DE102016225855A1

DE102016225855A1 - Verfahren zum Betreiben zumindest eines Kraftfahrzeugs, Stauassistenzsystem

Info

Publication number: DE102016225855A1
Application number: DE102016225855.9A
Authority: DE
Inventors: Hauke Wendt; Sergey Chirkov
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-06-21
Also published as: WO2018114665A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben zumindest eines Kraftfahrzeugs (F1-F4), wobei dem Kraftfahrzeug (F1-F4) in Abhängigkeit von zumindest einem im Fahrweg des Kraftfahrzeugs befindlichen Fremdfahrzeug (F2-F4) eine Fahrgeschwindigkeit vorgegeben wird. Es ist vorgesehen, dass ein Fahrverhalten mehrerer Fremdfahrzeuge (F2-F3) in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (F1) erfasst wird, um einen Stau zu erkennen, und dass die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (F1) bei einem erkannten Stau in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrverhalten der Fremdfahrzeuge (F2-F4) auf eine Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben zumindest eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von zumindest einem im Fahrweg des Kraftfahrzeugs befindlichen Fremdfahrzeugs eine Fahrgeschwindigkeit vorgegeben wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Stauassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, mit mehreren Steuergeräten, die den Kraftfahrzeugen zugeordnet/zuordenbar und dazu ausgebildet sind, dem jeweiligen Kraftfahrzeug eine Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einem in dem jeweiligen Fahrweg befindlichen Fremdfahrzeug vorzugeben.
Stand der Technik
Verfahren und Assistenzsysteme der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mittels einer Umfeldsensorik ist es beispielsweise möglich, ein Fremdfahrzeug im Fahrweg des eigenen (Ego-) Kraftfahrzeugs zu erfassen, den Abstand zu dem Fremdfahrzeug zu bestimmen und beispielsweise auch eine Relativgeschwindigkeit zu erkennen. Durch sogenannte Folge-Assistenten ist es möglich, in Abhängigkeit des erfassten Ist-Abstands und der Fahrgeschwindigkeit des eigenen und/oder des Femdfahrzeugs dem Kraftfahrzeug eine Fahrgeschwindigkeit vorzugeben, um beispielsweise einen Mindestabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug während der Fahrt einzuhalten. Hierbei wird die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs automatisch eingestellt, sodass der Fahrer keinen Bremsvorgang oder Beschleunigungsvorgang selbst aktiv einleiten muss.
Gelangt das Kraftfahrzeug jedoch in einen Stau, so führt ein derartiger Folge-Assistent dazu, dass das Kraftfahrzeug mit allen anderen Kraftfahrzeugen beschleunigt und wieder bremst, bis sich der Stau endgültig aufgelöst hat. Dies liegt daran, dass die Fahrgeschwindigkeit dem Kraftfahrzeug nur in Abhängigkeit des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs vorgegeben wird. Die die Gesamtsituation und die weiteren im gleichen Stau befindlichen Kraftfahrzeuge werden nicht berücksichtigt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Stau auf einfache Art und Weise erkannt wird, und dass der Stau in vorteilhafter Weise aufgelöst wird. Insbesondere ergibt sich hierbei der Vorteil, dass wenn das Verfahren von mehr als nur dem einen Kraftfahrzeug, sondern beispielsweise auch von den weiteren Kraftfahrzeugen beziehungsweise Fremdfahrzeugen durchgeführt wird, der Stau sich optimal ohne weitere unnötige Verzögerungen auflöst. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass ein Fahrverhalten mehrerer Fremdfahrzeuge in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird, also nicht nur das Fahrverhalten des sich direkt in dem Fahrweg befindlichen Kraftfahrzeugs, um einen Stau zu erkennen, und dass die Fahrgeschwindigkeit des (Ego-) Kraftfahrzeugs bei einem erkannten Stau in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrverhalten der Fremdfahrzeuge auf eine Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird. Die Erfindung sieht also vor, dass nicht nur das Fahrverhalten des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs untersucht wird, sondern auch das Verhalten weiterer in der Umgebung befindlicher Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeuge, die sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs auf derselben oder einer anderen, insbesondere benachbarten Fahrspur, befinden. Insbesondere wird nicht das Fahrverhalten nur des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, sondern beispielsweise auch das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs berücksichtigt, dass dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug vorausfährt. Hierdurch wird ein Gesamtbild der Verkehrssituation ermittelt, aus dem sich erkennen lässt, ob sich das Kraftfahrzeug in einem Stau befindet. Dies wird beispielsweise dann festgestellt, wenn erkannt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit aller Kraftfahrzeuge in der Umgebung des Kraftfahrzeugs innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer unterhalb eines vorgebbaren Grenzwerts liegt. Vorzugsweise werden dabei außerdem Verkehrsführungsbedingungen, wie beispielsweise Ampeln, Verkehrsschilder, Staumitteilungen oder dergleichen berücksichtigt, um die Situation eindeutig als Stau klassifizieren zu können.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass als Fahrverhalten eine Ist-Fahrgeschwindigkeit des jeweiligen Fremdfahrzeugs und/oder ein Ist-Abstand des jeweiligen Fremdfahrzeugs zu dem eigenen Kraftfahrzeug oder zu einem anderen benachbarten Fremdfahrzeug erfasst werden. Aus der Ist-Geschwindigkeit und dem Ist-Abstand ist die Verkehrssituation besonders genau erkennbar und die Maximalgeschwindigkeit auf einen vorteilhaften Wert einstellbar. Durch das Begrenzen der Maximalgeschwindigkeit des (Ego-) Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Fahrverhalten der Fremdfahrzeuge und des Ego-Kraftfahrzeugs beziehungsweise der erfassten Ist-Geschwindigkeiten und/oder Ist-Abstände aller am Stau beteiligen Fahrzeuge zueinander, wie zuvor beschrieben, wird erreicht, dass eine optimale Stauauflösung ermöglicht wird, bei welcher ein erneutes Abbremsen und ein zu starkes Beschleunigen vermieden wird. Dies führt zu einem verringerten Verschleiß und einem verbesserten Kraftstoffverbrauch. Die Maximalgeschwindigkeit wird daher nicht nur in Abhängigkeit von dem Fahrverhalten des direkt vorausfahrenden Fremdfahrzeugs begrenzt, sondern in Abhängigkeit aller am Stau beteiligten und erfassbaren Fremdfahrzeuge, also auch solcher, die sich im/am Stauende/Stauendbereich befinden, sodass ein abgestimmtes Verhalten der Kraftfahrzeuge auf die aktuelle Stausituation gewährleistet ist, das eine optimale Stauauflösung ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Maximalgeschwindigkeit derart begrenzt wird, dass während einer Auflösungsphase des Staus kein Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs notwendig ist. Die Verkehrssituation wird in Abhängigkeit der oben genannten Daten somit derart untersucht, dass beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die Maximalgeschwindigkeit so vorgegeben wird, dass ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs bevor sich der Stau aufgelöst hat, vermieden wird. Dazu wird das Beschleunigungsverhalten auch der anderen Fremdfahrzeuge eingeschätzt und berücksichtigt, um insbesondere ein Stauende und einen Stauauflösungsbereich zu erkennen. In der Annahme, dass sich auch die Fremdfahrzeuge optimal an der Stauauflösung beteiligen, indem sie beispielsweise das gleiche Verfahren durchführen, wird die Fahrgeschwindigkeit des (Ego-) Kraftfahrzeugs auf eine Maximalgeschwindigkeit begrenzt, die der oben genannten Anforderung gerecht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs gewünschte Soll-Fahrgeschwindigkeit auf die Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird. Damit wird die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf die Maximalgeschwindigkeit eingeschränkt, auch dann, wenn der Fahrer eine höhere Fahrgeschwindigkeit beziehungsweise ein Drehmoment, das zu einer höheren Fahrgeschwindigkeit führen würde, fordert. Hierdurch wird automatisiert erreicht, dass eine optimale Stauauflösung erfolgt. Alternativ wird dem Fahrer die Maximalgeschwindigkeit lediglich angezeigt, beispielsweise visuell oder akustisch, sodass der Fahrer der Empfehlung der Maximalgeschwindigkeit selbst folgen kann, dies jedoch nicht muss.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Fahrgeschwindigkeit auf die Maximalgeschwindigkeit eingestellt wird. In diesem Fall wird sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug mit einer optimalen Geschwindigkeit betrieben wird, die gewährleistet, dass es weder zu schnell noch zu langsam ist, um den Stau optimal aufzulösen. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere in einem voll- oder teilautonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ohne großen Mehraufwand durchführbar.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ist-Fahrgeschwindigkeit und der Abstand der Fahrzeuge zueinander beziehungsweise das Fahrverhalten der Fremdfahrzeuge durch eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder ein zentrales Datensystem erfasst werden. So können beispielsweise online verfügbare Verkehrsinformationen, die sich aus dem Fahrverhalten der Fahrzeuge ergeben, ausgewertet werden, um den Stau zu erkennen und die Maximalgeschwindigkeit zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich wird durch die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ein Informationsaustausch zwischen den im Stau befindlichen Kraftfahrzeugen durchgeführt, sodass jedes Kraftfahrzeug für sich beziehungsweise jedes dafür vorgesehene Steuergerät eines Kraftfahrzeugs für sich die aktuelle Verkehrssituation bewertet, den Stau erkennt und gegebenenfalls die Maximalgeschwindigkeit beschränkt.
Zum Erfassen eines Stauauflösungsbereichs, innerhalb dessen die Maximalgeschwindigkeit begrenzt werden soll, werden insbesondere die Ist-Geschwindigkeiten der Fremdfahrzeuge mit einem vorgebbaren ersten Grenzwert verglichen. Überschreitet die jeweilige Ist-Geschwindigkeit den ersten Grenzwert, so kann darauf erkannt werden, dass sich die Fahrzeuge nicht mehr im Staubereich, sondern bereits in dem Stauauflösungsbereich befinden, in welcher bereits höhere Fahrgeschwindigkeiten erreicht werden können. Insbesondere wird ein erkannter Stau in drei Bereiche unterteilt, nämlich den echten Staubereich, den Stauauflösungsbereich und das Stauende. Am Stauende ist eine Beschränkung der Maximalgeschwindigkeit nicht mehr notwendig, weil sich der Stau aufgelöst hat. Im Stauauflösungsbereich ist das Beschränken der Maximalgeschwindigkeit von hohem Vorteil, da hierdurch ein Verdichten der Verkehrssituation und damit eine einhergehenden neue Staubildung vermieden werden. Im tatsächlichen Staubereich, in welchem insbesondere Phasen auftreten, in welchen ein kurzzeitiger Fahrbetrieb auftritt und nur kurze Fahrstrecken gefahren werden können (Stop-and-Go-Betrieb), ist eine Begrenzung der Maximalgeschwindigkeit zwar von Vorteil, jedoch nicht unbedingt notwendig, da bei einer derartigen Situation ohnehin erkannt wird, dass eine Auflösung des Staus derzeit noch nicht möglich und damit auch eine optimale Fahrgeschwindigkeit (noch) nicht zur Stauauflösung führen könnte. Der für die Durchführung des Verfahrens verwendeter Algorithmus erkennt diese Phasen selbst.
Zum Erfassen des Stauendes werden die Ist-Fahrgeschwindigkeiten der Kraftfahrzeuge insbesondere innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer mit einem zweiten Grenzwert verglichen. Der zweite Grenzwert ist dabei zweckmäßigerweise größer beziehungsweise höher als der erste Grenzwert. Beispielsweise über eine Ermittlung der erfassten Ist-Fahrgeschwindigkeiten oder über eine Anzahlauswertung, bei welcher die Anzahl der Kraftfahrzeuge gezählt wird, die den zweiten Grenzwert überschreiten, kann die Bestimmung des Stauendes auf einfache Art und Weise erfolgen. Die vorgebbare Zeitdauer entspricht bevorzugt einer Mindest-Beobachtungslänge, die erforderlich ist, damit das Verfahren nicht auf kurzzeitig rein lokale erzielte erhöhte Geschwindigkeiten reagiert, die jedoch nicht zu einer optimalen Stauauflösung führen.
Bevorzugt wird das Verfahren durch ein Steuergerät des betrachteten Kraftfahrzeugs durchgeführt, sodass es, wie zuvor bereits beschrieben, eine optimale beziehungsweise begrenzte Maximalgeschwindigkeit aus den erfassten Daten der in der Umgebung befindlichen Fremdfahrzeuge ermittelt.
Alternativ wird das Verfahren bevorzugt zentral durch eine Datenverarbeitung oder ein Datenverarbeitungszentrum durchgeführt, das das Fahrverhalten der Kraftfahrzeuge erfasst und den Kraftfahrzeugen jeweils die optimale Fahrgeschwindigkeit oder die begrenzte Maximalgeschwindigkeit vorgibt oder zumindest mitteilt. In diesem Fall wird der Rechenaufwand für das jeweilige Kraftfahrzeug reduziert und durch die zentrale Betrachtung der Verkehrssituation eine für alle Kraftfahrzeuge, die an der Verkehrssituation beteiligt sind, und insbesondere in dem Stau stecken, optimale Lösung zur Stauauflösung ermittelt.
Das erfindungsgemäße Stauassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 zeichnet sich dadurch aus, dass es speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Zweckmäßigerweise umfasst das Stauassistenzsystem mehrere den Kraftfahrzeugen zugeordnete Steuergeräte, die das Verfahren durchführen. Außerdem benötigt das Stauassistenzsystem Kommunikationsmittel, für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder zur zentralen Datenverarbeitung und/oder-Datenbank. Weiterhin umfasst das Stauassistenzsystem außerdem bevorzugt die Datenbank beziehungsweise die Datenverarbeitung sowie entsprechende Kommunikationsmittel zur Übertragung der erfassten und ermittelten Informationen, wie zuvor beschrieben.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige

Figur eine Skizze zur Erläuterung eines vorteilhaften Verfahrens zur Stauauflösung.

Die einzige Figur zeigt eine Skizze zum Erläutern eines vorteilhaften Verfahrens zum Auslösen eines Staus, der von mehreren Kraftfahrzeugen gebildet wird. Die Figur zeigt dabei aufgetragen über eine Fahrstrecke s die Fahrgeschwindigkeit v. Die vorliegend betrachtete Gesamtstrecke s_g des Staus wird durch Kraftfahrzeuge definiert, die sich auf der gleichen Fahrstrecke bewegen und aufgrund ihres Ist-Abstandes zueinander sowie ihrer Ist-Fahrgeschwindigkeit erkennen lassen, dass sie sich in einem Stau befinden. Hierzu wird beispielsweise die jeweilige Ist-Geschwindigkeiten mit einer vorgebbaren ersten Grenzgeschwindigkeit v₁ verglichen.
Die Kraftfahrzeuge sind alle Teil eines Stauassistenzsystems, das aus Steuergeräten der Kraftfahrzeuge und optional aus einer zentralen Datenverarbeitung und/oder einer zentralen Datenbank besteht. Die Kraftfahrzeuge F1, F2, F3 und F4, die vorliegend beispielhaft gezeigt sind, sind bevorzugt miteinander durch eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation informationstechnisch verbunden beziehungsweise vernetzt. Durch diese Vernetzung ist es für die Kraftfahrzeuge möglich, eine Information über den vorausfahrenden Verkehr, also über eine oder mehrere vorausfahrende Fremdfahrzeuge zu erhalten (oder stehende). Alternativ kann diese Information auch über die zentrale Datenbank erfasst werden, welche beispielsweise mit jedem der Kraftfahrzeuge F1 bis F4 verbunden ist, und Position und Fahrgeschwindigkeit der Kraftfahrzeuge ermittelt und beispielsweise miteinander vergleicht, um die Abstände der Kraftfahrzeuge zueinander zu bestimmen. Die zentrale Datenverarbeitung kann dann die ermittelten Informationen an alle Fahrzeuge F1 bis F4, die mit dem Stauassistenzsystem zusammenarbeiten, senden. Diese Kommunikation findet beispielsweise über herkömmliche Kommunikationsmittel, wie Funk-, Mobilfunk oder dergleichen statt. Bei der Datenbank kann es sich beispielsweise um eine ohnehin vorhandene Datenbank, die die Verkehrsinformation aus den aktuellen Daten von Fahrzeugen ermittelt, handeln, wie sie beispielsweise zur Erkennung von Staus oder Verkehrssituationen bereits verwendet werden.
Das vorteilhafte Verfahren, das von dem Stauassistenzsystem durchgeführt wird, wertet die ermittelten Verkehrsinformationen, also das Fahrverhalten der Kraftfahrzeuge F1 bis F4 aus, und berechnet, welche Maximalgeschwindigkeit die Kraftfahrzeuge F1 bis F4 fahren dürfen, um den erkannten Stau optimal aufzulösen, sodass kein weiterer Bremsvorgang mehr notwendig ist.
Dabei ist vorgesehen, dass entweder ein kooperativer Ansatz durchgeführt wird, bei welchem die Steuerung der Stauauflösung von jedem Kraftfahrzeug individuell übernommen wird, oder ein globaler Ansatz, bei welchem über eine zentrale Instanz, beispielsweise die genannte Datenverarbeitung, die Stauauflösung für die im Stau befindlichen Fahrzeuge F1 bis F4 zentral koordiniert wird.
Zunächst wird in Abhängigkeit der erfassten Informationen beziehungsweise des Fahrverhaltens der Fahrzeuge F1 bis F4 die Gesamtstrecke s_g in einen Staubereich s_s sowie in einen Stauauflösungsbereich s_A aufgeteilt. Für die Klassifizierung der Bereiche wird insbesondere die Fahrgeschwindigkeit der Kraftfahrzeuge berücksichtigt. Dazu wird die Fahrgeschwindigkeit der Kraftfahrzeuge F1 bis F4 mit der vorgegebenen ersten Grenzgeschwindigkeit v₁ verglichen, der derart gewählt ist, dass davon ausgegangen werden kann, dass sich Fahrzeuge, die langsamer fahren als die Staugeschwindigkeit in einem Stau befinden. Insbesondere wird dabei die Fahrgeschwindigkeit des jeweiligen Kraftfahrzeugs F1 bis F4 innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums ermittelt und gemittelt, sodass kurzzeitige Beschleunigungen im Stop-and-Go-Betrieb kompensiert werden.
Liegt die erfasste Fahrgeschwindigkeit oberhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit und unterhalb einer zweiten Grenzgeschwindigkeit, die höher ist als die erste Grenzgeschwindigkeit, so wird darauf erkannt, dass sich das Kraftfahrzeug in dem Stauauflösungsbereich befindet, in welchem aus dem Stop-and-Go-Betrieb in den Stauauflösungsbetrieb übergegangen wird.
In der Figur sind hierzu beispielhaft die vier Fahrzeuge eingezeichnet, wobei das Fahrzeug F1 noch steht, und die Fahrzeuge F2, F3 und F4 sich bereits in Bewegung befinden, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und auf unterschiedlichen Positionen beziehungsweise mit unterschiedlichen Abständen zueinander. Weil das Fahrzeug F1 noch steht, liegt es zur Grenze zum Stauauflösungsbereich.
Bei dem kooperativen Ansatz berechnet jedes einzelne Kraftfahrzeug F1 bis F4, beispielsweise mittels eines entsprechenden Steuergeräts, für sich die Stauauflösung unter Verwendung der vernetzten Daten. Als günstige Eingangsgröße für das Verfahren wird die ortsabhängige momentane Fahrgeschwindigkeit der anderen Fahrzeuge (Fremdfahrzeuge) berücksichtigt.
So wird beispielsweise die Information „in Entfernung x fährt ein Fahrzeug mit der Geschwindigkeit v(x)“ verwendet.
Der Übergang vom Staubereich s_s in den Stauauflösungsbereich s_Awird am besten aus der eigenen Fahrgeschwindigkeit bestimmt, wie zuvor bereits beschrieben. Optional werden auch die Fahrgeschwindigkeiten der vorausfahrenden oder stehenden Kraftfahrzeuge mit einbezogen und beispielsweise erst dann der Stauauflösungsbereich erkannt, wenn innerhalb eines vorgebbaren Abstands zu dem betrachteten (Ego-) Kraftfahrzeug, beispielsweise F1, kein weiteres Kraft- beziehungsweise Fremdfahrzeug F2 bis F4 vorhanden ist, das mit einer Geschwindigkeit unterhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit v₁ bewegt wird.
Das Stauende, das am Ende der Stauauflösung liegt, wird dadurch berechnet, dass unter den vorausfahrenden Kraftfahrzeugen F2 bis F4 eine definierte zusammenhängende Strecke, beispielsweise 3 bis 5km, durchgängig eine Geschwindigkeit oberhalb der zweiten Grenzgeschwindigkeit v₂ erzielt wird, die charakteristisch ist für ein erzieltes Stauende. Somit werden hierzu die erfassten Fahrgeschwindigkeiten mit dem zweiten Grenzwert v₂ verglichen, um auf das Stauende zu erkennen. Die Bestimmung kann beispielsweise über eine Mitteilung der Fahrzeuggeschwindigkeiten oder über eine Anzahlauswertung erfolgen, bei welcher die Anzahl der Fahrzeuge, die den zweiten Grenzwert überschreiten, mit einer vorgebbaren Mindestanzahl verglichen wird, um auf das Stauende zu erkennen.
Eine gewisse Mindest-Beobachtungslänge ist vorteilhaft, um nicht rein lokal erzielte erhöhte Geschwindigkeiten für die Stauauflösung zu berücksichtigen, die jedoch nicht für eine Stauauflösung stehen. Gemittelte Messwerte sind in der Figur durch Kreuze vereinfacht dargestellt. Der Beginn des Stauendes s_E wird erkannt, wenn die erfasste und/oder gemittelte Fahrgeschwindigkeit oberhalb von v₂ liegt.
Innerhalb des Stauauflösungsbereichs wird ausgehend von dem Ort des betrachteten Kraftfahrzeugs F1 und dessen Fahrgeschwindigkeit der Stauendpunkt und eine Stauendgeschwindigkeit, die beispielsweise der zweiten Grenzgeschwindigkeit v₂ entspricht, für das betrachtete Kraftfahrzeug 1 als Ziel vorgegeben. Aus der Relativgeschwindigkeit und dem Abstand wird ein anvisierter Geschwindigkeitsverlauf berechnet, der die Fahrgeschwindigkeit des betrachteten Kraftfahrzeugs F1 auf eine maximale Geschwindigkeit begrenzt, welche eine optimale Stauauflösung ermöglicht. Bevorzugt ist der Geschwindigkeitsverlauf linear vorgegeben, weil dann jedes Kraftfahrzeug, das dieses Verfahren durchführt, sich optimal kooperativ zu den anderen Kraftfahrzeugen verhält, um den Stau aufzulösen, weil dann, wenn für alle Entfernungen der Kraftfahrzeuge F1 bis F4 zu dem Stauende s_E konsistent für alle Kraftfahrzeuge die gleiche Fahrgeschwindigkeiten gewählt werden. Die Berechnung des Stauendes s_E sowie des optimalen Geschwindigkeitsverlaufs beziehungsweise der maximal erlaubten Fahrgeschwindigkeit erfolgt bevorzugt dynamisch. In der Figur ist dies für die vier Kraftfahrzeuge F1 bis F4 beispielhaft eingezeichnet.
Bei dem globalen Ansatz werden die Information über das Stauende s_E und optional auch über die Stauendgeschwindigkeit beziehungsweise den zweiten Grenzwert v₂ nicht durch die einzelnen Kraftfahrzeuge oder Steuergeräte selbst bestimmt, sondern zentral durch die Datenverarbeitung berechnet und den Kraftfahrzeugen F1 bis F4 zur Verfügung gestellt. Die Kraftfahrzeuge F1 bis F4 beziehungsweise deren Steuergeräte verhalten sich dann innerhalb des Stauausbildungsbereichs wie obenstehend beschrieben, um die optimale Stauauflösung zu gewährleisten.
Die Vorgabe der Maximalgeschwindigkeit kann dabei dadurch erfolgen, dass dem Fahrer des jeweiligen Kraftfahrzeugs F1 bis F4 die Empfehlung für die maximale Fahrgeschwindigkeit oder die Fahrgeschwindigkeit über ein Display oder ein separates Gerät akustisch oder visuell angezeigt wird. Alternativ wird die Fahrgeschwindigkeit automatisch eingestellt oder begrenzt, sodass zumindest ein teilautonomer Betrieb des jeweiligen Kraftfahrzeugs erfolgt. Dann folgt das Kraftfahrzeug automatisch der optimalen Maximalgeschwindigkeit als Zielgeschwindigkeit.
Durch das vorteilhafte Verfahren wird erreicht, dass ein Stau effizient aufgelöst wird, was zu einem Zeitgewinn, reduzierte Emissionen und reduziertem Verbrauch führt. Darüber hinaus wird auch die Fahrsicherheit erhöht, weil das Fahrverhalten der Kraftfahrzeuge aufeinander abgestimmt ist.

Claims

Verfahren zum Betreiben zumindest eines Kraftfahrzeugs (F1-F4), wobei dem Kraftfahrzeug (F1-F4) in Abhängigkeit von zumindest einem im Fahrweg des Kraftfahrzeugs befindlichen Fremdfahrzeug (F2-F4) eine Fahrgeschwindigkeit vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrverhalten mehrerer Fremdfahrzeuge (F2-F3) in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (F1) erfasst wird, um einen Stau zu erkennen, und dass die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (F1) bei einem erkannten Stau in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrverhalten der Fremdfahrzeuge (F2-F4) auf eine Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrverhalten eine Ist-Fahrgeschwindigkeit des jeweiligen Fremdfahrzeugs (F2-F4) und/oder ein Ist-Abstand Fremdfahrzeuge (F2-F4) zu dem Kraftfahrzeug (F1) und/oder einem weiteren Fremdfahrzeug (F2-F4) erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximalgeschwindigkeit derart vorgegeben wird, dass während einer Auflösungsphase des Staus kein Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs (F1) notwendig ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs (F1) gewünschte Soll-Fahrgeschwindigkeit auf die Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (F1) auf die Maximalgeschwindigkeit eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Fahrgeschwindigkeit und der Abstand der Kraftfahrzeuge (F1-F4) zueinander durch eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder ein zentrales Datensystem erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen eines Stauauflösungsbereichs die Ist-Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuge mit einem vorgebbaren ersten Grenzwert (v₁) verglichen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen eines Stauendes die Ist-Fahrgeschwindigkeit der Kraftfahrzeuge (F1-F4), insbesondere innerhalb einer vorgegeben Zeitdauer, mit einem zweiten Grenzwert (v₂) verglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durch ein Steuergerät des jeweiligen Kraftfahrzeugs (F1-F4) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren von einer zentralen Datenverarbeitung durch - oder mit durchgeführt wird.
Stauassistenzsystem für Kraftfahrzeuge (F1-F4), mit mehreren Steuergeräten, die den Kraftfahrzeugen (F1-F4) zugeordnet/zuordenbar und dazu ausgebildet sind, dem jeweiligen Kraftfahrzeug (F1-F4) eine Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einem in dem jeweiligen Fahrweg befindlichen Fremdfahrzeug vorzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauassistenzsystem speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.