch
auch möglich, nur einen der beiden statistischen Parameter
zur Bewertung der Verkehrslage zu verwenden. Die vorliegende Verkehrslage kann
einer bestimmten Verkehrslage zugeordnet werden, wenn gleichzeitig
beide statistischen Parameter gemeinsam einer Verkehrslage zugeordnet werden
können.
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Im
Folgenden werden beispielhaft die erläuterten Zusammenhänge
der verschiedenen Schwellenwerte und Schwellenwertpaare anhand der
in 2 gezeigten Verkehrslage für einen dichten
Verkehr näher erläutert. Die zulässige
Höchstgeschwindigkeit für die in 2 befahrene
Straße beträgt 100 km/h. Die ermittelte durchschnittliche
Geschwindigkeit über den in 2 gezeigten
Zeitraum von etwa 570 Sekunden beträgt etwa 65,4 km/h.
Der Quotient aus dem Mittelwert der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
und der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit
weist somit einen Wert von 0,654 auf. Im Vergleich mit den oben
angegebenen Schwellenwerten für den Quotienten aus dem
Mittelwert der Geschwindigkeit und der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit
für eine Verkehrslage mit zähflüssigem
Verkehr (< 0,45)
und mit freier Fahrt (> 0,9)
entspricht der Wert von 0,654 einer Verkehrslage mit dichtem Verkehr.
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Die
in 2 ermittelte Standardabweichung der Geschwindigkeit
mit einem Wert von 41,15 km/h entspricht bei einem Vergleich mit
den für die Standardabweichung angegebenen Schwellenwertpaaren
30 km/h als minimaler Wert und 100 km/h als maximaler Wert ebenso
einer Verkehrslage mit dichtem Verkehr. Da sowohl die Standardabweichung
der Geschwindigkeit als auch der Quotient aus dem Mittelwert der
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der maximalen zulässigen
Höchstgeschwindigkeit gemeinsam in den Schwellenwertbereichen
einer Verkehrslage liegen, geht das Steuergerät von einer
Verkehrslage mit dichtem Verkehr aus. Die in 1 und 3 ermittelten
Werte für den Mittelwert der Geschwindigkeit und für
die Standardabweichung der Geschwindigkeit liegen für die
jeweiligen Verkehrslagen ebenso in den für die jeweiligen
Verkehrslagen angegebenen Schwellenwertbereichen. Das Steuergerät 1 sendet
entsprechend der ermittelten Verkehrslage ein Signal an die Anzeigeeinheit 9 aus.
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Kann
die vorliegende Verkehrslage nicht bestimmt werden, weil die beiden
statistischen Parameter nicht einheitlich einer Verkehrslage zuordbar
sind, z. B. wenn ein gleichmäßig langsam fahrendes
Fahrzeug auf einer Bundesstraße fährt, so sendet
das Steuergerät 1 ein Signal aus, dass die vorliegende Verkehrslage
nicht bestimmbar ist.
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Ferner
wird das vom Steuergerät 1 ausgesendete Signal
wird dazu genutzt, die Anzeigeeinheit 9 mit dem Anzeigeelement 6 und
der Aktuatorik 7 am Fahrpedal gemäß der
Verkehrslage zu steuern. Weicht der über das Fahrpedal
signalisierte Beschleunigungswunsch des Fahrzeugführers
von der ermittelten Verkehrslage ab, so wird dem Fahrzeugführer
durch eine geänderte Widerstandscharakteristik des Fahrpedals
das Abweichen signalisiert, indem zum Niederdrücken des
Fahrpedals gegenüber dem Normalzustand ein erhöhter
Widerstand notwendig ist. Dabei kann der Widerstand zum Niederdrücken des
Fahrpedals je nach Verkehrslage durch die Aktuatorik variiert werden.
So kann der Widerstand zum Niederdrücken des Fahrpedals
bei zähflüssigem Verkehr höher sein als
bei dichtem Verkehr. Ebenso werden in der Ausführungsform
die Hinweise der Anzeigeeinheit 6 entsprechend der Verkehrslage
variiert. Auf diese Weise kann der Fahrzeugführer motiviert werden,
seinen Beschleunigungswunsch so anzupassen, dass das Fahrzeug einen
reduzierten Kraftstoffverbrauch aufweist. Bei freier Fahrt wird
in der gezeigten Ausführungsform die Widerstandscharakteristik
des Fahrpedals nicht verändert.
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Ferner
wird in der Ausführungsform zusätzlich vom Steuergerät 1 in
dem Speicher 50 eine Kennlinie ausgewählt, um
das Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen.
Dabei erfolgt die Auswahl der Kennlinie für das Beschleunigungsverhalten
des Kraftfahrzeugs in einer tabellarischen Zuordnung zur ermittelten
Verkehrslage. Die Auswahl der Kennlinie aus dem Speicher 50 wird
mittels des zweiten Datenpfades 89 an die Einrichtung 5 zur
Kraftstoffeinspritzung übertragen. Die Beeinflussung der
Einrichtung 5 zur Kraftstoffeinspritzung hat zur Folge,
dass das Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeugs gegenüber
dem Beschleunigungsverhalten in Normalbetrieb reduziert ist. Alternativ
wählt das Steuergerät 1 bei einem Fahrzeug
mit Elektroantrieb ebenso eine Kennlinie für den Elektroantrieb aus
dem Speicher 50 aus, um das Beschleunigungsverhalten des
Kraftfahrzeugs beispielsweise durch eine Veränderung einer
am Elektroantrieb anliegenden Spannung zu beeinflussen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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