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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens eine Datenverarbeitungseinheit und wenigstens eine mit der Datenverarbeitungseinheit ansteuerbare, einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs beeinflussende Einrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein System zum Verarbeiten von Daten zu auf ein Kraftfahrzeug einwirkenden Seitenwindlasten.
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Kraftfahrzeuge sind während der Fahrt verschiedenen Windlasten ausgesetzt. Insbesondere kann ein fahrendes Kraftfahrzeug einem Seitenwind ausgesetzt sein, der je nach Ort sehr stark variieren kann. Der Seitenwind kann je nach Stärke zu einem mehr oder weniger starken seitlichen, insbesondere plötzlichem, Ausweichen des Kraftfahrzeugs führen. Insbesondere kann durch einen Seitenwind ein zusätzliches Giermoment erzeugt werden, da ein Schwerkraftzentrum des Kraftfahrzeugs nicht an demselben Ort wie ein Aerodynamikzentrum des Kraftfahrzeugs liegt. Dieses Ausweichen kann durch ein Gegensteuern des Kraftfahrzeugs ausgeglichen werden.
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Da ein Seitenwind auf eine Seitenfläche eines Kraftfahrzeugs einwirkt, nehmen die Seitenwindlasten mit zunehmend großen Seitenflächen und auch geodätisch höher liegenden Fahrzeugschwerpunkten zu. Insbesondere sind die auf ein größeres Kraftfahrzeug, beispielsweise ein SUV (Sport Utility Vehicle), wegen der größeren Seitenfläche, insbesondere bezüglich der größeren Fahrzeughöhe, größer als bei kleineren Kraftfahrzeugen. Größere Kraftfahrzeuge reagieren daher empfindlicher auf einen Seitenwind.
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DE 10 2014 215 259 A1 offenbart ein Verfahren zum automatischen Wählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit vom Wetter und/oder Seitenwind.
DE 197 05 635 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Auslösung eines Steuerungs- und/oder Warnvorganges in einem Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Ermittlung des tatsächlich auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Seitenwind-Istwertes. Im Kraftfahrzeug ist eine Grenzwertbestimmungs- und auswerteeinrichtung zur Ermittlung eines von den aktuellen Fahrbedingungen des Fahrzeuges abhängigen Seitenwindgeschwindigkeitsgrenzwertes angeordnet. Die von der Einrichtung zur Ermittlung des Seitenwind-Istwertes detektierten Werte werden an die Grenzwerterfassungs- und auswerteeinrichtung geliefert und mit den ermittelten Seitenwindgeschwindigkeitsgrenzwerten verglichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird eine Fahrer-Informationseinrichtung und/oder eine Fahrzeugsteuereinrichtung angesteuert. Es kann beispielsweise in Abhängigkeit dieses Vergleichs eine Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert werden. Die Grenzwerterfassungs- und auswerteeinrichtung kann die Seitenwind-Istwerte über einen Mobilfunkempfänger empfangen. Auch ist vorausschauend eine Übertragung von Windinformationen über ein vorhandenes Verkehrsinformationssystem oder ein digitales Radio möglich.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Fahrsicherheit beim Fahren eines Kraftfahrzeugs zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen angegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen vorteilhaften oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs wird unter Berücksichtigung eines momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs, einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eines momentanen Orts des Kraftfahrzeugs auf der virtuellen lokalen Landkarte und von Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Fahrweg des Kraftfahrzeugs über einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahnabschnitt einer Fahrbahn ermittelt und der ermittelte Fahrweg zur Ansteuerung von wenigstens einer den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs beeinflussenden Einrichtung des Kraftfahrzeugs verwendet.
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Erfindungsgemäß wird das Kraftfahrzeug möglichst sicher entlang des ermittelten Fahrwegs über die Fahrbahn geführt. Der Fahrweg wird ermittelt, bevor das Kraftfahrzeug den in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahnabschnitt der Fahrbahn entsprechend dem ermittelten Fahrweg befährt. Es wird also erfindungsgemäß eine auf das Kraftfahrzeug zukommende Fahrsituation bzw. es werden auf das Kraftfahrzeug zukommende Windlasten, insbesondere Seitenwindlasten, vorausschauend erfasst und zur vorgezogenen Ermittlung des Fahrwegs verwendet. Der vorausschauend ermittelte Fahrweg wird anschließend zur Ansteuerung der den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs beeinflussenden Einrichtung des Kraftfahrzeugs verwendet, welche hierdurch das Kraftfahrzeug möglichst sicher entlang des ermittelten Fahrwegs über die Fahrbahn führt. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss somit nicht ausschließlich selbst einen möglichst sicheren Fahrweg über die vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrbahn finden. Zudem wird vermieden, dass der Fahrer durch die beim Befahren des vorausliegenden Fahrbahnabschnitts auftretenden Windlasten erschrocken bzw. verunsichert wird. Folglich wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Fahrsicherheit beim Fahren des Kraftfahrzeugs verbessert.
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Der Fahrweg wird unter Berücksichtigung eines momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs ermittelt. Ein momentaner Fahrzustand des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, eine auf das Kraftfahrzeug durch eine Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn einwirkende mechanische Belastung, eine auf das Kraftfahrzeug momentan einwirkende Beschleunigungskraft, die durch die Trägheit des Kraftfahrzeugs verursacht sind, oder dergleichen sein.
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Die virtuelle lokale Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse an verschiedenen Fahrbahnabschnitten, beispielweise an Brückenabschnitten, enthält, wird dem Kraftfahrzeug bzw. einer Datenverarbeitungseinheit desselben vorzugsweise über ein Kommunikationsnetz zugeführt. Hierzu kann wenigstens eine separat von dem Kraftfahrzeug vorhandene zentrale Kommunikationseinheit vorgesehen sein, die in bestimmten Zeitabschnitten aktualisierte virtuelle lokale Landkarten in das Kommunikationsnetz einspeist, wobei die Datenverarbeitungseinheit zum Empfangen der aktualisierten virtuellen lokalen Landkarten über eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit dem Kommunikationsnetz eingerichtet ist. Zur Ermittlung des sicheren Fahrwegs über den vorausliegenden Fahrbahnabschnitt steht also stets eine aktuelle virtuelle lokale Landkarte zur Verfügung. Die virtuelle lokale Landkarte enthält vorzugsweise Informationen zu einer Windstärke und einer Windrichtung in Bezug auf den vorausliegenden Fahrbahnabschnitt. Die in der virtuellen lokalen Landkarte enthaltenen Windverhältnisse können unter Verwendung von Kriging ermittelt werden.
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Die Lokalität der virtuellen Landkarte richtet sich vorzugsweise nach dem momentanen Ort des Kraftfahrzeugs. Der momentane Ort des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise über ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs oder über eine Ortung eines in dem Kraftfahrzeug befindlichen Mobilfunkendgeräts erfasst werden. Der momentane Ort des Kraftfahrzeugs kann über das Kommunikationsnetz an die zentrale Kommunikationseinheit übermittelt werden, die eingerichtet sein kann, dem Kraftfahrzeug eine in Abhängigkeit seines momentanen Orts ausgewählte virtuelle lokale Landkarte zur Verfügung zu stellen. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise eine aktuelle virtuelle lokale Landkarte aus dem Kommunikationsnetz herunterladen, wenn das Kraftfahrzeug gestartet wird. Mittels des Navigationssystems des Kraftfahrzeugs oder über eine Ortung eines in dem Kraftfahrzeug befindlichen Mobilfunkendgeräts kann ein momentaner Ort des Kraftfahrzeugs auf der virtuellen lokalen Landkarte mittels der Datenverarbeitungseinheit ermittelt werden. Entsprechend können einer Vielzahl an Kraftfahrzeugen jeweils eine auf den jeweiligen Ort des Kraftfahrzeugs bezogene virtuelle lokale Landkarte zugeführt werden. Die virtuelle lokale Landkarte kann zusätzlich auch Wetterdaten enthalten, die aus lokalen Wettermessungen und/oder aus Wetternachrichten erhalten werden. Die in der virtuellen lokalen Landkarte enthaltenen Windverhältnisse können zumindest teilweise aus lokalen Messungen, beispielsweise auf Brücken, von Windverhältnissen abgeleitet werden. Die virtuelle lokale Landkarte kann in vorgegebenen Zeitabständen aktualisiert werden.
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Eine Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise eine Information zu einem vorausliegenden Verlauf (Kurven, Fahrbahnwölbung, etc.) der Fahrbahn, eine Oberflächenbeschaffenheit (Reibungskoeffizient, Spurrillen, etc.) der Fahrbahn, eine Information zu einer Position eines Objekts, insbesondere eines weiteren Fahrzeugs, relativ zum Kraftfahrzeug oder dergleichen sein. Aus diesen Informationen kann wenigstens ein auf dem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt für das Kraftfahrzeug verfügbarer Freiraum ermittelt und zur Ermittlung des sicheren Fahrwegs durch diesen verfügbaren Freiraum verwendet werden. Kommt der Wind von einer Seite des vorausliegenden Fahrbahnabschnitts, kann das Kraftfahrzeug vorab in Richtung dieser Seite auf der Fahrspur entsprechend dem sicheren Fahrweg umgelenkt werden, insbesondere wenn kein weiterer Verkehr bzw. kein vorausfahrendes Fahrzeug auf dem Fahrbahnabschnitt vorhanden ist. Sind hingegen Fahrzeuge auf dem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt vorhanden, sollte der sichere Fahrweg derart gewählt werden, dass ein seitlicher Abstand insbesondere zu auf der Windseite fahrenden Fahrzeugen möglichst groß ist, um ein seitliches Kollisionsrisiko zu minimieren.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der ermittelte Fahrweg zur Ansteuerung einer lenkunterstützenden Einrichtung des Kraftfahrzeugs verwendet. Die lenkunterstützende Einrichtung kann herkömmlich als ein Teil einer Servolenkung ausgebildet sein und zum Unterstützen von Lenkeingabe des Fahrers oder zur autonomen Lenkung des Fahrzeugs entlang des ermittelten Fahrzeugs verwendet werden. Bei Letzterem kann die lenkunterstützende Einrichtung bei einem Lenkeingriff des Fahrers unterbrochen oder abgebrochen werden. Alternativ oder additiv kann der ermittelte Fahrweg zur Ansteuerung einer Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs verwendet werden, beispielsweise um eine Fahrgeschwindigkeit zu variieren, insbesondere zu verringern, und/oder einen aus dem zu erwartenden Windlasten ermittelten Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten. Beispielsweise kann unter Berücksichtigung von zu erwartenden Seitenwindlasten das Ausmaß einer wahrscheinlichen seitlichen Ausweichbewegung des Kraftfahrzeugs ermittelt werden, wobei die seitliche Ausweichbewegung bei der Ermittlung des sicheren Fahrwegs berücksichtigt wird.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden momentan auf das Kraftfahrzeug einwirkende Seitenwindlasten mittels einer an dem Kraftfahrzeug angeordneten Sensorik orts- und zeitabhängiges erfasst und Daten zu den erfassten Seitenwindlasten über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine von dem Kraftfahrzeug separate, zentrale Kommunikationseinheit, die zum Erzeugen einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eingerichtet ist, übertragen. Die Sensorik kann beispielsweise eingerichtet sein, einen momentanen Lenkeinschlag eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs, eine momentane Gierrate des Kraftfahrzeugs, eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Die Sensorik kann beispielsweise einen Sensor zum Erfassen einer Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs oder, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einer größeren Fahrzeughöhe, einer Rollrate des Kraftfahrzeugs aufweisen. Insbesondere können zur Erfassung der Seitenwindlasten vorhandene Sensoren eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, was eine kostengünstige Implementierung des Verfahrens ermöglicht. Durch die Übertragung der Daten zu den erfassten Seitenwindlasten über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an die von dem Kraftfahrzeug separate, zentrale Kommunikationseinheit werden der zentralen Kommunikationseinheit aktuelle örtlich und zeitlich aufgelöste Winddaten zugeführt, die von der zentralen Kommunikationseinheit zum Erzeugen einer aktuellen virtuellen lokalen Landkarte verwendet werden. Diese kann dann über ein drahtloses Kommunikationsnetz an eine Datenverarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs übertragen werden, um den sicheren Fahrweg ermitteln zu können.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass als Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs eine momentane relative Position des Kraftfahrzeugs auf einer Fahrspur der Fahrbahn und/oder ein momentaner Abstand des Kraftfahrzeugs zu wenigstens einem vorausfahrenden Fahrzeug verwendet wird. Die momentane Position des Kraftfahrzeugs auf der Fahrspur der Fahrbahn kann dazu verwendet werden, zu ermitteln, welches Ausmaß eine Lenkunterstützung haben muss, um das Kraftfahrzeug entlang des vorab ermittelten Fahrwegs zu führen. Sind beispielsweise Seitenwindlasten zu erwarten, die von rechts auf das Kraftfahrzeug einwirken, kann der Fahrweg derart ermittelt werden, dass das Kraftfahrzeug vorab an den rechten Rand der Fahrspur geführt wird, um spätere seitliche Ausweichbewegungen des Kraftfahrzeugs, die durch die dann einwirkenden Seitenwindlasten verursacht werden, zu ermöglichen, ohne dass das Kraftfahrzeug die Fahrspur nach links verlässt, was mit einem seitlichen Kollisionsrisiko verbunden wäre. Wird bei einer solchen Situation als Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst, dass das Kraftfahrzeug momentan bereits am rechten Rand der Fahrspur fährt, ist später bei der Einwirkung der Seitenwindlasten von rechts auf das Kraftfahrzeug eine geringere Lenkunterstützung erforderlich als wenn bei einer solchen Situation als Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst, dass das Kraftfahrzeug momentan am linken Rand der Fahrspur fährt. Durch eine Verwendung eines momentanen Abstands des Kraftfahrzeugs zu wenigstens einem vorausfahrenden Fahrzeug als Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs kann ermittelt werden, ob bei den zu erwartenden Seitenwindlasten und einer sich daraus ergebenden seitlichen Ausweichbewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs ein ausreichender Sicherheitsabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gegeben ist, um ein seitliches Kollisionsrisiko zu reduzieren.
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Vorteilhafterweise wird wenigstens eine Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels wenigstens einer zumindest in Fahrtrichtung schauenden Bilderfassungseinheit erfasst. Die Bilderfassungseinheit kann wenigstens eine Kamera, insbesondere Monokamera oder Stereokamera, wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radarsystem aufweisen, um wenigstens eine Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs in Form einer Bilddatei mit Tiefeninformationen erfassen zu können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird unter Berücksichtigung der virtuellen lokalen Landkarte und von Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Fahrverhalten von wenigstens einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug ermittelt und bei der Ermittlung des Fahrwegs berücksichtigt. Vorausfahrende Fahrzeuge führen aufgrund der auf sie einwirkenden, aus der virtuellen lokalen Landkarte abgeleiteten Seitenwindlasten Ausweichbewegungen durch. Ob vorausfahrende Fahrzeuge vorhanden sind, kann als Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Die Ausweichbewegungen der vorausfahrenden Fahrzeuge werden als Fahrverhalten dieser Fahrzeuge ermittelt. Somit können diese Ausweichbewegungen beim Ermitteln des sicheren Fahrwegs über den vorausliegenden Fahrbahnabschnitt berücksichtigt werden.
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Unter Berücksichtigung des momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs und der Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs werden ein Eintrittszeitpunkt und/oder ein Eintrittsort, zu bzw. an dem das Kraftfahrzeug entlang des ermittelten Fahrwegs in einen seitlichen Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeugs eintritt, und ein Austrittszeitpunkt und/oder ein Austrittsort, zu bzw. an dem das Kraftfahrzeug entlang des ermittelten Fahrwegs aus dem seitlichen Windschatten des vorausfahrenden Fahrzeugs austritt, ermittelt. Insbesondere wenn ein Kraftfahrzeug in einen seitlichen Windschatten eines Lastkraftwagens eintritt oder austritt, können plötzlich starke Unterschiede in den auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Seitenwindlasten auftreten. Dies wird bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens bzw. bei der Ermittlung des sicheren Fahrwegs berücksichtigt. Beispielsweise kann der sichere Fahrweg derart ausgebildet sein, dass beim Eintritt und beim Austritt des Kraftfahrzeugs in bzw. aus einem seitlichen
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Windschatten eines Lastkraftwagens durch eine unter Berücksichtigung des sicheren Fahrwegs angesteuerte lenkunterstützende Einrichtung des Kraftfahrzeugs automatisch vorzeitig bzw. rechtzeitig Gegenlenkmaßnahmen eingeleitet werden.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine Datenverarbeitungseinheit und wenigstens eine mit der Datenverarbeitungseinheit ansteuerbare, einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs beeinflussende Einrichtung, wobei die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, unter Berücksichtigung eines momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs, einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eines momentanen Orts des Kraftfahrzeugs auf der virtuellen lokalen Landkarte und von Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs einen Fahrweg des Kraftfahrzeugs über einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahnabschnitt einer Fahrbahn zu ermitteln und die Einrichtung in Abhängigkeit des ermittelten Fahrwegs anzusteuern.
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Mit dem Kraftfahrzeug sind die oben mit Bezug auf das Verfahren genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einer seiner Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander verwendet werden. Die Datenverarbeitungseinheit kann separat oder durch eine Implementierung einer geeigneten Software in eine vorhandene Fahrzeugelektronik ausgebildet sein. Das Kraftfahrzeug kann ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einrichtung eine lenkunterstützende Einrichtung des Kraftfahrzeugs. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahren genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens eine kommunikationstechnisch mit der Datenverarbeitungseinheit verbundene Sensorik, die zum orts- und zeitabhängigen Erfassen von momentan auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Seitenwindlasten eingerichtet ist, wobei die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, Daten zu den erfassten Seitenwindlasten über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine von dem Kraftfahrzeug separate, zentrale Kommunikationseinheit zu übertragen, die zum Erzeugen einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eingerichtet ist. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, unter Berücksichtigung der Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs eine momentane relative Position des Kraftfahrzeugs auf einer Fahrspur der Fahrbahn und/oder einen momentanen Abstand des Kraftfahrzeugs zu wenigstens einem vorausfahrenden Fahrzeug zu ermitteln. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn das Kraftfahrzeug wenigstens eine kommunikationstechnisch mit der Datenverarbeitungseinheit verbundene, zumindest in Fahrtrichtung schauende Bilderfassungseinheit aufweist, die eingerichtet ist, wenigstens eine Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Vorteilhafterweise ist die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet, unter Berücksichtigung der virtuellen lokalen Landkarte und der Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Fahrverhalten von wenigstens einem auf der Fahrbahn vorausfahrenden Kraftfahrzeug abzuschätzen und bei der Ermittlung des Fahrwegs zu berücksichtigen. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Die Datenverarbeitungseinheit ist eingerichtet, unter Berücksichtigung des momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs und der Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Eintrittszeitpunkt und/oder ein Eintrittsort, zu bzw. an dem das Kraftfahrzeug entlang des ermittelten Fahrwegs in einen seitlichen Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeugs eintritt, und ein Austrittszeitpunkt und/oder ein Austrittsort, zu bzw. an dem das Kraftfahrzeug entlang des ermittelten Fahrwegs aus dem seitlichen Windschatten des vorausfahrenden Fahrzeugs austritt, zu ermitteln. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Ein erfindungsgemäßes System zum Verarbeiten von Daten zu auf ein Kraftfahrzeug einwirkenden Seitenwindlasten umfasst wenigstens ein Kraftfahrzeug nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander und wenigstens eine separat von dem Kraftfahrzeug angeordnete zentrale Kommunikationseinheit, die zum Erzeugen einer aktuellen virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, und zum Einspeisen der aktuellen virtuellen lokalen Landkarte in ein Kommunikationsnetz eingerichtet ist, wobei die Datenverarbeitungseinheit kommunikationstechnisch mit dem Kommunikationsnetz verbindbar ist.
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Mit dem System sind die oben mit Bezug auf das Verfahren genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das System zur Durchführung des Verfahrens gemäß einer seiner Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander verwendet werden. Das System kann eine Vielzahl entsprechender Kraftfahrzeuge aufweisen.
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Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in verschiedener Kombination miteinander einen weiterbildenden oder vorteilhaften Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System;
- 2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Verkehrssituation; und
- 3 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Verkehrssituation.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System 1 zum Verarbeiten von Daten zu auf ein Kraftfahrzeug 2 einwirkenden Seitenwindlasten.
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Das System 1 umfasst eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen 2. Jedes Kraftfahrzeug 2 umfasst eine Datenverarbeitungseinheit 3 und eine mit der Datenverarbeitungseinheit 3 ansteuerbare, einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 2 beeinflussende Einrichtung 4.
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Jede Datenverarbeitungseinheit 3 ist eingerichtet, unter Berücksichtigung eines momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 2, einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eines momentanen Orts des Kraftfahrzeugs 2 auf der virtuellen lokalen Landkarte und von Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 einen Fahrweg des Kraftfahrzeugs 2 über einen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 vor dem Kraftfahrzeug 2 liegenden Fahrbahnabschnitt einer Fahrbahn zu ermitteln und die Einrichtung 4 in Abhängigkeit des ermittelten Fahrwegs anzusteuern. Die Einrichtung 4 kann eine lenkunterstützende Einrichtung des Kraftfahrzeugs 2 sein.
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Jedes Kraftfahrzeug 2 umfasst zudem eine kommunikationstechnisch mit der Datenverarbeitungseinheit 3 verbundene Sensorik 5, die zum orts- und zeitabhängigen Erfassen von momentan auf das Kraftfahrzeug 2 einwirkenden Seitenwindlasten eingerichtet ist. Die Datenverarbeitungseinheit 3 ist eingerichtet, Daten zu den erfassten Seitenwindlasten über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine von dem Kraftfahrzeug 2 separate, zentrale Kommunikationseinheit 6 zu übertragen, die zum Erzeugen einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eingerichtet ist.
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Jede Datenverarbeitungseinheit 3 kann eingerichtet sein, unter Berücksichtigung der Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 eine momentane relative Position des Kraftfahrzeugs 2 auf einer Fahrspur der Fahrbahn und/oder einen momentanen Abstand des Kraftfahrzeugs 2 zu wenigstens einem vorausfahrenden Fahrzeug zu ermitteln.
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Jedes Kraftfahrzeug 2 umfasst des Weiteren eine kommunikationstechnisch mit der Datenverarbeitungseinheit 3 verbundene, zumindest in Fahrtrichtung schauende Bilderfassungseinheit 7, die eingerichtet ist, wenigstens eine Information zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 zu erfassen.
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Jede Datenverarbeitungseinheit 3 kann eingerichtet sein, unter Berücksichtigung der virtuellen lokalen Landkarte und der Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 ein zukünftiges Fahrverhalten von wenigstens einem auf der Fahrbahn vorausfahrenden Fahrzeug abzuschätzen und bei der Ermittlung des Fahrwegs zu berücksichtigen.
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Des Weiteren kann jede Datenverarbeitungseinheit 3 eingerichtet sein, unter Berücksichtigung des momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 2 und der Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 ein Eintrittszeitpunkt und/oder ein Eintrittsort, zu bzw. an dem das Kraftfahrzeug 2 entlang des ermittelten Fahrwegs in einen seitlichen Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeugs eintritt, und ein Austrittszeitpunkt und/oder ein Austrittsort, zu bzw. an dem das Kraftfahrzeug 2 entlang des ermittelten Fahrwegs aus dem seitlichen Windschatten des vorausfahrenden Fahrzeugs austritt, zu ermitteln.
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Das System 1 umfasst die separat von den Kraftfahrzeugen 2 angeordnete zentrale Kommunikationseinheit 6, die zum Erzeugen einer aktuellen virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, und zum Einspeisen der aktuellen virtuellen lokalen Landkarte in ein drahtloses Kommunikationsnetz 8 eingerichtet ist. Jede Datenverarbeitungseinheit 3 ist kommunikationstechnisch mit dem Kommunikationsnetz 8 verbindbar.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Verkehrssituation, bei der das erfindungsgemäße System bzw. Verfahren angewendet wird. Das System kann entsprechend 1 ausgebildet sein.
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Es ist eine Fahrbahn 9 mit drei Fahrspuren 10 gezeigt. Auf der mittleren Fahrspur 10 fährt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 2. Auf einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 vor dem Kraftfahrzeug 2 liegenden Fahrbahnabschnitt fährt auf der rechten Fahrspur 10 ein Lastkraftwagen 11 und auf der linken Fahrspur 10 ein Personenkraftwagen 12. Ein an dem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt herrschender Seitenwind von rechts ist durch die Pfeile 13 angedeutet.
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Der Lastkraftwagen 11 wird wegen des Seitenwinds eine Seitenwindlast erfahren, die den Lastkraftwagen 11 entsprechend dem Pfeil 14 in die Position 15 drängt, was mit einem erhöhten seitlichen Kollisionsrisiko bezüglich des Lastkraftwagens 11 einhergeht. Dieses Fahrverhalten wird mittels einer nicht gezeigten Datenverarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs 2 ermittelt. Der seitliche Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 2 und dem Lastkraftwagen 11 sollte daher maximiert werden. Der Personenkraftwagen 12 wird durch die Seitenwindlast, wenn überhaupt, dann von der mittleren Fahrspur 10 weggedrängt, so dass ein seitliches Kollisionsrisiko bezüglich des Personenkraftwagens 12 unverändert bleibt oder reduziert wird.
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Zwischen dem Personenkraftwagen 12 und dem Lastkraftwagen 11 ist ein Freiraum 16 für das Kraftfahrzeug 2 vorhanden, welcher mittels einer an dem Kraftfahrzeug 2 angeordneten, nicht gezeigten Bilderfassungseinrichtung als Information zu der momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 erfasst wird. Die Datenverarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs 2 ermittelt unter Berücksichtigung eines momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 2, einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eines momentanen Orts des Kraftfahrzeugs 2 auf der virtuellen lokalen Landkarte und von Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 einen Fahrweg 17 des Kraftfahrzeugs 2 über den in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 vor dem Kraftfahrzeug 2 liegenden Fahrbahnabschnitt. Nachfolgend steuert die Datenverarbeitungseinheit eine nicht gezeigte, lenkunterstützende Einrichtung des Kraftfahrzeugs 2 in Abhängigkeit des ermittelten Fahrwegs 17 an, so dass das Kraftfahrzeug 2 entlang des Fahrwegs 17 geführt wird.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Verkehrssituation, bei der das erfindungsgemäße System bzw. Verfahren angewendet wird. Das System kann entsprechend 1 ausgebildet sein.
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Es ist eine Fahrbahn 9 mit drei Fahrspuren 10 gezeigt. Auf der mittleren Fahrspur 10 fährt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 2. Auf einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 vor dem Kraftfahrzeug 2 liegenden Fahrbahnabschnitt fährt auf der rechten Fahrspur 10 ein Lastkraftwagen 11 und auf der linken Fahrspur 10 ein Personenkraftwagen 12 und davor ein größeres Fahrzeug 18. Ein an dem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt herrschender Seitenwind von rechts ist durch die Pfeile 13 angedeutet.
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Der Lastkraftwagen 11 wird wegen des Seitenwinds eine Seitenwindlast erfahren, die den Lastkraftwagen 11 entsprechend dem Pfeil 14 in die Position 15 drängt, was mit einem erhöhten seitlichen Kollisionsrisiko bezüglich des Lastkraftwagens 11 einhergeht. Dieses Fahrverhalten wird mittels einer nicht gezeigten Datenverarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs 2 ermittelt. Der seitliche Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 2 und dem Lastkraftwagen 11 sollte daher maximiert werden. Der Personenkraftwagen 12 wird durch die Seitenwindlast, wenn überhaupt, dann von der mittleren Fahrspur 10 weggedrängt, so dass ein seitliches Kollisionsrisiko bezüglich des Personenkraftwagens 12 unverändert bleibt oder reduziert wird. Um dieses Kollisionsrisiko weiter zu reduzieren, kann die Datenverarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs 2 den Fahrweg 19 ermitteln, nach dem das Kraftfahrzeug 2 beim Überholen des Personenkraftwagens 12 zunächst zum rechten Rand der mittleren Fahrspur 10 gelenkt wird. Anschließend wird gemäß dem ermittelten Fahrweg 19 das Kraftfahrzeug 2 vor und bei dem Überholen des Lastkraftwagens 11 zum linken Rand der mittleren Fahrspur 10 gelenkt, um ein seitliches Kollisionsrisiko bezüglich des Lastkraftwagens 11 zu reduzieren. Hierbei durchfährt das Kraftfahrzeug 2 einen von der Datenverarbeitungseinheit ermittelten, dem Kraftfahrzeug 2 zur Verfügung stehenden Freiraum 16. Hierzu können mittels einer an dem Kraftfahrzeug 2 angeordneten, nicht gezeigten Bilderfassungseinrichtung Informationen zu der momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 erfasst werden. Nachdem das Kraftfahrzeug 2 den Freiraum 16 durchfahren hat, kann es wieder zum rechten Rand der mittleren Fahrspur 10 gelenkt werden, um zu verhindern, dass das Kraftfahrzeug 2 bei seiner Verdrängung durch den Seitenwind nach links mit dem Fahrzeug 18 seitlich kollidiert. Da jedoch das Fahrzeug 18 bereits dem Seitenwind ausgesetzt ist, bewegt es sich auf einen geradlinigen Fahrweg, so dass das Kraftfahrzeug 2, in Richtung der Mitte der mittleren Fahrspur 10 gelenkt und dort, beispielsweise mittels eines Spurhalteassistenten oder dergleichen, gehalten werden kann.
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Die Datenverarbeitungseinheit des Kraftfahrzeugs 2 ermittelt hierbei unter Berücksichtigung eines momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 2, einer virtuellen lokalen Landkarte, die momentane lokale Windverhältnisse enthält, eines momentanen Orts des Kraftfahrzeugs 2 auf der virtuellen lokalen Landkarte und von Informationen zur momentanen Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 den Fahrweg 19 des Kraftfahrzeugs 2 über den in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 vor dem Kraftfahrzeug 2 liegenden Fahrbahnabschnitt. Nachfolgend steuert die Datenverarbeitungseinheit eine nicht gezeigte, lenkunterstützende Einrichtung des Kraftfahrzeugs 2 in Abhängigkeit des ermittelten Fahrwegs 19 an, so dass das Kraftfahrzeug 2 entlang des Fahrwegs 19 geführt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Datenverarbeitungseinheit
- 4
- Einrichtung
- 5
- Sensorik
- 6
- zentrale Kommunikationseinheit
- 7
- Bilderfassungseinrichtung
- 8
- Kommunikationsnetz
- 9
- Fahrbahn
- 10
- Fahrspur
- 11
- Lastkraftwagen
- 12
- Personenkraftwagen
- 13
- Pfeil (Seitenwind)
- 14
- Pfeil (Seitenablenkung von 11)
- 15
- Position von 11
- 16
- Freiraum
- 17
- Fahrweg
- 18
- Fahrzeug
- 19
- Fahrweg
