DE102019124853A1

DE102019124853A1 - Verfahren zur Unterstützung eines Spurwechsels mit einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019124853A1
Application number: DE102019124853.1A
Authority: DE
Inventors: Georg Birmes; Ferenc Aubeck; Tobias Oetermann
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2019-12-19
Also published as: DE102018122975A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Entscheidungshilfe für eine Entscheidung über einen Spurwechsel beim Fahren mit einem Fahrzeug (11) mit den folgenden Schritten:
- Erfassen einer ersten Verkehrssituation, die durch mindestens zwei in einer ersten Spur (33) vor dem Fahrzeug (11) fahrende Fahrzeuge (12, 13) gebildet wird, zumindest mithilfe einer Sensoreinheit (2) in einem ersten Schritt,
- Erfassen einer zweiten Verkehrssituation, die durch mindestens zwei weitere in einer zweiten Spur (34) vor dem Fahrzeug (11) fahrende Fahrzeuge (22, 23) gebildet wird, zumindest mithilfe der Sensoreinheit (2) in einem zweiten Schritt,
- Ermitteln eines ersten Energieverbrauches für ein Befahren einer ersten Strecke (35) mit dem Fahrzeug entlang der ersten Spur (33) in Abhängigkeit der ersten Verkehrssituation mithilfe einer Auswertungseinheit (3) in einem dritten Schritt,
- Ermitteln eines zweiten Energieverbrauches für ein Befahren einer zweiten Strecke (37) mit dem Fahrzeug entlang der zweiten Spur (34) in Abhängigkeit der zweiten Verkehrssituation mithilfe der Auswertungseinheit (3) in einem vierten Schritt,
- Erzeugen der Entscheidungshilfe für die Entscheidung über den Spurwechsel in Abhängigkeit des ersten und zweiten Energieverbrauches in einem fünften Schritt,
- Ausgeben der Entscheidungshilfe in einem sechsten Schritt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Fahrerassistenzeinrichtung zur Unterstützung eines Spurwechsels mit einem Fahrzeug.
Ein derartiges Verfahren ist in der DE 10 2013 223 428 A1 offenbart. Das darin beschriebene Verfahren optimiert ein Überholmanöver mithilfe einer Kostenfunktion. Die Optimierung des Überholmanövers erfolgt auf Grundlage einer ermittelten optimalen Solltrajektorie. Die Solltrajektorie setzt sich aus zwei Segmenten zusammen, wobei als erstes Segment ein erstes Solltrajektoriensegment in Bezug auf ein auf derselben Fahrspur vorausfahrendes Kraftfahrzeug bestimmt wird und als zweites Segment, ausgehend vom Endzustand des ersten Solltrajektoriensegmentes, ein zweites Solltrajektoriensegment in Bezug auf ein auf einer Nebenspur befindliches Kraftfahrzeug bestimmt wird.
Ziel des in der DE 10 2013 223 428 A1 beschriebenen Verfahrens ist es, die Kostenfunktion zu minimieren, wobei auch Nebenbedingungen, wie Sicherheitskriterien, berücksichtigt werden können. Möglich ist jedoch, dass das derart optimierte Überholmanöver zwar kurzzeitig eine schnellere Weiterfahrt ermöglicht, aber über einen längeren Zeitraum betrachtet, energetisch ungünstig ist.
Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Unterstützung eines Spurwechsels mit einem Fahrzeug derart zu verbessern, dass ein Kraftstoffverbrauch bei einem Zurücklegen einer Strecke mit dem Fahrzeug von einem aktuellen Ort bis zu einem Ziel reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einem Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Entscheidungshilfe für eine Entscheidung über einen Spurwechsel beim Fahren mit einem Fahrzeug vorgeschlagen. In einem ersten Schritt wird zumindest mithilfe einer Sensoreinheit eine erste Verkehrssituation erfasst, die durch mindestens zwei in einer ersten Spur vor dem Fahrzeug fahrende Fahrzeuge gebildet wird. In einem zweiten Schritt wird zumindest mithilfe der Sensoreinheit eine zweite Verkehrssituation erfasst, die durch mindestens zwei weitere in einer zweiten Spur vor dem Fahrzeug fahrende Fahrzeuge gebildet wird. In einem dritten Schritt wird ein erster Energieverbrauch für ein Befahren einer ersten Strecke mit dem Fahrzeug entlang der ersten Spur in Abhängigkeit der ersten Verkehrssituation mithilfe der Auswertungseinheit ermittelt. In einem vierten Schritt wird ein zweiter Energieverbrauch für ein Befahren einer zweiten Strecke mit dem Fahrzeug entlang der zweiten Spur in Abhängigkeit der zweiten Verkehrssituation mithilfe der Auswertungseinheit ermittelt. In einem fünften Schritt wird die Entscheidungshilfe für die Entscheidung über den Spurwechsel mithilfe der Auswertungseinheit in Abhängigkeit des ersten und zweiten Energieverbrauches erzeugt. In einem sechsten Schritt wird die Entscheidungshilfe über eine Anzeige ausgegeben.
Die Entscheidungshilfe kann eine Empfehlung des Spurwechsels nach links oder rechts oder eines Verbleibs in einer aktuellen Spur, in der sich das Fahrzeug befindet, umfassen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Entscheidungshilfe zumindest eine erste Information über eine Dauer für ein Zurücklegen der ersten Strecke, eine zweite Information über den ersten Energieverbrauch, eine dritte Information über eine Dauer für ein Zurücklegen der zweiten Strecke und eine vierte Information über den zweiten Energieverbrauch umfasst. Diese Ausgestaltung erlaubt es, dass ein Fahrer des Fahrzeugs anhand der Entscheidungshilfe selbst entscheiden kann, ob der Spurwechsel günstig ist, oder nicht. Hierzu kann der Fahrer subjektive äußere Eindrücke, wie beispielsweise ein aktuelles Wetter, in seine Entscheidungsfindung mit einfließen lassen. Die erste und die dritte Information kann die jeweilige Dauer in Form eines absoluten Zeitmaßes oder in Form einer Veränderung einer Fahrtzeit gegenüber einem Verbleib auf der aktuellen Spur angegeben werden.
Die Entscheidungshilfe wird bevorzugt mithilfe einer Anzeige des Fahrzeugs und/oder über eine Sprachausgabe ausgegeben. Die erste, zweite, dritte und vierte Information können absolute Werte oder relative Werte sein. Dabei können die relativen Werte Informationen über einen Vergleich enthalten. So kann beispielsweise die vierte Information angeben, um wieviel der zweite Energieverbrauch gegenüber dem ersten Energieverbrauch geringer ist. Dadurch kann der Fahrer unmittelbar erkennen, wieviel Kraftstoff er durch einen Spurwechsel einsparen kann. Information über einen Wert meint, dass zumindest der Wert bei einer Berechnung der Information mit einfließt. Weiterhin ermöglicht diese Variante des vorgeschlagen Verfahrens dem Fahrer, die Entscheidung über den Spurwechsel so treffen, dass er abwägen kann, wieviel er an weiterer Fahrzeit investiert, um weiteren Kraftstoff einzusparen.
In vorteilhafter Weise wird die erste Verkehrssituation durch mehrere vor dem Fahrzeug, im folgenden Ego-Fahrzeug genannt, fahrende Fahrzeuge und deren Geschwindigkeiten und bevorzugt deren Beschleunigungen ausgebildet. Gleiches kann analog für die zweite Verkehrssituation gelten.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens soll an folgendem ersten Szenario erläutert werden. Möglich ist, dass sich das Ego-Fahrzeug auf der ersten Spur befindet und vor dem Ego-Fahrzeug ein langsameres erstes Fahrzeug mit einer ersten Geschwindigkeit und ein schnelleres zweites Fahrzeug mit einer zweiten Geschwindigkeit in der ersten Spur fahren. Weiterhin können sich in dem ersten Szenario ein drittes Fahrzeug mit einer dritten Geschwindigkeit und ein viertes Fahrzeug mit einer vierten Geschwindigkeit auf der zweiten Spur vor dem Ego-Fahrzeug befinden.
In dem ersten Szenario ist dritte Geschwindigkeit höher als die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs und die erste Geschwindigkeit und die vierte Geschwindigkeit niedriger als die dritte Geschwindigkeit. In diesem Fall ist es möglich, dass das in der DE 10 2013 223 428 A1 beschriebene Verfahren einen optimalen Überholvorgang berechnet und der Fahrer des Ego-Fahrzeugs daraufhin einen Überholvorgang des ersten Fahrzeugs einleitet. Während des Überholvorgangs kann es jedoch passieren, dass das dritte Fahrzeug sich derart schnell an das vierte Fahrzeug annähert, dass es plötzlich stark abgebremst werden muss. Dadurch muss die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs auch reduziert werden, um einen erforderlichen Sicherheitsabstand zu dem dritten Fahrzeug einzuhalten. Dies kann einen Abbruch des Überholvorgangs verursachen. Ein solcher Abbruch des Überholvorgangs kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden.
Erfindungsgemäß werden bei dem Erfassen der ersten Verkehrssituation zumindest die zwei in der ersten Spur vor dem Ego-Fahrzeug fahrende Fahrzeuge, d.h. das erste und zweite Fahrzeug im Falle des ersten Szenarios, und bei dem Erfassen der zweiten Verkehrssituation zumindest die zwei weiteren in der zweiten Spur vor dem Ego-Fahrzeug fahrenden Fahrzeuge, d.h. das dritte und vierte Fahrzeug im Falle des ersten Szenarios, berücksichtigt. Eine einfache Variante kann vorsehen, dass die Entscheidungshilfe nur dann die Empfehlung des Spurwechsels nach links enthält, wenn sowohl die dritte als auch die vierte Geschwindigkeit größer als die erste Geschwindigkeit ist. Erkennt die Auswertungseinheit das erste Szenario, indem die Auswertungseinheit die erste und zweite Verkehrssituation mit der ersten, zweiten, dritten und vierten Geschwindigkeit des beteiligten ersten, zweiten, dritten beziehungsweise vierten Fahrzeugs erfasst und die Geschwindigkeiten miteinander vergleicht, so enthält die Entscheidungshilfe bevorzugt die Empfehlung, in der aktuellen Spur zu bleiben.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens soll an folgendem zweiten Szenario beschrieben werden. In dem zweiten Szenario befindet sich das Ego-Fahrzeug auf der ersten Spur und hat ein langsames erstes Fahrzeug mit einer ersten Geschwindigkeit vor sich auf der ersten Spur. Vor dem ersten Fahrzeug fährt ein zweites Fahrzeug mit einer zweiten Geschwindigkeit. In der zweiten Spur fahren ein drittes Fahrzeug mit einer dritten Geschwindigkeit und ein viertes Fahrzeug mit einer vierten Geschwindigkeit vor dem Ego-Fahrzeug, wobei die dritte Geschwindigkeit höher als eine Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs ist.
Des Weiteren ist in dem zweiten Szenario die zweite Geschwindigkeit um mindestens zwei Prozent niedriger als die erste Geschwindigkeit und die vierte Geschwindigkeit um mindestens zwei Prozent niedriger als die dritte Geschwindigkeit. In einer sehr einfachen Ausgestaltung kann die Auswertungseinheit das zweite Szenario erkennen, indem die Auswertungseinheit die mithilfe der Sensoreinheit erfasste erste, zweite, dritte und vierte Geschwindigkeit miteinander vergleicht. Das zweite Szenario kann dann auftreten, wenn eine Straße, auf der sich das Ego-Fahrzeug befindet, eine Steigung aufweist und/oder, wenn vor dem zweiten und vierten Fahrzeug ein Stau stattfindet.
Wird mithilfe der Auswertungseinheit das zweite Szenario detektiert, enthält die Entscheidungshilfe bevorzugt die Empfehlung, in der aktuellen Spur zu bleiben. Im Gegensatz dazu ist es möglich, dass das in der DE 10 2013 223 428 A1 beschriebene Verfahren bei dem zweiten Szenario einen optimalen Überholvorgang des ersten Fahrzeugs berechnet und der Fahrer des Ego-Fahrzeugs daraufhin einen Überholvorgang des ersten Fahrzeugs beginnt. Nach dem Überholvorgang müsste der Fahrer wieder abbremsen. Möglich ist auch, dass er den Überholvorgang abricht, weil sich das dritte Fahrzeug schnell an das vierte Fahrzeug annähert.
Sowohl bei dem ersten als auch bei dem zweiten Szenario kann durch ein Vermeiden des jeweiligen Abbruches des Überholvorgangs ein Kraftstoffverbrauch des Ego-Fahrzeugs bei einem zurücklegen einer Strecke mit dem Ego-Fahrzeug von einem aktuellen Ort des Ego-Fahrzeugs bis zu einem Ziel reduziert werden. Das Ziel kann ein Endziel oder ein Zwischenziel auf einem Weg zu dem Endziel sein. Das Zwischenziel kann mithilfe eines aktuellen Ortes des Ego-Fahrzeugs und Kartenmaterial derart bestimmt werden, dass es einige Kilometer, beispielsweise acht Kilometer, entfernt von dem aktuellen Ort liegt.
Bei den beiden Szenarien entsprechen das erste und zweite Fahrzeug den zwei Fahrzeugen in der ersten Spur und das dritte und vierte Fahrzeug den zwei weiteren Fahrzeugen in der zweiten Spur. Die zwei Fahrzeuge und die zwei weiteren Fahrzeuge werden im Folgenden beteiligte Fahrzeuge genannt. Zu den beteiligten Fahrzeugen können auch weitere in der ersten oder zweiten Spur befindliche Fahrzeug zählen.
Die Geschwindigkeiten der beteiligten Fahrzeuge können mithilfe eines Radarsystems der Sensoreinheit ermittelt werden. Zusätzlich kann die Sensoreinheit ein Kamerasystem aufweisen, um die erste und/oder die zweite Verkehrssituation zu erfassen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders gut angewendet werden, wenn das Ego-Fahrzeug als ein Lastkraftfahrzeug ausgeführt ist. In diesem Fall können das Radarsystem und/oder das Kamerasystem in einem Bereich eines Fahrerhausdaches und dadurch höher als bei einem normalen Personenkraftfahrzeug angeordnet sein. Dies vereinfacht es, die Geschwindigkeiten der beteiligten Fahrzeuge mithilfe der Sensoreinheit zu erfassen. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, dass mithilfe der Sensoreinheit lediglich eines der beiden vor dem Ego-Fahrzeug in der ersten Spur fahrenden Fahrzeuge und lediglich eines der beiden weiteren vor dem Ego-Fahrzeug in der zweiten Spur fahrenden Fahrzeuge erfasst werden und die übrigen beteiligten Fahrzeuge mithilfe eines Verkehrsüberwachungssystems erfasst werden. In letzterem Fall sendet das Verkehrsüberwachungssystem Verkehrsdaten der übrigen beteiligten Fahrzeuge an die Auswertungseinheit, die im Folgenden als regionale Verkehrsdaten bezeichnet werden.
Vorzugsweise werden mit der Sensoreinheit jeweilige relative Abstände zu dem Ego-Fahrzeug und absolute und/oder zum Ego-Fahrzeug relative Beschleunigungen der beteiligten Fahrzeuge gemessen. Um die erste und zweite Verkehrssituation noch genauer zu ermitteln, werden mithilfe der Sensoreinheit bevorzugt Blinkzeichen und Bremszeichen der beteiligten Fahrzeuge detektiert. Die mit der Sensoreinheit erfassten Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, relativen Abstände, Blinkzeichen und Bremszeichen bilden Verkehrsdaten einer unmittelbaren Umgebung des Egofahrzeugs aus, die im Folgenden als lokale Verkehrsdaten bezeichnet werden. Die lokalen Verkehrsdaten werden von der Sensoreinheit an die Auswertungseinheit übertragen. Die Auswertungseinheit verarbeitet bei einer Erfassung der ersten und zweiten Verkehrssituation in jedem Fall die lokalen Verkehrsdaten, bevorzugt zusätzlich die regionalen Verkehrsdaten.
Die Auswertungseinheit kann, insbesondere anhand von Werten von Parametern zur Einstellung der Sensoreinheit, die lokalen und bevorzugt die regionalen Verkehrsdaten zu einem ersten Verkehrsdatensatz, der die lokalen und bevorzugt die regionalen Verkehrsdaten der beteiligten Fahrzeuge auf der ersten Spur enthält, und zu einem zweiten Verkehrsdatensatz, der die lokalen und bevorzugt die regionalen Verkehrsdaten der beteiligten Fahrzeuge auf der zweiten Spur enthält, verarbeiten.
Die bei dem ersten und zweiten Szenario beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens können durch das Erfassen und ein Erkennen der ersten und zweiten Verkehrssituation mithilfe der Auswertungseinheit erzielt werden. Eine weitere Kraftstoffeinsparung ist möglich, wenn darüber hinaus erfindungsgemäß der erste und zweite Energieverbrauch ermittelt werden. Eine Länge der ersten und zweiten Strecke wird hierbei durch die Auswertungseinheit vorgegeben und liegt bevorzugt in einem Bereich von fünf bis zehn Kilometern. Befindet sich das Ego-Fahrzeug in der ersten Spur und ist der zweite Energieverbrauch geringer als der erste, so enthält die Entscheidungshilfe bevorzugt die Empfehlung, einen Spurwechsel auf die zweite Spur zu tätigen. Dabei kann sich die zweite Spur links oder rechts von der aktuellen Spur befinden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden ein erstes Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs für die erste Strecke und ein zweites Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs für die zweite Strecke ermittelt. Die erste und die zweite Stecke sind mindestens fünf Kilometer lang. Weiterhin umfassen das erste und zweite Geschwindigkeitsprofil jeweils Sollgeschwindigkeiten des Fahrzeugs auf jeweiligen Abschnitten der ersten beziehungsweise zweiten Strecke. Anhand der jeweiligen Sollgeschwindigkeiten werden entsprechend mehrere erste und mehrere zweite Betriebspunkte des Fahrzeugs bestimmt und mithilfe der ersten und zweiten Betriebspunkte der erste beziehungsweise zweite Energieverbrauch ermittelt.
Das erste und zweite Geschwindigkeitsprofil kann mithilfe von zumindest einer externen Informationsquelle, die sich außerhalb des Ego-Fahrzeugs befindet, gewonnen werden, wie beispielsweise das Verkehrsüberwachungssystem. Dabei kann ein Navigationssystem des Ego-Fahrzeugs die regionalen Verkehrsdaten von einem Server der externen Informationsquelle laden, mit denen das erste und zweite Geschwindigkeitsprofil bestimmt werden kann. Beispielsweise können die regionalen Verkehrsdaten mittlere Geschwindigkeiten der beteiligten Fahrzeuge, die sich auf den einzelnen Abschnitten der ersten oder zweiten Strecke befinden, enthalten. Das erste und zweite Geschwindigkeitsprofil wird bevorzugt in Abhängigkeit der ersten und zweiten Verkehrssituation ermittelt. In diesem Fall umfassen die beiden Verkehrssituationen im Allgemeinen mehrere vor dem Ego-Fahrzeug vorausfahrende Fahrzeuge.
Mithilfe der beiden Geschwindigkeitsprofile und bevorzugt unter Verwendung eines jeweiligen Höhenprofils und bevorzugt unter Berücksichtigung aktueller Windverhältnisse entlang der ersten und zweiten Strecke können für die einzelnen Abschnitte der ersten und zweiten Strecke erforderliche Leistungen einer Antriebseinheit des Ego-Fahrzeugs bestimmt werden, sodass das Ego-Fahrzeug die jeweiligen mittleren Geschwindigkeiten erreichen kann. Hierbei wird davon ausgegangen, dass das Ego-Fahrzeug sich an die jeweilige mittlere Geschwindigkeit anpasst, wenn es sich auf dem entsprechenden Abschnitt befindet. Diese Weiterbildung des Verfahrens ermöglicht es, dass der Fahrer diejenige Spur der ersten und zweiten Spur auswählen kann, in der das Ego-Fahrzeug in einem Verkehr energetisch am günstigsten „mitschwimmt“.
Anhand der erforderlichen Leistungen können mithilfe von Kennfeldern der Antriebseinheit und bevorzugt eines Drehmomentwandlers des Ego-Fahrzeugs die ersten und zweiten Betriebspunkte bestimmt werden. Sind die ersten und zweiten Betriebspunkte bekannt, so kann der erste und zweite Energieverbrauch approximiert oder direkt berechnet werden.
Um die Entscheidungshilfe noch genauer ermitteln zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der erste und zweite Energieverbrauch mithilfe eines Antriebsstrangmodells für das Fahrzeug berechnet wird, wobei mithilfe des Antriebsstrangmodells eine Optimierung des ersten und zweiten Energieverbrauches durchgeführt wird. Bei der Optimierung können die erforderlichen Leistungen der Antriebseinheit für jeden einzelnen Abschnitt der ersten und zweiten Strecke Randbedingungen und Parameter zur Verstellung des Drehmomentenwandlers und der Antriebseinheit variable Größen, die optimiert werden, darstellen.
Als Optimierung wird im weiten Sinne eine Suche nach einem lokalen und bevorzugt globalen Optimum des ersten beziehungsweise zweiten Energieverbrauches verstanden. Dabei werden bevorzugt zu vielen möglichen Kombinationen von Werten der variablen Größen, d.h. zu vielen möglichen Betriebspunkte des Fahrzeugs, jeweils der erste und zweite Energieverbrauch mithilfe des Antriebsstrangmodells ermittelt.
Das lokale Optimum des ersten oder zweiten Energieverbrauches kann beispielsweise durch eine Bildung von jeweiligen partiellen Ableitungen von Modellparametern des Antriebsstrangmodells nach den einzelnen variablen Größen in Abhängigkeit der Werte der variablen Größen gefunden werden. Mithilfe einer Optimierungsschleife können nacheinander die Werte der variablen Größen verändert werden und im Anschluss daran der erste und zweite Energieverbrauch bestimmt werden und daraufhin die Werte der variablen Größen mithilfe der partiellen Ableitungen erneut angepasst werden. Als Ergebnis der Optimierung liegen bevorzugt eingeschwungene Werte der variablen Größen für jeden Abschnitt der ersten und zweiten Strecke vor, die die jeweiligen ersten und zweiten Betriebspunkte ausbilden. Die eingeschwungenen Werte können ein globales oder ein lokales Optimum darstellen. Zur Durchführung der Optimierung kann ein Verfahren der konvexen Optimierung, der dynamischen Programmierung oder ein Verfahren nach dem Pontryagin'schen Maximumprinzips oder einer Kombination dieser Verfahren verwendet werden.
Besonders einfach kann die Optimierung durchgeführt werden, wenn eine adaptive Geschwindigkeitsregelung des Ego-Fahrzeugs erfolgt. Für jeden Abschnitt der ersten und zweiten Strecke kann dann vorausgesetzt werden, dass das Ego-Fahrzeug die entsprechenden mittleren Geschwindigkeiten aufweist. Mithilfe des Antriebsstrangmodells und vorzugsweise mit einem Fahrzeugmodell, das für die ersten und zweiten Betriebspunkte einen Gesamtfahrwiderstand ermitteln kann, kann der erste und zweite Energieverbrauch innerhalb von Millisekunden berechnet werden und somit die Entscheidungshilfe in Echtzeit bereitgestellt werden. Dies ist möglich, wenn ein Ankunftsziel bekannt ist, aber auch, wenn angenommen wird, dass das Ego-Fahrzeug auf einer aktuellen Fahrbahn bleibt.
Bei der Berechnung des ersten und zweiten Energieverbrauches werden vorteilhafter Weise verschiedene Fahrwiderstandskräfte, wie ein Windwiderstand oder ein Rollreibungswiderstand des Ego-Fahrzeugs, mögliche Drehzahlen und Drehmomente der Antriebseinheit, mögliche Energiequellen der Antriebseinheit, wie fossile Kraftstoffe, elektrische Energie, ein Ladezustand einer Batterie des Fahrzeugs, speicherbare kinetische Energien, die beispielsweise mit einem Schwungrad gespeichert werden können, und von verschiedenen Betriebspunkten abhängige Wirkungsgrade der Antriebseinheit oder der Batterie berücksichtigt. Des Weiteren können Kosten aufgrund eines Verschleißes einzelner Bauteile des Fahrzeugs bei der Optimierung minimiert oder maximale Kosten des Verschleißes als Nebenbedingung für die Optimierung formuliert werden.
Darüber hinaus kann bei der Optimierung auch eine Schadstoffemission des Ego-Fahrzeugs beim Zurücklegen der ersten beziehungsweise zweiten Strecke minimiert werden. Möglich ist auch, dass eine vorgegebene Schadstoffemission beim Zurücklegen der ersten oder zweiten Strecke als Nebenbedingung für die Optimierung formuliert wird. Vorteilhaft weist das Antriebsstrangmodell ein Emissionsmodell auf, das die Schadstoffemission in Abhängigkeit der ersten und zweiten Betriebspunkte ermitteln kann. Dadurch ist es möglich, zur Optimierung jeweilige partielle Ableitungen von Modellparametern des Emissionsmodells nach den einzelnen variablen Größen zu berechnen. In einer bevorzugten Weiterbildung kann bei der Optimierung eine Gewichtung zwischen einer Formulierung eines minimalen ersten und/oder zweiten Energieverbrauches und einer minimalen Schadstoffemission bei dem Zurücklegen der ersten und/oder zweiten Strecke vorgenommen werden.
Vorteilhafterweise umfasst die Entscheidungshilfe eine Empfehlung, einen Abstand zu einem in derselben Spur wie das Ego-Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeug zu vergrößern. Hierdurch kann ein Ereignisraum der variablen Größen vergrößert werden, wodurch der Algorithmus zur Durchführung der Optimierung mehr Freiheitsgrade hat und eine Möglichkeit erhöht wird weiter Kraftstoff einzusparen.
Zusätzlich oder alternativ kann eine weitere Variante vorsehen, dass die Entscheidungshilfe eine fünfte Information über die Schadstoffemission beim Zurücklegen der ersten und/oder zweiten Strecke umfasst. Die Schadstoffemission wird hierbei vorzugsweise mit dem Emissionsmodell berechnet. Die fünfte Information kann absolute Werte von Schadstoffemissionen, wie eine Menge von Kohlendioxid, Stickstoffdioxid oder Stickstoffmonoxid, oder einer Veränderung einer solchen Schadstoffemission bei dem Spurwechsel umfassen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass bei der Ermittlung des ersten und zweiten Energieverbrauchs zumindest ein erster Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrenden und ein zweiter Sicherheitsabstand zu einem von hinten kommenden Fahrzeug berücksichtigt werden. Die beiden Sicherheitsabstände können in die Ermittlung derart eingehen, dass das erste und zweite Geschwindigkeitsprofil so berechnet wird, dass die beiden Sicherheitsabstände stets eingehalten werden. Darüber hinaus umfasst die Entscheidungshilfe bevorzugt eine Abschätzung einer Sicherheit des Spurwechsels. Beispielsweise kann auf der Anzeige angegeben werden, dass ein Spurwechsel von der ersten auf eine dritte Spur nicht sicher ist, ein Spurwechsel von der ersten auf die zweite Spur jedoch sicher ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Figuren. Die Figuren zeigen in:

1 ein Fahrzeug mit einer Sensoreinheit und einer Auswertungseinheit;
2 Schritte eines Verfahrens zur Erzeugung einer Entscheidungshilfe für eine Entscheidung über einen Spurwechsel mit dem Fahrzeug aus 1;
3 ein Fahrbahnabschnitt mit einer ersten, zweiten und dritten Spur, auf dem sich das Fahrzeug aus 1 und weitere Fahrzeuge befinden;
4 Schritte einer Variante des Verfahrens gemäß 2;
5 eine Fahrbahn mit dem Fahrbahnabschnitt aus 3 und weiteren Fahrbahnabschnitten;
6 ein erstes Energieprofil für die erste Spur und ein zweites Energieprofil für die zweite Spur;
7 eine Anzeige der nach dem Verfahren aus 2 erzeugten Entscheidungshilfe.

1 zeigt ein Fahrzeug 11, aufweisend ein Fahrerassistenzsystem 14 mit einer Sensoreinheit 2, einer Auswertungseinheit 3 und einer Anzeige 18 für einen Fahrer des Fahrzeugs 11. Die Sensoreinheit 2 weist ein vorderes Radarsystem 5, ein hinteres Radarsystem 6, ein vorderes Kamerasystem 7 und ein hinteres Kamerasystem 8 auf. Gemäß einer ersten Variante sind die Radarsysteme 5, 6 und die Kamerasysteme 7, 8 derart aufgebaut, dass sie sowohl weitere Fahrzeuge 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 links und rechts und auch seitlich von dem Fahrzeugs 11 erfassen können. Zusätzlich oder alternativ kann das Fahrzeugs 11 noch seitlich montierte Radarsysteme 9, 10 und Kamerasysteme 16, 17 aufweisen.
2 zeigt einzelne Schritte eines Verfahrens zur Bereitstellung einer Entscheidungshilfe für eine Entscheidung über einen Spurwechsel beim Fahren mit dem Fahrzeug 11. In einem ersten Schritt 210 wird zumindest mithilfe der Sensoreinheit 2 eine erste Verkehrssituation erfasst, die durch mindestens die zwei in einer in 3 gezeigten ersten Spur 33 vor dem Fahrzeugs 11 fahrende Fahrzeuge 12, 13 gebildet wird. In einem zweiten Schritt 220 wird zumindest mithilfe der Sensoreinheit 2 eine zweite Verkehrssituation erfasst, die durch die mindestens zwei weitere in einer zweiten Spur 34 vor dem Fahrzeug 11 fahrende Fahrzeuge 22, 23 gebildet wird. In einem dritten Schritt 230 wird ein erster Energieverbrauch für ein Befahren einer ersten Strecke 35 mit dem Fahrzeug 11 entlang der ersten Spur 33 in Abhängigkeit der ersten Verkehrssituation mithilfe der Auswertungseinheit 3 ermittelt.
In einem vierten Schritt 240 wird ein zweiter Energieverbrauch für ein Befahren einer zweiten Strecke 37 mit dem Fahrzeug 11 entlang der zweiten Spur 34 in Abhängigkeit der zweiten Verkehrssituation mithilfe der Auswertungseinheit 3 ermittelt. In einem fünften Schritt 250 wird die Entscheidungshilfe für die Entscheidung über den Spurwechsel mithilfe der Auswertungseinheit 3 in Abhängigkeit des ersten und zweiten Energieverbrauches erzeugt. In einem sechsten Schritt 260 wird die Entscheidungshilfe über die Anzeige 18 ausgegeben. Die Anzeige 18 kann in eine Instrumententafel des Fahrzeugs 11 integriert sein oder als Head-up-Display ausgeführt sein.
Im Folgenden soll eine in 4 gezeigte spezielle Ausgestaltung des in 2 dargestellten Verfahrens beschrieben werden. Vor dem ersten Schritt 210 werden in einem initialen Schritt 41 in der Auswertungseinheit 3 gespeicherte Daten zurückgesetzt. Dies wird bevorzugt bei einer Variante des Fahrerassistenzsystems 14 durchgeführt, bei welcher sämtliche Bauteile des Fahrerassistenzsystems 14 entkoppelt von sicherheitskritischen Elementen des Fahrzeugs 11 sind, sodass das Fahrerassistenzsystem 14 als ein passives System betrachtet werden kann.
In einem ersten Teilschritt 42 werden mithilfe der Sensoreinheit 2 die sich in einer Umgebung des Fahrzeugs 11 befindlichen weiteren Fahrzeuge 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 erfasst, wobei sich die Fahrzeuge 31, 32 auf einer dritten Spur 40 befinden. Erfassen meint, dass mithilfe der Radarsysteme 5, 6 und bevorzugt der seitlich montierten Radarsysteme 9, 10 zumindest eine Geschwindigkeit und ein Abstand der Fahrzeuge 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 zum Fahrzeug 11 zumindest in einer parallel zur Fahrtrichtung 38 ausgerichteten Richtung und bevorzugt zusätzlich in einer seitlichen Richtung 39, die senkrecht zur Fahrtrichtung 38 ausgerichtet ist, gemessen wird. Vorteilhaft werden mit den Kamerasystemen 7, 8 und bevorzugt mit den seitlich montierten Kamerasystemen 16, 17 Bilder von den Fahrzeugen 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 und Bilddateien der Bilder erstellt. Die Abstände, Geschwindigkeiten und Bilddateien der Fahrzeuge 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 bilden lokale Verkehrsdaten aus, die an die Auswertungseinheit 3 gesendet werden.
Zusätzlich werden in regelmäßigen Intervallen regionale Verkehrsdaten von einem in Bezug zu dem Fahrzeug 11 externen Verkehrsüberwachungssystem mithilfe der Auswertungseinheit 3 in einem zweiten Teilschritt 43 aufgerufen und gespeichert. Die Intervalle können in Abhängigkeit einer vergangenen Zeit, eines zurückgelegten Weges des Fahrzeugs 11 oder eines Ereignisses in einem Aktualisierungsschritt 44 neu gestartet werden, um die regionalen Verkehrsdaten zu aktualisieren. Vorzugsweise werden die regionalen Verkehrsdaten gleichzeitig mit den lokalen Verkehrsdaten in der Auswertungseinheit 3 aktualisiert.
Die regionalen Verkehrsdaten umfassen bevorzugt jeweilige mittlere Geschwindigkeiten des Fahrzeugs 11 und der weiteren Fahrzeuge 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 und von regionalen weiteren Fahrzeugen 51, 52, 53, 54 auf der ersten Spur 33, zweiten Spur 34 oder dritten Spur 40 in entsprechenden Abschnitten 55, 56, 57, 58. Die Abschnitte 55, 56, 57, 58 bilden in ihrer Gesamtheit eine Fahrbahn aus, die einen Anfang und ein Ende der ersten Strecke 35 und der zweiten Strecke 37 umfasst und mindestens fünf Kilometer lang ist. 3 zeigt eine Vergrößerung des in 5 dargestellten Abschnittes 55.
Die Auswertungseinheit 3 verarbeitet wie oben beschrieben die lokalen und regionalen Verkehrsdaten in einem dritten Teilschritt zu einem ersten und zweiten Verkehrsdatensatz, wodurch die erste und die zweite Verkehrssituation erfasst werden. Der erste, zweite und dritte Teilschritt bilden zusammen den ersten und zweiten Schritt 210, 220 des in 2 gezeigten Verfahrens.
Anhand der lokalen und regionalen Verkehrsdaten werden ein erstes Geschwindigkeitsprofil für die erste Strecke 35 und ein zweite Geschwindigkeitsprofil für die zweite Strecke 37 ermittelt. Mithilfe der mittleren Geschwindigkeiten können das erste und zweite Geschwindigkeitsprofil, das jeweilige Sollgeschwindigkeiten des Fahrzeugs 11 auf den entsprechenden Abschnitten 56, 57, 58 der ersten Strecke 35 und der zweiten Strecke 37 aufweist, in einem vierten Teilschritt 45 direkt erstellt oder optimiert werden.
Vorteilhaft wird in einem fünften Teilschritt 46 ein erster Sicherheitsabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 und ein zweiter Sicherheitsabstand zu dem von hinten kommenden Fahrzeug 21 berechnet.
Zur Berechnung der Sicherheitsabstände können die jeweiligen Abstände der weiteren Fahrzeuge 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 zum Fahrzeug 11 in der Fahrtrichtung 38 in entsprechende absolute Abstände s₁₂, s₁₃, s₂₁, s₂₂, s₂₃, s₃₁, s₃₂ in Bezug zu einem Ursprung 30 eines ortsfesten Koordinatensystems umgerechnet werden. Der erste Sicherheitsabstand Δs₁ und der zweite Sicherheitsabstand Δs₂ berechnen sich demnach wie folgt: $Δ s_{1} = s_{12} - s_{11}; Δ s_{2} = s_{11} - s_{21},$
wobei s₁₁ der Abstand des Fahrzeugs 11 zu dem Ursprung 30 ist. Des Weiteren werden bevorzugt weitere Sicherheitsabstände zwischen dem Fahrzeug 11 und den weiteren Fahrzeugen 13, 22, 23, 31, 32 berechnet. Anhand der absoluten Abstände s₁₂, s₁₃, s₂₁, s₂₂, s₂₃, s₃₁, s₃₂ und einer gemessenen Geschwindigkeit v₁₁ des Fahrzeugs 11 und der jeweiligen erfassten Geschwindigkeit v₁₂, v₁₃, v₂₁, v₂₂, v₂₃, v₃₁, v₃₂ des entsprechenden weiteren Fahrzeugs 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 kann jeweils für einen ersten Fall, dass das Fahrzeug 11 in der ersten Spur 33 bleibt, eine erste einzustellende Geschwindigkeit v'_11
1 des Fahrzeugs 11, für einen zweiten Fall, dass das Fahrzeug 11 von der ersten Spur 33 in die zweite Spur 34 wechselt, eine zweite einzustellende Geschwindigkeit v'_11
2 des Fahrzeugs 11 und für einen dritten Fall, dass das Fahrzeug 11 von der ersten Spur 33 in die dritte Spur 40 wechselt, eine dritte einzustellende Geschwindigkeit v'_11
3 des Fahrzeugs 11, wie unten gezeigt, berechnet werden. Bei diesen Berechnungen sind jeweilige einzuhaltende Sicherheitsabstände zu den entsprechenden vorausfahrenden Fahrzeugen 12, 22, 32 gleich einer Strecke, die das Fahrzeug 11 innerhalb von 2 Sekunden bei der entsprechenden einzustellenden Geschwindigkeit v'_11
1, v'_11
2, v'_11
3 zurücklegt. Ausgehend von den einzustellenden Geschwindigkeiten v'_11
1, v'_11
2, v'_11
3 können jeweilige Verlustgeschwindigkeiten v_loss,ego
1, v_loss,ego
2, v_loss,ego
3 des Fahrzeugs 11 für den ersten, zweiten beziehungsweise dritten Fall berechnet werden. Analog können eine Verlustgeschwindigkeit v_loss
21 des weiteren Fahrzeugs 21 für den zweiten Fall und eine Verlustgeschwindigkeit v_loss
31 des weiteren Fahrzeugs 31 für den dritten Fall berechnet werden. Die Berechnung der Verlustgeschwindigkeiten kann wie folgt in Abhängigkeit einer Zeitschrittweite Δt vorgenommen werden. Zunächst wird eine Position s₁₂' des weiteren Fahrzeuges 12 nach einer Zeit Δt berechnet: $s_{12}^{'} = s_{12} + v_{12} \cdot Δ t$
Eine Position s₁₁' des Fahrzeugs 11 nach Δt in Abhängigkeit der einzustellenden Geschwindigkeit $v_{11_{1}}^{'}$
errechnet sich wie folgt: $s_{11_{1}}^{'} = s_{11} + v_{11_{1}}^{'} \cdot Δ t$
Oben genannte Bedingung für den Sicherheitsabstand nach deutschem Recht, d.h. t_safety = 2s, ergibt: $s_{12}^{'} - s_{11_{1}}^{'} \overset{!}{=} s_{s a f e t y}$
$s_{12}^{'} - s_{11_{1}}^{'} \overset{!}{=} v_{11_{1}}^{'} \cdot t_{s a f e t y}$
Daraus folgt: $s_{12} + v_{12} \cdot Δ t - s_{11} - v_{11_{1}}^{'} \cdot Δ t = v_{11_{1}}^{'} \cdot t_{s a f e t y}$
$s_{12} + v_{12} \cdot Δ t - s_{11} = v_{11_{1}}^{'} \cdot t_{s a f e t y} + v_{11_{1}}^{'} \cdot Δ t$
$v_{11_{1}}^{'} = \frac{s_{12} - s_{11} + v_{12} \cdot Δ t}{t_{s a f e t y} + Δ t}$
Daraus können die Verlustgeschwindigkeiten ermittelt werden: $v_{11_{1}}^{'} = \frac{s_{12} - s_{11} + v_{12} \cdot Δ t}{t_{s a f e t y} + Δ t}$
$v_{l o s s, e g o_{1}} = v_{11} - v_{11}^{'}$
$v_{11_{2}}^{'} = \frac{s_{22} - s_{11} + v_{22} \cdot Δ t}{t_{s a f e t y} + Δ t}$
$v_{l o s s, e g o_{2}} = v_{11} - v_{11_{2}}^{'}$
$v_{21}^{'} = \frac{s_{11} - s_{21} + v_{11_{2}}^{'} \cdot Δ t}{t_{s a f e t y} + Δ t}$
$v_{l o s s_{21}} = v_{21} - v_{21}^{'}$
$v_{11_{3}}^{'} = \frac{s_{32} - s_{11} + v_{32} \cdot Δ t}{t_{s a f e t y} + Δ t}$
$v_{l o s s, e g o_{3}} = v_{11} - v_{11_{3}}^{'}$
$v_{31}^{'} = \frac{s_{11} - s_{31} + v_{11_{3}}^{'} \cdot Δ t}{t_{s a f e t y} + Δ t}$
$v_{l o s s_{31}} = v_{31} - v_{31}^{'}$
Mithilfe der Verlustgeschwindigkeiten kann eine erste Bedingung formuliert werden, unter der ein Spurwechsel des Fahrzeugs 11 erfolgen soll. So kann die erste Bedingung vorsehen, dass ein Spurwechsel in die zweite Spur 34 oder in die dritte Spur 40 nur dann möglich ist, wenn eine Summe aus der Verlustgeschwindigkeit v_loss,ego
2 und der Verlustgeschwindigkeit v_loss
21 beziehungsweise eine Summe aus der Verlustgeschwindigkeit v_loss,ego
3 und der Verlustgeschwindigkeit v_loss
31 kleiner als die Verlustgeschwindigkeit v_loss,ego
1 ist. Die erste Bedingung umfasst die Verlustgeschwindigkeiten der weiteren Fahrzeuge 21, 31, wodurch eine Sicherheit des Verfahrens erhöht wird. Möglich wäre es auch, dass diese Verlustgeschwindigkeiten bei der Formulierung der ersten Bedingung zu Null gesetzt werden und damit nicht einfließen. Weiterhin können die Verlustgeschwindigkeiten bei der Formulierung der ersten Bedingung auf eine maximal erlaubte Geschwindigkeit auf der betreffenden Spur bezogen werden. Beispielsweise kann anstatt der Summe aus der Verlustgeschwindigkeit v_loss,ego
2 und der Verlustgeschwindigkeit v_loss
21 ein Quotient mit einem Dividend, der gleich dieser Summe ist, und einem Divisor, der gleich einer maximal zulässigen Geschwindigkeit auf der zweiten Spur 34 ist, verwendet werden.
Ist die erste Bedingung erfüllt, so kann der erste und zweite Energieverbrauch und gegebenenfalls ein dritter Energieverbrauch für ein Befahren der dritten Spur 40 berechnet werden. Für die Berechnung des ersten und zweiten Energieverbrauches werden mithilfe des ersten und zweiten Geschwindigkeitsprofils und bevorzugt unter Verwendung eines jeweiligen Höhenprofils und bevorzugt unter Berücksichtigung aktueller Windverhältnisse entlang der ersten und zweiten Strecke 35, 37 jeweilige für die einzelnen Abschnitte 56, 57, 58 erste beziehungsweise zweite erforderliche Leistungen einer Antriebseinheit des Fahrzeugs 11 bestimmt, damit das Fahrzeug 11 die Sollgeschwindigkeiten der beiden Geschwindigkeitsprofile erreichen kann. Die Höhenprofile und die Windverhältnisse sind vorzugsweise in den regionalen Verkehrsdaten enthalten.
Auf Basis der ersten und zweiten erforderlichen Leistungen werden mehrere erste beziehungsweise zweite Betriebspunkte bestimmt, die die Antriebseinheit einnehmen muss, um die entsprechenden erforderlichen Leistungen zu erreichen, und mit diesen Betriebspunkten der erste und zweite Energieverbrauch ermittelt. Hierzu wird in einem sechsten Teilschritt 47 mithilfe eines Antriebsstrangmodells 15 eine Optimierung des ersten und zweiten Energieverbrauches durchgeführt. Dabei werden vorzugsweise ein erstes und ein zweites Energieprofil für ein Befahren der ersten Strecke 35 beziehungsweise der zweiten Strecke 37 erstellt.
Ist die Antriebseinheit als Hybridsystem mit einem Elektromotor und einer Batterie ausgebildet, so wird bei der Optimierung bevorzugt ein Sollladezustand der Batterie bei einem Erreichen des Endes der ersten beziehungsweise zweiten Strecke 35, 37 als Nebenbedingung formuliert. Der Sollladezustand kann mithilfe der regionalen Verkehrsdaten, insbesondere eines Höhenprofils eines sich an dem Ende der ersten beziehungsweise zweiten Strecke 35, 37 anschließenden Fahrbahnabschnittes, ermittelt werden. Der dritte Energieverbrauch kann analog zu dem zweiten Energieverbrauch berechnet werden.
Für die erste Spur 33 kann das erste Energieprofil 61 mit dem ersten Geschwindigkeitsprofil 62, einem erstem Leistungsprofil 63 der Antriebseinheit und einem ersten Kraftstoffbedarfsprofil 64 und für die zweite Spur 34 das zweite Energieprofil 65 mit dem zweiten Geschwindigkeitsprofil 66, einem zweiten Leistungsprofil 67 der Antriebseinheit und einem zweiten Kraftstoffbedarfsprofil 68 erstellt werden, wie es in 6 gezeigt ist. Um dem Fahrer noch detailliertere Informationen zu vermitteln, können die Energieprofile 61, 65 mithilfe der Anzeige 18 visualisiert werden.
Im Folgenden soll ein Anwendungsbeispiel beschrieben werden. Der Fahrer fährt auf der ersten Spur 33 und sieht, dass sich das vor ihm fahrende Fahrzeug 12 nähert. In dem ersten Teilschritt 42 werden mithilfe der Sensoreinheit 2 die weiteren Fahrzeuge 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 erfasst und in dem fünften Teilschritt 46 wird anhand der einzuhaltenden Sicherheitsabstände überprüft, ob ein Spurwechsel in die zweite Spur 34 oder dritte Spur 40 möglich ist. Ist dies der Fall, so werden in dem sechsten Teilschritt 47 der erste, zweite und bevorzugt dritte Energieverbrauch berechnet, wobei die Länge der ersten und zweiten Strecke 35, 37 und einer auf der dritten Spur 40 zu absolvierenden dritten Strecke 69 beispielsweise acht Kilometer beträgt. Zusätzlich wird eine jeweilige erste, zweite, dritte Dauer für ein Zurücklegen der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Strecke ermittelt. Mithilfe des ersten, zweiten und dritten Energieverbrauches können ein erster Unterschied der Fahrkosten und ein zweiter Unterschied der Fahrkosten für ein Zurücklegen der zweiten Strecke beziehungsweise der dritten Strecke gegenüber einem Zurücklegen der ersten Strecke bestimmt werden.
Auf der Anzeige 18 kann für die zweite Spur 34 der erste Unterschied der Fahrtkosten 71 und ein Unterschied 72 der zweiten Dauer gegenüber der ersten Dauer und für die dritte Spur 40 der zweite Unterschied der Fahrtkosten 73 und ein Unterschied 74 der dritten Dauer gegenüber der ersten Dauer angezeigt werden, wie es in 7 gezeigt ist.
Für den Fall, dass der Spurwechsel von der ersten Spur 33 auf die dritte Spur 40 nicht möglich ist, weil die erforderlichen Sicherheitsabstände nicht eingehalten werden können, gibt die Anzeige 18 anstatt dem zweiten Unterschied der Fahrtkosten 73 und dem Unterschied 74 eine Warnung aus, dass dieser Spurwechsel nicht sicher ist.
Jedes Mal, wenn der Aktualisierungsschritt 44 erneut durchgeführt wird, werden die oben beschriebenen Schritte 210, 220, 230, 240, 250, 260 des Verfahrens wiederholt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013223428 A1 [0002, 0003, 0012, 0016]

Claims

Verfahren zur Bereitstellung einer Entscheidungshilfe für eine Entscheidung über einen Spurwechsel beim Fahren mit einem Fahrzeug (11) mit den folgenden Schritten: - Erfassen einer ersten Verkehrssituation, die durch mindestens zwei in einer ersten Spur (33) vor dem Fahrzeug (11) fahrende Fahrzeuge (12, 13) gebildet wird, zumindest mithilfe einer Sensoreinheit (2) in einem ersten Schritt, - Erfassen einer zweiten Verkehrssituation, die durch mindestens zwei weitere in einer zweiten Spur (34) vor dem Fahrzeug (11) fahrende Fahrzeuge (22, 23) gebildet wird, zumindest mithilfe der Sensoreinheit (2) in einem zweiten Schritt, - Ermitteln eines ersten Energieverbrauches für ein Befahren einer ersten Strecke (35) mit dem Fahrzeug entlang der ersten Spur (33) in Abhängigkeit der ersten Verkehrssituation mithilfe einer Auswertungseinheit (3) in einem dritten Schritt, - Ermitteln eines zweiten Energieverbrauches für ein Befahren einer zweiten Strecke (37) mit dem Fahrzeug entlang der zweiten Spur (34) in Abhängigkeit der zweiten Verkehrssituation mithilfe der Auswertungseinheit (3) in einem vierten Schritt, - Erzeugen der Entscheidungshilfe für die Entscheidung über den Spurwechsel in Abhängigkeit des ersten und zweiten Energieverbrauches in einem fünften Schritt, - Ausgeben der Entscheidungshilfe in einem sechsten Schritt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Geschwindigkeitsprofil (62) des Fahrzeugs (11) für die erste Strecke (35) und ein zweites Geschwindigkeitsprofil (66) des Fahrzeugs (11) für die zweite Strecke (37) ermittelt werden, wobei die erste und die zweite Stecke (35, 37) mindestens fünf Kilometer lang sind und das erste und zweite Geschwindigkeitsprofil (62, 66) jeweils Sollgeschwindigkeiten des Fahrzeugs (11) auf jeweiligen Abschnitten (56, 57, 58) der ersten beziehungsweise zweiten Strecke (35, 37) umfassen und anhand der jeweiligen Sollgeschwindigkeiten entsprechend mehrere erste und mehrere zweite Betriebspunkte des Fahrzeugs (11) bestimmt werden und mithilfe der ersten und zweiten Betriebspunkte der erste beziehungsweise zweite Energieverbrauch ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Energieverbrauch mithilfe eines Antriebsstrangmodells (15) für das Fahrzeug berechnet werden, wobei mithilfe des Antriebsstrangmodells (15) eine Optimierung des ersten und zweiten Energieverbrauches durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungshilfe eine Empfehlung des Spurwechsels nach links oder rechts oder eines Verbleibs in einer aktuellen Spur, in der sich das Fahrzeug (11) befindet, umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungshilfe zumindest eine erste Information über eine Dauer für ein Zurücklegen der ersten Strecke (35), eine zweite Information über den ersten Energieverbrauch, eine dritte Information über eine Dauer für ein Zurücklegen der zweiten Strecke (37) und eine vierte Information über den zweiten Energieverbrauch umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungshilfe eine Empfehlung umfasst, einen Abstand zu einem in derselben Spur wie das Fahrzeug (11) vorausfahrenden Fahrzeug (12) zu vergrößern.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungshilfe eine fünfte Information über eine Schadstoffemission beim Zurücklegen der ersten und/oder zweiten Strecke (35, 37) umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erzeugen der Entscheidungshilfe zumindest ein erster Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (12) und ein zweiter Sicherheitsabstand zu einem von hinten kommenden Fahrzeug (21) berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidungshilfe eine Abschätzung einer Sicherheit des Spurwechsels umfasst.
Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug (11), aufweisend eine Sensoreinheit (2), die eine erste Verkehrssituation, die durch mindestens zwei in einer ersten Spur (33) vor dem Fahrzeug (11) fahrende Fahrzeuge (12, 13) gebildet ist, und eine zweite Verkehrssituation, die durch mindestens zwei weitere in einer zweiten Spur (34) vor dem Fahrzeug (11) fahrende Fahrzeuge (22, 23) gebildet ist, erfasst, eine Auswertungseinheit (3), die in Abhängigkeit der ersten Verkehrssituation einen ersten Energieverbrauch beim Befahren der ersten Spur (33) mit dem Fahrzeug (11) und in Abhängigkeit der zweiten Verkehrssituation einen zweiten Energieverbrauch beim Befahren der zweiten Spur (34) mit dem Fahrzeug (11) ermittelt, und eine Anzeige (18), die zumindest eine Information ausgibt, welche der beiden Spuren (33, 34) eine energiesparendere Fahrt ermöglicht.