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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
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Bekannte Systeme, häufig als Cruise Control bezeichnet, regeln die Geschwindigkeit von Fahrzeugen anhand einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit. Ferner sind Systeme bekannt, die vorausfahrende Fahrzeuge mittels einer Sensorik detektieren und den Sollwert einer Geschwindigkeitsregelung so anpassen, dass ein Sicherheitsabstand eingehalten wird. Derartige Systeme lassen sich unter der Bezeichnung Adaptive Cruise Control (ACC) zusammenfassen. Einschränkungen bestehen jedoch bei existierenden Systemen bzgl. eingeschränkter Sichtweiten aufgrund von Witterungsbedingungen, Bebauung oder Bewuchs neben der Straße und Geländeunebenheiten (Kuppen).
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Die
DE 197 25 075 A1 offenbart eine Einrichtung zur Bereitstellung von Informationen über die jeweils vorgegebene Höchstgeschwindigkeit in einem Kraftfahrzeug beim Befahren von Streckenabschnitten, für die Höchstgeschwindigkeiten vorgeschrieben sind. Der jeweils befahrene Streckenabschnitt ist mit Hilfe einer Ortungseinrichtung bestimmbar.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass zur Vermeidung von Unfällen aufgrund von unterwarteten Hindernissen der Fahrer eines Fahrzeugs im Stande sein muss, sein Fahrzeug innerhalb der jeweiligen Sichtweite anhalten zu können. Daraus ergibt sich eine zusätzliche Anforderung an die maximal zulässige Geschwindigkeit, die durch bekannte Systeme nicht überprüft wird.
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Gemäß dem hier vorgestellten Ansatz werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Sichtweite bereitgestellt. Es werden Verfahrensschritte und Einrichtungen vorgestellt, mit denen die jeweilige Sichtweite ermittelt und mit der gefahrenen Geschwindigkeit abgeglichen werden kann. Liegt die Geschwindigkeit über einem zulässigen Maß, kann eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden oder auch Systeme des Antriebsstrangs beeinflusst werden. Hierzu könnte die Rücknahme der Gaspedalstellung, ein Bremseingriff oder ein indirekter Einfluss über die Sollgeschwindigkeit eines Cruise-Control- oder ACC-Systems gehören.
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Entsprechend kann die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der jeweiligen Sichtweite eingestellt werden. Mittels des erfindungsgemäßen Ansatzes kann verhindert werden, dass ein Adaptive-Cruise-Control-System unabhängig von der jeweiligen Sichtweite auf die vorgegebene Sollgeschwindigkeit geht, wenn es kein vorausfahrendes Fahrzeug gibt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Ansatz kann außerdem verhindert werden, dass sich ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit einer Kurve nähert, die bei der Geschwindigkeit bezüglich des Kurvenradius ohne Gefahr durchfahrbar ist, die jedoch aufgrund von Sichthindernissen, wie einer Bebauung oder einem Bewuchs am Straßenrand oder einer Geländekuppe nicht weit genug einsehbar ist, um ggf. bei der Geschwindigkeit rechtzeitig vor einem unerwarteten Hindernis anhalten zu können. Somit kann der Fahrer gewarnt werden, wenn seine Geschwindigkeit für eine vorausliegende nicht-einsehbare Kurve zu hoch ist.
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Bei der Berechnung einer angepassten Fahrgeschwindigkeit kann auch dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die Sichtweite durch Witterungseinflüsse wie Nebel, Regen, Schnee oder Dunkelheit weiter eingeschränkt sein kann.
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Dem Fahrer eines Fahrzeugs ist oft nicht bewusst, dass seine Geschwindigkeit nicht den Erfordernissen der Sichtweite entspricht. Mittels des erfindungsgemäßen Ansatzes kann der Fahrer auf sein Fehlverhalten aufmerksam gemacht werden oder das Fehlverhalten kann automatisch korrigiert werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten:
Setzen einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Relation zu einem von einem Fahrer des Fahrzeugs einsehbaren Abschnitt einer Fahrstrecke, um zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrgeschwindigkeit an den einsehbaren Abschnitt der Fahrstrecke angepasst ist; und
Ermitteln einer auf der Relationssetzung basierenden Änderungsinformation zum Anpassen der Fahrgeschwindigkeit.
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Die angepasste Fahrgeschwindigkeit kann als ein Fahrtempo charakterisiert werden, dass es dem Fahrer gestattet, das fahrende Fahrzeug innerhalb der ihm aktuell zur Verfügung stehenden Sichtweite auf einen vorausliegenden Straßenverlauf zum Stehen zu bringen oder auf eine vorbestimmte Maximalgeschwindigkeit abzubremsen. Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit kann beispielsweise einem Tachowert des Fahrzeugs entsprechen und über eine Raddrehzahl des Fahrzeugs bestimmt sein. Der einsehbare Abschnitt und insbesondere eine Länge des einsehbaren Abschnitts auf der Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug bewegt, können z. B. über eine optische Erfassungseinheit des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ mittels einer digitalen Karte ermittelt worden sein. Eine relevante Länge des einsehbaren Abschnitts der Fahrstrecke kann als eine Strecke z. B. in Metern ausgedrückt werden. Um zu überprüfen, ob die aktuelle gefahrene Geschwindigkeit so an den einsehbaren Abschnitt angepasst ist, dass das Fahrzeug innerhalb desselben angehalten werden kann, kann ein geeigneter Algorithmus zur Anwendung kommen, mit dem die aktuelle Fahrgeschwindigkeit zu der erfassten Strecke des einsehbaren Abschnitts in Relation gesetzt werden kann. Der Algorithmus kann zum Beispiel unter Verwendung einer Tabelle ablaufen, in der beispielsweise unterschiedlichen Werten von Fahrgeschwindigkeit entsprechende Bremsstrecken oder Längen einsehbarer Abschnitte zugeordnet sind. Mittels der Tabelle kann bestimmt werden, ob die aktuelle Sichtweite ausreichend ist, um das Fahrzeug ausgehend von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit innerhalb der durch die aktuelle Sichtweite vorgegebenen Strecke auf 0 km/h oder eine andere vorgegebene Maximalgeschwindigkeit abzubremsen. Abhängig davon, ob die aktuelle Geschwindigkeit an die Sichtweite angepasst ist oder nicht angepasst ist, kann eine entsprechende Änderungsinformation ermittelt werden. Ist die aktuelle Geschwindigkeit nicht angepasst, so kann es sich bei der Änderungsinformation beispielsweise um einen optischen und/oder akustischen Hinweis an den Fahrer handeln, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren. Die Änderungsinformation kann auch einen Steuerbefehl, beispielswiese an einen Tempomat des Fahrzeugs, repräsentieren, mittels dem die aktuelle Fahrgeschwindigkeit auf eine an die aktuelle Sichtweite angemessene Geschwindigkeit reduziert werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der einsehbare Abschnitt der Fahrstrecke durch ein sich im Umfeld des Fahrzeugs befindliches Objekt begrenzt werden, das eine Sicht des Fahrers auf einen weiteren Abschnitt der Fahrstrecke zumindest teilweise verdeckt. Befindet sich das Objekt auf der Fahrstrecke oder ist das Objekt Teil der Fahrstrecke, so kann sich der einsehbare Abschnitt von dem Fahrzeug bis zu dem Objekt erstrecken. Befindet sich das Objekt neben der Fahrstrecke, so kann sich der einsehbare Abschnitt ausgehend von dem Fahrzeug über einen Bereich der Fahrstrecke erstrecken, der nicht durch das Objekt verdeckt wird. Das Objekt kann in Bezug auf das Umfeld stationär sein. Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um ein Gebäude oder eine Bepflanzung handeln, das oder die zum Beispiel so in einer Kurve des Straßenverlaufs angeordnet ist, dass dem Fahrer ein Blick auf den weiteren hinter dem Objekt folgenden Straßenverlauf ganz oder teilweise versperrt ist. Es kann sich bei dem Objekt aber auch um eine Kuppe der Fahrbahn handeln, durch die ein dahinterliegender Straßenverlauf nicht sichtbar ist.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Ermittelns des einsehbaren Abschnitts basierend auf einer Information einer Umfelderfassungseinrichtung des Fahrzeugs umfassen. Die Information der Umfelderfassungseinrichtung kann über eine Schnittstelle empfangen werden. Beispielsweise kann ein die Sicht einschränkendes Objekt mittels einer Bilderfassungseinrichtung und/oder Abstandssensoren des Fahrzeugs erfasst werden, die bei vielen Fahrzeugmodellen bereits werkseitig verbaut sind und ohne weiteres zur Lieferung eines redundanten Messergebnisses parallel eingesetzt werden können. Der Einsatz von solchen am Fahrzeug angeordneten Mess- und Erfassungseinrichtungen bietet den Vorteil, dass stets aktuellste und keine unter Umständen veralteten Objektdaten geliefert werden können.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Ermittelns des einsehbaren Abschnitts basierend auf einer Information einer digitalen Karte umfassen. Insbesondere kann dabei eine Länge des einsehbaren Abschnitts ermittelt werden. Die digitale Karte kann beispielsweise in einem Navigationssystem des Fahrzeugs hinterlegt sein. Die Information der digitalen Karte kann über eine Schnittstelle empfangen werden. Mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung kann eine aktuelle Position und aktuelle Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt und mit diesen auf die benötigten Inhalte der Karte zugegriffen werden. Beispielsweise kann auf die digitale Karte zurückgegriffen werden, wenn eine aktuelle Sichtweite mit Hilfe einer Umfelderfassungseinrichtung nicht sicher bestimmt werden kann oder keine Umfelderfassungseinrichtung oder keine geeignete Auswerteeinrichtung vorhanden ist. Die digitale Karte bietet den Vorteil, dass mit ihrer Hilfe von jeder Fahrzeugposition aus genauestens eine Entfernung zu einem in der Karte hinterlegten Objekt bestimmt werden kann.
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Die Information der digitalen Karte kann ein Höhenprofil und zusätzlich oder alternativ einen Straßenverlauf der Fahrstrecke repräsentieren. So kann die Information beispielsweise Daten über einen weitreichenden Straßenverlauf liefern, der beispielsweise über den Erfassungsbereich einer Fahrzeugkamera oder sonstigen Sensorik hinausgeht. Mit Hilfe des Höhenprofils kann z. B. eine Höhe oder eine Entfernung einer das Ende des einsehbaren Abschnitts definierenden Kuppe sehr genau angegeben werden.
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Entsprechend kann das Verfahren einen Schritt des Erfassens einer Sitzpositionsinformation des Fahrers des Fahrzeugs aufweisen. So kann der einsehbare Abschnitt ferner basierend auf der Sitzpositionsinformation ermittelt werden. Die Sitzpositionsinformation kann beispielsweise Daten bezüglich einer Sitzhöhe und einer daraus ableitbaren Augenhöhe des Fahrers über dem Fahrbahnuntergrund repräsentieren. Die Augenhöhe kann auch basierend auf einer Gesichtserkennung bestimmt werden. Mittels einer Kombination dieser Information mit dem Höhenprofil kann beispielsweise ermittelt werden, ob bzw. an welchem Punkt der Fahrstrecke der Fahrer in der Lage ist, über eine Fahrbahnkuppe hinwegblicken zu können. Die Sitzpositionsinformation kann auch anzeigen, auf welcher Seite des Fahrzeugs der Fahrer sitzt. Dies ist bei der Einsicht von Kurven relevant. Die Sitzpositionsinformation kann, beispielsweise abhängig vom Fahrzeugtyp fest vorgegeben werden, automatisch bestimmt werden oder über eine Schnittstelle von dem Fahrer eingegeben werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Ermittelns des einsehbaren Abschnitts basierend auf einer Information über einen sichtbehindernden Witterungszustand aufweisen. Auf diese Weise kann der Fahrer des Fahrzeugs wirkungsvoll darin unterstützt werden, eine der dem einsehbaren Abschnitt entsprechende Sichtweite angemessene Fahrgeschwindigkeit einzuhalten, was sich zum Beispiel bei Nebel oder starker Regen als schwierig gestalten kann, wenn lediglich die menschliche Wahrnehmung als Richtwert zur Verfügung steht. Zum Ermitteln der Länge des einsehbaren Abschnitts können bekannte, beispielsweise optische, Einrichtungen zur Sichtweitenbestimmung eingesetzt werden. Hierbei kann die Länge des einsehbaren Abschnitts der aktuellen Sichtweite entsprechen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann in dem Schritt des Ermittelns die Änderungsinformation ermittelt werden, wenn eine Länge eines Anhaltewegs des Fahrzeugs eine Länge des einsehbaren Abschnitts überschreitet. Die Länge des Anhaltewegs kann mittels bekannter Verfahren aus der aktuellen Fahrgeschwindigkeit abgeleitet und mittels eines Algorithmus mit der Länge des einsehbaren Abschnitts verglichen werden. So kann darauf verzichtet werden, die Änderungsinformation zu ermitteln, wenn der Vergleich ergibt, dass die Länge eines Anhaltewegs geringer als die Länge des einsehbaren Abschnitts ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Fahrzeug stets innerhalb der Sichtweite zum Stehen gebracht werden kann, wenn dies beispielsweise aufgrund eines unerwarteten Hindernisses vonnöten ist.
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Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Abrufens einer zu einer aktuellen Position und Ausrichtung des Fahrzeugs hinterlegten Information über eine Länge des einsehbaren Abschnitts aufweisen. Die Position und Ausrichtung kann auf einer von einem Navigationssystem bestimmten Orts- und Richtungsinformation basieren. Die Änderungsinformation kann basierend auf dieser Information ermittelt werden. Die Information über die Länge des einsehbaren Abschnitts kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer vorhergehenden Fahrt des Fahrzeugs auf der Fahrstrecke erfasst worden sein und beispielsweise in einem Navigationssystem des Fahrzeugs hinterlegt sein. Alternativ kann die Information auch von einem fahrzeugexternen Server zu dem Fahrzeug übermittelt werden oder in einer digitalen Karte oder einer anderen geeigneten Speichereinrichtung des Fahrzeugs abgespeichert sein. Auf eine erneute Ermittlung der Sichtweite mithilfe von Daten der Sensorik und/oder einer digitalen Karte des Fahrzeugs kann folglich verzichtet werden, sofern sie nicht aufgrund von Witterungsbedingungen benötigt wird. Die hinterlegte Information über eine Länge des einsehbaren Abschnitts kann auch verwendet werden, um eine verwendete digitale Karte zu aktualisieren.
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Ferner schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, mit folgenden Merkmalen:
einer Einrichtung zum In-Relation-Setzen einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu einer von einem Fahrer des Fahrzeugs einsehbaren Abschnitt einer Fahrstrecke, um zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrgeschwindigkeit an die einsehbare Fahrstrecke angepasst ist; und
einer Einrichtung zum Ermitteln einer auf der Relationssetzung basierenden Änderungsinformation zum Anpassen der Fahrgeschwindigkeit.
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Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter der Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät, beispielsweise ein Navigationssystem, Informationssystem oder Steuergerät des Fahrzeugs, verstanden werden. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle zu einer Umfelderfassungseinrichtung oder einer Speichereinrichtung aufweisen, über die eine Information über den einsehbaren Abschnitt und insbesondere über die Länge der sich innerhalb des einsehbaren Abschnitts befindlichen Fahrspur empfangen werden kann. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle zu einem Tempomat oder einem Steuergerät des Fahrzeugs aufweisen, bei dem die Änderungsinformation beispielsweise durch eine automatische Aktivierung des Bremspedals umgesetzt werden kann. Auch kann die Vorrichtung eine Schnittstelle zu einer optischen und/oder akustischen Ausgabeeinheit des Fahrzeugs aufweisen, so dass dem Fahrer beispielsweise ein Hinweis gegeben werden kann, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren, um sie an die Sichtweite anzupassen. Die Schnittstellen der Vorrichtung können hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem, einem Computer entsprechenden Gerät ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung einer Verkehrssituation mit einer die Sicht behindernden Geländeerhebung;
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2 eine Prinzipdarstellung einer Verkehrssituation mit einem die Sicht behindernden Objekt am Fahrbahnrand;
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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4 ein Blockdiagramm für eine Vorrichtung zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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Die 1 und 2 zeigen jeweils in einer Seiten- und einer Draufsicht Beispiele von Verkehrssituationen, in denen eine Sichtweite auf eine zu befahrende Fahrstrecke begrenzt ist.
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1 zeigt beispielhaft eine Sichtweitenbegrenzung durch einen Höhenverlauf einer Fahrbahn. Gezeigt ist ein Fahrzeug 100, das sich auf einer Fahrstrecke 110 mit einer Fahrgeschwindigkeit v auf eine durch eine Geländeerhebung gebildete Kuppe 115 der Fahrstrecke 110 zubewegt. Eine schraffierte Fläche zwischen dem Fahrzeug 100 und einem höchsten Punkt der Kuppe 115 kennzeichnet einen Abschnitt 120 der Fahrstrecke 110, der für einen Fahrer des Fahrzeugs 100 einsehbar ist. Eine Länge des einsehbaren Abschnitts 120 der Fahrstrecke 110 ist durch einen Abstand des Fahrzeugs 100 von dem höchsten Punkt der Kuppe 115 gekennzeichnet. Wie aus der Darstellung in 1 ersichtlich ist, ist die Länge des einsehbaren Abschnitts 120 von einer Augenhöhe eines Fahrers des Fahrzeugs 100 über dem Fahrbahnuntergrund abhängig. Die Augenhöhe des Fahrers kann beispielsweise über eine Einrichtung zur Sitzpositionserfassung bereitgestellt werden. Die Höhe und Position der Geländeerhebung kann aus einem Höhenprofil einer im Fahrzeug vorliegenden digitalen Karte abgeleitet werden. Somit kann die Länge des einsehbaren Abschnitts 120 basierend auf einer Information der digitalen Karte im Zusammenhang mit einer aktuellen Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 100 bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Länge des einsehbaren Abschnitts 120 basierend auf aktuellen Messdaten einer Umfelderfassungseinrichtung, die beispielsweise auf einer Kamera oder einem Abstandssensor basiert, bestimmt werden. Ziel des hier vorgestellten erfindungsgemäßen Ansatzes ist es, unter Verwendung aller relevanten Informationen die Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs 100 so anzupassen, dass es falls erforderlich ohne weiteres innerhalb des einsehbaren Abschnitts 120 zum Stehen gebracht werden kann.
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2 zeigt beispielhaft eine Sichtweitenbegrenzung durch eine straßenseitige Bebauung. Selbstverständlich kann die Sichtweitenbegrenzung auch durch eine straßenseitige Bepflanzung oder andere Objekte bestehen. Gezeigt ist ein Fahrzeug 100, bei dem es sich um das Fahrzeug 100 aus 1 handeln kann und das sich auf einer mehrfach gekrümmten Fahrstrecke 210 wiederum mit einer Fahrgeschwindigkeit v bewegt. Ferner ist rechter Hand der Fahrstrecke 210 ein Objekt, beispielsweise ein Gebäude, 220 gezeigt. Eine schraffierte Fläche der Fahrstrecke 210 kennzeichnet einen Abschnitt 120 der Fahrstrecke 110, der für einen Fahrer des Fahrzeugs 100 in einer aktuellen Position des Fahrzeugs 100 einsehbar ist. Zur Erfassung des einsehbaren Abschnitts 120 können beispielsweise eine Kamera und zusätzlich oder alternativ Abstandssensoren des Fahrzeugs 100 eingesetzt werden. Der einsehbare Abschnitt 120 ist sowohl von einem Kurvenradius, als auch einer Position und Höhe des Objekts 220 im Umfeld der Fahrstrecke 210 als auch von einer Sitzposition des Fahrers in Bezug auf die Sitzhöhe und Sitzseite abhängig. Auch kann der Kurvenverlauf der Fahrstrecke 210 sowie eine Position und Höhe des Objekts aus einer im Fahrzeug 100 vorliegenden digitalen Karte bestimmt werden. Somit kann die Länge des einsehbaren Abschnitts 120, und zusätzlich oder alternativ eine Länge einer sich innerhalb des einsehbaren Abschnitts 120 befindlichen und als Bremsweg nutzbaren Fahrstrecke, basierend auf einer Information der digitalen Karte im Zusammenhang mit einer aktuellen Position und Ausrichtung des Fahrzeugs bestimmt werden. Die aus der digitalen Karte entnommenen Daten können mit den Messdaten einer Umfelderfassungseinrichtung kombiniert werden, um den einsehbaren Abschnitt 120 möglichst genau zu bestimmen. Wie aus der Darstellung in 2 ersichtlich ist, beschränkt die Position des Objekts 220 den einsehbaren Abschnitt 120 so, dass eine Rechtskurve, die von dem Fahrzeug 100 in der Darstellung angesteuert wird, für den Fahrer des Fahrzeugs 100 nur teilweise einsehbar ist.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zur Erläuterung der einzelnen Schritte des Verfahrens 300 wird auf die Darstellungen in den 1 und 2 Bezug genommen. In einem Schritt 310 wird eine Fahrgeschwindigkeit, also zum Beispiel die Fahrgeschwindigkeit v, des Fahrzeugs erfasst. Dies kann beispielsweise durch Einlesen eines Tachometerwertes des Fahrzeugs erfolgen. In einem Schritt 320 wird ein Abschnitt einer von dem Fahrzeug befahrenen Fahrstrecke ermittelt, der für den Fahrer des Fahrzeugs an einer Position, an der sich das Fahrzeug aktuell befindet, einsehbar ist. Die Erfassung des einsehbaren Abschnitts kann gemäß den anhand der 1 und 2 erläuterten Erfassungsmethoden für den einsehbaren Abschnitt erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auf eine für die aktuelle Position des Fahrzeugs hinterlegte Länge eines einsehbaren Straßenabschnitts zurückgegriffen werden. Die Schritte 310 und 320 können zeitgleich oder in unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt werden. Einer oder beide der Schritte 310 und 320 können entfallen, wenn entsprechende Informationen über die Fahrgeschwindigkeit und den einsehbaren Bereich bereits zur Verfügung stehen. In einem folgenden Schritt 330 wird die erfasste aktuelle Fahrgeschwindigkeit zu dem ermittelten einsehbaren Abschnitt der Fahrstrecke in Relation gesetzt. Dies kann beispielsweise mittels eines geeigneten Algorithmus erfolgen. Ein Ergebnis dieser Relationssetzung liefert eine Aussage darüber, ob die aktuelle Fahrgeschwindigkeit an den einsehbaren Abschnitt angepasst oder ob sie beispielsweise zu hoch ist, also das Fahrzeug nicht innerhalb der gegebenen Sichtweite angehalten werden könnte. In einem Schritt 340 wird basierend auf dem Ergebnis der Relationssetzung eine Änderungsinformation zum Anpassung der Fahrgeschwindigkeit ermittelt. Bei der Änderungsinformation kann es sich um eine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs oder auch einen Steuerbefehl an eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung des Fahrzeugs handeln. Alternativ kann der Schritt 340 nicht durchgeführt werden, wenn das Ergebnis der Relationssetzung in Schritt 330 ergibt, dass die Fahrgeschwindigkeit an den einsehbaren Abschnitt angepasst ist. Wird der Schritt 340 durchgeführt, kann in einem folgenden Schritt 350 eine Ausgabe der ermittelten Änderungsinformation erfolgen. Handelt es sich bei der Änderungsinformation um eine Warnung an den Fahrer, so können entsprechende Daten beispielsweise an einen Lautsprecher oder eine Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs ausgegeben werden. Handelt es sich bei der Änderungsinformation um einen Steuerbefehl, werden geeignete Daten an die Geschwindigkeitsregeleinrichtung, zum Beispiel den Tempomat, des Fahrzeugs ausgegeben.
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4 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 400 zum Bestimmen einer angepassten Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs 100, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Darstellung in 4 ist die Vorrichtung 400 in dem Fahrzeug 100 angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 400 umfasst eine Auswerteeinheit 410, eine Ausgabeeinheit 420, einen Videosensor 430, einen weiteren Sensor 440, eine Speichereinheit 450, einen Eingang 460 sowie eine weitere Speichereinheit 470.
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Der Videosensor 430 und der weitere Sensor 440 können aktuelle Messwerte erfassen und an die Auswerteeinheit 410 bereitstellen. Der Speicher 450 kann eine digitale Karte oder hinterlegte Informationen über Sichtweiten umfassen und der Auswerteeinheit 410 entsprechende Daten bereitstellen. Über den zusätzlichen Eingang 460 kann die Auswerteeinheit 410 Daten über einen vorausliegenden Routenverlauf empfangen. Eine in der Auswerteeinheit 410 ermittelte Änderungsinformation 480 wird in Form von Sprach- und/oder Bilddaten oder als Steuerbefehl an die Ausgabeeinheit 420 übermittelt. In der Auswerteeinheit 410 ermittelte Daten, beispielsweise ermittelte Sichtweiten oder in Bezug auf die Sichtweiten angepasste Höchstgeschwindigkeiten, können vollständig oder teilweise an den zusätzlichen Speicher 470 ausgegeben werden, um dort hinterlegt zu werden. Bei Bedarf können die in dem zusätzlichen Speicher 470 hinterlegten Daten wiederum der Auswerteeinheit 410 zur Verfügung gestellt zu werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die in 4 gezeigte Vorrichtung 400 die Auswerteeinheit 410 auf, die ausgebildet ist, um die jeweils momentane Fahrzeuggeschwindigkeit v mit einer ermittelten Sichtweite zu vergleichen. Ist die Geschwindigkeit v gegenüber der jeweiligen Sichtweite gemäß gesetzlichen oder anderen Anforderungen zu hoch, so kann über die Ausgabeeinheit 420 eine Warnung an den Fahrer in akustischer und/oder optischer und/oder haptischer Form ausgegeben werden. Die Ausgabeeinheit 420 kann aber auch ein Signal an ein anderes System wie die Motorsteuerung, die Bremsen, eine Cruise Control oder ACC geben, damit die Geschwindigkeit entsprechend reduziert werden kann.
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Zur Ermittlung der Sichtweite kann der Videosensor 430 mit der Auswerteeinheit 410 verbunden sein. Aus den Videosignalen wird der Fahrbahnverlauf im sichtbaren Bereich ermittelt. Aus der Länge des erkennbaren Fahrbahnverlaufs kann die Sichtweite berechnet oder abgeschätzt werden. Alternativ oder zusätzlich zum Videosensor 430 kann ein weiterer Sensor 440 zur Sichtweitenermittlung mit der Auswerteeinheit 410 verbunden sein. Solche Sensoren arbeiten zumeist optisch und sind ausgebildet, um die Absorption, Streuung oder Reflektion von Licht durch z. B. Niederschlag wie Regen oder Schnee oder durch andere Sichtbehinderungen, wie Nebel oder Rauch zu messen.
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Als weitere zusätzliche oder alternative Informationsquelle zur Ermittlung der Sichtweite kann die Auswerteeinheit 410 mit dem Speicher 450 verbunden sein, der eine digitale Karte enthält, wie sie für Navigationssysteme oder andere kartenunterstützte Fahrerassistenzsysteme bekannt ist. In dieser Karte sind Straßenverläufe gespeichert. Aus diesen sind Kurven zu entnehmen. Desweiteren kann die Karte Höhenprofile enthalten. Aus diesen kann zusammen mit der vom Fahrzeug 100 bekannten Sitzposition des Fahrers, z. B. der Sitzhöhe über der Straße, auf die Sichtweite bzw. deren Begrenzung durch Kuppen geschlossen werden. Die Karte kann desweiteren eine straßenseitige Bebauung, z. B. Gebäudegrundriss und Höhe, und Bepflanzung, z. B. Büsche, Bäume etc., enthalten. Wenn diese in Kurven liegt, schränkt sie die Sichtweite ein. Diese kann aus der Kurvengeometrie und der Höhe der straßenseitigen Sichthindernisse berechnet werden.
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Alternativ oder zusätzlich können die Daten der digitalen Karte für Streckenabschnitte aber auch bereits vorberechnete Sichtweitenprofile enthalten. Das heißt, für Punkte entlang von Streckenabschnitten sind fahrtrichtungsabhängig bereits Sichtweiten erfasst und in der Karte gespeichert worden.
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Die Auswerteinheit 410 kann den zusätzlichen Eingang 460 umfassen, über den sie von einer Routenberechnungseinheit den Verlauf einer geplanten Route erhält, so dass die jeweilige Sichtweite von einem Straßenabschnitt aus gesehen auch im Hinblick auf Abzweigungen auf den jeweils folgenden Abschnitt bestimmt werden kann.
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Die Auswerteeinheit 410 kann, wenn sie mit mehreren Informationsquellen zur Ermittlung der Sichtweite verbunden ist, die beispielsweise auf Sensoren und einer Karte basieren, den jeweils kritischsten Wert durch Vergleich ermitteln und die Ausgabe von Signalen über die Auswerteeinheit 410 danach steuern.
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Ferner ist gemäß dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die weitere Speichereinheit 470 mit der Auswerteeinheit 410 verbunden. In der Speichereinheit 470 können jeweils ermittelte Sichtweitenwerte strecken- und/oder fahrtrichtungsbezogen gespeichert werden, falls diese von den Werten in der digitalen Karte abweichen. Damit können Veränderungen erfasst werden. Diese können gegebenenfalls auch für die Bestimmung von Routen zur Abschätzung von Fahrzeiten herangezogen werden.
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Die Vorrichtung 400 kann als Ergänzung oder auch durch Integration bereits bestehender Systeme wie ACC erfolgen, wenn die Sensorik und deren Auswertung in ausreichender Zuverlässigkeit zur Verfügung stehen oder es digitale Karten mit den notwendigen Inhalten gibt.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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