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WO2018192801A1 - Fahrassistenzverfahren zur assistenz eines leistungsintensiven fahrmanövers eines ego- fahrzeugs und fahrassistenzsystem für ein leistungsintensives fahrmanöver eines ego-fahrzeugs - Google Patents

Fahrassistenzverfahren zur assistenz eines leistungsintensiven fahrmanövers eines ego- fahrzeugs und fahrassistenzsystem für ein leistungsintensives fahrmanöver eines ego-fahrzeugs Download PDF

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Publication number
WO2018192801A1
WO2018192801A1 PCT/EP2018/059145 EP2018059145W WO2018192801A1 WO 2018192801 A1 WO2018192801 A1 WO 2018192801A1 EP 2018059145 W EP2018059145 W EP 2018059145W WO 2018192801 A1 WO2018192801 A1 WO 2018192801A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
criterion
driving maneuver
drive power
power
traffic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/059145
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Degand
Pablo Fritzsche
Alexander KOWALLIK
Boris Zuev
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to CN201880014428.8A priority Critical patent/CN110382285B/zh
Publication of WO2018192801A1 publication Critical patent/WO2018192801A1/de
Priority to US16/601,312 priority patent/US11351873B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a driver assistance method for assisting a power-intensive driving maneuver of an ego vehicle and a driver assistance system for a power-intensive driving maneuver of an ego vehicle.
  • Driving maneuver assistants such as an overtaking assistant, which is described for example in DE 10201421 1530 A1 or DE 102013217434 A1, or a lane change assistant, which is described for example in DE 4005444 A1, are already known from the prior art. Furthermore, a driver assistance system is known which the driver during supports consumption-controlled driving, as described for example in DE 102010041544 A1.
  • a first aspect of the invention relates to a driver assistance method for assisting a power-intensive driving maneuver of an ego vehicle, which is driven by an electric motor fed by an energy store, the driver assistance method comprising:
  • determination of the fulfillment of the energy criterion comprises:
  • determination of the fulfillment of the traffic criterion comprises:
  • Detecting a traffic situation comprising at least one traffic situation and / or a route topology in the vicinity of the ego vehicle;
  • an energy store means a system which comprises one or more energy storage units connected in series and / or in parallel, each having at least two energy storage cells.
  • a preferred example of such an energy storage is an accumulator or a high-voltage battery, as they are commonly used in electric or hybrid vehicles.
  • a driving maneuver is understood by a power-intensive driving maneuver of the ego vehicle, in which a high drive power or the maximum drive power is necessary for a certain duration.
  • a driving maneuver includes at least one of the following operations: an overtaking maneuver, a lane change, an entrance or exit, for example, a highway entrance, an acceleration process, and a boost.
  • the above-described operations can be arbitrarily combined to form a high-performance driving maneuver. Only one of these processes can be the power-intensive driving maneuver.
  • a high-performance driving maneuver of the ego vehicle can be predicted using at least one of the following parameters or parameters: environmental data obtained, for example, by an environment recognition device, pedal parameters such as the pedal travel traveled, steering data, such as information about the steering movement performed, and data of a direction indicator, such as the activation of the turn signal.
  • the environment recognition device is designed to allow the vehicle environment with the aid of environment sensors recognize and provide appropriate environmental data and / or process.
  • the environment sensor system comprises at least one of the following devices: ultrasound sensor, radar sensor, lidar sensor and / or camera.
  • the environment data can come from one of the aforementioned devices or from a combination of several of the aforementioned devices (sensor data fusion).
  • the prediction of a power-intensive driving maneuver of the ego vehicle is accordingly carried out by recording and evaluating environmental data and / or pedal parameters and / or steering data and / or data of a direction indicator.
  • the power-intensive driving maneuver comprises an overtaking process.
  • the power-intensive driving maneuver is an overtaking process.
  • An overtaking operation may be detected by at least one of the following actions detectable by the above-mentioned data or devices, such as the environment recognition device:
  • a direction change indicator e.g., blinker
  • a peak power profile is determined.
  • a temporal course of the peak power is determined.
  • the temporal and spatial sequence of the power-intensive driving maneuver is first predicted (for example by a trajectory planning). The focus is on the peak power to be retrieved.
  • Vehicle dynamics data for at least one of the following are determined and evaluated for the prediction of the temporal and spatial sequence of the power-intensive driving maneuver: the ego vehicle, a preceding vehicle, a following vehicle and an oncoming vehicle.
  • the driving dynamics data comprise at least one of the following information: route, distance, time, speed, acceleration, distance to a preceding and / or following and / or oncoming vehicle, energy consumption, heating of the engine or engines, driving forces, power, resistance to movement and vehicle efficiency.
  • peak power profile includes the profile of maximum drive power.
  • the maximum drive power is the drive power that can be provided by the drive system for a short load duration without the power of the electric drive system breaking down.
  • the determination of the peak power profile comprises determining the duration needed for the complete execution of the predicted driving maneuver and determining the time course of the maximum driving power over the predicted duration.
  • An electric drive system comprises at least one energy store, a power controller (inverter) and at least one traction-inducing aggregate.
  • electric drive systems are designed for their continuous load. However, a possible peak load of the electric drive system for a short time is left out. Electric drive systems can be operated with short-term peak load, which is well above the continuous power. However, due to higher thermal and mechanical load as well as various damage mechanisms, this peak load may only be applied for a limited time, while the continuous load is permanently available.
  • the operating strategy of the electric drive system is chosen so that the available drive torque is limited depending on the time limits set by the respective available peak or continuous load. Limiting the available drive torque can result in a reduction in driving power during the performance of a power-intensive overtaking maneuver and is thus highly relevant to safety.
  • the premature determination of the peak power profile and the available drive power, in particular the available maximum drive power it is possible to ensure the driver or the occupants of the vehicle for a high-performance driving maneuver safe ride.
  • the drive power or maximum drive power comprises at least the electrical power or maximum electrical power of the energy store and the power or maximum power of the electric motor.
  • the drive power or maximum drive power may additionally include the power or maximum power of an inverter of the electric drive system.
  • the available drive power of the ego vehicle is determined.
  • the available maximum drive power (peak power) of the ego vehicle is determined.
  • a (performance) forecast is performed which determines which maximum drive power is available for a defined period of time; In this case, the defined period can be equal to the predicted time duration for the power-intensive driving maneuver.
  • the determination of the available drive power or the maximum drive power is performed by performing at least one of the following actions:
  • a prognosis of the available drive power or available maximum drive power is performed in which the available power or available maximum power, optionally also the operating limit, of the electric drive system, ie at least the electric motor and the energy store, are taken into account.
  • the available electrical power of the energy store is determined, for example, in which the current state of charge of the energy store, the thermal state of the individual energy storage modules, e.g. Cell and module temperatures, and the history of power consumption over a defined period are considered.
  • the determination of the available drive power includes determining the available drive power for the full execution of the predicted driving maneuver and determining the available drive power upon completion of the predicted driving maneuver.
  • the available drive power or the maximum available drive power after completion of the predicted driving maneuver required for the predicted driving maneuver drive power or maximum drive power and optionally the history of power consumption over a past defined period and / or the current operating state of the electric drive system used.
  • the available drive power or available maximum drive power determined by the prognosis or by the prognosis and the follow-up prognosis is compared with the determined time profile of the drive power over the predicted duration. The energy criterion is met if the available drive power is sufficient for the peak power profile.
  • the determination of the fulfillment of the traffic criterion comprises the detection of a traffic situation in the vicinity of the ego vehicle.
  • a traffic situation in the vicinity of the ego vehicle is understood to mean a situation around the ego vehicle and the route section lying directly in front of, beside and behind the ego vehicle.
  • the environment of the ego vehicle also includes one or more lanes next to the ego vehicle.
  • a traffic situation is to be understood as meaning all external factors which affect the journey, in particular the predicated driving maneuver, of the ego vehicle.
  • the external factors include, for example, the traffic situation, the route topology, the weather conditions, the road condition, speed limits, warnings regarding disturbances and / or accidents of other road users, etc.
  • the traffic situation includes at least the traffic situation and / or the route topology in the vicinity of the ego vehicle.
  • Under the traffic situation is the current state in terms of vehicle density and traffic obstructions to understand and concerns at least the oncoming traffic, vorususfahrende and ausscherende vehicles.
  • the traffic situation describes, for example, halting traffic, speed limits, an accident or a traffic jam.
  • Under the route topology the route and the route profile are in terms of the nature of the route and in terms of deviations from the straight horizontal route and includes, for example, the location of curves, waves, elevation differences, crests, entrances, roundabouts, turns, ascents and descents, Gradient, etc. along a route.
  • the detection of the traffic situation can take place via the detection of environmental data, which are determined, for example, by a surroundings recognition device.
  • the environment recognition device is designed to recognize the vehicle environment with the aid of environmental sensors and to provide and / or process appropriate environmental data.
  • the environment sensor system comprises at least one of the following devices: ultrasound sensor, radar sensor, lidar sensor and / or camera.
  • the environment data can come from one of the aforementioned devices or from a combination of several of the aforementioned devices (sensor data fusion).
  • the detection of the traffic situation can also take place via data from a map which contains information about the traffic situation.
  • the map data may originate from navigation data, for example.
  • the map data is stored on a server that the ego vehicle can access, or on a storage unit in the ego vehicle.
  • the detection of the traffic situation can also take place via a vehicle-to-vehicle communication, in which case information about the traffic situation is transmitted from a vehicle to the ego vehicle. If the maneuver is an overtaking maneuver, detecting the traffic situation may include reporting an overtaking operation of a preceding vehicle.
  • the evaluation as to whether the predicted driving maneuver is completely executable with respect to the detected traffic situation is carried out in the control unit of the ego vehicle.
  • different parameters that affect the traffic situation, evaluated by these with certain minimum or. Setpoints are compared.
  • Such parameters include, for example, the distance of the ego vehicle to the other road users who are in the vicinity of the ego vehicle, the differential speed to the other road users and / or the differential acceleration to the other road users. Lying the evaluated parameters within the specified minimum or setpoint limits, the predicted driving maneuver with respect to the detected traffic situation is fully executable and thus meets the traffic criterion. If the evaluated parameters lie outside the specified minimum or setpoint limits, the predicted driving maneuver with regard to the detected traffic situation can not be fully executed and thus the traffic criterion is not fulfilled.
  • the maneuver criteria may further include an efficiency criterion.
  • the efficiency criterion serves as a decision-making aid as to whether the predicated, high-performance driving maneuver is sensible in terms of travel efficiency.
  • the time saved by the complete execution of the predicted driving maneuver is calculated to determine the fulfillment of the efficiency criterion.
  • the time saved is calculated, for example, by at least partially using the data determined and / or evaluated for predicting the power-intensive driving maneuver and determining the energy criterion and the traffic criterion in order to determine how much time is required to perform the power-intensive driving maneuver Saved compared to a non-implementation of the power-intensive driving maneuver.
  • the calculation of the time saved also includes the consideration of the traffic situation in the environment of the ego vehicle. If it is found, for example, that a traffic jam, stagnant traffic, a speed limit or an obstacle is imminent shortly after the overtaking maneuver, the saved time will be correspondingly reduced.
  • the drive power additionally consumed by the complete execution of the predicted driving maneuver is calculated.
  • the additionally consumed Drive power is calculated, for example, by at least partially using the data determined and / or evaluated for predicting the power-intensive driving maneuver and the determination of the energy criterion and the traffic criterion in order to determine how much drive power is involved in performing the power-intensive driving maneuver is additionally consumed to a non-implementation of the power-intensive driving maneuver.
  • the indication of the result of the determination may include an indication as to whether the determined maneuver criteria are fulfilled or not.
  • displaying the result of the determination may include displaying each individual result of the respective determination of the fulfillment of the respective criterion.
  • the result of the determination of the fulfillment of the energy criterion and the result of the determination of the fulfillment of the traffic criterion are displayed individually.
  • the result of the determination is displayed only for a predetermined period of time, wherein the predetermined time period depends on at least one of the following factors: current speed of the ego vehicle, change of the traffic situation, change of the available drive power, change of the time saved and change the additionally consumed drive power.
  • displaying the result of the determination comprises displaying a recommendation for the predicated one Driving maneuvers when the energy criterion and the traffic criterion are met and displaying a recommendation against the predicted driving maneuver if the energy criterion and / or the traffic criterion are not fulfilled.
  • the predicted driving maneuver is discouraged if the energy criterion or the traffic criterion or both the energy criterion and the traffic criterion are not met.
  • the efficiency criterion need not be met. Although an unfulfilled efficiency criterion can result in unnecessary consumption of drive power, it does not represent a safety risk for the ego vehicle or the vehicle occupants.
  • Displaying the result of determining whether the driving maneuver criteria for the predicted driving maneuver are met is advantageously carried out by a display device.
  • the display device comprises an acoustic display and / or a visual display and / or a haptic display.
  • the recommendation for carrying out the predicated driving maneuver is expressed by lighting or flashing a particular color, for example, the color green or yellow.
  • the display device comprises a visual display in the form of a display. Displaying the result of the determination, in particular the recommendation for performing or not carrying out the predicated driving maneuver, then takes place, for example, by displaying a message on the display.
  • displaying the result of the determination comprises displaying a predicted time history of the drive power. For example, based on the determination of available drive power on a speedometer (eg, tachometer), it is displayed from which speed a drop in drive power must be expected, and / or displayed on an indication of the speed at which Speed must be expected with a drop in drive power. Instead of the drive power can be turned off only on the (available) maximum drive power. The focus would then be on the application of a short-term peak load and not on the design of the continuous load.
  • the display can be visual, haptic and / or acoustic.
  • displaying the result of the determination further comprises displaying the predicted duration of the predicted driving maneuver.
  • the display can be visual, haptic and / or acoustic.
  • some steps of the above-described driving assistance method are performed again during execution of the power-intensive driving maneuver.
  • individual steps of the driver assistance method can be changed in the course of performing the power-intensive driving maneuver.
  • an originally-displayed recommendation for the execution of the predicated driving maneuver may be updated by a recommendation against the execution of the predicated driving maneuver.
  • a cancellation request of the power-intensive driving maneuver is displayed. If the display of the result of the determination is changed in the course of the power-intensive driving maneuver, an abort request can additionally be displayed.
  • the abort request display may include additional elements, such as an indication to aid reinserting in the original lane.
  • the cancellation request can be displayed for a limited time. The time limit is visualized, for example, by a decreasing time bar.
  • the driver assistance method described above for assisting a power-intensive driving maneuver of an ego vehicle can be part of an automated driving maneuver.
  • automated driving or “automated driving maneuver” can be understood in the context of the document driving with automated longitudinal or transverse guidance or autonomous driving with automated longitudinal and transverse guidance.
  • automated driving encompasses automated driving with any degree of automation.Examplary degrees of automation are assisted, semi-automated, highly automated or fully automated driving.These degrees of automation have been defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication “Research compact”). Issue 1 1/2012).
  • assisted driving the driver performs the longitudinal or transverse guidance permanently, while the system assumes the other function within certain limits.
  • Partial Automated Driving the system performs longitudinal and lateral guidance for a period of time and / or in specific situations, with the driver having to permanently monitor the system as in assisted driving.
  • highly automated driving HAF
  • the system takes over the longitudinal and transverse guidance for a certain period of time, without the driver having to permanently monitor the system; but the driver has to be in at some time be able to take over the vehicle guidance.
  • fully automated driving VAF
  • the system can automatically handle driving in all situations for a specific application; no driver is required for this application.
  • the above four degrees of automation according to the definition of BASt correspond to SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering) standard.
  • HAF highly automated driving
  • SAE level 5 is provided in SAE J3016 as the highest degree of automation, which is not included in the definition of BASt.
  • SAE level 5 is driverless driving, which allows the system to automatically handle all situations like a human driver throughout the journey; a driver is generally no longer required.
  • the driver assistance method described above mainly serves to provide the occupants of the ego vehicle with feedback about the automated running processes.
  • the driver assistance method can also be used to give the driver of the ego vehicle the opportunity to actively control the selection of a particular power-intensive driving maneuver or to actively intervene in carrying out the power-intensive driving maneuver on the basis of the information that is displayed to him.
  • a second aspect of the invention relates to a driver assistance system for a power-intensive driving maneuver of an ego vehicle, which is driven by an electric motor fed by an energy store, wherein the driving assistance system comprises:
  • a detection unit including a prediction detection unit for predicting a power-intensive driving maneuver of the ego vehicle and a traffic situation detection unit for Detecting a traffic situation in the vicinity of the ego vehicle; a control unit coupled to the detection unit and the energy storage; and a display device coupled to the control unit; wherein the control unit is configured to determine whether driving maneuver criteria comprising at least one energy criterion and one traffic criterion are fulfilled for the predicted driving maneuver, wherein the determination of the fulfillment of the energy criterion comprises:
  • determination of the fulfillment of the traffic criterion comprises:
  • Detecting a traffic situation comprising at least one traffic situation and / or a route topology in the vicinity of the ego vehicle;
  • a driver assistance system in the sense of the present document designates in particular an electronic device which can perform at least partially automated or autonomous intervention in a vehicle guidance, for example in a longitudinal guidance of the vehicle and / or a transverse guidance of the vehicle.
  • a vehicle guidance for example in a longitudinal guidance of the vehicle and / or a transverse guidance of the vehicle.
  • the driving maneuver criteria further comprise an efficiency criterion, wherein the determination of the fulfillment of the efficiency criterion comprises:
  • the display device is further configured to display the result of the determination only for a predetermined period of time, wherein the predetermined time period depends on at least one of the following factors: current speed of the ego vehicle, change of the traffic situation, change of the available drive power , Change the time saved and change the additionally consumed drive power.
  • displaying the result of the determination comprises: a) displaying a recommendation for the predicted driving maneuver when the energy criterion and the traffic criterion are met; and b) displaying a recommendation against the predicted driving maneuver if the energy criterion and / or the traffic criterion are met.
  • a third aspect of the invention relates to a vehicle having a driver assistance system according to one of the embodiments described above.
  • driver assistance method according to the invention according to the first aspect of the invention also apply correspondingly to the driver assistance system according to the invention according to the second aspect of the invention; advantageous embodiments of the driver assistance system according to the invention correspond to the described advantageous embodiments of the driver assistance method according to the invention.
  • Driver assistance system correspond to the described advantageous embodiments of the driver assistance method according to the invention.
  • the described driver assistance method or the driver assistance system provides the driver with a suitable interface to ensure that the planned, high-performance driving maneuver can be carried out safely without a drop in the (maximum) drive power being expected ,
  • Fig. 1 shows schematically a driver assistance method for the assistance of a power-intensive driving maneuver.
  • FIG. 2 shows schematically an assistance system for a power-intensive driving maneuver.
  • FIGS. 3 to 8 show, by way of example, an indication of the result of determining the fulfillment of driving maneuver criteria.
  • FIG. 1 shows the course of a driver assistance method according to the invention for assisting a power-intensive driving maneuver using the example of an overtaking operation of an ego vehicle driven by an electric motor fed by an energy store.
  • an overtaking operation of the ego vehicle 1 for example by reducing the distance to the vehicle ahead and simultaneously accelerating the ego vehicle, is predicted.
  • the second step which is denoted by E, it is determined whether the driving maneuver criteria, namely the energy criterion EK and the traffic criterion VK for the predicted overtaking operation are met.
  • a peak power profile is determined, which is needed for the complete execution of the predicted overtaking maneuver.
  • the peak power profile corresponds to the time course of the required maximum drive power.
  • a trajectory planning for the overtaking process is carried out with the aid of the acquired environment data in order to determine the duration for the complete execution of the passing process. It is then determined at which times of the predicted overtaking process, the maximum drive power must be available and at what times of the predicted overtaking process less drive power can be available. In other words, it is calculated when and for how long the electric drive system during the overtaking operation under peak load or under continuous load must be operated to completely fill the overtaking process.
  • This step is designated ES in FIG.
  • AL After determining the available drive power, designated AL in FIG.
  • the available drive power is determined in particular by determining the state of charge of the (high-voltage) battery (the energy store).
  • the peak power profile relates in particular to the time course of the required charge amount of the battery. If it is determined during the evaluation that the available drive power, that is to say in particular the charge state of the battery, is sufficient for the peak power profile, ie in particular for the time course of the required charge quantity of the battery, then the energy criterion EK is satisfied.
  • EK energy criterion
  • a traffic situation is first detected; this step is labeled EV.
  • the traffic situation is detected with an environment sensor installed in or on the ego vehicle and with the aid of map data that is constantly updated and stored in the backend. In other words, it is detected how the traffic density on the lane / lanes around the ego vehicle and the route of the lying in front of the ego vehicle route.
  • AV next step, designated AV, it is evaluated whether the predicted overtaking process is completely and safely executable on the basis of the detected traffic density and the recorded route. If, for example, it was known from the surroundings sensor system and / or the map data that a driving curve, a sharp curve, a confusing curve combination, a dome and / or an obstacle lie on the section ahead, this could lead to the predicted passing process being unsafe and thus classified as not fully executable.
  • the traffic criterion VK is not fulfilled.
  • the result of the determination is displayed. Examples of such a display can be found in FIGS. 3-8.
  • FIG. 2 schematically shows a driver assistance system for a power-intensive driving maneuver, which is explained using the example of an overtaking process.
  • FIG. 2 shows the driver assistance system 10 as part of an ego vehicle 1, wherein the ego vehicle is not part of the driver assistance system.
  • the ego vehicle 1 has an energy store 2, for example a (high-voltage) battery, and an electric motor (not shown) fed by it.
  • the electric motor drives the ego vehicle 1.
  • the driving assistance system 10 has a detection unit 3.
  • the detection unit 3 has a prediction detection unit 31 for predicting an energy-intensive driving maneuver of the ego vehicle 1 and a traffic situation detection unit 32 for detecting a traffic situation around the ego vehicle 1.
  • the prediction detection unit 31 is designed to record, evaluate and provide surroundings data, pedal parameters and steering parameters of the ego vehicle 1.
  • the traffic situation detection unit 32 is designed to record, evaluate and provide data relating to the traffic situation in the vicinity of the ego vehicle 1 and / or a route topology in the vicinity of the ego vehicle 1. For example, if the ego vehicle 1 is on a two-lane road, the traffic situation detection unit 32 may detect oncoming traffic on the oncoming lane or traffic shunting off the oncoming lane or on the oncoming lane.
  • the driver assistance system 10 furthermore has a control unit 4 coupled to the detection unit 3 and the energy store 2. If an overtaking process is predicted by the detection unit 3 and a traffic situation is detected, corresponding information is forwarded to the control unit 4. The control unit 4 then determines whether the driving maneuver criteria, such as described above, are met for the predicted driving maneuver. For example, the ECU for determining the fulfillment of the energy criterion EK determines a peak power profile, needed to complete the overtaking maneuver. In addition, the control unit 4 determines the available drive power of the ego vehicle 1 and determines whether the available drive power is sufficient for the previously determined peak power profile. In other words, the control unit 4 checks whether the available drive power is sufficient to operate the electric drive system under peak load or continuous load for the respective specific periods.
  • the ECU for determining the fulfillment of the energy criterion EK determines a peak power profile, needed to complete the overtaking maneuver.
  • the control unit 4 determines the available drive power of the ego vehicle 1 and determines whether the available drive power is sufficient for the previously
  • the driver assistance system 10 has an instrument display 5, which is designed to display the result of the determination.
  • the instrument display 5 is designed to display a variety of information, such as speed, speed, fuel level, gear, engine oil temperature, speed limit info, navigation instructions, communication data and / or the current fuel consumption.
  • the display can be visual, audible and / or haptic.
  • the instrument display 5 can have one or more displays for this purpose.
  • the term display includes, for example, a head-up display, a holographic display, an instrument panel or a conventional display.
  • the control unit 4 If it is determined, for example, that the energy criterion EK and the traffic criterion VK are met, the control unit 4 transmits this information to the instrument display 5.
  • the driving maneuver criteria here include the energy criterion, the traffic criterion and an efficiency criterion.
  • the efficiency criterion For the determination of the efficiency criterion, the time saved for the predicted overtaking process and the additional consumption consumed by the complete performance of the predicted overtaking process Drive power calculated. Finally, it is evaluated whether the quotient of time saved and additionally consumed drive power is within a predetermined value range. The value range is already specified or can be determined by the driver himself. The efficiency criterion is fulfilled if the quotient lies within the specified value range.
  • FIGS. 3 to 7 show examples of an indication of the determination of the fulfillment of the driving maneuver criteria in the form of an assistance menu 50.
  • This assistance menu 50 is activated as soon as a performance-intensive driving maneuver is predicted. In the following, this will be explained by means of an overtaking process. However, the statements made are not just valid for a passing process, but for any performance-intensive driving maneuver. If, for example, an overtaking procedure is predicted by the evaluation of the environment data, the pedal parameters and / or steering data, the assistance menu 50 in the head-up display, which is part of the instrument display 5, is displayed. The assistance menu 50 assists the driver in assessing the maneuver criteria that help him in his decision for or against the overtaking process.
  • FIG. 3 shows an assistance menu 50 which has an energy criterion display 51, a traffic criterion display 52 and an efficiency criterion display 53. As soon as one of the criteria is fulfilled, this is represented by a colored border / deposit (for example by a green border), by flashing or brightness / contrast change of the respective criterion display.
  • FIG. 3 illustrates the fulfillment of the energy criterion and the traffic criterion with solid lines of the energy criterion display 51 and the traffic criterion display 52.
  • the dashed line of the efficiency criterion display 53 corresponds to the non-fulfillment of the efficiency criterion.
  • the driver is shown that the energy criterion and the traffic criterion are fulfilled for the predicted overtaking procedure, however, the efficiency criterion is not met. Since the efficiency criterion is not relevant to safety, the driver is given a recommendation for the predicted overtaking process in this constellation. This can be done, for example, by flashing or flashing of the assistant menu 50 in green color. Alternatively, a corresponding information can be displayed in a display or a corresponding voice instruction can be played.
  • FIG. 4 shows an assistance menu 50, which is similar to the assistance menu 50 shown in FIG. The difference is in the representation of the fulfillment of a driving maneuver criterion.
  • the assistance menu 50 is, as in the example shown in FIG. 3, divided into the energy criterion display 51, the traffic criterion display 52 and the efficiency criterion display 53. Whether or not a particular maneuver criterion 51, 52 and 53 is met is represented by a symbol 510 and 520 associated with the maneuver criterion 51, 52 and 53.
  • the symbol 510 which for example includes a hook, represents the fulfillment of the respective driving maneuver criterion 51, 52 and 53; the symbol 520, which for example comprises a cross, represents the non-fulfillment of the respective driving maneuver criterion 51, 52 and 53.
  • FIG. 5 shows a further constellation of an assistance menu 50.
  • the energy criterion display 51 is the symbol 510 and the traffic criterion display 52 and the efficiency criterion display 53, the icon 520 assigned.
  • the driver is shown that the energy criterion is fulfilled while the traffic criterion and the efficiency criterion are not met.
  • this constellation of the assistance menu 50 by means of a colored (for example red) highlighting 530 along the edge of the assistance menu 50, it is made clear that there is no recommendation for the predicted overtaking procedure.
  • a recommendation for the predicted overtaking process would only be displayed if at least the energy criterion and the traffic criterion are met.
  • FIGS. 6 and 7 show another example of a constellation of an assistance menu 50.
  • the visual representation or the arrangement of the individual driving maneuver criteria 51, 52 and 53 within the assistance menu 50 can be configured as shown in FIGS. 3-5.
  • the assistance menu 50 in FIGS. 6 and 7 is assigned a colored (for example, green) highlight 540 along the edge of the assistance menu 50.
  • the colored highlighting 540 clarifies the recommendation for the predicted overtaking process (for example, by the color green) or against the predicted overtaking process (for example, by the color red).
  • a temporal restriction of the recommendation is shown by shortening the colored highlight 540 along the edge of the assist menu 50 over time. Figure 6 is thus temporally upstream of Figure 7.
  • FIG. 8 shows an example of an expanded display function 54 of one of the above-described forms of displaying the result of the determination of the maneuver criteria.
  • This expanded display function 54 may preferably be integrated into one of the illustrated representations of the assistance menu 50.
  • the extended display function 54 provides information during the execution of the predicted driving maneuver, eg during the execution of the overtaking process, about how much drive power is required for a safe performance of the predicted driving maneuver. By Changing the pedal travel, so by weak or strong pressing the accelerator pedal, the amount of drive power during the predicted driving maneuver can be determined.
  • the extended display function 54 an additional recommendation is displayed, for example, gives the driver of the vehicle feedback, whether he has pressed the accelerator sufficiently strong or whether he with a lower depressed accelerator pedal (and thus a lower drive power consumption) safely perform the predicted driving maneuver can.
  • the expanded display function 54 shown in FIG. 8 has a pedal parameter display 541 and an over-duration display 542.
  • the pedal parameter display 541 includes a pedal travel area display 545 that indicates an area of the pedal travel in which execution of the predicted overtaking operation is possible, and a pedal travel indicator 546 that displays the current pedal travel. This means that the pedal parameter display 541 provides information as to whether acceleration can or must be accelerated in order to carry out the predicted overtaking procedure.
  • the pedal parameter display 541 informs as to whether the current pedal travel, ie, the current acceleration, is in an area where execution of the predicted overtaking operation is certainly possible.
  • the driver is signaled to overhaul drive power with minimal consumption as long as the pedal travel indicator 546 remains at the lower threshold of the pedal travel area indicator 545 (hatched area in FIG. 8).
  • the overtime indicator 542 represents the anticipated duration of the overtaking operation predicted based on the predicted driving maneuver.
  • the Sprintdauer display 542 has a time bar 543, which indicates the predicted remaining time of the overtaking process.
  • the driver is assisted to retrieve only as much drive power as needed for the predicted overtaking operation. If the driver were to call for more drive power than necessary or possible, the pedal parameter display 541 and the over-duration indicator 542 would change accordingly.
  • a bar may appear on the speedometer (tachometer) of the ego vehicle as soon as the assistance menu 50 is displayed. This bar runs along a certain speed range, which visualizes the driver to what speed the (maximum) drive power is available.
  • One goal of the illustrated examples of an assistance menu 50 is to make the available drive power and any subsequent drop in drive power comprehensible and predictable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzverfahren zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers eines Ego-Fahrzeugs, welches durch einen von einem Energiespeicher gespeisten Elektromotor angetrieben wird, wobei das Fahrassistenzverfahren umfasst: Prädizieren eines leistungsintensiven Fahrmanövers des Ego-Fahrzeugs; Ermitteln, ob Fahrmanöver-Kriterien, die zumindest ein Energie-Kriterium und ein Verkehrs-Kriterium umfassen, für das prädizierte Fahrmanöver erfüllt sind, wobei die Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums umfasst: Ermitteln eines Spitzenleistungsprofils, das für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigt wird; Bestimmen der verfügbaren Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs; Auswerten, ob die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht, wobei das Energie-Kriterium erfüllt ist, wenn die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht; wobei die Ermittlung der Erfüllung des Verkehrs-Kriteriums umfasst: Erfassen einer Verkehrssituation, die zumindest eine Verkehrslage und/oder eine Streckentopologie umfasst, im Umfeld des Ego-Fahrzeugs; Auswerten, ob das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist, wobei das Verkehrs- Kriterium erfüllt ist, wenn das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist; und Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung.

Description

Fahrassistenzverfahren zur Assistenz eines leistungsintensiven
Fahrmanövers eines Ego-Fahrzeugs und Fahrassistenzsystem für ein feistungsintensives Fahrmanöver eines Ego-Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzverfahren zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers eines Ego-Fahrzeugs und ein Fahrassistenzsystem für ein leistungsintensives Fahrmanöver eines Ego- Fahrzeugs.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Fahrmanöver-Assistenten, wie ein Überholassistent, der beispielsweise in der DE 10201421 1530 A1 oder der DE 102013217434 A1 beschrieben ist, oder ein Fahrspurwechselassistent, der beispielsweise in der DE 4005444 A1 beschrieben ist, bekannt. Weiterhin ist ein Fahrerassistenzsystem bekannt, welches den Fahrer beim verbrauchskontrollierten Fahren unterstützt, wie beispielsweise in der DE 102010041544 A1 beschrieben.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Assistenzsysteme geben dem Fahrer jedoch keine Hilfestellung, um zu beurteilen, ob das geplante leistungsintensive Fahrmanöver in Abhängigkeit der aktuellen Verkehrssituation sicher ausgeführt werden kann und gleichzeitig genügend Antriebsleistung des Fahrzeuges für das geplante leistungsintensive Fahrmanöver verfügbar ist. Gerade bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen ist dieser Aspekt essenzieil, weil ein unzureichender Energievorrat üblicherweise eine Einschränkung der Antriebsleistung und damit ein Sicherheitsrisiko zur Folge hat. Bei leistungsintensiven Fahrmanövern elektrisch betriebener Fahrzeuge ist es jedoch wichtig, eine sichere Ausführung mit ausreichender Antriebsleistung über die gesamte Dauer des leistungsintensiven Fahrmanövers sicherzustellen. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Fahrassistenzverfahren und ein Fahrassistenzsystem zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers eines Ego-Fahrzeugs bereitzustellen, die Auskunft über die Sicherheit des Fahrmanövers und die Verfügbarkeit von Antriebsleistung über die Dauer des leistungsintensiven Fahrmanövers geben. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind 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.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrassistenzverfahren zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers eines Ego-Fahrzeugs, welches durch einen von einem Energiespeicher gespeisten Elektromotor angetrieben wird, wobei das Fahrassistenzverfahren umfasst:
- Prädizieren eines leistungsintensiven Fahrmanövers des Ego- Fahrzeugs;
- Ermitteln, ob Fahrmanöver-Kriterien, die zumindest ein Energie- Kriterium und ein Verkehrs-Kriterium umfassen, für das prädizierte Fahrmanöver erfüllt sind,
wobei die Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums umfasst:
■ Ermitteln eines Spitzenleistungsprofils, das für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigt wird;
■ Bestimmen der verfügbaren Antriebsleistung des Ego- Fahrzeugs;
■ Auswerten, ob die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht, wobei das Energie- Kriterium erfüllt ist, wenn die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht;
wobei die Ermittlung der Erfüllung des Verkehrs-Kriteriums umfasst:
■ Erfassen einer Verkehrssituation, die zumindest eine Verkehrslage und/oder eine Streckentopologie umfasst, im Umfeld des Ego-Fahrzeugs;
■ Auswerten, ob das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist, wobei das Verkehrs-Kriterium erfüllt ist, wenn das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist;
- Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung. Im Rahmen des vorliegenden Dokuments ist unter einem Energiespeicher ein System zu verstehen, das einen oder mehrere in Reihe und/oder parallel geschaltete Energiespeichereinheiten umfasst, die jeweils mindestens zwei Energiespeicherzellen aufweisen. Ein bevorzugtes Beispiel für einen solchen Energiespeicher ist ein Akkumulator oder eine Hochvoltbatterie, wie sie üblicherweise in Elektro- bzw. Hybridfahrzeuge verwendet werden.
Im Rahmen dieser Ausführungen wird unter einem leistungsintensiven Fahrmanöver des Ego-Fahrzeugs ein Fahrmanöver verstanden, bei welchem für eine bestimmte Dauer eine hohe Antriebsleistung bzw. die maximale Antriebsleistung nötig ist. Solch ein Fahrmanöver umfasst mindestens einen der folgenden Vorgänge: einen Überholvorgang, einen Fahrspurwechsel, eine Auf- bzw. Abfahrt, beispielsweise eine Autobahnauffahrt bzw. Autobahnabfahrt, einen Beschleunigungsvorgang und einen Boost-Vorgang. Die zuvor beschriebenen Vorgänge können beliebig kombiniert werden, um ein leistungsintensives Fahrmanöver zu bilden. Dabei kann auch nur einer dieser Vorgänge das leistungsintensive Fahrmanöver sein.
Ein leistungsintensives Fahrmanöver des Ego-Fahrzeugs kann mithilfe mindestens einer der folgenden Daten bzw. Parameter prädiziert werden: Umfelddaten, die beispielsweise durch eine Umfelderkennungsvorrichtung gewonnen werden, Pedalparameter, wie zum Beispiel der zurückgelegte Pedalweg, Lenkdaten, wie zum Beispiel Informationen über die ausgeführte Lenkbewegung, und Daten eines Fahrtrichtungsanzeiger, wie zum Beispiel die Aktivierung des Blinkers. Die Umfelderkennungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Fahrzeugumfeld unter Zuhilfenahme einer Umfeldsensorik zu erkennen und entsprechende Umfelddaten zur Verfügung zu stellen und/oder zu verarbeiten. Die Umfeldsensorik umfasst mindestens eine der folgenden Einrichtungen: Ultraschallsensor, Radarsensor, Lidarsensor und/oder Kamera. Die Umfelddaten können von einer der vorgenannten Einrichtungen oder von einer Kombination mehrerer der vorgenannten Einrichtungen (Sensordatenfusion) stammen. Das Prädizieren eines leistungsintensiven Fahrmanövers des Ego-Fahrzeugs wird demnach durch Erfassung und Auswertung von Umfelddaten und/oder Pedalparameter und/oder Lenkdaten und/oder Daten eines Fahrtrichtungsanzeigers durchgeführt. Vorteilhafterweise umfasst das leistungsintensive Fahrmanöver einen Überholvorgang. Vorzugsweise ist das leistungsintensive Fahrmanöver ein Überholvorgang.
Ein Überholvorgang kann mindestens durch eine der folgenden Aktionen, die durch die oben genannten Daten bzw. Einrichtungen, wie zum Beispiel die Umfelderkennungsvorrichtung, erfassbar sind, detektiert werden:
- Aufschließen des Ego-Fahrzeugs auf ein vorrausfahrendes Fahrzeug.
Bereits die Annäherung auf ein vorrausfahrendes Fahrzeug kann als Erkennungskriterium für eine Überholabsicht erkannt werden;
- Feststellen einer applizierbaren Differenzgeschwindigkeit, die für das Aufschließen des Fahrzeugs vorliegen muss;
- Folgen des Ego-Fahrzeugs einem vorrausfahrenden Fahrzeug und Aktivieren einer Richtungsänderungsanzeige (z.B. Blinker);
- Folgen des Ego-Fahrzeugs einem vorrausfahrenden Fahrzeug und schnelles Durchtreten des Gaspedals; und - Lenkbewegung(en) und versetztes Folgen, d.h. Ausschwenken und/oder versetztes Fahren, einem vorrausfahrenden Fahrzeug. Für die Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums wird ein Spitzenleistungsprofil ermittelt. Dafür wird ein zeitlicher Verlauf der Spitzenleistung ermittelt. Vorteilhafterweise wird zunächst der zeitliche und räumliche Ablauf des leistungsintensiven Fahrmanövers (beispielsweise durch eine Trajekto enplanung) prädiziert. Dabei wird der Fokus auf die abzurufende Spitzenleistung gerichtet. Für die Prädiktion des zeitlichen und räumlichen Ablaufs des leistungsintensiven Fahrmanövers werden Fahrdynamikdaten mindestens eines der folgenden ermittelt und ausgewertet: des Ego- Fahrzeugs, eines vorausfahrenden Fahrzeugs, eines nachfolgenden Fahrzeugs und eines entgegenkommenden Fahrzeugs. Dabei umfassen die Fahrdynamikdaten mindestens eine der folgenden Informationen: Streckenverlauf, Weg, Zeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Abstand zu einem vorrausfahrenden und/oder nachfolgenden und/oder entgegenkommenden Fahrzeug, Energieaufwand, Erwärmung des Motors bzw. der Motoren, Antriebskräfte, Leistung, Bewegungswiderstand und Fahrzeug-Wirkungsgrad.
Im Sinne der vorliegenden Ausführungen umfasst der Begriff Spitzenleistungsprofil das Profil der maximalen Antriebsleistung. Unter der maximalen Antriebsleistung ist die Antriebsleistung zu verstehen, die durch das Antriebssystem für eine kurze Belastungsdauer zur Verfügung gestellt werden kann, ohne dass die Leistung des elektrischen Antriebssystems einbricht.
Vorteilhafterweise umfasst die Ermittlung des Spitzenleistungsprofils das Ermitteln der Dauer, die für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigt wird, und das Ermitteln des zeitlichen Verlaufs der maximalen Antriebsleistung über die prädizierte Dauer. Dies bedeutet also, dass der Fokus auf der maximalen Antriebsleistung (Peak-Leistung) des elektrischen Antriebssystems gerichtet wird. Ein elektrisches Antriebssystem umfasst zumindest einen Energiespeicher, einen Energiesteller (Umrichter) und mindestens ein traktionsstellendes Aggregat. Üblicherweise werden elektrische Antriebssysteme auf ihre Dauerlast ausgelegt. Jedoch wird dabei eine für kurze Zeit mögliche Spitzenlast des elektrischen Antriebssystems au ßer Acht gelassen. Elektrische Antriebssysteme können mit kurzzeitiger Spitzenlast betrieben werden, die deutlich über der Dauerleistung liegt. Aufgrund höherer thermischer und mechanischer Belastung sowie diverser Schädigungsmechanismen darf diese Spitzenlast allerdings nur zeitlich begrenzt anliegen, während die Dauerlast permanent verfügbar ist. Üblicherweise wird also die Betriebsstrategie des elektrischen Antriebssystems so gewählt, dass das verfügbare Antriebsmoment in Abhängigkeit der durch die jeweils verfügbare Spitzen- bzw. Dauerlast gesetzten Zeitgrenzen limitiert wird. Eine Limitierung des verfügbaren Antriebsmoments kann eine Fahrleistungsreduktion während des Durchführens eines leistungsintensiven Überholmanövers zur Folge haben und ist damit hoch sicherheitsrelevant. Durch die vorzeitige Bestimmung des Spitzenleistungsprofils und der verfügbaren Antriebsleistung, insbesondere der verfügbaren maximalen Antriebsleistung, ist es möglich, dem Fahrer bzw. den Insassen des Fahrzeugs auch für ein leistungsintensives Fahrmanöver eine sichere Fahrt zu gewährleisten. Vorteilhafterweise umfasst die Antriebsleistung bzw. maximale Antriebsleistung zumindest die elektrische Leistung bzw. maximale elektrische Leistung des Energiespeichers und die Leistung bzw. maximale Leistung des Elektromotors. Zusätzlich kann die Antriebsleistung bzw. maximale Antriebsleistung zusätzlich die Leistung bzw. maximale Leistung eines Umrichters des elektrischen Antriebssystems umfassen.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nach der Ermittlung des Spitzenleistungsprofils die verfügbare Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs bestimmt. Bevorzugt wird die verfügbare maximale Antriebsleistung (Peak-Leistung), des Ego-Fahrzeugs bestimmt. Mit anderen Worten wird eine (Leistungs-)Prognose durchgeführt, die ermittelt, welche maximale Antriebsleistung für einen definierten Zeitraum zur Verfügung steht; hierbei kann der definierte Zeitraum gleich der prädizierten Zeitdauer für das leistungsintensive Fahrmanöver sein. Vorteilhafterweise wird die Bestimmung der verfügbaren Antriebsleistung bzw. der maximalen Antriebsleistung durchgeführt, indem mindestens eine der folgenden Aktionen ausgeführt wird:
- Ermitteln des Ladezustands des Energiespeichers;
- Ermitteln des thermischen Zustands des Energiespeichers;
- Ermitteln der Stromverbrauchhistorie über einen bestimmten Zeitraum; und
- Ermitteln einer Betriebsgrenze des Elektromotors.
Mit anderen Worten wird eine Prognose der verfügbaren Antriebsleistung bzw. verfügbaren maximalen Antriebsleistung durchgeführt, bei der die verfügbare Leistung bzw. verfügbare maximale Leistung, optional auch die Betriebsgrenze, des elektrischen Antriebssystems, also zumindest des Elektromotors und des Energiespeichers, berücksichtigt werden. Die verfügbare elektrische Leistung des Energiespeichers wird beispielsweise ermittelt, in dem der aktuelle Ladezustand des Energiespeichers, der thermische Zustand der einzelnen Energiespeichermodule, z.B. Zell- und Modultemperaturen, sowie die Historie des Stromverbrauchs über einen definierten Zeitraum betrachtet werden.
Vorteilhafterweise umfasst die Bestimmung der verfügbaren Antriebsleistung die Bestimmung der verfügbaren Antriebsleistung für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers und die Bestimmung der verfügbaren Antriebsleistung nach vollständiger Ausführung des prädizierten Fahrmanövers. Mit anderen Worten wird sowohl eine Prognose der verfügbaren Antriebsleistung bzw. der maximalen Antriebsleistung für die Dauer, die für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigt wird, durchgeführt als auch eine Folgeprognose der verfügbaren Antriebsleistung bzw. der maximalen Antriebsleistung für den Zeitraum nach vollständiger Ausführung des prädizierten Fahrmanövers. Das heißt also, dass ermittelt wird, welches Leistungsvermögen des elektrischen Antriebssystems noch verfügbar ist, wenn die für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigte Antriebsleistung abgerufen worden ist. Für die Bestimmung der verfügbaren Antriebsleistung bzw. der verfügbaren maximalen Antriebsleistung nach vollständiger Ausführung des prädizierten Fahrmanövers wird die für das prädizierte Fahrmanöver benötigte Antriebsleistung bzw. maximale Antriebsleistung und optional die Historie des Stromverbrauchs über einen vergangenen definierten Zeitraum und/oder der aktuelle Betriebszustand des elektrischen Antriebssystems herangezogen.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dann ausgewertet, ob die verfügbare Antriebsleistung bzw. verfügbare maximale Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht. Dafür wird die durch die Prognose oder durch die Prognose und die Folgeprognose bestimmte verfügbare Antriebsleistung bzw. verfügbare maximale Antriebsleistung mit dem ermittelten zeitlichen Verlauf der Antriebsleistung über die prädizierte Dauer verglichen. Das Energie-Kriterium ist erfüllt, wenn die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht.
Vorteilhafterweise wird, falls die Dauer des prädizierten Fahrmanövers und/oder der zeitliche Verlauf der Antriebsleistung über die prädizierte Dauer nicht ermittelt werden kann, ein Ersatzwert für die Dauer des prädizierten Fahrmanövers und/oder die Höhe der verfügbaren Antriebsleistung bzw. der verfügbaren maximalen Antriebsleistung und/oder für den zeitlichen Verlauf der Antriebsleistung, bzw. der verfügbaren maximalen Antriebsleistung ermittelt.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Ermittlung der Erfüllung des Verkehrs-Kriteriums das Erfassen einer Verkehrssituation im Umfeld des Ego-Fahrzeugs. Unter einer Verkehrssituation im Umfeld des Ego- Fahrzeugs ist eine Situation rund um das Ego-Fahrzeug und den unmittelbar vor, neben und hinter dem Ego-Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt zu verstehen. Das Umfeld des Ego-Fahrzeugs umfasst beispielsweise auch eine oder mehrere Fahrspuren neben dem Ego-Fahrzeug. Unter einer Verkehrssituation sind alle äußeren Faktoren zu verstehen, die die Fahrt, insbesondere das prädizierte Fahrmanöver, des Ego-Fahrzeugs betreffen. Zu den äußeren Faktoren zählen beispielsweise die Verkehrslage, die Streckentopologie, die Wetterlage, die Straßenbeschaffenheit, Geschwindigkeitsbeschränkungen, Warnungen bezüglich Störungen und/oder Unfällen anderer Verkehrsteilnehmer, usw. Die Verkehrssituation umfasst zumindest die Verkehrslage und/die Streckentopologie im Umfeld des Ego- Fahrzeugs. Unter der Verkehrslage ist der aktuelle Zustand im Hinblick auf die Fahrzeugdichte und Verkehrsbehinderungen zu verstehen und betrifft zumindest den Gegenverkehr, vorrausfahrende und ausscherende Fahrzeuge. Die Verkehrslage beschreibt beispielsweise stockenden Verkehr, Tempolimits, einen Unfall oder einen Stau. Unter der Streckentopologie ist der Streckenverlauf und das Streckenprofil im Hinblick auf die Beschaffenheit der Strecke und im Hinblick auf Abweichungen von der geraden Horizontalstrecke und umfasst beispielsweise die Lage von Kurven, Wellen, Höhenunterschieden, Kuppen, Ortseingängen, Kreisverkehre, Abbiegungen, Auf- und Abfahrten, Gefälle usw. entlang einer Strecke.
Unter der Strecke sind zumindest der Streckenabschnitt des prädizierten Fahrmanövers und der davor liegende Streckenabschnitt, also der in Fahrtrichtung vor dem Ego-Fahrzeug liegende Streckenabschnitt, zu verstehen. Das Erfassen der Verkehrssituation kann über das Erfassen von Umfelddaten, die beispielsweise durch eine Umfelderkennungsvorrichtung ermittelt werden, erfolgen. Die Umfelderkennungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Fahrzeugumfeld unter Zuhilfenahme einer Umfeldsensorik zu erkennen und entsprechende Umfelddaten zur Verfügung zu stellen und/oder zu verarbeiten. Die Umfeldsensorik umfasst mindestens eine der folgenden Einrichtungen: Ultraschallsensor, Radarsensor, Lidarsensor und/oder Kamera. Die Umfelddaten können von einer der vorgenannten Einrichtungen oder von einer Kombination mehrerer der vorgenannten Einrichtungen (Sensordatenfusion) stammen. Das Erfassen der Verkehrssituation kann auch über Daten aus einer Karte, die Informationen zu der Verkehrssituation enthält, erfolgen. Die Kartendaten können zum Beispiel aus Navigationsdaten stammen. Die Kartendaten liegen dafür beispielsweise auf einem Server, auf den das Ego-Fahrzeug zugreifen kann, oder auf einer Speichereinheit im Ego- Fahrzeug. Das Erfassen der Verkehrssituation kann auch über eine Fahrzeug- zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, wobei dann Informationen über die Verkehrssituation von einem Fahrzeug zu dem Ego-Fahrzeug übermittelt werden. Handelt es sich bei dem Fahrmanöver um einen Überholvorgang, kann das Erfassen der Verkehrssituation das Melden eines Überholvorgangs eines vorrausfahrenden Fahrzeugs umfassen.
Das Auswerten, ob das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist, wird in der Steuereinheit des Ego- Fahrzeugs durchgeführt. Dabei werden unterschiedliche Parameter, die die Verkehrssituation betreffen, ausgewertet, indem diese mit bestimmten Mindest-bzw. Sollwerten verglichen werden. Solche Parameter umfassen beispielsweise den Abstand des Ego-Fahrzeugs zu den anderen Verkehrsteilnehmern, die sich im Umfeld des Ego-Fahrzeugs befinden, die Differenzgeschwindigkeit zu den anderen Verkehrsteilnehmern und/oder die Differenzbeschleunigung zu den anderen Verkehrsteilnehmern. Liegen die ausgewerteten Parameter innerhalb der festgelegten Mindest- bzw. Sollwertgrenzen, ist das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar und damit das Verkehrs-Kriterium erfüllt. Liegen die ausgewerteten Parameter außerhalb der festgelegten Mindest- bzw. Sollwertgrenzen, ist das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation nicht vollständig ausführbar und damit das Verkehrs-Kriterium nicht erfüllt.
Die Fahrmanöver-Kriterien können ferner ein Effizienz-Kriterium umfassen. Das Effizienz-Kriterium dient als Entscheidungshilfe, ob das prädizierte leistungsintensive Fahrmanöver hinsichtlich der Reiseeffizienz als sinnvoll zu erachten ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird für die Ermittlung der Erfüllung des Effizienz-Kriteriums die durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers eingesparte Zeit berechnet. Die eingesparte Zeit wird beispielsweise berechnet, indem die für das Prädizieren des leistungsintensiven Fahrmanövers und die Ermittlung des Energie-Kriteriums sowie des Verkehrs-Kriteriums ermittelten und/oder ausgewerteten Daten zumindest teilweise verwendet werden, um zu ermitteln, wie viel Zeit bei Durchführung des leistungsintensiven Fahrmanövers im Vergleich zu einer Nicht-Durchführung des leistungsintensiven Fahrmanövers eingespart wird. In die Berechnung der eingesparten Zeit fließt auch die Betrachtung der Verkehrslage im Umfeld des Ego-Fahrzeugs ein. Wird beispielsweise festgestellt, dass kurz nach dem Überholvorgang ein Stau, stockender Verkehr, eine Geschwindigkeitsbegrenzung oder ein Hindernis bevorsteht, wird die eingesparte Zeit entsprechend herabgesetzt.
Weiterhin wird für die Ermittlung der Erfüllung des Effizienz-Kriteriums die durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers zusätzlich verbrauchte Antriebleistung berechnet. Die zusätzlich verbrauchte Antriebleistung wird beispielsweise berechnet, indem die für das Prädizieren des leistungsintensiven Fahrmanövers und die Ermittlung des Energie- Kriteriums sowie des Verkehrs-Kriteriums ermittelten und/oder ausgewerteten Daten zumindest teilweise verwendet werden, um zu ermitteln, wie viel Antriebleistung bei Durchführung des leistungsintensiven Fahrmanövers im Vergleich zu einer Nicht-Durchführung des leistungsintensiven Fahrmanövers zusätzlich verbraucht wird.
Schließlich wird für die Ermittlung der Erfüllung des Effizienz-Kriteriums ausgewertet, ob der Quotient aus eingesparter Zeit und zusätzlich verbrauchter Antriebsleistung innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt, wobei das Effizienz-Kriterium erfüllt ist, wenn der Quotient innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs ist.
Das Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung kann eine Anzeige, ob die ermittelten Fahrmanöver-Kriterien erfüllt sind oder nicht, umfassen. Alternativ kann das Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung das Anzeigen jedes einzelnen Ergebnisses der jeweiligen Ermittlung der Erfüllung des jeweiligen Kriteriums umfassen. In diesem Fall werden beispielsweise das Ergebnis der Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums und das Ergebnis der Ermittlung der Erfüllung des Verkehrs-Kriteriums einzeln angezeigt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Ergebnis der Ermittlung nur für eine vorgegebene Zeitdauer angezeigt, wobei die vorgegebene Zeitdauer mindestens von einem der folgenden Faktoren abhängt: aktuelle Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs, Änderung der Verkehrssituation, Änderung der verfügbaren Antriebsleistung, Änderung der eingesparten Zeit und Änderung der zusätzlich verbrauchten Antriebsleistung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung das Anzeigen einer Empfehlung für das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium und das Verkehrs-Kriterium erfüllt sind und das Anzeigen einer Empfehlung gegen das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium und/oder das Verkehrs-Kriterium nicht erfüllt sind. Mit anderen Worten wird von dem prädizierten Fahrmanöver abgeraten, wenn das Energie-Kriterium oder das Verkehrs-Kriterium oder sowohl das Energie- Kriterium als auch das Verkehrs-Kriterium nicht erfüllt sind. Für die Anzeige einer Empfehlung für das prädizierte Fahrmanöver muss das Effizienz- Kriterium nicht erfüllt sein. Ein nicht erfülltes Effizienz-Kriterium kann zwar einen unnötigen Verbrauch von Antriebsleistung nach sich ziehen, stellt jedoch kein Sicherheitsrisiko für das Ego-Fahrzeug bzw. die Fahrzeuginsassen dar.
Das Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung, ob die Fahrmanöver-Kriterien für das prädizierte Fahrmanöver erfüllt sind, wird vorteilhafterweise durch eine Anzeigeeinrichtung ausgeführt. Die Anzeigeeinrichtung umfasst eine akustische Anzeige und/oder eine visuelle Anzeige und/oder eine haptische Anzeige. Beispielsweise wird die Empfehlung zum Ausführen des prädizierten Fahrmanövers durch Aufleuchten oder Blinken einer bestimmten Farbe, zum Beispiel der Farbe Grün bzw. Gelb, zum Ausdruck gebracht.
Bevorzugt umfasst die Anzeigeeinrichtung eine visuelle Anzeige in Form eines Displays. Das Anzeigen der des Ergebnisses der Ermittlung, insbesondere der Empfehlung zum Ausführen bzw. Nicht-Ausführen des prädizierten Fahrmanövers, erfolgt dann beispielsweise über das Anzeigen einer Meldung auf dem Display.
Vorteilhafterweise umfasst das Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung das Anzeigen eines prognostizierten zeitlichen Verlaufs der Antriebsleistung. Zum Beispiel wird auf Grundlage der Bestimmung der verfügbaren Antriebsleistung an einer Geschwindigkeitsanzeige (z.B. Tachometer) angezeigt, ab welcher Geschwindigkeit mit einem Abfall der Antriebsleistung gerechnet werden muss, und/oder an einer Anzeige der Drehzahl angezeigt, ab welcher Drehzahl mit einem Abfall der Antriebsleistung gerechnet werden muss. Anstatt der Antriebsleistung kann hier auch nur auf die (verfügbare) maximale Antriebsleistung abgestellt werden. Der Fokus würde dann auf der Anwendung einer kurzzeitigen Spitzenlast und nicht auf der Auslegung der Dauerlast liegen. Die Anzeige kann visuell, haptisch und/oder akustisch sein.
Vorteilhafterweise umfasst das Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung ferner das Anzeigen der prognostizierten Dauer des prädizierten Fahrmanövers. Die Anzeige kann visuell, haptisch und/oder akustisch sein.
Vorteilhafterweise werden einige Schritte des oben beschriebenen Fahrassistenzverfahrens während der Ausführung des leistungsintensiven Fahrmanövers erneut durchgeführt. Dadurch können einzelne Schritte des Fahrassistenzverfahrens im Laufe der Durchführung des leistungsintensiven Fahrmanövers geändert werden. Vorteilhafterweise wird während des leistungsintensiven Fahrmanövers kontinuierlich ermittelt, ob die Fahrmanöver-Kriterien erfüllt sind. Das heißt also, dass die oben beschriebenen Schritte für die Ermittlung der Erfüllung der einzelnen Fahrmanöver-Kriterien während der Ausführung des leistungsintensiven Fahrmanövers in vorgegebenen Zeitabständen durchgeführt werden. Wenn sich das Ergebnis der Ermittlung der Erfüllung der Fahrmanöver-Kriterien im Laufe des leistungsintensiven Fahrmanövers ändern sollte, wird auch die Anzeige des Ergebnisses der Ermittlung geändert.
Gemäß einer Ausführungsform kann es beispielsweise während der Ausführung des leistungsintensiven Fahrmanövers vorkommen, dass eine ursprünglich angezeigte Empfehlung für die Ausführung des prädizierten Fahrmanövers durch eine Empfehlung gegen die Ausführung des prädizierten Fahrmanövers aktualisiert wird. Mit anderen Worten wird eine Abbruchaufforderung des leistungsintensiven Fahrmanövers angezeigt. Wird die Anzeige des Ergebnisses der Ermittlung im Laufe des leistungsintensiven Fahrmanövers geändert, kann zusätzlich eine Abbruchaufforderung angezeigt werden. Die Anzeige der Abbruchaufforderung kann zusätzliche Elemente, wie beispielsweise eine Anzeige zur Unterstützung beim Wiedereinfädeln in den ursprünglichen Fahrstreifen, umfassen. Ferner kann die Abbruchaufforderung zeitlich begrenzt angezeigt werden. Die zeitliche Begrenzung wird beispielsweise durch einen kleiner werdenden Zeitbalken visualisiert.
Das oben beschriebene Fahrassistenzverfahren zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers eines Ego-Fahrzeugs kann Teil eines automatisierten Fahrmanövers sein. Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren" bzw. „automatisiertes Fahrmanöver" kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. 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 BASt-Publikation „Forschung kompakt", Ausgabe 1 1 /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 gemäß der Definition der BASt entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) gemäß der BASt dem 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.
Ist das oben beschriebene Fahrassistenzverfahren Teil eines automatisierten Fahrmanövers, dient das Fahrassistenzverfahren hauptsächlich dazu, den Insassen des Ego-Fahrzeugs eine Rückmeldung über die automatisiert ablaufenden Fahrvorgänge zu geben. Das Fahrassistenzverfahren kann aber auch dafür genutzt werden, dem Fahrer des Ego-Fahrzeugs die Möglichkeit zu geben, die Auswahl eines bestimmten leistungsintensiven Fahrmanövers zu steuern bzw. aufgrund der Informationen, die ihm angezeigt werden, in die Durchführung des leistungsintensiven Fahrmanövers aktiv einzugreifen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein leistungsintensives Fahrmanöver eines Ego-Fahrzeugs, welches durch einen von einem Energiespeicher gespeisten Elektromotor angetrieben wird, wobei das Fahrassistenzsystem aufweist:
- eine Erfassungseinheit, die eine Prädiktions-Erfassungseinheit zum Prädizieren eines leistungsintensiven Fahrmanövers des Ego- Fahrzeugs und eine Verkehrssituations-Erfassungseinheit zum Erfassen einer Verkehrssituation im Umfeld des Ego-Fahrzeugs aufweist; eine mit der Erfassungseinheit und dem Energiespeicher gekoppelte Steuereinheit; und eine mit der Steuereinheit gekoppelte Anzeigeeinrichtung; wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, zu ermitteln, ob Fahrmanöver- Kriterien, die zumindest ein Energie-Kriterium und ein Verkehrs- Kriterium umfassen, für das prädizierte Fahrmanöver erfüllt sind, wobei die Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums umfasst:
■ Ermitteln eines Spitzenleistungsprofils, das für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigt wird;
■ Bestimmen der verfügbaren Antriebsleistung des Ego- Fahrzeugs;
■ Auswerten, ob die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht, wobei das Energie- Kriterium erfüllt ist, wenn die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht;
wobei die Ermittlung der Erfüllung des Verkehrs-Kriteriums umfasst:
■ Erfassen einer Verkehrssituation, die zumindest eine Verkehrslage und/oder eine Streckentopologie umfasst, im Umfeld des Ego-Fahrzeugs;
■ Auswerten, ob das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist, wobei das Verkehrs-Kriterium erfüllt ist, wenn das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist;
und wobei die Anzeigeeinrichtung ausgebildet ist, das Ergebnis der
Ermittlung anzuzeigen. Ein Fahrassistenzsystem im Sinne des vorliegenden Dokuments bezeichnet insbesondere eine elektronische Einrichtung, die zumindest teilweise automatisiert oder autonom einen Eingriff in eine Fahrzeugführung, beispielsweise in eine Längsführung des Fahrzeugs und/oder eine Querführung des Fahrzeugs, durchführen kann. Für die Begriffsdefinition eines automatisierten oder autonomen Eingriffs in eine Fahrzeugführung wird auf die oben definierten Begriffe eines„automatisierten Fahrens" bzw. eines „automatisierten Fahrmanövers" verwiesen, die parallel auf das Fahrassistenzsystem anwendbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform des Fahrassistenzsystems umfassen die Fahrmanöver-Kriterien ferner ein Effizienz-Kriterium, wobei die Ermittlung der Erfüllung des Effizienz-Kriteriums umfasst:
- Berechnen der durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers eingesparten Zeit;
- Berechnen der durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers zusätzlich verbrauchten Antriebleistung;
- Auswerten, ob der Quotient aus eingesparter Zeit und zusätzlich verbrauchter Antriebsleistung innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt, wobei das Effizienz-Kriterium erfüllt ist, wenn der Quotient innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt. Vorteilhafterweise wird die Ermittlung der Erfüllung des Effizienz-Kriteriums durch die Steuereinheit durchgeführt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrassistenzsystems ist die Anzeigeeinrichtung ferner ausgebildet, das Ergebnis der Ermittlung nur für eine vorgegebene Zeitdauer anzuzeigen, wobei die vorgegebene Zeitdauer mindestens von einem der folgenden Faktoren abhängt: aktuelle Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs, Änderung der Verkehrssituation, Änderung der verfügbaren Antriebsleistung, Änderung der eingesparten Zeit und Änderung der zusätzlich verbrauchten Antriebsleistung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrassistenzsystems umfasst das Anzeigen des Ergebnisses der Ermittlung: a) Anzeigen einer Empfehlung für das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium und das Verkehrs-Kriterium erfüllt sind; und b) Anzeigen einer Empfehlung gegen das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium und/oder das Verkehrs-Kriterium erfüllt sind.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem nach dem zweiten Aspekt der Erfindung; vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems entsprechen den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens. An dieser Stelle nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems entsprechen den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Fahrassistenzverfahrens.
Für die Beurteilung der Sicherheit eines geplanten leistungsintensiven Fahrmanövers stellt das beschriebene Fahrassistenzverfahrens bzw. das Fahrassistenzsystem dem Fahrer eine geeignete Schnittstelle dar, um sich zu vergewissern, dass das geplante leistungsintensive Fahrmanöver sicher durchführbar ist, ohne dass ein Einbruch der (maximalen) Antriebsleistung zu erwarten ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrassistenzverfahren zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Assistenzsystem für ein leistungsintensives Fahrmanöver. Fig. 3 bis 8 zeigen beispielhaft eine Anzeige des Ergebnisses der Ermittlung der Erfüllung von Fahrmanöver-Kriterien.
Figur 1 zeigt den Verlauf eines erfindunsgemäßen Fahrassistenzverfahrens zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers am Beispiel eines Überholvorgangs eines durch einen von einem Energiespeicher gespeisten Elektromotor angetriebenen Ego-Fahrzeugs.
Im ersten Schritt, der mit P bezeichnet ist, wird ein Überholvorgang des Ego- Fahrzeugs 1 , beispielsweise durch Verringern des Abstands zum vorrausfahrenden Fahrzeug und gleichzeitige Beschleunigung des Ego- Fahrzeugs, prädiziert. Im zweiten Schritt, der mit E bezeichnet ist, wird ermittelt, ob die Fahrmanöver- Kriterien, nämlich das Energie-Kriterium EK und das Verkehrs-Kriterium VK für den prädizierten Überholvorgang erfüllt sind.
Für das Energie-Kriterium EK wird zunächst ein Spitzenleistungsprofil ermittelt, welches für die vollständige Ausführung des prädizierten Überholmanövers benötigt wird. Das Spitzenleistungsprofil entspricht dem zeitlichen Verlauf der benötigten maximalen Antriebsleistung. Dafür wird zunächst unter Zuhilfenahme der erfassten Umfelddaten eine Trajektorienplanung für den Überholvorgang durchgeführt, um daraus die Dauer für die vollständige Ausführung des Überholvorgangs zu ermitteln. Daraufhin wird ermittelt, zu welchen Zeitpunkten des prädizierten Überholvorgangs die maximale Antriebsleistung zur Verfügung stehen muss und zu welchen Zeitpunkten des prädizierten Überholvorgangs weniger Antriebsleistung zur Verfügung stehen kann. Mit anderen Worten wird berechnet, wann und für wie lange das elektrische Antriebssystem während des Überholvorgangs unter Spitzenlast bzw. unter Dauerlast betrieben werden muss, um den Überholvorgang vollständig auszufüllen. Dieser Schritt ist in Figur 1 mit ES bezeichnet. Nach dem Bestimmen der verfügbaren Antriebsleistung, in Figur 1 mit AL bezeichnet, wird ausgewertet, ob die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht; dieser Schritt ist in Figur 1 mit AA bezeichnet. Die verfügbare Antriebsleistung wird insbesondere dadurch bestimmt, indem der Ladungszustand der (Hochvolt)Batterie (des Energiespeichers) bestimmt wird. Das Spitzenleistungsprofil betrifft insbesondere den zeitlichen Verlauf der benötigten Ladungsmenge der Batterie. Wird bei der Auswertung festgestellt, dass die verfügbare Antriebsleistung, also insbesondere der Ladungszustand der Batterie, für das Spitzenleistungsprofil, also insbesondere für den zeitlichen Verlauf der benötigten Ladungsmenge der Batterie ausreicht, ist das Energie-Kriterium EK erfüllt ist. Für das Verkehrs-Kriterium wird zunächst eine Verkehrssituation erfasst; dieser Schritt ist mit EV bezeichnet. Die Verkehrssituation wird mit einer im bzw. am Ego-Fahrzeug verbauten Umfeldsensorik und mithilfe von im Backend laufend aktualisierten und gespeicherten Kartendaten erfasst. Mit anderen Worten wird erfasst, wie die Verkehrsdichte auf der Fahrspur/den Fahrspuren im Umfeld des Ego-Fahrzeugs und der Streckenverlauf der vor dem Ego-Fahrzeug liegenden Strecke sind. In einem nächsten Schritt, mit AV bezeichnet, wird ausgewertet, ob der prädizierte Überholvorgang auf Grundlage der erfassten Verkehrsdichte und des erfassten Streckenverlaufs vollständig und sicher ausführbar ist. Würde beispielsweise durch die Umfeldsensorik und/oder die Kartendaten bekannt sein, dass eine Einfahrschneise, eine scharfe Kurve, eine unübersichtliche Kurvenkombination, eine Kuppe und/oder ein Hindernis auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt liegen, könnte dies dazu führen, dass der prädizierte Überholvorgang als nicht sicher und damit als nicht vollständig ausführbar eingestuft wird. Ist der prädizierte Überholvorgang in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation nicht vollständig ausführbar, ist das Verkehrs- Kriterium VK nicht erfüllt. Im letzten Schritt, der mit A bezeichnet ist, wird das Ergebnis der Ermittlung angezeigt. Beispiele für eine solche Anzeige finden sich in den Figuren 3-8 wieder.
In Figur 2 ist schematisch ein Fahrassistenzsystem für ein leistungsintensives Fahrmanöver gezeigt, welches am Beispiel eines Überholvorgangs erläutert wird. Figur 2 zeigt das Fahrassistenzsystem 10 als Teil eines Ego- Fahrzeugs 1 , wobei das Ego-Fahrzeug nicht Bestandteil des Fahrassistenzsystems ist. Das Ego-Fahrzeug 1 weist einen Energiespeicher 2, z.B. eine (Hochvolt)Batterie, und einen von diesem gespeisten Elektromotor (nicht abgebildet) auf. Der Elektromotor treibt das Ego-Fahrzeug 1 an. Das Fahrassistenzsystem 10 weist eine Erfassungseinheit 3 auf. Die Erfassungseinheit 3 weist eine Prädiktions-Erfassungseinheit 31 zum Prädizieren eines ieistungsintensiven Fahrmanövers des Ego-Fahrzeugs 1 und eine Verkehrssituations-Erfassungseinheit 32 zum Erfassen einer Verkehrssituation im Umfeld des Ego-Fahrzeugs 1 auf. Die Prädiktions- Erfassungseinheit 31 ist dazu ausgebildet, Umfelddaten, Pedalparameter und Lenkparamter des Ego-Fahrzeugs 1 zu erfassen, auszuwerten und bereitzustellen. Wird durch die Prädiktions-Erfassungseinheit 31 beispielsweise erfasst, dass das Gaspedal des Ego-Fahrzeugs 1 innerhalb einer vorbestimmten Zeit zügig durchgetreten wird, d.h. dass der komplette Pedalweg in sehr kurzer Zeit ausgenutzt wird, und wird gleichzeitig über die Umfelddaten erkannt, dass der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug verringert wird so prädiziert die Prädiktions-Erfassungseinheit 31 einen Überholvorgang. Die Verkehrssituations-Erfassungseinheit 32 ist dazu ausgebildet, Daten in Bezug auf die Verkehrslage im Umfeld des Ego- Fahrzeugs 1 und/oder eine Streckentopologie im Umfeld des Ego- Fahrzeugs 1 zu erfassen, auszuwerten und bereitzustellen. Befindet sich das Ego-Fahrzeug 1 beispielsweise auf einer zweispurigen Straße, kann die Verkehrssituations-Erfassungseinheit 32 Gegenverkehr auf der entgegenkommenden Spur oder von der entgegenkommenden Spur oder auf die entgegenkommende Spur ausscherenden Verkehr erfassen.
Das Fahrassistenzsystem 10 weist weiterhin eine mit der Erfassungseinheit 3 und dem Energiespeicher 2 gekoppelte Steuereinheit 4 auf. Wird durch die Erfassungseinheit 3 ein Überholvorgang prädiziert und eine Verkehrssituation erfasst, wird eine entsprechende Information an die Steuereinheit 4 weitergeleitet. Die Steuereinheit 4 ermittelt daraufhin, ob die Fahrmanöver- Kriterien, wie beispielswiese oben beschrieben, für das prädizierte Fahrmanöver erfüllt sind. Zum Beispiel ermittelt die Steuereinheit 4 für die Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums EK ein Spitzenleistungsprofil, das für die vollständige Ausführung des Überholvorgangs benötigt wird. Außerdem bestimmt die Steuereinheit 4 die verfügbare Antriebsleistung des Ego-Fahrzeugs 1 und ermittelt, ob die verfügbare Antriebsleistung für das vorher bestimmte Spitzenleistungsprofil ausreicht. Mit anderen Worten überprüft die Steuereinheit 4, ob die zur Verfügung stehende Antriebsleistung ausreicht, um das elektrische Antriebssystem unter Spitzenlast bzw. Dauerlast für die jeweiligen bestimmten Zeiträume zu betreiben.
Ferner weist das Fahrassistenzsystem 10 ein Instrumentendisplay 5 auf, welches dazu ausgebildet ist, das Ergebnis der Ermittlung anzuzeigen. Darüber hinaus ist das Instrumentendisplay 5 dazu ausgebildet, verschiedenste Informationen, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Drehzahl, Benzinstand, Getriebegang, Motoröltemperatur, Speed Limit Info, Navigationshinweise, Kommunikationsdaten und/oder den aktuellen Kraftstoffverbrauch, anzuzeigen. Dabei kann die Anzeige visuell, akustisch und/oder haptisch erfolgen. Das Instrumentendisplay 5 kann dafür einen oder mehrere Displays aufweisen. Unter den Begriff Display fallen beispielsweise ein Head-up-Display, ein holographisches Display, eine Instrumententafel oder ein herkömmliches Display.
Wird beispielsweise festgestellt, dass das Energie-Kriterium EK sowie das Verkehrs-Kriterium VK erfüllt sind, übermittelt die Steuereinheit 4 diese Information an das Instrumentendisplay 5.
Verschiedene Beispiele für eine Anzeige des Ergebnisses der Ermittlung, ob die Fahrmanöver-Kriterien für den prädizierten Überholvorgang erfüllt sind, sind in den Figuren 3 bis 8 gezeigt. Die Fahrmanöver-Kriterien umfassen hierbei das Energie-Kriterium, das Verkehrs-Kriterium und ein Effizienz- Kriteriums. Für die Ermittlung des Effizienz-Kriteriums wird die für den prädizierten Überholvorgang eingesparte Zeit und die durch die vollständige Ausführung des prädizierten Überholvorgangs zusätzlich verbrauchte Antriebleistung berechnet. Schließlich wird ausgewertet, ob der Quotient aus eingesparter Zeit und zusätzlich verbrauchter Antriebsleistung innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt. Der Wertebereich ist bereits vorgegeben oder kann vom Fahrer selbst bestimmt werden. Das Effizienz-Kriterium ist erfüllt, wenn der Quotient innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt.
Figuren 3 bis 7 zeigen Beispiele für eine Anzeige der Ermittlung der Erfüllung der Fahrmanöver-Kriterien in Form eines Assistenzmenüs 50. Dieses Assistenzmenü 50 wird aktiviert, sobald ein leistungsintensives Fahrmanöver prädiziert wird. Im Folgenden soll dies anhand eines Überholvorgangs erläutert werden. Jedoch gelten die getroffenen Aussagen nicht nur für einen Überholvorgang, sondern für jegliches leistungsintensives Fahrmanöver. Wird also beispielsweise durch die Auswertung der Umfelddaten, der Pedalparameter und/oder Lenkdaten ein Überholvorgang prädiziert, wird das Assistenzmenü 50 im Head-up-Display, welches Teil des Instrumentendisplays 5 ist, angezeigt. Das Assistenzmenü 50 unterstützt den Fahrer bei der Beurteilung der Fahrmanöver-Kriterien, die ihn in seiner Entscheidung für oder gegen den Überholvorgang unterstützen.
Figur 3 zeigt ein Assistenzmenü 50, welches eine Energie-Kriterium- Anzeige 51 , eine Verkehrs-Kriterium-Anzeige 52 und eine Effizienz-Kriterium- Anzeige 53 aufweist. Sobald eines der Kriterien erfüllt ist, wird dies durch eine farbige Umrandung/Hinterlegung (zum Beispiel durch einen grünen Rand), durch Blinken oder Helligkeits-/Kontraständerung der jeweiligen Kriterium- Anzeige dargestellt. In Figur 3 ist die Erfüllung des Energie-Kriteriums und des Verkehrs-Kriteriums mit durchgezogenen Linien der Energie-Kriterium- Anzeige 51 und der Verkehrs-Kriterium-Anzeige 52 dargestellt. Die gestrichelte Linie der Effizienz-Kriterium-Anzeige 53 entspricht der Nicht- Erfüllung des Effizienz-Kriteriums. Mit dieser Konstellation des Assistenzmenüs 50 wird dem Fahrer dargestellt, dass für den prädizierten Überholvorgang das Energie-Kriterium und das Verkehrs-Kriterium erfüllt sind, jedoch das Effizienz-Kriterium nicht erfüllt ist. Da das Effizienz-Kriterium nicht sicherheitsrelevant ist, wird bei dieser Konstellation dem Fahrer eine Empfehlung für den prädizierten Überholvorgang angezeigt. Dies kann beispielsweise durch Aufleuchten bzw. Blinken des Assistenzmenüs 50 in grüner Farbe erfolgen. Alternativ kann eine entsprechende Information in einem Display eingeblendet oder eine entsprechende Sprachanweisung abgespielt werden.
In Figur 4 ist ein Assistenzmenü 50 gezeigt, welches dem in Figur 3 gezeigten Assistenzmenü 50 ähnlich ist. Der Unterschied besteht in der Darstellung der Erfüllung eines Fahrmanöver-Kriteriums. Das Assistenzmenü 50 ist, wie auch bei dem in Figur 3 gezeigten Beispiel, in die Energie-Kriterium-Anzeige 51 , die Verkehrs-Kriterium-Anzeige 52 und die Effizienz-Kriterium-Anzeige 53 aufgeteilt. Ob ein bestimmtes Fahrmanöver-Kriterium 51 , 52 und 53 erfüllt ist oder nicht, wird mit einem Symbol 510 und 520, welches dem Fahrmanöver- Kriterium 51 , 52 und 53 zugeordnet ist, dargestellt. Das Symbol 510, welches beispielsweise einen Haken umfasst, steht für die Erfüllung des jeweiligen Fahrmanöver-Kriteriums 51 , 52 und 53; das Symbol 520, welches beispielsweise ein Kreuz umfasst, steht für die Nicht-Erfüllung des jeweiligen Fahrmanöver-Kriteriums 51 , 52 und 53. Figur 5 zeigt eine weitere Konstellation eines Assistenzmenüs 50. Bei dieser Konstellation sind der Energie-Kriterium-Anzeige 51 das Symbol 510 und der Verkehrs-Kriterium-Anzeige 52 sowie der Effizienz-Kriterium-Anzeige 53 das Symbol 520 zugeordnet. Mit anderen Worten wird dem Fahrer dargestellt, dass das Energie-Kriterium erfüllt ist, während das Verkehrs-Kriterium und das Effizienz-Kriterium nicht erfüllt sind. Ferner wird bei dieser Konstellation des Assistenzmenüs 50 durch eine farbige (zum Beispiel rot) Hervorhebung 530 entlang des Randes des Assistenzmenüs 50 verdeutlicht, dass keine Empfehlung für den prädizierten Überholvorgang vorliegt. Eine Empfehlung für den prädizierten Überholvorgang würde nur dann angezeigt werden, wenn mindestens das Energie-Kriterium und das Verkehrs-Kriterium erfüllt sind.
Figuren 6 und 7 zeigen ein weiteres Beispiel für eine Konstellation eines Assistenzmenüs 50. Die visuelle Darstellung bzw. die Anordnung der einzelnen Fahrmanöver-Kriterien 51 , 52 und 53 innerhalb des Assistenzmenüs 50 kann so, wie in Figuren 3-5 dargestellt, ausgestaltet sein. Dem Assistenzmenü 50 in Figuren 6 und 7 ist, ähnlich wie in Figur 5 gezeigt, eine farbige (zum Beispiel grün) Hervorhebung 540 entlang des Randes des Assistenzmenüs 50 zugeordnet. Die farbige Hervorhebung 540 verdeutlicht die Empfehlung für den prädizierten Überholvorgang (zum Beispiel durch die Farbe Grün) oder gegen den prädizierten Überholvorgang (zum Beispiel durch die Farbe Rot). Zusätzlich ist in Figuren 6 und 7 eine zeitliche Beschränkung der Empfehlung dargestellt, indem die farbige Hervorhebung 540 entlang des Randes des Assistenzmenüs 50 im Laufe der Zeit kürzer wird. Figur 6 ist somit zeitlich gesehen der Figur 7 vorgelagert. Mit anderen Worten soll durch die zeitliche Beschränkung der Empfehlung dargestellt werden, dass der prädizierte Überholvorgang nur für eine gewisse Zeitdauer als sicher ausführbar eingeschätzt wird. Sobald sich Rahmenbedingungen, wie beispielsweise die Verkehrslage, die Streckentopologie oder die verfügbare Antriebsleistung, ändern, wird auch die zeitliche Beschränkung für die Empfehlung geändert.
Figur 8 zeigt ein Beispiel für eine erweiterte Anzeigefunktion 54 einer der oben beschriebenen Formen einer Anzeige des Ergebnisses der Ermittlung der Fahrmanöver-Kriterien. Diese erweiterte Anzeigefunktion 54 kann vorzugsweise in eine der gezeigten Darstellungen des Assistenzmenüs 50 integriert sein. Die erweiterte Anzeigefunktion 54 gibt während der Ausführung des prädizierten Fahrmanövers, z.B. während der Ausführung des Überholvorgangs, Informationen darüber, wie viel Antriebsleistung für eine sichere Durchführung des prädizierten Fahrmanövers nötig ist. Durch Veränderung des Pedalwegs, also durch schwaches bzw. starkes Durchdrücken des Gaspedals, kann die Höhe der Antriebsleistung während des prädizierten Fahrmanövers bestimmt werden. Durch die erweiterte Anzeigefunktion 54 wird eine zusätzliche Empfehlung angezeigt, die beispielsweise dem Fahrer des Fahrzeugs eine Rückmeldung gibt, ob er das Gaspedal genügend stark durchgedrückt hat bzw. ob er mit einem geringer durchgedrückten Gaspedal (und damit einem geringeren Antriebsleistungsverbrauch) das prädizierte Fahrmanöver sicher ausführen kann. Dafür weist die in Figur 8 gezeigte erweiterte Anzeigefunktion 54 eine Pedalparameter-Anzeige 541 und eine Überholdauer-Anzeige 542 auf. Die Pedalparameter-Anzeige 541 umfasst eine Pedalwegbereich-Anzeige 545, die einen Bereich des Pedalwegs anzeigt, in dem eine Ausführung des prädizierten Überholvorgangs möglich ist, und einen Pedalweg-Anzeiger 546, der den aktuellen Pedalweg anzeigt. Dies bedeutet also, dass die Pedalparameter-Anzeige 541 Auskunft darüber gibt, ob stärker bzw. schwächer beschleunigt werden kann bzw. muss, um den prädizierten Überholvorgang auszuführen. Ferner informiert die Pedalparameter-Anzeige 541 darüber, ob der aktuelle Pedalweg, d.h. also die aktuelle Beschleunigung, sich in einem Bereich befindet, in dem eine Ausführung des prädizierten Überholvorgangs sicher möglich ist. Dem Fahrer wird zum Beispiel signalisiert, dass er mit minimalem Verbrauch von Antriebsleistung überholt, solange der Pedalweg-Anzeiger 546 an der unteren Schwelle der Pedalwegbereich- Anzeige 545 (schraffierte Fläche in Figur 8) bleibt. Die Überholdauer-Anzeige 542 stellt die voraussichtliche Dauer des Überholvorgangs da, die aufgrund des prädizierten Fahrmanövers prognostiziert wird. Dafür weist die Überholdauer-Anzeige 542 einen Zeitbalken 543 auf, der die prognostizierte noch verbleibende Dauer des Überholvorgangs angibt. Durch dieses Beispiel für eine erweiterte Anzeigefunktion 54 wird der Fahrer dabei unterstützt, nur so viel Antriebsleistung abzurufen, wie für den prädizierten Überholvorgang benötigt wird. Würde der Fahrer mehr Antriebsleistung abrufen als nötig bzw. möglich, so würden sich die Pedalparameter-Anzeige 541 und die Überholdauer-Anzeige 542 entsprechend ändern.
Alternativ oder zusätzlich zu der in Figur 8 gezeigten Pedalparameter-Anzeige 541 kann ein Balken an der Geschwindigkeitsanzeige (Tachometer) des Ego- Fahrzeugs erscheinen, sobald das Assistenzmenü 50 angezeigt wird. Dieser Balken verläuft entlang eines gewissen Geschwindigkeitsbereichs, der dem Fahrer visualisiert, bis zu welcher Geschwindigkeit die (maximale) Antriebsleistung zur Verfügung steht.
Ein Ziel der dargestellten Beispiele für ein Assistenzmenü 50 ist, die zur Verfügung stehende Antriebsleistung und einen eventuell darauffolgenden Einbruch der Antriebsleistung nachvollziehbar und vorhersehbar zu machen.

Claims

Patentansprüche
1 . Fahrassistenzverfahren zur Assistenz eines leistungsintensiven Fahrmanövers eines Ego-Fahrzeugs (1 ), welches durch einen von einem Energiespeicher (2) gespeisten Elektromotor angetrieben wird, wobei das Fahrassistenzverfahren umfasst:
- Prädizieren (P) eines leistungsintensiven Fahrmanövers des Ego- Fahrzeugs (1 ) ;
- Ermitteln (E), ob Fahrmanöver-Kriterien, die zumindest ein Energie-Kriterium (EK) und ein Verkehrs-Kriterium (VK) umfassen, für das prädizierte Fahrmanöver erfüllt sind,
wobei die Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums (EK) umfasst:
■ Ermitteln eines Spitzenleistungsprofils (ES), das für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigt wird;
■ Bestimmen der verfügbaren Antriebsleistung (AL) des Ego-Fahrzeugs (1 ) ;
■ Auswerten (AA), ob die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht, wobei das Energie- Kriterium (EK) erfüllt ist, wenn die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht; wobei die Ermittlung der Erfüllung des Verkehrs-Kriteriums (VK) umfasst:
■ Erfassen einer Verkehrssituation (EV), die zumindest eine Verkehrslage und/oder eine Streckentopologie umfasst, im Umfeld des Ego-Fahrzeugs (1 );
■ Auswerten (AV), ob das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist, wobei das Verkehrs-Kriterium (VK) erfüllt ist, wenn das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist; - Anzeigen (A) des Ergebnisses der Ermittlung.
Fahrassistenzverfahren nach Anspruch 1 ,
wobei die Fahrmanöver-Kriterien ferner ein Effizienz-Kriterium umfassen,
wobei die Ermittlung der Erfüllung des Effizienz-Kriteriums umfasst:
■ Berechnen der durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers eingesparten Zeit;
■ Berechnen der durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers zusätzlich verbrauchten Antriebleistung;
■ Auswerten, ob der Quotient aus eingesparter Zeit und zusätzlich verbrauchter Antriebsleistung innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt, wobei das Effizienz- Kriterium erfüllt ist, wenn der Quotient innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt.
Fahrassistenzverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Ergebnis der Ermittlung nur für eine vorgegebene Zeitdauer angezeigt wird, wobei die vorgegebene Zeitdauer mindestens von einem der folgenden Faktoren abhängt: aktuelle Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs (1 ), Änderung der Verkehrssituation, Änderung der verfügbaren Antriebsleistung, Änderung der eingesparten Zeit und Änderung der zusätzlich verbrauchten Antriebsleistung.
Fahrassistenzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anzeigen (A) des Ergebnisses der Ermittlung umfasst: b) Anzeigen einer Empfehlung für das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium (EK) und das Verkehrs-Kriterium (VK) erfüllt sind; und
c) Anzeigen einer Empfehlung gegen das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium (EK) und/oder das Verkehrs-Kriterium (VK) nicht erfüllt sind.
Fahrassistenzsystem (1 0) für ein leistungsintensives Fahrmanöver eines Ego-Fahrzeugs (1 ), welches durch einen von einem Energiespeicher (2) gespeisten Elektromotor angetrieben wird, wobei das Fahrassistenzsystem (1 0) aufweist:
- eine Erfassungseinheit (3), die eine Prädiktions-Erfassungseinheit
(31 ) zum Prädizieren eines leistungsintensiven Fahrmanövers des Ego-Fahrzeugs (1 ) und eine Verkehrssituations-Erfassungseinheit
(32) zum Erfassen einer Verkehrssituation im Umfeld des Ego- Fahrzeugs (1 ) aufweist;
- eine mit der Erfassungseinheit (3) und dem Energiespeicher (2) gekoppelte Steuereinheit (4); und
- eine mit der Steuereinheit (4) gekoppelte Anzeigeeinrichtung (5) ; wobei die Steuereinheit (4) ausgebildet ist, zu ermitteln, ob Fahrmanöver-Kriterien, die zumindest ein Energie-Kriterium (EK) und ein Verkehrs-Kriterium (VK) umfassen, für das prädizierte Fahrmanöver erfüllt sind,
wobei die Ermittlung der Erfüllung des Energie-Kriteriums (EK) umfasst:
■ Ermitteln eines Spitzenleistungsprofils (ES), das für die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers benötigt wird;
■ Bestimmen der verfügbaren Antriebsleistung (AL) des Ego-Fahrzeugs (1 ) ; ■ Auswerten (AA), ob die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht, wobei das Energie- Kriterium (EK) erfüllt ist, wenn die verfügbare Antriebsleistung für das Spitzenleistungsprofil ausreicht; wobei die Ermittlung der Erfüllung des Verkehrs-Kriteriums (VK) umfasst:
■ Erfassen einer Verkehrssituation (EV), die zumindest eine Verkehrslage und/oder eine Streckentopologie umfasst, im Umfeld des Ego-Fahrzeugs (1 );
■ Auswerten (AV), ob das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist, wobei das Verkehrs-Kriterium (VK) erfüllt ist, wenn das prädizierte Fahrmanöver in Bezug auf die erfasste Verkehrssituation vollständig ausführbar ist; und wobei die Anzeigeeinrichtung (5) ausgebildet ist, das Ergebnis der Ermittlung anzuzeigen.
Fahrassistenzsystem (1 0) nach Anspruch 5,
wobei die Fahrmanöver-Kriterien ferner ein Effizienz-Kriterium umfassen,
wobei die Ermittlung der Erfüllung des Effizienz-Kriteriums umfasst:
■ Berechnen der durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers eingesparten Zeit;
■ Berechnen der durch die vollständige Ausführung des prädizierten Fahrmanövers zusätzlich verbrauchten Antriebleistung;
■ Auswerten, ob der Quotient aus eingesparter Zeit und zusätzlich verbrauchter Antriebsleistung innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt, wobei das Effizienz- Kriterium erfüllt ist, wenn der Quotient innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt.
7. Fahrassistenzsystem (10) nach Anspruch 5 oder 6,
wobei die Anzeigeeinrichtung (5) ferner ausgebildet ist, das Ergebnis der Ermittlung nur für eine vorgegebene Zeitdauer anzuzeigen, wobei die vorgegebene Zeitdauer mindestens von einem der folgenden Faktoren abhängt: aktuelle Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs (1 ), Änderung der Verkehrssituation, Änderung der verfügbaren Antriebsleistung, Änderung der eingesparten Zeit und Änderung der zusätzlich verbrauchten Antriebsleistung.
8. Fahrassistenzsystem (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
wobei das Anzeigen (A) des Ergebnisses der Ermittlung umfasst:
c) Anzeigen einer Empfehlung für das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium (EK) und das Verkehrs-Kriterium (VK) erfüllt sind; und
d) Anzeigen einer Empfehlung gegen das prädizierte Fahrmanöver, wenn das Energie-Kriterium (EK) und/oder das Verkehrs-Kriterium (VK) erfüllt sind.
9. Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8.
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