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Dokumentenidentifikation DE102005037910B4 31.05.2007
Titel Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Meurle, Jürgen, 85055 Ingolstadt, DE
DE-Anmeldedatum 10.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005037910
Offenlegungstag 15.03.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse B60R 16/037(2006.01)A, F, I, 20060505, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60W 40/02(2006.01)A, L, I, 20060505, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Verkehrssituation durch das Kraftfahrfahrzeug anhand von zumindest einem ermittelnden aktuellen Mobilitätsmuster des Kraftfahrzeugs eigenständig erkannt wird.

Aus der DE 100 01 261 C2 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Fahrweisenbewertung bekannt. Bei diesem bekannten Stand der Technik wird laufend der aktuelle Fahrzustand anhand von zugehörigen Fahrzustandsparametern sowie die aktuelle Verkehrssituation anhand von zugehörigen Verkehrssituationsparametern erfasst. Darüber hinaus wird zur jeweils erfassten aktuellen Verkehrssituation ein zugehöriger Referenzfahrzustand anhand einer vorgebbaren Verkehrssituations-Referenzfahrzustands-Beziehung ermittelt, wobei der Referenzfahrzustand in der betreffenden Verkehrssituation einen gemäß eines vorgebbaren Bewertungskriteriums wünschenswerten Fahrzustand repräsentiert. Der aktuelle Fahrzustand wird dann durch Vergleichen mit dem zugehörig ermittelten Referenzfahrzustand gemäß dem Bewertungskriterium bewertet und nachfolgend eine oder mehrere entsprechende Rückmeldeinformationen über die Fahrweise während einer jeweils vorangegangenen Verkehrssituation abgegeben. Bei dem bekannten Verfahren werden somit die vorgesehenen Rückmeldeinformationen über das Fahrverhalten im Nachhinein erzeugt und dem Fahrzeugnutzer bereitgestellt.

Dadurch soll ein Fahrzeugnutzer dazu angeregt werden, seine Fahrweise in einer verkehrssicheren und angepassten Weise durchzuführen. Eine wesentliche Einschränkung des bannten Standes der Technik ist darin zu sehen, dass eine Verkehrssituation lediglich dazu erfasst wird, um eine Bewertung einer Fahrweise eines Fahrzeugnutzers durchführen zu können. Im Stand der Technik steht somit nicht das vorausschauende Warnen, sondern das rückblickende Bewerten im Vordergrund, und zwar dergestalt, dass die im Nachhinein abgegebenen Rückmeldeinformationen für den Fahrzeugführer erkennen lassen, wie gut seine Fahrweise einer wünschenswerten Fahrweise entsprochen hat. Im Stand der Technik wird somit lediglich ein Verfahren beschrieben, welches die Fahrweise des Fahrzeugnutzers selbst und somit die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs bewertet. Eine genaue Bewertung und Beurteilung der Verkehrssituation im Hinblick auf das Betreiben des Kraftfahrzeugs wird dabei nicht berücksichtigt.

Aus der DE 100 64 937 A1 ist bekannt, dass Fahrtypen eines Fahrzeugs, wie Stadtfahrten oder Langstrecken oder Off-Road-Fahrten mittels eines Detektors erfasst werden können. Abhängig von diesem erkannten Fahrtypus können dann Komponenten des Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Verdeck, automatisch geschlossen oder geöffnet werden. Beispielsweise kann dann auch eine Heizungs- und/oder Gebläseeinstellung situationsabhängig erfolgen.

Aus der EP 1 013 509 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Klassifizierung der Fahrweise eines oder mehrerer Fahrer in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die Klassifizierung eines Fahrers erfolgt aufgrund typischer Fahrerreaktionen. Als Kenngröße einer derartigen fahrweisenindikativen Messgröße zur Klassifizierung des Fahrerzustands kann der Beginn eines Lenkeinschlags bezogen auf einen bestimmten Radius und eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen werden, wenn im Fahrzeug visuelle Erkennungssysteme angeordnet sind.

Darüber hinaus ist aus der EP 1 512 964 A2 ein Verfahren zur Bestimmung des Zustands von Fahrbahnoberflächen bekannt, bei dem bei Detektion von Wasser auf der Fahrbahnoberfläche Steuerparameter für ein oder mehrere Fahrerassistenzsysteme angepasst werden.

Darüber hinaus ist aus der US 5,172,781 ein Fahrzeugkontrollsystem bekannt, bei dem Betriebsparameter abhängig von einem Alter des Fahrers oder von der Fahrerfahrung des Fahrers eingestellt werden können, wobei das Alter und/oder die Fahrerfahrung eingegeben werden können.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei dem die Verkehrssituation exakt erfasst werden kann und somit auch das Betreiben eines Kraftfahrzeugs sicher und energiesparend durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Betreiben eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit einer erkannten Verkehrssituation. Die Verkehrssituation wird durch das Kraftfahrzeug anhand von zumindest einem ermittelten aktuellen oder momentanen Mobilitätsmuster des Kraftfahrzeugs eigenständig erkannt. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass das aktuelle Mobilitätsmuster mit vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmustern verglichen wird und abhängig vom Vergleich ein Klassifizieren der Verkehrssituation zu einem vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmuster durchgeführt wird. Jedem der vorgegebenen Mobilitätsmuster wird eine individuelle Referenz-Einstellung zumindest eines Kraftfahrzeugsystems zugrunde gelegt und abhängig von der klassifizierten Verkehrssituation wird eine aktuelle Einstellung des Kraftfahrzeugsystems an die Referenz-Einstellung des Kraftfahrzeugsystems angepasst. In bevorzugter Weise wird diese Anpassung der aktuellen Einstellung an die Referenz-Einstellung automatisch durchgeführt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren steht somit die exakte und zuverlässige Erkennung der Verkehrssituation, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, im Vordergrund. Der Betriebszustand des Kraftfahrzeugs wird in Abhängigkeit der erkannten Verkehrssituation durchgeführt. Unter einem Mobilitätsmuster wird in der vorliegenden Erfindung ein derartiger Betriebszustand oder ein derartiges Verhalten eines Kraftfahrzeugs verstanden, welches typisch für eine momentane Verkehrssituation ist. Derartige Mobilitätsmuster charakterisieren dabei Betriebszustände eines Kraftfahrzeugs, welche in entsprechenden Verkehrssituationen ein sicheres Betreiben eines Kraftfahrzeugs gewährleisten. Ein derartiges typisches Mobilitätsmuster ist beispielsweise dadurch gegeben, dass Kraftfahrzeug beim Annähern an eine auf rot geschaltete Verkehrsampel langsamer werden zu lassen und in relativ geringem Abstand hinter einem voranstehenden Kraftfahrzeug zum Stehen kommen zu lassen. Derartige typische Mobilitätsmuster sind im normalen Straßenverkehr in vielfältiger Weise und in hoher Anzahl vorliegend und können entsprechend rekapituliert und abgespeichert werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann erreicht werden, dass einem Fahrzeugnutzer abhängig von einer Verkehrssituation unterschiedliche Funktionen oder Betriebszustände einer Kraftfahrzeugkomponente zur Verfügung gestellt werden können. Dadurch können sowohl die Sicherheits- als auch die Komfortaspekte eines Kraftfahrzeugs beim Betreiben wesentlich verbessert werden.

Bei der Erfindung werden somit aus aktuellen Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs aktuelle Mobilitätsmuster ermittelt. Abhängig vom Ermitteln dieser aktuellen Mobilitätsmuster und dem daraus folgenden Erkennen bzw. Zuordnen einer gegebenen momentanen Verkehrssituation können aktuelle Einstellungen von Kraftfahrzeugsystemen dahingehend geändert werden, dass ein sicheres und zuverlässiges aber auch ein komfortables Führen eines Kraftfahrzeugs gewährleistet werden kann.

Zur Erkennung der Verkehrssituation wird als Zustandsparameter eines aktuellen Mobilitätsmusters ein Verhältnis aus einem gemessenen Lenkwinkel einer Lenksäule des Kraftfahrzeugs und einem aktuellen Geschwindigkeitsprofil des Kraftfahrzeugs ermittelt. Dies kann in bevorzugter Weise über eine vorgebbare Zeitdauer erfolgen. Insbesondere aus dem Lenkwinkel einer Lenksäule und dem Geschwindigkeitsprofil lassen sich eindeutige und exakte aktuelle Mobilitätsmuster ermitteln, welche einen sehr genauen Hinweis auf eine zugrundeliegende Verkehrssituation ergeben, wenn dieses aktuelle Mobilitätsmuster mit dem entsprechenden Referenz-Mobilitätsmuster übereinstimmt. Die gegebenen Verkehrssituationen lassen sich gerade bei diesen oben genannten Zustandsparametern eines Kraftfahrzeugs in besonders zuverlässiger Weise ermitteln. Denn diese Parameter stellen zentrale Parameter beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs dar und sind besonders eng mit gegebenen Verkehrssituationen verknüpft.

Die Ermittlung bzw. das eigenständige Erkennen eines Zustandsparameters des Kraftfahrzeugs bzw. eines aktuellen Mobilitätsmusters kann über eine vorgebbare bestimmte Zeitdauer erfolgen. Die Ermittlung oder Bestimmung eines aktuellen Mobilitätsmusters bzw. eines Zustandsparameters des Kraftfahrzeugs zum Erkennen einer Verkehrssituation kann in festen Zeitabständen oder in variabel vorgebbaren Zeitabständen oder in variabel vorgebbaren Zeitabständen kontinuierlich bestimmt werden. Jeweils nach Abschluss einer derartigen Zeitdauer wird das erfasste aktuelle Mobilitätsmuster beispielsweise im Hinblick darauf ausgewertet, wie und wie oft sich entsprechende Zustandsparameter oder Betriebszustände eines Kraftfahrzeugs geändert haben. Dies kann dann mit einem vorgegebenen und bekannten Referenz-Mobilitätsmuster verglichen werden und daraus auf eine entsprechende Verkehrssituation, welche dem Referenz-Mobilitätsmuster zugrunde liegt, geschlossen werden, wenn der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen dem aktuellen Mobilitätsmuster und einem vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmuster aufweist.

Eine oder mehrere Funktionen eines Kraftfahrzeugsystems werden in bevorzugter Weise abhängig von den Referenz-Einstellungen des Referenz-Mobilitätsmusters, dem die Verkehrssituation zugeordnet ist, aktiviert oder deaktiviert. Die Komfort- und Sicherheitsaspekte beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs können dabei in Berücksichtigung der Verkehrssituation optimiert werden.

In vorteilhafter Weise wird zumindest ein Entertainment-System des Kraftfahrzeugs abhängig von Referenz-Einstellungen des zugeordneten Referenz-Mobilitätsmuster aktiviert oder deaktiviert. So kann vorgesehen sein, dass Audio- und/oder Videofunktionen und/oder Stop- and Go-Fernsehen oder die Regelung der Nutzungsbeschränkung von Anzeigen auf Displays abhängig davon aktiviert oder deaktiviert wird, ob eine Verkehrssituation erkannt wird, bei der sich das Kraftfahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit auf einer Autobahn bewegt oder ob es sich im sehr langsamen Fortbewegen im Kolonnenverkehr befindet.

In besonders bevorzugter Weise wird der Sensibilisierungsgrad eines Fahrerassistenzsystems abhängig von den Referenz-Einstellungen des Referenz-Mobilitätsmuster angepasst. Gerade hier kann eine deutliche Verbesserung der Sicherheit des Betreibens eines Kraftfahrzeugs Genüge getan werden. So kann beispielsweise ein Abstands-Kontrollsystem bzw. ein Abstands-Warnsystem ausgebildetes Fahrerassistenzsystem dahingehend verändert werden, dass ein minimaler einzuhaltender Abstand zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer erhöht werden kann, wenn das Kraftfahrzeug von einem Betrieb im Stadtverkehr auf einem Betrieb auf einer Autobahn übergegangen ist. Umgekehrt kann dabei jedoch auch vorgesehen sein, dass bei einem Wechsel von einer Autobahnfahrt zu einer Fahrt im Innerortsverkehr dieser minimale einzuhaltende Abstand reduziert wird und somit ein näheres Auffahren auf einen vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer ermöglicht wird, ohne dass ein Warnhinweis oder ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs in automatischer Weise erfolgt.

Darüber hinaus kann als weiteres Fahrerassistenzsystem ein Quer- und/oder Längssteuerungsassistenzsystem betrachtet werden, bei dem die Funktion der Quer- und/oder Längssteuerung auf höhere Geschwindigkeitsschwellwerte getriggert wird, wenn das Fahrzeug auf einer Autobahn bewegt wird. Die Aufzählung der hier genannten Fahrerassistenzsysteme ist in keinster Weise abschließend, und kann auf eine Vielzahl weiterer in einem Kraftfahrzeug angeordneter Fahrerassistenzsysteme erweitert werden. Lediglich beispielhaft seien hierbei noch Assistenzsysteme zur Einstellung der Fahrwerksfederung, aber auch ESP- und ABS-System genannt.

Neben Fahrerassistenzsystemen kann mit der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen sein, dass abhängig von einer über die ermittelten Zustandsparameter beziehungsweise aktueller Mobilitätsmuster erkannten Verkehrssituationen das Motormanagement und/oder das Set-up des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs eingestellt werden. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass zur Erkennung der Verkehrssituation zusätzlich Fahrbahngegebenheiten und/oder Wetterbedingungen und/oder Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs berücksichtigt werden. So kann dabei auch der Kurvenverlauf oder die Fahrbahnbeschaffenheit bei Regen oder trockener Fahrbahn berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann auch berücksichtigt werden, ob sich das Fahrzeug beispielsweise in einer Tunnelfahrt oder in engen Gassen oder auf breiten Straßen bewegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert. Befindet sich ein Kraftfahrzeug auf einer Autobahnfahrt, so ist es im allgemeinen und typischen Betrieb üblich, dass sich das Fahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt. Darüber hinaus ist es bekannt, dass auf Autobahnen bei einer sicheren und rücksichtsvollen Fahrweise im allgemeinen keine ruckartigen Lenkbewegungen durchgeführt werden. Im Ausführungsbeispiel wird eine derartige Verkehrssituation, bei der ein normaler Fahrbetrieb auf einer Autobahn ermöglicht ist, dadurch erkannt, dass als Zustandsparameter des Kraftfahrzeugs bzw. als aktuelles Mobilitätsmuster des Kraftfahrzeugs ein Verhältnis aus einem gemessenen Lenkwinkel einer Lenksäule und einem aktuellen Geschwindigkeitsprofil des Kraftfahrzeugs über eine bestimmte Zeitdauer ermittelt wird. Nach Abschluss dieser Zeitdauer wird der aktuelle Zustandsparameter bzw. das aktuelle Mobilitätsmuster mit Referenz-Zustandsparametern bzw. mit einem vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmuster verglichen. Stimmt das aktuelle Mobilitätsmuster des Kraftfahrzeugs mit einem vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmuster überein oder in etwa überein, so kann aus diesem Vergleich auf eine dem vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmuster zugrundeliegende Verkehrssituation geschlossen werden.

Im vorliegenden Fall ist dabei ein Übereinstimmen des Verhältnisses aus dem gemessenen Lenkwinkel einer Lenksäule und dem aktuellen Geschwindigkeitsprofil mit einem Referenzverhältnis, welches einem normalen und störungsfreien Betrieb auf Autobahnen charakteristisch und typisch ist, gleich oder ähnlich. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Verkehrssituation und somit dem zugrundeliegenden Mobilitätsmuster eine Referenz-Einstellung von Kraftfahrzeugsystemen zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist dabei eine Referenz-Einstellung eines Abstands-Kontrollsystems mit einem minimalen einzuhaltenden Abstand zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer abgespeichert, wobei dieser minimale einzuhaltende Abstand mit einem Wert X bezeichnet wird.

Darüber hinaus wird im Ausführungsbeispiel verhindert, dass ein im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnetes TV-Display zum Betrachten von Videos oder anderweitigem Filmmaterial verhindert wird. Es kann somit keine Autobahnfahrt mit relativ hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden, bei der gleichzeitig das TV-Display zum Betrachten von Bildmaterial aktiviert werden kann. Damit wird dem Sicherheitsaspekt beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs Rechnung getragen.

Verlässt das Kraftfahrzeug die Autobahn und nimmt nachfolgend im Stadtverkehr teil, so wird auch dies durch Ermitteln der Zustandsparameter bzw. einem weiteren aktuellen Mobilitätsmuster erkannt und die entsprechende Verkehrssituation bewertet. Im Ausführungsbeispiel wird dann der minimale einzuhaltende Abstand des Abstands-Kontrollsystems auf einen Wert Y verändert, welcher kleiner als der auf der Autobahn gesetzte minimale einzuhaltenden Abstand mit dem Wert X ist. Damit wird einer Verkehrssituation Rechnung getragen, bei der im normalen Betrieb deutlich geringere Geschwindigkeiten als auf Autobahnen gefahren werden und auch die Notwendigkeit eines Einhaltens eines größeren Abstands nicht mehr gegeben ist. Darüber hinaus wird im Ausführungsbeispiel ermöglicht, dass zumindest dann, wenn ein Kolonnenverkehr im Stadtverkehr erkannt wird, auch das TV-Display aktiviert werden kann und Filmmaterial betrachtet werden kann.

Die erläuterte Ausführungsform der Erfindung ist lediglich beispielhaft und kann im Rahmen der allgemeinen Ausformulierung der Erfindung in vielfältiger Weise ergänzt oder abgeändert werden. Wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, dass durch das Kraftfahrzeug eigenständig eine situative Erkennung einer Verkehrssituation anhand eigenständig erkannter situativer Mobilitätsmuster ermöglicht wird. Diesen verschiedenen Mobilitätsmustern können Funktionen zugeordnet werden, welche aktiviert oder deaktiviert werden können. Diese Funktionen und Einstellungen sind den jeweiligen Verkehrssituationen und somit den jeweiligen vorgegebenen Mobilitätsmustern zugeordnet, welche derart korreliert sind, dass ein sicheres Betreiben eines Kraftfahrzeugs im Straßenverkehr im Vordergrund steht. Die Mobilitätsmuster ermöglichen es, das Betreiben des Kraftfahrzeugs beispielsweise im Stadtverkehr, auf Überlandfahrten oder auf Autobahnen zu erkennen. Insbesondere ist die Einstellung des Sensibilisierungsgrades von Fahrerassistenzsystemen ein wesentlicher Vorteil im Hinblick auf ein optimiertes Führen eines Kraftfahrzeugs mit möglichst hohen Sicherheits- und Komfortanforderungen.


Anspruch[de]
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Verkehrssituation durch das Kraftfahrzeug eigenständig anhand von zumindest einem ermittelten aktuellen Mobilitätsmuster des Kraftfahrzeugs erkannt wird, wobei das aktuelle Mobilitätsmuster mit vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmustern verglichen wird und abhängig vom Vergleich ein Zuordnen der Verkehrssituation zu einem Referenz-Mobilitätsmuster durchgeführt wird, wobei jedem vorgegebenen Referenz-Mobilitätsmuster eine individuelle Referenz-Einstellung zumindest eines Kraftfahrzeugsystems zugrundegelegt wird und abhängig von der klassifizierten Verkehrssituation eine aktuelle Einstellung des Kraftfahrzeugsystems an die Referenz-Einstellung des Kraftfahrzeugsystems angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung der Verkehrssituation als Zustandsparameter eines aktuellen Mobilitätsmusters ein Verhältnis aus einem gemessenen Lenkwinkel einer Lenksäule und einem aktuellen Geschwindigkeitsprofil des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Funktionen eines Kraftfahrzeugsystems abhängig von den Referenz-Einstellungen des Referenz-Mobilitätsmuster aktiviert oder deaktiviert werden. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Entertainment-System, insbesondere ein Audio- und/oder Videosystem, des Kraftfahrzeugs abhängig von Referenz-Einstellungen des Referenz-Mobilitätsmuster aktiviert oder deaktiviert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensibilisierungsgrad eines Fahrerassistenzsystems abhängig von den Referenz-Einstellungen des Referenz-Mobilitätsmuster angepasst wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem als Abstands-Kontrollsystem ausgebildeten Fahrerassistenzsystem ein minimaler einzuhaltender Abstand zu einem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer variiert wird. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geschwindigkeitsschwellwert eines Quer- und/oder Längssteuerungsassistenzsystem bei einer Fahrt auf der Autobahn im Vergleich zum Innerortsverkehr erhöht wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motormanagement und/oder das Set-up des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs abhängig von den Referenz-Einstellungen des Referenz-Mobilitätsmusters eingestellt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung der Verkehrssituation Fahrbahngegebenheiten und/oder Wetterbedingungen und/oder Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden.






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