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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim zeiteffizienten Durchführen einer Fahrt mit einem Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug.
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Der Fokus bei der Unterstützung von Fahrern liegt heutzutage hauptsächlich auf der möglichst energieeffizienten Durchführung von Fahrten. So wird beispielsweise in
DE 10 2014 002 111 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines den Fahrer bei einem Ausrollvorgang unterstützenden Fahrerassistenzsystems beschrieben, welches ein möglichst effizientes Erreichen eines Ausrollziels ermöglicht und eine Unterstützung des Fahrers dahingehend, wann er den Fuß vom Gas nehmen soll, sowohl bei angeforderter Unterstützung als bei nicht angeforderter Unterstützung ermöglicht. Der Vorteil von derartigen, energieeffizienten Ausrollvorgänge ermöglichenden Unterstützungsverfahren ist, dass aus prädiktiven Streckendaten, welche beispielsweise aus Navigationssystemen stammen können, deutlich früher ein „Fuß vom Gas”-Hinweis gegeben werden kann als es ein Fahrer nach seiner normalen Einschätzung selbst tun würde. Die dort verwendeten prädiktiven Streckendaten enthalten neben Informationen zu Kurvenverläufen auch Steigungs-Gefälle-Informationen sowie Höchstgeschwindigkeiten und deren Beginn. Die tatsächlich existierenden, die Erniedrigung der Höchstgeschwindigkeit anzeigenden Beschilderungen können aufgrund von Kuppen oder Verdeckungen durch den Fahrer selbst oft nur sehr spät erkannt werden, so dass mit Unterstützungsverfahren der genannten Art frühzeitig ein Hinweis gegeben werden kann, dass ein Ausrollvorgang effizient wäre.
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Fahrerassistenzsysteme verstehen „Effizienz” allerdings bislang nur im Sinne von Verbrauchseffizienz, wobei häufig jedoch Fahrer zeiteffizient an ihren Zielort gelangen wollen. Ist der Fahrer beispielsweise in einer Geschäftsreise unter Zeitdruck, ist der Energieverbrauch oft nebensächlich und die Einsparung von Fahrzeit, mithin eine zeitliche Effizienz, wäre bevorzugt.
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Um dies zu unterstützen, ist es in Navigationssystemen bereits bekannt, eine sogenannte „schnellste Route” zu berechnen. Dabei wird die Route mithin so bestimmt, dass ein hauptsächliches Optimierungsziel eine möglichst frühe Ankunftszeit am ausgewählten Zielort ist. Dennoch besteht weiteres Verbesserungspotential insbesondere hinsichtlich der Fahrweise entlang einer derartigen Route.
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DE 10 2010 029 467 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers bei einer kraftstoffsparenden Fahrweise. Es wird vorausschauend eine Teilfahrstrecke ermittelt, die ein Fahren mit einer konstanten Sollgeschwindigkeit erlaubt, die konstante Sollgeschwindigkeit wird ermittelt, eine Sollgeschwindigkeit zum Annähern an die Sollgeschwindigkeit wird ermittelt und die Sollbeschleunigung wird dem Fahrer angezeigt. Als weiteres Optimierungskriterium kann die Zeit angesetzt werden, die zum Durchfahren der jeweiligen Teilfahrstrecke erforderlich ist. Durch eine entsprechende Gewichtung, für die eine Einstellmöglichkeit für den Fahrer vorgesehen sein kann, kann festgelegt werden, ob eine energiesparende Fahrweise unabhängig von der benötigten Fahrzeit ermittelt werden soll oder ob ein Optimum zwischen Minimierung der Fahrzeit und dem Kraftstoffverbrauch gesucht werden soll.
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Ein Verfahren und ein Steuergerät zum Ermitteln eines Fahrhinweises werden durch
DE 10 2010 028 087 A1 beschrieben. Dort soll bei ungünstigen Traktionsverhältnissen, die durch Radschlupfdaten beschrieben werden, eine verkehrssichere Fahrgeschwindigkeit ermittelt werden, welche dann mit einer aktuell gefahrenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs verglichen wird, wobei ein Fahrhinweis abhängig von dem Vergleich ausgegeben wird. Auf diese Weise kann der Fahrer darauf hingewiesen werden, dass er ohne Einbußen an Verkehrssicherheit schneller fahren könnte.
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WO 2006/037 360 A1 betrifft ein Fahrerinformationssystem zur Information über die Durchführbarkeit von Überholvorgängen, wobei ein Maß für die Durchführbarkeit von Überholvorgängen bestimmt und ausgegeben wird.
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Ein Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Abstandsregelung bei Kraftfahrzeugen wird durch
DE 198 43 395 A1 offenbart. Dabei kann Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungs- und/oder Verzögerungssollwerten eine wählbare/einstellbare Längsdynamikcharakteristik überlagert werden. Längsdynamikprofile können für verschiedene wiederkehrende Fahrsituationen abgespeichert und im fahrsituationsbezogenen Bedarfsfall abrufbar sein.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrer auch unabhängig oder zusätzlich zur Auswahl einer schnellsten Route in einem Navigationssystem beim zeiteffizienten Erreichen seines Zielorts zu unterstützen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim zeiteffizienten Durchführen einer Fahrt mit einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
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Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, bei Eintritt eines Ereigniskriteriums, das anzeigt, dass der Fahrer die aktuell erlaubte Höchstgeschwindigkeit besser ausnutzen könnte, um sein Ziel zeiteffizienter zu erreichen, dies mit entsprechenden Fahrhinweisen zu unterstützen. Es wird die aktuelle Fahrsituation dahingehend bewertet, ob eine Möglichkeit für den Fahrer besteht, den vorausliegenden Streckenabschnitt schneller zurückzulegen, so dass insbesondere vermieden wird, dass der Fahrer Möglichkeiten zum Zeitgewinn, beispielsweise die Aufhebung von Geschwindigkeitsbegrenzungen und dergleichen, übersieht. Auf diese Weise wird der Fahrer während des Durchführens einer Fahrt dabei unterstützt, seinen Zielort möglichst zügig zu erreichen, indem die erlaubte Höchstgeschwindigkeit immer optimal genutzt wird. Der Fahrer erreicht seinen Zielort somit deutlich zeiteffizienter.
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Der hier beschriebene Unterstützungsmodus, der im Falle einer Realisierung durch ein Fahrerassistenzsystem auch als ein „Speed-Up-Assistenzsystem” beschrieben werden kann, wird vom Fahrer bevorzugt gezielt aktiviert, so dass damit zu rechnen ist, dass er auf die entsprechenden Beschleunigungsaufforderungen auch reagiert beziehungsweise diese explizit wünscht. Die Zeitdauer der Ausgabe kann sich dabei an einem festen Zeitwert bemessen, bevorzugt ist es jedoch, Beschleunigungsaufforderungen bei Eintritt eines Ereigniskriteriums so lange auszugeben, bis ein Beendigungskriterium erfüllt ist, welches beispielsweise anzeigen kann, dass im Wesentlichen die Zielgeschwindigkeit erreicht ist und/oder aktuell aus anderen Gründen, worauf im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, keine Beschleunigungsmöglichkeit mehr gegeben ist.
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Bezüglich des Ereigniskriteriums sind verschiedene, zweckmäßige Ausgestaltungen denkbar. So sieht eine erste, bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vor, dass als ein Ereigniskriterium das Erreichen einer Höchstgeschwindigkeitswechselposition von einer niedrigeren Höchstgeschwindigkeit zu einer höheren Höchstgeschwindigkeit verwendet wird. Immer also dann, wenn der Fahrer einen Punkt passiert, an dem von einer niedrigeren erlaubten Höchstgeschwindigkeit zu einer höheren erlaubten Höchstgeschwindigkeit übergegangen wird, erhält er einen entsprechenden Hinweis, dass er nun im Hinblick auf die neue erlaubte Höchstgeschwindigkeit beschleunigen kann. In diesem Sinne arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren zur zeitlichen Effizienz also entgegengesetzt zum Prinzip von „Fuß-vom-Gas”-Assistenten, wie sie eingangs bezüglich des Standes der Technik beschrieben wurden, die ein effizientes Ausrollen auf eine niedrigere erlaubte Höchstgeschwindigkeit betreffen. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass idealerweise, nachdem ein verbrauchseffizienter Ausrollvorgang meist einen Zeitverlust bedingt, Assistenzfunktionen zum verbrauchseffizienten Fahren und zum zeiteffizienten Fahren nicht ergänzend aktiv sind, zumindest, was die Fahrweisenempfehlungen angeht.
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Zweckmäßigerweise kann die Höchstgeschwindigkeitswechselposition aus prädiktiven Streckendaten eines Navigationssystems und/oder einer Auswertung von Daten einer Umfeldsensorik, insbesondere einer Verkehrszeichenerkennung, ermittelt werden. In den meisten modernen Kraftfahrzeugen liegt digitales Kartenmaterial bereits vor. Innerhalb des digitalen Kartenmaterials kann das Kraftfahrzeug lokalisiert werden, wobei zudem Möglichkeiten bekannt sind, sowohl bei aktiver als auch bei nicht aktiver Routenführung den weiteren Weg des Kraftfahrzeugs wenigstens teilweise vorherzusagen. Teil dieser digitalen Kartendaten, die insbesondere in einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs abgespeichert sein können, sind auch Informationen über Geschwindigkeitsbeschränkungen, deren Ende, Wechsel von Straßenarten und dergleichen. Denkbar ist es auch, digitales Kartenmaterial wenigstens teilweise aus Kommunikationsdaten der Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation zu gewinnen, woraus beispielsweise Baustellen, deren Beginn und Ende und sonstige für eine erlaubte oder sinnvolle Höchstgeschwindigkeit relevante Streckeneigenschaften bestimmt werden können. Ist also in dem Kartenmaterial erst eine Höchstgeschwindigkeitswechselposition bekannt, ergibt sich aus der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs und den prädiktiven Streckendaten zwangsläufig, wann eine solche Höchstgeschwindigkeitswechselposition vorausliegt beziehungsweise erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich auch eine Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs (sowie gegebenenfalls anderer Kraftfahrzeuge) eingesetzt werden. In diesem Kontext ist insbesondere eine Verkehrszeichenerkennung zu nennen, die insbesondere als Bildverarbeitungsalgorithmus auf Bilddaten einer Kamera oder dergleichen angewandt werden kann. Wird dem Kraftfahrzeug vorausliegend beispielsweise ein Schild erkannt, das alle Geschwindigkeitsbegrenzungen aufhebt oder eine Geschwindigkeitsbegrenzung mit einer höheren Höchstgeschwindigkeit als bisher festlegt, wird ebenso eine Höchstgeschwindigkeitswechselposition bekannt. Es wurden auch bereits Verfahren vorgeschlagen, in denen Verkehrszeichendaten von den ermittelnden Kraftfahrzeugen an einen Server übermittelt werden, um von dort aus digitales Kartenmaterial zu aktualisieren.
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Über diese Art von Ereigniskriterium können mithin Fälle abgegriffen werden, bei denen mittels Schildern Tempolimits erhöht oder aufgehoben werden, aus Ortschaften mit deren Beendigungsschild herausbeschleunigt werden kann, nach Auffahrt auf eine Autobahn beschleunigt werden kann und dergleichen.
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Eine zweite vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, bevorzugt zusätzlich, als Ereigniskriterium ein insbesondere um einen ersten Schwellwert langsameren Betrieb des Kraftfahrzeugs als die Zielgeschwindigkeit über einen Mindestzeitraum und/oder eine Mindeststrecke. Wird mithin festgestellt, dass das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum beziehungsweise eine längere Strecke mit langsamerer Geschwindigkeit als die Zielgeschwindigkeit betrieben wird, insbesondere, ohne dass dafür ein Grund vorliegt, worauf im Folgenden noch näher eingegangen wird, kann ein Ereigniskriterium erfüllt sein, um eine Beschleunigungsaufforderung auszugeben. Der Mindestzeitraum und/oder die Mindeststrecke können dabei benutzerseitig parametriert sein, insbesondere jedoch automatisch in Abhängigkeit von aktuellen Fahrsituationsdaten, beispielsweise der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Geschwindigkeitsunterschied zur Zielgeschwindigkeit, automatisch gewählt werden.
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Eine besonders bevorzugte ebenfalls zusätzlich verwendete dritte mögliche Ausgestaltung eines Ereigniskriteriums sieht vor, dass als Ereigniskriterium der Wegfall eines eine Beschleunigung verhindernden Hindernisses gemäß prädiktiver Streckendaten und/oder einer Fahrsituationsanalyse verwendet wird. Teilweise kann durch eine Fahrsituationsanalyse und/oder aus den prädiktiven Streckendaten festgestellt werden, dass Gründe vorliegen, warum nicht die Zielgeschwindigkeit gefahren wird, mithin Hindernisse, die einer Beschleunigung entgegenstehen. Beispiele hierfür können voranfahrende, langsame Verkehrsteilnehmer sein, aber auch Streckeneigenschaften, beispielsweise enge Kurven, ein schlechter Fahrbahnzustand und dergleichen. Wird nun überwacht, ob dieses Hindernis wegfällt, kann der Fahrer unmittelbar auf den Wegfall reagieren und unter Zeitgewinn wieder auf die Zielgeschwindigkeit beschleunigen. Denn es hat sich gezeigt, dass Fahrer häufig die Möglichkeit zum frühzeitigen Beschleunigen „verbummeln”. Beispielsweise reißt häufig eine Lücke auf, wenn ein voranfahrendes Fahrzeug, das bislang langsamer als die Zielgeschwindigkeit gefahren ist, beschleunigt beziehungsweise abbiegt, oder der Fahrer benötigt einen längeren Zeitraum, um nach einer engen Kurve die nun folgende, lange, gerade Strecke zu erfassen. Da der Umstand des Wegfalls eines Hindernisses jedoch leicht mittels der Umfeldsensorik und/oder prädiktiver Streckendaten festgestellt werden kann, bietet es sich an, zur Erhöhung der Zeiteffizienz den Fahrer unmittelbar mit der Beschleunigungsaufforderung auf die Beschleunigungsmöglichkeit hinzuweisen.
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Insgesamt ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders bevorzugt, dass die Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung unterdrückt wird, wenn ein aktuelle Fahrsituationsdaten und/oder prädiktive Streckendaten auswertendes Fahrsituationskriterium ein einer Beschleunigung entgegenstehendes Hindernis anzeigt. Das bedeutet, eine Beschleunigungsaufforderung wird aufgrund der prädiktiven Streckendaten und/oder einer Fahrsituationsanalyse nur dann gegeben, wenn die Beschleunigung auch tatsächlich möglich ist. Als Hindernis sind dabei, auch im Hinblick auf die dritte Ausgestaltung des Ereigniskriteriums, beispielsweise eine Kurve, der ein gerader Abschnitt folgt, und/oder ein voranfahrender weiterer Verkehrsteilnehmer und/oder ein Fahrbahnzustand zu nennen. Fährt mithin dem eigenen Kraftfahrzeug ein weiterer Verkehrsteilnehmer langsam voraus, wäre ein Beschleunigungsvorgang nur im Rahmen eines Überholvorgangs möglich, auf den im Folgenden noch näher eingegangen werden wird. Im Hinblick auf Streckeneigenschaften ist ein schnelleres Fahren häufig überhaupt nicht sicher möglich, so dass auch in einem solchen Fall eine Beschleunigungsaufforderung unterdrückt wird. Durch das Fahrsituationskriterium werden mithin Fahrsituationen definiert, in denen keine Beschleunigungsaufforderung erfolgen soll.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung im Kontext solcher Hindernisse sieht vor, dass im Falle eines voranfahrenden, weiteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere bei Erfüllung eines eine Überholmöglichkeit anzeigenden Überholmöglichkeitskriteriums, anstatt der unterdrückten Beschleunigungsaufforderung oder zusätzlich zu einer Beschleunigungsaufforderung ein den Fahrer auf die Option eines Überholvorgangs hinweisender Überholhinweis ausgegeben wird. Es wurden bereits sogenannte Überholassistenzsysteme vorgeschlagen, die im Rahmen einer komplexen Fahrsituationsanalyse überprüfen, ob ein Überholvorgang möglich ist, um dann einen entsprechenden Hinweis auszugeben. Zwar kann Derartiges auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung in die hier beschriebene Assistenz integriert werden, jedoch lassen sich auch einfach zu realisierende Ausgestaltungen vorteilhaft umsetzen. So kann ein Überholmöglichkeitskriterium im einfachsten Fall überprüfen, beispielsweise anhand von digitalen Kartendaten, ob im aktuell befahrenen Streckenabschnitt ein Überholverbot vorliegt oder nicht. Die Beurteilung der Fahrsituation wird dann vorteilhafterweise weiterhin dem Fahrer überlassen, der die Risiken aus seiner Erfahrung am besten abschätzen kann. Die Ausgabe des Überholhinweises erfolgt zweckmäßigerweise optisch, wobei in bevorzugter Weise wenigstens ein Teil des Überholhinweises durch Aktivieren einer Fahrtrichtungsanzeigeranzeige innerhalb des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird. Auf diese Weise wird ein Fahrer besonders intuitiv darauf hingewiesen, dass ein Überholvorgang für die Zeiteffizienz seiner Fahrt zweckmäßig wäre und, falls ein entsprechendes Überholmöglichkeitskriterium gegeben ist, idealerweise auch, dass das Überholen aktuell erlaubt (und gegebenenfalls aktuell unter idealen Bedingungen durchführbar) ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zusätzlich zu der Beschleunigungsaufforderung wenigstens ein Fahrzeugsystem durch Vorgabe von Betriebsparametern für eine bevorstehende Beschleunigung präkonditioniert wird. Nachdem, insbesondere dann, wenn der Fahrer den Unterstützungsmodus zum zeiteffizienten Fahren selbst aktiviert hat, ein Beschleunigungsvorgang nach einer Beschleunigungsaufforderung sehr wahrscheinlich ist, kann es zweckmäßig sein, Fahrzeugsysteme auf die bevorstehende Beschleunigung hin bezüglich ihrer Betriebsparameter anzupassen, mithin sie vorab zu konditionieren. Dabei kann in vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausgestaltung vorgesehen sein, dass ein sportlicher Betriebsmodus eines Getriebes des Kraftfahrzeugs aktiviert wird und/oder eine Schaltstufe zurückgeschaltet wird. Ein sportlicher Betriebsmodus eines Getriebes (beziehungsweise des gesamten Antriebsstrangs) ermöglicht ein dynamischeres Fahren insgesamt, mithin auch ein schnelleres Beschleunigen auf die Zielgeschwindigkeit. Auch ein Zurückschalten eines Automatikgetriebes stellt eine entsprechende Präkonditionierung dar.
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Zur Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung existieren eine Vielzahl von Möglichkeiten, denn die Beschleunigungsaufforderung kann wenigstens teilweise optisch und/oder wenigstens teilweise akustisch und/oder wenigstens haptisch ausgegeben werden. Hierfür werden geeignete Ausgabemittel innerhalb des Kraftfahrzeugs genutzt. Bevorzugt ist es dabei, wie im Folgenden noch näher dargelegt werden wird, eine Kombination aus optischer und haptischer Ausgabe zu realisieren.
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Es ist mithin zunächst denkbar, dass die Beschleunigungsaufforderung wenigstens teilweise optisch ausgegeben wird. Hierzu kann vorgesehen sein, dass zur optischen Ausgabe wenigstens teilweise ein Head-Up-Display und/oder eine Augmented-Reality-Brille verwendet wird. Auf diese Weise wird die Beschleunigungsaufforderung intuitiv und einfach verständlich in das ohnehin betrachtete Blickfeld des Fahrers, das die Verkehrssituation erfasst, eingeblendet. Der Fahrer kann unmittelbar reagieren und einen Beschleunigungsvorgang starten. Zwar ist grundsätzlich auch eine optische Ausgabe an anderen Ausgabemitteln, beispielsweise einem Bildschirm und/oder einem Anzeigeelement einer Instrumententafel, denkbar, dies ist jedoch weniger bevorzugt, da der Fahrer zur Wahrnehmung diese zunächst von der Fahrsituation abwenden muss, was ihm zunächst eher von einem Beschleunigungsvorgang abhalten könnte und der gewollten Zeiteffizienz entgegensteht.
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Head-Up-Displays und Augmented-Reality-Brillen sind im Stand der Technik bereits bekannt, wobei angemerkt sei, dass es nicht zwangsläufig notwendig ist, ein einen Teil der Beschleunigungsaufforderung bildendes Darstellungselement kontaktanalog beispielsweise auf der aktuell befahrenen Fahrbahn wiederzugeben, dies jedoch insbesondere bezüglich des Head-Up-Displays zweckmäßig realisiert werden kann.
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Besonders zweckmäßig ist es allgemein, wenn die optische Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung eine die Zielgeschwindigkeit beschreibende Information enthält, so dass dem Fahrer auch bewusst wird, für welche Zielgeschwindigkeit die Beschleunigungsaufforderung ausgelegt ist. Dabei kann die Zielgeschwindigkeit beispielsweise als Zahlenwert ausgegeben werden; bevorzugt ist es jedoch, den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Zielgeschwindigkeit zu quantifizieren beziehungsweise anderweitig optisch zu visualisieren.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht daher vor, dass die Beschleunigungsaufforderung wenigstens ein von dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Zielgeschwindigkeit abhängiges, den Bedarf an Geschwindigkeitserhöhung beschreibendes Darstellungselement umfasst. Mithin wird dem Fahrer nicht nur bewusst gemacht, dass eine Beschleunigung zum zeiteffizienten Erreichen seines Zielort zweckmäßig ist, sondern dieser erhält auch die Information, in welchem Maße eine Beschleunigung durchzuführen ist.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, wenn das beziehungsweise ein Darstellungselement eine von dem Geschwindigkeitsunterschied abhängige Anzahl von die Beschleunigung symbolisierenden Pfeilelementen umfasst. Beispielsweise können die Pfeilelemente nach oben gerichtet sein, insbesondere bei einer kontaktanalogen Darstellung auf einem Head-Up-Display oder einer Augmented-Reality-Brille dem weiteren Verlauf der befahrenen Fahrbahn folgend. Beispielsweise können ein bis maximal drei kollinear angeordneter Pfeile verwendet werden, wobei mehr angezeigte Pfeile einen größeren Geschwindigkeitsunterschied anzeigen.
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Ferner hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn an einem einer Geschwindigkeitsanzeigeeinrichtung zugeordneten Anzeigemittel, insbesondere einem LED-Kranz eines Zeigerinstruments, als Darstellungselement der Geschwindigkeitsunterschied zur Zielgeschwindigkeit visualisiert wird. Derartige Anzeigemittel, die meist im Rahmen anderer Fahrerassistenzsysteme genutzt werden, beispielsweise zur Anzeige einer Regelgeschwindigkeit bei einem längsführenden Fahrerassistenzsystem, können mithin im Rahmen der vorliegenden Erfindung einem weiteren Zweck zugeführt werden. Insbesondere bieten sich dabei sogenannte LED-Kränze um Zeigerinstrumente zur Anzeige der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit an. Beispielsweise ist es dann möglich, den Bereich zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Zielgeschwindigkeit auszuleuchten, wobei eine derartige Ausgabe auch animiert sein kann, beispielsweise durch durchlaufenden Betrieb der einzelnen LEDs zur Zielgeschwindigkeit hin, was auf intuitive Weise wiederum die Möglichkeit zur Beschleunigung symbolisiert.
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Selbstverständlich sind auch andere Darstellungselemente denkbar, die den Geschwindigkeitsunterschied kompakt und intuitiv beschreiben können. Denkbar ist beispielsweise auch eine konkrete zeitbezogene Symbolik, beispielsweise als eine stilisierte Uhr, die die Geschwindigkeitsunterschiede durch ihre Zeiger wiedergibt und dergleichen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass zusätzliche Ausgaben, beispielsweise am Navigationssystem oder allgemein der Fahrzeugführung zugeordneten Anzeigemitteln, beispielsweise einem „Kombiinstrument”, selbstverständlich auch denkbar sind und sinnvoll sein können.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Darstellungselement während eines einsetzenden Beschleunigungsvorgangs, insbesondere bis zum Erreichen der Zielgeschwindigkeit, kontinuierlich in Abhängigkeit von dem aktuellen Geschwindigkeitsunterschied aktualisiert wird. Auf diese Weise wird dem Fahrer letztlich auch das Resultat seines Beschleunigungsvorgangs präsentiert, indem der Geschwindigkeitsunterschied auch für ihn ersichtlich geringer wird, bis die Zielgeschwindigkeit erreicht ist und die Beschleunigungsaufforderung ohnehin ausgeblendet wird. Ist beispielsweise zunächst ein deutlicher Geschwindigkeitsunterschied gegeben, beispielsweise nach Verlassen eines Ortes von der erlaubten Höchstgeschwindigkeit im Ort von 50 km/h auf 100 km/h, können zunächst drei Pfeile angezeigt werden. Unterschreitet der Geschwindigkeitsunterschied während des nun vorgegebenen Beschleunigungsvorgangs einen gewissen ersten Grenzwert, beispielsweise 30 km/h, werden nur noch zwei Pfeile angezeigt, während beispielsweise beim Unterschreiten von 10 km/h als weiterer Grenzwert nur noch ein Pfeil angezeigt wird. Der Fahrer erkennt, dass eine Beschleunigung noch immer sinnvoll ist, jedoch der Geschwindigkeitsunterschied zur Zielgeschwindigkeit kleiner wird.
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Eine weitere bevorzugte Variante zur Ausgabe ist es, wenn die Beschleunigungsaufforderung wenigstens teilweise haptisch ausgegeben wird. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn die haptische Ausgabe über einen einem Fahrpedal zugeordneten Aktor erfolgt, insbesondere als Vibration des Fahrpedals, und/oder von dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Zielgeschwindigkeit abhängig gewählt wird. Sogenannte „aktive” Fahrpedale wurden bereits vorgeschlagen. Dabei kann unterschieden werden zwischen den eher günstig zu realisierenden vibrierfähigen Fahrpedalen, in die eine Vibration mit bestimmter Amplitude und Frequenz eingebracht werden kann und Fahrpedalen mit komplexeren Aktoren, bei denen der Druckpunkt verschoben werden kann und auch der Tretwiderstand verschieden eingestellt werden kann. Letztlich ist bei solchen aktiven Fahrpedalen also der Kraft-Weg-Verlauf anpassbar. Aufgrund der aufwendigeren Realisierung und ggf. schwierigeren Akzeptanz sind derartige Ausgestaltungen jedoch weniger bevorzugt. Insgesamt wird das Fahrpedal als Ausgabestelle für die Beschleunigungsaufforderung insbesondere deswegen als vorteilhaft angesehen, da ein intuitives Verständnis für den Zusammenhang zwischen der zu gebenden Information, nämlich der Beschleunigungsmöglichkeit, und dem Ausgabeort gegeben ist. Nachdem der Fahrer beim Nutzen des erfindungsgemäßen Verfahrens ohnehin selbst fährt, ist davon auszugehen, dass sich sein Fuß am Fahrpedal befindet und er somit diesen Anteil der Beschleunigungsaufforderung auch wahrnimmt. Bei der bevorzugten Ausgestaltung der haptischen Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung als Vibration sind verschiedenste Ausgestaltungen denkbar, um die Ausgabe zu gestalten. Bevorzugterweise setzt mit Beginn der Aufforderung zum Beschleunigen eine sehr leichte, nicht störende Vibration ein, die gerade so wahrnehmbar ist. Amplitude und Frequenz sind fest. Die Vibration wird solange fortgeführt bis die Zielgeschwindigkeit erreicht ist. Zum anderen kann es zweckmäßig sein, die Amplitude und/oder die Frequenz abhängig von dem Geschwindigkeitsunterschied zu wählen, so dass beispielsweise bei einem hohen Geschwindigkeitsunterschied eine stärkere Vibration gegeben ist als bei einem niedrigen Geschwindigkeitsunterschied, mithin der Fahrer auch bei Durchführen des Beschleunigungsvorgangs durch Abnahme der Vibration merkt, wie er sich der Zielgeschwindigkeit annähert. Die veränderbare Frequenz und/oder Amplitude der Vibration kann jedoch auch anderweitig genutzt werden, beispielsweise im Sinne einer anschwellenden Beschleunigungsaufforderung. Setzt beispielsweise kein Beschleunigungsvorgang ein, kann die Frequenz und/oder Amplitude der Vibration langsam ansteigen, um dem Fahrer den Zeitverlust durch die Nichtvornahme der Beschleunigung näher darzustellen. In einem solchen Fall kann beispielsweise die Vibrationsfrequenz kontinuierlich immer weiter erhöht werden, bis der Fahrer anfängt, mehr Gas zu geben. Die Vibration kann dann beendet werden oder alternativ mit fester Frequenz fortgeführt werden, bis die Zielgeschwindigkeit erreicht ist, wobei vorteilhafterweise die Amplitude der Vibration dann mit dem Geschwindigkeitsunterschied absinken kann.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Beschleunigungsaufforderung wenigstens teilweise akustisch ausgegeben wird. Auch eine hörbare Beschleunigungsaufforderung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung also denkbar. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zur akustischen Ausgabe ein die Ausgabe eines Motorgeräusches erzeugendes und/oder beeinflussendes Ausgabemittel verwendet wird. Nachdem eine Rückschaltung, wie sie bereits diskutiert wurde, bereits ein Anschwellen des Motorgeräusches zur Folge haben kann, kann ein derartiger Effekt auch künstlich erzielt werden, wenn entsprechende Ausgabemittel beziehungsweise Aktoren vorhanden sind, die es gestatten, das Motorengeräusch zu beeinflussen, insbesondere auch zu ergänzen. Ein derartiges „aktives Motorgeräusch” kann auch als intuitiver und dezenter Hinweis zur Beschleunigung verstanden werden.
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Selbstverständlich sind jedoch auch andere Arten der akustischen Ausgabe denkbar, beispielsweise Textansagen, die optional angewählt werden können und beispielsweise auch andere Aspekte des Betriebs des Kraftfahrzeugs zusätzlich abdecken können, beispielsweise als eine Art Hinweise gebender „Co-Pilot”.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung so erfolgt, dass zumindest ihr optischer und/oder haptischer Anteil nur für einen Fahrer wahrnehmbar ist. Auf diese Weise wird eine Störung und/oder Irritation anderer Insassen des Kraftfahrzeugs vorteilhafter Weise vermieden, insbesondere auch ein bei diesen aufkommendes Stressgefühl bei Wahrnehmung von Beschleunigungsaufforderungen. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn, wie bereits erwähnt, ein Head-Up-Display oder eine Augmented-Reality-Brille gemeinsam mit einem Fahrpedal-Aktor zur optischen und haptischen Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung genutzt werden. Diese Medien sind so ausgelegt, dass sie nur durch den Fahrer in ihrem Informationsgehalt erfasst werden.
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Die Erfindung sieht vor, dass nach benutzerseitiger Anwahl einer Vorabhinweisfunktion zu einem Zeitpunkt vor Eintreten des prädizierbaren Ereigniskriteriums ein die eintretende Beschleunigungsmöglichkeit ankündigender Vorabhinweis ausgegeben wird. Auf diese Weise wird es letztlich ermöglicht, eine Art Stufenkonzept für die Beschleunigungsaufforderung zu realisieren. In einer ersten Stufe wird bereits vor Eintreten des Ereigniskriteriums, beispielsweise eine vorbestimmte Strecke, insbesondere 200 m, vor Erreichen einer Höchstgeschwindigkeitswechselposition, ein erster, insbesondere dezenter Vorabhinweis gegeben, der bevorzugt ebenso oder allein nur durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist. In einer zweiten Stufe wird bei Eintritt des Ereigniskriteriums dann die eigentliche Beschleunigungsaufforderung ausgegeben, auf die sich der Fahrer entsprechend vorbereitet hat, so dass er beispielsweise eine Vorbeschleunigung vornehmen kann und dergleichen.
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Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Vorabhinweis eine Entfernungsinformation bis zum Eintritt des Ereigniskriteriums umfasst und/oder der Zeitpunkt in Abhängigkeit wenigstens eines Fahrsituationsparameters, insbesondere der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, gewählt wird. Zweckmäßigerweise kann der Vorabhinweis, so er nicht zeitlich grundsätzlich in einem festen Verhältnis zu einer Beschleunigungsaufforderung gewählt wird, den Fahrer auch informieren, welche Strecke er noch zurücklegen muss, bis die neue, höhere Zielgeschwindigkeit gegeben ist. Beispielweise kann ein die Ausgabe des Vorabhinweises ein optisch auszugebendes Element umfassen, welches angibt, dass in 200 m sämtliche Geschwindigkeitsbegrenzungen aufgehoben sind oder dergleichen. Andererseits kann, wie erwähnt, bevorzugt die Ausgabe des Vorabhinweises zeitlich so abgestimmt werden, dass sie möglichst in einem festen zeitlichen Abstand vor Eintritt des Ereigniskriteriums ausgegeben wird. Beispielsweise ist also eine Wahl des Ausgabezeitpunkts für den Vorabhinweis in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs möglich, wobei selbstverständlich auch komplexere Ermittlungen grundsätzlich möglich sind. Selbstverständlich ist es auch denkbar, einen festen räumlichen Abstand zum prädizierbaren Eintritt des Ereigniskriteriums als maßgeblich für den Zeitpunkt zu wählen.
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Besonders zweckmäßig ist es auch, wenn das bereits diskutierte Darstellungselement, das den Bedarf an Geschwindigkeitserhöhung beschreibt, bereits mit dem Vorabhinweis ausgegeben wird, allerdings bevorzugt zur Hervorhebung als Vorankündigung modifiziert und/oder in der anzuzeigenden Intensität reduziert. Somit wird dem Fahrer auch die Natur des bald eintretenden Ereigniskriteriums im Hinblick auf die Beschleunigungsmöglichkeiten genauer dargestellt, was auch durch Hinzufügung eines Darstellungselements, das die neue Zielgeschwindigkeit bei Eintritt des Ereigniskriteriums betrifft, erreicht werden kann. Damit es allerdings nicht zu einem verfrühten, starken Beschleunigen kommt, kann das den Bedarf an Geschwindigkeitserhöhung beschreibende Darstellungselement abgeschwächt und/oder deutlich als Vorankündigung markiert, beispielsweise ausgegraut, angezeigt werden. Bei einem auf die Zielgeschwindigkeit nach Eintritt des Ereigniskriteriums bezogenen Darstellungselement ist es besonders zweckmäßig, dieses mit einem weiteren, die zurückzulegende Entfernung bis zum Eintritt des Ereigniskriteriums anzeigenden Darstellungselement zu kombinieren, so dass dem Fahrer beispielsweise im Fall einer Höchstgeschwindigkeitswechselposition eine Entfernungsangabe und die neue erlaubte Höchstgeschwindigkeit angegeben werden können. Die Ausgabearten der Beschleunigungsaufforderung und des Vorabhinweises sind besonders bevorzugt aufeinander abgestimmt, so dass erkennbar ist, dass sie derselben Unterstützungsfunktion zugeordnet sind. Es gelten also die Ausführungen zur Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung auch für die Ausgabe des Vorabhinweises fort. Besonders bevorzugt wird dieser nur vom Fahrer wahrnehmbar optisch und/oder haptisch ausgegeben, wobei bevorzugte Ausgabemittel ein Head-Up-Display, eine Augmented-Reality-Brille und ein Aktor an einem Fahrpedal sind.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung kann die Zielgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der ab dem Erfüllen des Ereigniskriteriums erlaubten Höchstgeschwindigkeit, insbesondere als diese Höchstgeschwindigkeit, gewählt werden. Auf diese Weise kann die Unterstützungsfunktion zum einen zum maximalen Ausnutzen der Höchstgeschwindigkeit, zum anderen aber auch zum möglichst exakten Einhalten derselben anregen. Nichtsdestotrotz wird eine Höchstgeschwindigkeit häufig von Fahrern mit einer gewissen Toleranz wahrgenommen, so dass sowohl Fahrer existieren, die diese leicht überschreiten möchten oder leicht unterschreiten möchten.
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Im Hinblick auf solche Fahrer sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Zielgeschwindigkeit in Abhängigkeit eines fahrerseitig insbesondere prozentual eingegebenen und/oder aus vorangegangene Fahrtätigkeit des Fahrers beschreibenden Fahrerdaten ermittelten erlaubten Abweichungswerts von der Höchstgeschwindigkeit ermittelt wird. Es ist also möglich, dass ein Fahrer, insbesondere prozentual, eine gewünschte Abweichung von der Höchstgeschwindigkeit, um die Zielgeschwindigkeit zu ermitteln, eingibt, beispielsweise, dass er die Höchstgeschwindigkeit gerne um ein Prozent über- oder unterschreiten möchte. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn ein derartiger Abweichungswert automatisch durch Analyse der bisherigen Fahrtätigkeit des Fahrers bestimmt wird. Ergibt sich beispielsweise aus der bisherigen Fahrt oder aus vergangenen Fahrten des Fahrers, dass dieser grundsätzlich ein bis zwei Prozent schneller als die nominelle Höchstgeschwindigkeit fährt, kann ein entsprechender Abweichungswert und somit auch eine entsprechende Zielgeschwindigkeit gewählt werden. Mithin kann so auf den konkreten Fahrstil des Fahrers Rücksicht genommen werden.
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Es sei noch angemerkt, dass die Zeiteffizienz auch auf einer längeren Zeitskala betrachtet werden kann, wenn der Zielort des Fahrers bekannt ist, beispielsweise, da dieser mit aktiver Navigationsunterstützung fährt. Nicht nur bietet es sich in einem solchen Fall an, automatisch immer die schnellste Route seitens des Navigationssystems zu berechnen, sondern es können auch weitere Zeitfaktoren in Betracht gezogen werden. Ein Beispiel für einen solchen Zeitfaktor ist ein Halt an einer Tank- oder Ladestation, an der verbrauchter Kraftstoff beziehungsweise verbrauchte Energie nachgefüllt werden kann. Dieser Stopp kostet eine längere Zeitspanne, die großen Anteil an der Gesamtreisedauer haben kann. Ggf. geht es jedoch um geringe Fehlmengen im Tank bzw. einer Batterie, so dass es denkbar ist, bei etwas effizienteren, insbesondere langsameren Fahren, den Tankstopp zu vermeiden und somit in einer Gesamtbetrachtung dennoch Zeit einzusparen.
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Ist eine solche Feststellung gegeben, kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sein, wenn bei Erfüllung eines die Möglichkeit zur Vermeidung eines Tankhalts und/oder Ladehalts zur Zeitersparnis hinsichtlich der Gesamtfahrt anzeigenden, Navigationsdaten eines Navigationssystems auswertenden Zeiteinsparkriteriums die Zielgeschwindigkeit zum Erreichen der Möglichkeit reduziert wird und/oder, falls vorhanden, ein Darstellungselement zur Anzeige geringeren Beschleunigungsbedarfs modifiziert wird. Wird also festgestellt, dass beispielsweise mit einer niedrigeren Zielgeschwindigkeit ein derart reduzierter Verbrauch gegeben ist, dass ein Tankstopp vermieden werden kann, wird die Zielgeschwindigkeit entsprechend heruntergesetzt, allerdings nur, wenn hierdurch tatsächlich, auf die Gesamtfahrt betrachtet, ein Zeitgewinn durch Wegfall des Ladehalts und/oder Tankhalts gegeben ist.
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Gerade bei Beschleunigungsvorgängen auf eine neue Zielgeschwindigkeit kann es leicht vorkommen, dass über diese sozusagen „hinausgeschossen” wird. Dies liegt darin begründet, dass nicht unmittelbar mit dem Loslassen des Fahrpedals die Beschleunigung auf Null absinkt, sondern diese zum Erreichen des optimalen Fahrgefühls langsam reduziert wird. Um ein gezielteres Heranführen an die Zielgeschwindigkeit ohne ein nennenswertes Überschreiben derselben zu ermöglichen, sieht eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung vor, dass bei einem Beschleunigungsvorgang auf die Zielgeschwindigkeit durch wenigstens einen Eingriff im Antriebsstrang, insbesondere eine Begrenzung des Motordrehmoments, ein Überschreiten der Zielgeschwindigkeit vermieden wird. Es wurden bereits Kraftfahrzeuge bekannt, in denen Systeme zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit (sogenannte „Speed-Limiter”) realisiert wurden. Diese Systeme können im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßigerweise genutzt werden, um ein Überschreiten der Zielgeschwindigkeit zu vermeiden und das Kraftfahrzeug gezielt und komfortabel auf die neue Zielgeschwindigkeit zu führen. Mithin kann sich das System zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch kurzzeitig zum Abschluss des Beschleunigungsvorgangs aktivieren, wobei hier auf die Zielgeschwindigkeit begrenzt wird.
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Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrers beim zeiteffizienten Durchführen einer Fahrt, wobei das Fahrerassistenzsystem ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildetes Steuergerät aufweist. Unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann also in einem Kraftfahrzeug ein „Speed-Up-Assistent”, wie beschrieben, realisiert werden. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 eine Skizze zur Erläuterung des Verfahrens in einer Verkehrssituation,
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3 einen optischen Anteil eines Vorabhinweises,
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4 einen optischen Anteil einer Beschleunigungsaufforderung,
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5 die Veränderung eines Darstellungselements während eines Beschleunigungsvorgangs,
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6 die Nutzung eines LED-Kranzes bei einem Zeigerinstrument, und
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7 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers beim zeiteffizienten Durchführen einer Fahrt mit einem Kraftfahrzeug, bei dem der Fahrer hinsichtlich der Fahrweise derart unterstützt werden kann, dass die aktuell zulässigen Höchstgeschwindigkeiten optimal ausgenutzt werden, um ein Ziel zeiteffizient zu erreichen.
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Dabei wird in einem Schritt S1 das entsprechende Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrers beim zeiteffizienten Durchführen einer Fahrt parametriert und aktiviert, mithin die Unterstützungsfunktion begonnen. Dabei kann der Fahrer zum einen einen zusätzlichen Vorabhinweis vor einer Beschleunigungsaufforderung wählen, also einen zweistufigen Hinweis, was vorliegend als geschehen angenommen wird, zum anderen kann er bestimmen, wie sich die Zielgeschwindigkeit aus der maximal erlaubten Höchstgeschwindigkeit ableitet. Hierzu kann der Fahrer einen Abweichungswert eingeben; denkbar ist es jedoch auch, den Abweichungswert aus Fahrerdaten über die vergangene Fahrtätigkeit abzuleiten.
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Im Schritt S2 wird entsprechend die Zielgeschwindigkeit für den aktuell befahrenen Streckenabschnitt ermittelt, da diese für einige im Folgenden zu diskutierende Ereigniskriterien relevant ist. Die Zielgeschwindigkeit ergibt sich mithin dann, wenn ein Abweichungswert vorliegt, unter Berücksichtigung desselben aus der erlaubten Höchstgeschwindigkeit, ansonsten als die erlaubte Höchstgeschwindigkeit selbst.
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Im hier diskutierten Ausführungsbeispiel werden eine Mehrzahl möglicher Ereigniskriterien betrachtet. Ein Ereigniskriterium ist das Erreichen einer Höchstgeschwindigkeitswechselposition von einer niedrigeren Höchstgeschwindigkeit zu einer höheren Höchstgeschwindigkeit. Derartiges lässt sich aus prädiktiven Streckendaten, die vorliegend aus digitalem Kartenmaterial eines Navigationssystems abgeleitet werden, aber auch aus einer Verkehrszeichenerkennung ermitteln. Bei dieser ersten Art von Ereigniskriterium ist mithin offensichtlich bereits im Voraus die Position bekannt, an der es eintreten wird, insbesondere bei der Verwendung von prädiktiven Streckendaten. Dieses Ereigniskriterium stellt mithin den wesentlichen Einsatzbereich des Vorabhinweises dar, der im Folgenden diskutiert werden wird.
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Eine zweite Art von hier verwendeten Ereigniskriterien betrifft einen um einen ersten Schwellwert langsameren Betrieb des Kraftfahrzeugs als die Zielgeschwindigkeit über einen Mindestzeitraum oder eine Mindeststrecke. Bei Vorliegen dieses Kriteriums ist ein Vorabhinweis wenig sinnvoll, da ja nicht gewartet werden muss, um wieder auf die Zielgeschwindigkeit zu beschleunigen.
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Als dritte Art von Ereigniskriterium wird vorliegend der Wegfall eines eine Beschleunigung verhindernden Hindernisses gemäß prädiktiver Streckendaten und/oder einer Fahrsituationsanalyse verwendet. Dieses Ereigniskriterium ist wieder in gewissem Rahmen einem Vorabhinweis zugänglich, insbesondere dann, wenn es sich bei dem Hindernis um eine Streckeneigenschalt, beispielsweise eine Kurve oder einen schlechten Fahrbahnzustand, handelt. Dann kann nämlich aus prädiktiven Streckendaten durchaus bekannt sein, wann dieser Aspekt wegfallen wird, so dass ein Vorabhinweis hier sinnvoll und nützlich ist. Wird das Hindernis jedoch durch einen anderen Verkehrsteilnehmer, beispielsweise ein voranfahrendes Fahrzeug, gebildet, ist die Beurteilung des Wegfalls schwieriger. Der Eintritt des Ereigniskriteriums kann dann beispielsweise in Fällen prädiziert werden, wenn der voranfahrende Verkehrsteilnehmer, beispielsweise über Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation, in seinem weiteren Weg beispielsweise einen Abbiegewunsch oder dergleichen verdeutlicht; ein anderer denkbarer Fall ist, dass durch Daten der Umfeldsensorik erkannt wird, dass der voranfahrende Verkehrsteilnehmer bald abbiegen oder beschleunigen wird. Eine gewisse Zugänglichkeit der dritten Art von Ereigniskriterium zu einem Vorabhinweis ist also ebenso gegeben.
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Entsprechend wird in einem Schritt S3 überprüft, ob der Eintritt eines Ereigniskriteriums vorhersagbar ist. Ist dies der Fall, liegt also eine Position voraus, an der ein Ereigniskriterium eintreten wird, wird in einem Schritt S4 zu einem Zeitpunkt vor Erreichen dieser Position ein Vorabhinweis ausgegeben. Der Zeitpunkt kann dynamisch anhand von Fahrsituationsdaten, insbesondere der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, gewählt werden, oder beispielsweise anhand des Passierens eines festen Abstands zu der Position, an der das Ereigniskriterium eintreten wird, beispielsweise eine Höchstgeschwindigkeitswechselposition.
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Dies sei im Hinblick auf 2 näher erläutert, in der ein Kraftfahrzeug 1 schematisch auf einer Straße 2 gezeigt ist. Es befindet sich zur Zeit, wie durch das Verkehrsschild 3 angedeutet, in einem Bereich, in dem die Höchstgeschwindigkeit 50 km/h beträgt. Aus prädiktiven Streckendaten ist bekannt, dass an einer Höchstgeschwindigkeitswechselposition 4 ein Verkehrsschild 5 steht, das sämtliche Geschwindigkeitsbegrenzungen aufhebt; dort gilt mithin die Höchstgeschwindigkeit, die allgemein außerorts erlaubt ist, beispielsweise 100 km/h. Erreicht das Kraftfahrzeug 1 nun die Position 6, die vor der Höchstgeschwindigkeitswechselposition 4 liegt, und zwar hier in einem Abstand von 200 m, wird der Vorabhinweis ausgegeben, damit sich der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 auf die bald gegebene Beschleunigungsmöglichkeit einstellen kann.
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Die Ausgabe des Vorabhinweises erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel so, dass nur der Fahrer dies wahrnehmen kann, und zwar teilweise optisch, teilweise haptisch. Ein möglicher optischer Anteil der Ausgabe des Vorabhinweises wird durch 3 näher illustriert. Nachdem vorliegend ein Head-Up-Display verwendet wird, ist durch die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs die Straße 2 zu erkennen. Grundsätzlich wird neben der Straße 2 die aktuell erlaubte Höchstgeschwindigkeit anhand eines Symbols 7 eingeblendet. Ein hier kontaktanalog auf der Straße 2 als vorausliegend angezeigtes Symbol 8 als Teil des Vorabhinweises gibt bereits einen Hinweis auf die dann gegebene neue erlaubte Höchstgeschwindigkeit (und somit die Zielgeschwindigkeit), nachdem die Aufhebung aller Geschwindigkeitsbegrenzungen dort visualisiert wird. Als ein die Entfernung anzeigendes Darstellungselement wird unterhalb des Symbols 8 die entsprechende Entfernung 9, insbesondere mit der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs 1 aktualisiert, angezeigt. Ein weiterer Bestandteil des Vorabhinweises ist hier auch ein Darstellungselement 10, das drei nach oben gerichtete Pfeile 11 umfasst, jedoch ausgegraut dargestellt ist. Das Darstellungselement 10 zeigt letztlich den Beschleunigungsbedarf, also den Bedarf an Geschwindigkeitserhöhung, an, wobei die Anzahl der Pfeile von dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 2 und der Zielgeschwindigkeit nach Eintritt des Ereigniskriteriums abhängig ist. Durch das Ausgrauen des Darstellungselements 10 wird dieses auch als Vorankündigung gekennzeichnet.
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Die haptische Komponente des Vorabhinweises wird über ein Fahrpedal, hier genauer dessen Vibration mittels eines Aktors, ausgegeben. Beispielsweise kann hier eine leichte Vibration als Vorankündigung verwendet werden.
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Zurückkehrend zu 1 wird dann in einem Schritt S5 überprüft, ob ein Ereigniskriterium erfüllt ist. Ist dies der Fall, folgt jedoch nicht unmittelbar die Ausgabe einer Beschleunigungsaufforderung, sondern es wird in einem Schritt S6 zunächst ein Fahrsituationskriterium überprüft. Ist dies erfüllt, bedeutet dies, dass aktuell ein Hindernis für die Beschleunigung existiert, sei es eine Streckeneigenschaft, beispielsweise eine Kurve, oder ein voranfahrender Verkehrsteilnehmer. In einem solchen Fall erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel keine Ausgabe einer Beschleunigungsaufforderung, sondern es wird in einem Schritt S7 überprüft, ob gegebenenfalls ein Überholmöglichkeitskriterium erfüllt sein könnte. Dies gilt selbstverständlich nur im Fall eines voranfahrenden weiteren Verkehrsteilnehmers. Als Überholmöglichkeitskriterium wird in diesem Ausführungsbeispiel überprüft, ob kein Überholverbot vorliegt, was beispielsweise aus dem digitalen Kartenmaterial und/oder wiederum aus einer Verkehrszeichenerkennung geschlussfolgert werden kann. Ist im Schritt S7 das Überholmöglichkeitskriterium bei einem voranfahrenden Verkehrsteilnehmer erfüllt, wird in einem Schritt S8 ein Überholhinweis ausgegeben, der den Fahrer anregt, zu überprüfen, ob er zum zeiteffizienteren Erreichen seines Zielort nicht einen Überholvorgang vornehmen möchte. Die Beurteilung der Fahrsituation dahingehend, ob überhaupt ein Überholvorgang überhaupt gefahrlos möglich ist, wird im hiesigen Ausführungsbeispiel dem Fahrer überlassen, wobei bei entsprechenden Analysemöglichkeiten im Kraftfahrzeug 2 in anderen Fällen das Überholmöglichkeitskriterium auch erweitert werden kann, insbesondere auch konkret zu einer Überholaufforderung. Dann wäre der Überholhinweis auch nachdrücklicher auszugeben.
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Im vorliegenden Fall umfasst die Ausgabe des Überholhinweises in jedem Fall die Ansteuerung einer Fahrtrichtungsanzeigeranzeige im Kombinationsinstrument des Kraftfahrzeugs 1, selbstverständlich ohne dass der Fahrtrichtungsanzeiger selbst betätigt wird. Eine weitere optische Ausgabe des Überholhinweises kann beispielsweise ebenso auf dem Head-Up-Display erfolgen.
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Wird im Schritt S6 festgestellt, dass kein Hindernis vorliegt, das insbesondere auch dann der Fall sein kann, wenn durch das Ereigniskriterium ja gerade der Wegfall des Hindernisses, beispielsweise das Abbiegen eines voranfahrenden Verkehrsteilnehmers, festgestellt wurde, erfolgt in einem Schritt S9 eine Präkonditionierung des Antriebsstrangs, indem in einen sportlichen Betriebsmodus geschaltet wird. Zudem ist es denkbar, auch bereits eine Gangstufe zurückzuschalten, da ja mit einem Beschleunigungsvorgang gerechnet wird.
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In einem Schritt S10 erfolgt dann die Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung, wobei wiederum optische und haptische Ausgabemittel genutzt werden, umfassend das Head-Up-Display und das aktive Fahrpedal. Dies sei im Hinblick auf die 2, 4 und 5 näher dargestellt. Gemäß 2 wird im Schritt 85 an der Höchstgeschwindigkeitswechselposition 4 also festgestellt, dass das Ereigniskriterium erfüllt ist. Die entsprechende Ausgabe über das Head-Up-Display ist in 4 gezeigt. Selbstverständlich zeigt das Symbol 7 nun die Aufhebung aller Geschwindigkeitsbeschränkungen an, während nun nicht ausgegraut und deutlich sichtbar, beispielsweise als deutliche grüne Pfeile umfassend, das Darstellungselement 10 kontaktanalog auf der Straße 2 dargestellt wird. Dies wird vom Fahrer unmittelbar wahrgenommen, so dass dieser intuitiv und ohne die Notwendigkeit zum Abwenden des Blickes von der Fahrsituation den Beschleunigungsvorgang beginnen kann. Nachdem die Anzahl der Pfeile 11 im Darstellungselement 10 ja vom Geschwindigkeitsunterschied zur Zielgeschwindigkeit abhängig ist, ändert sich diese dynamisch während des nun folgenden Beschleunigungsvorgangs, was durch 5 näher erläutert wird.
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Dort ist der Verlauf der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1 gegen die Zeit t aufgetragen, beginnend bei der Zielgeschwindigkeit 12 vor der Höchstgeschwindigkeitswechselposition 4 und endend bei der Zielgeschwindigkeit 13 nach der Höchstgeschwindigkeitswechselposition 4. Abhängig davon, wie groß der Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und der Zielgeschwindigkeit 13 noch ist, wird die Anzahl der Pfeile gewählt. Wie sich den bestimmten Intervallen des Geschwindigkeitsunterschieds zugeordnet dargestellte Darstellungselemente 10 in 5 zeigen, nimmt die Zahl der Pfeile 11 mit der Annäherung an die Zielgeschwindigkeit 13 ab, bis die Beschleunigungsaufforderung nicht mehr ausgegeben wird.
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Ähnlich verhält es sich im Übrigen auch mit der bereits beschriebenen Vibration des Fahrpedals, die in ihrer Amplitude immer mehr nachlässt, je mehr man sich der Zielgeschwindigkeit 13 nähert und bei deren Erreichen ebenso abgebrochen wird.
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6 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Realisierung einer Visualisierung des Geschwindigkeitsunterschieds, wobei dort ein LED-Kranz 14 eines Zeigerinstruments 15 genutzt wird. Ersichtlich werden die LEDs 16 in dem Bereich zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 und der Zielgeschwindigkeit 13 beleuchtet, was auch nach Art eines Durchlaufens von unten nach oben realisiert werden kann, um die Beschleunigungsaufforderung intuitiver zu vermitteln.
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Es sei darauf hingewiesen, dass zur Ausgabe der Beschleunigungsaufforderung selbstverständlich auch weitere Ausgabemittel genutzt werden können, beispielsweise weitere optische Ausgabemittel, akustische Ausgabemittel, beispielsweise für Textnachrichten und dergleichen; es ist jedoch bevorzugt, auch die Beschleunigungsaufforderung nur für den Fahrer wahrnehmbar auszugeben.
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In einem optionalen Schritt S11, vgl. wiederum 1, wird vermieden, dass die Zielgeschwindigkeit 13 überschritten wird. Hierzu wird vorliegend ein System zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit („Speed-Limiter”) genutzt, welches vorliegend das Motordrehmoment begrenzt. Somit wird, wie auch in 5 dargestellt, eine komfortable Annäherung an die Zielgeschwindigkeit 13 erreicht.
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7 zeigt schließlich eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Es weist, wie bereits erwähnt, ein Fahrerassistenzsystem 17 zur Unterstützung des Fahrers beim zeiteffizienten Durchführen einer Fahrt auf. Dieses umfasst ein Steuergerät 18, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist und mithin mit weiteren Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 kommuniziert, insbesondere auch den Ausgabemitteln, wobei hier rein beispielhaft der dem Fahrpedal 19 zugeordnete Vibrations-Aktor 20 sowie das Head-Up-Display 21 angedeutet sind.
