DE102016224110A1 - Verfahren zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs mittels einer Erkennung von Fahrbahngestaltungen - Google Patents

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Yong Min Kim
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Abstract

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs mittels einer Erkennung von Fahrbahngestaltungen, insbesondere ein Steuerungsverfahren, mittels welches ein vorausschauender Schaltvorgang durch das Erkennen der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite der Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs unter Verwendung einer Detailkarte ausgeführt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs bereit, mittels welches ein genauer, vorausschauender Schaltvorgang dadurch ermöglicht werden kann, dass die Fahrbahngestaltungen einer Vorderseit einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs basierend auf ein GPS (Globales Positionsbestimmungssystem) erkannt werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs mittels einer Erkennung von Fahrbahngestaltungen, insbesondere ein Steuerungsverfahren, mittels welches ein vorausschauender Schaltvorgang durch das Erkennen der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite der Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs unter Verwendung einer Detailkarte ausgeführt werden kann.
  • Stand der Technik
  • Die in diesem Abschnitt beschriebenen Inhalte bieten einfach nur die Hintergrundinformationen über die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung an und sollten nicht den Stand der Technik aufbauen.
  • Kürzlich sind die Kraftfahrzeughersteller bemüht, unbemannte Fahrzeuge umzusetzen, bei welchen sich ein Niveau der inteliigenten Fahrerassistenzsysteme (FAS; englisch: ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) um eine Stufe erhöhen kann.
  • Nur mittels der von Sensoren, wie Kamera, Radar, Lidar, etc. abhängigen Systeme muss man jedoch gegenwärtig auf die Grenze stoßen. D. h. besteht ein große technische Problematik, die mittels solcher Sensoren noch nicht gelöst werden kann, und ansonsten je höher erhöht sich die Hardwareleistungsfähigkeit, desto höher wird der Preis sein.
  • Mittels der gegenwärtigen Sensortechnologie ist es tatsächlich schwierig, ein plötzlich aus einem Kreuzgang eintretendes Fahrzeug oder eine vorderseitige Situation eines Vorderfahrzeugs, etc. wahrzunehmen. Ferner können die Sensoren keine vollkommene Genauigkeit gewährleisten. Z. B. ist die Kamera gegen das Wetter empfindlich, wobei es ebenfalls beim Verwenden des Radars schwierig, einen Fußgänger zu erkennen.
  • Um eine solche Grenze zu überwinden, verwenden die Kraftfahrzeughersteller daher zur Umsetzung eines unbemannten Fahrzeugs ein Zusatzinformationssystem, wobei als repräsentative Beispiele für das Zusatzinformationssystem z. B. V2X (Vehicle-To-Everything-Communications), Detailkarte, etc. genannt werden.
  • Das V2X-System stellt diejenige Technologie dar, welche ein Fahrzeug mit den externen Umgebungen verbindet, und mittels welcher ein fahrendes Fahrzeug automatisch Fahrt- und Fahrbahnumgebungen, etc. erkennt und diese seinem Fahrer anbietet. Beim unbemannten Fahrzeug besteht eine Hauptrolle des V2X-Systems darin, dem Fahrer die Informationen über die Totzonen der Sensoren anzubieten. Somit kann das entsprechende Fahrzeug durch das V2X-System die verschiedenen, mittels der Sensoren nicht erfassbaren Informationen über z. B. Laufrichtungen anderer Fahrzeuge, oder Verkehrsunfälle in der Vorderseite der Fahrbahn, etc. erhalten.
  • Die Detailkarte stellt diejenige Landkarte dar, welche die Informationen über die Positionen und Formen aller festen natürlichen und künstlichen Kartenobjekte innerhalb der Fahrbahn enthält. Die Dtailkarte dient zur Ergänzung der Leistungsfähigkeiten der Sensoren in den Situationen, bei denen diese Sensoren normal nicht leicht betrieben werden können. Sind die Informationen der Sensoren aufgrund der Hindernisse oder Unwetter, etc. ungeanu, dann kann das Fahrzeug unter Verwendung der Informationen der Detailkarte solche ungenauen Informationen ausgleichen. Da die Detailkarte im Gegensatz zu den bestehenden Navigationskarten auch die Informationen über z. B. die Höhen und Spurbreiten der Fahrbahnen sowie die Ampelpositionen, etc. aufweist, kann dies dafür sorgen, dass das Fahrzeug die Umgebungen in der Vorderseite der Fahrbahn vorausschauen kann.
  • Demgegenüber wird eine Schaltungssteuerung für Automatikgetriebe derart durchgeführt, dass die aktuellen, von den Sensoren erhaltenen Werte einer Fahrgeschwindigkeit und die Werte eines Gaspedalsensors verwendet werden und dann die aktuellen Fahrzeugzustände sowie der Fahrerwille wiedergespiegelt werden, wobei es jedoch mittels eines bisherigen Verfahrens zur Steuerung eines Schaltvorgangs nicht möglich ist, die Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs auszuführen, deshalb, weil die im Fahrzeug eingebauten Sensoren trotz des Vorhandenseins einer Kurve, Steigung, etc. vor dem Eintreten in dieselbe die Fahrbahngestaltungen der Vorderseite der Fahrbahn nicht erkennen können.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung
  • Daher ist ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung zur Lösung der vorstehenden Probleme vorgeschlagen, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs bereitzustellen, mittels welches ein genauer, vorausschauender Schaltvorgang dadurch ermöglicht werden kann, dass die Fahrbahngestaltungen der Vorderseit einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs basierend auf ein GPS (Globales Positionsbestimmungssystem) erkannt werden.
  • Die durch die vorliegende Erfindung zu erreichende technische Aufgabe sollte nicht auf die obenerwähnte technische Aufgabe beschränkt werden, wobei andere oben nicht beschriebene technische Aufgaben für einen Fachmann im Technikbereich der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung eindeutig verständlich sein können.
  • Lösung der Aufgabe der Erfindung
  • Zur Lösung der vorstehend gestellten Aufgabe kann ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs zugunsten eines vorausschauenden Schaltvorgangs vorschlagen, welches folgende Verfahrensschritte umfasst: das Gewinnen der Positionsinformationen, dadurch, dass die Positionsinformationen eines Fahrzeugs gewonnen werden; das Gewinnen der Informationen über Fahrbahngestaltungen, dadurch, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen, die basierend auf die Positionsinformationen des Fahrzeugs zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs notwendig sind, gewonnen werden; das Aktualisieren der Informationen, dadurch, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen unter Verwendung der Informationen über die Fahrgeschwindigkeiten und der Positionsinformationen des Fahrzeugs aktualisiert werden; und das Darstellen der Fahrbahngestaltungen, dadurch, dass die Vorderseite der Fahrbahn in mehrere Strecken auf Grund von Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs segmentiert wird und dann die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken auf Grund von den Informationen über die Fahrbahngestaltungen dargestellt werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet sind, dass die Positionsinformationen des Fahrzeugs aus den GPS-Informationen gewonnen werden, wobei es außerdem dadurch gekennzeichnet sind, dass die Fahrbahngestaltungen die Informationen über die Neigungen und Krümmungen der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, aufweisen. Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen aus einer inner- oder außerhalb des Fahrzeugs vorhandenen Detailkartendatenbank gewonnen werden.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren darüber hinaus dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn die Positionsinformationen des Fahrzeugs bzw. die Informationen über die Fahrbahngestaltungen beim Gewinnen der Informationen über Fahrbahngestaltungen bzw. beim Aktualisieren der Informationen fehlerhaft sind, dann sie mittels anderer, bereits vorher gespeicherter Informationen korrigiert werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es ferner vorgesehen sein, dass das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Gewinnen der Informationen über Fahrbangestaltungen diese Informationen über die Fahrbahngestaltungen aufgrund der Positionsinformationen des Fahrzeugs auf einer Landkartendatenbank ausgewählt und somit gewonnen werden.
  • Weiterhin kann ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung der vorstehend gestellten Aufgabe ein Verfahren zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs vorschlagen, welches folgende Verfahrensschritte umfasst: das Gewinnen der Informationen über Fahrbahnen, dadurch, dass die Informationen die Fahrbahngestaltungen einer Fahrbahn, auf der ein Fahrzeug fährt, gewonnen werden; das Darstellen der Niveaus, dadurch, dass eine Vorderseite der Fahrbahn bezüglich des Fahrzeugs in mehrere Strecken auf grund von den Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs segmentiert wird und dann die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken auf grund von den Informationen über die Fahrbahngestaltungen dargestellt werden; und das Einstellen eines Zielgangs, dadurch, dass ein Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang aufgrund der Niveaus der Fahrbahngestaltungen eingestellt wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren gemäß dem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fahrbahngestaltungen die Informationen über die Neigungen und Krümmungen der Fahrbahn aufweisen. Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang dann eingestellt wird, wenn die Niveaus der Fahrbahngestaltungen oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegen.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn die Niveaus der Fahrbahngestaltungen ein zugunsten des vorausschauenden Schaltvorgangs zu steuernder Gegenstand sind, dann auf Grund vom den Niveaus entsprechenden Wert der Fahrbahngestaltung und des Abstands zum Vorderteil des Fahrzeugs der Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang eingestellt wird.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass es noch das Aufstellen eines Schaltplans aufweist, das derart durchgeführt wird, dass nach dem Einstellen des Zielgangs der Schaltplan für den vorausschauenden Schaltvorgang auf Grund des eingestellten Zielgangs aufgestellt wird, wobei der vorausschauende Schaltvorgang anhand des Schaltplans gesteuert wird.
  • Nun kann ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung der vorstehend gestellten Aufgabe auch eine Vorrichtung zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs zugunsten eines vorausschauenden Schaltvorgangs vorschlagen, welche folgende Merkmale aufweist: eine Gewinnungseinheit zum Gewinnen der Positionsinformationen eines Fahrzeugs; eine Gewinnungseinheit zum Gewinnen der Informationen über Abstände, die dazu ausgebildet ist, die Informationen über die Abstände zum Vorderteil eines Fahrzeugs zu gewinnen; und eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen der Informationen über Fahrbahngestaltungen, die dazu ausgebildet ist, die Informationen über die Fahrbahngestaltungen, die basierend auf die Positionsinformationen des Fahrzeugs zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs notwendig sind, zu gewinnen, auf Grund von den Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs die Vorderseite der Fahrbahn in mehrere Strecken zu segmentieren, und auf Grund von den Informationen über die Fahrbangestaltungen die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken darzustellen.
  • Effekt der Erfindung
  • Wie es oben beschrieben ist, stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs bereit, mittels welches ein genauer, vorausschauender Schaltvorgang dadurch ermöglicht werden kann, dass die Fahrbahngestaltungen einer Vorderseit einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs basierend auf ein GPS (Globales Positionsbestimmungssystem) und eine Detailkarte erkannt werden.
  • Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, durch das Steuern des vorausschauenden Schaltvorgangs unter Verwendung von der GPS und der Detailkarte den vorausschauenden Schaltvorgang je nach den Fahrbahngestaltungen der Vorderseite der Fahrbahn und eine optimale Gangschaltung durchzuführen, wodurch eine vorbeugende Massnahme gegen die Gefahr durch das Reduzieren unnötiger Schaltvorgänge und das Vorauserkennen der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite der Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs ergriffen werden kann.
  • Darüber hinaus hat die vorliegenden Erfindung verschiedene Effekte, wie z. B gute Allgemeingültigkeiten, etc. gemäß den Ausführungsbeispielen, wobei die solchen Effekte der später erwähnten Beschreibung der Ausführungsbeispielen deutlich entnommen werden können.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn zugunsten eines vorausschauenden Schaltvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 3 die Schaltpunkte des vorausschauenden Schaltvorgangs und die Niveaus der Fahrbahngestaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung, und
  • 4 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme der beispielhaften Zeichnungen näher erläutert.
  • Zunächst bezüglich der Belegung der Bestandteile mit den Bezugszeichen in jeder Figur, sei es darauf hingewiesen, dass gleiche Bestandteile möglichst mit gleichen Bezugszeichen versehen werden können, obwohl sie in den verschiedenen Figuren eingezeichnet sind. Wenn es ferner so beurteilt wird, dass konkrete Erklärung eines/einer betreffenden bekannten Aufbaus oder Funktion bei der Erläuterung der vorliegenden Erfindung den Hauptpunkt derselben unklar macht, dann wird es auf die solche konkrete Erklärung verzichtet.
  • Ferner könnten die Größe, Gestalt, etc. der in den Figuren dargestellten Bestandteile aufgrund der Übersichtlichkeit der Einfachheit halber übertrieben dargestellt werden. Ferner dienen die Ausdrücke, die unter Berücksichtigung des Aufbaus und der Wirkung der vorliegenden Erfindung speziell definiert sind, nur zur Erklärung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wobei sie einen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die solchen Ausführungsbeispiele beschränken sollten.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn zugunsten eines vorausschauenden Schaltvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann das Verfahren zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs zugunsten eines vorausschauenden Schaltvorgangs derart ausgeführt sein, dass es folgende Verfahrensschritte umfasst: das Gewinnen S100 der Positionsinformationen, dadurch, dass die Positionsinformationen eines Fahrzeugs gewonnen werden; das Gewinnen S110 der Informationen über Fahrbahngestaltungen, dadurch, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen, die basierend auf die Positionsinformationen des Fahrzeugs zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs notwendig sind, gewonnen werden; das Aktualisieren S120 der Informationen, dadurch, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen unter Verwendung der Informationen über die Fahrgeschwindigkeiten und der Positionsinformationen des Fahrzeugs aktualisiert werden; und das Darstellen S130 der Fahrbahngestaltungen, dadurch, dass die Vorderseite der Fahrbahn in mehrere Strecken auf Grund von Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs segmentiert wird und dann die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken auf Grund von den Informationen über die Fahrbahngestaltungen dargestellt werden.
  • Dabei werden die Positionsinformationen des Fahrzeugs aus den GPS-Informationen gewonnen werden. In diesem Fall können die GPS-Informationen gemäß diesem Ausführungsbeispiel über einen GPS-Empfänger, eine DR-Sensoreinheit und einen GPS/DR-Filter erhoben werden.
  • Der GPS-Empfänger kann von mehreren künstlichen Satelliten elektrische Wellen empfangen, dann unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeiten der elektrischen Wellen die Abstände von den künstlichen Satelliten bis zu einem Egofahrzeug erhalten, und somit mittels dieser die Informationen über die Zeiten und die Positionen des Egofahrzeugs erfassen.
  • Die DR-Sensoreinheit kann die Informationen über die Fahrrichtungen und -geschwindigkeiten eines Egofahrzeugs erfassen.
  • Dabei kann die DR-Sensoreinheit aus einem Sensor zur Messung einer Fahrstrecke und einem Sensor zur Messung eines Drehwinkels bestehen. Dabei kann der Sensor zur Messung einer Fahrstrecke mindestens einen vom Tachometer, Wegstreckenzähler und Beschleunigungsmesser aufweisen. Ferner kann der Sensor zur Messung eines Drehwinkels auch mindestens einen vom erdmagnetischen Sensor und Kreiselsensor aufweisen. Nun kann die DR-Sensoreinheit aus mindestens einem vom Sensor zur Messung einer Fahrstrecke und Sensor zur Messung eines Drehwinkels oder aus dem Kombination der beiden Sensoren bestehen.
  • Der GPS/DR-Filter kann aufgrund den von der GPS-Empfänger und der DR-Sensoreinheit übertragenen Daten die Positionen und die Fahrrichtungen des Fahrzeugs berechnen. Dabei kann der GPS/DR-Filter gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Kalman-Filters solche verschiedenen Funktionen ausführen.
  • Weiterhin können die Informationen über die Fahrbahngestaltungen aus einer inner- oder außerhalb des Fahrzeugs vorhandenen Detailkartendatenbank gewonnen werden.
  • Dabei kann die Detailkartendatenbank innerhalb des Fahrzeugs abgespeichert sein, aber auch außerhalb des Fahrzeugs abgespeichert und dann mittels einer drahtlosen Kommunikationstechnik entfernt auf das Fahrzeug übermittelt werden. Dabei könnte es gemäß einem weiteren Ausführungsbeispeil vorgesehen sein, dass ein Teil der Detailkartendatenbank innerhalb eines Fahrzeugs abgespeichert ist und ein anderer Teil derselben mittels der drahtlosen Kommunikationstechnit entfernt auf das Fahrzeug übermittelt wird.
  • Dabei kann ein Navigationssystem als solche Detailkartendatenbank dienen. Im Allgemeinen kann das Navigationssystem die Informationen über die Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite der Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs pro Echtzeiteinheit auf einen Regler übertragen. Beispielweise können diese Informationen in Einheit eines Abstands von 10 m, 50 m oder 100 m, etc. bis zum Vorderteil des Fahrzeugs auf den Regler übertragen werden. Konkret können die Informationen über eine Neigung und Krümmung der Fahrbahn, die im vom Vorderteil des Fahrzeugs um einigen Meter entfernten Punkt liegt, übertragen werden.
  • Beim Gewinnen S110 der Informationen über Fahrbahngestaltungen können diese Informationen über die Fahrbahngestaltungen dabei ferner aufgrund der Positionsinformationen des Fahrzeugs auf einer Landkartendatenbank ausgewählt und somit gewonnen werden.
  • Da diese Informationen über die Fahrbahngestaltungen sehr große Kapazität haben, kann der Regler des Fahrzeugs aus diesen solchen Informationen nur die Informationen mit einem den vorausschauenden Schaltvorgang beeinflussenden Bereich speichern und verwenden. D. h. können nur die einigen notwendigen Informationen wie z. B. Informationen über eine Stelle, an der der Schaltvorgang angefangen werden kann, über einen Neigungsgrad der Fahrbahn, und über eine Krümmung der Fahrbahn, etc. erhalten, gespeichert und verwendet werden. Diese Funktion kann dabei einen Speicherraum des Reglers sparen.
  • Ferner kann das Navigationssystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel über ein Fahrzeugnetz wie z. B. eine CAN-Kommunikation die Informationen über die Fahrbahngestaltungen übertragen. Auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Regler des Fahrzeugs anhand einer ADASIS-Protokoll-Kommunikationsspezifikation die solchen Informationen empfangen. Dabei kann dieses ADASIS-Protokoll beim Übertragen der Detailkartendaten von hoher Kapazität sehr nützlich sein.
  • Zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite der Fahrbahn können nicht alle Informationen über die Fahrbahngestaltungen der Vorderseite der Fahrbahn beim Gewinnen derselben gewonnen werden, wobei sie z. B. im Abstand von einer Einheit von 10 m, 100 m, 200 m oder 400 m, etc. bis zum Vorderteil des Fahrzeugs gewonnen werden können.
  • Während die Informationen über die Fahrbahngestaltungen gewonnen werden, fährt das Fahrzeug weiter, weshalb die gewonnenen Informationen über die Fahrbahngestaltungen dabei entsprechend einer zurückgehenden Strecke des Fahrzeugs kontinuierlich aktualisiert werden müssen. Wenn z. B. ein Schaltpunkt zuerst im Abstand von 100 m bis zum Vorderteil des Fahrzeugs lag, aber nach einer Einstellzeitraum um 1 Sekunde, sich das Fahrzeug um 30 m vorwärts bewog, dann muss dies berücksichtigt werden und der Schaltpunkt somit derart modifiziert werden, dass er im Abstand von 70 m bis zum Vorderteil des Fahrzeugs liegt. D. h. müssen die gewonnenen Informationen über die Fahrbahngestaltungen aktualisiert werden.
  • Dabei ist es nötig, es einzustellen, im welchem Abstand die Informationen über die Fahrbahngestaltungen gewonnen werden müssen, wobei die Steuerung des vorausschauenden Schaltvorgangs somit derart durchgeführt werden, dass die mehreren Informationen über die Fahrbahngestaltungen, die in den eingestellten Abständen gewonnen wurden, jeweils während eines eingestellten Zeitraums oder einer eingestellten Strecke verwendet werden und dann nach dem Aktualisieren wieder während eines anderen eingestellten Zeitraums oder einer anderen eingestellten Strecke verwendet werden.
  • Beispielweise kann die Steuerung des vorausschauenden Schaltvorgangs derart durchgeführt werden, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen pro eine in Einheit von 10 m eingestellte Strecke empfangen und dann die empfangenen Informationen für 20 Sekunden verwendet werden, und anschließend die Informationen über die Fahrbahngestaltungen wiederum pro eine in Einheit von 10 m eingestellten Strecke empfangen und dann die empfangenen Informationen auch für 20 Sekunden verwendet werden, usw.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann es ferner vorgesehen sein, dass, wenn die Positionsinformationen des Fahrzeugs bzw. die Informationen über die Fahrbahngestaltungen beim Gewinnen S110 der Informationen über Fahrbahngestaltungen bzw. beim Aktualisieren S120 der Informationen fehlerhaft sind, dann sie mittels anderer, bereits vorher gespeicherter Informationen korrigiert werden.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann das Verfahren zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs derart ausgeführt sein, dass es folgende Verfahrensschritte umfasst: das Gewinnen S200 der Informationen über Fahrbahnen, dadurch, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen einer Fahrbahn, auf der ein Fahrzeug fährt, gewonnen werden; das Darstellen S210 der Niveaus, dadurch, dass eine Vorderseite der Fahrbahn in mehrere Strecken auf Grund von Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs segmentiert wird und dann die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken auf Grund von den Informationen über die Fahrbahngestaltungen dargestellt werden; und das Einstellen S220 eines Zielgangs, dadurch, dass ein Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang aufgrund der Niveaus der Fahrbahngestaltungen eingestellt wird.
  • Dabei können die Fahrbahngestaltungen die Informationen über die Neigungen und Krümmungen der Fahrbahn aufweisen. Liegen die Niveaus der Fahrbahngestaltungen ferner oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes, dann kann der Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang eingestellt werden. Sind die Niveaus der Fahrbahngestaltungen dabei ein zugunsten des vorausschauenden Schaltvorgangs zu steuernder Gegenstand, dann kann auf Grund vom den Niveaus entsprechenden Wert der Fahrbahngestaltung und des Abstands zum Vorderteil der Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang eingestellt werden.
  • Ferner kann es dabei vorgesehen sein, dass das Verfahren noch das Aufstellen eines Schaltplans aufweist, das derart durchgeführt wird, dass nach dem Einstellen des Zielgangs der Schaltplan für den vorausschauenden Schaltvorgang auf Grund vom eingestellten Zielgang aufgestellt wird, wobei der vorausschauende Schaltvorgang anhand des Schaltplans gesteuert wird.
  • 3 zeigt die Schaltpunkte des vorausschauenden Schaltvorgangs und die Niveaus der Fahrbahngestaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist es ebenfalls aus 3 ersichtlich, dass eine Kurvenstrecke jeweils rechts und links in einer Vorderseite einer Fahrbahn R bezüglich eines Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei diese Vorderseite in mehrere Strecken A auf einer rechten Seite der 3 in Einheit von 10 m segmentiert ist.
  • Ferner ist es ebenfalls aus 3 ersichtlich, dass a-Punkt eine Position eines Fahrzeugs darstellt und c- bzw. f-Punkt jeweils einen Schaltpunkt darstellen.
  • In Bezug auf 3 kann eine Vorderseite des Fahrbahn bezüglich eines Vorderteils des Fahrzeugs in mehrere Strecken A in Einheit von 10 m, 50 m etc. segmentiert werden, wobei entschieden werden kann, in welchen Niveaus die Fahrbahngestaltungen pro jede Strecke bezüglich der Fahrbahngestaltungen der Fahrbahn R erscheinen. Hierbei können die Niveaus der Fahrbahngestaltungen einen Neigungs- oder Krümmungsgrad der Fahrbahn R auf Grund von den Informationen über die Fahrbahngestaltungen bedeuten, wobei es ausgewertet und dargestellt werden kann, welchem aus den auf einigen Stufen eingestellten Niveaus jede Strecke der Fahrbahngestaltungen entspricht.
  • Nachdem ein Niveau pro Strecke bezüglich der Fahrbahngestaltungen der Fahrbahn R bestimmt wurde, kann ein entsprechender Zielgang in Zusammenhang mit einer Strecke (c- bis f-Punkt), in der eine Neigung oder Krümmung mit einem oberhalb des Schwellenwertes liegenden Niveau erscheint, eingestellt werden.
  • Falls der Schwellenwert z. B. in 3 Stufen eingestellt wird, kann ein Zielgang in Zusammenhang mit der Neigung oder Krümmung (b-Punkt), bei der der Schwellenwert im Niveau mit einer ersten bis zweiten Stufe verbleibt, nicht eingestellt werden, während in Zusammenhang mit der Neigung oder Krümmung (c- bis f-Punkt), bei der der Schwellenwert ein Niveau mit einer dritten Stufe überschreitet, ein entsprechender Zielgang eingestellt werden kann. Hingegen wird ein Zielgang, der mit der Neigung oder Krümmung, die einen stärkeren Grad hat, d. h. einem Niveau mit einer vierten oder fünften stufe entspricht, korrespondiert, noch niedriger als bei der dritten Stufe. Hierbei wird der Zielgang zusammen mit einem Schaltpunkt, in dem es in den Zielgang geschaltet wird, eingestellt. Dies heißt, dass ein Schaltpunkt, der einen von einem aktuellen Positionspunkt des Fahrzeugs um einen bestimmten Abstand entfernten Punkt darstellt, und ein mit dem solchen Schaltpunkt korrespondierender Zielgang eingestellt werden können.
  • Entscheidet z. B. der Regler, dass sich eine Krümmung, die auf Grund vom eine Krümmungsinformation mit einem Wert von 500 aufweisenden Fahrbahngestaltungswert und von einem Abstandswert der vom Vorderteil des Fahrzeugs um 150 m entfernten Vorderseite einen Wert von 500 hat, in einer Stelle, die von dem Vorderteil des Fahrzeugs in eine vorwärtige Richtung um 150 m entfernt ist, befindet, dann kann aufgrund dessen ein Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang eingestellt werden.
  • Wird das Niveau der Fahrbahngestaltungen bestimmt, dann kann ein Punkt (c-Punkt), in dem die entsprechende Neigung oder Krümmung angefangen wird, oder ein Punkt (c-Punkt), der vom Anfangspunkt der entsprechenden Neigung oder Krümmung um einen bestimmten Abstand entfernt ist, auf einen Schaltpunkt eingestellt werden. Durch das Kombinieren dieses Schaltpunktes (b- oder c-Punkt), in dem der vorausschauende Schaltvorgang angefangen wird, der mehreren Zielgänge, und der Schaltpunkte (d- bis f-Punkte), in denen es auf den Zielgang geschaltet wird, miteinander, kann ein Schaltplan aufgestellt und so der vorausschauende Schaltvorgang anhand dieses Schaltplans gesteuert werden.
  • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 100 zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseit einer Fahrbahn derart ausgestaltet sein, dass sie folgende Merkmale aufweist: eine Gewinnungseinheit 110 zum Gewinnen der Positionsinformationen eines Fahrzeugs; eine Gewinnungseinheit 120 zum Gewinnen der Informationen über Abstände, die dazu ausgebildet ist, die Informationen über die Abstände zum Vorderteil eines Fahrzeugs zu gewinnen; und eine Erzeugungseinheit 130 zum Erzeugen der Informationen über Fahrbahngestaltungen, die dazu ausgebildet ist, die Informationen über die Fahrbahngestaltungen, die basierend auf die Positionsinformationen des Fahrzeugs zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs notwendig sind, zu gewinnen, auf Grund von den Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs die Vorderseite der Fahrbahn in mehrere Strecken zu segmentieren, und auf Grund von den Informationen über die Fahrbangestaltungen die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken darzustellen. Dabei kann die Erzeugungseinheit 130 zum Erzeugen der Informationen über Fahrbahngestaltungen dem vorstehend ausgeführten Regler entsprechend ausgestaltet sein.
  • Die vorstehende Beschreibung ist so weit nicht mehr als eine Exemplifizierung der technischen Gedanken dieser Erfindung, und ein Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, kann, ohne den Umfang der wessentlichen Merkmale dieser Erfindung zu verlassen, dieses Beispiele ändern und abwandeln.
  • Aus dieser Sicht sollen die bevorzugten Ausführungsbeispiele, die in dieser Erfindung gezeigt sind, die technischen Gedanken dieser Erfindung nicht beschränken, sondern erklären, wobei der Umfang der technischen Gedanken dieser Erfindung ferner nicht mittels solcher Ausführungsbeispiele beschränkt sein soll.
  • Der Schutzumfang für diese Erfindung sollte auf der Grundlage der nachstehenden Ansprüche interpretiert werden, und all die technischen Gedanken in dem Umfang, der demjeinigen dieser Ansprüche äquivalent ist, sollten als in dem Umfang der Rechte dieser Erfindung eingeschlossen verstanden werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Vorrichtung zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn
    110
    Gewinnungseinheit zum Gewinnen der Positionsinformationen
    120
    Gewinnungseinheit zum Gewinnen der Informationen über Abstände
    130
    Erzeugungseinheit zum Erzeugen der Informationen über Fahrbahngestaltungen

Claims (12)

  1. Verfahren zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs zugunsten eines vorausschauenden Schaltvorgangs, wobei es folgende Verfahrensschritte umfasst: das Gewinnen der Positionsinformationen, dadurch, dass die Positionsinformationen eines Fahrzeugs gewonnen werden; das Gewinnen der Informationen über Fahrbahngestaltungen, dadurch, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen, die basierend auf die Positionsinformationen des Fahrzeugs zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen der Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs notwendig sind, gewonnen werden; das Aktualisieren der Informationen, dadurch, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen unter Verwendung der Informationen über die Fahrgeschwindigkeiten und der Positionsinformationen des Fahrzeugs aktualisiert werden; und das Darstellen der Fahrbahngestaltungen, dadurch, dass die Vorderseite der Fahrbahn in mehrere Strecken auf Grund von Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs segmentiert wird und dann die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken auf Grund von den Informationen über die Fahrbahngestaltungen dargestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Positionsinformationen des Fahrzeugs aus den GPS-Informationen gewonnen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahngestaltungen die Informationen über die Neigungen und Krümmungen der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, aufweisen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über die Fahrbahngestaltungen durch eine inner- oder außerhalb des Fahrzeugs vorhandene Detailkartendatenbank gesammelt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Positionsinformationen des Fahrzeugs bzw. die Informationen über die Fahrbahngestaltungen beim Gewinnen der Informationen über Fahrbahngestaltungen bzw. beim Aktualisieren der Informationen fehlerhaft sind, dann sie mittels anderer, bereits vorher gespeicherter Informationen korrigiert werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gewinnen der Informationen über Fahrbangestaltungen diese Informationen über die Fahrbahngestaltungen aufgrund der Positionsinformationen des Fahrzeugs auf einer Landkartendatenbank ausgewählt und somit gewonnen werden.
  7. Verfahren zur Steuerung eines vorausschauenden Schaltvorgangs, wobei es folgende Verfahrensschritte umfasst: das Gewinnen der Informationen über Fahrbahnen, dadurch, dass die Informationen die Fahrbahngestaltungen einer Fahrbahn, auf der ein Fahrzeug fährt, gewonnen werden; das Darstellen der Niveaus, dadurch, dass eine Vorderseite der Fahrbahn bezüglich des Fahrzeugs in mehrere Strecken auf grund von den Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs segmentiert wird und dann die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken auf grund von den Informationen über die Fahrbahngestaltungen dargestellt werden; und das Einstellen eines Zielgangs, dadurch, dass ein Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang aufgrund der Niveaus der Fahrbahngestaltungen eingestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahngestaltungen die Informationen über die Neigungen und Krümmungen der Fahrbahn aufweisen.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang dann eingestellt wird, wenn die Niveaus der Fahrbahngestaltungen oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegen.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Niveaus der Fahrbahngestaltungen ein zugunsten des vorausschauenden Schaltvorgangs zu steuernder Gegenstand sind, dann auf Grund vom den Niveaus entsprechenden Fahrbahngestaltungs- und Vorderabstandswert der Zielgang für den vorausschauenden Schaltvorgang eingestellt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es noch das Aufstellen eines Schaltplans aufweist, das derart durchgeführt wird, dass nach dem Einstellen des Zielgangs der Schaltplan für den vorausschauenden Schaltvorgang auf Grund des eingestellten Zielgangs aufgestellt wird, wobei der vorausschauende Schaltvorgang anhand des Schaltplans gesteuert wird.
  12. Vorrichtung zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs zugunsten eines vorausschauenden Schaltvorgangs, wobei sie folgenden Merkmale aufweist: eine Gewinnungseinheit zum Gewinnen der Positionsinformationen eines Fahrzeugs; eine Gewinnungseinheit zum Gewinnen der Informationen über Abstände, die dazu ausgebildet ist, die Informationen über die Abstände zum Vorderteil eines Fahrzeugs zu gewinnen; und eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen der Informationen über Fahrbahngestaltungen, die dazu ausgebildet ist, die Informationen über die Fahrbahngestaltungen, die basierend auf die Positionsinformationen des Fahrzeugs zur Erkennung der Fahrbahngestaltungen einer Vorderseite einer Fahrbahn bezüglich eines fahrenden Fahrzeugs notwendig sind, zu gewinnen, auf Grund von den Abständen zum Vorderteil des Fahrzeugs die Vorderseite der Fahrbahn in mehrere Strecken zu segmentieren, und auf Grund von den Informationen über die Fahrbangestaltungen die Niveaus der Fahrbahngestaltungen für jede der segmentierten Strecken darzustellen.
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