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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Navigieren eines Kraftfahrzeugs entlang einer vorgebbaren Wegstrecke von einem Ausgangsort des Kraftfahrzeugs zu einem vorbestimmten Zielort. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuerungssystem zum Navigieren des Kraftfahrzeugs.
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Es ist bekannt, dass ein Kraftfahrzeug eine Navigationseinrichtung aufweist, welche einem Benutzer des Kraftfahrzeugs eine Straßenkarte anzeigt und/oder welche dem Benutzer eine Wegstrecke vorschlägt, entlang welcher das Kraftfahrzeug von seinem aktuellen Ausgangsort zu einem vorbestimmten Zielort gelangt. Dabei ist es auch bekannt, dass die in der Navigationseinrichtung gespeicherte Straßenkarte mit zumindest einer aktuellen Fahrbahninformation, welche wenigstens eine Fahrbahn der Wegstrecke betrifft, aktualisiert wird. So kann die zumindest eine Fahrbahninformation eine Information über eine aktuelle Verkehrslage auf der Fahrbahn und/oder eine Baustelle und/oder eine Umleitung betreffen.
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So beschreibt die
DE 10 2008 012 661 A1 eine Aktualisierungseinrichtung zur Aktualisierung einer digitalen Karte für ein Fahrzeug. Das Fahrzeug weist eine Vielzahl von Sensoren auf, die eine aktuelle Verkehrssituation oder eine Bewegung des Fahrzeugs oder ein Straßenverhältnis messen. Die Messwerte werden an eine Zentrale übergeben, die nach einer Auswertung der Messwerte entsprechende Aktualisierungsdaten zur Aktualisierung der digitalen Karte an weitere Fahrzeuge versendet. Bei der Aktualisierung der digitalen Karte wird eine Information über die Aktualisierungsdaten an den Fahrer des Fahrzeugs übermittelt.
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Die
DE 10 2009 048 699 A1 beschreibt ein Verfahren zum Detektieren eines freien Fahrpfads für ein Fahrzeug mittels einer Bilderanalyse. Dabei werden von einer im Kraftfahrzeug angeordnete Kameraeinrichtung mehrere Bilder erzeugt und derart ausgewertet, dass als Bildinformation lediglich ein freier Pfad auf der Fahrbahn ermittelt wird. Diese Bildinformation kann an weitere Fahrzeuge weitergegeben werden.
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Die
US 2010/0228470 A1 beschreibt eine fahrzeuginterne Vorrichtung zur Aktualisierung von Kartendaten. Das Kraftfahrzeug weist eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit weiteren fahrzeuginternen Vorrichtungen weiterer Kraftfahrzeuge auf. Die fahrzeuginterne Vorrichtung umfasst einen Speicher zum Speichern von Kartendaten und erhält über die Kommunikationseinrichtung weitere Kartendaten der weiteren Kraftfahrzeuge. Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug Sensoren, mittels welchen eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird und die Kartendaten aktualisiert werden. Diese werden über die Kommunikationseinrichtung auch an die weiteren Kraftfahrzeuge übermittelt.
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Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist jedoch, dass die Navigationseinrichtung im Kraftfahrzeug lediglich die aktuelle Fahrbahninformation erhält und den Benutzer darüber informiert. Gegebenenfalls schlägt die Navigationseinrichtung dem Benutzer eine alternative Teilstrecke der Wegstrecke vor. Der Benutzer muss selbstständig entscheiden, ob er die Fahrbahn trotz der aktuellen Fahrbahninformation befahren möchte oder ob er die alternative Teilstrecke auswählt. Im Zweifelsfall könnte der Benutzer eine Teilstrecke auswählen, die das Kraftfahrzeug nicht unbedingt am schnellsten und/oder am sichersten zu dem vorbestimmten Zielort navigiert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren und ein gattungsgemäßes System zum Navigieren eines Kraftfahrzeugs derart weiterzuentwickeln, dass eine Ermittlung einer von dem Kraftfahrzeug zu befahrenden Wegstrecke beschleunigt wird und eine Ablenkung eines Benutzers oder Fahrers des Kraftfahrzeugs minimiert wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche, die folgende Beschreibung und die Figur offenbart.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass zur Beschleunigung einer Ermittlung einer von einem Kraftfahrzeug zu befahrende Wegstrecke und zur Verringerung einer Ablenkung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs eine Entscheidung über ein Befahren oder ein Nicht-Befahren zumindest einer Teilstrecke der Wegstrecke mittels einer Auswertung von mindestens einem aktuellen Fahrzeugzustandsparameter getroffen werden sollte. Der Fahrzeugzustandsparameter beschreibt somit zumindest einen Aspekt eines Fahrzeugzustands des Kraftfahrzeugs, welches Aufschluss darüber gibt, wie das Kraftfahrzeug ausgelegt ist und/oder welche technischen Fähigkeiten es besitzt.
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So ermittelt eine im Kraftfahrzeug angeordnete Auswerteeinheit, ob das Kraftfahrzeug aktuell dazu fähig oder dazu geeignet ist, die zumindest eine Teilstrecke zu befahren, wobei zu der zumindest einen Teilstrecke eine Fahrbahninformation zu wenigstens einem Fahrbahnzustand wenigstens einer Fahrbahn vorliegt. Die Auswerteeinheit trifft also die Entscheidung über ein Befahren oder ein Nicht-Befahren der zumindest einen Teilstrecke anhand der Fahrbahninformation und dem mindestens einen Fahrzeugzustandsparameter. Anschließend steuert die Auswerteeinheit eine mit der Auswerteeinheit gekoppelte Navigationseinrichtung je nach getroffener Entscheidung an. Die Entscheidung muss somit nicht mehr von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs getroffen werden, dieser kann somit seine Aufmerksamkeit weiterhin einem Verkehrsgeschehen widmen. Da die Entscheidung je nach dem zumindest einen aktuellen Fahrzeugzustandsparameter variieren kann und nicht je nach Fahrbahninformation unabhängig des Fahrzeugzustandsparameters fest vorgegeben ist, wird sichergestellt, dass die für das Kraftfahrzeug am geeignetsten Teilstrecke ausgewählt wird, damit das Kraftfahrzeug schnell und sicher zu einem vorbestimmten Zielort navigiert wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Navigieren des Kraftfahrzeugs entlang der vorgebbaren Wegstrecke von einem Ausgangsort des Kraftfahrzeugs zu dem vorbestimmten Zielort sieht vor, dass für zumindest eine Teilstrecke der Wegstrecke die Fahrbahninformation zu dem wenigstens einem Fahrbahnzustand bereitgestellt wird. In bekannter Weise ist die Fahrbahninformation in einem Speicher einer Navigationseinrichtung des Kraftfahrzeugs gespeichert und/oder wird von wenigstens einem Kraftfahrzeugsensor des Kraftfahrzeugs erfasst und/oder wird über eine kraftfahrzeuginterne Kommunikationseinrichtung empfangen, wobei die Kommunikationseinrichtung eine Kommunikationsverbindung zu wenigstens einem weiteren Kraftfahrzeug und/oder einem Zentralserver aufbaut, welche die Fahrbahninformation sendet. Die Wegstrecke kann zunächst von dem Benutzer des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden oder von der Navigationseinrichtung in Abhängigkeit des vorbestimmten Zielorts bestimmt werden.
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Die vorgebbare Wegstrecke setzt sich aus der zumindest einen Teilstrecke zusammen und kann von der Navigationseinrichtung vorgegeben werden. Bevor eine Anweisung zum Befahren der zumindest einen Teilstrecke von der Navigationseinrichtung ausgegeben wird, muss die Navigationseinrichtung ein entsprechendes Steuerungssignal empfangen, ansonsten wird die Anweisung nicht ausgegeben. Bei Empfang des Steuerungssignals wählt die Navigationseinrichtung die zumindest eine Teilstrecke aus. Das Kraftfahrzeug kann in bekannter Weise mittels einer Steuereinheit autonom gesteuert werden. In diesem Fall steuert die Steuereinheit das Kraftfahrzeug derart, dass die von der Navigationseinrichtung ausgewählte zumindest eine Teilstrecke befahren wird.
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In einem ersten Verfahrensschritt ermittelt die Auswerteeinheit zumindest ein Fahrzeugzustandsparameter, welcher der bereitgestellten Fahrbahninformation zugeordnet ist. Die Fahrbahninformation enthält eine Information zu wenigstens einem Fahrbahnzustand wenigstens einer Fahrbahn der zumindest einen Teilstrecke, wobei der wenigstens eine Fahrbahnzustand ein Hindernis und/oder eine Gefahrenquelle auf der Fahrbahn betreffen kann. Je nach Art des Hindernisses und/oder der Gefahrenquelle kann die Auswerteeinheit bestimmen, welche Fahrzeugzustandsparameter relevant sind. Beispielsweise erkennt die Auswerteeinheit ein bestimmtes Szenario aus einer Liste von mehreren gespeicherten Szenarien, wobei ein Szenario ein Auftreten eines bestimmten Fahrbahnzustands oder einer Kombination mehrerer bestimmter Fahrbahnzustände auf der Teilstrecke umfassen kann. Für jedes Szenario kann dann eine Liste mit einem oder mit mehreren zugeordneten Fahrzeugzustandsparameter hinterlegt sein. Der Fahrzeugzustandsparameter kann einen technischen Parameter einer Fahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs beschreiben. Beispielsweise handelt es sich bei der Fahrbahninformation um eine Verschlechterung der Fahrbahn der zumindest einen Teilstrecke, beispielsweise durch Auftreten von Geröll auf der Fahrbahn. Die Auswerteeinheit kann dann ermitteln, welche Fahrzeugzustandsparameter relevant sind, um zu entscheiden, ob die Fahrbahn mit Geröll befahren werden soll oder nicht. Beispielsweise handelt es sich bei dem zugeordneten Fahrzeugzustandsparameter um eine Fahrwerkhöhe eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs und/oder eine Reifendicke der Reifen des Kraftfahrzeugs.
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Nachdem die Auswerteeinheit ermittelt, welche Fahrzeugzustandsparameter für die Entscheidung zum Befahren der Teilstrecke relevant sind, ermittelt die Auswerteeinheit in einem zweiten Verfahrensschritt einen benötigten Parameterwert des zumindest einen Fahrzeugzustandsparameters in Abhängigkeit von der bereitgestellten Fahrbahninformation. Beispielsweise ist der benötigte Parameterwert mit dem vorhin beschriebenen Szenario gespeichert. Mit der Fahrbahninformation, dass sich Geröll auf der Fahrbahn befindet, und dass die Fahrwerkhöhe zum Befahren dieser Fahrbahn entscheidend ist, kann in der Auswerteeinheit gespeichert sein, dass in diesem Fall die Fahrwerkhöhe beispielsweise wenigstens 20 cm betragen muss, damit die Teilstrecke sicher befahren wird. Der benötigte Parameterwert beträgt in diesem Fall dann mindestens 20 cm oder mehr.
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In einem dritten Verfahrensschritt ermittelt wenigstens ein mit der Auswerteeinheit gekoppelter Kraftfahrzeugsensor einen aktuellen Parameterwert des zumindest einen Fahrzeugzustandsparameters. Dabei kann der aktuelle Parameterwert zu einem Zeitpunkt des Erhalts der Fahrbahninformation oder zu einem Zeitpunkt vor der Entscheidung über das Befahren der Teilstrecke ermittelt werden. Der aktuelle Parameterwert kann aber auch einem zuletzt ermittelten oder gespeicherten Parameterwert des Fahrzeugzustandsparameters entsprechen, der zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ermittelt wurde, wie beispielsweise bei einem Starten des Kraftfahrzeugs. Der wenigstens eine Kraftfahrzeugsensor kann beispielsweise als ein Messsensor oder als ein Bildsensor wie einer Kameraeinrichtung ausgebildet sein. Für jeden für die Entscheidung über das Befahren der Teilstrecke relevanter Fahrzeugzustandsparameter wird also der jeweilige aktuelle Parameterwert ermittelt.
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Die Auswerteeinheit ruft den zumindest einen aktuellen Parameterwert ab. Beispielsweise sendet die Auswerteeinheit nach Ermitteln des zu der bereitgestellten Fahrbahninformation zugeordneten Fahrzeugzustandsparameters ein Anfragesignal an den wenigstens einen Kraftfahrzeugsensor, welcher dazu ausgebildet ist, diesen Fahrzeugzustandsparameter zu erfassen. Daraufhin sendet der Kraftfahrzeugsensor den aktuellen Parameterwert an die Auswerteeinheit.
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Mittels des benötigten Parameterwerts und des aktuellen Parameterwerts des zumindest einen Fahrzeugzustandsparameters ermittelt die Auswerteeinheit eine Fahreignung des Kraftfahrzeugs zum Befahren der zumindest einen Teilstrecke. Mit anderen Worten ermittelt die Auswerteeinheit, ob sich das Kraftfahrzeug zum Befahren der Teilstrecke eignet. Hierzu führt die Auswerteeinheit einen Vergleich des benötigten Parameterwerts und des aktuellen Parameterwerts für den jeweiligen Fahrzeugzustandsparameter aus. Zum Ermitteln der Fahreignung muss beispielsweise für jeden Fahrzeugzustandsparameter die durch den benötigten Parameterwert gesetzte Bedingung an den aktuellen Parameterwert erfüllt sein. In diesem Fall ermittelt die Auswerteeinheit dann eine positive Fahreignung zum Befahren der Teilstrecke. Ist bei dem vorhergehenden beschriebenen Beispiel die aktuelle Fahrwerkshöhe des Kraftfahrzeugs beispielsweise größer als 20 cm, bestimmt die Auswerteeinheit, dass sich das Kraftfahrzeug zum Befahren der Fahrbahn mit Geröll eignet. Ist dies jedoch nicht der Fall, so bestimmt die Auswerteeinheit, dass sich das Kraftfahrzeug zum Befahren dieser Fahrbahn nicht eignet.
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Die Auswerteeinheit erzeugt das oben erwähnte Steuerungssignal, welches der Navigationseinrichtung mitteilt, die zumindest eine Teilstrecke auszuwählen, in Abhängigkeit von der ermittelten Fahreignung. Mit anderen Worten wird vor dem Befahren zumindest einer Teilstrecke einer vorgebbaren Wegstrecke zunächst geprüft, ob sich das Kraftfahrzeug aufgrund seines aktuellen Fahrzeugzustandes und aufgrund eines aktuellen Fahrbahnzustands der Teilstrecke dafür eignet, die zumindest eine Teilstrecke aktuell zu Befahren. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Entscheidung zum Befahren der Teilstrecke automatisiert im Kraftfahrzeug vorgenommen wird, sodass keine Verzögerung durch eine ausstehende Entscheidung eines Benutzers des Kraftfahrzeugs entsteht. Des Weiteren ergibt sich der Vorteil, dass die Auswerteeinheit eine präzise und zuverlässige Einschätzung darüber abgeben kann, ob das Kraftfahrzeug trotz des Hindernisses und/oder der Gefahrenquelle auf der Fahrbahn dazu geeignet ist, diese Fahrbahn zu befahren. Somit wird das Risiko einer möglichen Fehleinschätzung durch den Benutzer minimiert. Es kann somit vermieden werden, dass eine übervorsichtige Entscheidung getroffen wird, die dazu führt, dass das Kraftfahrzeug einen unnötigen Umweg fährt, um das Hindernis und/oder die Gefahrenquelle zu umfahren. obwohl das Kraftfahrzeug dazu geeignet ist, trotz des Hindernisses und/oder trotz der Gefahrenquelle diese Teilstrecke zu befahren. Andererseits kann somit vermieden werden, dass eine unvorsichtige Entscheidung getroffen wird, bei welcher das Kraftfahrzeug zu dem Hindernis und/oder der Gefahrenquelle navigiert wird, obwohl das Kraftfahrzeug nicht dazu geeignet ist mit diesem Hindernis und/oder dieser Gefahrenquelle konfrontiert zu werden und es somit zu einer möglichen Unfallsituation kommen könnte.
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Die Erfindung umfasst auch optionale Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt die Auswerteeinheit das Steuerungssignal wenn eine positive Fahreignung ermittelt wird. Stellt die Auswerteeinheit also fest, dass sich das Kraftfahrzeug dazu eignet, die zumindest eine Teilstrecke der Wegstrecke zu befahren, gibt sie das Steuerungssignal frei, welches die Navigationseinrichtung dazu anleitet, die zumindest eine Teilstrecke auszuwählen und das Kraftfahrzeug entlang dieser zumindest einen Teilstrecke zu navigieren. Vorteilhaft ist, dass keine oder eine geringfügige Ablenkung der Aufmerksamkeit des Benutzers des Kraftfahrzeugs erfolgt. Dem Benutzer kann zwar die Fahrbahninformation angezeigt werden, beispielsweise dass plötzlich Geröll auf einer vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Fahrbahn auftritt, aber der Benutzer muss nicht mehr die Entscheidung treffen, ob er diese Fahrbahn trotzdem befahren möchte. Wird durch die Auswerteeinheit ermittelt, dass das Kraftfahrzeug sich dazu eignet, über diese Fahrbahn zu fahren, so ändert sich nichts an einer Navigationsroute der Navigationseinrichtung.
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In weiterer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens prüft die Auswerteeinheit, falls eine negative Fahreignung ermittelt wird, ob bei einer Ansteuerung zumindest einer Kraftfahrzeugkomponente durch eine mit der Auswerteeinheit gekoppelte Steuereinheit der jeweils benötigte Parameterwert des zumindest einen Fahrzeugzustandsparameters eingestellt wird. Mit anderen Worten prüft die Auswerteeinheit, ob der benötigte Parameterwert durch ein Verändern von Fahrzeugeinstellungen erreicht werden kann. Beispielsweise prüft die Auswerteeinheit in dem vorhergehenden Beispiel, ob die Fahrwerkhöhe angehoben werden kann, sodass diese die benötigten 20 cm erreicht.
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Ist diese Prüfung positiv, ermittelt also die Auswerteeinheit, dass durch die Ansteuerung der zumindest einen Kraftfahrzeugkomponente der benötigte Parameterwert eingestellt wird, führt die Steuereinheit diese Ansteuerung aus. Hierzu kann die Auswerteeinheit ein entsprechendes Einstellungssignal an die Steuereinheit senden. Bei einer positiven Prüfung erzeugt die Auswerteeinheit ebenfalls das Steuerungssignal, mittels welches die Navigationseinrichtung die zumindest eine Teilstrecke zum Befahren auswählt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch wenn eine erste Auswertung des aktuellen Fahrzeugzustands ergibt, dass das Kraftfahrzeug nicht dafür geeignet ist, die Fahrbahn der zumindest einen Teilstrecke zu befahren, trotzdem überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug sich dennoch hierzu eignet, wenn eine bestimmte Einstellung zumindest einer Kraftfahrzeugkomponente vorgenommen wird. Somit kann zuverlässig ermittelt werden, ob das Kraftfahrzeug die Fahrbahn fahren kann und ein unnötiger Umweg wird vermieden. Auch muss der Benutzer des Kraftfahrzeugs keine Bedienhandlung ausführen, um diese Fahrbahn zu befahren, da die Ansteuerung der zumindest einen Kraftfahrzeugkomponente automatisiert durchgeführt wird.
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Bevorzugt hierzu wird, falls die vorhin beschriebene Prüfung negativ ist, zumindest eine alternative Teilstrecke der Wegstrecke durch die Navigationseinrichtung ermittelt. Die Auswerteeinheit, welche die negative Prüfung ermittelt, kann eine entsprechende Anweisung zur Ermittlung der alternativen Teilstrecke an die Navigationseinrichtung ausgeben. Für die zumindest eine alternative Teilstrecke werden die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens wiederholt. Mit anderen Worten wird für die zumindest eine alternative Teilstrecke auch geprüft, ob das Kraftfahrzeug sich dazu eignet, diese zu befahren und in Abhängigkeit dieser Fahreignung die alternative Teilstrecke ausgewählt oder weiter nach alternativen Teilstrecken gesucht. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass die Navigationseinrichtung lediglich eine maximale Anzahl alternativer Teilstrecken ermittelt, und falls diese Anzahl erreicht wird, keine weitere alternative Teilstrecke mehr ermittelt und dem Benutzer mitteilt, dass es aktuell mit der vorliegenden Fahrbahninformation nicht möglich ist, den Zielort zu erreichen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren, dass der wenigstens eine Fahrbahnzustand eine Bodenbeschaffenheit und/oder eine Fahrbahnbreite und/oder einen Schwierigkeitsgrad der Fahrbahn und/oder eine Gefahrenstelle auf der Fahrbahn betrifft. Beispielsweise enthält die Fahrbahninformation eine Information zu einer Anzahl Schlaglöcher auf der Fahrbahn. Eine weitere Fahrbahninformation kann eine Bodenbeschaffenheit der Fahrbahn betreffen, wie beispielsweise dass die Fahrbahn nass, trocken oder glatt ist. Die Gefahrenstelle kann beispielsweise eine Information über einen Unfall oder eine Baustelle umfassen. Die Fahrbahn kann eine Beurteilung mittels eines Schwierigkeitsgrads aufweisen, welcher beispielsweise durch mehrere Einstufungen beschrieben ist, wie beispielsweise leicht, mittel oder schwer. Die Fahrbahninformation zu dem wenigstens einen Fahrbahnzustand kann zu vorgebbaren Zeitpunkten von der Auswerteeinheit abgerufen werden oder wird bei Empfang durch eine Kommunikationseinrichtung direkt an die Auswerteeinheit übermittelt. Vorteilhaft durch die Erfassung der aufgelisteten Fahrbahnzustände ist, dass diese besonders relevant für eine Beurteilung der Fahreignung des Kraftfahrzeugs zum Befahren der Fahrbahn sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung betrifft der zumindest eine Fahrzeugzustandsparameter einen Zustand einer Kraftfahrzeugkomponente. Bei der Kraftfahrzeugkomponente handelt es sich insbesondere um das Fahrwerk und/oder zumindest einen Reifen und/oder einer Einspritzanlage und/oder einer Bremsanlage des Kraftfahrzeugs. Der Fahrzeugzustandsparameter betrifft insbesondere auch eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. So kann es sich bei dem Parameterwert um die Fahrwerkhöhe und/oder um ein Reifenprofil und/oder um eine Reifendicke und/oder um einen Füllstand der Einspritzanlage und/oder eine Bremsbereitschaft handeln. Des Weiteren kann es sich bei dem Fahrzeugzustandsparameter um eine Fahrzeugauslegung des Kraftfahrzeugs handeln, wie beispielsweise eine Kraftfahrzeugklasse wie Sport-, Economy- oder Geländewagen. Je nach Fahrbahninformation wird das Kraftfahrzeug also auf zumindest eines dieser Fahrzeugzustandsparameter geprüft. Diese geben eine Aussage darüber aus, inwiefern sich das Kraftfahrzeug zum Befahren der Fahrbahn eignet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung betrifft der zumindest eine Fahrzeugzustandsparameter eine Insassenbelegung. Insbesondere betrifft der zumindest eine Fahrzeugzustandsparameter eine Fahrtüchtigkeit von zumindest einem Insassen des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise ermittelt die Kameraeinrichtung durch eine Bildwiedererkennungsmaßnahme, welche Insassen sich in dem Kraftfahrzeug befinden oder ein Insasse authentifiziert sich im Kraftfahrzeug. Der Fahrzeugzustandsparameter kann dann betreffen, ob wenigstens ein Insasse des Kraftfahrzeugs volljährig ist oder einen Führerschein und/oder einen Fahrzeugschein des Kraftfahrzeugs besitzt. Trifft dies zu, kann ermittelt werden, dass der Insasse fahrtüchtig ist. Somit können Teilstrecken, die einen hohen Schwierigkeitsgrad aufweisen, nur dann zum Befahren durch die Auswerteeinheit zugelassen werden, wenn ein fahrtüchtiger Insasse sich im Kraftfahrzeug befindet. Beispielsweise wird dadurch verhindert, dass wenn sich bei einem autonom gesteuerten Kraftfahrzeug lediglich nur ein oder mehrere Kinder im Kraftfahrzeug befinden, keine Autobahn befahren wird.
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Der zumindest eine Fahrzeugzustandsparameter kann auch eine Befähigung des Kraftfahrzeugs betreffen, bestimmte Fahrbahntypen befahren zu können oder zu dürfen. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob eine Umweltplakette für das Kraftfahrzeug vorliegt. Ein Befahren einer Straße in einer Innenstadt wird nur dann durch die Auswerteeinheit freigegeben, wenn die Umweltplakette vorliegt.
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In vorteilhafter Weiterbildung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Verfahrensschritte. Die vorhin bereits ermittelte Fahreignung des Kraftfahrzeugs zum Befahren der zumindest einen Teilstrecke wird in einem Speicher der Auswerteeinheit gespeichert, wobei für diese zumindest eine Teilstrecke eine Fahrbahninformation vorliegt. Die Fahreignung wird zudem zusammen mit einem zugeordneten Fahrbahnzustand, welcher aus der Fahrbahninformation zu entnehmen ist, gespeichert. Dabei kann es sich auch um eine Kombination mehrerer Fahrbahnzustände handeln. In einem weiteren Verfahrensschritt wird durch die Auswerteeinheit für eine weitere Teilstrecke, für welche ebenfalls eine Fahrbahninformation vorliegt, geprüft, ob der wenigstens eine Fahrbahnzustand der zumindest einen weiteren Teilstrecke dem wenigstens einen gespeicherten Fahrbahnzustand entspricht. Dabei kann auch geprüft werden, ob die Kombination der jeweiligen Fahrbahnzustände miteinander entsprechen. Erkennt die Auswerteeinheit eine Übereinstimmung zwischen dem wenigstens einen Fahrbahnzustand der weiteren Teilstrecke und dem wenigstens einen gespeicherten Fahrbahnzustand, so wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Fahreignung des Kraftfahrzeugs für die weitere Teilstrecke direkt ermittelt, indem die zugeordnete Fahreignung zu dem wenigstens einen gespeicherten Fahrbahnzustand für die weitere Teilstrecke übernommen wird. Es werden also die vorhergehenden Verfahrensschritte zum Ermitteln der Fahreignung übersprungen. Vorteilhaft ist dadurch, dass die Auswerteeinheit selbstlernend ist und sich die Ermittlung der Fahreignung und somit der auszuwählenden Teilstrecke beschleunigt.
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Beispielsweise betrifft ein Fahrbahnzustand einer ersten Teilstrecke, dass die Fahrbahn dieser ersten Teilstrecke Glatteis aufweist. Die Auswerteeinheit ermittelt hierzu, dass das Kraftfahrzeug zum Befahren dieser Teilstrecke ungeeignet ist, da das Kraftfahrzeug nicht dazu ausgelegt ist, über Glatteis zu fahren. Die Auswerteeinheit speichert, dass das Kraftfahrzeug keine Fahrbahn mit Glatteis befährt. Die Navigationseinrichtung ermittelt im Folgenden eine alternative Teilstrecke, zu der jedoch ebenfalls die Fahrbahninformation vorliegt, dass die Fahrbahn dieser Teilstrecke Glatteis aufweist. Die Auswerteeinheit erkennt somit sofort, dass derselbe Fahrbahnzustand vorliegt, nämlich Glatteis, und ruft die gespeicherte Fahreignung, nämlich dass das Kraftfahrzeug ungeeignet ist, ab. Somit wird eine Wiederholung der Auswertung vermieden und es können schneller alle Teilstrecken ausgeschlossen werden, welche Glatteis aufweisen. Somit wird die Ermittlung einer alternativen Teilstrecke, für welche das Kraftfahrzeug geeignet ist, zu befahren, beschleunigt.
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Bevorzugt hierzu wird durch eine Benutzereingabe in die Auswerteeinheit gespeichert, welche Fahreignung das Kraftfahrzeug für welche Teilstrecke und/oder für welchen Fahrbahnzustand aufweist. Somit wird dem Benutzer die Möglichkeit gegeben, seine eigene Beurteilung über die Fahreignung des Kraftfahrzeugs abzugeben. Die Auswerteeinheit kann derart eingerichtet sein, dass die über eine Benutzereingabe eingegebene Fahreignung gegenüber einer ermittelten Fahreignung bevorzugt wird. Beispielsweise kann die Benutzereingabe umfassen, dass sich das Kraftfahrzeug zum Befahren einer bestimmten Teilstrecke immer eignet, unabhängig der bereitgestellten Fahrbahninformation zu dieser bestimmten Teilstrecke. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass dem Benutzer eine benutzerbezogene Flexibilität zum Auswählen der Navigationsroute zur Verfügung gestellt wird.
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Bevorzugt wird die Fahrbahninformation von einem kraftfahrzeugexternen Zentralserver bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug kann über eine Kommunikationseinrichtung eine Kommunikationsverbindung zu dem Zentralserver aufbauen, beispielsweise über eine WLAN- oder Funkverbindung, und die Fahrbahninformation zu wenigstens einem vorgegebenen Zeitpunkt abrufen oder automatisch bei Vorliegen der Fahrbahninformation erhalten. Der Zentralserver kann dabei die Fahrbahninformation an mehrere Kraftfahrzeuge senden.
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Bevorzugt hierzu kann das Kraftfahrzeug eine durch den wenigstens einen kraftfahrzeuginternen Kraftfahrzeugsensor erfasste Fahrbahninformation an den Zentralserver senden. Somit können mehrere Kraftfahrzeuge über den Zentralserver in Verbindung stehen und es kann sich ein Netzwerk aus Kraftfahrzeuge bilden, welche Fahrbahnzustände mehrerer Fahrbahnen großflächig erfassen. Auch kann eine bereits ermittelte Fahreignung eines bestimmten Kraftfahrzeugtyps zum Befahren der zumindest einen Teilstrecke mit dem wenigstens einen zugeordneten Fahrbahnzustand an den Zentralserver gesendet werden. Der Zentralserver kann diese ermittelte Fahreignung an alle Kraftfahrzeuge senden, welche denselben Kraftfahrzeugtyp aufweisen. So kann die Auswerteeinheit für ein bestimmtes Kraftfahrzeug eine bereits ermittelte Fahreignung für ein anderes Kraftfahrzeug zum Befahren derselben oder einer ähnlichen Teilstrecke abrufen. Vorteilhaft wird durch, dass die Auswertung und Ermittlung der Fahreignung deutlich beschleunigt wird, da eine kraftfahrzeugbezogene Fahreignung zum Befahren einer Teilstrecke mit einem bestimmten Fahrzeugzustand bestenfalls nur einmal ermittelt werden muss.
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Das erfindungsgemäße Steuerungssystem zum Navigieren eines Kraftfahrzeugs entlang einer vorgebbaren Wegstrecke von einem Ausgangsort zu einem vorbestimmten Zielort umfasst eine Auswerteeinheit, welche in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und welche dazu ausgelegt ist, für zumindest eine Teilstrecke der Wegstrecke einer Fahrbahninformation zu wenigstens einem Fahrbahnzustand wenigstens einer Fahrbahn der zumindest einen Teilstrecke zu empfangen. Des Weiteren umfasst das Steuerungssystem eine Navigationseinrichtung, welche mit der Auswerteeinheit gekoppelt ist und welche dazu ausgebildet ist, auf Empfang eines Steuerungssignals zu einem Befahren der Teilstrecke hin die zumindest eine Teilstrecke auszuwählen. Das Steuerungssystem ist dazu ausgelegt das erfindungsgemäße Verfahren zum Navigieren des Kraftfahrzeugs entlang der vorgebbaren Wegstrecke auszuführen.
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Die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Navigieren des Kraftfahrzeugs entlang der vorgebbaren Wegstrecke beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen gelten sinngemäß für das erfindungsgemäße Steuerungssystem.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigen
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Steuerungssystem zum Navigieren des Kraftfahrzeugs und eine Wegstrecke; und
- 2 ein Diagramm, welches die Verfahrensschritte für ein Verfahren zum Navigieren eines Kraftfahrzeugs entlang einer vorgebbaren Wegstrecke erläutert.
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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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Die 1 stellt ein Kraftfahrzeug 10 dar, welches sich auf einer vorgebbaren Wegstrecke 12 von einem Ausgangsort 14 zu einem vorbestimmten Zielort 16 befindet. Das Kraftfahrzeug 10 weist ein Steuerungssystem 18 auf, mittels welches es entlang der Wegstrecke 12 navigiert wird. Dabei umfasst das Steuerungssystem 18 eine Navigationseinrichtung 20, welche eine Straßenkarte aufweist und welche dazu ausgelegt ist, mittels der Straßenkarte die Wegstrecke 12 zu ermitteln und das Kraftfahrzeug 10 zu navigieren. Die Wegstrecke 12 kann durch die Navigationseinrichtung 20 in einer oder mehreren Teilstrecken 22 unterteilt werden. Das Steuerungssystem 18 weist weiterhin eine Auswerteeinheit 24 auf, welche mit der Navigationseinrichtung 20 gekoppelt ist.
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Vor dem Befahren der zumindest einen Teilstrecke 22 ermittelt die Auswerteeinheit 24 eine Fahreignung des Kraftfahrzeugs 10, welche beschreibt, ob das Kraftfahrzeug 10 dazu fähig oder sich dazu eignet, diese Teilstrecke 22 zu befahren. Die Ermittlung erfolgt beispielsweise bei Erhalt einer Fahrbahninformation, welche eine Information zu wenigstens einem Fahrbahnzustand wenigstens einer vor dem Kraftfahrzeug 10 vorliegende Fahrbahn der Teilstrecke 22 enthält. Die Fahrbahninformation kann dabei von einem kraftfahrzeugeigenen Kraftfahrzeugsensor erfasst werden oder über eine Kommunikationseinrichtung empfangen werden. Durch die Kommunikationseinrichtung steht das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise mit einem zentralen Server und/oder mit weiteren Kraftfahrzeugen in Verbindung, wobei der zentrale Server und/oder wenigstens ein weiteres Kraftfahrzeug die Fahrbahninformation erfasst und aussendet. Die Ermittlung kann aber auch beispielsweise zu wenigstens einem vorbestimmten Zeitpunkt erfolgen, wie beispielsweise wenn sich das Kraftfahrzeug in einer vorbestimmten Entfernung zu der Teilstrecke 22 oder zu dem mit der Fahrbahninformation betreffenden Straßenabschnitt befindet.
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Mittels der Fahrbahninformation ermittelt die Auswerteeinheit 24 einen zu der Fahrbahninformation zugeordneten Fahrzeugzustandsparameter und dessen zugeordneten benötigten Parameterwert zum Befahren der Fahrbahn auf der Teilstrecke 22. Beispielsweise fährt das Kraftfahrzeug 10 entlang einer Straße, welche sich plötzlich in Bezug auf eine Bodenbeschaffenheit der Straße ändert. Hierzu wird der Auswerteeinheit 24 eine Fahrbahninformation, welche eine Information zu der Bodenbeschaffenheit enthält, bereitgestellt. Die Auswerteeinheit 24 ermittelt, dass eine Mindesthöhe eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs 10 der Fahrbahninformation Bodenbeschaffenheit zugeordnet ist. Des Weiteren ermittelt die Auswerteeinheit eine benötigte Mindesthöhe, um die Straße mit dieser Bodenbeschaffenheit zu befahren.
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Die Fahrbahninformation kann von demselben Kraftfahrzeug 10 ermittelt werden und an ein weiteres Kraftfahrzeug gesendet werden. Dieses weitere Kraftfahrzeug überprüft bei Erhalt der Fahrbahninformation selbstständig, ob das Kraftfahrzeug zum Befahren dieser Straße geeignet ist oder nicht. Hierzu kann die Auswerteeinheit 24 einen aktuellen Parameterwert, also beispielsweise eine aktuelle Höhe des Fahrwerks, ermitteln. Die Auswerteeinheit 24 kann weiterhin überprüfen, ob die Höhe des Fahrwerks so eingestellt werden kann, dass die Mindesthöhe des Fahrwerks durch das Kraftfahrzeug 10 erreicht wird. Trifft dies zu, sendet die Auswerteeinheit 24 ein Steuerungssignal 26 an die Navigationseinrichtung 20, wobei bei Erhalt des Steuerungssignals 26 die Navigationseinrichtung 20 die Teilstrecke 22 mit dieser Straße auswählt und das Kraftfahrzeug 10 entlang der ausgewählten Teilstrecke 22 navigiert. Erreicht die Höhe des Fahrwerks jedoch nicht die Mindesthöhe und/oder ist die Mindesthöhe nicht einstellbar, so wird die Teilstrecke 22 nicht ausgewählt. Stattdessen ermittelt die Navigationseinrichtung 20 eine alternative Teilstrecke 28, mittels welcher das Kraftfahrzeug 10 ebenfalls zu dem vorbestimmten Zielort gelangt. Für die alternative Teilstrecke 28 überprüft die Auswerteeinheit 24, ob sich das Kraftfahrzeug 10 dazu eignet, diese alternative Teilstrecke 28 zu befahren.
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Die 2 stellt schematisch die Verfahrensschritte für das Verfahren zum Navigieren des Kraftfahrzeugs 10 entlang der vorgebbaren Wegstrecke 12 von dem Ausgangsort 14 zu dem vorbestimmten Zielort 16 dar. In einem ersten Schritt S1 ermittelt die Auswerteeinheit 24, anhand der bereits erwähnten bereitgestellten Fahrbahninformation, den zumindest einen zugeordneten Fahrzeugzustandsparameter. In einem zweiten Verfahrensschritt S2 ermittelt die Auswerteeinheit 24 anhand des zumindest einen ermittelten Fahrzeugzustandsparameters dessen benötigten Parameterwert, sodass das Kraftfahrzeug 10 mit diesem Parameterwert dazu geeignet ist, die Teilstrecke 22 zu befahren. In einem dritten Verfahrensschritt S3 erfasst ein mit der Auswerteeinheit 24 gekoppelter Kraftfahrzeugsensor den aktuellen Parameterwert des zumindest einen Fahrzeugzustandsparameters. Die Auswerteeinheit 24 ruft diesen zumindest einen aktuellen Parameterwert in einem vierten Verfahrensschritt S4 ab. Die Auswerteeinheit 24 vergleicht nun in einem fünften Verfahrensschritt S5 den benötigten Parameterwert und den aktuellen Parameterwert für den zumindest einen Fahrzeugzustandsparameter und ermittelt aus diesem Vergleich eine Fahreignung des Kraftfahrzeugs 10 zum Befahren der Teilstrecke 22. In einem sechsten Verfahrensschritt S6 erzeugt die Auswerteeinheit 24 das Steuerungssignals 26 in Abhängigkeit der ermittelten Fahreignung. Mit anderen Worten wird das Steuersignal 26 bei einer ermittelten positiven Fahreignung erzeugt und bei einer ermittelten negativen Fahreignung erstmal nicht erzeugt.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Navigieren des Kraftfahrzeugs zu einem vorbestimmten Zielort mittels des Steuerungssystems bereitgestellt wird, sodass das Kraftfahrzeug mit möglichst geringen zeitlichen Verzögerungen und mit einem größtmöglichen Erhalt einer Verkehrssicherheit zu dem Zielort navigiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008012661 A1 [0003]
- DE 102009048699 A1 [0004]
- US 2010/0228470 A1 [0005]
