EP4554831A1 - Verfahren und vorrichtung zur beschleunigung eines fahrzeugs an einer signalisierungseinheit - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur beschleunigung eines fahrzeugs an einer signalisierungseinheit

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Publication number
EP4554831A1
EP4554831A1 EP23741314.1A EP23741314A EP4554831A1 EP 4554831 A1 EP4554831 A1 EP 4554831A1 EP 23741314 A EP23741314 A EP 23741314A EP 4554831 A1 EP4554831 A1 EP 4554831A1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
signaling unit
speed
distance
acceleration
Prior art date
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Pending
Application number
EP23741314.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Knorrn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a device and a corresponding method for operating a driving function of a vehicle, in particular a speed control of the vehicle, on a signaling unit.
  • a vehicle can have one or more driving functions that support the driver of the vehicle in guiding, in particular in longitudinal guidance and/or lateral guidance, of the vehicle.
  • An exemplary driving function to support the longitudinal guidance of a vehicle is the Adaptive Cruise Control (ACC) function, which can be used to drive the vehicle at a specified set or target driving speed and/or at a specified set or target distance to a front vehicle driving in front of the vehicle.
  • the driving function can also be used in conjunction with a signaling unit (in particular with a traffic light) at a traffic junction (e.g. at an intersection) in order to bring about automated longitudinal guidance, such as an automated delay, at the signaling unit.
  • a device for accelerating a (motor) vehicle as part of a speed control when driving towards a signaling unit in front e.g. a traffic light system, such as a traffic light, or a traffic sign
  • a signaling unit in front e.g. a traffic light system, such as a traffic light, or a traffic sign
  • the cruise control can be part of a driving function, in particular an ACC driving function.
  • the speed control can take place when the vehicle is moving freely (without the front vehicle positioned directly in front of the vehicle).
  • the driving speed can be regulated to a target driving speed (set by the user of the vehicle).
  • the Signaling unit in particular the
  • Signaling state e.g. the color
  • the device can, for example, be set up, depending on the signaling state of the signaling unit, to cause the vehicle to be automatically guided past the signaling unit based on the speed control to the target driving speed (if the signaling state (e.g. green) indicates that the vehicle is at the junction has free travel).
  • the device can be set up to automatically decelerate the vehicle until it comes to a standstill at the stopping position of the signaling unit (if the signaling state (e.g. yellow or red) indicates that the vehicle must stop at the signaling unit).
  • the device is set up to determine that, when driving towards the signaling unit in front, the actual driving speed of the vehicle is below the target driving speed of the cruise control (e.g. is 10% or more below the target driving speed). Such a situation can occur particularly when the cruise control is activated.
  • an acceleration with a certain standard value is typically effected in order to adjust, in particular to regulate, the driving speed of the vehicle to the target driving speed.
  • the default value may depend on the difference between the actual travel speed and the target travel speed (and typically increases as the difference increases).
  • the device is further set up to determine distance information in relation to the (temporal and/or spatial) distance of the signaling unit in front from the vehicle.
  • the distance can be determined in seconds of travel time and/or in meters of travel distance.
  • the position information can be determined based on sensor data from one or more environmental sensors (e.g. a camera and/or a lidar sensor) of the vehicle and/or based on a digital map for the road network on which the vehicle travels. This data can also be used to detect the signaling unit ahead.
  • environmental sensors e.g. a camera and/or a lidar sensor
  • the device is also set up to cause an acceleration of the vehicle with an acceleration value that depends on the distance information as part of the speed control to the target driving speed.
  • the speed can still be controlled to the (set) target speed.
  • the acceleration used as part of the speed control and/or the maximum permissible acceleration as part of the speed control can depend on the distance information.
  • the acceleration value of the acceleration can be increased as the distance increases and/or reduced as the distance decreases.
  • the device can, for example, be set up to determine, based on the distance information, that the distance is equal to or smaller than a (predefined) distance threshold value.
  • a reduced acceleration value can be effected compared to the standard acceleration value used as part of the speed control.
  • the acceleration used as part of the speed control during free travel can thus be set depending on the (temporal and/or spatial) distance to a signaling unit in front become. In this way, the comfort for a user (particularly when the cruise control is activated) can be increased.
  • the acceleration used as part of the speed control (which, for example, represents a manipulated variable of the speed control loop) can be set depending on a control error, whereby the control error can depend on the difference between the actual driving speed and the target driving speed or can correspond to the difference .
  • the speed controller can be used to determine the value of the vehicle's acceleration as a manipulated variable.
  • the value of the acceleration typically depends on the control error and typically increases as the control error increases.
  • a maximum acceleration value can be set so that this maximum value cannot be exceeded (even if there is a relatively large control error).
  • the maximum value may correspond to a certain standard maximum value.
  • the device can be set up to determine and/or adjust the maximum value of the acceleration of the vehicle used as part of the speed control as a function of the distance information, in particular in such a way that the maximum value of the acceleration increases with increasing distance and/or decreases with decreasing distance.
  • the device can, for example, be set up to determine, based on the distance information, that the distance is equal to or smaller than a (predefined) distance threshold value.
  • a maximum acceleration value that is reduced compared to the standard maximum acceleration value used in the cruise control can be used.
  • the selective reduction of the maximum value of the acceleration of the vehicle permissible within the framework of the speed control as a function of the distance information enables the provision of a particularly comfortable driving function when approaching a signaling unit.
  • the device can be set up to determine that the actual driving speed is below the target driving speed due to activation of the cruise control.
  • a user input from a user of the vehicle can be detected on the user interface of the vehicle to the effect that the cruise control should be activated (at a specific starting position). It can then be reliably determined based on the detected user input that the actual driving speed is below the target driving speed due to activation of the cruise control.
  • the device can be set up to determine that the vehicle (at the starting position) has transitioned from a follow-up drive with a standstill control to a vehicle in front into a free drive with speed control (e.g. because the vehicle in front is the the road the vehicle was traveling on). This can be recognized based on the sensor data from one or more environmental sensors. It can then be determined on the basis of the detected transition from the standstill control to the speed control that the actual driving speed is below the target driving speed due to activation of the speed control.
  • the acceleration value of the acceleration of the vehicle can, if necessary, only be determined depending on the distance information if it has been determined that the actual driving speed is due to activation of the Speed control is below the target driving speed.
  • the distance-dependent setting of the acceleration value of the speed control can therefore be limited to the phase in which the speed control is activated. In this way, the comfort for the user can be further increased.
  • the device can be set up to determine whether the cruise control (or the driving function) is operated in an automatic mode in which the signaling unit in front is automatically taken into account in the longitudinal guidance of the vehicle, or is operated in a manual mode in which the The preceding signaling unit is only taken into account in the longitudinal guidance of the vehicle after acceptance of an offer by a user of the vehicle.
  • the device can, for example, be set up (in the manual mode) to issue an offer to the user of the vehicle via the user interface of the vehicle to the effect that the signaling unit in front, in particular the signaling state of the signaling unit in front, is taken into account as part of the speed control of the vehicle. The user then has the opportunity to accept or reject the offer via user input.
  • the signaling unit can be taken into account automatically without asking the user.
  • the device described in this document can thus be set up to set the acceleration value of the acceleration used in the context of the speed control as a function of the distance information to a signaling unit in front even if the signaling unit is not yet taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle. This can extend the period for the user to take the offer into account Accept signaling unit. In this way, the comfort of the driving function can be increased.
  • the speed control described in this document can take place as part of a driving function that is designed to automatically guide the vehicle longitudinally on and/or in connection with a signaling unit.
  • the driving function can be designed according to SAE Level 2.
  • the driving function may provide automated driving and/or driver assistance (with respect to longitudinal guidance) in accordance with SAE Level 2.
  • the driving function can be limited to the longitudinal guidance of the vehicle.
  • the lateral guidance of the vehicle can, if necessary, be provided manually by the driver or by an additional and/or separate driving function (e.g. by a lane keeping assistant) during operation of the driving function.
  • the vehicle can be automatically guided longitudinally in accordance with the set or target speed and/or in accordance with the set or target distance to a front vehicle driving (directly) in front of the vehicle.
  • the driving function can provide the speed controller described in this document, through which the actual driving speed of the vehicle is set, in particular regulated, in accordance with the set or target speed.
  • a position controller can be provided, through which the actual distance of the vehicle from the vehicle in front is set, in particular regulated, according to the set or target distance. If there is no relevant vehicle in front or if the vehicle in front is traveling faster than the set or target speed, the vehicle speed can be controlled.
  • the vehicle may include a user interface for interaction with a user, in particular with the driver, of the vehicle.
  • the user interface may include one or more controls that allow the user to set the set or target speed and/or the set or target distance.
  • the one or more controls may enable the user to confirm a previously set and/or target speed and/or a previously set or target distance of the vehicle for operating the driving function.
  • the one or more controls can be designed to be operated with one hand and/or with a finger of the driver.
  • the one or more controls can be arranged on a steering means (in particular on a steering wheel or on a steering bracket) of the vehicle.
  • the driving function can be set up to take into account one or more signaling units on the road (in particular road) and/or driving route traveled by the vehicle in the automated longitudinal guidance.
  • a signaling unit can be provided to determine the right of way at a junction (in particular at an intersection) of the road network traveled by the vehicle. The determination of the right of way can be variable over time (such as in a traffic light system, for example a traffic light system, with one or more different signal groups (each with one or more signal transmitters) for one or more different directions of travel of the vehicle at the intersection) or fixed (such as a traffic sign, such as a stop sign).
  • data can be determined in relation to a signaling unit ahead in the direction of travel of the vehicle (at a junction).
  • the data may relate to map data Include signaling units and/or nodes in the road network traveled by the vehicle.
  • the map data (ie the digital map) can each include one or more attributes for the individual signaling units.
  • the one or more attributes for a signaling unit may indicate or include:
  • the type of signaling unit in particular whether the signaling unit is a traffic signal or a traffic sign;
  • the driving function can be set up using a position sensor (e.g. a GPS or GNSS receiver) of the vehicle and/or using odometry to determine the actual position (e.g. the current GPS or GNSS coordinates) of the vehicle within the To determine the road network.
  • a position sensor e.g. a GPS or GNSS receiver
  • odometry to determine the actual position (e.g. the current GPS or GNSS coordinates) of the vehicle within the To determine the road network.
  • a (eg the next) signaling unit on the vehicle's route or on the approach to a junction ahead can then be recognized.
  • one or more map attributes can be determined in relation to the recognized signaling unit.
  • the data in relation to a signaling unit ahead in the direction of travel of the vehicle (at a junction) can include environmental data in relation to the signaling unit, or can be determined based on environmental data.
  • the surrounding data can be recorded by one or more surrounding sensors of the vehicle.
  • environment sensors are a camera, a radar sensor, a lidar sensor, etc.
  • the one or more environment data can be set up to record sensor data (ie environment data) in relation to the environment in the direction of travel in front of the vehicle.
  • the driving function can be set up to recognize, based on the surrounding data (in particular based on the sensor data from a camera), that a signaling unit is arranged in front of the vehicle in the direction of travel. For example, an image analysis algorithm can be used for this purpose. Furthermore, the driving function can be set up to determine the type of signaling unit (e.g. traffic signal system or traffic sign) based on the surrounding data. Furthermore, the driving function can be set up to determine the (signaling) state of the signaling unit with regard to the permission to drive over the junction associated with the signaling unit based on the surrounding data. In particular, the colors (green, yellow or red) of one or more signal groups of a traffic signal system can be determined.
  • the type of signaling unit e.g. traffic signal system or traffic sign
  • the driving function can be set up to determine the (signaling) state of the signaling unit with regard to the permission to drive over the junction associated with the signaling unit based on the surrounding data. In particular, the colors (green, yellow or red) of one or
  • the driving function can be set up to take a recognized signaling unit into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle.
  • the driving function can be set up, based on the data relating to the recognized signaling unit, in particular based on the color of a light signal or a signal group of the signaling unit indicated by the data, to determine whether the vehicle is at the signaling unit, in particular at the stopping position the Signaling unit, must stop or not. For example, it can be recognized that the vehicle must stop because the signal group relevant to the vehicle is red. Alternatively, it can be recognized that the vehicle does not have to stop because the signal group relevant to the vehicle is green. In a further example, it can be recognized that the vehicle must stop because the signaling unit is a stop sign.
  • the driving function can further be set up to cause the vehicle to be automatically stopped at the recognized signaling unit when it is determined that the vehicle must stop at the signaling unit.
  • an automated deceleration process (until standstill) can be effected.
  • the vehicle can be guided automatically up to or in front of the stopping position of the signaling unit.
  • one or more wheel brakes e.g. one or more friction brakes or one or more recuperating brakes
  • the time course of the deceleration caused can depend on the available braking distance to the detected signaling unit.
  • the driving function can be set up to cause the vehicle to be automatically guided past the recognized signaling unit, in particular via the stopping position of the signaling unit, if it is determined that the vehicle does not have to stop at the signaling unit.
  • the speed and/or standstill control can be continued according to the set or target speed and/or according to the set or target distance to the vehicle in front.
  • the driving function can thus be set up to provide an ACC driving function taking signaling units into account.
  • the driving function is also referred to as Urban Cruise Control (UCC) driving function in this document.
  • automated driving can be understood to mean driving with automated longitudinal or lateral guidance or autonomous driving with automated longitudinal and lateral guidance.
  • Automated driving can, for example, involve driving for a longer period of time on the motorway or driving for a limited period of time as part of parking or maneuvering.
  • automated driving includes automated driving with any level of automation. Examples of levels of automation include assisted, partially automated, highly automated or fully automated driving. These levels of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see B ASt publication “Research Compact”, issue 11/2012).
  • assisted driving the driver permanently performs longitudinal or lateral guidance while the system takes over the other function within certain limits.
  • the system takes over longitudinal and lateral guidance for a certain period of time and/or in specific situations, whereby the driver must continuously monitor the system, as with assisted driving.
  • highly automated driving HAF
  • the system takes over longitudinal and lateral guidance for a certain period of time without the driver having to permanently monitor the system; However, the driver must be able to take over control of the vehicle within a certain period of time.
  • VAF fully automated driving
  • the system can automatically handle driving in all situations for a specific application; A driver is no longer required for this application.
  • the four levels of automation mentioned above correspond to SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard (SAE - Society of Automotive Engineering).
  • HAF Level 3 complies with the SAE J3016 standard.
  • SAE J3016 provides for SAE level 5 as the highest level of automation, which is not included in the BASt definition is.
  • SAE Level 5 corresponds to driverless driving, in which the system can automatically handle all situations throughout the journey like a human driver; a driver is generally no longer required.
  • the aspects described in this document relate in particular to a driving function or a driver assistance function that are designed according to SAE Level 2.
  • a (road) motor vehicle in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle
  • vehicle in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle
  • a method for accelerating a vehicle as part of a speed control when driving towards a signaling unit in front includes determining that, when traveling toward the signaling unit ahead, the actual travel speed of the vehicle is below the target travel speed of the cruise control (and that this speed difference is due to a recent activation of the cruise control).
  • the method further includes determining distance information in relation to the distance of the signaling unit in front of the vehicle, and causing the vehicle to accelerate as part of the cruise control to the target driving speed (set by the user of the vehicle) with an acceleration value that is from depends on the distance information.
  • a software (SW) program is described.
  • the SW program can be set up to run on a processor (e.g. on a vehicle control unit) and thereby carry out the method described in this document.
  • a storage medium is described.
  • the storage medium may include a SW program configured to be executed on a processor and thereby carry out the method described in this document.
  • Figure 1 exemplary components of a vehicle
  • Figure 2a shows an exemplary light signal system
  • Figure 2b shows an exemplary traffic sign
  • Figure 3a shows an exemplary driving situation
  • Figure 3b shows exemplary speed curves of the vehicle in the driving situation shown in Figure 3a.
  • Figure 4 shows a flowchart of an exemplary method for accelerating a vehicle on a signaling unit.
  • the present document deals with increasing the comfort of a driving function, in particular a driver assistance system, of a vehicle, in connection with a signaling unit at a junction of the road traveled by the vehicle.
  • this document is concerned with enabling convenient and safe speed control on a signaling unit.
  • the vehicle 100 includes one or more environment sensors 102 (e.g. one or more image cameras, one or more radar sensors, one or more lidar sensors, one or more ultrasonic sensors, etc.), which are each set up To capture environmental data in relation to the environment of the vehicle 100 (in particular in relation to the environment in the direction of travel in front of the vehicle 100).
  • the vehicle 100 includes one or more actuators 103, which are set up to act on the longitudinal and/or transverse guidance of the vehicle 100.
  • Example actuators 102 are: a brake system, a drive motor, a steering system, etc.
  • the (control) device 101 of the vehicle 100 can be set up to provide a driving function, in particular a driver assistance function, based on the sensor data of the one or more environment sensors 102 (i.e. based on the environment data). For example, an obstacle on the travel trajectory of the vehicle 100 can be detected based on the sensor data.
  • the device 101 can then control one or more actuators 103 (e.g. the brake system) in order to automatically decelerate the vehicle 100 and thereby prevent a collision of the vehicle 100 with the obstacle.
  • a signaling unit eg a traffic signal system and/or a traffic sign
  • the signaling state of a light signal or traffic light system can be taken into account, so that the vehicle 100 automatically causes a delay to the stopping position of the traffic light at a red traffic light relevant to its own (planned) direction of travel and / or at a green traffic light (if necessary. again) accelerated.
  • Fig. 2a shows an exemplary traffic signal system 200.
  • the traffic signal system 200 shown in Fig. 2a has four different signal generators 201, which are arranged at different positions on an approach to an intersection.
  • the left signal generator 201 has an arrow 202 pointing to the left, thereby indicating that this signal generator 201 applies to left-turners.
  • the two middle signal generators 201 have an arrow 202 pointing upwards (or no arrow 202) and thus indicate that these two signal generators 201 apply to straight-ahead driving.
  • the individual light signals from these two signal generators 201 form signal groups.
  • the right signal generator 201 has an arrow 202 pointing to the right, thereby indicating that this signal generator 201 applies to right-turners.
  • Fig. 2b shows an exemplary stop sign as a traffic sign 210, through which the right of way is regulated at a traffic junction, in particular at an intersection.
  • the (control) device 101 of the vehicle 100 can be set up for the journey of the vehicle based on the sensor data of the one or more environment sensors 102 (i.e. based on the environment data) and/or on the basis of digital map information (i.e. map data). 100 relevant traffic sign 210 on the road or lane traveled by the vehicle 100.
  • the device 101 of the vehicle 100 can be designed to provide automated longitudinal guidance of the vehicle 100 in the city area.
  • This driving function can be referred to as Urban Cruise Control (UCC) driving function.
  • the driving function can be provided in an automatic mode (aUCC) and/or in a manual mode (mUCC). It may be possible for the driver to determine via the user interface 107 of the vehicle 100 whether the driving function should be operated in the automatic or manual mode.
  • the device 101 of the vehicle 100 can be set up based on the surroundings data of the one or more surroundings sensors 102 and/or based on map data in relation to the road network traveled by the vehicle 100 (in connection with the position data of a position sensor 106 of the vehicle 100) to detect a signaling unit 200, 210 ahead on the route of the vehicle 100.
  • a suggestion or request can then be issued via the user interface 107 as to whether or not the signaling unit 200, 210 should be taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle 100.
  • the driver of the vehicle 100 can then accept or reject or ignore the box, for example by operating a control element of the user interface 107.
  • the recognized signaling unit 200, 210 can, if necessary, be taken into account automatically (ie without necessary feedback from the driver) in the automated longitudinal guidance of the vehicle 100.
  • the recognized signaling unit 200, 210 is taken into account in the automated longitudinal guidance of the vehicle 100, then (depending on the type and/or (signaling) state of the signaling unit 200, 210) an automatic deceleration can be effected in order to drive the vehicle 100 (e.g. at a red light or a stop sign) to automatically bring the vehicle to a standstill. Furthermore, (e.g. after changing the (signaling) state of the signaling unit 200, 210, for example after a change to green), the vehicle 100 can be started automatically. The vehicle 100 can then be automatically accelerated again to the target speed (taking into account a specified minimum or target distance to a vehicle in front).
  • the UCC driving function can therefore enable the driver of a vehicle 100 to use the ACC driving function even on a road with one or more signaling units 200, 210 (without the ACC function having to deactivate and reactivate each of the individual signaling units 200, 210).
  • the vehicle 100 approaches a signaling unit 200, 210 and has an actual speed 311 that is smaller than the target speed 312 of the driving function, although this is Vehicle 100 is in free travel.
  • This can occur, for example, if the user of the vehicle 100 activates the driving function while the vehicle 100 is driving towards the signaling unit 200, 210 on a roadway 300.
  • the vehicle 100 initially drove behind a (relatively slow-moving) vehicle in front in a subsequent journey, and the vehicle in front has left the roadway 300 (e.g. turned onto a driveway).
  • the control device 101 of the vehicle 100 It can therefore be recognized by the control device 101 of the vehicle 100 that the vehicle 100 is in free travel when the driving function is activated (without the vehicle in front) and has an actual speed 311 that is (significantly) smaller than the target Speed 312 of the cruise function cruise control is.
  • the vehicle 100 could then be accelerated with a (relatively high) standard acceleration of the cruise control in order to adjust, in particular to regulate, the driving speed 310 of the vehicle 100 to the target speed 312.
  • this could lead to a situation in which the vehicle 100 is accelerated at the relatively high standard acceleration, even though the vehicle 100 should come to a stop at the stopping position 302 of a signaling unit 200, 210 ahead. This can lead to an uncomfortable situation for the user of the driving function.
  • the (control) device 101 can be set up to determine distance information in relation to the distance 305 between the starting position 301 of the vehicle 100 (when the cruise control is activated) and the stopping position 302 of the signaling unit 200, 210.
  • the starting position 301 can correspond to the position of the vehicle 100 at which it is recognized that the vehicle 100 is in a free travel situation and the vehicle 100 should therefore be accelerated to the target speed 312.
  • the value of the acceleration can then be determined depending on the distance information.
  • the value of the acceleration can be increased as the distance 305 increases.
  • the default value of acceleration can be used if the distance 305 is greater than a certain distance threshold.
  • a reduced value of acceleration from the standard value may be used if the distance 305 is equal to or less than the distance threshold.
  • FIG. 3b shows the speed curve 321 of the speed 310 of the vehicle 100 when using the standard acceleration value. Furthermore, Fig. 3b shows the speed curve 322 when using the reduced value of the acceleration.
  • the reduced value of the acceleration extends the period until the vehicle 100 reaches the decision position 303, at which the driver must decide at the latest whether the signaling unit 200, 210 in front should be taken into account when operating the driving function or not. In this way, the comfort for the driver of the vehicle 100 can be increased.
  • the vehicle 100 is operated with the driving function deactivated (in particular with a deactivated distance and/or speed controller).
  • the driver of the vehicle 100 will then typically not be aware of a signaling unit 200, 210 ahead pointed out.
  • the preceding signaling unit 200 the preceding signaling unit 200,
  • a signaling unit 200, 210 in front may be recognized and/or displayed, which should be taken into account in the longitudinal guidance (e.g. due to the signaling state).
  • the driver then has the option (if the driving function is operated in manual mode) to select the recognized signaling unit.
  • the vehicle 100 can accelerate with the standard value in order to set the vehicle 100 to the target speed 312 for a free travel situation.
  • the relatively rapid acceleration towards the signaling unit 200, 210 ahead reduces, depending on the distance 305 and the actual driving speed 311 of the vehicle 100, the amount of time available for the driver to accept the offer of the driving function.
  • the device 101 described in this document can be set up to cause a dynamic reduction of the vehicle 100 (compared to the standard value) in a situation in which the driving function has been activated and a relevant signaling unit 200, 210 has been recognized, through which a relative strong acceleration to the set free travel target speed 312 is avoided.
  • a relative strong acceleration to the set free travel target speed 312 is avoided.
  • an upper acceleration limit of 0.2m/s 2 can be used instead of a (maximum possible) standard value of 1m/s 2 .
  • FIG. 4 shows a flowchart of a (possibly computer-implemented) method 400 for accelerating a (motor) vehicle 100 as part of a speed control (in particular as part of the UCC Driving function) when driving towards a signaling unit 200, 210 in front.
  • the method 400 includes determining 401 that, when driving towards the signaling unit 200, 210 in front, the actual driving speed 311 of the vehicle 100 is below the target driving speed 312 of the cruise control. For example, it can be determined that at a starting position 301 of the vehicle 100, the actual driving speed 311 is smaller than the target speed 312. Furthermore, it may be possible to determine that this speed difference is due to the activation of the cruise control (in particular the UCC driving function) (which occurred at the starting position 301).
  • the method 400 further includes determining 402 distance information in relation to the distance 305 of the (stopping position 302 of the) preceding signaling unit 200, 210 from the vehicle 100 (in particular from the starting position 301 of the vehicle 100).
  • the distance information can display the temporal and/or spatial distance 305 (i.e. the route) to the signaling unit 200, 210.
  • the time distance results from the route and the driving speed 310 of the vehicle 100.
  • the position information can in particular indicate that the signaling unit 200, 210 is arranged at a distance 305 from the vehicle 100, which is equal to or smaller than a predefined distance - Threshold is.
  • the method 400 includes causing 403 an acceleration of the vehicle 100 as part of the speed control to the target driving speed (set by the user of the vehicle) 312 with an acceleration value, in particular with a maximum possible acceleration value, which depends on the distance information. He can do this Acceleration value can be reduced with decreasing distance 305 or increased with increasing distance 305.
  • a speed control of the vehicle 100 to the target speed 312 can thus be carried out.
  • the difference between the respective actual speed 311 and the target speed 312 can be determined as a control error.
  • An acceleration of the vehicle 100 can be effected as a manipulated variable.
  • the acceleration value of the acceleration can be limited to a value that depends on the distance information.
  • the measures described in this document can safely increase the comfort of a driving function for automated longitudinal guidance on a signaling unit 200, 210.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Beschleunigung eines Fahrzeugs im Rahmen einer Geschwindigkeitsregelung bei einer Fahrt auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit zu beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, zu bestimmen, dass, bei der Fahrt auf die vorausliegende Signalisierungseinheit zu, die Ist-Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs unter der Ziel-Fahrgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsregelung liegt. Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, Abstandsinformation in Bezug auf den Abstand der vorausliegenden Signalisierungseinheit von dem Fahrzeug zu ermitteln, und im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung auf die Ziel-Fahrgeschwindigkeit eine Beschleunigung des Fahrzeugs mit einem Beschleunigungswert zu bewirken, der von der Abstandsinformation abhängt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beschleunigung eines Fahrzeugs an einer Signalisierungseinheit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb einer Fahrfunktion eines Fahrzeugs, insbesondere einer Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs, an einer Signalisierungseinheit.
Ein Fahrzeug kann ein oder mehrere Fahrfunktionen aufweisen, die den Fahrer des Fahrzeugs bei der Führung, insbesondere bei der Längsführung und/oder bei der Querführung, des Fahrzeugs unterstützen. Eine beispielhafte Fahrfunktion zur Unterstützung der Längsführung eines Fahrzeugs ist die Adaptive Cruise Control (ACC) Funktion, die dazu genutzt werden kann, das Fahrzeug mit einer festgelegten Setz- bzw. Ziel-Fahrgeschwindigkeit und/oder in einem festgelegten Setz- bzw. Ziel-Abstand zu einem vor dem Fahrzeug fahrenden Vorder-Fahrzeug längszuführen. Die Fahrfunktion kann auch in Zusammenhang mit einer Signalisierungseinheit (insbesondere mit einer Ampel) an einem Verkehrs- Knotenpunkt (etwa an einer Kreuzung) genutzt werden, um eine automatisierte Längsführung, etwa eine automatisierte Verzögerung, an der Signalisierungseinheit zu bewirken. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Komfort einer Fahrfunktion zur automatisierten Längsführung eines Fahrzeugs an einer Signalisierungseinheit in sicherer Weise zu erhöhen.
Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Beschleunigung eines (Kraft-) Fahrzeugs im Rahmen einer Geschwindigkeitsregelung bei einer Fahrt auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit (z.B. eine Lichtsignalanlage, etwa eine Ampel, oder ein Verkehrszeichen) zu beschrieben. Die Geschwindigkeitsregelung kann Teil einer Fahrfunktion, insbesondere einer ACC Fahrfunktion, sein. Die Geschwindigkeitsregelung kann bei einer Freifahrt des Fahrzeugs (ohne direkt vor dem Fahrzeug angeordnetem Vorder-Fahrzeug) erfolgen. Dabei kann die Fahrgeschwindigkeit auf eine (von dem Nutzer des Fahrzeugs festgelegte) Ziel- Fahrgeschwindigkeit geregelt werden.
Die Signalisierungseinheit kann insbesondere eine Ampel umfassen. Die
Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Signalisierungseinheit, insbesondere den
Signalisierungszustand (z.B. die Farbe) der Signalisierungseinheit, bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit zu bewirken, dass das Fahrzeug anhand der Geschwindigkeitsregelung auf die Ziel-Fahrgeschwindigkeit automatisiert an der Signalisierungseinheit vorbei längsgeführt wird (wenn der Signalisierungszustand (z.B. Grün) anzeigt, dass das Fahrzeug an dem Knotenpunkt freie Fahrt hat). Andererseits kann die Vorrichtung eingerichtet sein, das Fahrzeug automatisiert bis in den Stillstand an der Halteposition der Signalisierungseinheit zu verzögern (wenn der Signalisierungszustand (z.B. Gelb oder Rot) anzeigt, dass das Fahrzeug an der Signalisierungseinheit anhalten muss).
Die Vorrichtung ist eingerichtet, zu bestimmen, dass, bei der Fahrt auf die vorausliegende Signalisierungseinheit zu, die Ist-Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs unter der Ziel -Fahrgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsregelung liegt (z.B. um 10% oder mehr unter der Ziel-Fahrgeschwindigkeit liegt). Eine derartige Situation kann insbesondere bei Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung vorliegen. Im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung wird typischerweise eine Beschleunigung mit einem bestimmten Standardwert bewirkt, um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf die Ziel -Fahrgeschwindigkeit einzustellen, insbesondere zu regeln. Der Standardwert kann von der Differenz zwischen der Ist-Fahrgeschwindigkeit und der Ziel-Fahrgeschwindigkeit abhängen (und steigt typischerweise mit steigender Differenz an).
Es kann somit insbesondere bei einer relativ hohen Differenz zwischen Ist- Fahrgeschwindigkeit und Ziel-Fahrgeschwindigkeit zu einer relativ starken Beschleunigung des Fahrzeugs kommen, die von dem Nutzer des Fahrzeugs bei der Fahrt auf die vorausliegende Signalisierungseinheit zu als unkomfortabel empfunden werden kann (insbesondere dann, wenn die Signalisierungseinheit nicht weit von dem Fahrzeug entfernt ist). Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, Abstandsinformation in Bezug auf den (zeitlichen und/oder räumlichen) Abstand der vorausliegenden Signalisierungseinheit von dem Fahrzeug zu ermitteln. Es kann insbesondere der Abstand in Sekunden Fahrzeit und/oder in Metern Fahrstrecke ermittelt werden.
Die Ab Standsinformation kann auf Basis von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. einer Kamera und/oder einem Lidarsensor) des Fahrzeugs und/oder auf Basis einer digitalen Karte für das von dem Fahrzeug befahrende Fahrbahnnetz ermittelt werden. Diese Daten können auch für die Erkennung der vorausliegenden Signalisierungseinheit verwendet werden.
Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung auf die Ziel -Fahrgeschwindigkeit eine Beschleunigung des Fahrzeugs mit einem Beschleunigungswert zu bewirken, der von der Abstandsinformation abhängt. Mit anderen Worten, es kann weiterhin eine Geschwindigkeitsregelung auf die (eingestellte) Ziel-Geschwindigkeit erfolgen. Die im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendete Beschleunigung und/oder die im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung maximal zulässige Beschleunigung kann jedoch von der Abstandsinformation abhängen.
Der Beschleunigungswert der Beschleunigung kann mit steigendem Abstand erhöht und/oder mit sinkendem Abstand reduziert werden. Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, auf Basis der Abstandsinformation zu bestimmen, dass der Abstand gleich wie oder kleiner als ein (vordefinierter) Abstand-Schwellenwert ist. In Reaktion auf das Bestimmen kann ein gegenüber dem im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendeten Standardwert der Beschleunigung reduzierter Wert der Beschleunigung bewirkt werden.
Die im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung bei einer Freifahrt verwendete Beschleunigung kann somit in Abhängigkeit von dem (zeitlichen und/oder räumlichen) Abstand zu einer vorausliegenden Signalisierungseinheit eingestellt werden. So kann der Komfort für einen Nutzer (insbesondere bei Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung) erhöht werden.
Die im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendete Beschleunigung (die z.B. eine Stellgröße des Geschwindigkeits-Regelkreises darstellt) kann in Abhängigkeit von einem Regelfehler eingestellt werden, wobei der Regelfehler von der Differenz zwischen der Ist-Fahrgeschwindigkeit und der Ziel- Fahrgeschwindigkeit abhängen kann oder der Differenz entsprechen kann. Durch den Geschwindigkeitsregler kann als Stellgröße der Wert der Beschleunigung des Fahrzeugs ermittelt werden. Der Wert der Beschleunigung hängt dabei typischerweise von dem Regelfehler ab und steigt typischerweise mit steigendem Regelfehler an.
Im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung kann ein Maximalwert der Beschleunigung festgelegt sein, sodass dieser Maximalwert (auch bei Vorliegen eines relativ großen Regelfehlers) nicht überschritten werden kann. Bei einem Normalbetrieb des Geschwindigkeitsreglers kann der Maximalwert einem bestimmten Standard-Maximalwert entsprechen.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendeten Maximalwert der Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Abstandsinformation festzulegen und/oder einzustellen, insbesondere derart, dass der Maximalwert der Beschleunigung mit steigendem Abstand steigt und/oder mit sinkendem Abstand sinkt. Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, auf Basis der Abstandsinformation zu bestimmen, dass der Abstand gleich wie oder kleiner als ein (vordefinierter) Abstand-Schwellenwert ist. In Reaktion auf das Bestimmen kann ein gegenüber dem im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendeten Standard- Maximalwert der Beschleunigung reduzierter Maximalwert der Beschleunigung verwendet werden. Die selektive Reduzierung des im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung zulässigen Maximalwertes der Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Abstandsinformation ermöglicht die Bereitstellung einer besonders komfortablen Fahrfunktion bei Annäherung an einer Signalisierungseinheit.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Ist- Fahrgeschwindigkeit aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel -Fahrgeschwindigkeit liegt.
Beispielsweise kann eine Nutzereingabe eines Nutzers des Fahrzeugs an der Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs dahingehend detektiert werden, dass die Geschwindigkeitsregelung (an einer bestimmten Ausgangs-Position) aktiviert werden soll. Es kann dann auf Basis der detektierten Nutzereingabe in zuverlässiger Weise bestimmt werden, dass die Ist-Fahrgeschwindigkeit aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel- Fahrgeschwindigkeit liegt.
Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, zu bestimmen, dass das Fahrzeug (an der Ausgangs-Position) von einer Folgefahrt mit einer Ab Standsregelung zu einem Vorder-Fahrzeug in eine Freifahrt mit Geschwindigkeitsregelung übergegangen ist (z.B., weil das Vorder-Fahrzeug die von dem Fahrzeug befahrene Fahrbahn verlassen hat). Dies kann auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren erkannt werden. Es kann dann auf Basis des detektierten Übergangs von der Ab Standsregelung auf die Geschwindigkeitsregelung bestimmt werden, dass die Ist-Fahrgeschwindigkeit aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel- Fahrgeschwindigkeit liegt.
Der Beschleunigungswert der Beschleunigung des Fahrzeugs kann, ggf. nur dann, in Abhängigkeit von der Abstandsinformation ermittelt werden, wenn bestimmt wurde, dass die Ist-Fahrgeschwindigkeit aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel-Fahrgeschwindigkeit liegt. Die Abstands-abhängige Einstellung des Beschleunigungswertes der Geschwindigkeitsregelung kann somit auf die Phase der Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung beschränkt sein. So kann der Komfort für den Nutzer weiter erhöht werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, ob die Geschwindigkeitsregelung (bzw. die Fahrfunktion) in einem automatischen Modus betrieben wird, in dem die vorausliegende Signalisierungseinheit automatisch bei der Längsführung des Fahrzeugs berücksichtigt wird, oder in einem manuellen Modus betrieben wird, in dem die vorausliegende Signalisierungseinheit erst nach Annahme eines Angebots durch einen Nutzer des Fahrzeugs bei der Längsführung des Fahrzeugs berücksichtigt wird.
Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein (in dem manuellen Modus), über die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs ein Angebot an den Nutzer des Fahrzeugs dahingehend auszugeben, dass die vorausliegende Signalisierungseinheit, insbesondere der Signalisierungszustand der vorausliegenden Signalisierungseinheit, im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Der Nutzer hat dann die Möglichkeit, über eine Nutzereingabe das Angebot anzunehmen oder abzulehnen. Andererseits kann in dem automatischen Modus automatisch eine Berücksichtigung der Signalisierungseinheit ohne Rückfrage an den Nutzer erfolgen.
Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung kann somit eingerichtet sein, den Beschleunigungswert der im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendeten Beschleunigung auch dann in Abhängigkeit von der Abstandsinformation zu einer vorausliegenden Signalisierungseinheit einzustellen, wenn die Signalisierungseinheit noch nicht bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Dadurch kann für den Nutzer der Zeitraum verlängert werden, das Angebot zur Berücksichtigung der Signalisierungseinheit anzunehmen. So kann der Komfort der Fahrfunktion erhöht werden.
Wie bereits oben dargelegt, kann die in diesem Dokument beschriebene Geschwindigkeitsregelung im Rahmen einer Fahrfunktion erfolgen, die darauf ausgelegt ist, das Fahrzeug an einer und/oder in Zusammenhang mit einer Signalisierungseinheit automatisiert längszuführen. Dabei kann die Fahrfunktion gemäß SAE-Level 2 ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die Fahrfunktion kann ggf. ein automatisiertes Fahren und/oder eine Fahrerunterstützung (in Bezug auf die Längsführung) gemäß SAE-Level 2 bereitstellen. Die Fahrfunktion kann auf die Längsführung des Fahrzeugs beschränkt sein. Die Querführung des Fahrzeugs kann während des Betriebs der Fahrfunktion ggf. manuell durch den Fahrer oder durch eine weitere und/oder separate Fahrfunktion bereitgestellt werden (z.B. durch einen Spurhalteassistenten).
Im Rahmen der Fahrfunktion kann das Fahrzeug gemäß der Setz- bzw. Ziel- Geschwindigkeit und/oder gemäß dem Setz- bzw. Ziel-Abstand zu einem (direkt) vor dem Fahrzeug fahrenden Vorder-Fahrzeug automatisiert längsgeführt werden. Zu diesem Zweck kann die Fahrfunktion den in diesem Dokument beschriebenen Geschwindigkeitsregler bereitstellen, durch den die Ist-Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gemäß der Setz- bzw. Ziel-Geschwindigkeit eingestellt, insbesondere geregelt, wird. Alternativ oder ergänzend kann ein Ab Standsregler bereitgestellt werden, durch den der Ist-Abstand des Fahrzeugs zu dem Vorder-Fahrzeug gemäß dem Setz- bzw. Ziel-Abstand eingestellt, insbesondere geregelt, wird. Wenn kein relevantes Vorder-Fahrzeug vorhanden ist oder wenn das Vorder-Fahrzeug schneller als die Setz- bzw. Ziel-Geschwindigkeit fährt, kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs geregelt werden. Alternativ oder ergänzend, wenn das Vorder-Fahrzeug langsamer als die Setz- bzw. Ziel-Geschwindigkeit fährt, kann der Abstand des Fahrzeugs zu dem Vorder-Fahrzeug geregelt werden. Die Fahrfunktion kann somit eingerichtet sein, eine Adaptive Cruise Control (ACC) Fahrerassistenzfunktion bereitzustellen. Das Fahrzeug kann eine Benutzerschnittstelle für eine Interaktion mit einem Nutzer, insbesondere mit dem Fahrer, des Fahrzeugs umfassen. Die Benutzerschnittstelle kann ein oder mehrere Bedienelemente umfassen, die es dem Nutzer ermöglichen, die Setz- bzw. die Ziel-Geschwindigkeit und/oder den Setz- bzw. Ziel-Abstand festzulegen. Alternativ oder ergänzend können es die ein oder mehreren Bedienelemente dem Nutzer ermöglichen, eine zuvor festgelegte Setz- und/oder Ziel-Geschwindigkeit und/oder einen zuvor festgelegten Setz- bzw. Ziel-Abstand des Fahrzeugs für den Betrieb der Fahrfunktion zu bestätigen. Die ein oder mehreren Bedienelemente können ausgebildet sein, mit einer Hand und/oder mit einem Finger des Fahrers betätigt zu werden. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Bedienelemente an einem Lenkmittel (insbesondere an einem Lenkrad oder an einem Lenkbügel) des Fahrzeugs angeordnet sein.
Des Weiteren kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, ein oder mehrere Signalisierungseinheiten auf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn (insbesondere Straße) und/oder Fahrroute bei der automatisierten Längsführung zu berücksichtigen. Eine Signalisierungseinheit kann dazu vorgesehen sein, die Vorfahrt an einem Knotenpunkt (insbesondere an einer Kreuzung) des von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahnnetzes festzulegen. Die Festlegung der Vorfahrt kann dabei zeitlich veränderbar sein (wie z.B. bei einer Lichtsignalanlage, etwa bei einer Ampelanlage, mit ein oder mehreren unterschiedlichen Signalgruppen (mit jeweils ein oder mehreren Signalgebern) für ein oder mehrere unterschiedliche Fahrtrichtungen des Fahrzeugs an dem Knotenpunkt) oder fest vorgegeben sein (wie z.B. bei einem Verkehrszeichen, etwa bei einem Stopp- Schild).
W ährend des Betriebs der Fahrfunktion können Daten in Bezug auf eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Signalisierungseinheit (an einem Knotenpunkt) ermittelt werden. Die Daten können Kartendaten in Bezug auf Signalisierungseinheiten und/oder Knotenpunkte in dem von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahnnetz umfassen. Die Kartendaten (d.h. die digitale Karte) können jeweils ein oder mehrere Attribute für die einzelnen Signalisierungseinheiten umfassen. Die ein oder mehreren Attribute für eine Signalisierungseinheit können anzeigen bzw. umfassen:
• den Typ der Signalisierungseinheit, insbesondere, ob es sich bei der Signalisierungseinheit um eine Lichtsignalanlage oder um ein Verkehrszeichen handelt; und/oder
• die Anzahl von unterschiedlichen Signalgruppen (und die Anzahl der Signalgeber pro Signal gruppe) der Signalisierungseinheit für unterschiedliche Fahrtrichtungen und/oder für unterschiedliche Fahrspuren an dem Knotenpunkt des Fahrbahnnetzes, an dem die Signalisierungseinheit angeordnet ist bzw. mit dem die Signalisierungseinheit assoziiert ist; und/oder
• die Position (z.B. die GPS -Koordinaten) der Signalisierungseinheit und/oder der Haltelinie der Signalisierungseinheit innerhalb des Fahrbahnnetzes; und/oder
• der relative Abstand der Haltelinie zu der zugehörigen Signalisierungseinheit; und/oder
• der relative Abstand und/oder die relative Anordnung der einzelnen Signalgeber der Signalisierungseinheit zueinander.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, unter Verwendung eines Positionssensors (z.B. eines GPS- bzw. GNSS -Empfängers) des Fahrzeugs und/oder unter Verwendung von Odometrie die Ist-Position (z.B. die aktuellen GPS- bzw. GNSS -Koordinaten) des Fahrzeugs innerhalb des Fahrbahnnetzes zu ermitteln. Anhand der Kartendaten kann dann eine (z.B. die nächste) Signalisierungseinheit auf der Fahrroute des Fahrzeugs bzw. auf der Zufahrt zu einem vorausliegenden Knotenpunkt erkannt werden. Ferner können ein oder mehrere Karten-Attribute in Bezug auf die erkannte Signalisierungseinheit ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können die Daten in Bezug auf eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Signalisierungseinheit (an einem Knotenpunkt) Umfelddaten in Bezug auf die Signalisierungseinheit umfassen, bzw. basierend auf Umfelddaten ermittelt werden. Die Umfelddaten können von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs erfasst werden. Beispielhafte Umfeldsensoren sind eine Kamera, ein Radarsensor, ein Lidarsensor, etc. Die ein oder mehrere Umfelddaten können eingerichtet sein, Sensordaten (d.h. Umfelddaten) in Bezug auf das Umfeld in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug zu erfassen.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten (insbesondere auf Basis der Sensordaten einer Kamera) zu erkennen, dass in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug eine Signalisierungseinheit angeordnet ist. Zu diesem Zweck kann z.B. ein Bildanalysealgorithmus verwendet werden. Des Weiteren kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten den Typ der Signalisierungseinheit (z.B. Lichtsignalanlage oder Verkehrszeichen) zu ermitteln. Ferner kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten den (Signalisierungs-) Zustand der Signalisierungseinheit in Bezug auf die Erlaubnis für das Überfahren des mit der Signalisierungseinheit assoziierten Knotenpunktes zu ermitteln. Insbesondere können die Farben (Grün, Gelb oder Rot) der ein oder mehreren Signalgruppen einer Lichtsignalanlage ermittelt werden.
Die Fahrfunktion kann eingerichtet sein, eine erkannte Signalisierungseinheit bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Insbesondere kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, auf Basis der Daten in Bezug auf die erkannte Signalisierungseinheit, insbesondere auf Basis der durch die Daten angezeigten Farbe eines Lichtsignals bzw. einer Signalgruppe der Signalisierungseinheit, zu bestimmen, ob das Fahrzeug an der Signalisierungseinheit, insbesondere an der Halteposition der Signalisierungseinheit, halten muss oder nicht. Beispielsweise kann erkannt werden, dass das Fahrzeug halten muss, da die für das Fahrzeug relevante Signalgruppe Rot ist. Alternativ kann erkannt werden, dass das Fahrzeug nicht halten muss, da die für das Fahrzeug relevante Signalgruppe Grün ist. In einem weiteren Beispiel kann erkannt werden, dass das Fahrzeug halten muss, da es sich bei der Signalisierungseinheit um ein Stopp-Schild handelt.
Die Fahrfunktion kann ferner eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert an der erkannten Signalisierungseinheit angehalten wird, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug an der Signalisierungseinheit halten muss. Zu diesem Zweck kann ein automatisierter Verzögerungsvorgang (bis in den Stillstand) bewirkt werden. Das Fahrzeug kann dabei automatisiert bis an bzw. bis vor die Halteposition der Signalisierungseinheit geführt werden. Während des automatisierten Verzögerungsvorgangs können automatisiert durch die Fahrfunktion ein oder mehrere Radbremsen (z.B. ein oder mehrere Reibbremsen oder ein oder mehrere rekuperierende Bremsen) angesteuert werden, um das Fahrzeug (bis in den Stillstand) abzubremsen. Der zeitliche Verlauf der bewirkten Verzögerung kann von dem verfügbaren Bremsweg bis zu der erkannten Signalisierungseinheit abhängen.
Alternativ oder ergänzend kann die Fahrfunktion eingerichtet sein, zu bewirken, dass das Fahrzeug automatisiert an der erkannten Signalisierungseinheit vorbei, insbesondere über die Halteposition der Signalisierungseinheit, längsgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht an der Signalisierungseinheit halten muss. Dabei kann die Geschwindigkeits- und/oder Ab Standsregelung gemäß der Setz- bzw. Ziel-Geschwindigkeit und/oder gemäß dem Setz- bzw. Ziel-Abstand zu dem Vorder-Fahrzeug fortgeführt werden.
Die Fahrfunktion kann somit eingerichtet sein, eine ACC Fahrfunktion unter Berücksichtigung von Signalisierungseinheiten bereitzustellen. Die Fahrfunktion wird in diesem Dokument auch als Urban Cruise Control (UCC) Fahrfunktion bezeichnet.
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe B ASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich. Die in diesem Dokument beschrieben Aspekte betreffen insbesondere eine Fahrfunktion bzw. eine Fahrerassistenzfunktion, die gemäß SAE-Level 2 ausgebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Beschleunigung eines Fahrzeugs im Rahmen einer Geschwindigkeitsregelung bei einer Fahrt auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit zu beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, dass, bei der Fahrt auf die vorausliegende Signalisierungseinheit zu, die Ist-Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs unter der Ziel -Fahrgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsregelung liegt (und dass diese Geschwindigkeitsdifferenz auf eine kürzliche Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung zurückzuführen ist).
Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln von Abstandsinformation in Bezug auf den Abstand der vorausliegenden Signalisierungseinheit von dem Fahrzeug, und das Bewirken einer Beschleunigung des Fahrzeugs im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung auf die (von dem Nutzer des Fahrzeugs festgelegten) Ziel -Fahrgeschwindigkeit mit einem Beschleunigungswert, der von der Abstandsinformation abhängt.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
Figur 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
Figur 2a eine beispielhafte Lichtsignalanlage;
Figur 2b ein beispielhaftes Verkehrszeichen;
Figur 3a eine beispielhafte Fahrsituation;
Figur 3b beispielhafte Geschwindigkeitsverläufe des Fahrzeugs bei der in Fig. 3a dargestellten Fahrsituation; und
Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Beschleunigung eines Fahrzeugs an einer Signalisierungseinheit.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung des Komforts einer Fahrfunktion, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems, eines Fahrzeugs, in Zusammenhang mit einer Signalisierungseinheit an einem Knotenpunkt der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn. Insbesondere befasst sich das vorliegende Dokument damit, eine komfortable und sichere Geschwindigkeitsregelung an einer Signalisierungseinheit zu ermöglichen. Fig. 1 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren 102 (z.B. ein oder mehrere Bildkameras, ein oder mehrere Radarsensoren, ein oder mehrere Lidarsensoren, ein oder mehrere Ultraschall sensoren, etc.), die jeweils eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 (insbesondere in Bezug auf das Umfeld in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 100) zu erfassen. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug 100 ein oder mehrere Aktoren 103, die eingerichtet sind, auf die Längs- und/oder die Querführung des Fahrzeugs 100 einzuwirken. Beispielhafte Aktoren 102 sind: eine Bremsanlage, ein Antriebsmotor, eine Lenkung, etc.
Die (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 (d.h. auf Basis der Umfelddaten) eine Fahrfunktion, insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion, bereitzustellen. Beispielweise kann auf Basis der Sensordaten ein Hindernis auf der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 100 erkannt werden. Die Vorrichtung 101 kann daraufhin ein oder mehrere Aktoren 103 (z.B. die Bremsanlage) ansteuern, um das Fahrzeug 100 automatisiert zu verzögern und dadurch eine Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis zu verhindern.
Im Rahmen der automatisierten Längsführung eines Fahrzeugs 100 können neben einem Vorder-Fahrzeug ein oder mehrere Signalisierungseinheiten (z.B. eine Lichtsignalanlage und/oder ein Verkehrszeichen) auf der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Fahrbahn bzw. Straße berücksichtigt werden. Dabei kann insbesondere der Signalisierungszustand einer Lichtsignal- bzw. Ampelanlage berücksichtigt werden, sodass das Fahrzeug 100 automatisiert an einer für die eigene (geplante) Fahrtrichtung relevanten roten Ampel eine Verzögerung bis zu der Halteposition der Ampel bewirkt und/oder bei einer grünen Ampel (ggf. wieder) beschleunigt. Fig. 2a zeigt eine beispielhafte Lichtsignalanlage 200. Die in Fig. 2a dargestellte Lichtsignalanlage 200 weist vier unterschiedliche Signalgeber 201 auf, die an unterschiedlichen Positionen an einer Zufahrt zu einer Kreuzung angeordnet sind. Der linke Signalgeber 201 weist einen Pfeil 202 nach links auf, und zeigt damit an, dass dieser Signalgeber 201 für Linksabbieger gilt. Die beiden mittleren Signalgeber 201 weisen einen Pfeil 202 nach oben (oder keinen Pfeil 202) auf und zeigen damit an, dass diese beiden Signalgeber 201 für eine Geradeausfahrt gelten. Die einzelnen Lichtzeichen dieser beiden Signalgeber 201 bilden Signalgruppen. Des Weiteren weist der rechte Signalgeber 201 einen Pfeil 202 nach rechts auf, und zeigt damit an, dass dieser Signalgeber 201 für Rechtsabbieger gilt.
Fig. 2b zeigt ein beispielhaftes Stopp-Schild als Verkehrszeichen 210, durch das die Vorfahrt an einem Verkehrs-Knotenpunkt, insbesondere an einer Kreuzung, geregelt wird. Die (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 (d.h. auf Basis der Umfelddaten) und/oder auf Basis von digitaler Karteninformation (d.h. von Kartendaten) ein für die Fahrt des Fahrzeugs 100 relevantes Verkehrszeichen 210 auf der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Straße bzw. Fahrbahn zu erkennen.
Die Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann ausgebildet sein, eine automatisierte Längsführung des Fahrzeugs 100 im Stadtbereich bereitzustellen. Diese Fahrfunktion kann als Urban Cruise Control (UCC) Fahrfunktion bezeichnet werden. Die Fahrfunktion kann dabei in einem automatischen Modus (aUCC) und/oder in einem manuellen Modus (mUCC) bereitgestellt werden. Dabei kann es dem Fahrer ggf. ermöglicht werden, über die Benutzerschnittstelle 107 des Fahrzeugs 100 festzulegen, ob die Fahrfunktion in dem automatischen oder in dem manuellen Modus betrieben werden soll. Die Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 und/oder auf Basis von Kartendaten in Bezug auf das von dem Fahrzeug 100 befahrene Fahrbahnnetz (in Zusammenhang mit den Positionsdaten eines Positionssensors 106 des Fahrzeugs 100) eine auf der Fahrroute des Fahrzeugs 100 vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 zu detektieren. Im manuellen Modus der UCC- Fahrfunktion kann dann ein Vorschlag bzw. eine Anfrage dahingehend über die Benutzerschnittstelle 107 ausgegeben werden, ob die Signalisierungseinheit 200, 210 bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden soll oder nicht. Der Fahrer des Fahrzeugs 100 kann dann, z.B. durch Betätigen eines Bedienelements der Benutzerschnittstelle 107, den Verschlag annehmen oder ablehnen bzw. ignorieren. Andererseits kann im automatischen Modus der UCC-Fahrfunktion die erkannte Signalisierungseinheit 200, 210 ggf. automatisch (d.h. ohne erforderliche Rückmeldung von dem Fahrer) bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden.
Wenn die erkannte Signalisierungseinheit 200, 210 bei der automatisierten Längsführung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt wird, so kann (je nach Typ und/oder (Signalisierungs-) Zustand der Signalisierungseinheit 200, 210) eine automatische Verzögerung bewirkt werden, um das Fahrzeug 100 (z.B. bei einer roten Ampel oder bei einem Stopp-Schild) automatisiert in den Stillstand zu überführen. Ferner kann (z.B. nach Änderung des (Signalisierungs-) Zustands der Signalisierungseinheit 200, 210, etwa nach einem Wechsel auf Grün) ein automatisches Anfahren des Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Das Fahrzeug 100 kann dann wieder automatisiert auf die Zielgeschwindigkeit beschleunigt werden (unter Berücksichtigung eines festgelegten Mindest- bzw. Ziel-Abstands zu einem V order-F ahrzeug) .
Mit der UCC-Fahrfunktion kann es somit dem Fahrer eines Fahrzeugs 100 ermöglicht werden, die ACC-Fahrfunktion auch auf einer Straße mit ein oder mehreren Signalisierungseinheiten 200, 210 zu nutzen (ohne die ACC-Funktion an den einzelnen Signalisierungseinheiten 200, 210 jeweils deaktivieren und reaktivieren zu müssen).
Es kann vorkommen, dass das Fahrzeug 100, wie beispielhaft in den Figuren 3a und 3b dargestellt, auf eine Signalisierungseinheit 200, 210 zufährt und dabei eine Ist-Geschwindigkeit 311 aufweist, die kleiner als die Ziel-Geschwindigkeit 312 der Fahrfunktion ist, obwohl sich das Fahrzeug 100 in einer Freifahrt befindet. Dies kann z.B. vorkommen, wenn der Nutzer des Fahrzeugs 100 die Fahrfunktion aktiviert, während das Fahrzeug 100 auf einer Fahrbahn 300 auf die Signalisierungseinheit 200, 210 zufährt. Alternativ kann eine solche Situation auftreten, wenn das Fahrzeug 100 zunächst in einer Folgefahrt hinter einem (relativ langsam fahrenden) Vorder-Fahrzeug gefahren ist, und das Vorder- Fahrzeug die Fahrbahn 300 verlassen hat (z.B. auf eine Einfahrt abgebogen ist).
Es kann somit von der Steuer- Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 erkannt werden, dass sich das Fahrzeug 100 bei aktivierter Fahrfunktion in einer Freifahrt befindet (ohne Vorder-Fahrzeug) und eine Ist-Geschwindigkeit 311 aufweist, die (signifikant) kleiner als die Ziel-Geschwindigkeit 312 des Geschwindigkeitsreglers der Fahrfunktion ist. Das Fahrzeug 100 könnte dann mit einer (relativ hohen) Standard-Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers beschleunigt werden, um die Fahrgeschwindigkeit 310 des Fahrzeugs 100 auf die Ziel-Geschwindigkeit 312 einzustellen, insbesondere zu regeln. Dies könnte jedoch zu einer Situation führen, bei der das Fahrzeug 100 mit der relativ hohen Standard-Beschleunigung beschleunigt wird, obwohl das Fahrzeug 100 an der Halteposition 302 einer vorausliegenden Signalisierungseinheit 200, 210 zum Stehen kommen sollte. Dies kann zu einer unkomfortablen Situation für den Nutzer des Fahrfunktion führen. Insbesondere kann durch die Verwendung einer relativ hohen Standard-Beschleunigung die verfügbare Zeitdauer für den Nutzer des Fahrzeugs 100 zur Auswahl der Signalisierungseinheit 200, 210 im manuellen Modus der Fahrfunktion reduziert werden. Die (Steuer-) Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, Abstandsinformation in Bezug auf den Abstand 305 zwischen der Ausgangs-Position 301 des Fahrzeugs 100 (bei Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung) und der Halteposition 302 der Signalisierungseinheit 200, 210 zu ermitteln. Die Ausgangs-Position 301 kann der Position des Fahrzeugs 100 entsprechen, an der erkannt wird, dass eine Freifahrtsituation des Fahrzeugs 100 vorliegt, und das Fahrzeug 100 daher auf die Ziel-Geschwindigkeit 312 beschleunigt werden sollte.
Der Wert der Beschleunigung kann dann in Abhängigkeit von der Abstandsinformation ermittelt werden. Dabei kann der Wert der Beschleunigung mit steigendem Abstand 305 erhöht werden. Beispielsweise kann der Standardwert der Beschleunigung verwendet werden, wenn der Abstand 305 größer als ein bestimmter Abstand-Schwellenwert ist. Andererseits kann ein gegenüber dem Standardwert reduzierter Wert der Beschleunigung verwendet werden, wenn der Abstand 305 gleich wie oder kleiner als der Abstand- Schwellenwert ist.
Fig. 3b zeigt den Geschwindigkeitsverlauf 321 der Geschwindigkeit 310 des Fahrzeugs 100 bei Verwendung des Standardwerts der Beschleunigung. Des Weiteren zeigt Fig. 3b den Geschwindigkeitsverlauf 322 bei Verwendung des reduzierten Wertes der Beschleunigung. Durch den reduzierten Wert der Beschleunigung wird der Zeitraum verlängert, bis das Fahrzeug 100 die Entscheidungs-Position 303 erreicht, an der der Fahrer spätestens entscheiden muss, ob die vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 bei Betrieb der Fahrfunktion berücksichtigt werden soll oder nicht. So kann der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs 100 erhöht werden.
Es kann beispielsweise vorkommen, dass das Fahrzeug 100 mit deaktivierter Fahrfunktion (insbesondere mit einem deaktivierten Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler) betrieben wird. Der Fahrer des Fahrzeugs 100 wird dann typischerweise nicht auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 hingewiesen. Insbesondere wird die vorausliegende Signalisierungseinheit 200,
210 typischerweise nicht bei der Längsführung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt.
Sobald der Fahrer die Fahrfunktion aktiviert, wird ggf. eine vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 erkannt und/oder angezeigt, die bei der Längsführung berücksichtigt werden sollte (z.B. aufgrund des Signalisierungszustands). Der Fahrer hat dann die Möglichkeit (wenn die Fahrfunktion in dem manuellen Modus betrieben wird), die erkannte Signalisierungseinheit auszuwählen. Zeitgleich kann es jedoch zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs 100 mit dem Standardwert kommen, um das Fahrzeug 100 auf die Ziel-Geschwindigkeit 312 für eine Freifahrtsituation einzustellen. Das relativ schnelle Beschleunigen auf die vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 reduziert je nach Abstand 305 und Ist- Fahrgeschwindigkeit 311 des Fahrzeugs 100 die verfügbare Zeitdauer für den Fahrer, um das Angebot der Fahrfunktion zu übernehmen.
Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, in einer Situation, bei der die Fahrfunktion aktiviert wurde und eine relevante Signalisierungseinheit 200, 210 erkannt wurde, eine Dynamikreduzierung des Fahrzeugs 100 (im Vergleich zu dem Standardwert) zu bewirken, durch die eine relativ starke Beschleunigung auf die eingestellte Freifahrt-Zielgeschwindigkeit 312 vermieden wird. Beispielsweise kann statt einem (maximal möglichen) Standardwert von 1m/s2 eine Beschleunigungsobergrenze von 0,2m/s2 verwendet werden. Durch diese Maßnahme hat der Fahrer auch bei einer relativ nahen Signalisierungseinheit 200, 210 weiterhin die Möglichkeit zeitgerecht ein manuelles Angebot zur Berücksichtigung der Signalisierungseinheit 200, 210 zu übernehmen.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 400 zur Beschleunigung eines (Kraft-) Fahrzeugs 100 im Rahmen einer Geschwindigkeitsregelung (insbesondere im Rahmen der UCC Fahrfunktion) bei einer Fahrt auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 zu.
Das Verfahren 400 umfasst das Bestimmen 401, dass, bei der Fahrt auf die vorausliegende Signalisierungseinheit 200, 210 zu, die Ist-Fahrgeschwindigkeit 311 des Fahrzeugs 100 unter der Ziel-Fahrgeschwindigkeit 312 der Geschwindigkeitsregelung liegt. Beispielsweise kann ermittelt werden, dass an einer Ausgangs-Position 301 des Fahrzeugs 100 die Ist-Fahrgeschwindigkeit 311 kleiner als die Ziel-Geschwindigkeit 312 ist. Ferner kann ggf. ermittelt werden, dass diese Geschwindigkeitsdifferenz auf die (an der Ausgangs-Position 301 erfolgte) Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung (insbesondere der UCC Fahrfunktion) zurückzuführen ist.
Das Verfahren 400 umfasst ferner das Ermitteln 402 von Ab Standsinformation in Bezug auf den Abstand 305 der (Halteposition 302 der) vorausliegenden Signalisierungseinheit 200, 210 von dem Fahrzeug 100 (insbesondere von der Ausgangs-Position 301 des Fahrzeugs 100). Die Abstandsinformation kann dabei den zeitlichen und/oder den räumlichen Abstand 305 (d.h. die Fahrstrecke) bis zu der Signalisierungseinheit 200, 210 anzeigen. Der zeitliche Abstand ergibt sich dabei aus der Fahrstrecke und der Fahrgeschwindigkeit 310 des Fahrzeugs 100. Die Ab Standsinformation kann insbesondere anzeigen, dass die Signalisierungseinheit 200, 210 in einem Abstand 305 von dem Fahrzeug 100 angeordnet ist, der gleich wie oder kleiner als ein vordefinierter Abstand- Schwellenwert ist.
Des Weiteren umfasst das Verfahren 400 das Bewirken 403 einer Beschleunigung des Fahrzeugs 100 im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung auf die (von dem Nutzer des Fahrzeugs festgelegten) Ziel-Fahrgeschwindigkeit 312 mit einem Beschleunigungswert, insbesondere mit einem maximal möglichen Beschleunigungswert, der von der Abstandsinformation abhängt. Dabei kann der Beschleunigungswert mit sinkendem Abstand 305 reduziert oder mit steigendem Ab stand 305 erhöht werden.
Mit anderen Worten, es kann somit eine Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs 100 auf die Ziel-Geschwindigkeit 312 durchgeführt werden. Dabei kann die Differenz zwischen der jeweiligen Ist-Geschwindigkeit 311 und der Ziel- Geschwindigkeit 312 als Regelfehler ermittelt werden. Als Stellgröße kann eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Dabei kann jedoch der Beschleunigungswert der Beschleunigung auf einen Wert begrenzt werden, der von der Abstandsinformation abhängt.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann der Komfort einer Fahrfunktion zur automatisierten Längsführung an einer Signalisierungseinheit 200, 210 in sicherer Weise erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Ansprüche
1) Vorrichtung (101) zur Beschleunigung eines Fahrzeugs (100) im Rahmen einer Geschwindigkeitsregelung bei einer Fahrt auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210) zu; wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- zu bestimmen, dass, bei der Fahrt auf die vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210) zu, eine Ist-Fahrgeschwindigkeit
(311) des Fahrzeugs (100) unter einer Ziel-Fahrgeschwindigkeit (312) der Geschwindigkeitsregelung liegt;
- Abstandsinformation in Bezug auf einen Abstand (305) der vorausliegenden Signalisierungseinheit (200, 210) von dem Fahrzeug (100) zu ermitteln; und
- im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung auf die Ziel- Fahrgeschwindigkeit (312) eine Beschleunigung des Fahrzeugs (100) mit einem Beschleunigungswert zu bewirken, der von der Abstandsinformation abhängt.
2) Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, den Beschleunigungswert der Beschleunigung mit steigendem Abstand (305) zu erhöhen und/oder mit sinkendem Abstand (305) zu reduzieren.
3) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- auf Basis der Abstandsinformation zu bestimmen, dass der Abstand (305) gleich wie oder kleiner als ein Abstand-Schwellenwert ist; und
- in Reaktion auf das Bestimmen, einen gegenüber einem im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendeten Standardwert der Beschleunigung reduzierten Wert der Beschleunigung zu bewirken. ) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- zu bestimmen, dass die Ist-Fahrgeschwindigkeit (311) aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel- Fahrgeschwindigkeit (312) liegt; und
- den Beschleunigungswert der Beschleunigung des Fahrzeugs (100), insbesondere nur dann, in Abhängigkeit von der Abstandsinformation zu ermitteln, wenn bestimmt wurde, dass die Ist-Fahrgeschwindigkeit
(311) aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel -Fahrgeschwindigkeit (312) liegt. ) Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 4, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- eine Nutzereingabe eines Nutzers des Fahrzeugs (100) an einer Benutzerschnittstelle (107) des Fahrzeugs (100) dahingehend zu detektieren, dass die Geschwindigkeitsregelung aktiviert werden soll; und
- auf Basis der detektierten Nutzereingabe zu bestimmen, dass die Ist- Fahrgeschwindigkeit (311) aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel-Fahrgeschwindigkeit
(312) liegt. ) Vorrichtung (101) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- zu bestimmen, dass das Fahrzeug (100) von einer Folgefahrt mit einer Ab Standsregelung zu einem Vorder-Fahrzeug in eine Freifahrt mit Geschwindigkeitsregelung übergegangen ist, insbesondere weil das Vorder-Fahrzeug eine von dem Fahrzeug (100) befahrene Fahrbahn (300) verlassen hat; und
- auf Basis des detektierten Übergangs von der Ab Standsregelung auf die Geschwindigkeitsregelung zu bestimmen, dass die Ist- Fahrgeschwindigkeit (311) aufgrund einer Aktivierung der Geschwindigkeitsregelung unterhalb der Ziel-Fahrgeschwindigkeit (312) liegt.
7) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, einen im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung verwendeten Maximalwert der Beschleunigung des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Abstandsinformation festzulegen, insbesondere derart, dass der Maximalwert der Beschleunigung mit steigendem Abstand (305) steigt und/oder mit sinkendem Abstand (305) sinkt.
8) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- zu bestimmen, ob die Geschwindigkeitsregelung in einem automatischen Modus betrieben wird, in dem die vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210) automatisch bei der Längsführung des Fahrzeugs (100) berücksichtigt wird, oder in einem manuellen Modus betrieben wird, in dem die vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210) erst nach Annahme eines Angebots durch einen Nutzer des Fahrzeugs (100) bei der Längsführung des Fahrzeugs (100) berücksichtigt wird; und
- den Beschleunigungswert der Beschleunigung des Fahrzeugs (100), insbesondere nur dann, in Abhängigkeit von der Abstandsinformation zu ermitteln, wenn die Geschwindigkeitsregelung in dem manuellen Modus betrieben wird.
9) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- über eine Benutzerschnittstelle (107) des Fahrzeugs (100) ein Angebot an einen Nutzer des Fahrzeugs (100) dahingehend auszugeben, dass die vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210), insbesondere ein Signalisierungszustand der vorausliegenden Signalisierungseinheit (200, 210), im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs (100) berücksichtigt wird; und
- in Reaktion auf eine Annahme des Angebots, in Abhängigkeit von dem Signalisierungszustand der Signalisierungseinheit (200, 210) zu bewirken, dass
- das Fahrzeug (100) anhand der Geschwindigkeitsregelung auf die Ziel -Fahrgeschwindigkeit (312) an der Signalisierungseinheit (200, 210) vorbei automatisiert längsgeführt wird; oder
- das Fahrzeug (100) automatisiert bis in den Stillstand an einer Halteposition (302) der Signalisierungseinheit (200, 210) verzögert wird. ) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, die Abstandsinformation zu ermitteln und/oder die vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210) zu detektieren,
- auf Basis von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (102) des Fahrzeugs (100); und/oder
- auf Basis einer digitalen Karte für ein von dem Fahrzeug (100) befahrendes Fahrbahnnetz. ) Verfahren (400) zur Beschleunigung eines Fahrzeugs (100) im Rahmen einer Geschwindigkeitsregelung bei einer Fahrt auf eine vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210) zu; wobei das Verfahren (400) umfasst,
- Bestimmen (401), dass, bei der Fahrt auf die vorausliegende Signalisierungseinheit (200, 210) zu, eine Ist-Fahrgeschwindigkeit
(311) des Fahrzeugs (100) unter einer Ziel-Fahrgeschwindigkeit (312) der Geschwindigkeitsregelung liegt; - Ermitteln (402) von Abstandsinformation in Bezug auf einen Abstand (305) der vorausliegenden Signalisierungseinheit (200, 210) von dem Fahrzeug (100); und
- Bewirken (403) einer Beschleunigung des Fahrzeugs (100) im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung auf die Ziel -Fahrgeschwindigkeit (312) mit einem Beschleunigungswert, der von der Abstandsinformation abhängt.
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