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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, ein Kraftfahrzeug mit einem Bordcomputer zum Ausführen eines solchen Verfahrens, ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen des Verfahrens zum Anpassen eines Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs.
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Im Straßenverkehr, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, sind die Verkehrsteilnehmer für einander meist die größte Gefahrenquelle. Häufige Ursachen für Unfälle sind ein zu dichtes Auffahren oder Überholvorgänge. Es sind hierbei verschiedene Verfahren bereits bekannt, um in das Fahrverhalten, also die Geschwindigkeit und/oder das Lenkverhalten, des Fahrzeugfahrers computergestützt einzugreifen, beziehungsweise eine Rückmeldung zu geben, auf welche der Fahrzeugfahrer angemessen reagieren kann. Solche Verfahren sind beispielsweise unter den Bezeichnungen Fahrerassistenz oder hochautomatisiertes Fahren bekannt. Beispielsweise ist es bekannt, eine vorbestimmte Distanz zwischen Verkehrsteilnehmern in Folgefahrt einzuregeln, sodass also die Geschwindigkeiten aneinander angeglichen werden. Dies ist beispielsweise auch für voll-autonomes Fahren eines Kraftfahrzeugs, also ohne menschlichen Fahrzeugfahrer, eine notwendige Bedingung. Um alle Möglichkeiten der fließend ineinander übergehenden Zustände, also relativen Positionen der Verkehrsteilnehmer in einer Folgefahrt adäquat behandeln zu können, ist ein enormer Aufwand hinsichtlich der hierfür notwendigen zu ermittelnden Daten und/oder Sensoren notwendig. Dies ist sowohl für die Kosten des Kraftfahrzeugs als auch für den messtechnischen Aufwand unbefriedigend.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
- a. Kontrollieren eines Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs in einer Folgefahrt mit einem Verkehrsteilnehmer, wobei die Folgefahrt von zumindest einem Sensor des Kraftfahrzeugs detektiert ist;
- b. bei Verlust der Detektion des Verkehrsteilnehmers, Überprüfen von Verkehrsdaten, wobei auf Basis der Verkehrsdaten eine Position des Verkehrsteilnehmers prädiziert ist;
- c. wenn die prädizierte Position des Verkehrsteilnehmers eine Folgefahrt ergibt, Kontrollieren des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs wie bei einer mittels des zumindest einen Sensors detektierten Folgefahrt.
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Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
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Das hier angepasste Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs betrifft die Fahrzeugführung betreffend Längsführung und Querführung, also die Geschwindigkeit und/oder das Lenkverhalten, des Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren beispielsweise von einem Fahrerassistenzsystem ausgeführt wird. Damit wird erreicht, dass Fehleingriffe und Falscheingriffe reduziert vorgenommen werden und zugleich diese Systeme von dem Fahrer beziehungsweise den Insassen des Kraftfahrzeugs aufgrund von gesteigertem Komfort und/oder Sicherheitsgefühl besser akzeptiert sind. In einer Ausführungsform wirkt das Verfahren aktiv auf das Fahrverhalten ein. In einer anderen Ausführungsform gibt das Verfahren lediglich eine Rückmeldung an einen Fahrzeugfahrer, sodass dieser auf eine Änderung seines Fahrverhaltens hingewiesen wird. In einer Ausführungsform ist das Verfahren zum Anpassen des Fahrverhaltens insoweit gestaffelt, dass der Fahrzeugfahrer in einer weniger kritischen Situation auf eine Anpassung seines Fahrverhaltens hingewiesen wird und bei einer (beispielsweise zunehmend oder sofort bei einer plötzlich) kritischen Situation dem Fahrzeugfahrer die Kontrolle über das Kraftfahrzeug abgenommen wird beziehungsweise das Behalten der Kontrolle über das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs erschwert wird, indem beispielsweise ein solches Fahrerassistenzsystem, mit welchem dieses Verfahren ausgeführt wird, ausgeschaltet werden muss oder erhebliche Pedalkräfte beziehungsweise Lenkkräfte überwunden werden müssen.
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In dem hier als Schritt a. bezeichneten Zustand des Verfahrens wird das Fahrverhalten des Fahrzeugs in einer Folgefahrt mit einem Verkehrsteilnehmer kontrolliert. Ein Verkehrsteilnehmer ist beispielsweise ebenfalls ein Kraftfahrzeug oder ein Fahrrad. Das Kraftfahrzeug, auf welchem das Verfahren zum Anpassen eines Fahrverhaltens ausgeführt wird, wird im Folgenden daher als das ausführende Kraftfahrzeug bezeichnet. Eine Folgefahrt ist dadurch definiert, dass bei einer freien Fahrt die Geschwindigkeit des ausführenden Kraftfahrzeugs, welches sich hinter dem Verkehrsteilnehmer befindet, höher wäre, wenn dieser andere Verkehrsteilnehmer nicht vorweg fahren würde. Andererseits ist die Folgefahrt dadurch definiert, dass der Abstand zu dem anderen Verkehrsteilnehmer geringer ist, als dies für die Verkehrssicherheit und/oder ein komfortables Fahrverhalten zuträglich ist, wobei dann der Verkehrsteilnehmer vor dem ausführenden Kraftfahrzeug oder hinter dem ausführenden Kraftfahrzeug fährt. Ein verkehrssicherer und/oder komfortabler Abstand ist unter Umständen auch von der Streckenart, also beispielsweise der Beschaffenheit des Untergrunds und/oder der Kurvenlage, abhängig. Das Kontrollieren des Fahrverhaltens des ausführenden Kraftfahrzeugs bedeutet dabei nicht zwangsläufig, dass ein Fahrerassistenzsystem vollständig die Kontrolle über das Fahrzeug übernommen hat, sondern lediglich die derzeitige Verkehrssicherheit beziehungsweise der Komfortzustand überwacht und gegebenenfalls eine Rückmeldung an den Fahrzeugfahrer des ausführenden Kraftfahrzeugs gibt beziehungsweise in einer kritischen Verkehrssituation die Kontrolle über das ausführende Kraftfahrzeug übernimmt (vergleiche oben).
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Die Folgefahrt ist von zumindest einem Sensor detektiert, wobei der Sensor beispielsweise ein Frontradar, eine Frontkamera, ein Heckradar und/oder eine Heckkamera ist, wie sie beispielsweise bereits hinlänglich als Unterstützung beim Einparken eines Kraftfahrzeugs bekannt sind. Tritt nun in Schritt b. ein Verlust der Detektion des Verkehrsteilnehmers auf, so würde bisher eine Anpassung des Fahrverhaltens an eine Folgefahrt aufgehoben und beispielsweise die gewünschte Beschleunigung des ausführenden Kraftfahrzeugs wieder zugelassen. Dieses Verhalten ist richtig, wenn der Verkehrsteilnehmer aus der Folgefahrt entschwindet, beispielsweise durch Beschleunigung oder durch Verlassen der gemeinsamen Route mit dem ausführenden Kraftfahrzeug (beispielsweise Abbiegen). Es treten aber auch Situationen auf, in welchen der Verlust der Detektion des Verkehrsteilnehmers allein auf der Unzulänglichkeiten des zumindest einen Sensors beruht und in Wirklichkeit die Folgefahrt weiter fortbesteht. Beispielsweise bei einer Kurvenfahrt bei einem sehr großen Sicherheitsabstand infolge von Messfehlern, wie beispielsweise Verschattung oder anderen Störeffekten, kann die Detektion fehlerhaft sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei dem Verfahren der eigene Fahrzustand, beispielsweise die Fahrdynamik berücksichtigt. Dies wirkt sich beispielsweise aus auf den (zu empfehlenden, sicheren) Abstand zum Verkehrsteilnehmer, auf die möglichen Fehler an dem zumindest einen Sensor (beispielsweise verstärktes Nicken bei hoher Fahrtgeschwindigkeit infolge von Einbremsen und/oder Bodenunebenheiten) und auf die besonders komfort-kritische Querbeschleunigung. Gemäß einem Aspekt wird auch der (zumindest ein kritischer) Reifendruck berücksichtigt.
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Es ist hier vorgeschlagen, dass in einem Schritt b. Verkehrsdaten überprüft werden und auf Basis der Verkehrsdaten eine Position des Verkehrsteilnehmers prädiziert, also virtuell bestimmt wird. Verkehrsdaten sind hierbei beispielsweise der Straßenverlauf oder Ampelschaltungen oder aber auch den zumindest einen Sensor betreffende Wetterdaten, wie beispielsweise Nebel, starker Regen oder Laubfall.
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Dabei werden auch solche Daten berücksichtigt beziehungsweise der Berechnung zugrundegelegt, welche fahrdynamische Relevanz haben, beispielsweise die Gierrate und die relative Lage des Verkehrsteilnehmers zu dem Kraftfahrzeug in der Folgefahrt.
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Ergibt sich nun in Schritt c., dass die prädizierte Position des Verkehrsteilnehmers weiterhin einer Folgefahrt entspricht, so wird das Fahrverhalten weiterhin derart kontrolliert, dass das ausführende Kraftfahrzeug verkehrssicher und/oder komfortabel geführt wird, beziehungsweise der Fahrzeugfahrer angeregt wird, sein Fahrverhalten an eine verkehrssichere und/oder komfortable Fahrweise anzupassen.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass die Ausführung von Schritt c. auf einen Zeitbereich von weniger als einer Sekunde beschränkt ist, bevorzugt auf weniger als eine halbe Sekunde.
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Es wird hier vorgeschlagen, dass der Verlust der Detektion mit der Folge von Schritt c. auf einen Zeitbereich von weniger als einer Sekunde, bevorzugt weniger als einer halben Sekunde, beschränkt ist, weil in einem Anwendungsfall zum einen davon ausgegangen werden kann, dass bei einem längeren Verlust der Detektion der Verkehrsteilnehmer sich tatsächlich nicht mehr in der Folgefahrt befindet und zum anderen oftmals die Geduld (Akzeptanz) eines Fahrzeugfahrers bei einer fehlerhaften Empfehlung beziehungsweise Eingriff des Verfahrens in das Fahrverhalten (in dem Fall, dass der Verkehrsteilnehmer tatsächlich nicht mehr sich in der Folgefahrt befindet) bei einer zeitlichen Dauer von unter einer Sekunde (beziehungsweise unter einer halben Sekunde) nicht überbeansprucht wird.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle einem Insassen des Kraftfahrzeugs angezeigt wird, wenn die Kontrolle über das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs auf einer prädizierten Position des Verkehrsteilnehmers basiert. Beispielsweise wird über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle eine virtuelle Darstellung des Verkehrsteilnehmers (in der Folgefahrt) in der prädizierten Position dem Fahrer des dieses Verfahren ausführenden Kraftfahrzeugs angezeigt beziehungsweise zurückgemeldet.
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Hier wird vorgeschlagen, dass eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, beispielsweise ein Bildschirm beziehungsweise eine Projektion, eine visuell erfassbare Nachricht an einen Insassen, beispielsweise den Fahrzeugfahrer, des ausführenden Kraftfahrzeugs ausgibt, wenn Schritt c. ausgeführt wird. In einer Ausführungsform ist die Anzeige der Ausführung von Schritt c. eine entsprechende Warnlampe. In einer anderen Ausführungsform beziehungsweise zusätzlich wird dem Insassen in seiner Anzeige, beispielsweise auf einem Overhead-Display (in der Windschutzscheibe beziehungsweise in dem Sichtfeld durch die Windschutzscheibe nach vorne) ein virtuelles Heck angezeigt.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass der Verkehrsteilnehmer dem Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung folgt und einen Überholvorgang vornimmt,
wobei der Beginn des Überholvorgangs mittels des zumindest einen Sensors des Kraftfahrzeugs und/oder mittels Verkehrsdaten detektiert wird, und der eigentliche Überholvorgang sich außerhalb des detektierbaren Bereichs des zumindest einen Sensors vollzieht,
wobei die aktuelle Position des Verkehrsteilnehmers mittels Verkehrsdaten als prädizierte Position des Verkehrsteilnehmers ermittelt wird und das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs entsprechend der prädizierten Position des Verkehrsteilnehmers kontrolliert wird.
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Bei dieser Variante des Verfahrens ist der andere Verkehrsteilnehmer im Zuge, das ausführende Kraftfahrzeug zu überholen, und ein Großteil dieses Überholvorgangs ist zum einen für die Verkehrssicherheit beziehungsweise den Komfort des ausführenden Kraftfahrzeugs selbst nicht (unmittelbar) relevant und zum anderen von üblichen Frontsensoren und/oder Hecksensoren nicht erfassbar. Allerdings ist das Wiedereinscheren des überholenden Verkehrsteilnehmers, besonders dann, wenn sich das ausführende Kraftfahrzeug selbst wiederum in der Folgefahrt befindet oder befand, für das ausführende Kraftfahrzeug oder andere Verkehrsteilnehmer gefährdend.
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Hier ist nun vorgeschlagen, dass der Beginn des Überholvorgangs von dem zumindest einen Sensor des ausführenden Kraftfahrzeugs erfasst wird und daraufhin eine prädizierte Position des überholen Verkehrsteilnehmers ermittelt wird. Auf Basis dieser prädizierten Position des überholenden Verkehrsteilnehmers wird das Fahrverhalten des derzeit überholten (ausführenden) Kraftfahrzeugs kontrolliert, beispielsweise ein Erhöhen der Geschwindigkeit oder eine Lenkbewegung hin zu dem überholenden Verkehrsteilnehmer verhindert, beziehungsweise eine entsprechende Empfehlung an den Fahrzeugfahrer ausgegeben. Beispielsweise wird, wenn sich das ausführende Kraftfahrzeug in einer Folgefahrt mit einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer befindet und einen Sicherheitsabstand zu diesem aufweist, welcher zumindest nicht verkehrssicher und/oder komfortabel zulässt, dass der überholende Verkehrsteilnehmer in diese Lücke einschert, eine plötzliche Reduzierung der Geschwindigkeit oder gar ein Ausweichmanöver (Lenkverhalten) ausgeführt beziehungsweise empfohlen. Beispielsweise wird dies generell oder abhängig von Verkehrsdaten (beispielsweise Landstraße) ausgeführt beziehungsweise empfohlen, um die Zeit der potenziellen Selbst-Gefährdung des (sich beispielsweise auf einer Landstraße auf der Gegenspur befindenden überholenden) Verkehrsteilnehmers zu reduzieren.
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Der Beginn des Überholvorgangs wird beispielsweise dadurch erfasst, dass ein Heckradar des ausführenden Kraftfahrzeugs ein seitliches Verlassen des Radarbereichs von dem überholenden Verkehrsteilnehmer ermittelt und/oder eine Verringerung des Abstands zu dem überholenden Kraftfahrzeug erfasst. In einer alternativen Ausführungsform ist die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs digital in einem Cloud-System bekannt, indem der überholende Verkehrsteilnehmer seine aktuellen Positionsdaten übermittelt und anderen Verkehrsteilnehmern, zumindest dem überholten (ausführenden) Kraftfahrzeug, zur Verfügung stellt. Die daraus ermittelte Trajektorie des überholenden Verkehrsteilnehmers wird zum Berechnen der prädizierten Position genutzt. Bei einer Ausführungsform mit einer Anzeige für zumindest einen Insassen des ausführenden Kraftfahrzeugs über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle wird beispielsweise ein virtuelles Fahrzeug neben einer virtuellen Darstellung des ausführenden Kraftfahrzeugs in einer relativen Position angezeigt, welche der prädizierten Position des Verkehrsteilnehmers entspricht.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass die Verkehrsdaten auf Basis von gespeicherten Karten, örtlichen Geschwindigkeitsregeln, Wetterdaten, Routendaten des Verkehrsteilnehmers und/oder positionsbezogenen Fahrverhalten von zuvor an dieser Position gefahrenen Verkehrsteilnehmern, bevorzugt typspezifisch, ermittelt sind.
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Hier ist vorgeschlagen, dass die Verkehrsdaten auf Basis von gespeicherten Karten, beispielsweise digitalem Kartenmaterial, wobei Kurvenverläufe, Ampelanlagen, Steigungen, Anzahl von Spuren auf und Art der Straße und weitere Daten enthalten sind. Beispielsweise sind weiterhin zeitaktuelle Daten, beispielsweise zum Verkehrsaufkommen und Ampelschaltungen, in den gespeicherten Karten vorhanden. Weiterhin enthalten die Verkehrsdaten beispielsweise örtliche Geschwindigkeitsregeln, wobei diese ebenfalls dem Kartenmaterial entnommen sein können und/oder mittels entsprechender Erfassungssysteme des ausführenden Kraftfahrzeugs den vorhandenen Straßenschildern entnommen wird. In einer Ausführungsform umfassen die Verkehrsdaten zudem Wetterdaten, beispielsweise Informationen über Glatteis, starken Wind oder sonstige Beeinträchtigungen der Fahrphysik, oder aber auch solche Wetterdaten, welche den zumindest einen Sensor in seiner Ermittlung von Daten beeinträchtigt, beispielsweise Nebel, starker Regen oder Schneefall.
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In einer Ausführungsform umfassen die Verkehrsdaten zudem Routendaten des Verkehrsteilnehmers, welcher sich in der Folgefahrt befindet (beispielsweise in einem Überholvorgang), sodass die Routendaten des Verkehrsteilnehmers mit den Routendaten des ausführenden Kraftfahrzeugs vergleichbar sind und damit die Wahrscheinlichkeit bestimmbar ist, nach welcher sich der Verkehrsteilnehmer noch immer trotz Verlust der Detektion des Verkehrsteilnehmers in der Folgefahrt befindet. In einer weiteren Ausführungsform ist ein positionsbezogenes Fahrverhalten in den Verkehrsdaten enthalten, wobei auf Basis von zuvor an der aktuellen Position des ausführenden Kraftfahrzeugs gefahrenen Verkehrsteilnehmern beziehungsweise der dazu relativen prädizierten Position des Verkehrsteilnehmers in der Folgefahrt bekannt ist und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen wird, dass der aktuelle Verkehrsteilnehmer sich entsprechend verhält. Wenn beispielsweise an einer (bestimmten) lang gezogenen Kurve bekannt ist, dass dort gefahrene Verkehrsteilnehmer häufig stark gebremst haben, so wird die prädizierte Position des vorausfahrenden Verkehrsteilnehmers entsprechend diesem Fahrverhalten ermittelt. Bevorzugt sind die zuvor gefahrenen Verkehrsteilnehmer typspezifisch berücksichtigt, beispielsweise wird das Fahrverhalten eines zuvor dort gefahrenen (eher behäbigen) Lastkraftwagens nicht berücksichtigt, wenn es sich bei dem aktuellen Verkehrsteilnehmer um einen (eher spritzigen) Personenkraftwagen handelt. In dieses Verfahren sind beispielsweise eine künstliche Intelligenz, beispielsweise maschinelles Lernen, bevorzugt ein deep learning-Algorithmus, und/oder künstliche neuronale Netze [ANN] involviert. Dabei wird die Auswahl der Daten, die Relevanz von Daten und die Art der Verarbeitung der Daten automatisiert erlernt. Beispielsweise werden marginale Regelausschläge miteinbezogen, welche in einem einfachen Regelkreis wegen ihrer mangelnden Spezifität, geringen Amplitude oder fehlender Kenntnis über einen Zusammenhang unberücksichtigt bleiben, aber welche in einer riesigen Datenmenge gleicher oder ähnlicher vorbekannter (digitalverfügbarer) Ereignisse statistisch zuverlässig zu spürbaren Ereignissen führen.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeug eingerichtet ist zu kommunizieren mit:
- - einem Cloud-System;
- - einem Positionserfassungssystem;
- - dem Verkehrsteilnehmer in der Folgefahrt; und/oder
- - weiteren Verkehrsteilnehmern.
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Für eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens ist hier vorgeschlagen, dass das ausführende Kraftfahrzeug in der Lage ist, mit verschiedenen Instanzen zu kommunizieren und die bereitgestellten Daten dieser Instanzen zum Anpassen des Fahrverhaltens des ausführenden Kraftfahrzeugs zu nutzen. Eine solche Instanz ist beispielsweise ein Cloud-System, bei welchem ein zentraler Server beziehungsweise ein Server-System mit einer Mehrzahl von kommunizierend miteinander verbundenen Servereinheiten gespeicherte Daten enthält, von welchem das ausführende Kraftfahrzeug (auf dessen Anfrage hin oder auf Initiative von dem Cloud-System) Daten zur Verfügung gestellt bekommt, welche für das hier beschriebene Verfahren nutzbar sind. Solche Daten sind beispielsweise ein aktuelles Verkehrsaufkommen, Informationen über ein Hindernis auf der vorausliegenden Route und/oder Wetterdaten. Ein Positionserfassungssystem ist beispielsweise GPS [Global Positioning System] oder Galileo, mit welchem die eigene Position bestimmbar ist und in einem digitalen Kartenmaterial einsetzbar ist (Navigationssystem des ausführenden Kraftfahrzeugs).
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das ausführende Kraftfahrzeug in der Lage, mit dem Verkehrsteilnehmer in der Folgefahrt zu kommunizieren, sodass die relative Position und Trajektorie dem ausführenden Kraftfahrzeug beziehungsweise dem ausführenden System, beispielsweise einem Fahrerassistenzsystem, bekannt ist. In einer weiteren Ausführungsform ist das ausführende Kraftfahrzeug dazu eingerichtet, mit weiteren Verkehrsteilnehmern zu kommunizieren, sodass beispielsweise eine kollektive Intelligenz (auch als Schwarm intelligenz bezeichnet), zum Anpassen des Fahrverhaltens des ausführenden Kraftfahrzeugs einsetzbar ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - zumindest eine Antriebsmaschine;
- - zumindest ein Vortriebsrad;
- - zumindest einen Sensor zum Detektieren eines Verkehrsteilnehmers; und
- - zumindest einen Bordcomputer, welcher kommunizierend mit dem zumindest einen Sensor verbunden ist und zum Kontrollieren des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist,
wobei mittels des Bordcomputers ein Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausführbar ist,
Ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest eine Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder zumindest eine elektrische Antriebsmaschine, und zumindest ein, oftmals zwei oder vier, von zumindest einer der Antriebsmaschinen antreibbares Vortriebsrad, wobei damit ein Vortrieb des Kraftfahrzeugs bewirkbar ist. Beispielsweise ist ein solches Kraftfahrzeug als Personenkraftwagen zum Transport von Menschen (Insassen) ausgeführt. Ein solches Kraftfahrzeug ist beispielsweise das ausführende Kraftfahrzeug gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
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Der zumindest eine Sensor ist beispielsweise wie bereits zuvor beschrieben vorgesehen und eingerichtet, beispielsweise als Frontradar, Frontkamera, Heckradar und/oder Heckkamera, sodass ein Verkehrsteilnehmer detektierbar ist. Ein Bordcomputer des ausführenden Kraftfahrzeugs ist in der Lage, die Daten des zumindest einen Sensors derart zu verarbeiten, dass das zuvor beschriebene Verfahren vollständig oder teilweise mittels des Bordcomputers ausführbar ist. Der Bordcomputer ist in der Lage, das Fahrverhalten des ausführenden Kraftfahrzeugs zu kontrollieren, also tatsächlich in das Fahrverhalten des ausführenden Kraftfahrzeugs einzugreifen und/oder einem Fahrzeugfahrer Empfehlungen auszugeben, sodass dieser das Fahrverhalten angemessen anpassen kann. Ein solcher Bordcomputer ist beispielsweise über ein Bussystem (beispielsweise CAN, CAN FD® oder FlexRay®) mit Sensoren kommunizierend verbunden und/oder umfasst eine Mehrzahl von Untereinheiten, den sogenannten Unterknoten. Beispielsweise ist der Bordcomputer mit zumindest einer Mensch-Maschine-Schnittstelle kommunizierend verbunden. Bevorzugt ist zum Ausführen des hier beschriebenen Verfahrens kaum eine oder keine Anpassung auf physischer Ebene notwendig, bevorzugt ist einzig eine zusätzliche Mensch-Maschine-Schnittstelle vorgesehen.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, dass wobei weiterhin ein drahtloser Transceiver vorgesehen ist, mittels welchem der Bordcomputer kommunizierend verbindbar ist mit:
- - einem Cloud-System;
- - einem Positionserfassungssystem;
- - dem Verkehrsteilnehmer in der Folgefahrt; und/oder
- - weiteren Verkehrsteilnehmern.
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Hier ist vorgeschlagen, dass weiterhin ein Transceiver vorgesehen ist, also eine Einrichtung, welche sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von (bevorzugt digitalen) Daten eingerichtet ist. Der Bordcomputer ist mit diesem Transceiver kommunizierend verbunden, sodass der Bordcomputer Daten von außerhalb des ausführenden Kraftfahrzeugs erhalten kann. Solche externen Daten sind beispielsweise vorhergehend beschrieben. In einer Ausführungsform führt der Bordcomputer das Verfahren nicht vollständig selbstständig aus, sondern gibt Roh-Daten oder aufbereitete Daten an zumindest einen anderen Computer weiter, beispielsweise in einem Cloud-System, und erhält entsprechend aufbereitete Daten beziehungsweise fertige Ergebnisse zurück. Auf Basis solcher Daten beziehungsweise Ergebnisse ist von dem Bordcomputer das Fahrverhalten des ausführenden Kraftfahrzeugs kontrollierbar.
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Die Begriffe Cloud-System, Computer, Server oder Servereinheiten werden hier gleichbedeutend zu den aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen verwendet. Ein Computer umfasst demnach einen oder mehrere Allzweck-Prozessoren (CPU) oder Mikroprozessoren, RISC Prozessoren, GPU und/oder DSP. Der Computer weist beispielsweise zusätzliche Elemente wie Speicherschnittstellen der Kommunikationsschnittstellen auf. Wahlweise oder zusätzlich bezeichnen die Begriffe solch eine Einrichtung, welche in der Lage ist, ein bereitgestelltes oder eingebundenes Programm, bevorzugt mit standardisierter Programmiersprache (beispielsweise C++, JavaScript oder Python) auszuführen und/oder Datenspeichergeräte und/oder andere Geräte wie Eingangsschnittstellen und Ausgangsschnittstellen zu steuern und/oder darauf zuzugreifen. Der Begriff Computer bezeichnet auch eine Vielzahl von Prozessoren oder eine Vielzahl von (Unter-) Computern, welche miteinander verbunden und/oder verbunden und/oder anderweitig kommunizierend verbunden sind und möglicherweise eine oder mehrere andere Ressourcen, wie zum Beispiel einen Speicher, gemeinsam nutzen.
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Ein (Daten-) Speicher ist beispielsweise eine Festplatte (HDD) oder ein (nichtflüchtiger) Festkörperspeicher, beispielsweise ein ROM-Speicher oder Flash-Speicher [Flash-EEPROM]. Der Speicher umfasst oftmals eine Mehrzahl einzelner physischer Einheiten oder ist auf eine Vielzahl von separaten Geräten verteilt, sodass ein Zugriff darauf über Datenkommunikation, beispielsweise Package-Data-Service, stattfindet. Letzteres ist eine dezentrale Lösung, wobei Speicher und Prozessoren einer Vielzahl separater Rechner, beispielsweise die Bordcomputer teilnehmender Kraftfahrzeuge, anstelle eines (einzigen) zentralen Servers oder ergänzend zu einem zentralen Server genutzt werden.
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Die Datenübertragung mittels des Transceivers mit zumindest einer Antenne zum Senden und Empfangen, findet bevorzugt über die gebräuchlichen Mobilfunkverbindungsfrequenzen und Formate statt, wie beispielsweise GSM (Global System for Mobile Communications), 3G, 4G oder 5G, CDMA (Code Division Multiple Access), CDMA, UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) oder LTE (Long Term Evolution). Alternativ oder ergänzend ist die Kommunikation, beispielsweise mit einem Handheld (beispielsweise einem Smartphone) drahtlos über WLAN (beispielsweise nach einem der Standards IEEE 802.11x), über WPAN (beispielsweise nach einem der Standards IEEE 802.15. i), aber auch per Infrarot oder (drahtgebunden) per Kabel durchführbar.
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Zur Anpassung und Aufbereitung von Daten, beispielsweise für einen der obigen Übermittlungsalgorithmen und/oder für die Programmiersprache des abfragenden Benutzerendgeräts, sowie der Aufbereitung in Datenpakete, beispielsweise als Internet-Protocol-Datagram für das TCP/IP Protokoll, und/oder Kompression von Daten, ist eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen, welche die Daten also für die Übermittlung mittels des Transceivers beziehungsweise für die Verarbeitung empfangener Daten aufbereitet, bevorzugt als Maschinencode oder maschinell auslesbare Befehlsformen vergleichbarer Programmschichten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm umfassend Computerprogrammcode vorgeschlagen, wobei
der Computerprogrammcode, auf zumindest einem Computer derart ausführbar ist,
dass der zumindest eine Computer dazu veranlasst ist, das Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen,
wobei zumindest einer der Computer:
- - in einem Kraftfahrzeug integriert ist; und/oder
- - zur Kommunikation mit einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, wobei bevorzugt das Kraftfahrzeug nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt ist.
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Das hier beschriebene Verfahren ist gemäß dieser Ausführungsform computerimplementiert ausgeführt. Das computerimplementierte Verfahren ist als Computerprogrammcode abgespeichert, wobei der Computerprogrammcode, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird, den Computer dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform gemäß der vorhergehenden Beschreibung auszuführen.
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Das computerimplementierte Verfahren ist beispielsweise durch ein Computerprogramm verwirklicht, wobei das Computerprogramm Computerprogrammcode umfasst, wobei der Computerprogrammcode, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird, den Computer dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform nach vorhergehender Beschreibung auszuführen. Als Computerprogrammcode werden gleichbedeutend eine oder mehrere Anweisungen oder Befehle bezeichnet, welche einen Computer oder Prozessor veranlassen, eine Reihe von Operationen durchzuführen, welche zum Beispiel einen Algorithmus und/oder andere Verarbeitungsmethoden darstellen.
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Das Computerprogramm ist bevorzugt teilweise oder vollständig auf einem Server beziehungsweise einer Servereinheit eines Cloud-System, einem Handheld (beispielsweise einem Smartphone) und/oder auf einem Bordcomputer eines beziehungsweise des ausführenden Kraftfahrzeugs ausführbar. Mit dem Begriff Server oder Servereinheit wird hier ein solcher Computer bezeichnet, welcher Daten und/oder operative Dienste oder Dienste für ein oder mehrere andere computergestützte Geräte oder Computer bereitstellt und damit das Cloud-System bildet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, auf welchem der Computerprogrammcode abgespeichert ist, wobei der Computerprogrammcode, auf zumindest einem Computer derart ausführbar ist, dass der zumindest eine Computer dazu veranlasst ist, das Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen,
wobei zumindest einer der Computer:
- - in einem Kraftfahrzeug integriert ist; und/oder
- - zur Kommunikation mit einem Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, wobei bevorzugt das Kraftfahrzeug nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt ist.
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Als Computerprogrammprodukt, aufweisend Computerprogrammcode, ist beispielsweise ein Medium wie beispielsweise RAM, ROM, eine SD-Karte, eine Speicherkarte, einer Flash-Speicherkarte oder eine Disc, oder auf einem Server abgespeichert und herunterladbar. Sobald das Computerprogramm über eine Ausleseeinheit, beispielsweise ein Laufwerk und/oder eine Installation auslesbar gemacht ist, so ist der enthaltende Computerprogrammcode und das darin enthaltene Verfahren durch einen Computer beziehungsweise in Kommunikation mit einer Mehrzahl von Servereinheiten, beispielsweise gemäß obiger Beschreibung, ausführbar.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
- 1: ein Kraftfahrzeug mit zwei Verkehrsteilnehmern; und
- 2: ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Anpassen des Fahrverhaltens.
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In 1 ist rein schematisch und vereinfacht ein (ausführendes) Kraftfahrzeug 1 mit zwei Verkehrsteilnehmern 2 in einer Draufsicht dargestellt. Das ausführende Kraftfahrzeug 1 wird von dem hinteren Verkehrsteilnehmer 2 (in Folgefahrt) überholt, wobei sich dieser hintere Verkehrsteilnehmer 2 außerhalb des Erfassungsbereichs der Hecksensoren 5,6 des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 befindet und gegebenenfalls in einem toten Winkel für den Insassen 8 des ausführenden Kraftfahrzeugs 1. Vorwegfahrend vor dem ausführenden Kraftfahrzeug 1 ist ein vorderer Verkehrsteilnehmer 2 dargestellt, welcher aufgrund einer Kurvenfahrt aus dem Erfassungsbereich der Frontsensoren 3,4 des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 verschwindet. Das ausführende Kraftfahrzeug 1 weist eine Antriebsmaschine 13 und davon angetriebene Vortriebsräder 14 auf, welche allein von dem Insassen 8 oder zusätzlich von einem Fahrerassistenzsystem ansteuerbar sind und weiterhin die Fahrtrichtung 9 des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 von dem Insassen 8 und einem Fahrerassistenzsystem anpassbar sind. Das ausführende Kraftfahrzeug 1 umfasst in der gezeigten Ausführungsform einen Heckradar 5 und eine Heckkamera 6 am Heck des ausführenden Kraftfahrzeugs 1, womit ein nachfolgender Verkehrsteilnehmer 2 (hier ebenfalls ein Kraftfahrzeug) in der Folgefahrt erfassbar ist, sowie das Ausscheren eines überholenden Verkehrsteilnehmers 2 erfassbar ist. An der Front des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 ist ein Frontradar 3 und eine Frontkamera 4 vorgesehen, mittels welcher ein vorausfahrender Verkehrsteilnehmer 2 in der Folgefahrt erfassbar ist. Ein Bordcomputer 15 des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 umfasst einen Prozessor 17 und einen Speicher 18 zum Verarbeiten von Daten der Sensoren, und in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel über den Transceiver 16 aus einem Cloud-System 11 empfangener Daten. Weiterhin ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 7 (beispielsweise ein Bildschirm) vorgesehen, auf welcher (der Einfachheit halber) symbolisch Routendaten 10 dargestellt sind, welche bevorzugt von dem Bordcomputer 15 verarbeitet werden. Weiterhin ist (der Einfachheit halber) symbolisch dargestellt, dass ein Positionserfassungssystem 12 (hier als Satellit dargestellt) unmittelbar mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle 7 in datenübertragenden Kontakt steht, wobei bevorzugt dies über eine Antenne (nicht dargestellt) geschieht.
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In 2 ist beispielhaft ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Anpassen eines Fahrverhaltens eines ausführenden Kraftfahrzeugs 1 dargestellt, wobei zunächst in einem Schritt a. das Fahrverhalten des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 in einer Folgefahrt kontrolliert wird, beispielsweise wie dies bereits hinlänglich bekannt ist. Es wird hier Bezug auf 1 genommen, sofern die entsprechenden Merkmale und Bezugszeichen genannt sind. Tritt nun ein Verlust der Detektion des Verkehrsteilnehmers 2 auf, welcher das Kontrollieren des Fahrverhaltens des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 in der Folgefahrt bedingt, (hier mit einem Minus dargestellt) so wird Schritt b. ausgeführt, also Verkehrsdaten überprüft und eine prädizierte Position des Verkehrsteilnehmers 2 bestimmt. Ergibt diese prädizierte Position wiederum eine Folgefahrt (hier mit einem Plus dargestellt), so wird Schritt c. ausgeführt, welcher beispielsweise im wesentlichen Schritt a. entspricht, aber hierbei nicht auf den Daten des zumindest einen Sensors 3,4,5,6 des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 beruht, sondern auf der in Schritt b. ermittelten prädizierten Position. Auch hier wird bevorzugt weiterhin von dem zumindest einen
Sensor 3,4,5,6 kontrolliert, ob sich weiterhin eine Folgefahrt ergibt, und wenn dies der Fall ist (hier mit einem Plus dargestellt), so wird Schritt a. ausgeführt. Ergibt sich, dass sich kein Verkehrsteilnehmer 2 von den Sensoren bestimmen lässt, wird (beispielsweise innerhalb eines vorbestimmt gesetzten Zeitrahmens, beispielsweise von unter einer Sekunde) Schritt b. wiederholt. Wenn sich ergibt, dass die ermittelte prädizierte Position keine Folgefahrt mehr ergibt (hier mit einem Minus dargestellt) so ist das Verfahren zum Anpassen des Fahrverhaltens des ausführenden Kraftfahrzeugs 1 beendet. Ergibt sich allerdings wiederum eine Folgefahrt aus der prädizierten Position, so wird Schritt c. wiederholt beziehungsweise weiterhin ausgeführt. Bei einer nächsten Überprüfung wird in einer vorteilhaften Ausführungsform nach Ablauf eines Zeitrahmens (von beispielsweise unter einer Sekunde) Schritt b. nicht wiederholt, sondern das Verfahren zum Anpassen des Fahrverhaltens des (ausführenden) Kraftfahrzeugs 1 beendet (hier mit dem gestrichelten Pfeil dargestellt). Es sei darauf hingewiesen, dass die Schritte und die Überprüfung der Position des in der Folgefahrt befindlichen Verkehrsteilnehmers 2 zeitlich miteinander überlappend stattfinden. Beispielsweise Schritt c. schließt sich nahtlos an Schritt a. an.
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Das hier vorgeschlagene Verfahren zum Anpassen eines Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs erlaubt mit wenigen Sensoren die Schaffung einer hohen Verkehrssicherheit und/oder eines hohen Fahrkomforts. Optional wird über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle eine virtuelle Darstellung des Verkehrsteilnehmers in der prädizierten Position dem Fahrer des Kraftfahrzeugs angezeigt beziehungsweise zurückgemeldet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- (ausführendes) Kraftfahrzeug
- 2
- Verkehrsteilnehmer
- 3
- Frontradar
- 4
- Frontkamera
- 5
- Heckradar
- 6
- Heckkamera
- 7
- Mensch-Maschine-Schnittstelle
- 8
- Insasse
- 9
- Fahrtrichtung
- 10
- Routendaten
- 11
- Cloud-System
- 12
- Positionserfassungssystem
- 13
- Antriebsmaschine
- 14
- Vortriebsrad
- 15
- Bordcomputer
- 16
- Transceiver
- 17
- Prozessor
- 18
- Speicher