DE102017006782A1

DE102017006782A1 - Verfahren für eine angepasste Setzgeschwindigkeit bei Straßen niederer Ordnung

Info

Publication number: DE102017006782A1
Application number: DE102017006782.1A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Noecker; Stephan Muecke; Inke Kutzbach
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-01-04

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die automatische Anpassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei eine Setzgeschwindigkeit (19) anhand einer Verkehrszeichenerkennung und einer Kategorie der zu befahrenen Straße bestimmt wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, der das Fahrzeug steuernden Person eine umfangreiche Einflussnahme auf die Setzgeschwindigkeit (19) zu geben, indem ein zum persönlichen Fahrstiel passendes Fahrverhalten ausgewählt werden kann. Zudem ist eine Berücksichtigung der äußeren Strecken- und Witterungsbedingungen gefordert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei eine Setzgeschwindigkeit anhand einer Verkehrszeichenerkennung und einer Straßenkategorie der zu befahrenen Straße bestimmt wird.
Verfahren zum automatischen Setzen der Geschwindigkeit sind beispielsweise aus der Schrift DE 103 03 010 A1 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren erkennt Verkehrszeichen automatischen und stellt eine logische Verknüpfung zum streckenbezogenen Gültigkeitsbereich her. Des Weiteren greift dieses System in die Steuerung der Fahrerassistenzsysteme ein. Demnach ist das System bei einem Beschleunigungs- oder Verzögerungsvorgang mit der Brems- oder der Gaspedalbetätigung gekoppelt.
Systeme nach dem beschriebenen Stand der Technik, setzen die Setzgeschwindigkeit unzureichend. Weitere Eigenschaften und Faktoren einer Fahrstrecke werden nicht berücksichtigt. Dabei kann das Vorgeben der Setzgeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit im schlimmsten Fall zu Sicherheitsrisiken führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass die Setzgeschwindigkeit flexibler anpassbar ist.
Ein der Erfindung zugrunde liegender Gedanke besteht darin, die Setzgeschwindigkeit von weiteren Parametern, außer dem Geschwindigkeitsverkehrszeichen oder des zu befahrenen Straßentyps mit der jeweiligen gesetzlichen Höchstgeschwindigkeit, abhängig zu machen. Dabei soll die Setzgeschwindigkeit zusätzlich in Abhängigkeit des ausgewählten Fahrmodus, des Zustands der Strecke und der Sicht- und Witterungsverhältnissen angepasst werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie die Setzgeschwindigkeit aus dem Streckenzustand beeinflusst werden kann, ist mittels einer ADAS-Karte zu erzielen. Über diese Karte werden Straßenparameter wie beispielsweise die Straßenklasse, deren Kurven und Kreuzungen erhoben. Die dafür notwendigen Daten sind dabei lokal auf einem Datenträger des Fahrzeuges oder extern auf einem Backend-Server gespeichert und werden auf Abruf des jeweiligen Streckenabschnitts durch das Navigationsgerät geladen. Es findet dabei ein Koordinatenvergleich des zu befahrenen Streckenabschnitts statt. Findet das Navigationsgerät zum jeweiligen Streckenabschnitt Straßenparameter, werden diese vom jeweiligen Speicherort geladen. Zusätzlich können mittels optischer Sensoren die Straßenbreite, die Spurenanzahl in jede Verkehrsrichtung und die Fahrbahnmarkierungen erkannt werden. Mittels der optischen Sensoren ist es ferner möglich die unmittelbare Fahrbahnoberfläche aufgrund der dort erfassten Bodenwellen, Schlaglöchern und Wölbungen zu beurteilen. Am Fahrbahnrand wird zusätzlich deren Beschaffenheit erfasst. Faktoren wie Bepflanzung und deren Begrenzung werden dabei verarbeitet. Mittels eines Funksensors ist es möglich die Verkehrsverhältnisse zu erfassen. Gegenverkehr wird erkannt und es erfolgt eine Bewertung, ob es sich um Einzelfahrzeuge oder starken Gegenverkehr aus mehreren Fahrzeugen handelt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ist die Möglichkeit der das Fahrzeug steuernden Person auf die Fahrphysik und damit auf das Fahrverhalten Einfluss zu nehmen. Die fahrende Person wählt hierfür eines von mehreren Fahrprofielen. Dieses könnte beispielsweise ein sportliches, komfortables oder ökologisches Fahrprofiel sein, welches demnach die Beschleunigungs-, Verzögerungs- und Kurvenkräfte im jeweiligen Fahrprofil unterschiedlich umsetzt. Aber auch die Geschwindigkeit unterhalb der jeweiligen gesetzlichen Grenze variiert mit der Wahl des Fahrprofiles. So verbirgt sich beispielsweise hinter dem ökologischen Fahrprofil eine Fahrweise, die immer nahe am geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauch im Verbrauchskennfeld des Fahrzeuges liegt. Die Fahrweise ist vorausschauend und bedacht, um beispielsweise möglichst viel Schwung aus den Kurven zu erhalten und nicht unnötig abzubremsen. Des Weiteren werden bei Kurven in kurzen Abständen diese nicht als Einzelergebnis betrachtet, sondern eine Geschwindigkeit eingestellt, die das komfortable Durchfahren mehrerer Kurvenkombinationen ermöglicht. Ein Algorithmus berechnet eine Geschwindigkeitsabsenkung, die, wenn es sich um eine enge und kurvige Straße handelt, ein befahren auf die beschriebene Art ermöglicht. Bei Einzelfahrten erfolgt die Absenkung so, dass bei Begegnung mit Verkehrsteilnehmern die Geschwindigkeit verringert wird, bei Verkehrsspitzen oder dauerhaftem Gegenverkehr wird die Geschwindigkeitsabsenkung beibehalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch aus, dass die Parameter der Sicht- und Witterungsverhältnisse aus dem Wettergeschehen wie Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit oder Uhrzeit festgelegt werden. Durch die Datenaufnahme des Außenthermometers, der Status der Scheibenwischer oder der Licht- und Regensensoren, ermöglicht dies eine Klassifikation der Sicht- und Witterungsbedingungen. Damit gehen auch Sichtweite, Dunkelheit und Witterung in die Anpassung der Setzgeschwindigkeit mit ein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt bei vorausfahrenden Fahrzeugen zum Einsatz. Bewegt sich ein vorausfahrendes Fahrzeug kleiner der gesetzlich vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeit, und überschreitet diese Geschwindigkeit nicht die sonst angepasste Setzgeschwindigkeit, so erfolgt die Setzgeschwindigkeit aufgrund des gesetzlich einzuhaltenden Mindestabstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die ermittelten Parameter in einer Wissensbasis verarbeitet und daraus Geschwindigkeitswerte ermittelt, die Tempolimits, Straßenklassifizierung, einen Fahrerwunsch, Kurvigkeit, Sicht und Witterung berücksichtigen. Dabei dient die Wissensbasis als Datenbank, die jeden Einzelfall speichert und über die Anwendungsdauer auf ähnliche Fahrprofilkonstellationen zurückgreift. Die Bestimmung und Auswahl der eingestellten Setzgeschwindigkeit, erfolgt dabei aus dem Minimum der durch die Parameter ermittelten Werte. Um den Komfort für die Fahrzeuginsassen zu verbessern, sind die Beschleunigungs- und Verzögerungswerte durch Grenzwerte beschränkt, welche eine Kraftänderung für den Insassen spürbar reduziert. Dadurch ist im normalen Anwendungsfall – der eine Gefahrensituation ausschließt – gewährleistet, dass diese Werte pro Zeiteinheit, um nur eine definierte Größe veränderbar sind. Um dies umzusetzen, sind beispielsweise in einem Verarbeitungssystem Fahrprofilkurven hinterlegt, die eine bestimmte Größenveränderung pro Zeiteinheit erlauben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigen:
1 Eine Verkehrssituation wie diese mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auftreten kann; und
2 Ablaufdiagram der Einflussparameter auf die Setzgeschwindigkeit.
1 zeigt eine Verkehrssituation wie diese mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten kann. Das Fahrzeug 9 bewegt sich auf einer Straße mit niederer Ordnung. In diesem Fall ist es eine Landstraße, welche mit einer maximalen Fahrtgeschwindigkeit von 100 km/h begrenzt ist. Der Abstandsregeltempomat des Fahrzeuges 9 ist eingeschalten. Gleichzeitig ist das Navigationssystem aktiviert, wodurch die zu befahrene Strecke im fahrzeugeigenen Bordcomputer, mit den jeweiligen Streckenabschnitten geladen ist. Dadurch gelangen über eine ADAS-Karte Informationen über die Kurvigkeit der Strecke in das Verarbeitungssystem 18. Die das Fahrzeug 9 steuernde Person hat vor Fahrtbeginn den Fahrmodus Komfort gewählt.
Der Streckenabschnitt wechselt, die zweispurige Landstraße ist nun mit einem Tempolimit von 80 km/h, durch ein Verkehrsschild 1 gekennzeichnet. Außerdem haben sich das Wetter und die Fahrbahnoberfläche verschlechtert. Es sind nun Nebel 2 und Fahrbahnrisse 3 vorhanden. Auf der Gegenfahrbahn herrscht reger Gegenverkehr 4. Auch auf der eignen Fahrbahn befinden sind vorausfahrende Fahrzeuge 5. Beim Durchfahren des wechselnden Streckenabschnitts erkennt ein optischer Sensor 6 das geschwindigkeitsbegrenzende Verkehrsschild 1, die auftretenden Fahrbahnrisse sowie die Fahrspurbegrenzungen. Der auftretende Nebel 2 wird durch einen Regensensor 8 des Fahrzeugs 9 erfasst. Vorausfahrende Fahrzeuge 5 sowie die entgegenkommenden Fahrzeuge 4 werden durch einen Radarsensor 7 vom Fahrzeug 9 erfasst.
2 zeigt das Zustandekommen der Setzgeschwindigkeit 19. Demnach ist diese von einer Vielzahl von Parametern abhängig, welche entweder über Sensoren 6, 7, 8 des Fahrzeugs 9 erfasst oder über Streckendaten des Navigationssystems bereitgestellt werden. Als Grenzwert der maximalen Fahrtgeschwindigkeit dient immer die gesetzliche Vorschrift, welche in Form der Straßenklasse über die ADAS-Karte oder über das Erfassen mittels des optischen Sensors 6 des geschwindigkeitsbegrenzenden Verkehrsschildes 1, bereitgestellt wird. Dieser Geschwindigkeitsgrenzwert gelangt als Größe 12 in das Verarbeitungssystem 18. Eine Wahlmöglichkeit für die das Fahrzeug steuernde Person, über das Geschwindigkeits- und Kurvenverhalten und sich daraus ergebende physikalische Fahrgrößen, ist mittels dem Fahrmodus Eco 10a, Komfort 10b oder Sport 10c gegeben. Über den optischen Sensor 6 gelangen die Werte 17 der Fahrbahngüte zum Verarbeitungssystem 18. Der Radarsensor 7 erfasst andere Verkehrsteilnehmer 4, 5 und übergibt die Werte 15, 16 an das Verarbeitungssystem 18. Weitere Messgrößen wie beispielsweise Temperatur, Luftfeuchte oder Sicht gelangen mit den Werten 11, 14 und 17 zum Verarbeitungssystem 18.
In dem Verarbeitungssystem 18 sammeln sich die beschriebenen Parameter. Ein Algorithmus berechnet auf dieser Basis eine Geschwindigkeitsabsenkung der maximal erlaubten Fahrtgeschwindigkeit, woraus sich die Setzgeschwindigkeit 19 ergibt. Die Geschwindigkeitsabsenkung bildet dabei immer das Minimum aus den ermittelten Werten. Bei vorausfahrenden Fahrzeugen mit einer geringeren Geschwindigkeit als die errechnete Setzgeschwindigkeit, wird die Fahrtgeschwindigkeit so eingestellt, damit immer der gesetzlich vorgeschriebene Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten wird. Das Verarbeitungssystem 18 passt die jeweiligen neuen Setzgeschwindigkeiten 19 der aktuellen Fahrgeschwindigkeit mit Hilfe von Grenzwerten an. Pro Zeiteinheit wird hierbei ein bestimmter Beschleunigungswert umgesetzt. Dadurch wird ein heterogenes Fahrgefühl vermieden.
Der in 1 beschriebene wechselnde Streckenabschnitt von 100 km/h auf 80 km/h und den jeweiligen Einflussgrößen, erzeugen eine neue Setzgeschwindigkeit, nach dem in 2 beschriebenen Ablauf. Demnach wird eine neue Setzgeschwindigkeit 19 erzeugt, die den Fahrbahn- und Witterungsverhältnissen angepasst ist. Aufgrund der genannten Parameter ermittelte das Verarbeitungssystem 18 eine neue Setzgeschwindigkeit von 74 km/h.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10303010 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum automatischen Anpassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei eine Setzgeschwindigkeit (19) anhand einer Verkehrszeichenerkennung und/oder einer Kategorie der zu befahrenden Straße bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Setzgeschwindigkeit (19) anhand von Parametern des wählbaren Fahrmodus und/oder des Zustands der Strecke und/oder den Sicht- und Witterungsverhältnissen angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter des Streckenzustandes in Abhängigkeit der Straßenbreite und/oder der Straßengüte und/oder deren Verkehrsdichte festgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter des wählbaren Fahrmodus sich aus dem Grad der Fahrphysik zusammensetzt und daraus ein sportliches, komfortables oder ökologisches Fahrverhalten festgelegt wird.
Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter der Sicht- und Witterungsverhältnisse aus dem Wettergeschehen wie Außentemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit und/oder Uhrzeit angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei vorausfahrenden Fahrzeugen (5) die Setzgeschwindigkeit (19) aufgrund des gesetzlichen Mindestabstandes umgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter in einer Wissensbasis verarbeitet und daraus Geschwindigkeitswerte ermittelt werden, welche Tempolimits, Straßenklassifizierung, Fahrerwunsch, Kurvigkeit, Sicht und Witterung berücksichtigen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Setzgeschwindigkeit (19) aus dem Minimum der ermittelten Geschwindigkeitswerte erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass kurzfristige starke Beschleunigungen und Verzögerungen durch Grenzwerte vermieden werden.