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Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zum Anpassen einer elektrischen Rekuperationsbremse eines Fahrzeugs an eine voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, ein Verfahren zum Anpassen einer elektrischen Rekuperationsbremse, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
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Hybridfahrzeuge und auch rein elektrische Fahrzeuge können mit einer Generatorfunktion des elektrischen Antriebs ausgestattet sein. Dabei wird ein Elektromotor zur Energierückgewinnung verwendet. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Reibbremse beim Bremsvorgang entlastet wird oder überhaupt nicht zum Einsatz kommt. Die so gewonnene elektrische Energie kann zum Beispiel in Batterien oder einem Kondensator gespeichert werden, oder aber für andere Verbraucher im Fahrzeug unmittelbar zur Verfügung stehen.
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Es kann als Aufgabe der Erfindung betrachtet werden, den Energieverbrauch eines Fahrzeugs zu verringern.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Fahrerassistenzsystem zum Anpassen einer elektrischen Rekuperationsbremse eines Fahrzeugs an eine voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs angegeben. Das Fahrerassistenzsystem weist ein Vorhersagemodul und eine Steuereinheit auf. Das Vorhersagemodul ist dabei ausgeführt, die voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs zu berechnen. Außerdem ist die Steuereinheit ausgeführt, die Bremskraft einer elektrischen Rekuperationsbremse des Fahrzeugs an die voraussichtliche Trajektorie anzupassen.
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Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, oder um ein Fahrrad. Insbesondere eignet sich das Fahrerassistenzsystem für Personenkraftwagen mit Hybridantrieb oder ausschließlich elektrischem Antrieb.
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Die vom System berechnete voraussichtliche Trajektorie umfasst die Informationen aus Weg und Zeit des Fahrzeugs. Daher ist jedem (zukünftigen) Zeitpunkt eindeutig ein Ort zugeordnet. Insofern beinhaltet die Trajektorie auch die Information der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt und an jedem Ort der Trajektorie.
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Die voraussichtliche Trajektorie, die von dem Vorhersagemodul berechnet wird, ist beispielsweise von Restriktionen im Berechnungsverfahren geprägt. So kann ein Maß für die Glätte der Trajektorie durch eine obere Grenze beschränkt sein. Dies betrifft insbesondere die partielle Ableitung der Ortskurve nach dem Ort, wenn befahrene Krümmungsradien in gewissem Maße beschränkt werden sollen; auch die Ableitung der Ortskurve nach der Zeit kann bei der Berechnung der voraussichtlichen Trajektorie in Betracht gezogen werden, vor allem dann, wenn bei Kenntnis oder Schätzung der zu erwartenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs am jeweiligen Ort der Trajektorie die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Die voraussichtlichen Trajektorien können zum Beispiel aus durch Interpolation gewonnenen Polynomen mindestens dritten Grades (kubisch) oder aus Bézierkurven, insbesondere aus Punktewolken geodätischer Koordinaten, berechnet werden. Auch eine Glättung durch zum Beispiel durch z-Transformation diskretisierte dynamische Übertragungsfunktionen ist denkbar. Andere Informationsquellen mögen ebenfalls herangezogen werden, auf die im Folgenden noch näher eingegangen wird.
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Die elektrische Rekuperationsbremse steht zum Beispiel stellvertretend für eine elektrische Bremse im eigentlichen Sinne, oder auch für den Generatormodus eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb. Letzterer kann sich sowohl auf ein Hybridfahrzeug beziehen, welches eine Kombination von einem Verbrennungskraftmotor und einem elektrischen Antrieb verwendet, oder auch auf ein rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug. In anderen Worten kann die elektrische Rekuperationsbremse ein Elektromotor sein, der ausgeführt ist, in einem Generatormodus betreibbar zu sein, so dass kinetische Energie des Fahrzeugs bei einer negativen Beschleunigung mit abbremsender Wirkung in elektrischen Strom gewandelt werden kann. Dabei kann der elektrische Strom verwendet werden, um einen Kondensator mit Spannung zu beaufschlagen und Ladung auf den Kondensatorkomponenten zu speichern. Auch kann eine Batterie mit diesem Strom gespeist werden.
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Es mag sein, dass die elektrische Rekuperationsbremse parametrierbar ist und somit die Bremskraft auf das Fahrzeug einstellbar ist. „Anpassen“ kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Steuereinheit bestimmt, welchen Bremskraftverlauf die elektrische Rekuperationsbremse über die Zeit ausübt. In anderen Worten kann der zeitliche Verlauf der Beschleunigung angepasst werden. „Anpassen“ kann auch bedeuten, dass verschiedene Variablen unterschiedlich gewichtet werden. Insbesondere die Gaspedalstellung (oder die eines anderen Eingabegeräts, zum Beispiel ein Sidestick) und die zeitliche Ableitung der Gaspedalstellung können unterschiedlich gewichtet werden. Auch verschiedene Einstellungen, wie „Sportmodus“, können herangezogen werden, zum Beispiel, um eine komfortable Kurvengeschwindigkeit zu gewährleisten. Sagt die Berechnung der voraussichtlichen Trajektorie eine Kurvenfahrt in beispielsweise 200 m mit einer 90° Drehung mit einem Kurvenradius von 20 m voraus, so könnte beispielsweise, bei Nichtbetätigung des Gaspedals durch den Fahrzeugführer, die Steuereinheit eine konstante negative Beschleunigung des Fahrzeugs zum Erreichen der benötigten Geschwindigkeitsdifferenz an die elektrische Rekuperationsbremse kommandieren. Auch ein progressiv ansteigender kommandierter Betrag der Beschleunigung ist denkbar, der eine kürzere Fahrdauer als mit konstanter abbremsender Beschleunigung erlaubt. Der zeitliche Verlauf der Anpassung kann beispielsweise durch Optimierungsalgorithmen, numerische Mittelungen oder Extrapolationen bestimmt werden.
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Dazu umfasst das Vorhersagemodul eine Positionsbestimmungseinheit, oder steht mit einer externen Positionsbestimmungseinheit in Verbindung, um die momentane Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Diese kann z.B. das bestehende Navigationsgerät des Fahrzeugs sein. An dieser Stelle sei weiterhin darauf hingewiesen, dass die Positionsbestimmung des Fahrzeugs auch über eine Zellpositionierung erfolgen kann. Dies bietet sich insbesondere bei der Verwendung von GSM- oder UMTS-Netzen an.
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Es mag eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung sein, dass der Treibstoffverbrauch eines Hybridfahrzeugs gesenkt werden kann, bzw. die Reichweite eines rein elektrischen Fahrzeugs gesteigert werden kann, indem durch optimierte elektrische Rekuperation mehr Energie zurückgewonnen werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Vorhersagemodul ausgeführt, die voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs aus dem vom Navigationsgerät geplanten Pfad des Fahrzeugs und weitere Parameter, insbesondere die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, zu ermitteln. In dieser Ausführungsform wird die vom Navigationsgerät errechnete Strecke dazu verwendet, um die voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs zu bestimmen. Beispielsweise ist das Navigationsgerät satellitengestützt (zum Beispiel durch globale Satellitennavigationssysteme, GPS) und durch Trägheitssensoren unterstützt. Es sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche Navigationssatellitensysteme steht, wie z.B. NAVSTAR, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien).
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Vorhersagemodul ausgeführt, ein zukünftiges Abbiegen des Fahrzeugs vorherzusagen und die Steuereinheit ist ausgeführt, die voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs entsprechend anzupassen.
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Wird ein Abbiegen des Fahrzeugs vorhergesagt, kann beispielsweise die Bremskraft der elektrischen Rekuperationsbremse entsprechend eingestellt werden. So kann bei unmittelbar bevorstehenden und scharfen Abbiegungen eine höhere Bremskraft eingestellt werden als bei weichen Kurven, die mit hoher Geschwindigkeit befahrbar sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit ausgeführt, die Bremskraft der elektrischen Rekuperationsbremse in Abhängigkeit davon anzupassen, ob die voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs eine Rechts- oder Linksabbiegung aufweist.
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Wird beispielsweise eine Linksabbiegung erwartet, so könnte das Fahrzeug stärker abbremsen, da durch Gegenverkehr eine weitere Geschwindigkeitsverringerung notwendig werden kann. Rechtsabbiegungen erlauben häufig eine höhere Abbiegegeschwindigkeit, insbesondere wenn es sich um Ausfahrten von Bundestraßen oder Autobahnen handelt, die einen Verzögerungsstreifen aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Fahrerassistenzsystem eine Rückmeldevorrichtung auf, die ausgeführt ist, einem Fahrzeugführer Informationen zum Anpassen der elektrischen Rekuperationsbremse zu übermitteln.
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Es mag zweckdienlich sein, den Fahrzeugführer auf die angepasste Bremswirkung der elektrischen Rekuperationsbremse hinzuweisen, sodass er sich darauf einstellen kann. So kann beispielsweise dem Fahrer angezeigt werden, dass das Fahrzeug in einer bevorstehenden Kurve eine bestimmte und für den Fahrer komfortable Geschwindigkeit einnehmen wird, die auch ohne sein Zutun erreicht wird, insbesondere ohne ein Betätigen der (Reib-)Bremsen durch den Fahrzeugführer. Dem Fahrzeugführer können diese Informationen zum Beispiel über ein akustisches Signal, ein visuelles Signal, ein haptisches Signal oder über Kombinationen aus diesen Signalen mitgeteilt werden. Beispielsweise hat das Gaspedal selbst ein haptisches Ausgabemodul, das dem Fahrzeugführer durch Vibration mitteilt, dass mit dem beginnenden tatsächlichen Befahren der berechneten Trajektorie kein Bedarf mehr besteht, das Gaspedal zu betätigen. In diesem Fall kann der Fahrzeugführer den Fuß vom Gaspedal nehmen und dem Fahrzeug selbst ein optimiertes Abbremsen mit der jeweilig angepassten Energierückgewinnung überlassen. Der Fahrzeugführer kann weiterhin durch vom Menschen positiv wahrgenommene Signale belohnt werden, um so den Energieverbrauch des Fahrzeugs zu senken.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Vorhersagemodul weiterhin ausgeführt, Fußgänger, Ampeln oder andere Fahrzeuge zu detektieren und die Steuereinheit ist ausgeführt, die voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs entsprechend anzupassen. Demnach werden durch entsprechende Sensoren am Fahrzeug Fußgänger, Ampeln oder andere Fahrzeuge erfasst. Dies kann insbesondere durch Kameras, Stereokameras, Lasersensoren, Ultraschallsensoren oder anderen Sensoren und einer entsprechenden Algorithmik, zum Beispiel Bildverarbeitungsalgorithmen erfolgen. Werden Fußgänger auf einem Fußgängerüberweg erkannt, so kann das Vorhersagemodul den Weg bis zum Fußgängerüberweg mit der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Verbindung setzen und eine optimale Bremskraft für die elektrische Rekuperationsbremse bestimmen. Anschließend kann die Steuereinheit eine entsprechende Bremskraft an die elektrische Rekuperationsbremse kommandieren. Es sei angemerkt, dass der Begriff „Anpassung der Trajektorie des Fahrzeugs“ auch eine reine Geschwindigkeitsänderung einschließt, ohne dass die Ortskurve des Fahrzeugs beeinflusst wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit ausgeführt, bei Erkennung einer die Maßnahme rechtfertigenden Situation, hervorgerufen beispielsweise durch Fußgänger, Ampeln, scharfe Kurven oder durch andere Fahrzeuge, die Bremskraft der elektrischen Rekuperationsbremse zu erhöhen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit ausgeführt, die Bremskraft der elektrischen Rekuperationsbremse unter Berücksichtigung von in einer digitalen Karte gespeicherten Topologiedaten anzupassen.
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Gemäß dieser Ausführungsform kann eine digitale Karte als weitere Informationsquelle hinzugezogen werden, um die Trajektorie des Fahrzeugs zu optimieren. Die „Topologiedaten“ können z.B. Höhenprofile des Straßenverlaufs, Kurven im Straßenverlauf, Engstellen, Baustellen, andere Gefahrenstellen wie z.B. enge Brücken, Schlaglöcher, Laubwälder, Einflugschneisen, windanfällige Zonen und dergleichen umfassen. Insbesondere in digitalen Karten verzeichnete Orte, die zu verminderter Geschwindigkeit Anlass geben, können somit bei der Berechnung der voraussichtlichen Trajektorie berücksichtigt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer elektrischen Rekuperationsbremse und einem Fahrerassistenzsystem wie oben und im Folgenden beschrieben angegeben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Anpassen der Bremskraft einer elektrischen Rekuperationsbremse eines Fahrzeugs angegeben, bei dem zunächst die voraussichtliche Trajektorie des Fahrzeugs durch das Vorhersagemodul berechnet wird und daraufhin die Bremskraft der elektrischen Rekuperationsbremse des Fahrzeugs an die voraussichtliche Trajektorie angepasst wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor eines Fahrerassistenzsystems ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Schritte durchzuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor eines Fahrerassistenzsystems ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Schritte durchzuführen.
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Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
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1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem zum Anpassen der Bremskraft einer elektrischen Rekuperationsbremse des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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2 zeigt ein Fahrzeug in einer Abbiegesituation gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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3 zeigt ein Fahrzeug an einer Kreuzung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Darstellung in den Figuren ist schematisch und nicht maßstabsgetreu. Werden in den verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrerassistenzsystem 100 mit einem Vorhersagemodul 20 und einer Steuereinheit 30. Das Fahrzeug weist eine elektrische Rekuperationsbremse 40 und ein Navigationsgerät 50 auf.
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2 zeigt das Fahrzeug 1 der 1 an einer Gabelung 110. Mit Hilfe des Navigationsgeräts, das die aktuelle Position des Fahrzeugs 1 ausgibt, ermittelt das Vorhersagemodul die voraussichtliche Trajektorie 300, die das Fahrzeug 1 befahren wird. Das Navigationsgerät liefert dabei die aktuelle Position des Fahrzeugs 1 und unter Umständen auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Diese Position kann dann in einer digitalen Karte verwendet werden, sodass das Vorhersagemodul 20 Kenntnis über die Straßenführung erhält. Auch die geplante Strecke, wie sie das Navigationsgerät ermittelt, wird in diesem Beispiel herangezogen, um die voraussichtliche Trajektorie 300 des Fahrzeugs 1 zu bestimmen. Die voraussichtliche Trajektorie 300 ist in diesem Fall eine Abbiegung nach rechts in eine Ausfahrt ohne Verzögerungsstreifen. Das Fahrzeug 1 wird, sofern die voraussichtliche Trajektorie 300 befahren wird, eine langsamere Geschwindigkeit einnehmen, um eine für den Fahrzeugführer des Fahrzeugs 1 noch komfortable Seitenbeschleunigung einzunehmen. Dem Fahrzeugführer wird dementsprechend durch eine Benachrichtigungseinheit 60 ein Signal eingespielt, dass das Fahrzeug 1 im Begriff ist, eine langsamere Geschwindigkeit einzunehmen. Dabei schaltet der Antrieb in seinen Generatormodus, der mit optimierter Bremskraft das Fahrzeug 1 verzögert.
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3 zeigt das Fahrzeug 1 vor einer Kreuzung 110 mit einem anderen Fahrzeug 140, einer Ampelanlage 130 und einem Fußgänger 120. Mit Hilfe des Navigationsgeräts, das die aktuelle Position des Fahrzeugs 1 ausgibt, ermittelt das Vorhersagemodul ähnlich zum vorhergehenden Beispiel die voraussichtliche Trajektorie 300, die das Fahrzeug 1 befahren wird. Weiterhin erfasst das Vorhersagemodul des Fahrzeugs 1 die Kreuzung 110, die Abbiegespuren der Kreuzung 110 und die Verkehrssituation an der Kreuzung 110. Insbesondere ein anderes Fahrzeug 140, die Ampelanlage 130 und der Fußgänger 120 sind Teil dieser Verkehrssituation. Somit stehen dem Vorhersagemodul 20 detaillierte Informationen über die Verkehrssituation zur Verfügung. Es ist auch denkbar, dass die Ampel 130 mit dem Fahrzeug 1 kommuniziert und dem Vorhersagemodul eine bevorstehende Rotphase mitteilt. Die kabellose Übertragung bzw. der kabellose Empfang der Daten kann per Bluetooth, WLAN (z. B. WLAN 802.11a/b/g/n oder WLAN 802.11p), ZigBee oder WiMax oder aber auch zellulärer Funksysteme wie GPRS, UMTS oder LTE erfolgen. Es ist auch die Verwendung anderer Übertragungsprotokolle möglich. Die genannten Protokolle bieten den Vorteil der bereits erfolgten Standardisierung. Auch kann eine C2X-Kommunikation vorgesehen sein, um dem Vorhersagemodul zumindest einen Teil der zur Berechnung der voraussichtlichen Trajektorie benötigten Informationen bereitzustellen. Eine C2X-Kommunikation umfasst eine Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 1 und einer weiteren Einrichtung, die kein Fahrzeug ist, wie beispielsweise einer Ampel 130. Demnach könnte das Vorhersagemodul ermitteln, ob mit der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bzw. der maximal erlaubten Geschwindigkeit die Kreuzung 110 in der bestehenden Grünphase überquert werden kann, oder ob das Fahrzeug 1 in der Rotphase zum Halten gebracht werden wird. Sollte das Vorhersagemodul ermitteln, dass das Fahrzeug 1 anhalten wird, könnte die elektrische Rekuperationsbremse derart angesteuert werden, dass das Fahrzeug 1 mit optimalem Wirkungsgrad der Rekuperationsbremse bis zur Ampel 130 entschleunigt wird.
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4 zeigt ein Verfahren zum Anpassen einer elektrischen Rekuperationsbremse. In einem ersten Schritt erfolgt ein Bestimmen S1 einer Position des Fahrzeugs 1. Dies kann zum Beispiel mittels Satellitennavigation durchgeführt werden. In einem zweiten Schritt erfolgt das Bestimmen S2 der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Geschwindigkeit kann aus dem Tachometer des Fahrzeugs oder wiederum mittels Satellitennavigation erfolgen. In einem weiteren Schritt erfolgt das Erfassen S3 der Umgebung, woraufhin das Berechnen S4 der voraussichtlichen Trajektorie 300 des Fahrzeugs 1 und das Anpassen S5 der Bremskraft der elektrischen Rekuperationsbremse an die voraussichtliche Trajektorie 300 folgt.
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In anderen Worten kann eine optimierte Adaption einer Rekuperationsleistung bzw. einer Rekuperationsfunktion in einem Fahrzeug erfolgen, wenn erkannt wird, dass an einer Kreuzung eine Abbiegespur befahren wird bzw. eine Abbiegung vorliegt. Dabei gibt es unterschiedliche „Usecases“, abhängig davon, ob eine Rechts- oder Linksabbiegung vorliegt, oder jeweils eine andere Gewichtung der Eingangssignale und deren Ableitungen vorgesehen werden muss. Grundsätzlich also wird der Elektromotor des Fahrzeugs so adaptiert, dass eine bestimmte Rekuperationsleistung erzielt wird, die wiederrum das Fahrzeug so abbremst, dass es mit einer idealen (Komfort-)Geschwindigkeit an der Kreuzung abbiegt. Dabei soll die Reibbremse möglichst wenig genutzt werden – idealerweise wird die Reibbremse überhaupt nicht genutzt.
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Diese Funktionalität kann aufgrund von verschiedenen Umweltinformationen ermöglicht werden. Hauptinformationen kommen von „Offboard/Onboard“ Sensoren und „Connectivity Services“, die anschließend fusioniert und bewertet werden.
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Für die Gesamtfunktion können also folgende Schritte notwendig sein:
- – Erkennen von Fahrstreifen/Abbiegeampel/Abbiegebedingungen aufgrund einer Auswertung verschiedener Sensoren (vor allem Ampelerkennung, Abstandsmessung zum übrigen Verkehr und Navigationsdaten),
- – Erkennen des Kurvenradius aufgrund von „eHorizon“ Daten (Topologiedaten aus Navigationsgerät oder Cloudserver) bzw. aufgezeichneten Radiusdaten,
- – Erkennen von Fußgängerampel/Fußgängern/Fahrradfahrern/Gegenverkehr durch Abbiege-Assistenten;
somit wird die Rekuperationsleistung im Fahrzeug zum Beispiel auf Vollleistung adaptiert, wenn eine Bremsung aufgrund von Fußgängern oder dem Gegenverkehr erkannt wird, oder wenn eine sehr enge Kurve voraus liegt.
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Es kommen unterschiedliche Sensoren zum Einsatz und verschiedene Informationen werden verwendet, um die Situation zu analysieren und prädiktiv zu erkennen, dass eine Abbiegesituation vorliegt:
- – Einfluss von Kurven auf das Geschwindigkeitsprofil:
Grundsätzlich verringert der Fahrer seine Geschwindigkeit auf ein gewisses Niveau, um in eine Kurve mit einer gewissen Richtungsänderung zu fahren. Für das System werden Kurven und Abbiegemanöver prädiktiv auf ihre Richtungsänderung analysiert und mit einer maximalen Geschwindigkeit bewertet. Je größer die Abbiegeveränderung, desto intensiver ist die Einwirkung auf das Bremsmanöver.
- – Analyse der Kreuzungstopologie:
Für jede Kreuzung wird die Topologie anhand des vom Navigationssystem/„Cloudservice“ gelieferten „Most Likely Path“ und aller alternativen Pfade ermittelt und einer von mehreren Klassen zugewiesen. Für jede Kreuzung können außerdem im aktuellen „eHorizon“ folgende Attribute als Hauptattribute ermittelt werden: die Sraßenklassen des „Most Likely Path“ vor und nach der Kreuzung, die Straßenklassen aller alternativen Pfade und der Abbiegewinkel des „Most Likely Path“.
- – Navigationseingabe:
Eine Routeneingabe kann helfen, Abbiegesituationen zu erkennen, insbesondere wenn der Fahrer aktiv ein Ziel eingegeben hat – grundsätzlich ist jedoch davon auszugehen, dass er das Ziel erreichen und der Route folgen möchte.
- – Kamerasysteme, Radar- oder Lidarsysteme:
Diese erkennen die Umwelt, vor allem die Verkehrs- und Ampelzeichen und -schaltungen. Zudem kann erkannt werden, auf welchem Fahrstreifen das Fahrzeug steht bzw. einbiegt. Dabei ist eine Ermittlung der Zusammenhänge zwischen Topologiedaten, GPS-Daten und Kameradaten möglich. Außerdem kann ermittelt werden, ob man sich auf einer linken oder rechten Abbiegespur befindet. Diese Situationen werden unterschiedlich bewertet, da für den Linksabbiegevorgang der Gegenverkehr über verschiedene Sensoren mit berücksichtigt werden muss. Das System kann außerdem Fußgänger, Radfahrer oder ähnliche Verkehrsteilnehmer erkennen, die während des Abbiegevorgangs einen Einfluss haben könnten. Der Abbiegeassistent kann bei einer bevorstehenden Abbiegung nach rechts insbesondere den Bereich eines Fußgängerüberwegs über die einzubiegende Straße vom Gehweg rechts neben dem Fahrzeug, und seiner gedachten Verlängerung gerade weiter über die Kreuzung, erfassen.
- – Datenanalyse, Auswertung von Rekuperationsdaten:
Alle Daten werden in einem dafür vorgesehenen Steuergerät so fusioniert, dass
– eine Abbiegewahrscheinlichkeit für die jeweilige Abbiegesituation berechnet wird,
– eine optimale Geschwindigkeitstrajektorie für den Abbiegevorgang berechnet wird. Dabei kann die Berechnung in verschieden kleine Streckenabschnitte eingeteilt werden, welche eine optimale Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Hauptkomponente enthält, oder
– eine optimale Rekuperationsleistung des Fahrzeugs eingestellt wird, um das Fahrzeug zum jeweiligen Zeitpunkt in die gewünschte Richtung zu führen.
- – „Human Machine Interface“ – Informationsübertragung an den Menschen:
Grundsätzlich kann der Fahrer über ein Display über die Reaktion aufgrund von verschiedenen Signalen frühzeitig informiert werden, dass er nicht mehr das Gaspedal betätigen soll, da eine kurvige Abbiegung vorliegt. Dies kann über ein aktives Gaspedal geschehen, welches die Fähigkeit besitzt, haptische Impulse zu liefern.
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Beispielsweise wird in einem Versuch ermittelt, dass durchschnittlich jede zweite Kreuzung in einer Stadtfahrt zum Abbiegen genutzt wird. Die typische Fahrtzeit in einer solchen Fahrt zwischen zwei Kreuzungen beträgt 40 bis 80 Sekunden. In einer solchen Fahrt liegt demnach ein hohes Potential vor, um energetisch effizient in einer Innenstadt ein Fahrzeug zu führen.
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Die Erfindung kann außerdem im Zusammenhang mit dem automatisierten Fahren bzw. dem automatisierten Anfahren genutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrerassistenzsystem
- 1
- Fahrzeug
- 20
- Vorhersagemodul
- 30
- Steuereinheit
- 40
- elektrische Rekuperationsbremse
- 50
- Navigationsgerät
- 60
- Rückmeldevorrichtung
- 110
- Kreuzung
- 120
- Fußgänger
- 130
- Ampel
- 140
- Anderes Fahrzeug
- 300
- Voraussichtliche Trajektorie
- S1
- Bestimmen
- S2
- Bestimmen
- S3
- Erfassen
- S4
- Berechnen
- S5
- Anpassen
