DE102022131650A1

DE102022131650A1 - Verfahren zur Bestimmung einer prädiktiven Egogeschwindigkeit eines entlang einer vorgegebenen Strecke fahrenden Fahrzeugs, Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug oder für eine Navigationseinrichtung oder für ein mobiles Nutzerendgerät, Navigationsgerät und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022131650A1
Application number: DE102022131650.5A
Authority: DE
Inventors: Johannes Ziegmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2022-11-30
Publication date: 2024-06-06
Also published as: US20240175689A1; CN118107596A

Abstract

Verfahren zur Bestimmung einer prädiktiven Egogeschwindigkeit (vres) eines entlang einer vorgegebenen Strecke (5) fahrenden Fahrzeugs (1) für wenigstens eine Stelle oder wenigstens einen Abschnitt (10) der Strecke (5), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Bestimmen einer momentan von Verkehrsteilnehmern an der Stelle oder dem Abschnitt (10) gefahrenen Durchschnittsgeschwindigkeit (vav),- Bestimmen einer ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v1), die derart niedrig ist, dass anzunehmen ist, dass die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs an dieser Stelle oder diesem Abschnitt (10) zwangsläufig und verkehrsdichtebedingt der Durchschnittsgeschwindigkeit (vav) entspricht,- Bestimmen zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v2), die derart hoch ist, dass anzunehmen ist, dass die Verkehrsdichte an dieser Stelle oder diesem Abschnitt (10) keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) nimmt,- sofern die Durchschnittsgeschwindigkeit (vav) zwischen der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v1) und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v2) liegt, Bestimmen der prädiktiven Egogeschwindigkeit (vres) anhand der Durchschnittsgeschwindigkeit (vav) und mittels einer Interpolation zwischen der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v1) und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer prädiktiven Egogeschwindigkeit eines entlang einer vorgegebenen Strecke fahrenden Fahrzeugs für wenigstens eine Stelle oder wenigstens einen Abschnitt der Strecke. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug oder für eine Navigationseinrichtung eines Fahrzeugs oder für ein mobiles Nutzerendgerät. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Navigationsgerät, ausgebildet als eine Navigationseinrichtung für ein Fahrzeug oder als ein mobiles Nutzerendgerät. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug.
Insbesondere bei modernen Kraftfahrzeugen werden häufig Navigationssysteme genutzt, bei denen, etwa von einem Fahrer oder mittels einer autonomen Fahrzeugführung, eine Zielposition vorgegeben wird, wobei eine optimale Route vom aktuellen Standort des Fahrzeugs zur Zielposition ermittelt wird. Häufig wird hierbei der prädiktive Verlauf der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt, etwa um einen voraussichtlichen Ankunftszeitpunkt zu bestimmen. Die Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wird häufig als dessen Egogeschwindigkeit bezeichnet. Beispiele für Konzepte zur Bestimmung der prädiktiven Egogeschwindigkeit sind aus dem Stand der Technik etwa aus DE 10 2015 223 733 A1 und CN 1 09 409 571 A bekannt.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein verbessertes Konzept zur Bestimmung der prädiktiven Egogeschwindigkeit anzugeben.
Erfindungsgemäß gelöst wird die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, dass dieses die folgenden Schritte umfasst:

- Bestimmen einer momentan von Verkehrsteilnehmern an der Stelle oder dem Abschnitt gefahrenen Durchschnittsgeschwindigkeit,
- Bestimmen einer ersten Durchschnittsgeschwindigkeit, die derart niedrig ist, dass anzunehmen ist, dass die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs an dieser Stelle oder diesem Abschnitt zwangsläufig und verkehrsdichtebedingt der Durchschnittsgeschwindigkeit entspricht,
- Bestimmen zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit, die derart hoch ist, dass anzunehmen ist, dass die Verkehrsdichte an dieser Stelle oder diesem Abschnitt keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs nimmt,
- sofern die Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit liegt, Bestimmen der prädiktiven Egogeschwindigkeit anhand der Durchschnittsgeschwindigkeit und mittels einer Interpolation zwischen der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit.

Hierdurch wird es ermöglicht, dass für zumindest eine Stelle oder zumindest einen Abschnitt der Strecke, entlang der das Fahrzeug fahren wird, prädiktiv beziehungsweise voraussagend und möglichst realitätsnah die Egogeschwindigkeit bestimmt wird. Denkbar ist, dass die Strecke mittels eines Navigationsgeräts des Fahrzeugs dadurch bestimmt wird, dass seitens eines Fahrers und/oder seitens einer Steuereinheit des Fahrzeugs, die zur autonomen, insbesondere voll autonomen, Fahrzeugführung eingerichtet ist, eine Zielposition vorgegeben wird. Zudem wird eine Startposition vorgegeben, die beispielsweise eine aktuelle Position des Fahrzeugs ist, die etwa anhand eines Positionierungssystems, insbesondere anhand des GPS-Systems, ermittelt wird. Denkbar ist auch, dass seitens der Fahrers und/oder der Steuereinheit eine voraussichtlicher Startposition vorgegeben wird. Anschließend wird, insbesondere seitens des Navigationsgeräts, eine die Strecke definierende Fahrtroute bestimmt, die die Start- und die Zielposition auf Basis unterschiedlicher Optimierungskriterien miteinander verbindet. Dies kann beispielsweise die kürzeste und/oder die schnellste und/oder die ökologischste respektive energiesparendste Fahrtroute zwischen diesen Positionen sein.
Bevorzugt wird die Strecke in möglichst kleine, insbesondere gleiche lange, Abschnitte unterteilt. Denkbar ist auch, dass entlang der Strecke punktförmige, insbesondere äquidistant zueinander angeordnete, Stellen verteilt werden. Bezüglich der Unterteilung der Strecke in Abschnitte respektive der Verteilung der Stellen ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, dass die Länge der Streckenabschnitte respektive der Abstand zwischen zwei benachbarten Stellen unterschiedlich sind. Insbesondere ist denkbar, dass diese Länge beziehungsweise dieser Abstand auf Schnellfahrstraßen wie etwa eine Autobahn größer ist als in innerörtlichen Bereichen beziehungsweise Wohngebieten. Anschließend wird die prädiktive Egogeschwindigkeit für die Abschnitte respektive Stellen bestimmt. Diese Bestimmung kann für jeden der Abschnitte oder für jede der Stellen durchgeführt werden. Denkbar ist jedoch auch, dass nur für bestimmte Abschnitte respektive Stellen die Bestimmung der Egogeschwindigkeit erfolgt, sofern dies für den jeweils aktuellen Zweck ausreichend ist. Grundsätzlich gilt, dass aus den prädiktiven Egogeschwindigkeiten ermittelte Voraussagen, etwa eine prädiktive Ankunftszeit, umso besser sind, je mehr Abschnitte oder Stellen genutzt werden respektive je feiner das, insbesondere eindimensionale, Abschnitts- oder Stellengitter ist. Anders ausgedrückt ist die Vorsagegenauigkeit umso genauer, je detaillierter die Abschnitte oder Stellen ausgebildet sind und/oder je umfangreicher die entsprechende Datenbasis, bezogen auf das Abschnitts- beziehungsweise Stellengitter, ist.
Zunächst wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Durchschnittsgeschwindigkeit für jede der Stellen oder Abschnitte bestimmt, die eine aktuell von Verkehrsteilnehmern an dieser Stelle oder diesem Abschnitt durchschnittlich gefahrenen Geschwindigkeit angibt beziehungsweise dieser entspricht. Die Durchschnittsgeschwindigkeit kann die momentane Verkehrslage an der Stelle oder dem Abschnitt widerspiegeln. Der Begriff „momentan“ kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit zu demjenigen Zeitpunkt vorliegt, zu dem diese bestimmt wird. Denkbar ist auch, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit nicht gegenwärtiger sondern prädiktiver Natur ist und den Zeitpunkt betrifft, zu dem das Fahrzeug die Stelle oder den Abschnitt voraussichtlich passieren wird. Auch zwischen diesen Extremfällen liegende Zeitpunkte sind hierzu denkbar. Sofern die Durchschnittsgeschwindigkeit prädiktiver Natur ist, können künftig voraussichtlich vorliegende Verkehrssituationen, beispielsweise verursacht durch den Berufsverkehr oder eine in der Nähe der Stelle oder des Abschnitts stattfindende Großveranstaltung, berücksichtigt werden. Bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeit ist mithin besonders bevorzugt denkbar, dass diese zeitabhängig ist.
Ferner wird die erste Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt. Diese stellt einen fiktiven oder angenommenen, insbesondere berechneten, gemessenen oder geschätzten und mithin möglichst realitätsnahen, Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit unter der Annahme dar, dass aufgrund ihrem niedrigem Wert die Egogeschwindigkeit zwangsläufig und verkehrsdichtebedingt der Durchschnittsgeschwindigkeit entspricht. Anders ausgedrückt ist die erste Durchschnittsgeschwindigkeit ein Geschwindigkeitswert für die Durchschnittsgeschwindigkeit, bei dessen Vorliegen eine derart hohe Verkehrsdichte gegeben ist, dass die Egogeschwindigkeit zwangsläufig der entsprechenden Durchschnitts- beziehungsweise Schwarmgeschwindigkeit entspricht. So betrifft die erste Durchschnittsgeschwindigkeit den Fall, bei dem der Verkehr an der Stelle oder jeweiligen Abschnitt derart zähfließend ist, dass dort eine schnellere Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs als die Durchschnittsgeschwindigkeit nicht möglich ist. Entsprechende Situationen sind beispielsweise im Falle eines Staus denkbar, bei dem das Fahrzeug in dem Verkehr „feststeckt“ und mit diesem mit gleicher Geschwindigkeit wie die übrigen Fahrzeuge „mitschwimmt“. Die erste Durchschnittsgeschwindigkeit kann auch fahrerabhängig bestimmt werden. So ist etwa denkbar, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit bei einem eher offensiven Fahrer, der bei zähfließendem Verkehr etwa häufige Spurwechsel vornimmt, niedriger ist als bei einem eher zurückhaltenden Fahrer.
Zudem wird die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt. Diese stellt einen fiktiven oder angenommenen, insbesondere berechneten, gemessenen oder geschätzten und mithin möglichst realitätsnahen, Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit unter der Annahme dar, dass aufgrund ihrem hohem Wert die Verkehrsdichte an dieser Stelle oder diesem Abschnitt keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs nimmt. So ist bei einer entsprechend hohen Durchschnittsgeschwindigkeit davon auszugehen, dass der Verkehr derart „flüssig“ ist, so dass die dort fahrenden Fahrzeuge unabhängig voneinander fahren können und sich nicht verkehrsdichtebedingt gegenseitig behindern beziehungsweise hemmen. Die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit kann auch fahrerabhängig bestimmt werden. So ist etwa denkbar, dass die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit bei einem eher offensiven Fahrer niedriger ist als bei einem eher zurückhaltenden Fahrer, da sich dieser selbst bei entsprechend hoher Durchschnittsgeschwindigkeit häufig noch merklich von weiteren Verkehrsteilnehmern hemmen lässt.
Die vorliegende Erfindung realisiert eine vorteilhafte Möglichkeit, die Egogeschwindigkeit möglichst realitätsnah zu bestimmen, falls der Wert der tatsächlich vorliegenden Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen dem Wert der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit und dem Wert der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit liegt. In diesem Fall ist die Verkehrsdichte einerseits derart gering, dass grundsätzlich eine Abweichung der Egogeschwindigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit möglich ist. Andererseits ist die Verkehrsdichte derart hoch, dass das Fahrzeug nicht völlig unabhängig von den anderen Fahrzeugen fahren kann und die Verkehrsdichte mithin einen gewissen respektive zumindest signifikanten Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs hat. Ersichtlich ist dieser Einfluss umso größer, je kleiner die Durchschnittsgeschwindigkeit ist respektive je näher sich diese an der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit befindet. Bei diesem Bereich der Durchschnittsgeschwindigkeit ist hinsichtlich der Bestimmung der Egogeschwindigkeit die Schwierigkeit gegeben, dass der Einfluss der Verkehrsdichte auf die Egogeschwindigkeit nur äußerst aufwendig über empirische Zusammenhänge beschreibbar ist. Um diese Problematik zu umgehen, wird erfindungsgemäß das rechnerisch kaum aufwendige und einfach zu realisierende Interpolationsverfahren genutzt.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt vorgesehen, dass anhand der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit zwei Stützpunkte, die auch als Fix- oder Aufhängepunkte bezeichnet werden können, bestimmt werden, die zur Durchführung der Interpolation genutzt werden. Hierbei stellt die Durchschnittsgeschwindigkeit den x-Wert und die Egogeschwindigkeit den y-Wert der Stützpunkte dar. Die erste Durchschnittsgeschwindigkeit ist kleiner als die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit, wobei für den Fall, dass die tatsächliche Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen diesen beiden Werten liegt, die entsprechend zu bestimmende Egogeschwindigkeit mittels der Interpolation berechnet wird. Der zu bestimmende Punkt hat hierbei die tatsächliche Durchschnittgeschwindigkeit als x-Wert und die prädiktive Egogeschwindigkeit als y-Wert, die über die Interpolation bestimmt wird. Hierzu ist anstelle einer linearen Interpolation gleichermaßen eine nicht-lineare Interpolation, etwa eine Spline-Interpolation, oder andere Interpolationsverfahren denkbar.
Da die erste Durchschnittsgeschwindigkeit den Fall betrifft, dass die Egogeschwindigkeit verkehrsdichtebedingt der Durchschnittsgeschwindigkeit entspricht, ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, dass einer der bei der Interpolation genutzten Stützpunkte die erste Durchschnittsgeschwindigkeit sowohl als Stützstelle als auch als Stützwert aufweist. Der Abszissen- und Ordinatenwert dieses Stützpunktes sind gleich. Sofern die Durchschnittsgeschwindigkeit kleiner ist als die erste Durchschnittgeschwindigkeit ist, kann die prädizierte Egogeschwindigkeit der Durchschnittsgeschwindigkeit entsprechen.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit der größtmöglich anzunehmende Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit ist, bei dem die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs zwangsläufig der Durchschnittsgeschwindigkeit entspricht. Ein geringfügig größerer Wert der tatsächlichen Durchschnittsgeschwindigkeit als der in dieser Ausführungsform genutzte Wert für die erste Durchschnittsgeschwindigkeit führt also bereits dazu, dass eine Egogeschwindigkeit möglich ist, die von der Durchschnittsgeschwindigkeit abweicht. Diese Abweichung ist umso kleiner, je näher sich die tatsächliche Durchschnittsgeschwindigkeit von oben an die erste Durchschnittsgeschwindigkeit annähert. Der Bereich für die tatsächliche Durchschnittsgeschwindigkeit, bei der die Interpolation durchgeführt wird, wird in dieser Ausführungsform nach unten möglichst weit eingeschränkt.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit der kleinstmöglich anzunehmende Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit ist, bei dem die Verkehrsdichte keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs nimmt. Ein geringfügig kleinerer Wert der tatsächlichen Durchschnittsgeschwindigkeit als der in dieser Ausführungsform genutzte Wert für die zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit führt also bereits dazu, dass die Verkehrsdichte einen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit nimmt. Dieser Einfluss ist umso kleiner, je näher sich die tatsächliche Durchschnittsgeschwindigkeit von unten an die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit annähert. Der Bereich für die tatsächliche Durchschnittsgeschwindigkeit, bei der die Interpolation durchgeführt wird, wird in dieser Ausführungsform nach oben möglichst weit eingeschränkt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit anhand einer vorgegebenen, insbesondere fahrerabhängigen, Freifahrgeschwindigkeit für die Stelle oder den Abschnitt bestimmt wird, wobei die Freifahrgeschwindigkeit eine von Verkehrsteilnehmern ohne Verkehrsbehinderungen durchschnittlich gefahrene Geschwindigkeit beschreibt. Die Freifahrgeschwindigkeit hängt von der jeweiligen Stelle oder dem jeweiligen Abschnitt ab. Die Freifahrgeschwindigkeit ist hingegen unabhängig von der aktuellen Verkehrslage. Unter der Freifahrgeschwindigkeit ist diejenige Geschwindigkeit zu verstehen, die von Fahrzeugen an der Stelle oder dem Abschnitt durchschnittlich gefahren wird, wenn keine Verkehrsbehinderung respektive keine verkehrsdichtebedingte, gegenseitige Beeinflussung von Fahrzeugen vorliegt. Die Freifahrgeschwindigkeit kann ein an der jeweiligen Stelle oder dem jeweiligen Abschnitt vorliegendes Tempolimit oder eine entsprechende Richtgeschwindigkeit sein. Die Freifahrgeschwindigkeit beschreibt somit stellenrespektive abschnittsspezifische Gegebenheiten. Sofern die Durchschnittsgeschwindigkeit größer ist als die Freifahrgeschwindigkeit ist, kann die prädizierte Egogeschwindigkeit der Freifahrgeschwindigkeit oder einer, wie weiter unten noch erläutert wird, korrigierten Wert der Freifahrgeschwindigkeit entsprechen.
Zur Bestimmung der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit kann ein Hemmungsfaktor bestimmt werden, der einen Zusammenhang zwischen der Freifahrgeschwindigkeit und der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit vorgibt. Der Hemmungsfaktor beschreibt, um welches Maß die Durchschnittsgeschwindigkeit von der Freifahrgeschwindigkeit nach unten abweicht, wenn die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs aufgrund der Verkehrsdichte zwangsläufig der Durchschnittsgeschwindigkeit entspricht. Der Hemmungsfaktor ist ein stellen- oder abschnittsspezifischer Wert, der etwa anhand von Erfahrungswerten für die jeweilige Stelle beziehungsweise den jeweiligen Abschnitt bestimmt wird. Der Hemmungsfaktor kann fahrzeugseitig hinterlegt sein oder ermittelt werden oder über das Internet abgerufen werden.
Der Hemmungsfaktor kann ein Zahlenwert aus den Intervall [-1 ;0] sein, wobei die erste Durchschnittsgeschwindigkeit aus einer Multiplikation des Hemmungsfaktors mit der Freifahrgeschwindigkeit und einer anschließenden Addition des hierdurch erhaltenen Werts zu der Freifahrgeschwindigkeit bestimmt wird. Die erste Durchschnittsgeschwindigkeit weicht mithin umso stärker von der Freifahrgeschwindigkeit ab, je größer der Betrag des Hemmungsfaktors ist. Der Extremfall, dass der Hemmungsfaktor den Wert -1 aufweist, bedeutet, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit 0 ist. Dies bedeutet, dass die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs der Durchschnittsgeschwindigkeit nur dann entspricht, wenn der Verkehr stillsteht. Der andere Extremfall, dass der Hemmungsfaktor den Wert 0 aufweist, bedeutet, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit gleich der Freifahrgeschwindigkeit ist, also dass bereits bei Vorliegen der Freifahrgeschwindigkeit das Fahrzeug gezwungenermaßen genauso schnell ist wie die übrigen Fahrzeuge.
Hinsichtlich der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit kann vorgesehen sein, dass zur Bestimmung derselben angenommen wird, dass diese der Freifahrgeschwindigkeit entspricht. So ist die Freifahrgeschwindigkeit dadurch definiert, dass bei deren Vorliegen die Geschwindigkeiten der Verkehrsteilnehmer nicht von Verkehrsbehinderungen beeinflusst sind und mithin insbesondere nicht den Einflüssen einer Verkehrsdichte ausgesetzt ist. Diese Definition steht im Einklang mit der Definition der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit, da diese eine ausreichend hohe Durchschnittgeschwindigkeit voraussetzt, bei der die Egogeschwindigkeit unbeeinflusst von der Verkehrsdichte ist. Somit kann bei Kenntnis der Freifahrgeschwindigkeit deren Wert als Wert für die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit angenommen werden.
Zur Bestimmung der prädiktiven Egogeschwindigkeit kann eine Geschwindigkeitsabweichung bestimmt werden, die eine zu erwartende, fahrerspezifische Abweichung der Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs von der Freifahrgeschwindigkeit vorgibt. Die Geschwindigkeitsabweichung beschreibt respektive berücksichtigt das individuelle Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers, nämlich hinsichtlich der von dem Fahrer voraussichtlich gefahrenen Egogeschwindigkeit an der Stelle oder dem Abschnitt, sofern dort keine verkehrsdichtebedingte Einflüsse hierauf erfolgen.
So ist denkbar, dass ein eher sportlich fahrender Fahrer grundsätzlich schneller unterwegs ist als die Freifahrgeschwindigkeit, wobei der Wert der Geschwindigkeitsabweichung in diesem Fall positiv ist. Beträgt die Geschwindigkeitsabweichung 0, dann fährt der jeweilige Fahrer exakt mit einer Geschwindigkeit, die der Freifahrgeschwindigkeit entspricht. Bei einem zurückhaltenden Fahrer, der langsamer als die Freifahrgeschwindigkeit fährt, dann ist die Geschwindigkeitsabweichung negativ.
Zur Ermittlung der Geschwindigkeitsabweichung ist es typischerweise erforderlich, dass eine Identifizierung des jeweiligen Fahrers erfolgt, die etwa zu Beginn der Fahrt oder bei der Planung der Strecke durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck kann das Fahrzeug ein Fahrererkennungssystem aufweisen, bei dem etwa anhand von Kamerabildern und/oder Fingerabdrucksensoren oder dergleichen eine Identifizierung des Fahrers erfolgt. Die Identität des Fahrers kann dieser zusätzlich oder alternativ über eine Eingabevorrichtung des Fahrzeugs bereitstellen. Die Geschwindigkeitsabweichung kann bei erfolgter Identifizierung des Fahrers auf Erfahrungswerten beruhen, die etwa fahrzeugseitig auf dem oder einem Datenspeicher hinterlegt sind.
Sofern die Geschwindigkeitsabweichung des individuellen Fahrers, etwa auf Basis von Historiendaten und/oder Prädiktionen oder dergleichen, bekannt ist, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass einer der für die Interpolation genutzten Stützpunkte die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit, insbesondere die Freifahrgeschwindigkeit, als Stützstelle und dem um die Geschwindigkeitsabweichung abweichenden Wert der Freifahrgeschwindigkeit als Stützwert aufweist. Dieser Ansatz ist insbesondere dahingehend zweckmäßig, da angenommen wird, dass bei Vorliegen und insbesondere Überschreiten der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit die Verkehrsdichte keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs nimmt. Entsprechend wird der jeweilige Fahrer in diesem Fall voraussichtlich mit seiner bevorzugten Geschwindigkeit unterwegs sein, die sich bei Kenntnis der Geschwindigkeitsabweichung konkret, wie oben beschrieben wurde, bestimmen lässt. Sofern die Durchschnittsgeschwindigkeit größer ist als die Freifahrgeschwindigkeit ist, kann die prädizierte Egogeschwindigkeit dem um die Geschwindigkeitsabweichung korrigierten Wert der Freifahrgeschwindigkeit entsprechen.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit kann dadurch ermittelt werden, dass wenigstens eine die momentane oder prädizierte Verkehrslage beschreibende Verkehrsinformation über das Internet, also insbesondere quasi „over the air“, abgerufen wird. Das Fahrzeug oder beispielsweise ein mobiles Nutzerendgerät, etwa ein Mobiltelefon des Fahrers, kann zu diesem Zweck eine Kommunikationsschnittstelle, über die eine Verbindung mit dem Internet herstellbar ist, aufweisen. Die Verkehrsinformation wird insbesondere von Verkehrsmeldungsdiensten oder Navigationsanbietern bereitgestellt und abgerufen. Sofern die Verkehrsinformation die momentane Verkehrslage beschreibt, betrifft diese den gegenwärtigen Zeitpunkt, insbesondere zu dem die Ermittlung der Durchschnittsgeschwindigkeit erfolgt. Besonders bevorzugt beschreibt die Verkehrsinformation die prädizierte Verkehrslage. Dies bedeutet, dass, gegebenenfalls neben der momentanen Verkehrssituation, künftige Umstände Berücksichtigung finden, die zu dem Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug die Stelle oder den Abschnitt passieren wird, Einfluss auf die dortige Verkehrslage nehmen. So können tageszeit- respektive berufsverkehrsbedingte Schwankungen der Verkehrsdichte und/oder in der Nähe der Stelle oder dem Abschnitt stattfindende Großveranstaltungen wie Fußballspiele berücksichtigt werden.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit kann zusätzlich oder alternativ dadurch ermittelt werden, dass die wenigstens eine, die momentane und/oder prädizierte Verkehrslage beschreibende Verkehrsinformation über eine Car-2-Car-Verbindung von wenigstens einem weiteren Fahrzeug abgerufen wird. Die Verkehrsinformation wird somit nicht über einen Drittanbieter, sondern unmittelbar seitens eines weiteren Verkehrsteilnehmers bereitgestellt, der sich zum gegenwärtigen Zeitpunkt an der Stelle oder dem Abschnitt befindet. Das weitere Fahrzeug kann seine aktuelle Geschwindigkeit an das Fahrzeug übermitteln. Die Durchschnittsgeschwindigkeit kann dann dieser Geschwindigkeit entsprechen oder, sofern mehrere weitere Fahrzeuge die entsprechende Information bereitstellen, anhand einer Mittelung dieser Werte bestimmt werden. Anstelle der Car-2-Car-Verbindung ist auch eine mittelbare Verbindung der Fahrzeuge denkbar, etwa über das Internet. Zur Ausbildung der entsprechenden Verbindung kann die oder wenigstens eine weitere Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs vorgesehen sein.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit kann zusätzlich oder alternativ dadurch ermittelt werden, dass die wenigstens eine die momentane und/oder prädizierte Verkehrslage beschreibende Verkehrsinformation auf Erfahrungswerten basiert und von aus einem, insbesondere fahrzeugseitigen oder fahrzeugexternen, Datenspeicher abgerufen wird. In dieser Ausführungsform wird die aktuelle respektive prädizierte Verkehrslage nicht berücksichtigt, sondern es werden stattdessen Erfahrungswerte aus der Vergangenheit bezüglich der Stelle oder dem Abschnitt genutzt. Entsprechende Daten können seitens des Fahrzeugs während dessen Betrieb laufend erfasst, gespeichert und aktualisiert werden, so dass zu späteren Zeitpunkten hierauf zurückgegriffen werden kann. Überdies ist es möglich, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit mittels einer künstlichen Intelligenz, die entsprechend angelernt wurde, bestimmt wird.
Zur Bestimmung der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit, insbesondere zur Bestimmung der Freifahrgeschwindigkeit und/oder des Hemmungsfaktors und/oder der Geschwindigkeitsabweichung, kann eine Streckeninformation für die Stelle oder den Abschnitt erfasst werden, wobei die Streckeninformation einen Zustand und/oder Straßenklasse der Strecke an dieser Stelle oder diesem Abschnitt, insbesondere fahrspurabhängig, beschreibt. So ist die Freifahrgeschwindigkeit umso größer, je besser der Zustand der Straße an der jeweiligen Stelle oder den jeweiligen Abschnitt ist. Entsprechend niedrig ist die Freifahrgeschwindigkeit, wenn eine enge und/oder ramponierte Straße vorliegt. Die Streckeninformation kann einen Einfluss auf den Hemmungsfaktor und/oder die Geschwindigkeitsabweichung haben, der zur entsprechenden Bestimmung dieser Parameter berücksichtigt wird. Die Streckeninformation kann von dem Navigationsgerät des Fahrzeugs bereitgestellt werden oder auch von fahrzeugexternen Quellen wie dem Internet abgerufen werden. Denkbar ist, dass die Streckeninformation im Rahmen eines sogenannten Car- und/oder Phone-Floating-Data-Prozesses bestimmt und insbesondere aggregiert wird.
Besonders bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die Ermittlung der Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit mittels einer künstlichen Intelligenz erfolgt. So können etwa die entsprechend zu ermittelnden Werte, etwa die Freifahrgeschwindigkeit und/oder der Hemmungsfaktor und/oder die Geschwindigkeitsabweichung, mittels der künstlichen Intelligenz bestimmt werden, insbesondere basierend auf erfassten Informationen wie der Verkehrsinformation und/oder der Streckeninformation und/oder der Identität des Fahrers. Die künstliche Intelligenz kann auf einer Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert sein, die insbesondere auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Konkret kann eine sogenannte Deep-Learning-Engine vorgesehen sein, also eine technische Einrichtung mit einem neuronalen Netzwerk. Die künstliche Intelligenz bietet gegenüber fest vorgegeben Algorithmen den Vorteil, dass nicht offensichtliche und somit auch nicht im Rahmen eines fest vorgegebenen Algorithmus nicht berücksichtigbare, aber dennoch existierende Abhängigkeiten zwischen den zu bestimmenden Parametern ermittelt und entsprechend genutzt werden. Insbesondere wenn eine sehr umfangreiche Datenbasis umfassend eine Vielzahl an über einen längeren Zeitraum erfassten Informationen zur Generierung beziehungsweise Bestimmung der zu bestimmenden Parameter genutzt wird, kann eine auf einer künstlichen Intelligenz basierende Datenauswertung, etwa zur Realisierung eines sogenannten Delta-Mining-Prozesses, äußerst effektiv sein und realitätsnahe Ergebnisse liefern.
Die künstliche Intelligenz kann mittels geeigneter Trainings-Datensätze vor dem realen Einsatz im Fahrzeug trainiert werden. Diese Datensätze können über einen längeren Zeitraum erfasste Informationen umfassen, anhand derer die künstliche Intelligenz die entsprechenden Parameter generiert. Die Ergebnisse werden mit tatsächlich vorliegenden Parametern verglichen und bezüglich ihrer Konsistenz hin überprüft, so dass ein stetig fortschreitender Lernprozess der künstlichen Intelligenz erfolgt. Es ist zusätzlich oder alternativ denkbar, dass die künstliche Intelligenz während des eigentlichen Einsatzes im Fahrzeug trainiert wird, und zwar anhand realer Daten respektive Informationen. Dies bietet den Vorteil, dass die Auswertung der entsprechenden Informationen spezifisch hinsichtlich des Fahrers des Fahrzeugs erfolgen kann.
So kann im Rahmen der Bestimmung der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Parameter vorgesehen sein, dass zunächst für den jeweiligen Parameter ein Initialwert angenommen wird, wobei, sofern sich herausstellen sollte, dass dieser Wert erheblich von der Realität abweicht, ein entsprechendes Neuanlernen dieses Parameters seitens der künstlichen Intelligenz erfolgt.
Hinsichtlich der Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder der Streckeninformation sowie der entsprechend zu ermittelnden Werte, etwa der Freifahrgeschwindigkeit und/oder des Hemmungsfaktors und/oder der Geschwindigkeitsabweichung, kann vorgesehen sein, dass hierbei eine Unterscheidung verschiedener Fahrspuren der Strecke in dem jeweiligen Abschnitt respektive an der jeweiligen Stelle vorgenommen wird. Hierbei können mithin auch Situationen realitätsnah erfasst und berücksichtigt werden, falls auf verschiedenen Fahrspuren verschiedene Verkehrsgegebenheiten vorliegen, etwa falls auf einer der Fahrspuren ein Unfall oder ein Überholverbot für Lastkraftwagen vorliegt. So kann die Durchschnittsgeschwindigkeit im Fall des Überholverbots für Lastkraftwagen auf der rechten Spur deutlich niedriger sein als auf der linken Spur beziehungsweise den übrigen Spuren, auf der beziehungsweise denen gegebenenfalls sogar eine Durchschnittsgeschwindigkeit vorliegt, die der Freifahrgeschwindigkeit entsprechen kann oder größer ist als diese.
Nachfolgend werden mehrere optionale Weiterbildungen respektive konkrete Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, mittels denen die erfindungsgemäß ermittelte, prädiktive Egogeschwindigkeit jeweils einem konkreten Nutzungszweck zugeführt wird. So kann die prädiktive Egogeschwindigkeit zur Bestimmung eines prädiktiven Ankunftszeitpunkts genutzt werden. In dieser Ausführungsform wird mithin die prädiktive Egogeschwindigkeit seitens des oder eines Navigationsgeräts des Fahrzeugs dazu genutzt, um die voraussichtliche Fahrtdauer bis zur Ankunft an der Zielposition zu bestimmen. Insbesondere zu diesem Zweck wird die prädiktive Egogeschwindigkeit für die gesamte Strecke, insbesondere lückenlos, bestimmt, so dass anhand des resultierenden Verlaufs der prädizierten Egogeschwindigkeit die entsprechende Fahrtdauer bestimmbar ist.
Die prädiktive Egogeschwindigkeit kann zur Vorhersage eines Energieverbrauchs des Fahrzeugs verwendet werden. So kann mittels der Steuerungseinrichtung oder der Steuereinheit die prädiktive Egogeschwindigkeit, insbesondere zusammen mit der eine örtliche Steigung der Strecke beschreibenden Streckeninformation, genutzt werden, um die an der Stelle oder dem Abschnitt durch einen Antriebsmotor benötigte Leistung zu bestimmen.
Die im Zusammenhang mit der Vorhersage des Energieverbrauchs denkbaren Anwendungen sind vielfältig. So kann, sofern der Antriebsmotor ein Elektromotor ist, die erforderliche Leistungsbereitstellung einer Traktionsbatterie des Fahrzeug an der Stelle oder dem Abschnitt bestimmt werden. In Abhängigkeit hiervon können erforderliche Ladestopps des Fahrzeugs zum Aufladen der Traktionsbatterie geplant und/oder die ladestopplose Reichweite des Fahrzeugs vorhergesagt werden. Ferner ist die Durchführung eines sogenannten Thermo-Managements möglich, bei der eine Temperaturkonditionierung der Traktionsbatterie erfolgt, insbesondere da deren Eigentemperatur von der aktuellen Leistungsabgabe abhängt.
Zusätzlich oder alternativ kann die prädiktive Egogeschwindigkeit zur Steuerung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung des Fahrzeugs genutzt werden. So können erforderliche Heiz- und/oder Regenerationszyklen der Abgasnachbehandlungseinrichtung geplant werden. Zusätzlich oder alternativ kann die prädiktive Egogeschwindigkeit zur Steuerung eines intermittierenden Betrieb eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors des als ein Hybridfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs verwendet werden. Unter dem intermittierenden Betrieb ist der abwechselnde Betrieb des Verbrennungs- und des Elektromotors des als ein Hybridfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs zu verstehen, wobei entsprechende Ein- und Ausschaltvorgänge der Motoren zur Steigerung der Energieeffizienz gesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug oder für eine Navigationseinrichtung eines Fahrzeugs oder für ein mobiles Nutzerendgerät, wobei das Fahrzeug oder die Navigationseinrichtung oder das Nutzerendgerät wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, mittels der eine Kommunikationsverbindung zur Erfassung einer Durchschnittsgeschwindigkeit für wenigstens eine Stelle oder wenigstens einen Abschnitt einer vorgegebenen Strecke, entlang der das Fahrzeug fährt, aufbaubar ist, wobei die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der obigen Beschreibung eingerichtet ist. Die Kommunikationsschnittstelle kann zum Aufbau einer drahtlosen Verbindung mit einem externen Server und/oder dem Internet vorgesehen sein. Alle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile und Merkmale sind gleichermaßen auf die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung übertragbar und umgekehrt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Navigationsgerät, ausgebildet als eine Navigationseinrichtung für ein Fahrzeug oder als ein mobiles Nutzerendgerät, insbesondere als ein Smartphone oder als ein Mobile Phone, wobei das Navigationsgerät eine Steuerungseinrichtung gemäß der vorangehenden Beschreibungspassage. Alle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung erläuterten Merkmale und Vorteile sind gleichermaßen auf das erfindungsgemäße Navigationsgerät übertragbar und umgekehrt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein landgebundenes Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuerungseinrichtung gemäß der obigen Beschreibungspassage oder ein als eine Navigationseinrichtung ausgebildetes Navigationsgerät gemäß der vorangehenden Beschreibungspassage. Alle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen Navigationsgerät erläuterten Vorteile und Merkmale sind gleichermaßen auf das erfindungsgemäße Fahrzeug anwendbar und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen sowie aus den Figuren. Diese zeigen schematisch:

1 eine Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2 eine Ansicht auf ein erfindungsgemäßes, als eine Navigationseinrichtung ausgebildetes Navigationsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel, das Teil des Fahrzeugs der 1 ist,
3 eine Kartenansicht einer vorgegebenen Strecke, entlang der das Fahrzeug der 1 fahren wird, wobei anhand dieser Strecke und dem Fahrzeug der 1 das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel erläutert wird,
4 ein Diagramm mit einer Darstellung der bestimmten, prädiktiven Egogeschwindigkeit des entlang der Strecke der 3 fahrenden Fahrzeugs der 1, und
5-15 Diagramme, mittels denen Zusammenhänge zwischen der in 4 gezeigten, prädiktiven Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und weiterer im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmter Parameter dargestellt werden.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 1 ist ein Kraftfahrzeug respektive ein Personenkraftwagen und umfasst ein erfindungsgemäßes, also eine Navigationseinrichtung 2 ausgebildetes Navigationsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel, das äußerst schematisch in der 2 gezeigt ist. Die Navigationseinrichtung 2 umfasst eine erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Ein konkretes Ausführungsbeispiel dieses Verfahren wird nachfolgend erläutert. Die Steuerungseinrichtung 3 kann alternativ eine Komponente des Fahrzeugs 1 sein. Das Navigationsgerät umfassend die Steuerungseinrichtung 3 kann ein mobiles Nutzerendgerät, etwa ein Smartphone oder Mobile Phone, sein, mittels dem eine Kommunikationsverbindung mit der Navigationseinrichtung 2 des Fahrzeugs 1 ausbildbar ist.
Bezüglich des nachfolgend dargelegten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst auf die 3 verwiesen, die eine Kartendarstellung 4 einer vorliegenden Strecke 5 ist, entlang der das Fahrzeug 1 in Begriff zu fahren ist. Die Kartendarstellung 4 wird einem Fahrer des Fahrzeugs 1 angezeigt, etwa über eine Anzeigevorrichtung der Navigationseinrichtung 2.
Die Strecke 5 wird anhand einer Startposition 6, die der aktuelle Standpunkt des Fahrzeugs 1 ist, und einer vorgegebenen Zielposition 7 bestimmt. Die Startposition 6 wird beispielhaft seitens der Navigationseinrichtung 2 über ein GPS-Signal und die Zielposition 7 seitens des Nutzers über eine Nutzereingabe vorgegeben. Lediglich zur Veranschaulichung betrifft die Strecke 5 eine Fahrt des Fahrzeugs 1 von Ingolstadt I ins Fichtelgebirge F, die der Fahrer im Rahmen eines Tagesausflugs im Begriff anzutreten ist. So führt die Strecke 5 zunächst aus Ingolstadt I heraus auf eine Autobahn A, wobei anschließend die Stadt Nürnberg N passiert wird. Die Fahrt entlang der Autobahn A endet bei der Stadt Bayreuth B, wobei das anschließende Streckenstück mit einigen Serpentinen zur Zielposition 7 im Fichtelgebirge F führt.
Ziel des Verfahrens ist es, für die Strecke 5, die mittels der Navigationseinrichtung 2 als schnellste Strecke zwischen den Positionen 6, 7 bestimmt wurde, eine prädiktive Egogeschwindigkeit v_res des Fahrzeugs 1 zu bestimmen. Das entsprechende Ergebnis ist in 4 gezeigt, in der ein Koordinatensystem dargestellt ist, dessen Abszisse 8 der Strecke 5 und dessen Ordinate 9 der prädiktiven Egogeschwindigkeit v_res des Fahrzeugs 1 an den jeweiligen Positionen der Strecke 5 entspricht. Hierbei ist die prädiktive Egogeschwindigkeit v_res möglichst realitätsnah zu bestimmen.
Zu diesem Zweck wird die Strecke 5 in Abschnitte 10 unterteilt, wobei alternativ punktförmige Stellen der Strecke 5 definiert werden können. Die Länge der Abschnitte 10 ist in den 3 und 4 übertrieben groß dargestellt, wobei grundsätzlich gilt, dass das Ergebnis für die Egogeschwindigkeit v_res umso genauer und besser ist, je mehr solcher Abschnitte 10 vorgegeben werden respektive je kürzer diese sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine aktuell von Verkehrsteilnehmern durchschnittlich gefahrene Durchschnittsgeschwindigkeit v_av bestimmt, und separat für jeden der Abschnitte 10. Hierzu werden die momentane Verkehrslage beschreibende Verkehrsinformationen, die insbesondere von sogenannten „Traffic-Providern“ bereitgestellt werden, aus dem Internet abgerufen, die die gegenwärtige Verkehrslage, also insbesondere momentan vorliegende Staus und/oder Verkehrsbehinderungen, beschreiben. Diese Erfassung erfolgt über eine Kommunikationsschnittstelle 11 des Fahrzeugs 1, mittels der eine drahtlose Kommunikationsverbindung ausgebildet wird. Die Kommunikationsschnittstelle 11 kann auch seitens des Navigationsgerätes vorgesehen sein.
Bezüglich der Erfassung der Verkehrsinformationen ist zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Fahrzeug 1, insbesondere über die Erfassungseinrichtung 11, Car-2-Car-Verbindungen aufbaut, wobei seitens weiterer Fahrzeuge, die sich gegenwärtig in den jeweiligen Abschnitten 10 befinden, Informationen hinsichtlich deren aktuellen Geschwindigkeiten bereitgestellt werden. Die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av für jeden der Abschnitte 10 wird über eine Mittelung der Geschwindigkeiten der sich in dem jeweiligen Abschnitt 10 befindenden Fahrzeuge bestimmt.
Denkbar ist, dass die Verkehrsinformationen zusätzlich oder alternativ aus einem, insbesondere fahrzeugseitigen, Datenspeicher 19 abgerufen wird, wobei die Verkehrsinformationen auf Erfahrungswerten beruhen. Die Erfassung der Verkehrsinformationen über das Internet und/oder über die Car-2-Car-Verbindungen sind jedoch dahingehend vorteilhaft, da diese die tatsächliche, momentane Verkehrslage berücksichtigen.
Bezogen auf die 4 finden die Verkehrsinformationen dahingehend Niederschlag, dass ein aktuell zwischen Nürnberg N und Bayreuth B auf der Autobahn A vorliegender Stau oder ein zähfließender Verkehr, bei dem etwa nur das sogenannte „Stop and Go“ möglich ist, berücksichtigt wird. So geben die Verkehrsinformationen an, dass in den Abschnitten 10 des betroffenen Stücks der Strecke 5 eine niedrige Durchschnittsgeschwindigkeit v_av vorliegt, so dass dort auch die prädizierte Egogeschwindigkeit v_res entsprechend niedrig ist.
Hinsichtlich der Verkehrsinformationen wird neben der momentanen auch eine prädizierte Verkehrslage berücksichtigt. So ist bei dem gezeigten Beispiel aus den Verkehrsinformationen bekannt, dass zu demjenigen künftigen Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 1 voraussichtlich Nürnberg N passieren wird, eine Großveranstaltung G wie etwa ein Fußballspiel stattfinden wird, so dass im Bereich der Strecke 5 auf der Autobahn A in der Nähe von Nürnberg N mit einem höherem Verkehrsaufkommen und mithin mit einer niedrigeren Durchschnittsgeschwindigkeit v_av zu rechnen ist. Auch die Großveranstaltung G macht sich in dem Diagramm der 4 durch entsprechend niedrige Werte für die Egogeschwindigkeit v_res in den betroffenen Abschnitten 10 in der Nähe von Nürnberg bemerkbar.
Weiterhin werden Streckeninformationen für jeden der Abschnitte 10 erfasst, die einen Zustand und eine Straßenklasse der Strecke 5 an dem jeweiligen Abschnitt 10 beschreiben. Die Streckeninformationen geben für die in Ingolstadt I liegenden Abschnitte 10 an, dass es sich hierbei um enge Straßen mit typischerweise vielen Hindernissen wie geparkten Fahrzeugen handelt. Die Streckeninformationen geben für die auf der Autobahn A liegenden Abschnitte 10 an, dass es sich hierbei um eine dreispurige und im Wesentlichen geradeaus verlaufende Autobahn in sehr gutem Zustand handelt. Die Streckeninformationen geben für die im Fichtelgebirge F liegenden Abschnitte 10 an, dass es sich hierbei um kurvige Straßen, gegebenenfalls in einem schlechten Zustand, handelt.
Nachfolgend werden konkrete Details dahingehend erläutert, wie anhand der bislang erfassten Durchschnittsgeschwindigkeit v_av und der Streckeninformation die in 4 gezeigten Ergebnisse für die Egogeschwindigkeit v_res im Rahmen des erläuterten Ausführungsbeispiels bestimmt werden. Hierzu wird zunächst auf 5 verwiesen, die ein Koordinatensystem zeigt, das den Zusammenhang zwischen der prädiktiven Egogeschwindigkeit v_res und der Durchschnittsgeschwindigkeit v_av zeigt, und zwar beispielhaft für einen der Abschnitte 10. Die Abszisse 12 des Koordinatensystems betrifft die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av mit nach rechts abnehmenden und die Ordinate 13 die hieraus resultierende Egogeschwindigkeit v_res mit nach oben zunehmenden Werten. Dieser Zusammenhang ist in der 5 durch die durchgezogene Linie im Koordinatensystem verdeutlicht.
Zur Bestimmung der prädiktiven Egogeschwindigkeit v_res wird eine Fallunterscheidung durchgeführt, bei die Bereiche 14, 15, 16 für die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av unterschieden werden. Im Bereich 14 ist die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av derart hoch, dass davon ausgegangen werden kann, dass die Verkehrsdichte keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit v_res des Fahrzeugs 1 nimmt. Bezogen auf die 3 und 4 ist dies etwa unmittelbar nachdem das Fahrzeug 1 auf die Autobahn A aufgefahren ist der Fall. Im Bereich 16 ist die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av derart niedrig, dass das Fahrzeug 1 zwangsläufig mit einer Egogeschwindigkeit v_res fährt, die der Geschwindigkeit v_av der anderen Verkehrsteilnehmer entspricht. Dies ist, bezogen auf die 3 und 4, dann der Fall, wenn sich das Fahrzeug 1 im Stau auf der Autobahn A zwischen Nürnberg N und Bayreuth B befindet. Der Bereich 15 ist der Grenz- respektive Zwischenbereich zwischen den beiden Bereichen 14, 16. So ist in dem Bereich 15 davon auszugehen, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av einerseits derart niedrig ist, dass das Fahrzeug 1 nicht mit seiner eigentlichen bevorzugten Geschwindigkeit fahren kann, wobei die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av andererseits aber derart hoch ist, dass das Fahrzeug 1 nicht zwangsläufig genauso schnell fahren müsste wie die Geschwindigkeit v_av der übrigen Fahrzeuge. Anders ausgedrückt ist die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av im Bereich 15 derart, so dass das Fahrzeug 1 zwar schneller fahren kann als die übrigen Fahrzeuge, jedoch aufgrund der vorliegenden Verkehrsdichte dennoch ein Einfluss der übrigen Fahrzeuge auf das Fahrzeug 1 stattfindet, so dass dieses nicht mit seiner eigentlichen bevorzugten Geschwindigkeit fahren kann.
Nachfolgend wird anhand der 5 erläutert, wie die Grenzen der Bereiche 14, 15, 16 bestimmt werden. Eine dieser Grenzen wird als erste Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ bezeichnet, die die zwischen den Bereichen 15 und 16 liegende und noch zum Bereich 16 gehörende Nahtstelle bildet. Die andere Grenze wird als zweite Durchschnittsgeschwindigkeit v₂ bezeichnet, die die zwischen den Bereichen 14 und 15 liegende und noch zum Bereich 14 gehörende Nahtstelle bildet. In der 5 sind diese Nahtstellen über gestrichelte Vertikalen gekennzeichnet.
Zunächst wird eine vorgegebene Freifahrgeschwindigkeit v_ff für jeden der Abschnitte 10 bestimmt. Diese beschreibt die von Verkehrsteilnehmern ohne Verkehrsbehinderungen in dem jeweiligen Abschnitt 10 durchschnittlich gefahrene Geschwindigkeit unter der Annahme, dass die Verkehrsdichte derart niedrig ist, dass die Fahrzeuge sich nicht gegenseitig bezüglich ihrer Geschwindigkeiten beeinflussen. Die Freifahrgeschwindigkeit v_ff ist mithin unabhängig von der aktuellen Verkehrslage. Die Freifahrgeschwindigkeit v_ff entspricht beispielsweise dem Wert eines in dem jeweiligen Abschnitt 10 vorliegenden Tempolimits oder einer entsprechenden Richtgeschwindigkeit. Zusätzlich oder alternativ hängt die Freifahrgeschwindigkeit v_ff von physikalischen Gegebenheiten im jeweiligen Abschnitt 10 ab, wobei beispielsweise berücksichtigt wird, dass in kurvenreichen Abschnitten 10 die Freifahrgeschwindigkeit v_ff grundsätzlich niedriger ist als auf geraden Fahrstrecken. Die Freifahrgeschwindigkeit v_ff kann über die Kommunikationsschnittstelle 11, etwa aus dem Internet, abgerufen werden und/oder über eine seitens der Steuerungseinrichtung 3 implementierten künstlichen Intelligenz 18 ermittelt werden, insbesondere unter Miteinbeziehung der Streckeninformation. In 5 ist die ermittelte Freifahrgeschwindigkeit v_ff als Horizontale eingezeichnet, die für den betroffenen Abschnitt 10 beispielhaft den Wert 140 km/h aufweist. Dies ist etwa auf einem Abschnitt 10 der Autobahn A der Fall, auf dem kein Tempolimit gegeben ist.
Zur Bestimmung der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ wird für den jeweiligen Abschnitt 10 zusätzlich zur Freifahrgeschwindigkeit v_ff ein Hemmungsfaktor γ_β bestimmt, der einen Zusammenhang zwischen der Freifahrgeschwindigkeit v_ff und der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ vorgibt. Auch der Hemmungsfaktor γ_β kann über die Kommunikationsschnittstelle 11 abgerufen und/oder mittels der künstlichen Intelligenz 18 ermittelt werden. Konkret und beispielhaft ist der Hemmungsfaktor γ_β ein Zahlenwert aus dem Intervall [-1;0], wobei die erste Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ aus einer Multiplikation des Hemmungsfaktors γ_β mit der Freifahrgeschwindigkeit v_ff und einer anschließenden Addition des hierdurch erhaltenen Werts zu der Freifahrgeschwindigkeit v_ff bestimmt wird, also anhand der Formel $v_{1} = v_{f f} + γ_{β} \cdot v_{f f} = v_{f f} (1 + γ_{β}) .$
Bei der in 5 gezeigten Situation zudem angenommen, dass der Hemmungsfaktors γ_β = -0,4 ist. Folglich ergibt sich die erste Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ zu 60% der Freifahrgeschwindigkeit v_ff, also zu v₁ = 84 km/h. Das bedeutet, dass sich das Fahrzeug 1 bei einer tatsächlichen Durchschnittsgeschwindigkeit v_av von 84 km/h oder weniger verkehrsdichtebedingt und zwangsläufig mit einer Egogeschwindigkeit v_res bewegt, die der Durchschnittsgeschwindigkeit v_av entspricht.
Zur Bestimmung der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit v₂ wird angenommen, dass diese der Freifahrgeschwindigkeit v_ff entspricht. Die Definition der Freifahrgeschwindigkeit v_ff entspricht grundsätzlich der der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit v₂, da diese eine ausreichend hohe Durchschnittgeschwindigkeit v_av voraussetzt, so dass die Egogeschwindigkeit v_res unbeeinflusst von der Verkehrsdichte ist. Somit wird Wert für die Freifahrgeschwindigkeit v_ff unmittelbar als der Wert für die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit v₂ angenommen.
Hinsichtlich der Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit v_av und der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit v₂, also der in diesem Zusammenhang zu ermittelnden Werte der Freifahrgeschwindigkeit v_ff und des Hemmungsfaktors γ_β und einer nachfolgend noch genauer erläuterten, fahrerspezifischen Geschwindigkeitsabweichung v_Δ, sowie der Streckeninformation ist vorgesehen sein, dass hierbei eine Unterscheidung verschiedener Fahrspuren der Strecke 5 in dem jeweiligen Abschnitt 10 respektive an der jeweiligen Stelle vorgenommen wird. Hierdurch werden auch Situationen realitätsnah erfasst und berücksichtigt, bei denen auf verschiedenen Fahrspuren verschiedene Verkehrsgegebenheiten vorliegen.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel führt die soeben dargelegte Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeiten v₁, v₂ dazu, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ der größtmöglich anzunehmende Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av ist, bei dem die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs zwangsläufig der Durchschnittsgeschwindigkeit v_av entspricht, und dass die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit v₂ der kleinstmöglich anzunehmende Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av ist, bei dem die Verkehrsdichte keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 nimmt. Der Bereich 15 betreffend die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av, in dem die Egogeschwindigkeit v_res mittels der Interpolation und somit näherungsweise bestimmt wird, wird somit kleinstmöglich respektive möglichst eng gewählt, so dass die beiden Bereiche 14, 16, in denen die Egogeschwindigkeit v_res nicht mittels dieses Näherungsverfahrens bestimmt werden, möglichst breit sind. Unter erneuter Bezugnahme auf die 5 wird nachfolgend erläutert, wie in den Bereichen 14, 15, 16 unter Nutzung der bislang ermittelten Ergebnisse die prädizierte Egogeschwindigkeit v_res konkret bestimmt wird.
Hinsichtlich des Bereichs 14 wird eine prädizierte, fahrerspezifische Geschwindigkeitsabweichung v_Δ für jeden der Abschnitte 10 bestimmt. Die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ ist ein Maß dafür, ob der Fahrer ein sportlicher Fahrer ist, der eher schneller als die Fahrzeuge in seiner Umgebung unterwegs ist, oder ein eher zurückhaltender Fahrer ist, der eher langsamer als seine Umgebung unterwegs ist. Konkret beschreibt die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ die eine prädiktive Abweichung der Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 von der Freifahrgeschwindigkeit v_ff für den jeweiligen Abschnitt 10 ohne Verkehrsbehinderungen und ohne Einflüsse durch eine hohe Verkehrsdichte. Sofern der Wert für die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ positiv ist, dann ist der Fahrer durchschnittlich schneller unterwegs als die Freifahrgeschwindigkeit v_ff. Sofern der Wert für die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ negativ ist, dann fährt der Fahrer durchschnittlich langsamer als die Freifahrgeschwindigkeit v_ff.
Zur Ermittlung der Geschwindigkeitsabweichung v_Δ erfolgt, etwa zu Beginn der Fahrt oder bei der Durchführung der Routenplaung, eine Identifizierung des Fahrers. Zu diesem Zweck weist das Fahrzeug 1 ein in den Figuren nicht dargestelltes Fahrererkennungssystem auf, bei dem anhand von Kamerabildern und/oder Fingerabdrucksensoren eine Identifizierung des Fahrers erfolgt. Die Identität des Fahrers kann dieser zusätzlich oder alternativ über eine Eingabevorrichtung des Fahrzeugs 1 bereitstellen. Anhand der Fahreridentität und der zudem erfassten Werte und Informationen wird die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ mittels der künstlichen Intelligenz 18 ermittelt. Sollte keine Fahrererkennung vorgesehen oder möglich sein, dann kann auch ein fahrzeugspezifischer und fahrerunabhängiger Wert für die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ zu Grunde gelegt werden.
Für das in 5 gezeigte Beispiel wird angenommen, dass v_Δ = +40 km/h ist, also dass der Fahrer des Fahrzeugs 1 durchschnittliche 40 km/h schneller fährt als die Freifahrgeschwindigkeit v_ff. Die um die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ korrigierte Freifahrgeschwindigkeit v_ff ist in 5 als gestrichelte Horizontale eingezeichnet und wird mit α bezeichnet, wobei gilt, dass $α = v_{f f} + v_{Δ}$
ist. Diese Berechnung liefert das Ergebnis α = 180 km/h.
Im Bereich 14 ist der Fall gegeben, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av größer ist als die Freifahrgeschwindigkeit v_ff. Mithin ist für diesen Bereich 14 davon auszugehen, dass der Fahrer mit seiner bevorzugten Geschwindigkeit α fahren kann, so dass sich für den Bereich 14 ergibt, dass $v_{r e s} = α .$
Bezogen auf die 3 und 4 gilt der Bereich 14 für diejenigen Abschnitte der Autobahn A, die weder von dem Stau zwischen Nürnberg N und Bayreuth B noch von der Großveranstaltung G betroffen sind.
Für den Bereich 16 gilt, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit v_av in jedem Fall kleiner ist als die erste Durchschnittsgeschwindigkeit v₁, so dass die Egogeschwindigkeit v_res zwangsläufig der erfassten Durchschnittsgeschwindigkeit v_av entspricht. Somit ergibt sich für den Bereich 16, dass $v_{r e s} = v_{a v}$
ist. Bezogen auf die 3 und 4 gilt der Bereich 16 für das von dem Stau respektive dem zähfließendem Verkehr zwischen Nürnberg N und Bayreuth B betroffene Stück der Autobahn A, in dem der Verkehr nur äußerst langsam fließt.
Im Bereich 15, in dem die erfasste Durchschnittsgeschwindigkeit v_av zwischen v₁ und v₂ liegt, erfolgt die Bestimmung der prädiktiven Egogeschwindigkeit v_res mittels der Interpolation zwischen der ersten Egogeschwindigkeit v₁ und der zweiten Egogeschwindigkeit v₂. Hierzu werden zunächst die Koordinaten zweier Stützpunkte P, Q bestimmt werden, anhand derer die Interpolation durchgeführt wird. Hinsichtlich der Bestimmung der Koordinaten des Stützpunktes P entspricht die erste Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ der Stützstelle respektive der x-Koordinate des Stützpunktes P. Da die erste Durchschnittsgeschwindigkeit v₁ im Bereich 16 liegt, ergibt sich der Stützwert respektive die y-Koordinate des Stützpunktes P zu v_res an der Stelle v₁, so dass P(v₁|v₁) gilt. Hinsichtlich der Bestimmung der Koordinaten des Stützpunktes Q entspricht die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit v₂ der Stützstelle respektive der x-Koordinate des Stützpunktes Q. Da die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit v₂ im Bereich 14 liegt, ergibt sich der Stützwert respektive die y-Koordinate des Stützpunktes P zu v_res an der Stelle v₂, so dass Q(v₂|α) und mithin Q(v₂|v_ff+v_Δ) gilt.
Basierend auf einer linearen Interpolation ergibt sich die prädiktive Egogeschwindigkeit v_res im Bereich 15 zu $v_{r e s} = - \frac{- γ_{β} \cdot v_{f f} + v_{Δ}}{γ_{β} \cdot v_{f f}} \cdot (v_{a v} - v_{f f}) + v_{f f} + v_{Δ} .$
Diese im Bereich 15 durchgeführte Interpolation stellt mithin ein Näherungsverfahren dar, mittels dem die prädiktive Geschwindigkeit v_res in dem schwer zu beschreibenden beziehungsweise modellierenden zweiten 15 bestimmt wird. Anstelle der linearen Interpolation ist gleichermaßen eine nicht-lineare Interpolation, etwa eine Spline-Interpolation, oder andere Interpolationsverfahren denkbar. Bezogen auf die 3 und 4 gilt der Bereich 15 auf dem Stück der Autobahn A in der Nähe von Nürnberg N, in dem zwar eine erhöhte Verkehrsdichte aufgrund der Großveranstaltung G aber noch kein Stau gegeben ist.
Zum besseren Verständnis der soeben erläuterten Vorgehensweise zeigen die 6, 7 und 8 jeweils Koordinatensysteme, die dem Koordinatensystem der 5 entsprechen, wobei bei 6 v_ff = 100 km/h, bei 7 v_ff = 60 km/h und bei 8 v_ff = 20 km/h gilt. So gilt die in 5 dargestellte Situation beispielsweise für freie Stücke der Autobahn A, die in 6 gezeigte Situation etwa für Landstraßen und die in 7 gezeigte Situation etwa für die Serpentinenstrecke im Fichtelgebirge F. Ergänzend zeigen die 9 und 10 jeweils ein dreidimensionales Koordinatensystem, wobei zusätzlich zu den Achsen 12, 13 die weitere Achse 17 eingezeichnet ist, die Werte für die Freifahrgeschwindigkeit v_ff betrifft. Lediglich zur besseren Erkennbarkeit der Bereiche 14, 15, 16 sind die Werte für v_res in 10 im Bereich 15, in dem die Interpolation stattfindet, auf 0 gesetzt.
Nachfolgend werden anhand der 11 - 15 weitere Fälle im Zusammenhang mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel dargelegt. Hierbei entsprechen die 11 - 13 den 5 - 8 und die 14 und 15 den 9 und 10. Bei den 11 - 15 wird angenommen, dass die v_Δ = -40 km/h und dass γ_β = -0,4 ist. Für die 11 wird angenommen, dass v_ff = 140 km/h, für die 12, dass v_ff = 120 km/h und für die 13, dass v_ff = 100 km/h ist.
Ein ersichtlicher Unterschied zu den anhand der 5 - 10 erläuterten Fälle ist, dass sich α, also der um die Geschwindigkeitsabweichung v_Δ korrigierten Wert der Freifahrgeschwindigkeit v_ff, stets unterhalb dem Wert für die Freifahrgeschwindigkeit v_ff befindet. In diesem Fall kann der Grenzfall eintreten, bei dem die zu den beiden Durchschnittsgeschwindigkeiten v₁, v₂ gehörenden Werte für die Egogeschwindigkeit v_res gleich sind. Dieser in der 13 dargestellte Grenzfall tritt ein, wenn v_Δ = γ_β · v_ff ist. Sofern v_Δ < γβ · v_ff und mithin v_av > (v_Δ/γ_β) · (1+γ_β) ist, wird angenommen, insbesondere um Unstetigkeiten bei der Egogeschwindigkeit v_res zu vermeiden, dass $v_{r e s} = \frac{v_{Δ}}{γ_{β}} \cdot (1 + γ_{β})$
ist, wobei in den übrigen Fällen die Egogeschwindigkeit v_res zu $v_{r e s} = v_{a v}$
berechnet wird. Hierdurch wird das in der 14 erkennbare Plateau 24 gebildet, so dass an den Nahtstellen keine Unstetigkeiten auftreten.
Zusammenfassend ergibt sich für die Berechnung von der Egogeschwindigkeit v_res die folgende Formel $v_{r e s} = {\begin{array}{l} v_{Δ} + v_{f f} & f a l l s v_{f f} < v_{a v} \\ v_{a v,} & f a l l s v_{f f} + γ_{β} \cdot v_{f f} > v_{a v}, \\ - \frac{- γ_{β} \cdot v_{f f} + v_{Δ}}{γ_{β} \cdot v_{f f}} \cdot (v_{a v} - v_{f f}) + v_{f f} + v_{Δ}, & a n s o n s t e n \end{array}$
falls v_Δ > γβ · v_ff ist, wobei die erste Zeile für den Bereich 14, die zweite Zeile für den Bereich 16 und die dritte Zeile für den Bereich 15 gilt. Falls v_Δ ≤ γ_β · v_ff ist, ergibt sich für die Berechnung der Egogeschwindigkeit v_res die Formel $v_{r e s} = {\begin{matrix} \frac{v_{Δ}}{γ_{β}} \cdot (1 + γ_{β}), & f a l l s \frac{v_{Δ}}{γ_{β}} \cdot (1 + γ_{β}) < v_{a v} \\ v_{a v}, & a n s o n s t e n \end{matrix} .$
Schließlich werden Zwecke erläutert, für die bestimmte, prädizierte Egogeschwindigkeit v_res, also das in der 4 gezeigte Ergebnis, verwendet wird. So wird die prädiktive Egogeschwindigkeit v_res seitens der Navigationseinrichtung 2 zur Bestimmung des prädiktiven Ankunftszeitpunkts an der Zielposition 7 genutzt.
Das Fahrzeug 1 umfasst ferner die Steuereinheit 20, die zum autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 eingerichtet ist, seitens der die prädiktiven Egogeschwindigkeit v_res zur Vorhersage eines Energieverbrauchs genutzt wird. So können bei der Planung der Strecke 5 Zwischenstopps zum Aufladen einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs 1 eingeplant werden. Da das Fahrzeug 1 als ein Hybridfahrzeug umfassend einen Elektromotor 21 und einen Verbrennungsmotor 22 ist, wird ein intermittierender Betrieb des Elektromotors 21 und des Verbrennungsmotors 22 anhand der Vorhersage des Energieverbrauchs gesteuert respektive geplant.
Ferner werden die Ergebnisse für die prädiktive Egogeschwindigkeit v_res im Zusammenhang mit Steuerung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 23 des Fahrzeugs 1 genutzt, wobei insbesondere Heiz- und Regenerationszyklen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 23 geplant werden.
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 102015223733 A1 [0002]
CN 109409571 A [0002]

Claims

Verfahren zur Bestimmung einer prädiktiven Egogeschwindigkeit (v_res) eines entlang einer vorgegebenen Strecke (5) fahrenden Fahrzeugs (1) für wenigstens eine Stelle oder wenigstens einen Abschnitt (10) der Strecke (5), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Bestimmen einer momentan von Verkehrsteilnehmern an der Stelle oder dem Abschnitt (10) gefahrenen Durchschnittsgeschwindigkeit (Vav), - Bestimmen einer ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁), die derart niedrig ist, dass anzunehmen ist, dass die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs an dieser Stelle oder diesem Abschnitt (10) zwangsläufig und verkehrsdichtebedingt der Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) entspricht, - Bestimmen zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂), die derart hoch ist, dass anzunehmen ist, dass die Verkehrsdichte an dieser Stelle oder diesem Abschnitt (10) keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) nimmt, - sofern die Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) zwischen der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂) liegt, Bestimmen der prädiktiven Egogeschwindigkeit (v_res) anhand der Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) und mittels einer Interpolation zwischen der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) und der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der bei der Interpolation genutzten Stützpunkte (P) die erste Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) sowohl als Stützstelle als auch als Stützwert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) der größtmöglich anzunehmende Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) ist, bei dem die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs zwangsläufig der Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) entspricht, und/oder dass die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂) der kleinstmöglich anzunehmende Wert für die Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) ist, bei dem die Verkehrsdichte keinen Einfluss auf die Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) nimmt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) und/oder die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂) anhand einer vorgegebenen Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) für die Stelle oder den Abschnitt (10) bestimmt wird, wobei die Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) eine von Verkehrsteilnehmern ohne Verkehrsbehinderungen durchschnittlich gefahrene Geschwindigkeit beschreibt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der ersten Durchschnittsgeschwindigkeiten (v₁) ein Hemmungsfaktor (γ_β) bestimmt wird, der einen Zusammenhang zwischen der Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) und der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) vorgibt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hemmungsfaktor (γ_β) ein Zahlenwert aus dem Intervall [-1 ;0] ist, wobei die erste Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) aus einer Multiplikation des Hemmungsfaktors (γ_β) mit der Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) und einer anschließenden Addition des hierdurch erhaltenen Werts zu der Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂) angenommen wird, dass diese der Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der prädiktiven Egogeschwindigkeit (v_res) eine Geschwindigkeitsabweichung (v_Δ) bestimmt wird, die eine zu erwartende, fahrerspezifische Abweichung der Egogeschwindigkeit des Fahrzeugs von der Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) vorgibt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der für die Interpolation genutzten Stützpunkte (Q) die zweite Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂) als Stützstelle und dem um die Geschwindigkeitsabweichung (v_Δ) abweichenden Wert der Freifahrgeschwindigkeit (v_ff) als Stützwert aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) dadurch ermittelt wird, dass wenigstens eine die momentane und/oder prädizierte Verkehrslage beschreibende Verkehrsinformation über das Internet und/oder über eine Car-2-Car-Verbindung von wenigstens einem weiteren Fahrzeug abgerufen wird, und/oder dass eine auf Erfahrungswerten basierende Verkehrsinformation aus einer Datenspeicher (19) abgerufen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) und/oder der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂) eine Streckeninformation für die Stelle oder den Abschnitt (10) erfasst wird, wobei die Streckeninformation einen Zustand und/oder eine Straßenklasse der Strecke (5) an dieser Stelle oder diesen Abschnitt (10) beschreibt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) und/oder der ersten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₁) und/oder der zweiten Durchschnittsgeschwindigkeit (v₂) mittels einer künstlichen Intelligenz (18) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die prädiktive Egogeschwindigkeit (v_res) zur Bestimmung eines prädiktiven Ankunftszeitpunkts und/oder zur Vorhersage eines Energieverbrauchs des Fahrzeugs (1) und/oder zur Steuerung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (23) des Fahrzeugs (1) und/oder zur Steuerung eines intermittierten Betriebs eines Verbrennungsmotors (22) und eines Elektromotors (21) des Fahrzeugs verwendet wird.
Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug (1) oder für eine Navigationseinrichtung (2) eines Fahrzeugs (1) oder für ein mobiles Nutzerendgerät, wobei das Fahrzeug (1) oder die Navigationseinrichtung (2) oder das Nutzerendgerät wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle (11) aufweist, mittels der eine Kommunikationsverbindung zur Erfassung einer Durchschnittsgeschwindigkeit (v_av) für wenigstens eine Stelle oder wenigstens einen Abschnitt (10) einer vorgegebenen Strecke (5), entlang der das Fahrzeug (1) fährt, aufbaubar ist, wobei die Steuerungseinrichtung (3) zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Navigationsgerät, ausgebildet als eine Navigationseinrichtung für ein Fahrzeug (1) oder als ein mobiles Nutzerendgerät, wobei das Navigationsgerät eine Steuerungseinrichtung (3) nach Anspruch 14 umfasst.
Fahrzeug, umfassend eine Steuerungseinrichtung (3) nach Anspruch 14 oder ein als eine Navigationseinrichtung (2) ausgebildetes Navigationsgerät nach Anspruch 15.