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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Einrichtung zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit, eine Navigationseinrichtung mit gespeicherten Streckenabschnitten, denen jeweils eine gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit zugeordnet ist und eine Geschwindigkeitsregelanlage, die dazu ausgebildet ist, eine Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch Steuern eines Antriebs des Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit zu regeln.
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Es sind Vorrichtungen bekannt, die einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs bei der Erfassung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit, die auf einem befahrenen Streckenabschnitt gilt, beispielsweise durch eine Bilderfassung von Verkehrsschildern oder die Auswertung von gespeicherten Streckenabschnitten in einer Navigationseinrichtung, unterstützen. Derartige Vorrichtungen können ferner dazu ausgebildet sein, die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine festgelegte Sollgeschwindigkeit zu regeln. Dies geschieht durch einen Eingriff bzw. durch Steuern eines Antriebs des Kraftfahrzeugs, um dieses auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit zu beschleunigen, bzw. die Istgeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit zu reduzieren. Im Rahmen dieser Patentanmeldung wird der Begriff „Antrieb des Kraftfahrzeugs” sowohl für eine Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs, z. B. einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor, als auch für eine Bremsanlage verwendet.
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Bei herkömmlichen Vorrichtungen ist es vorgesehen, dass die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit als Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eingeregelt wird. Zur Festlegung der Sollgeschwindigkeit können die den gespeicherten Streckenabschnitten zugeordneten gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten und die von der Einrichtung zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten herangezogen werden. Nachteilig dabei ist, dass eine Festlegung der Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeit keine prädiktive Regelung der Istgeschwindigkeit ermöglicht, da eine zulässige Höchstgeschwindigkeit erst dann als Sollgeschwindigkeit festgelegt werden kann, nachdem diese von der Einrichtung erfasst worden ist, mithin also dann, wenn sich das erfasste Verkehrsschild bereits in der Nähe des Kraftfahrzeugs befindet.
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Ferner ist nachteilig, dass eine Regelung der Istgeschwindigkeit auf eine in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit geregelte Sollgeschwindigkeit zu einer fehlerbehafteten Regelung führen kann, da die in der Navigationseinrichtung gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten möglicherweise nicht auf dem aktuellsten Stand sind, so sind beispielsweise Informationen über Baustellen oder Streckenabschnitte mit variablen Geschwindigkeitsbegrenzungen nicht in den gespeicherten Streckenabschnitten enthalten. Eine Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anhand von gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten kann unter ungünstigen Umständen fehlerhaft sein.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, das eine prädiktive Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermöglicht, bei der Fehler aufgrund veralteter und/oder unvollständiger und/oder fehlerhafter gespeicherter Daten verhindert werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Geschwindigkeitsregelanlage dazu ausgebildet ist, die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit mit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit zu vergleichen und beim Auftreten einer Differenz zwischen den beiden Geschwindigkeiten die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festzulegen und andernfalls die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festzulegen.
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Die Erfindung beruht darauf, dass sowohl die Streckendaten, die in einer Navigationseinrichtung gespeichert sind und denen eine zulässige Höchstgeschwindigkeit zugeordnet ist, als auch die von einer Einrichtung zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit zur Festlegung der Sollgeschwindigkeit verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung wird die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit, die in Abhängigkeit einer gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt ist, die dem momentan befahrenen Streckenabschnitt zugeordnet ist, geregelt. Gleichzeitig wird mit der Einrichtung zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit eine Erfassung von Verkehrsschildern durchgeführt. Stimmen die durch die Auswertung der Verkehrsschilder erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten mit den gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten überein, so wird die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs weiterhin in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit geregelt. Dies ermöglicht eine prädiktive Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf die festgelegte Sollgeschwindigkeit, da die gespeicherten Streckendaten weitreichendere Informationen liefern als die Einrichtung. Demnach kann die Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von zulässigen Höchstgeschwindigkeiten geregelt werden, die außerhalb der Sichtweite der Einrichtung zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit sind. Durch diese prädiktive Regelung ist eine effiziente und komfortable Regelung der Istgeschwindigkeit möglich, da beispielsweise eine Reduzierung der Istgeschwindigkeit über einen längeren Zeitraum mittels „Segelbetrieb” oder „Schleppbetrieb” durchgeführt werden kann.
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Besteht jedoch eine Differenz zwischen der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit und der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit so wird erfindungsgemäß die Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt und die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs darauf geregelt. Eine Differenz zwischen der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit und der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit kann mehrere Ursachen haben. Zum einen ist es möglich, dass die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht aktuell ist, beispielsweise durch eine Änderung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf dem befahrenen Streckenabschnitt oder durch eine Veränderung der auf dem Streckenabschnitt geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit, beispielsweise aufgrund einer Baustelle. Eine rein prädiktive Regelung anhand der gespeicherten Streckendaten würde somit, im Beispiel der Baustelle, zu einer Geschwindigkeitsübertretung führen, da die Baustelle in den gespeicherten Daten der Navigationseinrichtung nicht verzeichnet sein kann.
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Ebenso ist es möglich, dass der Streckenabschnitt, in dem die zulässige Höchstgeschwindigkeit gilt, fehlerhaft in den Daten der Navigationseinrichtung gespeichert ist. In diesen Fällen tritt eine Differenz der erfassten zur gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf und die Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wird in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt. Dies verhindert die zuvor genannten Nachteile und gewährleistet, dass eine von der aktuell geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit abweichende Sollgeschwindigkeit eingeregelt wird.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sieht vor, dass die Geschwindigkeitsregelanlage dazu ausgebildet ist, in dem Fall, wenn die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt ist, die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit als Sollgeschwindigkeit festzulegen und in dem Fall, wenn die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festlegt ist, die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit als Sollgeschwindigkeit festzulegen.
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Besonders bevorzugt ist es, dass die Einrichtung dazu ausgebildet ist, die geltende zulässige Höchstgeschwindigkeit durch eine Bilderfassung und Bildauswertung eines Verkehrsschilds zu erfassen. Hierbei ist die Einrichtung vorzugsweise als Kamera ausgebildet, die den sich vor dem Kraftfahrzeug befindenden Bereich erfasst und durch eine Auswertung wenigstens eines erfassten Bilds ein Verkehrszeichen erfasst und dieses auswertet. Alternativ kann die Einrichtung eine auf dem Streckenabschnitt geltende zulässige Höchstgeschwindigkeit auch mittels funkbasierten Datenquellen, wie TMC oder Car2X oder ähnlichen aus dem Stand der Technik bekannten Übertragungsmitteln erfassen.
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Ferner kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug dahingehend weitergebildet sein, dass die Geschwindigkeitsregelanlage dazu ausgebildet ist, in dem Fall, wenn die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt ist, die Istgeschwindigkeit bei einer Änderung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit prädiktiv in Abhängigkeit der geänderten Höchstgeschwindigkeit zu regeln, vorzugsweise ohne ein Bremsmanöver. Durch diese prädiktive Regelung wird ein effizienter und komfortabler Betrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet, da bei einer Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeug auf eine in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegte Sollgeschwindigkeit eine sich ändernde zulässige Höchstgeschwindigkeit, beispielsweise bei aneinander angrenzenden Streckenabschnitten, auf denen verschiedene zulässige Höchstgeschwindigkeiten gelten, eine prädiktive Regelung ermöglicht wird. Beispielsweise kann hier mehrere 100 Meter oder mehrere Kilometer vor der Grenze der Streckenabschnitte eine Reduzierung oder eine Erhöhung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf die in Abhängigkeit der auf dem angrenzenden Streckenabschnitt geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegten Sollgeschwindigkeit erfolgen.
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Es wird besonders bevorzugt, dass die Geschwindigkeitsregelanlage dazu ausgebildet ist, anhand der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit die prädiktive Regelung der Istgeschwindigkeit auf die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit beizubehalten oder durch eine Regelung der Istgeschwindigkeit auf die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit zu ersetzen. Dies ermöglicht, dass durch die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit, die in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt wurde, beibehalten bzw. validiert werden kann oder, dass beispielsweise bei einer Differenz der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit zur gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit, die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt und damit die zuvor in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegte Sollgeschwindigkeit ersetzt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Geschwindigkeitsregelanlage dazu ausgebildet ist, eine Reduzierung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf die Sollgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit oder unter Berücksichtigung eines Grenzwerts einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs durchzuführen. Dies bietet die Möglichkeit, zum einen eine Geschwindigkeitsübertretung zu vermeiden, indem bei einer Änderung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit die neue zulässige Höchstgeschwindigkeit berücksichtigt wird. Beispielsweise bei aneinander angrenzenden Streckenabschnitten, denen jeweils eine unterschiedliche zulässige Höchstgeschwindigkeit zugeordnet ist, muss somit die Sollgeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit des an den momentan befahrenen Streckenabschnitt angrenzenden Streckenabschnitt festgelegt werden.
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Zum einen ist es dabei möglich, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs derart zu regeln, dass eine Geschwindigkeitsübertretung vermieden wird. Dies kann jedoch zu Lasten des Komforts der Insassen bzw. eines Benutzers des Kraftfahrzeugs fallen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn eine prädiktive Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine gemäß der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegte Sollgeschwindigkeit geregelt wird und, beispielsweise durch eine Baustelle, ein Verkehrsschild mit einer gegenüber der auf dem momentan befahrenen Streckenabschnitt geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit deutlich reduzierten zulässigen Höchstgeschwindigkeit von der Einrichtung zur Erfassung einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfasst wird. In diesem Fall ist eine prädiktive Regelung nicht möglich, da das Verkehrsschild nicht in den Streckenabschnittsdaten der Navigationseinrichtung gespeichert ist. In diesem Fall ist es möglich, die Istgeschwindigkeit unter Berücksichtigung eines Grenzwerts einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs auf die in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegten Sollgeschwindigkeit zu regeln. Der Grenzwert der Beschleunigung kann hierbei derart bestimmt werden, dass eine für den Fahrer bzw. die Insassen des Kraftfahrzeugs unangenehme Beschleunigung ausbleibt. Unter Beschleunigung wird hierbei selbstverständlich auch eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs durch einen Eingriff in eine Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs auf die neue zulässige Höchstgeschwindigkeit verstanden.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sieht vor, dass beim Überschreiten einer bestimmten Differenz zwischen der erfassten und der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit eine Warnung oder ein Warnsignal akustisch und/oder optisch und/oder haptisch ausgebbar oder anzeigbar ist. Wird von der Einrichtung zur Erfassung einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit demnach eine zulässige Höchstgeschwindigkeit erfasst, die eine bestimmte Differenz der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit überschreitet, so wird eine Warnung oder ein Warnsignal akustisch und/oder optisch und/oder haptisch ausgegeben. Der Fahrer erhält somit einen Hinweis darauf, dass eine Abweichung von der zulässigen Höchstgeschwindigkeit zur momentan festgelegten Sollgeschwindigkeit besteht. Besonders dann, wenn eine Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf die Sollgeschwindigkeit unter Berücksichtigung eines Grenzwerts einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, kann dies zu einer Übertretung der neuen zulässigen Höchstgeschwindigkeit führen. Durch die Ausgabe einer Warnung und/oder eines Warnsignals an den Fahrer wird diesem die Information verdeutlicht, dass eine bestimmte Differenz zwischen der erfassten und der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit überschritten ist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Geschwindigkeitsregelanlage dazu ausgebildet ist, bei Vorliegen einer gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit und fehlender erfasster zulässiger Höchstgeschwindigkeiten die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf die Sollgeschwindigkeit zu regeln und umgekehrt. Dadurch wird ermöglicht, dass bei fehlenden gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten oder fehlerhaften oder unvollständigen Daten der Navigationseinrichtung eine Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs weiterhin erfolgen kann, indem die fehlenden Daten der Navigationseinrichtung durch die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit der Einrichtung zur Erfassung einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit ergänzt bzw. ersetzt werden. Dies gilt auch umgekehrt, indem Verkehrsschilder, die von der Einrichtung zur Erfassung einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit unvollständig, fehlerhaft oder nicht erfasst werden, durch die in der Navigationseinrichtung gespeicherten Streckendaten, insbesondere die gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten ersetzt werden.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Geschwindigkeitsregelanlage für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Einrichtung zum Erfassen einer geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit und einer Navigationseinrichtung mit gespeicherten Streckenabschnitten, denen jeweils eine zulässige Höchstgeschwindigkeit zugeordnet ist, wobei die Geschwindigkeitsregelanlage eine Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch Steuern eines Antriebs des Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit regelt, wobei die Geschwindigkeitsregelanlage die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit mit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit vergleicht und beim Auftreten einer Differenz zwischen den beiden Geschwindigkeiten die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festlegt und anderenfalls die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festlegt.
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Selbstverständlich gelten alle zum Kraftfahrzeug genannten Merkmale und Einzelheiten auch für das Verfahren und umgekehrt sind alle Verfahrensschritte auch auf das Kraftfahrzeug übertragbar.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
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2 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs von 1 in einer ersten Verkehrssituation;
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3 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs von 1 in einer zweiten Verkehrssituation;
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4 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer dritten Verkehrssituation;
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5 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs von 1 in einer vierten Verkehrssituation; und
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6 ein Flussdiagramm mit den wesentlichen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, umfassend eine Einrichtung 2 zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit sowie eine Navigationseinrichtung 3 mit gespeicherten Streckenabschnitten, denen jeweils eine gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit zugeordnet ist. Die Streckenabschnitte der Navigationseinrichtung 3 sind im Datenspeicher 4 gespeichert. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner eine Geschwindigkeitsregelanlage 5, die dazu ausgebildet ist, eine Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 durch Steuern eines Antriebs 6 des Kraftfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit zu regeln. Der Antrieb 6 umfasst einen Motor 7, der als Verbrennungsmotor ausgebildet ist und eine Bremseinrichtung 8.
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Die Geschwindigkeitsregelanlage 5 des Kraftfahrzeugs 1 ist dazu ausgebildet, die einen der im Datenspeicher 4 der Navigationseinrichtung 3 gespeicherten Streckenabschnitte zugeordnete gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit mit der von der Einrichtung 2 zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit zu vergleichen und beim Auftreten einer Differenz zwischen den beiden Geschwindigkeiten die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festzulegen und andererseits die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festzulegen.
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Die Einrichtung 2 zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit ist in diesem Ausführungsbeispiel als Kamera mit nachgeschalteten Mitteln zur Bildauswertung ausgebildet.
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2 zeigt eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug 1, das sich in einer ersten Verkehrssituation befindet. Das Kraftfahrzeug 1 befindet sich auf einem Streckenabschnitt 9, auf dem eine zulässige Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h gilt. Dies wird durch ein Verkehrszeichen 10, das sich am Fahrbahnrand befindet, angezeigt.
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Die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 wird von der Geschwindigkeitsregelanlage 5 auf eine Sollgeschwindigkeit geregelt, die in Abhängigkeit einer im Datenspeicher 4 der Navigationseinrichtung 3 gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt wurde. Aufgrund der prädiktiven Regelung wird die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 durch die Geschwindigkeitsregelanlage 5 auf eine Sollgeschwindigkeit geregelt, die in Abhängigkeit einer im Datenspeicher 4 der Navigationseinrichtung 3 gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit, die für einen an den Streckenabschnitt 9 angrenzenden Streckenabschnitt 11 gilt, festgelegt wird. Die für den Streckenabschnitt 11 geltende zulässige Höchstgeschwindigkeit wird durch ein Verkehrszeichen 12 am Fahrbahnrand angezeigt. Das Verkehrszeichen 12 befindet sich nicht im Erfassungsbereich 13 der Einrichtung 2. Die prädiktive Regelung anhand der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit der Navigationseinrichtung 3 ist somit von Vorteil, da auf die neue zulässige Höchstgeschwindigkeit für den Streckenabschnitt 11 reagiert werden kann, bevor sich das Verkehrszeichen 12 im Erfassungsbereich 13 der Einrichtung 2 befindet.
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Um die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 von 120 km/h, die für den Streckenabschnitt 9 gilt, auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h, die für den Streckenabschnitt 11 gilt, zu reduzieren, kann die Geschwindigkeitsregelanlage 5 einen Abstand zum Streckenabschnitt 11 berechnen, ab dem das Kraftfahrzeug 1 im Segelbetrieb betrieben wird, um eine effiziente Fahrweise zu ermöglichen. Somit kann der Übergang zwischen den Streckenabschnitten 9 und 11 energiesparend ohne ein Bremsmanöver ausgeführt werden.
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Sobald das Verkehrszeichen 12 in den Erfassungsbereich 13 der Einrichtung 2 gelangt, wird das Verkehrszeichen 12 von der Kamera 2 erfasst und das Kamerabild mittels Bildauswertung ausgewertet. Durch diese Information kann die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit der Navigationseinrichtung 3 durch die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit durch die Einrichtung 2 validiert werden. Da die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit entspricht, liegt keine Differenz der Geschwindigkeiten vor und somit kann die prädiktive Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf die festgelegte Sollgeschwindigkeit beibehalten werden.
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3 zeigt eine Draufsicht des Kraftfahrzeugs 1 in einer zweiten Verkehrssituation. Das Kraftfahrzeug 1 durchfährt in der in 3 dargestellten Situation einen Streckenabschnitt 14, für den eine zulässige Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h gilt. Dies wird durch ein Verkehrszeichen 15 am Fahrbahnrad angezeigt. Die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit, die dem Streckenabschnitt 14 zugeordnet ist und in der Navigationseinrichtung 3 bzw. in dem Datenspeicher 4 der Navigationseinrichtung 3 gespeichert ist, stimmt mit dem Verkehrszeichen 15 überein. Somit wird die prädiktive Regelung anhand der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit beibehalten. Im Erfassungsbereich 13 der Kamera 2 befindet sich jedoch ein Verkehrszeichen 16, das aufgrund einer Baustelle temporär aufgestellt wurde. An den Streckenabschnitt 14 grenzt demnach ab dem Verkehrszeichen 16 ein Streckenabschnitt 17, der für die Baustelle steht. Da der Streckenabschnitt 17 nicht in den gespeicherten Streckenabschnitten der Navigationseinrichtungen 3 vorgesehen ist, kann eine prädiktive Regelung auf die im Streckenabschnitt 17 geltende zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht durchgeführt werden. Somit wird das im Erfassungsbereich 13 der Kamera 2 erfasste Verkehrszeichen 16 durch Bildauswertung ausgewertet und die dadurch ermittelte zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h an die Geschwindigkeitsregelanlage 5 übermittelt. Die Geschwindigkeitsregelanlage 5 legt daraufhin in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit für das Kraftfahrzeug 1 auf 80 km/h fest.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Regelung der Istgeschwindigkeit auf die Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 unter Berücksichtigung eines Grenzwerts einer Beschleunigung durch die Geschwindigkeitsregelanlage 5 durchzuführen. Da sich die zulässigen Höchstgeschwindigkeiten der Streckenabschnitte 14 und 17 um eine Differenz von 40 km/h unterscheiden, wird dem Fahrer ein Warnsignal optisch in Form eines Piktogramms auf dem Kombiinstrument, akustisch in Form eines Warntons und haptisch in Form eines vibrierenden Lenkrads mitgeteilt. Die Differenz, ab deren Überschreiten ein Warnsignal ausgegeben wird, beträgt in diesem Beispiel 25 km/h.
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Alternativ wäre es möglich, die Reduzierung der Geschwindigkeit von 120 km/h auf 80 km/h unter Berücksichtigung der für den Streckenabschnitt 17 geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit durchzuführen. Demnach würde das Kraftfahrzeug 1 durch die Geschwindigkeitsregelanlage 5, die in den Antrieb 6 derart eingreift, dass die Bremseinrichtung 8 aktiviert wird, derart abgebremst, dass mit Erreichen des Verkehrszeichens 16 die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h für den Streckenabschnitt 17 erreicht wird. Dies würde sich aber gegebenenfalls negativ auf den Komfort der Fahrzeuginsassen auswirken. Ob die Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf die Sollgeschwindigkeit, die von der Geschwindigkeitsregelanlage 5 festgelegt wird, unter Berücksichtigung eines voreingestellten Grenzwerts einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs oder unter Berücksichtigung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit des angrenzenden Streckenabschnitts 17 durchgeführt wird, kann in diesem Ausführungsbeispiel durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 über ein Bedienelement der Geschwindigkeitsregelanlage 5 oder in einem Fahrzeugmenü eingestellt werden.
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4 zeigt eine Draufsicht des Kraftfahrzeugs 1 in einer dritten Verkehrssituation. Das Kraftfahrzeug 1 durchfährt in der in 4 dargestellten Verkehrssituation einen Streckenabschnitt 18, auf dem eine zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h gilt. Die zulässige Höchstgeschwindigkeit wird durch ein Verkehrszeichen 19 am Fahrbahnrand angegeben. Ein Verkehrszeichen 20 ist weiter in Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs 1 entfernt am Fahrbahnrand aufgestellt, und trennt somit den Streckenabschnitt 18 von einem Streckenabschnitt 21. In dem Streckenabschnitt 21 wird die zulässige Höchstgeschwindigkeit des Streckenabschnitts 18 auf 120 km/h geändert. Das Verkehrszeichen 20 befindet sich nicht im Erfassungsbereich 13 der Einrichtung 2 und kann somit noch nicht ausgewertet werden. In dem Datenspeicher 4 der Navigationseinrichtung 3 ist der Streckenabschnitt 21 jedoch gespeichert. Demnach ist es möglich, die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf eine Sollgeschwindigkeit, die Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit die für den Streckenabschnitt 21 gilt, zu regeln. Um die auftretende Beschleunigung für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 angenehm durchzuführen, beginnt die Geschwindigkeitsregelanlage 5 die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 bereits vor Erreichen des Verkehrszeichens 20 auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h zu regeln, die für den Streckenabschnitt 21 gilt. Nähert sich das Kraftfahrzeug 1 dem Verkehrszeichen 20, so gelangt dieses in den Erfassungsbereich 13 der Einrichtung 2. Durch die Auswertung des Verkehrszeichens 20 kann die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit der Navigationseinrichtung 3 somit validiert werden.
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5 zeigt eine Draufsicht des Kraftfahrzeugs 1 in einer vierten Verkehrssituation. Das Kraftfahrzeug 1 durchfährt in der in 5 dargestellten Verkehrssituation einen Streckenabschnitt 22. Für den Streckenabschnitt 22 gilt eine zulässige Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h, was durch ein Verkehrszeichen 23 am Fahrbahnrand angegeben wird. Im Datenspeicher 4 der Navigationseinrichtung 3 ist eine fehlerhafte zulässige Höchstgeschwindigkeit für den Streckenabschnitt 22 gespeichert. Diese wird durch ein gestrichelt dargestelltes Verkehrszeichen 24 am Fahrbahnrand angezeigt, das die fehlerhafte gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit darstellt. Da ein entsprechendes Verkehrszeichen 24 nicht existiert, wird es im Erfassungsbereich 13 der Kamera 2 nicht erfasst und daher wird die aufgrund der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegte Sollgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeitsregelanlage 5 durch eine Sollgeschwindigkeit ersetzt, die in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit durch die Einrichtung 2 festgelegt wird. Dies handelt sich in diesem Ausführungsbeispiel um das zuletzt erfasste Verkehrszeichen 23. Die fehlerhafte gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit kann von einer fehlerhaften Positionsbestimmung durch eine GPS-Vorrichtung herrühren oder durch fehlerhafte gespeicherte Streckenabschnitte der Navigationseinrichtung 3. In diesem Fall sind die gespeicherten Streckendaten der Navigationseinrichtung 3 fehlerhaft und ein an den Streckenabschnitt 22 angrenzender Streckenabschnitt 25 liegt noch weiter in Fahrtrichtung vom Kraftfahrzeug 1 entfernt. Nähert sich das Kraftfahrzeug 1 dem Streckenabschnitt 25, so wird ein Verkehrszeichen 26, das die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h, die für den Streckenabschnitt 25 gilt, in dem Erfassungsbereich 13 der Einrichtung 2 erfasst. Demzufolge wird die Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 durch die Geschwindigkeitsregelanlage 5 auf die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h festgelegt und die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend geregelt.
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6 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Betreiben der Geschwindigkeitsregelanlage 5 für das Kraftfahrzeug 1, umfassend die Einrichtung 2 zum Erfassen einer geltenden zulässigen Höchstgeschwindigkeit und die Navigationseinrichtung 3 mit einem Datenspeicher 4 mit gespeicherten Streckenabschnitten, denen jeweils eine zulässige Höchstgeschwindigkeit zugeordnet ist, wobei die Geschwindigkeitsregelanlage 5 eine Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 durch Steuern des Antriebs 6 des Kraftfahrzeugs 1 auf eine Sollgeschwindigkeit regelt. Die Geschwindigkeitsregelanlage vergleicht dabei die gespeicherte zulässige Höchstgeschwindigkeit mit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit, wobei beim Auftreten einer Differenz zwischen den beiden Geschwindigkeiten die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt wird und anderenfalls die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt wird.
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Das Verfahren startet in Block 27 mit der Aktivierung der Geschwindigkeitsregelanlage 5. Anschließend wird in Block 28 die Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 festgelegt. Dies kann beim Starten der Geschwindigkeitsregelanlage 5 vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 festgelegt werden oder anhand der in der Navigationseinrichtung 3 gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit für einen momentan befahrenen Streckenabschnitt.
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In Block 29 wird anschließend geprüft, ob von der Einrichtung 2 zum Erfassen einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit eine zulässige Höchstgeschwindigkeit erfasst worden ist, die von der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit abweicht. Ist dies nicht der Fall oder wird eine zulässige Höchstgeschwindigkeit erfasst, die mit der gespeicherten Höchstgeschwindigkeit übereinstimmt, wird zu Block 28 zurück verzweigt, indem die Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf die Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit fortgesetzt wird. Wird von der Einrichtung 2 zur Erfassung einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit eine von der gespeicherten zulässigen Höchstgeschwindigkeit abweichende zulässige Höchstgeschwindigkeit erfasst, wird von Block 29 auf Block 30 verzweigt, indem die erfasste zulässige Höchstgeschwindigkeit als Sollgeschwindigkeit eingeregelt wird. Anschließend wird von Block 30 auf Block 28 zurück verzweigt, indem die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf die neu festgelegte Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten zulässigen Höchstgeschwindigkeit festgelegt wird. Das Verfahren wird kontinuierlich oder in festgelegten zeitlichen Abständen durchgeführt.
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Bei der Regelung der Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf die Sollgeschwindigkeit kann in Block 28 ferner berücksichtigt werden, ob die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf die Sollgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit oder unter Berücksichtigung eines bestimmten Grenzwerts für die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt werden soll.
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Der Begriff Geschwindigkeitsregelanlage 5 bezieht sich im Rahmen dieser Anmeldung auf eine Vorrichtung, die durch einen Eingriff in einen Antrieb 6 des Kraftfahrzeugs 1 die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 auf eine vorgegebene Sollgeschwindigkeit regelt. Ebenso werden Vorrichtungen als Geschwindigkeitsregelanlage 5 angesehen, die eine adaptive Geschwindigkeitsregelung ermöglichen, wie beispielsweise ein ACC-System (Adaptive Cruise Control). Ein ACC-System ist eine Weiterentwicklung einer Geschwindigkeitsregelanlage 5.
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Selbstverständlich können alle in den 1 bis 5 gezeigten und beschriebenen technischen Merkmale sowie die Verfahrensschritte des in 6 dargestellten Verfahrens beliebig miteinander kombiniert werden.
