DE102018210592A1

DE102018210592A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt um eine Kurve

Info

Publication number: DE102018210592A1
Application number: DE102018210592.8A
Authority: DE
Inventors: Werner Riegel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-02
Also published as: WO2020001941A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (16) zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt um eine Kurve (14), mit: einer Eingangsschnittstelle (18) zum Empfangen von Fahrzeugdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs (12); einer Fahrzeugschnittstelle (20) zum Empfangen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; einer Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf den empfangenen Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und einer Ausgabeeinheit (24) zum Ausgeben des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit (30) des eigenen Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt um eine Kurve (14) sowie ein Fahrerassistenzsystem (28) und ein Fahrzeug (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt um eine Kurve und ein entsprechendes Verfahren sowie ein Fahrerassistenzsystem zum Regeln einer Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs und ein Fahrzeug.
Moderne Fahrzeuge (Autos, Transporter, Lastwagen, Motorräder, aber auch Transportfahrzeuge im industriellen Umfeld, etc.) umfassen eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen, die dem Fahrer Informationen zur Verfügung stellen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs teil- oder vollautomatisiert steuern. Durch die fortschreitende Entwicklung im Bereich der autonom und teilautonom fahrenden Fahrzeuge werden der Einfluss und der Wirkungsbereich von Fahrerassistenzsystemen dabei stetig vergrößert. Durch die Entwicklung immer präziserer Sensoren ist es möglich, die Umgebung und den Verkehr zu erfassen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs mehr oder weniger ohne Eingriff des Fahrers zu kontrollieren. Fahrerassistenzsysteme können dabei insbesondere zur Erhöhung der Sicherheit im Verkehr sowie auch zur Verbesserung des Fahrkomforts speziell beim Fahren langer Strecken beitragen.
Ein relevanter Funktionsbereich von Fahrerassistenzsystemen besteht in der automatischen Regelung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Sogenannte adaptive Fahrassistenten (AFA) unterstützen den Fahrer beim Beschleunigen und Bremsen, beim Halten von Geschwindigkeit und Abstand, bei der Spurführung (beispielsweise in Geschwindigkeitsbereichen von 0 bis 250 km/h) sowie in Stausituationen. Ein Tempomat ermöglicht ein Halten einer voreingestellten Geschwindigkeit, ohne dass der Fahrer aktiv beschleunigen oder bremsen muss. Sogenannte Abstandsregeltempomaten (Adaptive Cruise Control, ACC) basieren dabei darauf, dass durch automatisiertes Beschleunigen und Bremsen ein voreingestellter Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug konstant gehalten wird. Die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs wird adaptiert und das vorausfahrende Fahrzeug wird sozusagen verfolgt.
Ein Problem kann hierbei darin bestehen, dass dem vorausfahrenden Fahrzeug auch dann gefolgt wird, wenn dieses mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit um eine Kurve fährt. Ob eine sichere und komfortable Kurvenfahrt bei gegebenen Straßenbedingungen (beispielsweise Nässe, Glätte, Eis, rutschiger Bodenbelag oder Radius der Kurve) möglich ist, hängt aber vom Fahrzeug ab. Unterschiedliche Arten von Fahrzeugen können nicht zwangsweise dieselbe Kurvenfahrt durchführen, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung im Komfort und/oder in der Sicherheit kommt. Die kann problematisch sein, wenn das vorausfahrende Fahrzeug ein sportlicheres Fahrzeug ist, das eine sichere und komfortable Fahrt um eine Kurve bei einer höheren Geschwindigkeit als das eigene Fahrzeug erlaubt. Zudem kann ein Fahrer eines Fahrzeugs aufgrund einer verwendeten Abstandsregelung weniger aufmerksam sein. Hierdurch kann es dazu kommen, dass der Fahrkomfort beeinträchtigt wird oder auch die Sicherheit des Fahrzeugs und der Insassen gefährdet wird.
In diesem Zusammenhang betrifft die DE 10 2012 213 933 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Geschwindigkeitsregelsystems eines Kraftfahrzeugs, welches eine Regelung der Geschwindigkeit auf eine vorgegebene Soll-Geschwindigkeit vornimmt. Während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs regelt das Geschwindigkeitsregelsystem im Rahmen eines Kurvenmodus die Geschwindigkeit auf eine vorgegebene reduzierte Kreis-Sollgeschwindigkeit. Alternativ oder zusätzlich kann das Geschwindigkeitsregelsystem eine reduzierte Beschleunigung vornehmen oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vollständig verhindern.
Ein Nachteil an derartigen Lösungen ist, dass es erforderlich ist, bereits im Vorhinein festzulegen, welche Querbeschleunigung des Fahrzeugs zu welcher Anpassung der Fahrgeschwindigkeit und/oder der Beschleunigung führt. Externe Faktoren, wie das Wetter, der Straßenzustand etc., die zu anderen Umgebungsbedingungen führen können, werden nicht berücksichtigt.
In diesem Zusammenhang stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, den Fahrkomfort sowie die aktive und passive Sicherheit eines Fahrzeugs bei einer Fahrt um eine Kurve zu verbessern. Insbesondere soll bei einer Verwendung eines Fahrerassistenzsystems eine situationsadäquat angepasste Kurvenfahrt ermöglicht werden.
Zum Lösen dieser Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt um eine Kurve, mit:

einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Fahrzeugdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs;
einer Fahrzeugschnittstelle zum Empfangen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs;
einer Anpassungseinheit zum Ermitteln mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf den empfangenen Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und
einer Ausgabeeinheit zum Ausgeben des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit des eigenen Fahrzeugs.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem zum Regeln einer Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs mit:

einer Vorrichtung wie oben beschrieben; und
einer Steuereinheit zum Ansteuern eines Antriebs- und Bremssystems des eigenen Fahrzeugs, um einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug bei einer Fahrt um eine Kurve basierend auf dem ermittelten Anpassungswert für die Geschwindigkeit zu regeln.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, mit
einer Vorrichtung oder einem Fahrerassistenzsystem wie zuvor beschrieben;
einem Antriebs- und Bremssystem zum Beschleunigen und Verzögern des Fahrzeugs;
einem Fahrzeuginformationssystem zum Bereitstellen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und
einem Sensor zum Ermitteln von Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs, wobei der Sensor vorzugsweise als Kamera, Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensor ausgebildet ist; und/oder einer Fahrzeugkommunikationseinheit zum Empfangen von Fahrzeugdaten von einer Fahrzeugkommunikationseinheit des vorausfahrenden Fahrzeugs, vorzugsweise über eine drahtlose Kommunikationsverbindung.
Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein entsprechendes Verfahren und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, eine Ausführung des hierin beschriebenen Verfahrens bewirkt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die Vorrichtung, das Verfahren, das Fahrerassistenzsystem, das Fahrzeug und das Computerprogrammprodukt entsprechend der für die Vorrichtung und das Fahrerassistenzsystem in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt um eine Kurve. Es ist vorgesehen, dass einerseits Fahrzeugdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs und andererseits Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs berücksichtigt werden, um eine Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs anzupassen. Beim Durchfahren der Kurve werden also Daten zu einem vorausfahrenden Fahrzeug mit einbezogen.
Je nach Art eines Fahrzeugs kann eine Kurve in unterschiedlicher Weise, insbesondere mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, durchfahren werden, sodass ein ausreichender Fahrkomfort und eine ausreichende Sicherheit des Fahrzeugs und der Insassen gewährleistet sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, dass Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs berücksichtigt werden, um eine Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs anzupassen bevor und/oder während die Kurve durchfahren wird. Das vorausfahrende Fahrzeug wird analysiert, um Eigenschaften des eigenen Fahrzeugs bei einer Fahrt um eine Kurve anzupassen. Es wird vermieden, dass dem vorausfahrenden Fahrzeugs ohne weiteres Korrektiv auch bei einer Fahrt um eine Kurve gefolgt wird. Im Vergleich zu bisherigen Ansätzen wird die aktive und passive Sicherheit gesteigert und der Fahrkomfort verbessert.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn eine erfindungsgemäße Vorrichtung in ein Fahrerassistenzsystem zum Regeln einer Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs integriert ist. Dies kann beispielsweise durch die Integration einer Hard- und/oder durch die entsprechende Anpassung einer Software erfolgen.
Unter einer Fahreigenschaft eines Fahrzeugs wird hierin insbesondere eine Charakteristik des Fahrzeugs verstanden, die durch eine Änderung eines Parameters während des Betriebs des Fahrzeugs angepasst werden kann. Unter einer Kurve versteht sich hierin insbesondere eine Richtungsänderung im Verlauf einer Straße oder eines Weges, durch die eine Fliehkraft über einer vordefinierbaren Schwelle bewirkt wird. Ob eine Kurve durchfahren wird oder nicht kann beispielsweise mit einem Beschleunigungssensor zum Messen der Fliehkraft in einem Fahrzeug ermittelt werden. Ein Anpassungswert kann insbesondere ein absoluter oder relativer Änderungswert sein, durch den eine Änderung einer Fahreigenschaft quantifizierbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Anpassungseinheit zum Ermitteln eines Anpassungswertes für eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ausgebildet. Es wird also die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs angepasst ausgehend davon, um welche Art Fahrzeug es sich bei dem vorausfahrenden Fahrzeug handelt. Insbesondere wird die Geschwindigkeit notwendigenfalls verringert. Wenn vor und/oder beim Durchfahren der Kurve festgestellt wird, dass die Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs bedeuten, dass es sich bei dem vorausfahrenden Fahrzeug um ein Fahrzeug eines anderen Typs handelt, ist es erforderlich, dass die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs angepasst wird. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug sportlicher ist, wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs reduziert. Durch das Anpassen der Geschwindigkeit wird eine komfortablere und sicherere Kurvenfahrt ermöglicht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs einen Fahrzeugtyp des vorausfahrenden Fahrzeugs und umfassen die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs einen Fahrzeugtyp des eigenen Fahrzeugs; und ist die Anpassungseinheit zum Ermitteln eines Anpassungswertes zum Reduzieren der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ausgebildet, wenn der Fahrzeugtyp des vorausfahrenden Fahrzeugs sportlicher als der Fahrzeugtyp des eigenen Fahrzeugs ist. Ein Fahrzeugtyp des vorausfahrenden Fahrzeugs wird ermittelt und mit dem eigenen Fahrzeugtyp verglichen. Unter einem Fahrzeugtyp versteht sich dabei eine Art des Fahrzeugs, die beispielsweise in Form einer Zuordnung zu einer Kategorie unterschiedlich ausgebildeter Fahrzeuge vorgenommen werden kann. Wenn festgestellt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug sportlicher als das eigene Fahrzeug ist (einer sportlicheren Kategorie zugeordnet ist), muss zum Sicherstellen einer komfortablen und sicheren Kurvenfahrt eine Reduktion der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs erfolgen. Die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs wird also dem Unterschied zum Fahrzeugtyp des vorausfahrenden Fahrzeugs entsprechend angepasst. Unter einem sportlicheren Fahrzeugtyp wird hierin insbesondere eine Kombination an Fahrzeugeigenschaften im Hinblick auf die Motorisierung, das Gewicht, das Fahrwerk und die Aerodynamik verstanden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle dazu ausgebildet, Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs von einem Sensor des eigenen Fahrzeugs, insbesondere von einer Kamera, einem Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensor, zu empfangen; und/oder von einer Fahrzeugkommunikationseinheit des eigenen Fahrzeugs, die zur Kommunikation mit einer Fahrzeugkommunikationseinheit des vorausfahrenden Fahrzeugs ausgebildet ist, zu empfangen, vorzugsweise über eine drahtlose Kommunikationsverbindung. Einerseits können die Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb des eigenen Fahrzeugs mittels eines Sensors ermittelt werden. Andererseits ist es auch möglich, dass das vorausfahrende Fahrzeug über eine Fahrzeugkommunikationseinheit Daten übermittelt. Durch die Verwendung eigener Sensorik kann sichergestellt werden, dass keine Abhängigkeit zu externen Datenquellen besteht. Durch die Verwendung von Daten, die vom vorausfahrenden Fahrzeug übermittelt werden, können aktuelle, präzise und umfangreiche Fahrzeugdaten empfangen werden.
Vorteilhafterweise ist die Fahrzeugschnittstelle zum Empfangen von Umgebungsdaten des Fahrzeugs ausgebildet; und ist die Anpassungseinheit zum Ermitteln des Anpassungswertes basierend auf den Umgebungsdaten ausgebildet. Zusätzlich zu den Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs können beim Ermitteln des Anpassungswerts auch Umgebungsdaten berücksichtigt werden. Unter Umgebungsdaten werden hierbei insbesondere Daten verstanden, die eine aktuelle Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Beispielsweise kann mittels Regensensors festgestellt werden, ob der Untergrund (mit hoher Wahrscheinlichkeit) nass ist oder kann mittels eines Temperatursensors eine Aussage bezüglich möglicher Straßenglätte getroffen werden. Durch die zusätzliche Berücksichtigung derartiger Umgebungsdaten bei der Ermittlung des Anpassungswertes wird erreicht, dass die Fahreigenschaften des eigenen Fahrzeugs in möglichst optimaler Weise dem vorausfahrenden Fahrzeug und der Umgebung angepasst werden, um einen hohen Fahrkomfort bei sicherer und zügiger Kurvenfahrt zu ermöglichen.
Weiter umfasst die Vorrichtung vorteilhafterweise eine Kommunikationseinheit zum Übermitteln der Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs an eine Fahrzeugdatenbank und zum Empfangen von weiteren Informationen zu dem vorausfahrenden Fahrzeug von der Fahrzeugdatenbank, wobei die Anpassungseinheit zum Ermitteln des Anpassungswertes basierend auf den weiteren Informationen ausgebildet ist; und die Kommunikationseinheit vorzugsweise als Mobilkommunikationseinheit zum Herstellen einer Verbindung mit einem Server über das Internet ausgebildet ist. Es ist möglich, dass basierend auf den Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs eine Datenbank abgefragt wird, um weitere Informationen zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu erhalten. Derartige weitere Informationen erlauben, dass die Fahrzeugeigenschaft des eigenen Fahrzeugs in weiter optimierter Weise angepasst werden kann. Insbesondere Informationen, die den empfangenen Fahrzeugdaten nicht entnommen werden können, können eine zusätzliche Verbesserung der Präzision bei der Ermittlung des Anpassungswertes bewirken.
Vorteilhafterweise umfassen die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs und des vorausfahrenden Fahrzeugs jeweils mindestens einen Fahrzeugtyp, ein Fahrzeuggewicht und/oder eine Fahrwerkseinstellung. Unter einem Fahrzeugtyp wird eine Art des Fahrzeugs verstanden. Beispielsweise kann eine Zuordnung zu Kategorien erfolgen oder kann durch eine Bildauswertung eines Bildes des vorausfahrenden Fahrzeugs ein Markenname und/oder eine Modellbezeichnung ermittelt werden. Ein Fahrzeuggewicht kann beispielsweise basierend auf einer Größe des Fahrzeugs abgeschätzt werden oder auch einer Datenbank entnommen werden. Eine Fahrwerkseinstellung kann basierend auf einer Beobachtung des Fahrverhaltens ermittelt werden, gegebenenfalls unter zusätzlicher Zuhilfenahme eines Referenzwertes.
In einer Ausgestaltung ist die Anpassungseinheit zum Ermitteln eines Anpassungswertes für eine Einstellung einer Fahrwerkkomponente des eigenen Fahrzeugs, insbesondere einer Dämpfereinstellung, ausgebildet. Durch die Anpassung einer Dämpfereinstellung wird es ermöglicht, dass das Fahrverhalten des Fahrzeugs für das Durchfahren der Kurve angepasst wird. Dies führt zu einem verbesserten Fahrkomfort und steigert die Sicherheit beim Durchfahren der Kurve.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrerassistenzsystems ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu vergrößern, wenn der Anpassungswert für die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs einer Reduktion der Geschwindigkeit entspricht. Eine Vergrößerung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug entspricht einer Reduktion der relativen Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs im Vergleich zum vorausfahrenden Fahrzeug. Die Kurve wird also langsamer als vom vorausfahrenden Fahrzeug durchfahren. Hierdurch kann einem unterschiedlichen Fahrverhalten Rechnung getragen werden.
Weiter vorteilhafterweise umfasst das Fahrerassistenzsystem eine Benutzerschnittstelle zum Eingeben einer Maximalgeschwindigkeit durch einen Benutzer, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu regeln, wenn eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs geringer als die Maximalgeschwindigkeit ist. Insbesondere Abstandsregelsysteme (ACC) basieren üblicherweise darauf, dass eine Maximalgeschwindigkeit durch einen Benutzer eingegeben wird, die nicht überschritten werden soll. Erfindungsgemäß wird zusätzlich zu diesem Maximalwert der ermittelte Anpassungswert für die Geschwindigkeit bei der Ermittlung einer adäquaten Kurvengeschwindigkeit berücksichtigt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines eigenen Fahrzeugs und eines vorausfahrenden Fahrzeugs bei einer Fahrt um eine Kurve;
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems;
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Kommunikation mit einer Fahrzeugdatenbank; und
6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der 1 ist eine Verkehrssituation dargestellt, in der ein eigenes Fahrzeug 10 einem vorausfahrenden Fahrzeug 12 bei einer Fahrt um eine Kurve 14 nachfolgt. Durch die Verwendung eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Abstandsregeltempomaten (Adaptive Cruise Control, ACC), wird im eigenen Fahrzeug automatisch die Beschleunigung und Verzögerung so eingestellt, dass ein Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 im Rahmen einer vorgebbaren Toleranz konstant gehalten wird.
Ob bei gegebenen Straßen- und Umgebungsbedingungen eine sichere und komfortable Kurvenfahrt mit einer Geschwindigkeit, die der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 entspricht, möglich ist, hängt vom Fahrzeugtyp ab. Je nach Radstand, Gewicht, Fahrwerkskomponenten etc. kann eine Kurvenfahrt bei einer bestimmten Geschwindigkeit mehr oder weniger gut möglich sein. Beispielsweise kann ein Sportwagen eine vorgegebene Kurve mit einer bestimmten Geschwindigkeit durchfahren, ohne dass ein Rutschen aus der Kurve erfolgt, wohingegen ein Lieferwagen als nachfolgendes, eigenes Fahrzeug 10 dieselbe Kurve mit derselben Geschwindigkeit nicht durchfahren kann ohne ins Rutschen zu geraten. Je nach vorausfahrendem Fahrzeug kann somit die Kurvenfahrt für das eigene Fahrzeug einen unterschiedlichen Fahrkomfort bzw. eine unterschiedliche Fahrsicherheit bedeuten.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass das eigene Fahrzeug 10 beim Verwenden des Fahrassistenzsystems beim Durchfahren einer Kurve zusätzlich Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 berücksichtigt. Es werden Informationen über das vorausfahrende Fahrzeug miteinbezogen, um gegebenenfalls eine Fahrzeugeigenschaft des eigenen Fahrzeugs anzupassen. Hierbei können einerseits mittels Sensoren am eigenen Fahrzeug 10 Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 erkannt werden und darauf basierend beispielsweise ein Fahrzeugtyp bestimmt werden. Andererseits ist es aber auch möglich, dass das vorausfahrende Fahrzeug 12 erkennt oder mitgeteilt bekommt, dass es als Zugfahrzeug für ein nachfolgendes Fahrzeug dient und daraufhin dem eigenen Fahrzeug 10 entsprechende Fahrzeugdaten übermittelt. Unabhängig von der Quelle der Fahrzeugdaten wird die Geschwindigkeit und/oder eine andere Fahrzeugeigenschaft des eigenen Fahrzeugs 10 basierend auf den Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und den eigenen Fahrzeugdaten angepasst.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 16 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Eingangsschnittstelle 18, eine Fahrzeugschnittstelle 20, eine Anpassungseinheit 22 und eine Ausgabeeinheit 24. Optional, wie durch die gestrichelte Darstellung angedeutet, umfasst die Vorrichtung zudem eine Kommunikationseinheit 26. Die Vorrichtung 16 entspricht bevorzugt einer Erweiterung für einen Tempomaten, ein ACC-System bzw. ein AFA-System.
Die Eingangsschnittstelle 18 dient dazu, Fahrzeugdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu empfangen. Insbesondere können Daten zu Gewicht, Größe, Geschwindigkeit, Fahrzeugtyp, Fahrwerkseinstellung etc. als Fahrzeugdaten empfangen werden. Die Fahrzeugdaten können dabei als Rohdaten (Sensordaten) oder auch als vorverarbeitete Daten empfangen werden.
Hierzu kann die Eingangsschnittstelle 18 an einen Sensor des eigenen Fahrzeugs angeschlossen sein und dessen Sensordaten empfangen und nötigenfalls verarbeiten. Insbesondere ist die Verwendung einer Kamera möglich, von der Kameradaten empfangen werden, die das vorausfahrende Fahrzeug zeigen. Es wird also ein Bild des vorausfahrenden Fahrzeugs ausgewertet. Beispielsweise kann ein Kamerabild ausgewertet werden und ein Markenname oder eine Typenbezeichnung erkannt werden. Ebenfalls ist es möglich, dass Daten eines Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensors über die Eingangsschnittstelle empfangen werden. Die Eingangsschnittstelle kann dabei beispielsweise an ein entsprechendes Bussystem innerhalb des Fahrzeugs angeschlossen und mit den entsprechenden Sensoren des Fahrzeugs verbunden sein. Es ist auch möglich, dass die Eingangsschnittstelle Daten von mehreren Sensoren empfängt und diese gegebenenfalls vorverarbeitet.
Alternativ oder ergänzend zum Empfang von Daten eines oder mehrerer Sensoren des eigenen Fahrzeugs ist es möglich, dass die Eingangsschnittstelle 18 dazu ausgebildet ist, die Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs von dem vorausfahrenden Fahrzeug zu erhalten. Das vorausfahrende Fahrzeug stellt also selbst seine Fahrzeugdaten zur Verfügung. Hierzu kann die Eingangsschnittstelle 18 beispielsweise an ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem angeschlossen sein. Das vorausfahrende Fahrzeug kann seine Daten beispielsweise drahtlos per Kurzstreckenkommunikation übertragen. Ebenfalls ist es möglich, dass ein Datenfluss über ein Mobilkommunikationsnetzwerk, also über das Internet erfolgt.
Die Fahrzeugschnittstelle 20 dient dazu, Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs zu empfangen. Beispielsweise können ebenfalls Daten zu Gewicht, Größe, Geschwindigkeit, Fahrzeugtyp, Fahrwerkseinstellung etc. als Fahrzeugdaten empfangen werden. Die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs können in ihrer Art den Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs entsprechen. Es ist aber auch möglich, dass die Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des eigenen Fahrzeugs unterschiedliche Eigenschaften der Fahrzeuge beschreiben. Die Fahrzeugschnittstelle 20 kann zum Datenempfang ebenfalls an ein Fahrzeugbussystem angeschlossen sein. Es ist aber auch möglich, dass die Fahrzeugschnittstelle 20 mit einer internen oder externen Datenbank kommuniziert, um die entsprechenden Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs zu erhalten.
Die Anpassungseinheit 22 ist dazu ausgebildet, die Fahrzeugdaten des eigenen und des vorausfahrenden Fahrzeugs auszuwerten und darauf basierend einen Anpassungswert für eine Fahrzeugeigenschaft des eigenen Fahrzeugs zu ermitteln. Hierzu können beispielsweise Berechnungen oder auch Nachschlageoperationen durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, dass die Fahrzeugdaten des eigenen und des vorausfahrenden Fahrzeugs dazu verwendet werden, einen Fahrzeugtyp basierend auf einer vorbekannten Klassifizierung zu ermitteln und dann ausgehend von dieser Klassifizierung einen ebenfalls vordefinierten Anpassungswert auszugeben. Es wird also ausgehend von den über die Eingangsschnittstelle empfangenen Daten ein Fahrzeugtyp festgestellt.
Um basierend auf dem ermittelten Anpassungswert die eigentliche Steuerung und Anpassung der Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs vorzunehmen, ist eine Ausgabeeinheit 24 vorgesehen, die den ermittelten Anpassungswert an eine Steuereinheit weiterleitet. Die Anpassungseinheit kann dabei ebenfalls an einen Fahrzeugbus angeschlossen sein. Beispielsweise kann die Steuereinheit direkt mit einem Motor- und/oder Bremsensteuergerät kommunizieren. Vorteilhafterweise erfolgt die Kommunikation mit einer entsprechenden Einheit eines Fahrerassistenzsystems.
Der Anpassungswert kann für eine Anpassung unterschiedlicher Fahrzeugeigenschaften verwendet werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn eine Anpassung der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs erfolgt. Hierzu kann der Anpassungswert eine absolute oder relative Angabe zu einer Geschwindigkeitsreduktion beinhalten. Beispielsweise kann eine Reduktion der Geschwindigkeit um einen Anpassungswert in Form einer Angabe eines Absolutwertes (in km/h) erfolgen, der an ein Bremsensteuerungsgerät weitergegeben wird.
Wenn beispielsweise der Fahrzeugtyp des vorausfahrenden Fahrzeugs zu einer Kategorie gehört, die bedeutet, dass es sich um ein Fahrzeug handelt, das sportlicher als das eigene Fahrzeug eingeordnet ist, kann ein Anpassungswert für die Geschwindigkeit ermittelt werden, der eine Geschwindigkeitsreduktion bewirkt. Die Kurve wird also langsamer als das vorausfahrende Fahrzeug durchfahren, weil nur durch eine langsamere Fahrt die Sicherheit der Fahrzeuginsassen gewährleistet werden kann und/oder der gewünschte Fahrkomfort erreicht wird.
In der 3 ist ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem 28, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung 16 sowie eine Steuereinheit 30 und optional eine Benutzerschnittstelle 32 umfasst.
Das Fahrerassistenzsystem 28 entspricht insbesondere einem Abstandsregelungstempomaten. Basierend auf einem ermittelten Anpassungswert für die Geschwindigkeit wird über die Steuereinheit 30 ein Antriebs- und Bremssystem eines Fahrzeugs angesteuert, sodass eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung des Fahrzeugs erreicht werden kann. Insbesondere kann das Fahrzeug gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug verlangsamt werden, wenn die Beschleunigung verringert oder sogar eine Verzögerung durch einen bremsenden Eingriff aktiv hervorgerufen wird.
Üblicherweise wird bei aktuellen Fahrerassistenzsystemen eine Maximalgeschwindigkeit über die Benutzerschnittstelle 32 vorgegeben, wobei dann die Steuereinheit 30 dazu ausgebildet ist, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nur dann zu regeln, wenn die Maximalgeschwindigkeit nicht überschritten ist. Die Benutzerschnittstelle 32 kann dabei beispielsweise als Touchscreen-Display im Innenraum des eigenen Fahrzeugs ausgebildet sein.
In der 4 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 34 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug umfasst ein Fahrerassistenzsystem 28, dessen Eingangsschnittstelle 18 an einen Sensor 36 angeschlossen ist. Der Sensor ist im dargestellten Ausführungsbeispiel im vorderen Bereich des Fahrzeugs unterhalb des Kühlergrills angebracht und entspricht einer Kamera bzw. einem Bildsensor einer Kamera. Über die Kamera kann das vorausfahrende Fahrzeug detektiert werden und beispielsweise anhand der Größe eine Einschätzung eines Fahrzeugtyps vorgenommen werden.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 34 weiterhin eine Fahrzeugkommunikationseinheit 38. Die Fahrzeugkommunikationseinheit 38 erlaubt eine Kommunikation mit einer entsprechenden Einheit des vorausfahrenden Fahrzeugs. Insbesondere kann eine direkte drahtlose Kommunikation oder auch eine indirekte Kommunikation über ein Mobilfunknetzwerk und über einen Internetserver erfolgen. Die vom vorausfahrenden Fahrzeug erhaltenen Fahrzeugdaten werden dann über die Eingangsschnittstelle 18 an das Fahrerassistenzsystem 28 übermittelt.
Weiterhin umfasst das Fahrzeug 34 ein Antriebs- und Bremssystem 40, das beispielsweise in ein zentrales Fahrzeug-Steuergerät oder in ein Motorsteuergerät integriert sein kann und durch das eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs erfolgen kann.
Zudem umfasst das Fahrzeug ein Fahrzeuginformationssystem 42, an das die Fahrzeugschnittstelle 20 des Fahrerassistenzsystems 28 angeschlossen ist, um die Fahrzeugdaten zu empfangen. Das Fahrzeuginformationssystem 42 kann dabei beispielsweise einem zentralen Steuergerät des Fahrzeugs entsprechen und die Kommunikation kann über ein Fahrzeugbussystem erfolgen.
In der 5 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 16 mit einer Kommunikationseinheit 44 schematisch dargestellt. Die Kommunikationseinheit 44 kann mit einer Fahrzeugdatenbank 46 kommunizieren, um von dieser Informationen zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu erhalten. Die Kommunikation kann dabei beispielsweise drahtlos per Mobilkommunikation über das Internet erfolgen, wobei die Fahrzeugdatenbank 46 als Internet-Datenbank ausgebildet ist. Es ist aber ebenfalls denkbar, dass die Fahrzeugdatenbank innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist.
Durch die Kommunikation mit einer Datenbank kann die Genauigkeit bei der Ermittlung des Anpassungswertes erhöht werden. Beispielsweise kann auf Basis von Kameradaten ein Fahrzeugtyp erkannt werden und darauf basierend von der Fahrzeugdatenbank 46 ein Fahrzeuggewicht dieses Fahrzeugtyps abgefragt werden. Durch eine Berücksichtigung derartiger zusätzlicher Informationen zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, kann die Ermittlung des Anpassungswertes weiter verbessert werden.
In der 6 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens S10 von Fahrzeugdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs, des Empfangens S12 von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs, des Ermittelns S14 mindestens eines Anpassungswertes und des Ausgebens S16 des Anpassungswertes an eine Steuereinheit. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere als Software implementiert sein, die die Funktionalität eines bestehenden Fahrerassistenzsystems erweitert und die die bereits im Fahrzeug vorhandene Sensorik und Steuerungstechnik verwendet. Es kann also oft auf bereits in Fahrzeugen vorhandene Sensoren zurückgegriffen werden, sodass eine Hardwareänderung nicht erforderlich ist.
Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.
In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem nicht-flüchtigen Datenträger gespeichert/vertrieben werden, beispielsweise auf einem optischen Speicher oder auf einem Halbleiterlaufwerk (SSD). Ein Computerprogramm kann zusammen mit Hardware und/oder als Teil einer Hardware vertrieben werden, beispielsweise mittels des Internets oder mittels drahtgebundener oder drahtloser Kommunikationssysteme. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.
Bezugszeichenliste

10: eigenes Fahrzeug
12: vorausfahrendes Fahrzeug
14: Kurve
16: Vorrichtung
18: Eingangsschnittstelle
20: Fahrzeugschnittstelle
22: Anpassungseinheit
24: Ausgabeeinheit
26: Kommunikationseinheit
28: Fahrerassistenzsystem
30: Steuereinheit
32: Benutzerschnittstelle
34: Fahrzeug
36: Sensor
38: Fahrzeugkommunikationssystem
40: Antriebs- und Bremssystem
42: Fahrzeuginformationssystem
44: Kommunikationseinheit
46: Fahrzeugdatenbank

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012213933 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (16) zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt um eine Kurve (14), mit: einer Eingangsschnittstelle (18) zum Empfangen von Fahrzeugdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs (12); einer Fahrzeugschnittstelle (20) zum Empfangen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; einer Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf den empfangenen Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und einer Ausgabeeinheit (24) zum Ausgeben des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit (30) des eigenen Fahrzeugs.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln eines Anpassungswertes für eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (10) ausgebildet ist.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs (12) einen Fahrzeugtyp des vorausfahrenden Fahrzeugs umfassen und die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs (10) einen Fahrzeugtyp des eigenen Fahrzeugs umfassen; und die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln eines Anpassungswertes zum Reduzieren der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ausgebildet ist, wenn der Fahrzeugtyp des vorausfahrenden Fahrzeugs sportlicher als der Fahrzeugtyp des eigenen Fahrzeugs ist.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (18) dazu ausgebildet ist, Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs (12) von einem Sensor (36) des eigenen Fahrzeugs (10), insbesondere von einer Kamera, einem Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensor, zu empfangen; und/oder einer Fahrzeugkommunikationseinheit (38) des eigenen Fahrzeugs, die zur Kommunikation mit einer Fahrzeugkommunikationseinheit des vorausfahrenden Fahrzeugs ausgebildet ist, zu empfangen, vorzugsweise über eine drahtlose Kommunikationsverbindung.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugschnittstelle (20) zum Empfangen von Umgebungsdaten des Fahrzeugs ausgebildet ist; und die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln des Anpassungswertes basierend auf den Umgebungsdaten ausgebildet ist.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Kommunikationseinheit (44) zum Übermitteln der Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs (12) an eine Fahrzeugdatenbank (46) und zum Empfangen von weiteren Informationen zu dem vorausfahrenden Fahrzeug von der Fahrzeugdatenbank, wobei die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln des Anpassungswertes basierend auf den weiteren Informationen ausgebildet ist; und die Kommunikationseinheit vorzugsweise als Mobilkommunikationseinheit zum Herstellen einer Verbindung mit einem Server über das Internet ausgebildet ist.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs (10) und des vorausfahrenden Fahrzeugs (12) jeweils mindestens einen Fahrzeugtyp, ein Fahrzeuggewicht und/oder eine Fahrwerkseinstellung umfassen.
Vorrichtung (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anpassungseinheit (22) zum Ermitteln eines Anpassungswertes für eine Einstellung einer Fahrwerkkomponente des eigenen Fahrzeugs (10), insbesondere einer Dämpfereinstellung, ausgebildet ist.
Fahrerassistenzsystem zum Regeln einer Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs (10), mit einer Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 2 bis 8; und einer Steuereinheit (30) zum Ansteuern eines Antriebs- und Bremssystems (40) des eigenen Fahrzeugs, um einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (12) bei einer Fahrt um eine Kurve (14) basierend auf dem ermittelten Anpassungswert für die Geschwindigkeit zu regeln.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (12) zu vergrößern, wenn der Anpassungswert für die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (10) einer Reduktion der Geschwindigkeit entspricht.
Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 9 und 10, mit einer Benutzerschnittstelle (32) zum Eingeben einer Maximalgeschwindigkeit durch einen Benutzer, wobei die Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (12) zu regeln, wenn eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (10) geringer als die Maximalgeschwindigkeit ist.
Fahrzeug (10) mit: einer Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder mit einem Fahrerassistenzsystem (28) nach einem der Ansprüche 9 und 11; einem Antriebs- und Bremssystem (40) zum Beschleunigen und Verzögern des Fahrzeugs; einem Fahrzeuginformationssystem (42) zum Bereitstellen von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs (10); und einem Sensor (36) zum Ermitteln von Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs (12), wobei der Sensor vorzugsweise als Kamera, Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsensor ausgebildet ist; und/oder einer Fahrzeugkommunikationseinheit (38) zum Empfangen von Fahrzeugdaten von einer Fahrzeugkommunikationseinheit des vorausfahrenden Fahrzeugs, vorzugsweise über eine drahtlose Kommunikationsverbindung.
Verfahren zum Anpassen einer Fahreigenschaft eines eigenen Fahrzeugs (10) bei einer Fahrt um eine Kurve (14), mit den Schritten: Empfangen (S10) von Fahrzeugdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs (12); Empfangen (S12) von Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; Ermitteln (S14) mindestens eines Anpassungswertes zum Anpassen einer Fahreigenschaft des eigenen Fahrzeugs basierend auf den empfangenen Fahrzeugdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und den Fahrzeugdaten des eigenen Fahrzeugs; und Ausgeben (S16) des mindestens einen ermittelten Anpassungswertes an eine Steuereinheit des eigenen Fahrzeugs.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens nach Anspruch 13, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.