DE102017119027A1

DE102017119027A1 - Geschwindigkeits- und Geschwindigkeitskurvenanpassung im Vorfeld

Info

Publication number: DE102017119027A1
Application number: DE102017119027.9A
Authority: DE
Inventors: Brouk Wedajo; Maxime Penet
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinheit zum Einstellen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Dieses Verfahren verwendet einen ersten Abstandswert und einen zweiten Abstandswert sowie den ersten Geschwindigkeitswert in Bezug auf den ersten Abstandswert und einen zweiten Geschwindigkeitswert in Bezug auf den zweiten Abstandswert. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit das Geschwindigkeitsprofil (SP) des Fahrzeugs durch die Steuereinheit ausgehend vom ersten Geschwindigkeitswert und vom ersten Abstandswert einstellt. Das bestimmte Geschwindigkeitsprofil (SP) bleibt in einem Intervall, das durch den Geschwindigkeitswert und den zweiten Geschwindigkeitswert begrenzt ist. Ferner wird der zweite Geschwindigkeitswert des Geschwindigkeitsprofils beim zweiten Abstandswert erreicht. Die erste Ableitung des Geschwindigkeitsprofils (SP) beim ersten Abstandswert und beim zweiten Abstandswert ist null und die zweite Ableitung des ganzen Geschwindigkeitsprofils ist überdies mathematisch stetig. Durch Anwenden eines Geschwindigkeitsprofils (SP) mit diesen Eigenschaften kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil (SP) mit erhöhtem Komfort für den Fahrer und die Fahrgäste des Fahrzeugs erreicht werden.

Description

Die Erfindung beschreibt eine Steuereinheit zum Einstellen einer Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem ersten Abstandswert und einem zweiten Abstandswert, einem ersten Geschwindigkeitswert in Bezug auf den ersten Abstandswert und einem zweiten Geschwindigkeitswert. Diese Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Einstellen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Steuereinheit bereit.
Wenn ein Fahrzeug fährt, ist es erforderlich, seine Geschwindigkeit aus verschiedenen Gründen einzustellen. Solche Gründe können Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kurven entlang der Straße, Baustellen auf Autobahnen oder Hindernisse, die unerwartet auf der Straße auftauchen, sein. In einem gewöhnlichen Auto ohne autonome Steuerung muss ein Fahrer die Verkehrssituation beobachten. Wenn sich die Verkehrssituation drastisch ändert, muss der Fahrer Handlungen unternehmen, um sicherzustellen, dass gefährliche Situationen vermieden werden. Im Rahmen der Entwicklung von neuen Typen von Autos werden verschiedene Sensorsysteme entwickelt, um den Fahrer bei seinen Aufgaben zu unterstützen.
Das Dokument DE 10 2006 006 365 A1 beschreibt ein Längsbewegungssteuergerät, wobei Umgebungsdaten und/oder Daten erfasst werden. In Abhängigkeit von einer vorhergesagten Krümmung des Straßenprofils wird ein Maximalgeschwindigkeitsprofil bestimmt. Um den Komfort für die Fahrgäste innerhalb des Fahrzeugs zu erhöhen, wird vorgeschlagen, die Geschwindigkeitskurve zu glätten.
Die Veröffentlichung WO 2010/139383 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Eine maximale Geschwindigkeit und ein entsprechendes Profil werden unter Verwendung von digitalen Kartendaten eines fortgeschrittenen Straßenabschnitts bestimmt. Gemäß der Erfindung wird eine Grenze der Geschwindigkeit des Fahrzeugs implementiert. Die Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird in einer Weise ausgeführt, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht unter den Grenzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit fällt. Dieser Grenzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeiten kann von der Zielgeschwindigkeit abhängen, die durch den Fahrer gewählt wird. Dieses Verfahren in dieser Veröffentlichung beeinflusst Geschwindigkeitswerte sowie Geschwindigkeitsprofile.
Die europäische Patentanmeldung EP 1 775 552 A2 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine aktuelle Position eines Kraftfahrzeugs bestimmen und Karteninformationen einer digitalen Karte eines Straßensystems verwenden, um Daten für einen elektronischen Horizont zu erzeugen. Die Daten werden in mehrere Dateneinheiten mit verschiedenen Informationsgehalten unterteilt und werden auf der Basis der Karteninformationen in der Umgebung der aktuellen Position des Fahrzeugs erzeugt, wobei die Informationen zu einem Fahrerassistenzsystem weitergeleitet werden. Die Dateneinheiten werden zum Assistenzsystem über einen Datenbus übertragen.
Die Patentanmeldung WO 2014/068094 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen eines Horizonts zur Verwendung durch ein fortschrittliches Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs. Dieses Verfahren beinhaltet die Verwendung von digitalen Daten auf Ortsbasis, Fahrerdaten und/oder Fahrzeugdaten, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass verschiedene abgehende Wege genommen werden. Verschiedene abgehende Wege werden an einem Entscheidungspunkt entlang eines gegenwärtig befahrenen Straßensegments genommen und eine Wahrscheinlichkeit wird abgeleitet, dass jeder Weg genommen werden kann. Diese Wahrscheinlichkeit kann von verschiedenen Parametern abhängen. Diese können beispielsweise ein Winkel des Teils relativ zum ankommenden Weg, die Straßenklasse des Weges, ein Geschwindigkeitsprofil des Weges, historische Wege, die durch Fahrzeuge am Entscheidungspunkt genommen wurden, und historische Wege, die am Entscheidungspunkt durch den individuellen Fahrer oder das Fahrzeug genommen wurden, sein.
Die Patentanmeldung US 2002/0161513 A1 der Vereinigten Staaten beschreibt ein Verfahren und ein System zur Verwendung durch Fahrerassistenzsysteme, die im Kraftfahrzeug installiert sind, um kontinuierlich solche Systeme mit aktualisierten Daten über Wege entlang Straßen zu versehen, auf denen das Kraftfahrzeug von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs fahren kann, wenn das Kraftfahrzeug entlang der Straßen fährt. Das Verfahren umfasst das Zugreifen auf eine Datenbank, die Daten enthält, die Segmente von Straßen und Kreuzungen des Straßennetzes darstellen, die sich in der geographischen Region befinden. Ein oder mehrere Wege entlang Straßen, auf denen das Kraftfahrzeug fahren kann, werden bestimmt. Jeder Weg wird bis zu einem Schwellenwert verlängert. Daten, die jeden der Wege darstellen, werden in einer organisierten Datenstruktur zur Verwendung durch die Fahrerassistenzsysteme bereitgestellt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Fahrer beim Ausführen eines vorgegebenen oder gewünschten Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs durch Berücksichtigen von Komfortaspekten während der Fahrzeugfahrt besser zu unterstützen.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine Steuereinheit gemäß Anspruch 12 bereit. Ferner stellt die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit einer Steuereinheit sowie ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem gemäß den Ansprüchen 13 und 14 bereit.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Einstellen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Steuereinheit durch Durchführen der folgenden Schritte. Zuerst werden ein erster Abstandswert und ein zweiter Abstandswert bereitgestellt. Außerdem wird ein erster Geschwindigkeitswert bereitgestellt, der sich auf den ersten Abstandswert bezieht, und ein zweiter Geschwindigkeitswert wird bereitgestellt, der sich auf den zweiten Abstandswert bezieht. Diese Abstandswerte oder Geschwindigkeitswerte können in Form einer Tabelle, Matrix, von Reihen, Spalten oder Vektoren gegeben werden, wobei durch den Begriff Vektor in diesem Zusammenhang keine Richtung angesprochen werden soll. Es ist auch möglich, weitere Abstands- oder Geschwindigkeitswerte bereitzustellen. Wie später beschrieben, können beispielsweise sieben Abstandswerte und sieben Geschwindigkeitswerte definiert werden. Irgendeine andere Menge an Geschwindigkeits- und Abstandswerten ist natürlich möglich. Die Steuereinheit stellt ein Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs ausgehend vom ersten Geschwindigkeitswert und ersten Abstandswert ein. Dabei bleibt das Geschwindigkeitsprofil in einem Intervall, das durch den ersten Geschwindigkeitswert und den zweiten Geschwindigkeitswert begrenzt ist. Dies bedeutet, dass der erste Geschwindigkeitswert und der zweite Geschwindigkeitswert eine obere und eine untere Grenze für das Geschwindigkeitsprofil definieren. Das bestimmte Geschwindigkeitsprofil bleibt innerhalb dieses Bereichs.
Im Geschwindigkeitsprofil wird der zweite Geschwindigkeitswert beim zweiten Abstandswert erreicht. Dies bedeutet, dass beim zweiten Abstandswert ein vordefinierter Geschwindigkeitswert, hier der zweite Geschwindigkeitswert, angenommen wird. Ferner ist die erste Ableitung des Geschwindigkeitsprofils beim ersten Abstandswert und beim zweiten Abstandswert null. Mit anderen Worten, das Geschwindigkeitsprofil ist beim ersten Abstandswert und beim zweiten Abstandswert horizontal. Beim ersten Abstandswert und zweiten Abstandswert besteht keine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Schnelligkeit. Im Rahmen dieser Erfindungsoffenbarung bedeutet der Begriff Geschwindigkeit dasselbe wie der Begriff Schnelligkeit. Überdies ist die zweite Ableitung des ganzen Geschwindigkeitsprofils mathematisch stetig. Das Geschwindigkeitsprofil ist, locker formuliert, zweimal stetig differenzierbar. Das Geschwindigkeitsprofil kann auch als eine glatte Funktion aufgefasst werden.
Mit diesem Verfahren können nicht nur Geschwindigkeitsbegrenzungen berücksichtigt werden, während das Fahrzeug entlang einer Fahrbahn fährt. Ferner wird auch ein gewisser Grad an Komfort für die Fahrgäste innerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt und die mechanische Belastung des Fahrzeugs selbst wird reduziert. Da die zweite Ableitung des ganzen Geschwindigkeitsprofils mathematisch stetig ist, entsteht keine abrupte Änderung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs. Beim ersten Abstandswert und zweiten Abstandswert ist die Beschleunigung null. Die Beschleunigung ist die erste Ableitung des Geschwindigkeitsprofils. In der Realität kann natürlich eine gewisse Abweichung von der gewünschten Beschleunigung von null entstehen. Die vorliegende Erfindung spricht an, dass die Beschleunigung beim ersten Abstandswert und beim zweiten Abstandswert so niedrig wie möglich ist. Idealerweise ist die Beschleunigung null. Der Ruck, der die zweite Ableitung des Geschwindigkeitsprofils ist, ist ferner beim ersten und zweiten Abstandswert auch null. Dies bedeutet, dass auch keine abrupte Änderung in der Beschleunigung besteht. Ein Geschwindigkeitsprofil, das einen Ruck von null und eine Beschleunigung von null beim Abstandswert aufweist, kann eine komfortablere Fahrweise in einem Fahrzeug bereitstellen. Belastungen und Lasten für das Fahrzeug können verringert werden. Dies kann zu einem verlängerten Lebensdauerzyklus des Fahrzeugs führen und weniger Wartungsdienste können erforderlich sein. Daher kann diese vorliegende Erfindung einen Beitrag zu einem Fahrstil, der sanft oder gleichmäßig ist, leisten. Aufgrund der verringerten Lasten für das Fahrzeug sind auch verringerte Kosten für Wartungsdienste erreichbar.
In einem weiteren Verlauf des Verfahrens werden ein erster Zeitwert in Bezug auf den ersten Geschwindigkeitswert und ein zweiter Zeitwert in Bezug auf den zweiten Geschwindigkeitswert alternativ oder zusätzlich verwendet, um das Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs einzustellen. In dieser Variation der Erfindung können der erste Abstandswert und der zweite Abstandswert durch zugehörige Zeitwerte ersetzt werden. Folglich kann ein Geschwindigkeitsprofil in Abhängigkeit von der Zeit erzeugt werden. Ein solches Geschwindigkeitsprofil kann zusätzlich zum Geschwindigkeitsprofil gemäß Anspruch 1 erzeugt werden, in dem das Geschwindigkeitsprofil von den Abstandswerten abhängt. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein anderes Geschwindigkeitsprofil in Abhängigkeit von Zeitwerten möglich. Dies kann hilfreich sein, wenn ein Fahrer ein Geschwindigkeitsprofil in Abhängigkeit von der Zeit und nicht in Abhängigkeit von Abständen konfigurieren will.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt ein Verfahren, wobei der zweite Geschwindigkeitswert, der zweite Abstandswert und/oder der zweite Zeitwert durch eine Person eingegeben werden. In einem Fahrzeug, das autonom fahren kann, will ein Fahrer, dass seine Wünsche so weit wie möglich berücksichtigt werden. Daher ist es nützlich, wenn eine Person die Geschwindigkeitswerte, die Abstandswerte und/oder die Zeitwerte beeinflussen kann. Dies kann manuell unter Verwendung einer Hand, akustisch durch gesprochene Befehle oder durch Anwendung gemäß Gesten erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren angeboten, in dem die Steuereinheit den zweiten Geschwindigkeitswert, den zweiten Abstandswert und den zweiten Zeitwert unter Verwendung eines Informationssystem, das für das Fahrzeug vorgesehen ist, festlegt. Ein bekanntes Informationssystem ist das sogenannte e-Horizont-System, das nützliche Daten über Vorschriften zu Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kurven, Verkehr oder Straßensituationen und andere Daten für das Fahrzeug anbieten kann. Diese Informationen können durch die Steuereinheit berücksichtigt werden, die den zweiten Geschwindigkeitswert, den zweiten Abstandswert und/oder den zweiten Zeitwert definiert. Es ist auch möglich, dass das Fahrzeug eine Verbindung mit dem Internet oder mit einem Cloud-Server hat. Dies ermöglicht es, nützliche Daten über die aktuelle Verkehrssituation zu erhalten. Wenn beispielsweise ein Verkehrsstau entsteht, kann der zweite Geschwindigkeitswert auf die Verkehrsstausituation eingestellt werden.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform beschreibt ein Verfahren, in dem die Steuereinheit den zweiten Geschwindigkeitswert, den zweiten Abstandswert und/oder den zweiten Zeitwert unter Verwendung eines Bordsensorsystems des Fahrzeugs festlegt. Die Steuereinheit kann auch mit anderen Sensorsystemen des Fahrzeugs zusammenwirken. Es ist möglich, einen autonomen Kurstempomat- (ACC) Modus und einen einfachen Tempomat- (CC) Modus des Fahrzeugs zu berücksichtigen. In vielen Fällen folgt das Fahrzeug einem anderen Fahrzeug, das sich vor dem Fahrzeug befindet. Dies wäre der ACC-Modus. In dieser Situation kann die Steuereinheit den zweiten Geschwindigkeitswert an die Geschwindigkeit des vorderen Fahrzeugs anpassen. Das Fahrzeug mit der Steuereinheit soll in dieser Offenbarung das Eigenfahrzeug sein. Es ist auch möglich, dass das Eigenfahrzeug ein Sensorsystem aufweist, das die Fahrbahneigenschaften detektiert. Diese Fahrbahneigenschaften können auch beispielsweise den zweiten Geschwindigkeitswert beeinflussen. Wenn beispielsweise Blitzeis vor dem Eigenfahrzeug detektiert wird, kann die Steuereinheit den zweiten Geschwindigkeitswert verringern. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können verschiedene Verkehrssituationen berücksichtigt werden und außerdem kann ein gewisser Grad an Komfort für Fahrgäste im Fahrzeug bereitgestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren angeboten, in dem die Steuereinheit kontinuierlich den zweiten Geschwindigkeitswert, den zweiten Abstandswert und/oder den zweiten Zeitwert einstellt. Da Verkehrssituationen oder Fahrbahneigenschaften sich ändern können, während ein Fahrzeug fährt, ist es sehr hilfreich, dass geänderte Verkehrssituationen durch geeignete zweite Geschwindigkeits-, Abstands- oder Zeitwerte berücksichtigt werden. Dies kann kontinuierlich durchgeführt werden, während das Fahrzeug entlang der Straße fährt. Somit besteht kein Bedarf, eine ganze Fahrt des Fahrzeugs im Voraus zu programmieren. Geänderte Verkehrssituationen können in dieser Ausführungsform dieser Erfindung automatisch berücksichtigt werden.
In einer speziellen Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Verfahren angeboten, in dem die Steuereinheit das Geschwindigkeitsprofil in Anbetracht eines Spurwechsels von anderen Fahrzeugen einstellt. Gewöhnlich fährt ein Fahrzeug nicht allein auf einer Straße. Meist sind auch andere Fahrzeuge auf der Straße vorhanden. Auf einer Autobahn sind mehrere Fahrspuren für eine Richtung verfügbar. Wenn ein anderes Fahrzeug eine Spur vor dem Eigenfahrzeug wechselt, ändert sich natürlich die Verkehrssituation abrupt. In diesem Fall kann das Geschwindigkeitsprofil durch die Steuereinheit berechnet und an die neue Verkehrssituation angepasst werden. Dies kann durch Festlegen eines neuen zweiten Geschwindigkeitswerts durchgeführt werden, der niedriger ist als vorher. Das Eigenfahrzeug würde seine Geschwindigkeit in dieser speziellen Situation verringern.
In einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Verfahren angeboten, in dem die Steuereinheit ein Signal liefert, wenn ein festgelegter Wert hinsichtlich des Betrags einer Beschleunigung und/oder des Betrags eines Rucks überschritten wird. Diese Erfindung hilft dem Fahrer, eine komfortable Fahrweise zu verwirklichen. Aber sie verhindert nicht, dass der Fahrer schneller fährt. Wenn beispielsweise eine hohe Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb einer kurzen Zeitdauer oder Strecke realisiert werden soll, bietet die Steuereinheit ein entsprechendes Geschwindigkeitsprofil an. Dieses Geschwindigkeitsprofil muss natürlich einen gewissen Grad an Beschleunigung anwenden, um den zweiten Geschwindigkeitswert beim zweiten Abstandswert oder zweiten Zeitwert zu erreichen. Wenn die maximale Beschleunigung für eine komfortable Fahrweise 2 m/s² ist, aber die Steuereinheit eine höhere Beschleunigung verwenden muss, dann kann die Steuereinheit ein Signal verwenden, um den Fahrer zu warnen, wenn eine höhere Beschleunigung als der festgelegte Wert hinsichtlich des Betrags der Beschleunigung erforderlich ist, um die Anforderung des Fahrers zu realisieren. Der Fahrer kann informiert werden, dass sein gewünschtes Geschwindigkeitsprofil zu einer unkomfortablen Verkehrssituation führen kann. Solange der Fahrer seinen Wunsch nicht modifiziert, würde das Fahrzeug gemäß dem Geschwindigkeitsprofil beschleunigen, solange dies in der aktuellen Verkehrssituation möglich ist.
In einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Verfahren angeboten, in dem die Steuereinheit kontinuierlich das Geschwindigkeitsprofil regelt, während das Fahrzeug fährt. Da die Geschwindigkeit des Fahrzeugs geändert werden muss, ist es sehr nützlich, eine Rückmeldung zwischen der gewünschten Geschwindigkeit und der tatsächlichen Geschwindigkeit herzustellen, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug dem berechneten Geschwindigkeitsprofil folgt. Eine solche Regelung, die durch die Steuereinheit durchgeführt wird, hilft, das gewünschte Geschwindigkeitsprofil bzw. die Anforderungen des Fahrers zu realisieren.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung beschreibt ein Verfahren, in dem die Steuereinheit vordefinierte Referenzgeschwindigkeitsprofile anbietet, um die Einstellung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu beeinflussen. Mehrere Referenzgeschwindigkeitsprofile können vordefiniert werden, um die Wahl des Fahrers hinsichtlich des Geschwindigkeitsprofils zu unterstützen. Wenn beispielsweise das Fahrzeug auf Straßen mit vielen Kurven fährt, kann ein anderes Geschwindigkeitsprofil für den Fahrer mehr Komfort bereitstellen, als wenn das Fahrzeug gerade auf einer Autobahn fährt. Das Fahrzeug auf der Autobahn kann mehr Beschleunigung durchführen, ohne zu viel Komfort zu verlieren. Ein Straßenabschnitt, der sehr kurvenreich ist, benötigt andere Geschwindigkeitsprofile, um einen gewissen Grad an Komfort für den Fahrer bereitzustellen. Für Fahrzeuge, die entlang kurvenreicher Straßen fahren, kann ein geringerer Betrag an Beschleunigung angewendet werden, wenn der Komfort dennoch zu dem Fahrzeug vergleichbar sein sollte, das gerade entlang der Autobahn fährt. Es ist auch möglich, verschiedene Geschwindigkeitsprofile anzubieten, so dass der Fahrer verschiedene Geschwindigkeitsprofile testen kann und unter diesen wechseln kann.
Eine spezielle Ausführungsform dieser Erfindung betrifft ein Verfahren, wobei die Steuereinheit Bezier-Polynome verwendet, um das Geschwindigkeitsprofil zu bestimmen. Bezier-Polynome sind ziemlich leicht in einem Programm zu implementieren und sie benötigen nicht zu viel Rechenleistung. Andere mathematische Verfahren zum Erzeugen des Geschwindigkeitsprofils können natürlich verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung bietet auch eine Steuereinheit für ein Fahrzeug zum Einstellen einer Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem ersten Abstandswert und einem zweiten Abstandswert, einem ersten Geschwindigkeitswert in Bezug auf den ersten Abstandswert und einen zweiten Geschwindigkeitswert in Bezug auf den zweiten Abstandswert. Die Steuereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, um das Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs ausgehend vom ersten Geschwindigkeitswert und vom ersten Abstandswert einzustellen. Dabei bleibt das Geschwindigkeitsprofil in einem Intervall, das durch den ersten Geschwindigkeitswert und den zweiten Geschwindigkeitswert begrenzt ist. Die Steuereinheit stellt das Geschwindigkeitsprofil so ein, dass der zweite Geschwindigkeitswert des Geschwindigkeitsprofils beim zweiten Abstandswert erreicht wird. Die Steuereinheit bestimmt das Geschwindigkeitsprofil so, dass die erste Ableitung des Geschwindigkeitsprofils beim ersten Abstandswert und beim zweiten Abstandswert null ist. Außerdem wird die Einstellung des Geschwindigkeitsprofils durch die Steuereinheit so ausgeführt, dass die zweite Ableitung des ganzen Geschwindigkeitsprofils mathematisch stetig ist. Die für Anspruch 1 beschriebenen Vorteile sind auch für diesen Anspruch gültig.
In einer weiteren Ausgestaltung dieser Erfindung wird ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit der Steuereinheit angeboten. Dieser Anspruch umfasst die Steuereinheit und das Fahrerassistenzsystem.
Eine spezielle Ausgestaltung dieser Erfindung beschreibt ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinheit mit einem Fahrerassistenzsystem zusammenwirken, das ein Teil des Fahrzeugs ist.
Die beschriebenen Merkmale der Ansprüche, die in Bezug auf die erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt sind, und deren Vorteile gelten entsprechend für die Steuereinheit, das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie das erfindungsgemäße Fahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ersichtlich. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Die vorliegende Erfindung wird auf der Basis der beigefügten Zeichnungen genauer erläutert, in denen sie zeigen:

1 ein Geschwindigkeits-Abstands-Diagramm mit sieben Meilensteinen;
2 ein Geschwindigkeits-Abstands-Diagramm mit einem Geschwindigkeitsprofil, das die sieben Meilensteine umfasst;
3 ein Beschleunigungs-Abstands-Diagramm, das ein Beschleunigungsprofil gemäß dem Geschwindigkeitsprofil in 2 enthält;
4 ein Ruck-Abstands-Diagramm, das ein Ruckprofil gemäß dem Beschleunigungsprofil in 3 enthält;
5 verschiedene Geschwindigkeitsprofile mit und ohne Geschwindigkeitsvorhersage in einem Geschwindigkeits-Abstands-Diagramm;
6 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm, das ein Geschwindigkeitsprofil ohne Referenzeinstellung enthält, wenn ein anderes Fahrzeug eine Spur wechselt;
7 ein Beschleunigungs-Zeit-Diagramm ohne Referenzeinstellung gemäß 6;
8 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm, das ein Geschwindigkeitsprofil mit Referenzeinstellung enthält, wenn ein anderes Fahrzeug vor dem Eigenfahrzeug fährt und die Spur wechselt;
9 ein Beschleunigungs-Zeit-Diagramm, das ein Beschleunigungsprofil mit Referenzeinstellung enthält, wenn ein Fahrzeug, das vor dem Eigenfahrzeug fährt, die Spur wechselt.

1 zeigt ein Diagramm, das sieben Meilensteine M1 - M7 enthält. Die x-Achse ist als Abstandsachse gebildet und die y-Achse ist als Geschwindigkeitsachse s gebildet. Jeder Meilenstein enthält einen Geschwindigkeitswert und einen Abstandswert. Der Meilenstein M1 enthält beispielsweise den Abstandswert d1 und den zweiten Geschwindigkeitswert s1. Die Meilensteine können auch als einzelne zweidimensionale Koordinaten betrachtet werden. Analog sind die folgenden Meilensteine durch die entsprechenden Abstandswerte und Geschwindigkeitswerte gebildet. Diese Meilensteine können vom Fahrer vordefiniert werden oder sie können durch die Steuereinheit im Voraus, oder während das Fahrzeug fährt, eingestellt werden. Ein e-Horizont-System informiert beispielsweise die Steuereinheit, dass in einem Abstand von 200 m eine Baustelle auftaucht. An dieser Baustelle soll die Geschwindigkeitsbegrenzung 70 km/h sein. Daher wird beispielsweise der Geschwindigkeitswert am Meilenstein M3 auf 70 km/h gesetzt. Wenn der räumliche Umfang der Baustelle sehr gering ist, besteht kein Bedarf, eine Geschwindigkeitsbegrenzung von 70 km/h für eine lange Zeit zu erfüllen. Wenn dies für die nächsten 100 m erforderlich wäre, dann müsste der Meilenstein M4 auch einen Geschwindigkeitswert von 70 km/h aufweisen. Aber in diesem Fall weist der Meilenstein M4 einen Geschwindigkeitswert von 90 km/h auf.
2 zeigt ein Geschwindigkeitsprofil SP in einem Geschwindigkeits-Abstands-Diagramm mit der Geschwindigkeitsachse s und der Abstandsachse d. Um sich an das Gesetz zu halten, was bedeutet, dass die Geschwindigkeitsbegrenzungen bei den entsprechenden Abstandswerten erfüllt werden müssen, ist es erforderlich, die Geschwindigkeitseinstellung Vorfeld anzupassen. Beim Abstandswert von 100 m weist beispielsweise das Geschwindigkeitsprofil eine Geschwindigkeit von 90 km/h auf und beim Abstandswert von M2 wird ein Geschwindigkeitswert von 70 km/h rechtzeitig erreicht. Außerdem bietet jedoch dieses Geschwindigkeitsprofil SP einen gewissen Komfort für den Fahrer und die Fahrgäste im Fahrzeug. Bei den entsprechenden Meilensteinen ist das Geschwindigkeitsprofil horizontal. Dies bedeutet, dass bei den Meilensteinen die erste Ableitung, das heißt die Beschleunigung, null ist. Bei den Meilensteinen M1 - M7 besteht folglich keine Änderung der Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des Fahrzeugs. Im Beispiel von 2 fährt das Eigenfahrzeug gegenwärtig mit 110 km/h, was die Anforderung des Fahrers ist.
1 zeigt Meilensteine, die von einem e-Horizont-System oder einem anderen Informationssystem, mit welchem das Fahrzeug ausgestattet ist, erzeugt werden. Diese Meilensteine können auch manuell durch den Fahrer eingegeben werden. Es ist auch möglich, dass ein Sensorsystem eine Kurve vorhersagt, die beispielsweise beim Abstandswert 520 m beginnt. Daher kann es nützlich sein, die Geschwindigkeit vom Meilenstein M5, die 110 km/h ist, auf eine geringere Geschwindigkeit, die durch den Meilenstein M6 angegeben wird, zu verringern. Wenn die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs verringert wird, bevor es an der Kurve ankommt, wird die Querbeschleunigung verringert und der Komfort des Fahrers und seiner Fahrgäste kann erhöht werden. In diesem Beispiel in 2 soll sich die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs von 90 km/h bei M2 auf 70 km/h bei M3 ändern. Die Eigenfahrzeug-Geschwindigkeit ändert sich wieder auf 90 km/h bei M4 und bei 500 m bei M5 ändert sich die Eigenfahrzeug-Geschwindigkeit auf 110 km/h. Bei 550 m bei M6 erfordert eine Kurve eine Eigenfahrzeug-Geschwindigkeit von 100 km/h und bei 620 m sollte die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs gleich der Anforderung des Fahrers sein, die in diesem Fall eine Geschwindigkeit von 110 km/h ist. Das Geschwindigkeitsprofil SP berücksichtigt nicht nur die Meilensteine M1 bis M7. Es versucht auch, den Fahrgastkomfort zu optimieren. Dies kann durch das folgende Geschwindigkeitsprofil in 2 erreicht werden, da bei den Meilensteinen keine Beschleunigung und in diesem Fall nicht einmal Ruck an den Meilensteinen des Geschwindigkeitsprofils besteht.
Um das Geschwindigkeitsprofil zu erzeugen, sind Bezier-Polynome ziemlich nützlich. Dieser Typ von Polynomen ist praktisch zu verwenden, sie können leicht beeinflusst werden und sie erfordern eine geringe Rechenleistung.
3 zeigt ein Beschleunigungsprofil AP. Das Beschleunigungs-Abstands-Diagramm enthält als y-Achse die Beschleunigungsachse a und als x-Achse eine Abstandsachse d.
Dieses Beschleunigungsprofil AP entspricht dem Geschwindigkeitsprofil SP in 2. Die Beschleunigung ist die erste Ableitung der Geschwindigkeit, deshalb entsprechen sich das Beschleunigungsprofil AP und das Geschwindigkeitsprofil SP. Beim Meilenstein M3 beim Abstandswert 200 m besteht beispielsweise keine erkennbare Änderung der Geschwindigkeit. Daher ist das Beschleunigungsprofil AP in 3 null. Die vorliegende Erfindung versucht, die Meilensteine, die in 1 gezeigt sind, so gut wie möglich zu erreichen, wobei der Komfort für den Fahrer und das Eigenfahrzeug berücksichtigt wird. Daher muss die ganze Fahrzeugdynamik berücksichtigt werden. Wenn beispielsweise das Fahrzeug viel schweres Gepäck enthält, ist mehr Beschleunigung erforderlich, um einen bestimmten Geschwindigkeitswert in einer bestimmten Zeit oder einem bestimmten Abstand zu erreichen. Informationen über die Fahrbahneigenschaften, die durch ein anderes Sensorsystem des Fahrzeugs bereitgestellt werden, können auch beim Erzeugen des Geschwindigkeitsprofils berücksichtigt werden.
Der erste Schwerpunkt der Steuereinheit besteht darin, das Geschwindigkeitsprofil SP zu erzeugen und zu realisieren, das alle Meilensteine enthält. In diesem Fall sollen die sieben Meilensteine, die in 1 gezeigt sind, ein Teil des Geschwindigkeitsprofils sein. Der zweite Aspekt besteht darin, zusätzlich einen gewissen Grad an Komfort für den Fahrer durch Festlegen der Beschleunigung auf null im Geschwindigkeitsprofil SP bei den Abstandswerten der Meilensteine M1 - M7 zu schaffen. Durch Anwenden von Bezier-Polynomen führt dies zu dem gezeigten Geschwindigkeitsprofil SP in 2 und daher ergibt sich das Beschleunigungsprofil AP, das in 3 gezeigt ist. Ein festgelegter Wert für eine komfortable Beschleunigung kann nun beispielsweise auf 2 m/s² gesetzt werden. Es ist zu sehen, dass das Beschleunigungsprofil AP diesen festgelegten Komfort-Beschleunigungswert AL an einigen Punkten überschreitet. Dieser festgelegte Komfort-Beschleunigungswert ist durch eine gestrichelte Linie AL gezeigt. AL stellt die Beschleunigungsgrenze hinsichtlich einer komfortablen Fahrweise dar. Es ist keine reale Begrenzung für die Beschleunigung des Eigenfahrzeugs, es ist ein Indikator, wann das Fahren im Fahrzeug unkomfortabel werden könnte. Dies ist durch den Komfort-Beschleunigungswert AL angegeben. In 3 wird AL beispielsweise bei einem Abstandswert von etwa 250 m überschritten. Dies gilt auch für einen Abstandswert bei etwa 50 m. Da nur der Betrag an Beschleunigung von Interesse ist, müssen auch negative Beschleunigungswerte berücksichtigt werden.
Wenn die Grenze für den Komfort-Beschleunigungswert AL auf 2 m/s² gesetzt wird, werden auch Beschleunigungswerte unterhalb -2 m/s² als Werte behandelt, die den „Komfortbereich“ verlassen, da der Komfort-Beschleunigungswert AL überschritten wird.
In diesem Fall kann die Steuereinheit ein Signal zum Fahrer liefern. Somit ist es möglich, den Fahrer zu informieren oder zu warnen, dass der Komfort hinsichtlich der Meilensteine nicht aufrechterhalten werden kann. Der Fahrer oder alternativ die Steuereinheit kann nun die Meilensteine M1 - M7 ändern, um den Komfort des fahrenden Fahrzeugs zu erhöhen. Dies bedeutet, dass entweder der Betrag der Beschleunigung des Beschleunigungsprofils AP durch den Fahrer/die Steuereinheit verringert werden kann oder der Fahrer/die Steuereinheit einfach dieses bestimmte Beschleunigungsprofil AP akzeptiert. Dann würde das Fahrzeug dem Geschwindigkeitsprofil folgen, obwohl einige Bereiche den Komfort-Beschleunigungswert AL überschreiten.
In 4 ist ein Ruckprofil JP in Bezug auf das Beschleunigungsprofil AP gezeigt. Die y-Achse ist als Ruckachse j gebildet und wieder ist die x-Achse als Abstandsachse d gebildet. Das Ruckprofil bezieht sich auf das Beschleunigungsprofil AP in dieser Weise, dass der Ruck von der Beschleunigung abgeleitet ist. Der Ruck ist die erste Ableitung der Beschleunigung oder die zweite Ableitung der Geschwindigkeit. Daher zeigt das Ruckprofil JP die Veränderungen des Beschleunigungsprofils AP.
In einer bevorzugten weiteren Ausführungsform dieser vorliegenden Erfindung muss nicht nur die Beschleunigung in den Meilensteinen null sein. Dies kann zusätzlich für das Ruckprofil JP in den Meilensteinen gelten, wie in 3 gezeigt. Für das Ruckprofil JP kann auch ein Komfortruckwert JL bereitgestellt werden, damit er verwendet wird, um eine unkomfortable Situation zu erkennen, während das Fahrzeug fährt. Wenn beispielsweise das Ruckprofil JP auf Werte bis zu 4 m/s³ und mehr zunimmt, gibt dies an, dass in diesem Bereich sich die Beschleunigung eher schneller ändert. Das Ruckprofil JP kann auch als Basis genommen werden, um den Komfort für das Fahrzeug und für den Fahrer zu bewerten. Der Fahrer kann informiert werden, dass mit dem aktuellen Ruckprofil JP der Komfort sich verschlechtern könnte, um die Wünsche des Fahrers zu erfüllen. Wenn es erwünscht ist, kann der Fahrer die Meilensteine ändern, um das Beschleunigungsprofil AP oder das Ruckprofil JP zu beeinflussen, um während des Fahrens mehr Komfort zu erlangen. Aber er kann auch nichts tun und einfach das Ruckprofil JP und/oder das Beschleunigungsprofil AP als solches akzeptieren. Der Fahrer kann ferner ein anderes Beschleunigungsprofil AP wählen, das durch vorgegebene Profile bereitgestellt wird, die ausgewählt werden können.
5 zeigt verschiedene Geschwindigkeitsprofile, die unter verschiedenen Umständen erzeugt werden. Das Profil 1 zeigt ein Geschwindigkeitsprofil mit einer einfachen Geschwindigkeitsvorhersage. Dieses Geschwindigkeitsprofil 1 mit einfacher Geschwindigkeitsvorhersage erreicht den Meilenstein rechtzeitig, aber die Eigenschaft der Eigenfahrzeugdynamik ist ziemlich rau und das Fahrzeug wird im Voraus zu sehr stabilisiert. Im Abstand 100 m zeigt beispielsweise das Geschwindigkeitsprofil 1 eine abrupte Änderung der Geschwindigkeit. Das Geschwindigkeitsprofil SP zeigt keine Änderung der Geschwindigkeit im Abstand 100 m. In Bezug auf den Komfort des Fahrers kann das Geschwindigkeitsprofil SP die bessere Lösung sein. Ein Geschwindigkeitsprofil ohne Geschwindigkeitsvorhersage ist mit dem Profil 2 gezeigt. In diesem Fall wird die Geschwindigkeitsbegrenzung nur dann registriert, wenn die entsprechende Position erreicht wird. In diesem Fall verringert das Geschwindigkeitsprofil ohne Vorhersage gemäß dem Profil 2 die Geschwindigkeit beginnend ab dem Abstandswert 100 m. Aber nach dem Gesetz muss die Geschwindigkeitsbegrenzung beim erforderlichen Abstandswert erfüllt werden. Daher ist die Verringerung der Geschwindigkeit im Geschwindigkeitsprofil zu spät. Der Fahrer des gemäß dem Geschwindigkeitsprofil 2 fahrenden Eigenfahrzeugs würde ein Bußgeld riskieren.
Eine bessere Lösung wird mit dem Geschwindigkeitsprofil SP geboten. Dieses Geschwindigkeitsprofil SP erreicht die Meilensteine, was bedeutet, dass der vorgegebene Geschwindigkeitswert bei dem zugehörigen Abstandswert erreicht wird. Das Geschwindigkeitsprofil SP weist beispielsweise im Abstandswert 100 m einen Geschwindigkeitswert von 90 km/h auf. Das Geschwindigkeitsprofil 2 weist stattdessen immer noch eine Geschwindigkeit von 110 km/h auf. Das Geschwindigkeitsprofil 1 erfüllt die Geschwindigkeitsbegrenzung von 90 km/h in diesem Fall, aber beim Abstandswert 100 m zeigt das Geschwindigkeitsprofil 1 eine drastische Änderung der Geschwindigkeit im Vergleich zum Geschwindigkeitsprofil SP. Dies kann ziemlich unkomfortabel sein. Die in 5 gezeigte gestrichelte Linie stellt ein durch die Steuereinheit berechnetes Geschwindigkeitsprofil 5 dar. Das Geschwindigkeitsprofil SP liegt sehr nahe dieser gestrichelten Linie. Das Geschwindigkeitsprofil SP ist die reale Geschwindigkeit, die durch ein Längssteuergerät erzeugt werden kann. Die Steuereinheit kann eine Geschwindigkeitskurve oder einen Algorithmus zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsprofils bereitstellen, aber dieses Geschwindigkeitsprofil SP muss noch realisiert werden. Dies ist kein Teil der Erfindung, aber es ist klar, dass eine andere Einheit, hier das Längssteuergerät, vorhanden sein muss, die die Ausgabe der Steuereinheit realisiert.
Einige Verkehrssituationen können natürlich entstehen, in denen die Ausgabe der Steuereinheit, das berechnete Geschwindigkeitsprofil 5, sich vom Geschwindigkeitsprofil SP des Eigenfahrzeugs unterscheidet. 6 zeigt ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm.
In diesem Diagramm unterscheidet sich das Geschwindigkeitsprofil SP stark von dem durch die Steuereinheit ausgegebenen Algorithmus, dem berechneten Geschwindigkeitsprofil 5. 6 zeigt die Situation, dass ein Zielfahrzeug 60 m vor dem Eigenfahrzeug mit der Geschwindigkeit von 70 km/h fährt. Somit kann in dieser Situation ein Sensorsystem des Fahrzeugs vor der Eigenfahrzeugfahrspur ein anderes Fahrzeug detektieren, das mit der Geschwindigkeit von 70 km/h fährt. Das berechnete Geschwindigkeitsprofil 5 bleibt gleich, wie es für 5 gültig war. Aber die neue Verkehrssituation macht es natürlich erforderlich, das Geschwindigkeitsprofil SP des Eigenfahrzeugs zu ändern. Ein anderes Sensorsystem kann ein Signal für das Längssteuergerät 3 liefern, das in diesem Fall auf 70 km/h gesetzt wird. Folglich ändert das Längssteuergerät die Geschwindigkeit des Fahrzeugs von 110 auf 70 km/h, da vor dem Eigenfahrzeug ein anders Fahrzeug fährt. Das durch die Steuereinheit berechnete Geschwindigkeitsprofil 5 ändert sich nicht. Dieses berechnete Geschwindigkeitsprofil 5 kann als gewünschtes oder gewolltes Geschwindigkeitsprofil angesehen werden.
Aber in diesem Fall ist es einfach unmöglich, das gewünschte oder gewollte Geschwindigkeitsprofil anzuwenden, das durch das berechnete Geschwindigkeitsprofil 5 gegeben ist. In diesem Fall wechselt beim Zeitwert von 15 Sekunden das Fahrzeug, das vor dem Eigenfahrzeug fährt, die Spur. Daher wird die Spur des Eigenfahrzeugs wieder frei und nun ändert sich die Verkehrssituation erneut. In diesem Fall steigt das Geschwindigkeitsprofil SP an und nähert sich dem berechneten Geschwindigkeitsprofil 5. In 6 wird die Berechnung des Geschwindigkeitsprofils SP zur Zeit von 15 Sekunden ohne Anwendung der vorliegenden Erfindung ausgeführt.
Wie 7 zeigt, zeigt das entsprechende Beschleunigungs-Zeit-Profil 6 zur Zeit von 15 Sekunden eine abrupte Änderung der Beschleunigung. Das Beschleunigungs-Zeit-Profil 6 ist zur Zeit von 15 Sekunden nicht differenzierbar.
Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung zur Zeit von 15 Sekunden betrachtet wird, können wir in 8 sehen, dass das Geschwindigkeitsprofil SP insbesondere zum Zeitpunkt von 15 Sekunden sich ändert. In 8 wird die Erfindung vornehmlich um den Zeitwert von 15 Sekunden angewendet. Das Geschwindigkeitsprofil SP nähert sich nicht abrupt dem berechneten Geschwindigkeitsprofil 5 der Steuereinheit. Ausgehend vom Zeitpunkt von 15 Sekunden in 8 beginnt das Geschwindigkeitsprofi SP sich sanft zu ändern. Das Signal an das Längssteuergerät 3 ändert sich nicht abrupt von der Zeit von 15 Sekunden weiter, wie es für 6 der Fall war. Das Signal an das Längssteuergerät 3 nimmt sanft zu und daher nimmt ebenso auch das Geschwindigkeitsprofil SP des Fahrzeugs zu. Im Fall von 8 liefert somit die vorliegende Erfindung ein Signal zum Längssteuergerät 3, das keine abrupte Änderung anwendet, wie es für 6 gezeigt wurde. Folglich wird durch 9 ein anderes Beschleunigungs-Zeit-Profil 6 gegeben.
Wenn 9 mit 7 verglichen wird, kann erkannt werden, dass zum Zeitpunkt von 15 Sekunden keine abrupte Änderung im Beschleunigungs-Zeit-Profil 6 besteht. Das berechnete Geschwindigkeitsprofil 6 hat den Bereich um den Zeitpunkt von 15 Sekunden gelockert. 9 zeigt, dass das Beschleunigungs-Zeit-Profil 6 seinen Maximalwert, der etwa 2 m/s² ist, später erreicht als es für 7 der Fall war. Das Geschwindigkeitsprofil SP in 8 erreicht auch seinen gewünschten Geschwindigkeitswert von 110 km/h später als es für 6 der Fall war. Dies bedeutet, dass die Steuereinheit versucht, die gewünschte Geschwindigkeit von 110 km/h nach einem Spurwechsel des Zielfahrzeugs in einer komfortableren Weise zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, das Eigenfahrzeug, das einen bestimmten Geschwindigkeitswert erreichen soll, der bei einem zugehörigen Abstandswert eingenommen wird, zu bewegen. Die Geschwindigkeitswerte und die zugehörigen Abstandswerte können als Meilensteine angesehen werden. Außerdem unterstützt diese Erfindung den Fahrer, diese Meilensteine in einer Weise zu erreichen, die als komfortabler beschrieben werden kann. Diese Erfindung kann auch verschiedene Verkehrssituationen wie einen Verkehrsstau, Geschwindigkeitsbegrenzungen, kurvenreiche Straßensituationen, verschiedene Fahrbahneigenschaften und/oder andere Fahrzeuge, die in der Umgebung des Eigenfahrzeugs fahren und die Spur wechseln können, berücksichtigen. Da die vorliegende Erfindung mit anderen Sensorsystemen oder Fahrerassistenzsystemen zusammenwirken kann, können ihre entsprechenden Informationen für das Erzeugen des Geschwindigkeitsprofils SP berücksichtigt werden. Die vorliegende Erfindung versucht zuerst, die Anforderung des Fahrers zu erfüllen, soweit es möglich ist. Wenn die Anforderung des Fahrers zu einer unkomfortablen Fahrsituation führen würde, würde diese Erfindung die Wünsche des Fahrers nicht verhindern. In diesem Fall würde sie ein Signal oder Informationen an den Fahrer bereitstellen. Diese Informationen können visuell, haptisch oder akustisch angeboten werden. Schließlich kann das berechnete Geschwindigkeitsprofil 5, das als ReferenzGeschwindigkeit angesehen werden kann, auch nützlich sein, um die Möglichkeit des Überholens eines langsameren Fahrzeugs zu betrachten. Wenn das Eigenfahrzeug hinter einem langsameren Fahrzeug fährt, kann die Steuereinheit prüfen, ob es möglich ist, mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit zu fahren, um zu überholen. Dies kann helfen, die Entscheidung zu treffen, ob es in Ordnung ist, das langsamere Fahrzeug zu überholen, oder nicht.
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 102006006365 A1 [0003]
WO 2010/139383 A1 [0004]
EP 1775552 A2 [0005]
WO 2014/068094 A1 [0006]
US 2002/0161513 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Steuereinheit durch - Bereitstellen eines ersten Abstandswerts und eines zweiten Abstandswerts, - Bereitstellen eines ersten Geschwindigkeitswerts in Bezug auf den ersten Abstandswert und eines zweiten Geschwindigkeitswerts in Bezug auf den zweiten Abstandswert - Einstellen eines Geschwindigkeitsprofils (SP) des Fahrzeugs durch die Steuereinheit ausgehend vom ersten Geschwindigkeitswert und vom ersten Abstandswert, wobei - das Geschwindigkeitsprofil (SP) in einem Intervall bleibt, das durch den ersten Geschwindigkeitswert und den zweiten Geschwindigkeitswert begrenzt ist, - der zweite Geschwindigkeitswert beim zweiten Abstandswert erreicht wird und - die erste Ableitung des Geschwindigkeitsprofils beim ersten Abstandswert und beim zweiten Abstandswert ungefähr null ist, so dass ein Insasse des Fahrzeugs die Geschwindigkeitsveränderung gar nicht bemerkt und - die zweite Ableitung des ganzen Geschwindigkeitsprofils (SP) mathematisch stetig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zusätzlich ein erster Zeitwert in Bezug auf den ersten Geschwindigkeitswert und ein zweiter Zeitwert in Bezug auf den zweiten Geschwindigkeitswert alternativ oder zusätzlich verwendet werden, um das Geschwindigkeitsprofil (SP) des Fahrzeugs einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zweite Geschwindigkeitswert, der zweite Abstandswert und/oder der zweite Zeitwert durch eine Person eingegeben werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 3, wobei die Steuereinheit den zweiten Geschwindigkeitswert, den zweiten Abstandswert und/oder den zweiten Zeitwert unter Verwendung eines Informationssystems, das für das Fahrzeug bereitgestellt ist, festlegt.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, wobei die Steuereinheit den zweiten Geschwindigkeitswert, den zweiten Abstandswert und/oder den zweiten Zeitwert unter Verwendung eines Bordsensorsystems des Fahrzeugs festlegt.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuereinheit den zweiten Geschwindigkeitswert, den zweiten Abstandswert und/oder den zweiten Zeitwert kontinuierlich einstellt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit das Geschwindigkeitsprofil (SP) in Anbetracht eines Spurwechsels (LC) von anderen Fahrzeugen oder unter Berücksichtigung des um das Fahrzeug herum vorhandenen Verkehrs einstellt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit ein Signal liefert, wenn ein festgelegter Wert hinsichtlich des Betrags einer Beschleunigung und/oder des Betrags eines Rucks überschritten wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit das Geschwindigkeitsprofil (SP) kontinuierlich regelt, während das Fahrzeug fährt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit vordefinierte Referenzgeschwindigkeitsprofile bietet, um die Einstellung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu beeinflussen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit Bezier-Polynome verwendet, um das Geschwindigkeitsprofil (SP) zu bestimmen.
Steuereinheit für ein Fahrzeug zum Einstellen einer Fahrzeuggeschwindigkeit mit - einem ersten Abstandswert und einem zweiten Abstandswert, - einem ersten Geschwindigkeitswert in Bezug auf den ersten Abstandswert und einem zweiten Geschwindigkeitswert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, um - ein Geschwindigkeitsprofil (SP) des Fahrzeugs durch die Steuereinheit ausgehend vom ersten Geschwindigkeitswert und vom ersten Abstandswert einzustellen, wobei - das Geschwindigkeitsprofil (SP) in einem Intervall bleibt, das durch den ersten Geschwindigkeitswert und den zweiten Geschwindigkeitswert begrenzt ist, - der zweite Geschwindigkeitswert beim zweiten Abstandswert erreicht wird und - die erste Ableitung des Geschwindigkeitsprofils (SP) beim ersten Abstandswert und beim zweiten Abstandswert ungefähr null ist, so dass ein Insasse des Fahrzeugs die Geschwindigkeitsveränderung gar nicht bemerkt und - die zweite Ableitung des ganzen Geschwindigkeitsprofils mathematisch stetig ist.
Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit einer Steuereinheit nach Anspruch 12.
Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 13.