DE102017218222A1

DE102017218222A1 - Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017218222A1
Application number: DE102017218222.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Grubwinkler
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2019-04-18
Also published as: DE112018005436A5; US20210201667A1; US11475765B2; WO2019072959A1; CN111225844A

Abstract

Gemäß der Erfindung wird ein Fahrerassistenzsystem (10) für ein Fahrzeug (20) zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes (60) des Fahrzeugs (20) an einer Infrastruktureinrichtung (40) vorgeschlagen. Das Fahrerassistenzsystem (10) weist eine Steuereinheit (11), eine Kommunikationseinrichtung (12) und eine Sensoranordnung (13) auf. Die Kommunikationseinrichtung (12) ist zum Empfangen von Daten von einem Server (30) oder der Infrastruktureinrichtung (40) eingerichtet und die Sensoranordnung (13) ist zum Erfassen von Fahrzeugdaten oder Umfelddaten eingerichtet. Ferner ist die Steuereinheit (12) dazu eingerichtet, den späteren Haltepunkt (60) des Fahrzeugs (20) an der Infrastruktureinrichtung (40), basierend auf den Daten der Sensoranordnung (13), dem analysierten individuellen Fahrverhalten und den durch die Kommunikationseinrichtung (12) empfangenen Daten des Servers (30) oder der Infrastruktureinrichtung (40), zu bestimmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung, einen Server für ein solches Fahrerassistenzsystem, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung, ein Programmelement sowie ein computerlesbaren Medium.
In der Automobilentwicklung richtet sich der Fokus zunehmend auf die Digitalisierung und die Effizienzsteigerung des Fahrzeugs im Fahrbetrieb. Dies kann unter anderem durch vernetzte Systeme und durch die Anpassung der Betriebsstrategie des Fahrzeugs an die jeweilige Situation geschehen. Insbesondere bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen erheben sich zahlreiche Möglichkeiten, in die Betriebsstrategie des Fahrzeugs einzugreifen bzw. diese zu verändern oder zu variieren und eine optimierte Betriebsstrategie bereitzustellen, sodass der Verbrauch oder die Emissionen minimiert werden oder die Reichweite maximiert wird. Auch kann durch die angepasste Betriebsstrategie der Komfort für den Fahrer bzw. den Nutzer des Fahrzeugs erhöht werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Fahrzeugbetrieb effizienter zu gestalten und die Umweltbelastung durch das Fahrzeug zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung. Das Fahrerassistenzsystem weist hierzu eine Steuereinheit, eine Kommunikationseinrichtung und eine Sensoranordnung auf. Die Kommunikationseinrichtung ist zum Empfangen von Daten, insbesondere Infrastrukturdaten, von einem Server oder der Infrastruktureinrichtung eingerichtet und die Sensoranordnung ist zum Erfassen von Fahrzeugdaten oder Umfelddaten eingerichtet. Ferner ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den späteren Haltepunkt des Fahrzeugs an der Infrastruktureinrichtung, basierend auf den Daten der Sensoranordnung und den durch die Kommunikationseinrichtung empfangenen Daten des Servers und/oder der Infrastruktureinrichtung, zu bestimmen, zu berechnen oder vorherzusagen. Ferner kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, das individuelle Fahrverhalten des Nutzers bei einem Anfahrvorgang an der Infrastruktureinrichtung zu erfassen bzw. zu analysieren. Hierfür kann die Steuereinheit die Sensorsignale der Sensoranordnung des Fahrzeugs auswerten.
Die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung kann als relevante Information für den Betrieb des Fahrzeugs dienen. Insbesondere gilt dies in Hinblick auf die Effizienz des Fahrzeugs, die Emissionen des Fahrzeugs, den Verschleiß von Fahrzeugteilen und die Lärmbelästigung. Das vorhergehend und nachfolgend beschriebene Fahrerassistenzsystem kann den späteren Haltepunkt des Fahrzeugs an der Infrastruktureinrichtung basierend auf Fahrzeugdaten, Umfelddaten und Daten des Servers oder der Infrastruktureinrichtung bereits frühzeitig bestimmen, berechnen oder vorhersagen. Auch kann während dem Annähern an die Position des späteren Haltepunktes die Bestimmung aktualisiert, validiert bzw. verfeinert werden. Die Fahrzeugdaten oder die Umfelddaten können hierbei durch eine Sensoranordnung, wie beispielsweise einen Radarsensor, einen Lidarsensor, einen Ultraschallsensor, eine Kamera, einen Laserscanner oder einen GPS-Sensor, erfasst werden. Die Daten des Servers oder der Infrastruktureinrichtung, insbesondere Infrastrukturdaten, können durch die Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems empfangen werden. Basierend auf der Position des späteren Haltepunktes kann das Fahrerassistenzsystem das Fahrzeug oder den Fahrer des Fahrzeugs entsprechend anleiten. Mit anderen Worten kann das Fahrerassistenzsystem den Fahrer anleiten, seinen Fuß vom Gaspedal zu nehmen oder das Fahrerassistenzsystem koppelt den Antriebsstrang (inkl. Getriebe) vom Verbrennungsmotor ab oder nutzt die Motorbremse zur Verzögerung. Die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung kann auch iterativ erfolgen, sodass die Bestimmung laufend aktualisiert wird, um die Bestimmung der Position stetig zu präzisieren, zu verfeinern oder zu validieren. Beispielsweise weist, bei einer vorausschauenden Fahrweise, ein Anstieg der Bremspedalstellung auf einen frühen Haltepunkt des Fahrzeugs hin. Insbesondere an Infrastruktureinrichtungen, wie beispielsweise Lichtsignalanlagen, können sich Fahrzeuge stauen, sodass die Position der Infrastruktureinrichtung nicht mit der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an dieser Infrastruktureinrichtung übereinstimmt. Ferner kann die Dauer der Rotphase und die Rückstaulänge der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs beeinflussen.
Die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an der Infrastruktureinheit kann vorsehen, bereits einige hundert Meter vor dem eigentlichen Stillstand des Fahrzeugs die Position des späteren Haltepunktes zu bestimmen.
Mit anderen Worten kann beispielsweise 400 Meter vor einer roten Lichtsignalanlage (Ampel) bestimmt werden, dass die Position des späteren Haltepunktes 80 Meter vor dieser Lichtsignalanlage sein wird. Somit kann der Nutzer oder das Fahrzeug auf diese Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs hingewiesen und entsprechend angeleitet werden. Des Weiteren kann das Fahrerassistenzsystem die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes iterativ verfeinert werden, je näher das Fahrzeug der bestimmten Position des späteren Haltepunktes kommt.
Das vorliegende Fahrerassistenzsystem kann den Vorteil von weniger schädlichen Emissionen, wie CO₂, CO, NOx oder Feinstaub, durch einen reduzierten Kraftstoffverbrauch aufweisen, da der Verbrennungsmotor durch die angepasste Betriebsstrategie früher in die Schubabschaltung wechseln kann bzw. abgelegt werden kann. Ferner kann auch der Bremsenabrieb reduziert werden, da durch den Verbrennungsmotor oder durch einen Elektromotor Bremsenergie erzeugt werden kann. Des Weiteren kann die Lärmemission reduziert werden, da der Verbrennungsmotor früher abgelegt werden kann. All diese Gründe resultieren in einem komfortableren Fahrgefühl für den Nutzer bzw. die Insassen des Fahrzeugs mit dem vorhergehend und nachfolgend beschriebenen Fahrerassistenzsystem.
Die Infrastruktureinrichtung im Rahmen dieser Anmeldung können alle Einrichtungen im Straßenverkehr sein, an welchen eine Position eines späteren Haltepunktes eines Fahrzeuges bestimmt werden kann bzw. an welchen sich der Verkehr staut oder das Fahrzeug zum Stehen kommt. Beispielsweise kann die Infrastruktureinrichtung eine Lichtsignalanlage (Ampel), ein Bahnübergang, ein Stoppschild, eine Einfahrt in einen Kreisverkehr, eine Vorfahrtsstraße, eine Baustelle, ein Grenzübergang, eine Mautstation, ein Tunnel, eine Verladestation für einen Zug oder ein Fähranleger sein.
Die Steuereinheit kann für die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung ein Prädiktionsmodell verwenden. Die Eingangsgrößen für dieses Prädiktionsmodell können durch die Kommunikationseinrichtung und/oder die Sensoranordnung empfangen, erfasst oder bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das Prädiktionsmodell die Dauer der Rot- bzw. Grünphase bestimmen, schätzen oder vorhersagen. Ferner kann die Steuereinheit bzw. das Prädiktionsmodell auf der Steuereinheit die Rückstaulänge bestimmen oder vorhersagen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die maximale Rückstaulänge bestimmt werden kann. Hierzu kann auch ein externer Sensor an der Infrastruktureinrichtung oder unter der Straße vorgesehen und verwenden werden, wie beispielsweise eine Kamera zur Verkehrsüberwachung oder eine Leiter- bzw. Induktionsschleife. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Rückstaulänge auch aus dem Verkehrsfluss und der Dauer der Rot- bzw. Grünphase bestimmt, vorhergesagt oder abgeschätzt werden kann, beispielsweise durch die Bestimmung oder Vorhersage wie viele Fahrzeuge während der Rotphase die Infrastruktureinrichtung passieren würden.
Die Daten oder die Werte der Kommunikationseinrichtung oder der Sensoreinheit können direkt verwendetet werden, aber auch deren Gradienten, Durchschnittswerte oder Veränderungen in bestimmten Weg- bzw. Zeitabschnitten. Ferner kann die Steuereinheit aus der maximalen Rückstaulänge und der bereits verstrichenen Dauer der Rotphase auf die erwartete Rückstaulänge schließen bzw. diese zu bestimmen. Es sei angemerkt, dass auch eine Unterscheidung der verschiedenen Fahrspuren vor der Infrastruktureinrichtung erfolgen kann, sofern mehrere Fahrspuren vorhanden sind. Beispielsweise kann bekannt sein, dass sich die Linksabbiegerspur zurückstaut, die Rechtsabbiegerspur hingegen nicht.
Für das Prädiktionsmodell kommen multivariate Verfahren in Betracht, die diverse Eingangsgrößen kombinieren und daraus einen Prädiktionswert ermitteln, beispielsweise die Position des späteren Haltepunktes an einer Infrastruktureinrichtung. Ferner eigenen sich Regressionsmodelle, maschinelle Lernverfahren, wie Support Vector Maschinen oder Neuronale Netze, für das Prädiktionsmodell. Diese können fortlaufend trainiert werden, sodass diese sich zunehmend an das individuelle Fahrverhalten des Nutzers adaptieren, beispielsweise durch die Analyse der Pedalstellungen bei einer vorausschauenden Fahrweise des Nutzers. Mit anderen Worten kann das individuelle Fahrverhalten des Nutzers analysiert werden. Das Prädiktionsmodell kann insbesondere vom Wetter, der Uhrzeit, dem Datum, der Jahreszeit, den Sichtverhältnissen, der Verkehrsdichte oder der aktuellen Betriebsstrategie abhängen bzw. beeinflusst werden
Alternativ oder zusätzlich können die Infrastrukturdaten bereits in dem Kartenmaterial des Fahrerassistenzsystems, als digitale Karten, vorgesehen sein. Unter dem Begriff „digitale Karten“ oder „digitale Kartendaten“ sind auch Karten für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance System) zu verstehen, ohne dass eine Navigation stattfindet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, basierend auf der bestimmten Position des späteren Haltepunktes die Betriebsstrategie oder die Trajektorienplanung des Fahrzeugs anzupassen.
Die Betriebsstrategie kann insbesondere bei Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen einen essentiellen Beitrag zur Reduzierung des Verbrauchs oder der Emissionen oder der Erhöhung der Reichweite darstellen. Durch einen energieoptimierten Betrieb bzw. durch die angepasste Betriebsstrategie kann das Fahrzeug mit dem vorhergehend und nachfolgend beschriebenen Fahrerassistenzsystem bereits frühzeitig die Einspritzung in einen Verbrennungsmotor stoppen, segeln, den Verbrennungsmotor ablegen oder die Rekuperationsleistung des Elektromotors erhöhen, sodass elektrische Energie durch den Bremsvorgang gewonnen werden kann. Ferner kann beispielsweise die Betriebsstrategie vorsehen durch eine Erhöhung der Klimatisierungsleistung oder der Lichtmaschine eine erhöhte Bremsenergie bereitzustellen, sodass die kinetische Energie des Fahrzeugs vorteilhaft genutzt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hängt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Bremspunkt, die Bremskraft, die zu verwendende Fahrspur und/oder die Rekuperationsleistung von der gewählten Betriebsstrategie ab.
Mit anderen Worten kann die Betriebsstrategie des Fahrzeugs in viele Fahrzeugsysteme eingreifen und entsprechende Fahrzeugparameter variieren oder verändern, um einen energieeffizienten Betrieb oder einen komfortablen Betrieb sicherzustellen. Ferner kann die angepasste Betriebsstrategie dazu führen den Verkehrsfluss zu verbessern, da die Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, also das Verzögern, weniger abrupt erfolgen kann und somit auch das nachfolgende Fahrzeug weniger abrupt verzögern muss.
Alternativ oder zusätzlich können die Blinkersignale und Daten des Lenkwinkelsensors zur Erkennung eines Spurwechsels und damit zur spurgenauen Auswahl von Daten an der Infrastruktureinrichtung dienen. Ferner kann das individuelle Fahrverhalten des Nutzers, wie beispielsweise die durchschnittliche Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug, das Gaspedalloslassen und die Bremspedalbetätigung, bei der Anpassung der Betriebsstrategie berücksichtigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die durch die Kommunikationseinrichtung empfangenen Daten des Servers oder der Infrastruktureinrichtung Infrastrukturdaten. Die Infrastrukturdaten umfassen das Verkehrsaufkommen, die maximale und die durchschnittliche Rückstaulänge, die Höchstgeschwindigkeit, die Durchschnittsgeschwindigkeit oder die Dauer der Rot- bzw. Grünphase.
Für die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs kann eine Vielzahl von verschiedenen Eingangsdaten herangezogen werden. Insbesondere kann die Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems das aktuelle Verkehrsaufkommen, die aktuelle Rückstaulänge an der entsprechenden Infrastruktureinrichtung, die zulässige Höchstgeschwindigkeit, die durchschnittliche Geschwindigkeit der Fahrzeuge und/oder die Dauer der Rot- bzw. Grünphase empfangen. Diese Daten können beispielsweise durch einen Server zentral gesammelt und verwaltet werden. Ferner kann der Server, basierend auf den gesammelten Daten der Vergangenheit, zukünftige Daten prognostizieren oder vorhersagen und diese prognostizierten Infrastrukturdaten an die Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems senden. In die Prognose oder die Vorhersage der Infrastrukturdaten können insbesondere die Uhrzeit, das Datum, der Wochentag, die Jahreszeit, die aktuellen oder erwarteten Sichtverhältnisse (z.B. Nebel) oder die aktuellen oder erwarteten Umweltverhältnisse (z.B. Glatteis) eingehen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikationseinrichtung auch von der Infrastruktureinrichtung selbst bzw. von Sensoren an dieser Infrastruktureinrichtung Infrastrukturdaten erhalten. Hierfür kann beispielsweise ein Sensor, wie eine Leiter- bzw. Induktionsschleife, in die Straße integriert sein oder eine Kamera den Verkehr und den Verkehrsfluss auswerten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Fahrzeugdaten und/oder Umfelddaten den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, die Geschwindigkeit, die Gaspedalstellung, die Bremspedalstellung, den aktuellen Gang, die aktuelle Position, den Lenkwinkel, die Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug oder das Fahrverhalten des Fahrers.
Neben den Infrastrukturdaten des Servers bzw. der Infrastruktureinrichtung können auch Fahrzeugdaten oder Umfelddaten der Sensoranordnung in die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeuges eingehen. Das Fahrzeug mit dem Fahrerassistenzsystem kann eine Vielzahl von Sensoren aufweisen, wie beispielsweise eine Kamera, ein GPS-Sensor, einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor, ein Laserscanner oder einen Lidarsensor. Mit Hilfe dieser Sensoren kann das Fahrerassistenzsystem den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, die Geschwindigkeit oder in gewissen Maße auch das Verkehrsaufkommen, z.B. über Schatten der vorausfahrenden Fahrzeuge, bestimmen. Das Fahrerassistenzsystem kann ferner bei einem leichten betätigen des Bremspedals die Leistung der Lichtmaschine oder des Klimakompressors erhöhen oder aber die Rekuperationsleistung des Elektromotors anheben, um eine Verzögerung des Fahrzeugs hervorzurufen, ohne dass die Betriebsbremse betätigt wird. Hierdurch kann der Bremsenverschleiß und somit der Bremsstaub reduziert werden.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z.B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China) oder IRNSS (Indien).
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Positionsbestimmung des Fahrzeugs auch über eine Zellpositionierung erfolgen kann. Dies bietet sich insbesondere bei der Verwendung von GSM-, UMTS-, oder 4G-Netzen an.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet, über WLAN, Bluetooth, LTE, UMTS und/oder 5G mit dem Server und/oder der Infrastruktureinrichtung bidirektional Daten auszutauschen.
Die kabellose Übertragung bzw. der kabellose Empfang der Aktualisierungsdaten erfolgt per Bluetooth, WLAN (z. B. WLAN 802.11a/b/g/n oder WLAN 802.11p), ZigBee oder WiMax oder aber auch zellulärer Funksysteme wie GPRS, UMTS oder LTE. Es ist auch die Verwendung anderer Übertragungsprotokolle möglich. Die genannten Protokolle bieten den Vorteil der bereits erfolgten Standardisierung.
Die Kommunikation es Fahrzeugs bzw. der im Fahrzeug befindlichen Kommunikationseinrichtung mit der Infrastruktureinrichtung kann auch als C2X-Kommunikation (Kraftfahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation) bezeichnet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikationseinrichtung auch mit anderen Fahrzeugen kommunizieren und Daten austauschen, dies kann auch als C2C-Kommunikation (Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation) bezeichnet werden. Insbesondere relevante Daten für die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes eines Fahrzeuges an einer Infrastruktureinrichtung können über C2C zwischen Fahrzeugen ausgetauscht werden. Basis für solche C2C- oder C2X-Kommunikation können drahtlose Kommunikationssysteme in Form von WLANs oder Mobilfunk sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Server für ein vorhergehend und nachfolgend beschriebenes Fahrerassistenzsystem. Der Server ist dazu eingerichtet, basierend auf den aktuellen Infrastrukturdaten und den vorangegangenen Infrastrukturdaten eine Prognose für zukünftige Infrastrukturdaten zu erstellen.
Die Daten der Infrastruktureinrichtungen, also die Infrastrukturdaten, können beispielsweise zentral auf einem Server gesammelt oder gespeichert werden. Dieser Server kann anschließend die entsprechenden Daten an das Fahrerassistenzsystem senden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrerassistenzsystem selbst Daten an den Server senden, um die Qualität der Infrastrukturdaten zu verbessern oder diese zu aktualisieren. Mit anderen Worten ist ein bidirektionaler Datenaustausch zwischen der Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems und dem Server vorgesehen. Des Weiteren kann der Server die Infrastrukturdaten entsprechend dem Datum, der Uhrzeit, der Jahreszeit, den Sichtverhältnissen und/oder der Umwelteinflüsse ordnen oder auswerten. Ferner kann der Server basierend auf den empfangenen Daten, zukünftige erwartete Daten bestimmen, berechnen oder vorhersehen. Hierfür können beispielsweise mathematische oder statistische Methoden aber auch maschinelle Lernverfahren angewandt werden, sodass eine möglichst präzise Bestimmung oder Prognose der Infrastrukturdaten erstellt werden kann. Diese Infrastrukturdaten fließen wiederum in die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an der Infrastruktureinrichtung ein. Es sei angemerkt, dass der Server auch durch mehrere vernetze Server oder eine Cloud bereitgestellt werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem vorhergehend und nachfolgend beschriebenen Fahrerassistenzsystem.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug oder ein Luftfahrzeug, wie ein Flugzeug.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Erfassen von Fahrzeugdaten oder Umfelddaten durch eine Sensoranordnung;
- Empfangen von Infrastrukturdaten von einem Server oder der Infrastruktureinrichtung durch eine Kommunikationseinrichtung;
- Bestimmen der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung basierend auf den Fahrzeugdaten oder den Umfelddaten und den durch die Kommunikationseinrichtung empfangenen Infrastrukturdaten des Servers oder der Infrastruktureinrichtung.

Die einzelnen Schritte des Verfahren können parallel oder sequentiell ausgeführt werden. Ferner kann die Reihenfolge der einzelnen Schritte geändert werden. Des Weiteren kann zwischen den einzelnen Schritten kann auch eine längere Zeitspanne liegen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einer Steuereinheit eines Fahrerassistenzsystems ausgeführt wird, das Fahrerassistenzsystems anleitet, das vorhergehend und im Folgenden beschriebene Verfahren auszuführen.
Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, welches die Steuereinheit eines Fahrerassistenzsystems anleitet, das vorhergehend und im Folgenden beschriebene Verfahren auszuführen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Figuren.
Die Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Sind in der nachfolgenden Beschreibung der Figuren gleiche Bezugszeichen angegeben, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes an einer Infrastruktureinrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem solchen Fahrerassistenzsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes an einer Infrastruktureinrichtung eines Fahrzeugs, eine solche Infrastruktureinrichtung, ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem und einen Server, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems 10. Das Fahrerassistenzsystems 10 weist eine Steuereinheit 11, eine Kommunikationseinrichtung 12 und eine Sensoranordnung 13 auf. Die Sensoranordnung 13 ist dazu eingerichtet Fahrzeugdaten oder Umfelddaten zu erfassen, beipsielsweise mittels eines Laserscanners, eines Lidarsensor, eines Radarsensors, einer Kamera oder eines Ultraschallsensors. Die Kommunikationseinrichtung 12 ist dazu eingerichtet Daten, insbesondere Infrastrukturdaten, von einem Server, einer Infrastruktureinrichtung oder einem Sensor an einer Infrastruktureinrichtung zu empfangen. Basierend auf den durch die Sensoranordnung 13 erfassten Fahrzeugdaten oder Umfelddaten und den durch die Kommunikationseinrichtung 12 empfangenen Infrastrukturdaten, kann die Steuereinheit 11 die Position des späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an der Infrastruktureinrichtung bestimmen. Hierfür kann auf der Steuereinheit 11 ein Prädiktionsmodell vorgesehen sein. Ferner kann das Fahrerassistenzsystem 10 die Betriebsstrategie des Fahrzeugs basierend auf der Bestimmen Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung anpassen, verändern oder variieren.
2 zeig eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 20 mit einem Fahrerassistenzsystems 10 zu Bestimmung einer Position eines späteren Haltepunktes an einer Infrastruktureinrichtung. Das Fahrerassistenzsystem 10 kann hierbei auf etwaige Sensoren des Fahrzeugs zugreifen und die Daten auswerten bzw. verwenden.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes 60 eines Fahrzeugs 20 an einer Infrastruktureinrichtung 40. Ferner zeigt 3 einen Server 30 bzw. eine Cloud 30, welche als Wolke dargestellt ist. In dem vorliegenden Fall ist die Infrastruktureinrichtung 40 eine Lichtsignalanlage 40 (Ampel), diese Lichtsignalanlage 40 weist einen Sensor 41 zum Erfassen des Verkehrsflusses, des Verkehrsaufkommens oder der Rückstaulänge auf. In 3 ist der Sensor 41 eine Kamera, jedoch können auch Leiter- bzw. Induktionsschleifen in der Straße als Sensor 41 für die Infrastruktureinrichtung 40 dienen. Auch sind in 3 andere Verkehrsteilnehmer 50 dargestellt, diese beeinflussen die Position des späteren Haltepunktes 60 des Fahrzeugs 20. Auf dem Server 30 bzw. in der Clous 30 können alle relevanten Daten, insbesondere Infrastrukturdaten, gesammelt und zentral verwaltet werden. Mit anderen Worten kann die Infrastruktureinrichtung 40, der Sensor 41 der Infrastruktureinrichtung 40, der andere Verkehrsteilnehmer 50 und das Fahrzeug 20 mit dem Fahrerassistenzsystem Daten mit dem Server 30 austauschen. Dies wird durch die gepunkteten Linien dargestellt. In 3 ist die Lichtsignalanlage 40 in einer Rotphase und andere Verkehrsteilnehmer 50 stehen bereits vor bzw. an dieser Lichtsignalanlage 40. Ferner kann die Rückstaulänge durch die Kamera 41 der Lichtsignalanlage 40 erfasst werden. Beispielsweise kann die Lichtsignalanlage 40 die Information der Dauer der Rotphase, die Kamera 41 die Rückstaulänge und der andere Verkehrsteilnehmer 50 seinen Haltepunkt an den Server 30 senden. Der Server 30 wiederum sendet all diese empfangenen bzw. gesammelten Daten an das Fahrzeug 20 mit dem Fahrerassistenzsystem. Das Fahrerassistenzsystem kann hieraus und aus den durch die Sensoranordnung erfassten Fahrzeugdaten oder Umfelddaten, diese werden durch die sich ausbreitenden „Wellen“ vor dem Fahrzeug 20 dargestellt, die Position des späteren Haltepunktes 60 des Fahrzeuges 20 bestimmen. Der spätere Haltepunkt 60 des Fahrzeugs 20 wird durch ein „Stoppschild“ illustriert.
Ferner kann der Server 30 basierend auf den empfangenen Daten zukünftige bzw. erwartete Daten bestimmen, berechnen oder vorhersagen. Auch kann der Server 30 die empfangenen Daten anhand der Uhrzeit, dem Datum, den Sichtverhältnissen, der Jahreszeit, den Umgebungsbedingungen ordnen bzw. klassifizieren.
Das Fahrzeug 20 mit dem Fahrerassistenzsystem kann durch die Bestimmung des späteren Haltepunktes 60 des Fahrzeugs 20 an der Infrastruktureinrichtung 40 seine Betriebsstrategie oder seine Trajektorienplanung anpassen, sodass die Emissionen, der Lärm oder der Verbrauch minimiert wird und der Komfort für den Nutzer erhöht wird. Beispielsweise kann die Rekuperationsenergie, die Generatorlast oder die Last des Klimakompressors erhöht werden, es kann aber auch der Verbrennungsmotor abgekoppelt werden oder aktiv als Motorbremse genutzt werden.
4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes eins Fahrzeuges an einer Infrastruktureinrichtung. In einem ersten Schritt S1 werden Fahrzeugdaten oder Umfelddaten von einer Sensoranordnung erfasst. In Schritt S2 werden Infrastrukturdaten von einem Server oder der Infrastruktureinrichtung durch eine Kommunikationsvorrichtung eines Fahrerassistenzsystems empfangen. In Schritt S3 erfolgt die Bestimmung der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an der Infrastruktureinrichtung basierend auf den Fahrzeugdaten oder den Umfelddaten und den durch die Kommunikationseinrichtung empfangenen Infrastrukturdaten des Servers oder der Infrastruktureinrichtung. Hierbei können statistische Methoden oder maschinelle Lernverfahren verwendet werden.

Claims

Fahrerassistenzsystem (10) für ein Fahrzeug (20) zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes (60) des Fahrzeugs (20) an einer Infrastruktureinrichtung (40), aufweisend: - eine Steuereinheit (11); - eine Kommunikationseinrichtung (12) zum Empfangen von Daten von einem Server (30) oder der Infrastruktureinrichtung (40); und - eine Sensoranordnung (13) zum Erfassen von Fahrzeugdaten oder Umfelddaten, wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, den späteren Haltepunkt (60) des Fahrzeugs (20) an der Infrastruktureinrichtung (40), basierend auf den Daten der Sensoranordnung und den durch die Kommunikationseinrichtung (12) empfangenen Daten des Servers (30) oder der Infrastruktureinrichtung (40), zu bestimmen.
Fahrerassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, basierend auf der bestimmten Position des späteren Haltepunktes (60) die Betriebsstrategie des Fahrzeugs (20) anzupassen.
Fahrerassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 2, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (20), der Bremspunkt, die Bremskraft, die zu verwendende Fahrspur und/oder die Rekuperationsleistung von der gewählten Betriebsstrategie abhängen.
Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die durch die Kommunikationseinrichtung (12) empfangenen Daten des Servers (30) oder der Infrastruktureinrichtung (40) Infrastrukturdaten sind, wobei die Infrastrukturdaten (40) das Verkehrsaufkommen, die maximale oder durchschnittliche Rückstaulänge, die Höchstgeschwindigkeit, die Durchschnittsgeschwindigkeit oder die Dauer der Rot- bzw. Grünphase umfassen.
Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugdaten und/oder Umfelddaten den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (50), die Geschwindigkeit, die Gaspedalstellung, die Bremspedalstellung, den aktuellen Gang, die aktuelle Position, den Lenkwinkel, die Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug oder das Fahrverhalten des Fahrers umfassen.
Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, über WLAN, Bluetooth, LTE, UMTS und/oder 5G mit dem Server (30) und/oder der Infrastruktureinrichtung (40) bidirektional Daten auszutauschen.
Server (30) für ein Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Server (30) dazu eingerichtet ist, basierend auf den aktuellen Infrastrukturdaten und den vorangegangenen Infrastrukturdaten eine Prognose für zukünftige Infrastrukturdaten zu erstellen.
Fahrzeug (20) mit einem Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verfahren zur Bestimmung der Position eines späteren Haltepunktes eines Fahrzeugs an einer Infrastruktureinrichtung, die Schritte aufweisend: - Erfassen (S1) von Fahrzeugdaten oder Umfelddaten durch eine Sensoranordnung; - Empfangen (S2) von Infrastrukturdaten von einem Server oder der Infrastruktureinrichtung durch eine Kommunikationseinrichtung; - Bestimmen (S3) der Position des späteren Haltepunktes des Fahrzeugs an der Infrastruktureinrichtung basierend auf den Fahrzeugdaten oder den Umfelddaten und den durch die Kommunikationseinrichtung empfangenen Infrastrukturdaten des Servers oder der Infrastruktureinrichtung.
Programmelement, das, wenn es auf einer Steuereinheit eines Fahrerassistenzsystems ausgeführt wird, das Fahrerassistenzsystems anleitet, das Verfahren gemäß Anspruch 9 durchzuführen.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gemäß Anspruch 10 gespeichert ist.