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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Vorausschauhorizonts eines Fahrzeugs ohne aktive Route.
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Aus der
DE 10 2014 210 539 A1 ist bereits ein Verfahren zur Bestimmung eines Vorausschauhorizonts eines Fahrzeugs ohne aktive Route bekannt, wobei zumindest eine wahrscheinlichste Route ermittelt wird und anschließend durch Bestimmung zumindest einer statischen und/oder dynamischen Vorausschauinformation die Fahrzeugeigenschaften des Fahrzeugs vorausschauend an eine zu erwartende Situationen angepasst werden.
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Eine vorausschauende Bereitstellung von Verkehrsinformationen zur Steuerung von Hybridantrieben und Fahrerassistenzsystemen ist ferner aus der
DE 10 2009 059 128 A1 bekannt. Ein Hybrid-Elektroantrieb kann dadurch beispielsweise bei starken Geschwindigkeitsschwankungen und insbesondere geringen Geschwindigkeiten und zu erwartenden Abbremsvorgängen rechtzeitig zugeschaltet werden. Auch die Gangwahl und ein Auskuppeln könnten durch vorausschauende Verkehrsinformationen unterstützt werden. Eine Voraussetzung dazu ist die Festlegung eines elektronischen Pfads des Fahrzeugs, auf denen die statischen und dynamischen Vorausschauinformationen gelegt werden können. Für viele Anwendungen ist ein längerer Vorausschaupfad sinnvoll, um Eigenschaften des Fahrzeugs an die zu erwartende Situation anzupassen. Beispielsweise können Informationen aus Diensten und aus digitalen Karten auf eine wahrscheinlichste Route gelegt werden.
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Ein fahrzeugzentrierter Ansatz ist es, die Fahrten des Fahrzeugs zu speichern und aus diesen die wahrscheinlichste Route ohne aktive Route des Fahrzeugs z.B. über Ort und Zeit aus der Historie zu schätzen.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Zuverlässigkeit eines bestimmten Vorausschauhorizonts bereitzustellen. Sie wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Bestimmung eines Vorausschauhorizonts eines Fahrzeugs ohne aktive Route, wobei zumindest eine wahrscheinlichste Route ermittelt wird und anschließend durch Bestimmung zumindest einer statischen und/oder dynamischen Vorausschauinformation die Fahrzeugeigenschaften des Fahrzeugs vorausschauend an eine zu erwartende Situationen angepasst werden.
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Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine wahrscheinlichste Route mittels einer Verknüpfung von TMC-Ortstabellen und/oder mittels einer auf einer fahrzeugexternen Servereinheit hinterlegten Flotteninformation vorbestimmt wird. Vorzugsweise wird die zumindest eine wahrscheinlichste Route mittels einer Verknüpfung von TMC-Ortstabellen zu einem Verkehrsnetz und mittels einer auf einer fahrzeugexternen Servereinheit hinterlegten Flotteninformation vorbestimmt. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache und zuverlässige Bereitstellung eines Vorausschauhorizonts, insbesondere auch auf noch nie von dem Fahrzeug befahrenen Straßen, erreicht werden. Es kann insbesondere eine hohe Zuverlässigkeit eines bestimmten Vorausschauhorizonts erreicht werden. Vorzugsweise kann insbesondere aus verkehrlichen Informationen und/oder Netzinformationen vereinfacht eine wahrscheinlichste Route abgeschätzt werden. Es können insbesondere auch Informationen zur Berechnung der wahrscheinlichsten Route über einen Server ins Fahrzeug übertragen werden. Es können insbesondere längere wahrscheinlichste Routen aus verkehrlichen Kenntnissen und Auswertungen geschätzt werden. Das Verfahren basiert dabei insbesondere auf der Annahme, dass, wenn sich ein Fahrzeug in einem vielbefahrenen TMC-Wegenetz befindet, dieses auch einige Zeit in diesem Netz verbleibt, da es sich weltweit um das Vorzugsstraßennetz handelt, in dem der wesentliche Teil des Verkehrsgeschehens stattfindet.
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Unter einem „Vorausschauhorizont“ sollen in diesem Zusammenhang insbesondere Eigenschaften eines aktuell von einem Fahrzeug, insbesondere eines Fahrzeugassistenzsystems, selbsttätig ausgewerteten und/oder betrachteten Verkehrsabschnitt verstanden werden, welche zu einer vorrausschauenden Anpassung von Fahrzeugeigenschaften des Fahrzeugs an eine zu erwartende Situationen herangezogen werden. Vorzugsweise umfasst der Vorausschauhorizont ortsfeste Attribute eines vorausliegenden Verkehrsabschnitts in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeugposition. Bevorzugt umfasst der Vorausschauhorizont zumindest eine Fahrbahnsteigung, eine Kurvenkrümmung und/oder eine gesetzliche Geschwindigkeitsbeschränkung des betrachteten Verkehrsabschnitts. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „wahrscheinlichsten Route“ insbesondere ein von einem Fahrzeug am wahrscheinlichsten genutzter direkt folgender Streckenabschnitt verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine wahrscheinlichste nachfolgend direkt gewählte Route des Fahrzeugs verstanden werden. Unter einer „TMC-Ortstabelle“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Auflistung von Verkehrsdiensten verstanden werden, bei welcher ein Ortsnetz, insbesondere ein TMC-Ortsnetz, mit vordefinierten Knoten verwendet wird, die in einer verketteten Liste miteinander verbunden sind. In den meisten Ländern werden TMC-Ortstabellen erzeugt und gepflegt, um die relevanten Informationen im Hauptstraßennetz übertragen zu können. TMC steht dabei insbesondere für „Traffic Message Channel“. Ferner sollen in diesem Zusammenhang unter einer „Flotteninformation“ insbesondere Daten eines Fahrverhaltens, einer Vielzahl von Fahrzeugen verstanden werden. Die Flotteninformation kann dabei insbesondere ein Abbiegeverhalten und/oder eine Routenwahrscheinlichkeit einer bekannten Flotte, welche aus einer Vielzahl von Fahrzeugen besteht, umfasssen. Die Flotteninformation kann daher beispielsweise umfassen, dass zu einer definierten Uhrzeit 80% der Flotte an einer definierten Kreuzung eine definierte Abbiegerichtung aufweist. Die Flotte kann dabei insbesondere aus verschiedenen Fahrzeugen und Fahrzeugklassen bestehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine wahrscheinlichste Route unter Berücksichtigung einer Straßenklasse bestimmt wird. Vorzugsweise wird die zumindest eine wahrscheinlichste Route bei der Befahrung einer Vorzugsstraße, wie beispielsweise einer Autobahn, mittels einer Verknüpfung von TMC-Ortstabellen und/oder mittels einer auf einer fahrzeugexternen Servereinheit hinterlegten Flotteninformation vorbestimmt. Besonders bevorzugt lässt sich beispielsweise bei einer Fahrt ohne aktive Route die wahrscheinlichte Route auf einer Vorzugsstraße aus einem TMC-Pfad, also einer verketteten Liste von TMC-Punkten, ermitteln. Bei einer Fahrt auf der A8 in eine Richtung ergibt sich damit die wahrscheinlichste Route aus den jeweiligen TMC-Knoten der A8. Die Länge dieser TMC-basierten wahrscheinlichsten Route wird wiederum insbesondere durch die Länge der verketteten Liste, beispielsweise entlang einer Autobahn A8, bestimmt, sodass die wahrscheinlichste Route damit auch mehr als 50 km, vorzugsweise mehr als 100 km, lang sein kann. Zudem kann insbesondere im Falle von Autobahnkreuzen über die Verknüpfung, insbesondere die Netz-Verknüpfungen, der TMC-Ortstabellen entschieden werden, welches Abbiegeverhalten das wahrscheinlichere ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache und zuverlässige Bereitstellung eines Vorausschauhorizonts, insbesondere auch auf noch nie von dem Fahrzeug befahrenen Straßen, erreicht werden. Es kann insbesondere eine hohe Zuverlässigkeit eines bestimmten Vorausschauhorizonts erreicht werden
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zur Ermittlung der wahrscheinlichsten Route mittels der fahrzeugexternen Servereinheit die Abbiegewahrscheinlichkeiten im TMC-Netz aus Flottendaten bestimmt und diese zeitabhängig gespeichert und verändert werden. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache und zuverlässige Bereitstellung eines Vorausschauhorizonts, insbesondere auch auf noch nie von dem Fahrzeug befahrenen Straßen, erreicht werden. Es kann insbesondere eine hohe Zuverlässigkeit eines bestimmten Vorausschauhorizonts erreicht werden. Vorzugsweise kann beispielsweise im Falle von Autobahnkreuzen über eine Serververbindung entschieden werden, welches Abbiegeverhalten das Wahrscheinlichere ist, wobei dieses Abbiegeverhalten einer Fahrzeugflotte vorzugsweise aus gemessenen Daten auf der fahrzeugexternen Servereinheit, insbesondere dem Vehicle Backend, ermittelt werden kann. Bevorzugt bestimmt die fahrzeugexterne Servereinheit zur Ermittlung der wahrscheinlichsten Route die Abbiegewahrscheinlichkeiten im TMC-Netz aus Flottendaten und speichert und verändert diese zeitabhängig. So wird beispielsweise insbesondere bei Fahrzeugen bei Annäherung an einen Entscheidungspunkt, wie beispielsweise ein Autobahnkreuz, nach den jeweiligen Abbiegewahrscheinlichkeiten angefragt und daraufhin die wahrscheinlichste Route angepasst. Vorzugsweise wird die TMC-basierte wahrscheinlichste Route angepasst, wenn ein Fahrzeug nicht der wahrscheinlichsten Abbiegung folgt.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Fahrzeug, ein angedeutetes Verkehrsfunknetz und eine angedeutete fahrzeugexterne Servereinheit in einer schematischen Darstellung und
- 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung eines Vorausschauhorizonts des Fahrzeugs ohne aktive Route.
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1 zeigt ein Fahrzeug 10. Das Fahrzeug 10 ist von einem Kraftfahrzeug gebildet. Das Fahrzeug 10 ist von einem Hybridfahrzeug gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des Fahrzeugs 10 denkbar, wie beispielsweise als Elektrofahrzeug. Das Fahrzeug 10 weist einen Verbrennungsmotor 12 und einen Elektromotor 13 auf, welche, vorzugsweise unabhängig voneinander, zu einem Antrieb eines Getriebes 14 des Fahrzeugs 10 vorgesehen sind. Der Elektromotor 13 und der Verbrennungsmotor 12 bilden einen Hybridantrieb aus. Ferner umfasst das Fahrzeug 10 eine Fahrzeugsteuereinheit 15. Die Fahrzeugsteuereinheit 15 bildet ein Fahrerassistenzsystem aus. Ferner ist die Fahrzeugsteuereinheit 15 zu einer Steuerung des Hybridantriebs vorgesehen. Die Fahrzeugsteuereinheit 15 ist zu einer vorrausschauenden Steuerung des Hybridantriebs und des Fahrzeugassistenzsystems vorgesehen.
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Die Fahrzeugsteuereinheit 15 weist eine Kommunikationseinheit 16 auf. Die Kommunikationseinheit 16 ist beispielsweise von einer GSM-Kommunikationseinheit gebildet. Die Kommunikationseinheit 16 ist zu einer Kommunikation mit einem Verkehrsfunknetz 17 vorgesehen. Die Fahrzeugsteuereinheit 15 ist dazu vorgesehen, über das Verkehrsfunknetz 17 Verkehrsdaten, insbesondere TMC-Daten, zu beziehen. Die Fahrzeugsteuereinheit 15 ist dazu vorgesehen, über das Verkehrsfunknetz 17 zumindest TMC-Ortstabellen zu beziehen. Ferner ist die Kommunikationseinheit 16 zu einer Kommunikation mit einer fahrzeugexternen Servereinheit 11 vorgesehen. Die Fahrzeugsteuereinheit 15 ist dazu vorgesehen, über die fahrzeugexterne Servereinheit 11 gespeicherte Flotteninformationen zu beziehen. Zudem wäre denkbar, dass die Fahrzeugsteuereinheit 15 Anfragen auf die fahrzeugexterne Servereinheit 11 überträgt, welche von der fahrzeugexternen Servereinheit 11 verarbeitet werden. Beispielsweise wäre denkbar, dass eine wahrscheinlichste Route auf der fahrzeugexternen Servereinheit 11 berechnet wird, um Rechenleistung der Fahrzeugsteuereinheit 15 einzusparen.
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Ferner weist die Fahrzeugsteuereinheit 15 eine nicht weiter sichtbare Ortungseinheit wie insbesondere eine GPS-Ortungseinheit sowie ein Navigationssystem mit einer digitalen Straßenkarte auf. Des Weiteren umfasst die Fahrzeugsteuereinheit 15 digitale Karten mit TMC-Ortstabellen sowie ein System zur Streckenvorausschau, welches dynamische und statische Informationen entlang einer wahrscheinlichsten Route zur Verfügung stellen kann. Über das System erfolgt eine vorrausschauende Steuerung des Hybridantriebs und des Fahrzeugassistenzsystems.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung eines Vorausschauhorizonts des Fahrzeugs 10 ohne aktive Route. Hierzu wird in einem ersten Verfahrensschritt 18 mittels der Fahrzeugsteuereinheit 15 überprüft, ob eine aktive Route vorliegt. Liegt eine aktive Route vor, wird das Verfahren abgebrochen bzw. in einem alternativen Verfahren ein Vorausschauhorizont unter Berücksichtigung der aktiven Route berechnet. Liegt keine aktive Route vor, wird eine wahrscheinlichste Route ermittelt. Die wahrscheinlichste Route wird mittels einer Verknüpfung von TMC-Ortstabellen und mittels einer auf der fahrzeugexternen Servereinheit 11 hinterlegten Flotteninformation vorbestimmt. Hierzu werden in einem zweiten Verfahrensschritt 19 mittels der Kommunikationseinheit 16 über das Verkehrsfunknetz 17 TMC-Ortstabellen bezogen. Ferner werden parallel dazu in einem dritten Verfahrensschritt 20 mittels der Kommunikationseinheit 16 über die fahrzeugexterne Servereinheit 11 hinterlegte Flotteninformationen bezogen.
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Anschließend werden die bezogenen Daten in einem weiteren Verfahrensschritt 21 von der Fahrzeugsteuereinheit 15 verarbeitet, wobei eine wahrscheinlichste Route ermittelt wird. Die wahrscheinlichste Route wird unter Berücksichtigung einer Straßenklasse bestimmt. Bei einer Fahrt ohne aktive Route wird die wahrscheinlichste Route auf einer Vorzugsstraße, wie insbesondere einer Autobahn, aus einem TMC-Pfad, also einer verketteten Liste von TMC-Punkten, ermittelt. Das heißt beispielsweise, dass sich bei einer Fahrt auf der A8 in eine Richtung die wahrscheinlichste Route aus den jeweiligen TMC-Knoten der A8 ergibt. Die Länge dieser TMC-basierten wahrscheinlichsten Route wird nur durch die Länge der verketteten Liste, wie beispielsweise entlang einer Autobahn A8, begrenzt. Die wahrscheinlichste Route kann daher auch mehr als 50 km, insbesondere mehr als 100 km, lang sein. Im Falle von Autobahnkreuzen kann über die Netz-Verknüpfungen der TMC-Ortstabellen entschieden werden, welches Abbiegeverhalten das Wahrscheinlichere ist. Im Falle von Autobahnkreuzen kann ferner über die Serververbindung entschieden werden, welches Abbiegeverhalten das Wahrscheinlichere ist. Dieses Abbiegeverhalten wird insbesondere aus gemessenen Daten einer Fahrzeugflotte auf der fahrzeugexternen Servereinheit 11, insbesondere einem Vehicle Backend, ermittelt. Fahren beispielsweise am Kreuz Stuttgart auf der A8 aus Richtung Leinfelden morgens 80% der Flotte auf die A81 nach Sindelfingen, wird in dem Fahrzeug 10 dieser Flotte auch diese Abbiegerichtung als wahrscheinlichste Route angenommen. Die fahrzeugexterne Servereinheit 11 bestimmt dazu zur Ermittlung der wahrscheinlichsten Route zudem die Abbiegewahrscheinlichkeiten im TMC-Netz aus Flottendaten und speichert und verändert diese zeitabhängig. Über die fahrzeugexterne Servereinheit 11 wird daher bei Annäherung an einen Entscheidungspunkt, wie beispielsweise ein Autobahnkreuz, eine jeweilige Abbiegewahrscheinlichkeit abgefragt, um daraufhin eine wahrscheinlichste Route zu bestimmen bzw. anzupassen. Ferner wird die TMC-basierte wahrscheinlichste Route angepasst, wenn das Fahrzeug 10 nicht der wahrscheinlichsten Abbiegung folgt. Fährt beispielsweise ein aus Leinfelden kommendes Fahrzeug 10 morgens nicht auf die A81 auf sondern verbleibt auf der A8, wird die TMC-basierte wahrscheinlichste Route der Fahrzeugsteuereinheit 15 des Fahrzeugs 10 hinter der Abfahrt auf die A81 der A8 weiter folgend abgeändert. Für verkehrliche Anwendungen weist die wahrscheinlichste Route eine parametrierbare Länge von mindestens 20km zu jedem Zeitpunkt auf. Hierzu ermöglichen heutige Verkehrsdienste eine präzise Stauinformation bis ca. 100 km Radius. Je nach Netzcharakteristik kann die TMC-basierte wahrscheinlichste Route bis zu einer parametrierbaren Länge von 100 km ausgedehnt werden. Dies kann beispielsweise auf der Autobahn in Richtung Paris mit sehr wenigen Autobahnkreuzen der Fall sein. Eine Obergrenze der TMC-basierten wahrscheinlichsten Route ist dadurch gegeben, dass die kumulierte Abbiegerate mehrerer TMC-Knoten unter eine parametrierbare Grenze von beispielsweise 50% absinkt. Liegt beispielsweise auf der Autobahn A8 bei Leinfelden eine Abbiegewahrscheinlichkeit auf die A81 bei 80% und von dort auf die B464 bei 50% ergibt sich für den TMC-basierten Pfad A8-A81-B464 nur eine Wahrscheinlichkeit von 0,8*0,5=0,4, also lediglich 40%. Die wahrscheinlichste Route endet daher ausgehend von der A8 vor der Ausfahrt auf die A81 an der Ausfahrt der B464. Die Abbiegewahrscheinlichkeiten werden an allen TMC-Netzknoten flächendeckend und zeitabhängig aus Flottendaten ermittelt und aktualisiert. Das Vorzugsstraßennetz auf der fahrzeugexternen Servereinheit 11 wird durch die gespeicherten Flottendaten geändert. Neue wichtige Straßenverbindungen, wie beispielsweise aufgrund höherer Verkehrsdichten in einem bestehenden TMC-Netz, werden durch neue TMC-Knoten ergänzt. Zur Ermittlung der wahrscheinlichsten Route werden mittels der fahrzeugexternen Servereinheit 11 die Abbiegewahrscheinlichkeiten im TMC-Netz aus Flottendaten bestimmt und diese zeitabhängig gespeichert und verändert. Fahrzeugspezifische bzw. länderspezifische Abbiegewahrscheinlichkeiten könnten auch in Datenbanken im Fahrzeug 10 vorliegen, um die Kommunikation zu der fahrzeugexternen Servereinheit 11 zu verringern.
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Anschließend werden zu der Ermittlung der wahrscheinlichsten Route durch Bestimmung statischer und dynamischer Vorausschauinformationen die Fahrzeugeigenschaften des Fahrzeugs 10 vorausschauend an eine zu erwartende Situationen angepasst. Die Fahrzeugeigenschaften des Fahrzeugs 10 werden in einem weiteren Verfahrensschritt 22 mittels der Fahrzeugsteuereinheit 15 vorausschauend an zu erwartende Situation angepasst. Der Hybridantrieb und das Fahrzeugassistenzsystem werden mittels der Fahrzeugsteuereinheit 15 vorausschauend an die zu erwartende Situation angepasst.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 11
- Servereinheit
- 12
- Verbrennungsmotor
- 13
- Elektromotor
- 14
- Getriebe
- 15
- Fahrzeugsteuereinheit
- 16
- Kommunikationseinheit
- 17
- Verkehrsfunknetz
- 18
- Verfahrensschritt
- 19
- Verfahrensschritt
- 20
- Verfahrensschritt
- 21
- Verfahrensschritt
- 22
- Verfahrensschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014210539 A1 [0002]
- DE 102009059128 A1 [0003]
