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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Steuervorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs wird durch eine Ereigniserkennungseinrichtung ein vorausliegendes Streckenereignis erkannt. Dieses sieht für eine vorausliegende Ereignisposition eine vorgegebene Geschwindigkeitsvorgabe vor, die an oder ab der Ereignisposition gilt. Daraufhin plant eine Assistenzeinrichtung ein Fahrmanöver, um die Geschwindigkeitsvorgabe einzuhalten. Zu der Erfindung gehören auch die Steuervorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit der Steuervorrichtung.
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Ein Verfahren der genannten Art ist aus der
WO 2015/120872 A1 bekannt. Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren sieht vor, dass ein Fahrerassistenzsystem das Fahrmanöver mittels eines Regelbetriebs selbst ausführt und hierbei eine Kombination aus Segeln (Ausrollen mit geöffneter Kupplung), Schleppen (Ausrollen mit geschlossener Kupplung) und Bremsen vorsieht, um bei Erreichen der Ereignisposition die vorgegebene Geschwindigkeit aufzuweisen, die dabei niedriger als eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit ist.
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Während das Fahrerassistenzsystem aktiv ist, muss der Fahrer das vom Fahrerassistenzsystem ermittelte Fahrmanöver als gegeben hinnehmen. Eine Einflussnahme durch Betätigen der Pedalerie führt in der Regel zum Abbruch der automatisierten Geschwindigkeitsregelung. Somit kann der Fahrer nicht auf eine aktuelle Verkehrssituation, z.B. dichten Verkehr, reagieren.
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Aus der
DE 10 2015 205 371 A1 ist ein Verzögerungsassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, mittels welchem eine Verzögerungsstrategie ermittelt und umgesetzt wird.
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Aus der
DE 10 2015 010 292 B3 ist ein Verfahren bekannt, mittels welchem ein Fahrer beim zeiteffizienten Durchführen einer Fahrt mit einem Kraftfahrzeug unterstützt wird.
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Aus der
DE 10 2014 215 671 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, mittels welchem eine automatische Beschleunigungsstrategie umgesetzt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Planung und/oder Durchführung eines Fahrmanövers zum Erreichen einer an oder ab einer vorausliegenden Ereignisposition geltenden Geschwindigkeitsvorgabe auch einen Fahrerwunsch zu berücksichtigen, ohne dass dies zu einem Abbruch des Fahrmanövers führt.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der eingangs beschriebenen Situation aus, dass eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs ein Fahrmanöver plant, während das Kraftfahrzeug auf einer Strecke, zum Beispiel einer Straße, entlang einer Fahrzeugbewegungsrichtung fährt. Hierzu erkennt zunächst eine Ereigniserkennungseinrichtung ein vorausliegendes, vorbestimmtes Streckenereignis. Unter Streckenereignis ist hier alles zu verstehen, was eine Geschwindigkeitsvorgabe vorsieht oder vorgibt oder aus einer zu erwartenden Fahrsituation resultiert, die ab einer Ereignisposition oder zumindest für die Ereignisposition selbst gilt. Ein Beispiel für ein solches Streckenereignis ist ein Verkehrsschild einer Geschwindigkeitsbegrenzung. Die Ereigniserkennungseinrichtung ermittelt einen Abstand zu der Ereignisposition. Dieser Abstand wird als Abstandsangabe signalisiert oder angegeben. Die Ereigniserkennungseinrichtung kann beispielsweise ein Programmodul der Steuervorrichtung sein. Die Quelle der Information ist dabei zunächst nicht entscheidend. Beispiele für Quellen, die ein Streckenereignis vorgeben können, sind Schilder aus einer digitalen Straßenkarte (Vergleich mit GPS-Position zur Auswahl der Schilder), Übermittelte Streckendaten von anderen Fahrzeugen, durch das Kraftfahrzeug selbst sensorisch ermittelte Streckenereignisse aus dem aktuellen oder einem vorangegangenen Fahrzyklus.
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Des Weiteren plant eine Assistenzeinrichtung das besagte Fahrmanöver, durch welches nach Zurücklegen eines der Abstandsangabe entsprechenden Rollwegs die Geschwindigkeitsvorgabe erfüllt wird. Bei Erreichens des Endes des Rollwegs erreicht das Kraftfahrzeug also auch gerade die Geschwindigkeitsvorgabe. Wird das Fahrmanöver durchgeführt, so weist das Kraftfahrzeug also am Ende des Rollwegs, also nach Zurücklegen der durch die Abstandsangabe angegebenen Strecke, die Fahrgeschwindigkeit auf, die durch die Geschwindigkeitsvorgabe vorgegeben ist. Die Assistenzeinrichtung kann ebenfalls als Programmodul der Steuervorrichtung ausgestaltet sein.
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Wichtig ist nun, dass die Ereigniserkennungseinrichtung die Abstandsangabe zu dem echten Streckenereignis ermittelt, also den „wahren“ Abstand des Kraftfahrzeugs zur Ereignisposition, während dagegen die Assistenzeinrichtung eine manipulierte Abstandsangabe empfängt, also nicht die eigentliche Abstandangabe der Ereigniserkennungseinrichtung.
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Hierzu wird nämlich durch die Steuervorrichtung aus einer Bedieneinrichtung ein Wert einer Schubstufe empfangen, der von einer Benutzereingabe abhängig eingestellt ist. Mit „Schubstufe“ ist hier eine Angabe oder ein Wert gemeint, über welchen ein Benutzer des Kraftfahrzeugs das Schubverhalten des Kraftfahrzeugs einstellen und somit Einfluss auf das Ausrollverhalten nehmen kann.
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Die Erfindung löst nun die Frage, wie man diese Vorgabe des Benutzers, d.h. den Wert der Schubstufe, bei der Planung des Fahrmanövers der Assistenzeinrichtung berücksichtigen kann ohne das geregelte Manöver dadurch gänzlich abzubrechen oder in eine reine Steuerung zu überführen. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass eine Anpassungseinrichtung bereitgestellt ist, also beispielsweise ein weiteres Programmmodul. Diese manipuliert oder verändert die „wahre“ Abstandsangabe, die von der Ereigniserkennungseinrichtung signalisiert wird, um hierdurch die Assistenzeinrichtung zu beeinflussen. Die Anpassungseinrichtung verändert in Abhängigkeit von dem Wert der Schubstufe die von der Ereigniserkennungseinrichtung signalisierte Abstandsangabe, um somit eine veränderte Abstandsangabe zu erzeugen, die an die Assistenzeinrichtung ausgegeben wird. Die Veränderung ist der Art, dass die veränderte Abstandsangabe nicht mehr den Abstand zu der tatsächlichen, erkannten Ereignisposition des Streckenereignisses angibt, sondern einen Abstand zu einer virtuellen, verschobenen Ereignisposition beschreibt, die relativ zu der tatsächlichen, erkannten Ereignisposition in oder gegen die Fahrzeugbewegungsrichtung verschoben ist.
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Mit anderen Worten wird also für die Planung des Fahrmanövers die Ereignisposition des Streckenereignisses verschoben. Wird die Ereignisposition näher an das Kraftfahrzeug herangerückt oder verschoben, entspricht dies einer Vorgabe, die Geschwindigkeitsvorgabe des Streckenereignisses bereits innerhalb eines kürzeren Rollwegs mittels des Fahrmanövers zu erreichen. Wird die Ereignisposition von dem Kraftfahrzeug weggerückt oder verschoben, so entspricht dies der Vorgabe, die Geschwindigkeitsvorgabe des Streckenereignisses erst nach einem längeren Rollweg mittels des Fahrmanövers zu erreichen. Mit „kürzeren Rollwegs“ und „längeren Rollwegs“ ist hierbei der Vergleich mit einem Rollweg gemeint, der an der tatsächlichen, erkannten Ereignisposition endet.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass der Benutzer durch Einstellen des Werts der Schubstufe an der Bedieneinrichtung die eigentliche Planung des Fahrmanövers zwar beeinflussen, aber dennoch weiter nutzen kann, indem er an der Assistenzeinrichtung lediglich eine Randbedingung für das Fahrmanöver, nämlich die Abstandsangabe, mittels des Werts für die Schubstufe verändert oder einstellt und damit also die Ereignisposition entlang seiner Fahrzeugbewegungsrichtung verschiebt. Als Wert für die Schubstufe können beispielsweise ganze Zahlen vorgesehen sein, beispielsweise -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, um nur eine beispielhafte Ausgestaltung zu nennen.
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Alternativ zur Verschiebung der Ereignisposition kann auch vorgesehen sein, dass die durch das Streckenereignis vorgegebene Geschwindigkeitsvorgabe in Abhängigkeit von dem Wert der Schubstufe verändert wird.
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Zu der Erfindung gehören auch vorteilhafte Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Die besagte Geschwindigkeitsvorgabe kann eine gesetzliche Vorgabe sein oder auch eine selbst-gesetzte Vorgabe, die durch die Assistenzeinrichtung beispielsweise Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation festgelegt werden kann. So kann es sich bei dem Streckenereignis beispielsweise um eine Kurveneinfahrt in eine Kurve handeln. In Abhängigkeit von Beispielsweise dem Kurvenradius kann dann die Geschwindigkeitsvorgabe für die Kurveneinfahrt vorgegeben oder festgelegt werden. Als Streckenereignis kann zusätzlich oder alternativ dazu eine Grenze eines Bereichs erkannt werden, in welchem eine Geschwindigkeitsbegrenzung gilt. Beispielsweise kann es sich also um ein Verkehrsschild handeln, ab welchem die Geschwindigkeitsbegrenzung gilt. Ein solches Streckenereignis kann auch eine Ortseinfahrt sein, die eine Grenze für ein Gebiet mit begrenzter Fahrgeschwindigkeit für das Fahren innerhalb der Ortschaft darstellt. Ein Streckenereignis kann auch durch ein vorausfahrendes Fahrzeug gegeben sein, dem in einem Folgeabstand gefolgt oder zu dem ein vorbestimmter Mindestabstand während des Fahrmanövers nicht unterschritten werden soll. Die Assistenzeinrichtung kann also mittels des Fahrmanövers zu dem vorausfahrenden Fahrzeug z.B. durch Ausrollen aufschließen und diesem dann in dem Folgeabstand folgen. Hierzu muss das Kraftfahrzeug mittels des Fahrmanövers zunächst schneller als das vorausfahrendes Fahrzeug fahren, um dann bei Erreichen des Folgeabstands die Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs einzuhalten. Der Wert der Schubstufe gibt hierbei die Fahrzeugposition des vorausfahrendes Fahrzeugs an, woraus dann der Wert des Folgeabstands resultiert, da die verschobene Ereignisposition der Assistenzeinrichtung ein vorausfahrendes Fahrzeug in einem anderen Abstand vortäuscht. Da es sich insbesondere um eine „Ausrollassistenz“ handelt, schließt die Assistenzeinrichtung bevorzugt nicht aktiv auf, wenn aber das Vorderfahrzeug beim Ausrollen durch „Segeln“ im Weg ist, weil es langsamer fährt, würde von der Assistenzeinrichtung nur soviel zusätzlich verzögert, dass der Abstand den Zielwert nicht unterschreitet. Ein Überschreiten, wenn z.B. der Vordermann wieder größer beschleunigt als es das Egofahrzeug rollend könnte, ist bevorzugt nicht ausgeschlossen und/oder wird bevorzugt nicht verhindert.
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Eine Weiterbildung betrifft die Frage, wie der Wert der Schubstufe in eine entsprechende Verschiebung der Ereignisposition umgesetzt oder umgerechnet werden soll. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen, dass der Wert der Schubstufe nicht immer der gleichen Abstandsänderung der Ereignisposition entspricht. Vielmehr wird die Ereignisposition in Abhängigkeit davon verschoben, um was für ein Streckenereignis es sich handelt, d.h. von welchem Ereignistyp das Streckenereignis ist. Handelt es sich beispielsweise um die Grenze eines Bereichs einer Geschwindigkeitsbegrenzung (Verkehrsschild, Ortseinfahrt), so kann eine Wertstufe (zum Beispiel + 1) eine Verschiebung um einen ersten Deltawert, z.B. 100 m, bedeuten. Bei einer Kurveneinfahrt wäre diese Verschiebung um den ersten Deltawert dagegen kritisch. Hier kann dieselbe Wertstufe (zum Beispiel + 1) zum Beispiel eine Verschiebung um einen zweiten Deltawert, z.B. 20 m, vorsehen. Bei einem vorausfahrenden Fahrzeug kann diese Wertstufe beispielsweise eine Verschiebung um einen dritten Deltawert, z.B. 5 m, bedeuten. Allgemein entspricht also der Wert der Schubstufe in Abhängigkeit von dem Ereignistyp des erkannten Streckenereignisses jeweils einer anderen Verschiebung der Ereignisposition, d.h. einer anderen Abstandsänderung.
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Besonders bevorzugt ist es, dass die Assistenzeinrichtung das Fahrmanöver unter Berücksichtigung eines sogenannten Reliefs der Strecke plant, also eine Steigung und/oder ein Gefälle zumindest eines Abschnitts der Strecke berücksichtigt, um eine entsprechende abbremsende Wirkung einer Steigung und/oder eine beschleunigende Wirkung eines Gefälles in dem Fahrmanöver zu berücksichtigen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Fahrer durch Einstellen des Werts der Schubstufe an der virtuellen, verschobenen Ereignisposition stets die Geschwindigkeitsvorgabe erfüllt bekommt, unabhängig davon, ob der Rollweg über eine Steigung und/oder ein Gefälle führt.
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Ein weiterer Aspekt betrifft die Erkennung des Streckenereignisses. Ein Streckenereignis kann auf der Grundlage von digitalen Kartendaten der Strecke erkannt werden. In digitalen Kartendaten kann beispielsweise die jeweilige Ereignisposition zumindest eines Streckenereignisses angegeben sein, das eine Kurveneinfahrt oder eine Grenze eines Bereichs mit Geschwindigkeitsbegrenzung darstellt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Streckenereignis auf der Grundlage von Sensordaten einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs erkannt werden. Beispielsweise kann mittels einer Kamera ein Verkehrsschild erkannt werden. Mittels zum Beispiel eines Radars oder eines Lidars kann ein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt werden. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist unter einer Sensoreinrichtung auch ein Empfänger zu verstehen, der ein Funksignal eines Objekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs empfängt, beispielsweise ein Funksignal mit Kommunikationsdaten aus einem vorausfahrenden Fahrzeug, das zum Beispiel mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation übermittelt werden kann. Das Streckenereignis kann auf der Grundlagen von aus einem anderen Kraftfahrzeug oder einer fahrzeugexternen Datenquelle empfangenen Ereignisdaten erkannt werden. Die Ereignisdaten können zumindest ein Streckenereignis beschreiben. Es kann eine Car2Car-Kommunkation zu einem anderen Kraftfahrzeug bereitgestellt sein. Aus einer Ampel kann ein Funksignal und/oder Internet-Signal eines aktuellen oder bevorstehenden Ampelzustands empfangen werden. Über eine Mobilfunkverbindung und/oder eine WLAN-Verbindung (WLAN - Wireless Local Area Network) können Ereignisdaten aus einem Servers des Internets empfangen werden. Über Radiofunk und/oder eine Internetverbindung können aus einem Verkehrsnachrichtensender Ereignisdaten empfangen werden.
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Bei dem Fahrmanöver kann es sich um ein Beschleunigungsmanöver oder um ein Bremsmanövers handeln. Im Zusammenhang mit einem Bremsmanöver ist bevorzugt vorgesehen, dass das geplante Fahrmanöver einen Ausrollabschnitt (Segeln/Schub) und/oder einen Rekuperationsabschnitt (Betrieb eines elektrischen Generators zur Gewinnung von elektrischer Energie) und/oder einen Bremsabschnitt (Abbremsen mittels Reibbremsen) umfasst. Bevorzugt wird das Fahrmanöver auf der Grundlage eines Effizienzkriteriums geplant, das beispielsweise vorsehen kann, dass eine Energiebilanz oder Energieeffizienz des Kraftfahrzeugs entlang des Rollwegs maximiert wird.
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Die Steuervorrichtung kann in dem Kraftfahrzeug auf unterschiedliche Weise genutzt werden. Das von der Assistenzeinrichtung der Steuervorrichtung ermittelte Fahrmanöver kann zum Beispiel dazu genutzt werden, einem Fahrer des Kraftfahrzeugs einen Fahrhinweis zu geben. In Abhängigkeit von den geplanten Fahrmanöver wird also dem Fahrer ein Fahrhinweis dahingehend gegeben, wie er das Kraftfahrzeug in Bezug auf die Längsführung (Beschleunigen und/oder Abbremsen) zu führen hat, um am Ende des Rollwegs, d.h. bei Erreichen der verschobenen Ereignisposition, die Geschwindigkeitsvorgabe zu erfüllen oder die veränderte Geschwindigkeitsvorgabe an der erkannten Ereignisposition einzuhalten.
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Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Fahrmanöver für eine Geschwindigkeitsregelung genutzt wird, z.B. eine sogenannte ACC (Adaptive Cruise Control). Hierzu wird das Fahrmanöver wiederholt während einer Annäherung an die erkannte Ereignisposition angepasst oder neu berechnet. Wird dann eine Ausrollphase erkannt, bei welcher der Fahrer eine Pedalerie des Kraftfahrzeugs (Gaspedal und/oder Bremspedal und/oder Kupplungspedal) freigibt, also den Fuß von der Pedalerie nimmt, so wird in dieser Ausrollphase die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gemäß dem dann aktuell geplanten Fahrmanöver durch die Geschwindigkeitsregelung geregelt. Die Steuervorrichtung reagiert also zum Beispiel auf das Ereignis „Fuß vom Gas“.
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Die Bedieneinrichtung kann der Fahrer auch noch während des Fahrmanövers betätigen. Falls während des Fahrmanövers durch die Bedieneinrichtung der Wert der Schubstufe aufgrund einer weiteren Benutzereingabe verändert wird, so wird bevorzugt die virtuelle Ereignisposition an den veränderten Wert der Schubstufe angepasst und das Fahrmanöver neu geplant. Somit kann also der Fahrer während des Fahrmanövers in dieses weiterhin eingreifen, ohne hierbei die Vorteile der automatisierten Manöverplanung für das Fahrmanöver zu verlieren.
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Um das erfindungsgemäße Verfahren in einem Kraftfahrzeug durchführen zu können, stellt die Erfindung die besagte Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug bereit. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise als ein Steuergerät oder als ein Verbund aus mehreren Steuergeräten realisiert oder bereitgestellt sein. Die Steuervorrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu einen zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen Mikroprozessor aufweisen. Des Weiteren kann ein Programmcode bereitgestellt sein, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Schließlich sieht die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug vor, welches eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann als Kraftwagen, zum Beispiel als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, ausgestaltet sein.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
- 2 eine Skizze zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die durch das Kraftfahrzeug gemäß 1 durchgeführt werden kann;
- 3 eine Skizze zur Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 4 eine Skizze zur Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 5 eine Skizze zur Veranschaulichung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln kann. Das Kraftfahrzeug 10 kann entlang einer Fahrtrichtung oder Fahrzeugbewegungsrichtung 11 mit einer Fahrgeschwindigkeit V auf einer Strecke 12 fahren, beispielsweise auf einer Straße. Dem Kraftfahrzeug 10 steht bei der Fahrt ein Streckenereignis 13 bevor, das darin besteht, dass ab einer Ereignisposition 14 eine Geschwindigkeitsvorgabe V0 gilt. In 1 ist als beispielhaftes Streckenereignis 13 eine Grenze 15 eines Bereichs einer Geschwindigkeitsbegrenzung 16 angegeben. Die Geschwindigkeitsbegrenzung 16 kann beispielsweise durch ein Verkehrsschild 17 oder eine Ortseinfahrt vorgegeben sein.
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Das Kraftfahrzeug 10 kann eine Steuervorrichtung 18 aufweisen, die ausgehend von einer aktuellen Fahrzeugposition 19 und aktueller Geschwindigkeit und Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 10 ein Fahrmanöver 20 planen kann, durch welches nach Zurücklegen eines Rollweges das Kraftfahrzeug 10 und mit Erreichen des Endes des Rollwegs seine Fahrgeschwindigkeit V auf die Geschwindigkeitsvorgabe V0 eingestellt hat oder erreicht. Insbesondere gilt hierbei, dass die Fahrgeschwindigkeit V an der aktuellen Position 19 größer ist als die Geschwindigkeitsvorgabe V0. Das von der Steuervorrichtung 18 geplante Fahrmanöver 20 kann beispielsweise durch einen autonomen oder assistierten Fahrbetrieb ohne ein Zutun eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 durch eine Geschwindigkeitsregelung 21 umgesetzt werden. Alternativ dazu kann einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 auch ein Fahrhinweis an einer Ausgabeeinrichtung 22 zum Vorgeben des Fahrmanövers 20 ausgegeben werden.
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Die Steuervorrichtung 18 kann zum Planen oder Berechnen des Fahrmanövers 20 eine Assistenzeinrichtung 23 aufweisen. Die Assistenzeinrichtung 23 erhält eine Abstandsangabe X', die einen angeblichen Abstand zu der Ereignisposition 14 angibt.
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Diese Abstandsangabe X' ist aber ein manipulierter Wert. Denn das Streckenereignis 13 wird zunächst durch eine Ereigniserkennungseinrichtung 24 der Steuervorrichtung 18 erkannt. Das Streckenereignis 13 kann z.B. auf Grundlage einer digitalen Straßenkarte MAP und/oder mittels einer Sensoreinrichtung SEN ermittelt werden. Die Erkennungseinrichtung 24 ermittelt hierbei den tatsächlichen Abstand der Ereignisposition 14 von der aktuellen Position 19 und signalisiert entsprechend die wahre Abstandsangabe X.
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Die wahre Abstandsangabe X wird dann durch eine Anpassungseinrichtung 25 in Abhängigkeit von einem Wert 26 einer Schubstufe zu der Abstandsangabe X' verändert. Der Wert 26 kann durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 mittels einer Bedieneinrichtung 27 eingestellt oder vorgegeben werden. Die Bedieneinrichtung 27 kann beispielsweise einen Wippschalter aufweisen und/oder einen Gangwahlhebel, an welchem der Benutzer jeweils den Wert 26 beispielsweise stufenweise verändern kann, indem er ihn durch eine „-“-Einstellung verringert und durch eine „+“-Einstellung vergrößert. Die „-“-Einstellung kann mehr Verzögerung, die „+“-Einstellung kann weniger Verzögerung vorsehen.
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In Abhängigkeit von dem Wert 26 erzeugt die Anpassungseinrichtung 25 aus der wahren Abstandsangabe X somit die veränderte oder manipulierte Abstandsangabe X' für die Assistenzeinrichtung 23. Die Assistenzeinrichtung 23 legt somit für das Planen des Fahrmanövers 20 eine verschobene Ereignisposition zugrunde.
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Die Erkennungseinrichtung 24, die Anpassungseinrichtung 25 und die Assistenzeinrichtung 23 können jeweils beispielsweise als ein Programmodul für eine Prozessoreinrichtung der Steuervorrichtung 18 ausgestaltet sein.
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In 2 bis 5 ist jeweils ein Diagramm mit Werten für die Abstandsangabe A zur Ereignisposition und mit Werten für die Fahrgeschwindigkeit V dargestellt.
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2 veranschaulicht das Verfahren von 1 noch einmal im Zusammenhang mit dem Straßenschild 17. Als Referenz ist ein Fahrmanöver 20.0 dargestellt, wie es sich ergeben würde, wenn die Assistenzeinrichtung 23 das Fahrmanöver 20 ohne die Veränderung in Abhängigkeit von dem Wert 26, d.h. auf der Grundlage der wahren Abstandsangabe X planen würde.
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Für das Beispiel sei nun aber angenommen, dass an der aktuellen Position 19 der Wert 26 der Schubstufe derart eingestellt ist, dass anstelle Abstandsangabe X durch die Anpassungseinrichtung 25 ein Wert X' an die Assistenzeinrichtung 23 signalisiert wird, durch welchen der Abstand zu dem Streckenereignis 13 um eine Abstandsänderung 28 vergrößert ist (in 2 die Abstandsangabe X' rechts von der Abstandsangabe X). Beispielsweise kann also der wahre Abstand mit der tatsächlichen Abstandsangabe X bei 250 m liegen, während aufgrund des aktuellen Werts 26 nun das Streckenereignis 13 in einem Abstand von 350 m signalisiert wird. Die Abstandsänderung 28 beträgt also für den Fall einer Angabe einer Bereichsgrenze 15 einer Geschwindigkeitsbegrenzung hier beispielhaft 100 m als erster Deltawert. Anstelle des Streckenereignisses 13 legt also die Assistenzeinrichtung 23 ein virtuelles Streckenereignis 13' zu Grunde, dass in einem Abstand mit einem Abstandswert X' von der aktuellen Fahrzeugposition 19 entfernt ist, also an einer verschobenen Ereignisposition 14' angeordnet ist.
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Entsprechend wird ein Fahrmanöver 20.1 geplant, um am Ende des Rollwegs mit Erreichen des virtuellen Streckenereignisses 13' an der verschobenen Ereignisposition 14' die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit, d.h. die Geschwindigkeitsvorgabe V0 zu erreichen.
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Hierbei kann das Fahrmanöver 20 beispielsweise einen Ausrollabschnitt 30, einen Rekuperationsabschnitt 31 und einen Bremsabschnitt 32 umfassen. Ein Abschnittsübergang 33 kann beispielsweise durch ein Überblenden zwischen den aneinander angrenzenden Abschnitten graduell verlaufen, sodass ein Ruck (zeitliche Ableitung der Beschleunigung) im Kraftfahrzeug 10 kleiner als ein vorbestimmter Höchstwert ist.
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Während des Fahrmanövers 20.1 kann der Benutzer die Bedieneinrichtung 27 erneut bedienen, sodass es zu einer Umschaltung 34 des Werts 26 kommt. Beispielsweise kann angenommen werden, dass der Wert 26 z.B. um zwei Stufen reduziert wird („-“-Einstellung für zweimalige Abstandsänderung 28), wodurch entsprechend die Ereignisposition 14 zweimal um zum Beispiel die Abstandsänderung 28 reduziert wird und sich hierdurch eine Abstandsangabe X' ergibt, die einen kleineren Abstand des Kraftfahrzeugs 10 von der Ereignisposition 14 signalisiert, also eine virtuelles Streckenereignis 13', dass an einer verschobenen Ereignisposition 14' näher als das tatsächliche Streckenereignis 13 ist. Entsprechend kann ein neues Fahrmanöver 20.2 geplant werden. 2 veranschaulicht eine weitere Umschaltung 34', durch welche der Wert 26 beispielhaft um eine Stufe erhöht wird (einmal „+“-Einstellung), sodass sich hier in dem Beispiel durch die einmalige Abstandsänderung 28 die wahre Abstandsangabe X ergeben kann. Indem die Assistenzeinrichtung 23 das Fahrmanöver erneut anpasst, wird also in diesem Beispiel die Geschwindigkeitsvorgabe V0 mit Erreichen des tatsächlichen Streckenereignisses 13 erreicht (Fahrmanöver 20.3).
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3 veranschaulicht, wie das im Zusammenhang mit 2 beschriebene Verfahren bei einem Streckenereignis 13 in Form einer Kurveneinfahrt 35' einer Kurve 35 durchgeführt werden kann. 3 zeigt die Kurve 35, bei deren Kurveneinfahrt 35' eine Geschwindigkeitsvorgabe V0 erfüllt sein soll. Dargestellt sind wieder für den im Zusammenhang mit 2 veranschaulichten Fall das auf Grundlage des ursprünglichen Werts 26 berechnete Fahrmanöver 20.1, das nach 2-maligem Reduzieren des Werts 26 neu berechnete Fahrmanöver 20.2 und das nach erneutem erhöhen des Werts 26 berechnete Fahrmanöver 20.3. 3 zeigt des Weiteren, dass die Abstandsänderung 28 für ein Streckenereignis einer Kurveneinfahrt 35 einen anderen Deltawert (in dem Beispiel 10 m) aufweisen kann.
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4 veranschaulicht ein weiteres Streckenereignis 13, bei dem es sich um das Einhalten eines Folgeabstands 36 zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 37 handelt. Die Ereignisposition 14, d.h. die Relativposition des Fahrzeugs 37 zum Kraftfahrzeug 10, kann durch Einstellen des Werts 26 verschoben werden. Dargestellt sind wieder die drei sich durch die beschriebenen Veränderungen des Werts 26 ergebenden Fahrmanöver 20.1, 20.2 und 20.3.
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Bei einer aktiven Geschwindigkeitsregelung 21 kann somit durch den Wert 26 der Schubstufe allgemein die prädiktive Assistenzeinrichtung 23 selbst dahingehend beeinflusst werden, dass als das relevant eingestuft des Streckenereignis 13 in der aktiven Regelphase, also beim Durchführen des Fahrmanövers 20, das in oder gegen die Fahrzeugbewegungsrichtung 11 verschobene Streckenereignis 13' zugrundegelegt wird, sodass sich für das Fahrmanöver 20 eine niedrigere oder höhere Verzögerung des Kraftfahrzeugs 10 ergibt.
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Ist das Streckenereignis 13 ein vorausfahrendes Fahrzeug 37 (4), wird letztendlich je nach Fahrsituation der Folgeabstand oder Minimalabstand des Ausrollvorgangs 36 eingestellt oder variiert, da sich die verschobene Ereignisposition 14', also die Position des vorausfahrenden Fahrzeug 37 durch Verändern der Abstandsangabe X' ergibt.
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Ist das Streckenereignis 13 beispielsweise eine Kurveneinfahrt 35' oder eine Bereichsgrenze 15 einer Geschwindigkeitsbegrenzung 16, wird bevorzugt entsprechend nicht die Geschwindigkeitsvorgabe V0 als Zielgeschwindigkeit verändert, sondern der Ort oder die Ereignisposition 14' an dem die Geschwindigkeitsvorgabe V0 zum ersten Mal erreicht wird. Entsprechend wird also das Streckenereignis vor oder hinter ein Ortsschild oder ein Straßenschild 10 oder die Bereichsgrenze 15 oder die Kurveneinfahrt 35' verschoben.
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Auf diese Weise wird erreicht, dass der Fahrer das automatisch geregelte Fahrmanöver 20 über den Wert 26 beeinflussen kann. Bei dem Kraftfahrzeug 10 wird hierdurch aber das automatisch geregelte Fahrmanöver 20 nicht abgebrochen oder gestört, sondern lediglich in Abhängigkeit von dem Wert 26 angepasst.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird mittels der Bedieneinrichtung 27 zwischen einer rein durch den Fahrer auswählbaren Schubstufe und dem beschriebenen automatischen, geregelten Betrieb zum Durchführen des Fahrmanövers 20 mit der beschriebenen Beeinflussung über den Wert 26 umgeschaltet.
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Der Fahrer kann nun also durch ein Bedienelement der Bedieneinrichtung 27 in dem automatisch geregelten Fahrmanöver 20 aktiv Einfluss nehmen, ohne dass jedoch das automatische Fahrmanöver 20 hierdurch beendet werden muss. Somit ist eine Kombination beider Elemente (geregeltes, automatisch geplantes Fahrmanöver und benutzerseitiges Vorgeben einer Schubstufe) möglich.
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Anstatt das Streckenereignis 13 entlang der Fahrzeugbewegungsrichtung 11 in der beschriebenen Weise zu verschieben, kann auch ein Geschwindigkeitsoffset als „Abstandsänderung“ 28 an der tatsächlichen Ereignisposition 14 vorgesehen sein, wie dies im Zusammenhang mit 5 veranschaulicht worden ist. 5 veranschaulicht ein Beispiel, bei welchem die Abstandsangabe X unverändert bleibt und stattdessen durch die Anpassungseinrichtung 25 die Geschwindigkeitsvorgabe V0 in Abhängigkeit von dem Wert 26 um eine jeweilige Geschwindigkeitsänderung 29 auf eine veränderte Geschwindigkeitsvorgabe V0' eingestellt wird.
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Indem allgemein weiterhin die Assistenzeinrichtung 23 aktiv bleibt und das Fahrmanöver 20 plant, wird das Fahrmanöver 20 weiterhin unter Berücksichtigung der Strecke 12, beispielsweise des Reliefs der Strecke 12, automatisiert geplant, sodass für den Fahrer sichergestellt ist, dass er am Ende des Rollwegs mit der Länge gemäß der Abstandsangabe X' stets die Geschwindigkeitsvorgabe V0 erfüllt. Dennoch kann der Fahrer Einfluss nehmen und behält somit den Vorteil von der Schubstufen als „verstellbare Ausrollverzögerung“ bei, durch welche der Fahrer den Verzögerungsverlauf und/oder Geschwindigkeitsverlauf an die Verkehrssituation anpassen kann. Hierbei kann er wie gewohnt einen Wählhebel oder ein sogenanntes Schaltpaddel oder eine Wippe bedienen. Intern wird dann nicht auf einen fest vorgegebene Fahrwiderstandserhöhung gewechselt, sondern das Streckenereignis 13 wird verschoben, was ebenfalls zu einer höheren oder niedrigeren Fahrzeugverzögerung (negative Beschleunigung) führt. Gleichzeitig bleibt jedoch die Geschwindigkeitsregelung für das Fahrmanöver 20 aktiv.
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Der Fahrer kann damit z.B. bei dichtem Verkehr, bei einem drängelndem Hinterfahrer oder bei einer bekannten Strecke jeweils das automatisiert geplante Fahrmanöver 20 an seine Bedürfnisse anpassen. Hierbei ist kein Eingriff mittels der Pedalerie erforderlich. Er muss auch nicht umständlich das Ausrollverhalten des Kraftfahrzeugs abschätzen, da das Relief der Strecke 12 berücksichtigt werden kann.
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Die Verschiebung des Streckenereignisses 13 führt zur Aufrechterhaltung der eigentlichen Regelaufgabe zum Durchführen des Fahrmanövers 20, sodass sich insbesondere ein reproduzierbares, sicheres Erreichen der Geschwindigkeitsvorgabe V0 innerhalb einer definierten Strecke oder eines definierten Rollwegs ergibt, der dabei vor das Streckenereignis, auf das Streckenereignis oder hinter das Streckenereignis führt, je nach eingestelltem Wert 26 der Schubstufe. Indem eine feste Abstandsangabe X' anstelle einer veränderten Verzögerung eingestellt wird, kann ein Fahrer den Wert 26 auch einfacher wählen, da eine Abstandsangabe besser von einem Menschen eingeschätzt werden kann als die Auswirkung einer Beschleunigung/Verzögerung. Auch die Anpassung des Fahrmanövers 20 an ein bewegliches Ziel, zum Beispiel ein vorausfahrendes Fahrzeug 37, ist durch das Verfahren möglich. Das Streckenereignis „vorausfahrendes Fahrzeug“ kann durch virtuelles verschieben des Fahrzeugs erreicht werden, wodurch beim Heranrollen auch weiterhin eine geregelte und effizienzoptimierte Rekuperation im Kraftfahrzeug 10 möglich ist. Letztendlich ergibt sich durch das virtuelle Verschieben des Fahrzeugs 37 ein veränderter Zielabstand oder Folgeabstand 36.
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Die Abstandsveränderung 28 pro Betätigung (+/-) können je nach Streckenereignis unterschiedlich ausgeprägt sein.
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Nach Beenden des Fahrmanövers 20 kann in ein Segeln (Ausrollen/Schub) übergegangen werden. Die aktuelle Einstellung des Werts 26 kann dann nur für das aktuelle Fahrmanöver 20 gelten oder aber auch für folgende Fahrmanöver gespeichert werden.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung in einem Kraftfahrzeug eine Fahrerbeeinflussung einer prädiktiven Assistenzfunktion für Ausroll- und Verzögerungsmanöver bereitgestellt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 11
- Fahrzeugbewegungsrichtung
- 12
- Strecke
- 13
- Streckenereignis
- 13'
- Verschobenes Streckenereignis
- 14
- Ereignisposition
- 14'
- Verschobene Ereignisposition
- 15
- Bereichsgrenze
- 16
- Geschwindigkeitsbegrenzung
- 17
- Verkehrsschild
- 18
- Steuervorrichtung
- 19
- Aktuelle Fahrzeugposition
- 20
- Fahrmanöver
- 20.0
- Unverändertes Fahrmanöver
- 20.1
- Erstes Fahrmanöver
- 20.2
- Zweites Fahrmanöver
- 20.3
- Drittes Fahrmanöver
- 21
- Geschwindigkeitsregelung
- 22
- Anzeigeeinrichtung
- 23
- Assistenzeinrichtung
- 24
- Ereigniserkennungseinrichtung
- 25
- Änderungseinrichtung
- 26
- Wert der Schubstufe
- 27
- Bedieneinrichtung
- 28
- Abstandsänderung
- 29
- Geschwindigkeitsänderung
- 30
- Rollabschnitt
- 31
- Rekuperationsabschnitt
- 32
- Bremsabschnitt
- 33
- Abschnittsübergang
- 34
- Umschaltvorgang
- 34'
- Weiterer Umschaltvorgang
- 35
- Kurve
- 35'
- Kurveneinfahrt
- 36
- Folgeabstand
- 37
- Vorausfahrendes Fahrzeug
- MAP
- Digitale Straßenkarte
- SEN
- Sensoreinrichtung
- V
- Fahrgeschwindigkeit
- V0
- Geschwindigkeitsvorgabe
- X
- Abstandsangabe
- X'
- Veränderte Abstandsangabe
