DE10048102A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems für Kraftfahrzeuge

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DE10048102A1
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Abstract

Es soll auf einfache Weise und mit geringen Kosten eine Unterstützung des Bedieners des Kraftfahrzeugs in allen Verkehrssituationen bereitgestellt werden, ohne den Bediener des Kraftfahrzeugs zu überfordern. DOLLAR A Hierbei werden im Folgebetrieb, bei dem eine vom Abstand zu detektierten und als relevant klassifizierten Zielobjekten abhängige Regelung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfolgt, die für die Geschwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte durch die Betätigung eines vom Bediener des Kraftfahrzeugs zu betätigenden Bedienelements ausgewählt.

Description

Fahrerassistenzsysteme zur Unterstützung und Entlastung der Bediener von Kraft­ fahrzeugen sind seit einigen Jahren in der Erprobung und teilweise bereits auf dem Markt. In diesem Zusammenhang sind insbesondere abstandsgesteuerte Geschwin­ digkeitsregelsysteme, sogenannte ACC-Systeme (Adaptive Cruise Control) zu nen­ nen, bei denen im höheren Geschwindigkeitsbereich des Kraftfahrzeugs (ca. 40 km/h bis 160 km/h) Zielobjekte automatisch detektiert werden und komforta­ bel, d. h. mit limitierten Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerten, auf für die eige­ ne Fahrt als relevant klassifizierte Zielobjekte durch Anpassung der eigenen Fahrge­ schwindigkeit reagiert wird. Zusätzlich kann der Bediener des Kraftfahrzeugs durch (bsp. optische oder akustische) Warneinrichtungen über das "Gefahrenpotential" von Zielobjekten informiert werden und vor potentiellen Kollisionen mit sich schnell nähernden Hindernissen gewarnt werden. Die Fahrerassistenzsysteme werden in der Regel vom Bediener des Kraftfahrzeugs manuell ein- und ausgeschaltet und können durch den Fahrer übersteuert und/oder deaktiviert werden.
Wünschenswert ist es, den Geschwindigkeitsbereich des Kraftfahrzeugs für das Ge­ schwindigkeitsregelsystem zu niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten hin zu erwei­ tern, insbesondere auch eine Regelung der Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahr­ zeugs bis zum Stillstand vorzunehmen; hiermit läßt sich bsp. eine "stop and go"- Funktion realisieren, über die bei Annäherung an einen Stau automatisch auf das bereits stehende letzte Fahrzeug aufgeschlossen oder vor anderen Hindernissen angehalten wird. Allerdings erfordert die Zulassung eines größeren Geschwindig­ keitsbereiches für die Geschwindigkeitsregelung und der Wunsch nach einer mög­ lichst automatischen Geschwindigkeitsanpassung in der Annäherungsphase an ru­ hende (sehr langsame oder stehende) Zielobjekte eine hohe Verzögerungskapazität des Geschwindigkeitsregelsystems und auch die Einbeziehung stationärer Zielobjek­ te (insbesondere stehender Hindernisse) in das Regelkonzept.
Bei bekannten Fahrerassistenzsystemen werden zwei unterschiedliche Betriebsmodi definiert: in der EP 0 590 588 B1 ist ein Normalfahrmodus für den "normalen" Geschwindigkeitsbereich und ein Überlastungsfahrmodus für geringe Fahrzeugge­ schwindigkeiten (bsp. stop and go) vorgesehen; beim Abstands-Warnsystem der DE 32 22 263 A1 erfolgt eine Umschaltung zwischen zwei Betriebsmodi (selektive Überwachung für den komplexen Verkehr, herkömmliche Abstandsüberwachung für den "normalen" Verkehr) automatisch oder manuell. Nachteilig hierbei ist, daß die Übergänge zwischen den beiden Betriebsmodi kompliziert sind, daß die ständige Unterscheidung der beiden Betriebsmodi den Bediener des Kraftfahrzeugs überfor­ dert (insbesondere weiß der Bediener oftmals nicht, in welchem Betriebsmodus er sich momentan befindet) und daß Fehlreaktionen des Systems in Form einer unbe­ gründeten Bremsreaktion hohe, für den Bediener des Kraftfahrzeugs oftmals unver­ mittelt auftretende Verzögerungen zur Folge haben (dem Kraftfahrzeug muß ein au­ tomatisches Anhalten vor einem stehenden Hindernis ermöglicht werden), wodurch die Akzeptanz des Bedieners des Kraftfahrzeugs für ein derartiges Fahrerassistenz­ system stark beeinträchtigt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, mit dem ein einfach zu bedienendes, leistungsfähi­ ges Fahrerassistenzsystem über den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Kraft­ fahrzeugs mit einer hohen Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie einer hohen Akzep­ tanz durch den Bediener des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das Merkmal im Kennzeichen des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Bestandteil der weiteren Patent­ ansprüche.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Einbeziehen des Bedieners des Kraftfahrzeugs in nur relativ selten auftretende Fahrsituationen eine deutliche Verbesserung der Systemleistung des Fahrerassistenzsystems erzielt und gleichzei­ tig das Vertrauen des Bedieners in das eine Geschwindigkeitsregelung bis zum Still­ stand des Kraftfahrzeugs ermöglichende Fahrerassistenzsystem gesteigert wird. Erfindungsgemäß werden daher für ein Fahrkomfort und Sicherheit gewährleisten­ des Fahrerassistenzsystem in Abhängigkeit einer vom Bediener des Kraftfahrzeugs vorgenommenen Betätigung eines im Kraftfahrzeug angeordneten Bedienelements im Folgebetrieb die für die Geschwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte unter den detektierten (erfaßten) Zielobjekten in Abhängigkeit deren Geschwindigkeit ausgewählt; insbesondere werden unter den detektierten (erfaßten) Zielobjekten bewegte und als relevante Zielobjekte klassifizierte Zielobjekte automa­ tisch (immer) zur Geschwindigkeitsregelung herangezogen, ruhende (stationäre) Zielobjekte (bsp. stehende Hindernisse) dagegen nur auf Anforderung durch den Bediener des Kraftfahrzeugs, d. h. durch die Betätigung des im Kraftfahrzeug ange­ ordneten Bedienelements. Als ruhende (stationäre) Zielobjekte werden Zielobjekte mit einer sehr geringen Geschwindigkeit eingestuft (bsp. Fußgänger oder sehr lang­ same Fahrzeuge oder stehende Fahrzeuge), insbesondere solche Zielobjekte, deren Geschwindigkeit einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet (bsp. alle Zielobjekte mit einer Geschwindigkeit von weniger als 5 km/h). Insbesondere können alle de­ tektierten und als relevante Zielobjekte klassifizierten ruhenden Zielobjekte für die Geschwindigkeitsregelung berücksichtigt werden, insbesondere werden alle detek­ tierten und als relevante Zielobjekte klassifizierten Zielobjekte gespeichert und wäh­ rend ihrer Relevanz bis zur Deaktivierung des Fahrerassistenzsystems bei der Ge­ schwindigkeitsregelung berücksichtigt.
Die ruhenden Zielobjekte werden allerdings vorzugsweise nur zeitlich stark einge­ schränkt, insbesondere unmittelbar in Zusammenhang mit der Betätigung des Be­ dienelements durch den Bediener des Kraftfahrzeugs, bei der Auswahl der relevan­ ten Zielobjekte für die Geschwindigkeitsregelung berücksichtigt, insbesondere ent­ weder nur während der Dauer der Betätigung des Bedienelements durch den Bedie­ ner des Kraftfahrzeugs und/oder eine kurze Zeitspanne nach der vom Bediener des Kraftfahrzeugs vorgenommenen Betätigung des Bedienelements (bsp. 2 s bis 3 s nach der vom Bediener des Kraftfahrzeugs vorgenommenen Betätigung). Weiterhin können die bereits vor der Betätigung des Bedienelements detektierten (erfaßten) und als relevante Zielobjekte klassifizierten ruhenden Zielobjekte durch die vom Bediener des Kraftfahrzeugs vorgenommene Betätigung des Bedienelements für die Geschwindigkeitsregelung ausgewählt werden, d. h. durch den Bediener des Kraft­ fahrzeugs "bestätigt" werden; diese Bestätigung kann anschließend an eine Informa­ tion des Bedieners des Kraftfahrzeugs über die potentiellen relevanten Zielobjekte, bsp. durch eine optische Information des Bedieners des Kraftfahrzeugs, bsp. über Anzeigeelemente (bsp. in einem Display) einer Anzeigeeinheit, erfolgen.
Da ruhende Zielobjekte nur in Zusammenhang mit der Aktivität des Bedieners des Kraftfahrzeugs für die Geschwindigkeitsregelung berücksichtigt werden können, ist sich der Bediener des Kraftfahrzeugs seiner Handlung bewußt und auch nicht über­ fordert: Einerseits tritt eine Reaktion des Fahrerassistenzsystems auf ein fälschli­ cherweise bei der Geschwindigkeitsregelung berücksichtigtes ruhendes Zielobjekt (ein stationäres Fehlziel) auch nur unmittelbar in Zusammenhang mit der Betätigung des Bedienelements durch den Bediener des Kraftfahrzeugs auf, so daß der Bedie­ ner des Kraftfahrzeugs bereits eine gewisse Fahrzeugreaktion erwartet und somit auf diese vorbereitet ist, d. h. ihn trifft eine etwaige Fehlreaktion des Fahrerassi­ stenzsystems (die in der Regel mit einer starken Verzögerung des Kraftfahrzeugs einhergeht) nicht völlig unvorbereitet. Andererseits können während der Berücksich­ tigung von ruhenden Zielobjekten bei der Auswahl der für die Geschwindigkeitsre­ gelung relevanten Zielobjekte die für den Folgebetrieb und damit für die Geschwin­ digkeitsregelung herangezogenen Eingangsgrößen bzw. Regelgrößen (Regelparame­ ter) derart verändert werden, insbesondere "kritischer" vorgegeben werden (d. h. ihnen kritischere Schwellwerte zugeordnet werden), daß die Regelung und damit das Fahrerassistenzsystem empfindlicher und schneller wird, indem die Regelzeit und/oder die Reaktionszeit der Geschwindigkeitsregelung verkürzt wird; insbeson­ dere kann bsp. die Beobachtungsdistanz (der maximale Abstand zur Auswahl rele­ vanter Zielobjekte durch den Distanzsensor des Fahrerassistenzsystems) erweitert werden, die Redundanz der Beobachtungszeit (die zur Klassifizierung der Zielobjekte erforderliche Anzahl an Meßzyklen, insbesondere die zur Klassifizierung der Zielob­ jekte als relevante Zielobjekte erforderliche Wiederholung der Meßzyklen) verringert werden oder die Verzögerung betreffende Größen (bsp. die Änderung der Verzöge­ rung des Kraftfahrzeugs oder die maximal zulässige Verzögerung des Kraftfahrzeugs) erhöht werden. Man erhält somit einen robusten störunanfälligen Fahrbetrieb in Kombination mit einer sensiblen, schnellen Reaktion auf stehende Hindernisse. Beim vorgestellten Fahrerassistenzsystem wird der Folgebetrieb, d. h. die abstands­ abhängige Geschwindigkeitsregelung, in einem einzigen Betriebsmodus bereitge­ stellt, speziell für den Bereich niedriger Geschwindigkeiten bis zum Stillstand des eigenen Kraftfahrzeugs. Der Bediener des Kraftfahrzeugs kann daher in jeder Situa­ tion das entsprechende Verhalten des eigenen Kraftfahrzeugs voraussehen, so daß ein für den Bediener transparentes und einfach bedienbares Fahrerassistenzsystem realisiert wird. Der Bedienaufwand kann für den Bediener des Kraftfahrzeugs insbe­ sondere auch dann gering gehalten werden, wenn dem Bedienelement weitere Funktionen des Fahrerassistenzsystems zugeordnet werden; insbesondere kann durch die Betätigung des Bedienelements bei deaktiviertem Fahrerassistenzsystem die Aktivierung des Fahrerassistenzsystems und nach einem Stillstand des Kraftfahr­ zeugs die Freigabe des Folgebetriebs (die Startfreigabe zum Weiterfahren des Kraftfahrzeugs) beim Entfernen des relevanten Zielobjekts ermöglicht werden. Ins­ besondere erfolgt bei einer Betätigung des Bedienelements die adäquate Reaktion des Fahrerassistenzsystems (Aktivierung des Fahrerassistenzsystems oder Berück­ sichtigung ruhender Zielobjekte als relevante Zielobjekte oder Freigabe des Folge­ betriebs) automatisch und eindeutig aufgrund des momentanen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs, d. h. des Systemzustands (Betriebszustands) des Fahrerassistenzsy­ stems und der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs (insbesondere der Eigengeschwin­ digkeit des Kraftfahrzeugs). Hierdurch wird dem Bediener des Kraftfahrzeugs insbe­ sondere für den Betrieb auf Autobahnen, Landstraßen und innerstädtischen Haupt­ verkehrsstraßen durch die von ihm initiierte Reaktion auf ruhende Zielobjekte (bsp. stehende Fahrzeuge als Hindernisse) und der Wiederaufnahme des Folgebetriebs bei einer Weiterbewegung des ruhenden Zielobjekts eine komfortable Unterstützung bereitgestellt. Insbesondere gilt dies für besonders ermüdende Stausituationen, d. h. falls bei nahezu stillstehendem Verkehr eine Fortbewegung nur noch im Schrittempo erfolgt; hier kann nach der Reaktion auf schon stehende Fahrzeuge am Stauende und dem gegebenenfalls erfolgenden Stillstand (Anhalten) des eigenen Kraftfahr­ zeugs auch eine Rückkehr in den Folgebetrieb ermöglicht werden, wobei beim Ent­ fernen des relevanten Zielobjekts entweder ein automatisches Anfahren mit gerin­ ger Geschwindigkeit, d. h. eine automatische Schleichfahrt aufgenommen wird (ins­ besondere um sich der typischen Staubewegung anzupassen) und erst durch die Betätigung des Bedienelements ein Folgebetrieb mit Normalgeschwindigkeit ermög­ licht wird oder durch die Betätigung des Bedienelements erst ein Anfahren des ei­ genen Kraftfahrzeugs freigegeben wird (d. h. eine Startfreigabe erfolgt). Insbesonde­ re falls ein automatisches Anfahren mit geringer Geschwindigkeit, d. h. eine automa­ tische Schleichfahrt aufgenommen wird (hier sind die Bremswege noch gering) kann ein unkritischer automatischer Folgebetrieb realisiert werden (bsp. durch eine die Front des eigenen Kraftfahrzeugs abdeckende, ansonsten als Einparkhilfe vorgesehene Parksensorik) und der Bediener des Kraftfahrzeuges bei nahezu stillstehendem Verkehr durch das Fahrerassistenzsystem vollständig entlastet werden. Das Fah­ rerassistenzsystem kann mit weiteren Sensoren bzw. Überwachungssystemen ge­ koppelt werden, die bei bestimmten Aktionen des Bedieners des Kraftfahrzeugs eine Deaktivierung des Fahrerassistenzsystems und/oder weitere Maßnahmen vorneh­ men; bsp. kann zur Absicherung gegen ein Einnicken oder ein Aussteigen des Be­ dieners während der Fahrt des Kraftfahrzeugs eine Überwachung der Fahrzeugtü­ re(n) und/oder des Sicherheitsgurts und/oder der Augen des Bedieners erfolgen und der Bediener durch entsprechende akustische und/oder optische und/oder haptische Signale gewarnt werden.
Das Fahrerassistenzsystem kann mit bestehenden Sensortechnologien für die erfor­ derliche Entfernungsbestimmung realisiert werden, bsp. mittels IR-Distanzsensoren oder Radar-Distanzsensoren). Das bsp. als Taste (insbesondere als Multifunktionsta­ ste) ausgebildete Bedienelement ist im Kraftfahrzeug vorzugsweise für den Bediener des Kraftfahrzeug leicht zu erreichen angeordnet, bsp. im Lenkrad integriert oder in der Nähe des Lenkrads angeordnet.
Der Bediener des Kraftfahrzeugs kann durch das Fahrerassistenzsystem über meh­ rere Gegebenheiten (bsp. akustisch und/oder optisch und/oder haptisch) informiert werden, insbesondere darüber, daß das Fahrerassistenzsystem aktiviert wurde, daß ruhende Zielobjekte mit bei der Geschwindigkeitsregelung herangezogen werden, daß ein relevantes Zielobjekt detektiert wurde, daß ein bereits detektiertes ruhen­ des Zielobjekt bestätigt werden muß oder daß eine Kollisionsgefahr mit einem rele­ vanten Zielobjekt besteht und eine Übernahme durch den Bediener des Kraftfahr­ zeugs empfohlen wird oder daß der Start des Kraftfahrzeugs freigegeben werden sollte.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
Hierbei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des der Entfernungsbestimmung mittels Laufzeitmessung zugrundeliegenden Prinzips,
Fig. 2 eine Ansicht des Innenraums des Kraftfahrzeugs mit der Anzeigeeinheit und der Bedieneinheit,
Fig. 3 einen schematischen vereinfachten Ablaufplan für die Funktionsweise des Fahrerassistenzsystems.
Das zur Unterstützung des Bedieners des Kraftfahrzeugs insbesondere für den Be­ trieb auf Autobahnen, Landstraßen und städtischen Hauptverkehrsstraßen konzipier­ te Fahrerassistenzsystem ist insbesondere auch für den Bereich geringer Geschwin­ digkeiten des eigenen Kraftfahrzeugs und der vorausfahrenden Fahrzeuge geeignet (bsp. für Stausituationen); d. h. es erfolgt eine vom Abstand zu als relevant klassifi­ zierte Zielobjekten abhängige Geschwindigkeitsregelung bis zum Stillstand des ei­ genen Kraftfahrzeugs (Geschwindigkeit v = 0 km/h). Das eigene Kraftfahrzeug rea­ giert mittels des Fahrerassistenzsystems somit auf jedes bewegte und als relevant klassifizierte Zielobjekt in der eigenen Fahrspur und paßt sich an dessen Geschwin­ digkeit an und zusätzlich nach Anforderung durch den Bediener durch Betätigung eines Bedienelements auf ruhende (stationäre) und als relevant klassifizierte Ziel­ objekte in der eigenen Fahrspur (bsp. auf ein am Stauende stehendes Fahrzeug); weiterhin kann ein selbständiger Start des eigenen Kraftfahrzeugs nach dem Still­ stand hinter einem ruhenden Zielobjekt und dem Entfernen dieses Zielobjekts er­ möglicht werden.
Das Fahrerassistenzsystem umfaßt einen Distanzsensor als Meßeinheit zur Messung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug, eine Fahrzeugregeleinrichtung zur Vorgabe der Geschwindigkeit bzw. der Verzögerung des eigenen Kraftfahrzeugs, einen Drehratensensor zur Erfassung des aktuellen Kurvenradius, eine zentrale Re­ cheneinheit als Steuereinheit und ein Interface zum Bediener des Kraftfahrzeugs mit einer Anzeigeeinheit und einer Bedieneinheit. Die Bestimmung der Entfernung und/oder Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung von im Beobachtungsbereich befindlichen Zielobjekten, d. h. die Bestimmung des Abstands zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug und vorausfahrenden, entgegenkommenden oder stationären Fahr­ zeugen, Personen und sonstigen Reflexionsobjekten und/oder der Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs bezüglich vorausfahrender, entgegenkommender oder stationärer Fahrzeuge, Personen und sonstiger Reflexionsobjekte und/oder der Be­ schleunigung des eigenen Kraftfahrzeugs bezüglich vorausfahrender, entgegen­ kommender oder stationärer Fahrzeuge, Personen und sonstiger Reflexionsobjekte als Basis für das Fahrerassistenzsystem muß eindeutig und mit hoher Auflösung bestimmt werden; bsp. beträgt die gewünschte Entfernungsauflösung 0.1 m, die gewünschte Geschwindigkeitsauflösung 0.3 m/s und die gewünschte Beschleuni­ gungsauflösung 0.1 m/s2.
Gemäß der Fig. 1 wird das bsp. als optisches Meßsystem ausgebildete Meßsystem 10 aus Meßeinheit 3 (Sendeeinheit 4, Empfangseinheit 5) und Steuereinheit 7 (Aus­ werteeinheit) an der Vorderseite des Kraftfahrzeugs 1 implementiert.
In mehreren aufeinanderfolgenden Meßvorgängen wird von der Sendeeinheit 4 der Meßeinheit 3 ein pulsförmiges Sendesignal 8 im infraroten (IR) Spektralbereich mit der Wellenlänge von bsp. 850 nm emittiert; das durch Reflexion an den sich im Öff­ nungsfeld 22, d. h. im durch das pulsförmige Sendesignal 8 erfaßten Entfernungsbe­ reich und Winkelbereich (horizontaler Öffnungswinkel α bsp. 20°; vertikaler Öff­ nungswinkel β bsp. 3°) befindlichen Zielobjekten 2 (bsp. den vorausfahrenden Fahr­ zeugen oder Hindernissen) erhaltene Reflexionssignal 9 wird von der Empfangsein­ heit 5 der Meßeinheit 3 zu bestimmten Zeitpunkten während der Pulspause des Sendesignals 8 als analoges Empfangssignal detektiert. Von der Steuereinheit 7, bsp. eine CPU ("central process unit"), die gleichzeitig als Auswerteeinheit fungiert, wird das Empfangssignal zu bestimmten Zeitpunkten abgetastet ("sampling") und hierdurch die Genauigkeit der Entfernungsmessung erhöht; die abgetasteten Meß­ werte werden hinsichtlich der Laufzeit ausgewertet, woraus die Entfernungsinforma­ tion und/oder durch Verarbeitung der Entfernungsinformation die Geschwindig­ keitsinformation und/oder die Beschleunigungsinformation gewonnen wird, d. h. der Abstand dz zwischen dem Kraftfahrzeug als Bezugsobjekt 1 und dem Reflexionsob­ jekt als Zielobjekt 2 und/oder die Geschwindigkeit des Reflexionsobjekts als Ziel­ objekt 2 und/oder die Beschleunigung des Reflexionsobjekts als Zielobjekt 2. Das Öffnungsfeld 22 bzw. der erfaßte Winkelbereich (Öffnungswinkel α, β) wird in meh­ rere Zielsektoren 21 unterteilt (bsp. in 16 Zielsektoren 21), denen jeweils ein zu erfassendes Reflexionsobjekt als Zielobjekt 2 zugeordnet wird und mittels deren Information eine Objektmatrix der Zielobjekte 2 erstellt wird.
Bsp. wird eine geschwindigkeitsabhängige Abstandsregelung im Geschwindigkeits­ bereich von v = 0 km/h bis 160 km/h vorgenommen, wobei eine Aktivierung des Fahrerassistenzsystems im Geschwindigkeitsbereich von v = 0 km/h bis 160 km/h zugelassen wird. Die Reichweite der Meßeinheit 3 (des Distanzsensors) beträgt bsp. 150 m. Als maximale Annäherungsgeschwindigkeit an ein Zielobjekt 2 (als maximal zulässige Relativgeschwindigkeit zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug 1 und dem Zielobjekt 2) wird bsp. 60 km/h vorgegeben. Die maximale Verzögerungsrate wird abhängig von der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 vorgegeben; bsp. sind als maximale Verzögerungswerte 2 m/s2 bei einer Geschwindigkeit v des Kraftfahr­ zeugs 1 von < 50 km/h, 3 m/s2 bei einer Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1 zwischen 30 km/h und 50 km/h und 4 m/s2 bei einer Geschwindigkeit v des Kraft­ fahrzeugs 1 von < 30 km/h zugelassen. Bei einer Berücksichtigung ruhender Ziel­ objekte 2 wird bsp. als maximale Verzögerungsrate 5 m/s2 unabhängig von der Ge­ schwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1 vorgegeben; alternativ hierzu kann aber auch die maximale Verzögerungsrate des Kraftfahrzeugs 1 bei einer Berücksichtigung ruhender Zielobjekte 2 geschwindigkeitsabhängig gewählt werden, d. h. für kleinere Geschwindigkeiten v des Kraftfahrzeugs 1 kann die Verzögerungsrate höher gewählt werden.
In der Fig. 2 ist eine schematische Ansicht des Innenraums des Kraftfahrzeugs 1 mit der Anzeigeeinheit 11 mit Anzeigeelementen 12, 13, 14 und der Bedieneinheit 15 mit Bedienelementen 16, 17, 18, 19 dargestellt.
Mittels der Anzeigeeinheit 11 mit mindestens einem Anzeigeelement 12, 13, 14 können dem Bediener des Kraftfahrzeugs 1 verschiedene Systemzustände des Fah­ rerassistenzsystems und in Zusammenhang mit dem Fahrerassistenzsystem stehen­ de Betriebszustände des Kraftfahrzeugs 1 auf optischem und/oder akustischen We­ ge mitgeteilt werden (bsp. mittels Displays, Warnlampen, Kontrolleuchten, Summern etc.). Bsp. werden bei aktiviertem Fahrerassistenzsystem dem Bediener mittels un­ terschiedlicher im Bereich des Armaturenbretts des Kraftfahrzeugs 1 angeordneter Anzeigeelemente 12, 13 und einem im Fußraum des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Summers 14 folgende Informationen bereitgestellt (bsp. durch blinkende oder dau­ erhaft illuminierte Anzeigen und/oder Warnlampen und/oder akustische Signale):
  • - Das Fahrerassistenzsystem ist aktiviert.
  • - Ein Zielobjekt 2 ist detektiert und als relevant klassifiziert; das Fahrerassistenz­ system versucht diesem Zielobjekt 2 zu folgen (mögliche Zielobjekte 2 sind be­ wegte Zielobjekte und nach Bedienerwunsch auch ruhende Zielobjekte).
  • - Die gemessene Geschwindigkeit des Zielobjekts 2 und die gespeicherte Maxi­ malgeschwindigkeit für den Folgebetrieb als Setzgeschwindigkeit (bei deaktivier­ tem Fahrerassistenzsystem nur die gespeicherte Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb als Setzgeschwindigkeit).
  • - Die vom Fahrerassistenzsystem initiierte Betätigung der Bremsen des Kraftfahr­ zeugs 1 bei der Geschwindigkeitsregelung.
  • - Eine Aufforderung an den Bediener des Kraftfahrzeugs 1 zur Übernahme (zum Eingreifen) in einer Gefahrensituation; insbesondere dann, wenn in der Fahrspur des Kraftfahrzeugs 1 eine Kollisionsgefahr mit einem Zielobjekt 2 mit geringer Geschwindigkeit (ruhend oder bewegt) besteht.
  • - Eine Aufforderung an den Bediener des Kraftfahrzeugs 1 zum Anfahren des ste­ henden Kraftfahrzeugs 1 beim Entfernen des Zielobjekts 2 bzw. zur Freigabe des Folgebetriebs.
Mittels der Bedieneinheit 15 mit mindestens einem Bedienelement 16, 17, 18, 19 kann der Bediener des Kraftfahrzeugs 1 unterschiedliche Systemzustände des Fah­ rerassistenzsystems bzw. Fahrzustände vorgeben bzw. anwählen. Bsp. sind für den Bediener folgende Bedienelemente vorgesehen:
  • - Ein Schalter 19 als genereller Einschalter/Ausschalter zum manuellen Einschal­ ten und Abschalten des Fahrerassistenzsystems.
  • - Ein Einstellrad 18 zur Vorgabe der Folgedistanz (des Abstands dz des eigenen Kraftfahrzeugs 1 zu einem detektierten und adaptierten, d. h. als relevant klassi­ fizierten Zielobjekt 2) im Folgebetrieb und gleichzeitig zur Vorgabe der Anhalte­ distanz beim Stillstand des eigenen Kraftfahrzeugs 1 (des Abstands dz des eige­ nen Kraftfahrzeugs 1 beim Stillstand zu einem stehenden Zielobjekt 2).
  • - Ein Einstellhebel 17 zur Aktivierung des Fahrerassistenzsystems bei eingeschal­ tetem Fahrerassistenzsystem (durch Bewegung des Einstellhebels in die "+"- Richtung: hierbei wird die momentane Fahrgeschwindigkeit als Maximalge­ schwindigkeit bzw. Setzgeschwindigkeit für den Folgebetrieb herangezogen oder in die "-"-Richtung: hierbei wird die letzte gespeicherte Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb bzw. Setzgeschwindigkeit für den Folgebetrieb herangezo­ gen) und gleichzeitig bei aktiviertem Fahrerassistenzsystem zur Variation der Maximalgeschwindigkeit bzw. Setzgeschwindigkeit für den Folgebetrieb (bsp. in Schritten von +/-10 km/h durch Bewegung des Einstellhebels in die "+"- Richtung bzw. in die "-"-Richtung).
  • - Eine Multifunktionstaste 16 zur Aktivierung des Fahrerassistenzsystems bei ein­ geschaltetem Fahrerassistenzsystem (durch Drücken der Multifunktionstaste 16), zur Anwahl von ruhenden Zielobjekten 2 als relevante Zielobjekte 2 bei akti­ viertem Fahrerassistenzsystem (während der Zeitdauer des Drückens der Multi­ funktionstaste 16: hierbei wird ein während dieser Zeitdauer detektiertes und als relevant klassifiziertes ruhendes Zielobjekt 2 gespeichert und für die Geschwin­ digkeitsregelung herangezogen) und zur Startfreigabe bei aktiviertem Fahreras­ sistenzsystem und einem Stillstand des eigenen Kraftfahrzeugs 1 (durch Drüc­ ken der Multifunktionstaste 16: hierbei wird als Maximalgeschwindigkeit bzw. Setzgeschwindigkeit für den Folgebetrieb entweder die letzte gespeicherte Ma­ ximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb oder die momentane Fahrgeschwin­ digkeit herangezogen).
  • - Das Bremspedal 23, durch dessen Betätigung das Fahrerassistenzsystem de­ aktiviert wird (mit Ausnahme einer kontinuierlichen Betätigung des Bremspedals 23 bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs 1: hier kann eine (Re-)Aktivierung durch Drücken der Multifunktionstaste 16 erfolgen, wobei als Maximalge­ schwindigkeit bzw. Setzgeschwindigkeit für den Folgebetrieb entweder die letzte gespeicherte Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb oder die momentane Fahrgeschwindigkeit herangezogen wird); nach dem Lösen des Bremspedals 23 bleibt das aktivierte Kraftfahrzeug 1 zunächst im ruhenden Zustand, erst nach wiederholter Betätigung der Multifunktionstaste 16 (Startfreigabe) nimmt es den Folgebetrieb wieder auf (hierdurch ist es möglich, bereits im Wartezustand die gewünschte Maximalgeschwindigkeit bzw. Setzgeschwindigkeit für den Folgebe­ trieb einzustellen).
  • - Das Gaspedal 24, durch dessen Betätigung alle Funktionen des Fahrerassistenz­ systems bis zum Loslassen des Gaspedals 24 aufgehoben werden.
In der Fig. 3 sind die verschiedenen Funktionszustände des Fahrerassistenzsy­ stems schematisch dargestellt.
Aktivierung 30 des Fahrerassistenzsystems
Nach dem Einschalten 31 des Fahrerassistenzsystems durch Betätigung des Schalters (Ein/Ausschalters) 19 bei ausgeschaltetem Fahrerassistenzsystem kann das Fahrerassistenzsystem durch Betätigung des Einstellhebels 17 oder durch Drücken der Multifunktionstaste 16 im Geschwindigkeitsbereich zwischen 0 km/h und 160 km/h aktiviert werden, insbesondere auch nach einem Still­ stand des eigenen Kraftfahrzeugs 1 bei kontinuierlicher Betätigung des Brems­ pedals 23; als Maximalgeschwindigkeit bzw. Setzgeschwindigkeit für den Folge­ betrieb 32 wird entweder die letzte gespeicherte Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb 32 oder die momentane Fahrgeschwindigkeit herangezogen. Eine erfolgreiche Aktivierung des Fahrerassistenzsystems wird dem Bediener des Kraftfahrzeugs 1 bsp. durch ein optisches und/oder akustisches Signal mit­ geteilt.
Die Aktivierung 30 des Fahrerassistenzsystems ist nicht möglich, wenn die Ge­ schwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 höher als 160 km/h ist oder wenn das Bremspedal 23 betätigt wird (außer bei einer kontinuierlichen Betätigung des Bremspedals 23 beim Stillstand des eigenen Kraftfahrzeugs 1).
Folgebetrieb 32
Bei aktiviertem Fahrerassistenzsystem erfolgt entweder eine Geschwindigkeits­ regelung analog zu einem Tempomat, falls kein Zielobjekt 2 detektiert oder kein Zielobjekt 2 als relevant klassifiziert wurde oder aber eine abstandsabhängige Geschwindigkeitsregelung hinter einem detektierten und als relevant bewerteten Zielobjekt 2 mit einem über das Einstellrad 18 vorgegebenen Folgeabstand bis zum Stillstand des eigenen Kraftfahrzeugs 1, d. h. das eigene Kraftfahrzeug 1 hält hinter dem detektierten und als relevant bewerteten Zielobjekt 2 an, falls dieses innerhalb der Reichweite der Meßeinheit 3 (des Distanzsensors) von bsp. 150 m anhält.
Eine Warnung an den Bediener des Kraftfahrzeugs 1 erfolgt vor stehenden und als relevant bewerteten Zielobjekten 2 sowie beim Erkennen von Gefahrensitua­ tionen, insbesondere wenn ein Eingreifen des Bedieners des Kraftfahrzeugs 1 erforderlich wird, bsp. bei der Annäherung an ein Fahrzeug mit einer für das Fah­ rerassistenzsystem zu hohen Relativgeschwindigkeit zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug 1 und einem Zielobjekt 2 oder der Detektion eines stehenden Hindernisses in der eigenen Fahrspur.
Die vorgegebene Setzgeschwindigkeit als Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb 32 kann jederzeit bei aktiviertem Fahrerassistenzsystem durch Betäti­ gung des Einstellhebels 17 verändert werden, bsp. in Schritten von 10 km/h durch Betätigung des Einstellhebels in die "+"-Richtung bzw. die "-"-Richtung; bei einer Vorgabe von 0 km/h als Setzgeschwindigkeit wird das eigene Kraft­ fahrzeug 1 langsam bis zum Stillstand abgebremst (automatisches Anhalten oh­ ne Zielobjekt 2).
Berücksichtigung ruhender Zielobjekte 33
Die Annäherung an ein bereits stehendes Hindernis ist im normalen Fahrbetrieb eher die Ausnahme; als ruhendes Zielobjekt 2 wird jedes Zielobjekt 2 mit sehr geringer Geschwindigkeit (bsp. < 5 km/h) oder sehr geringer Geschwindigkeits­ komponente in der Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs 1 bewertet, bsp. ein stehendes Fahrzeug am Ende eines Staus oder ein Fußgänger oder ein die eigene Fahrspur kreuzendes Fahrzeug.
Beim Drücken der Multifunktionstaste 16 werden diese ruhende Zielobjekte 2 während der Betätigungsdauer der Multifunktionstaste 16 mit in die abstands­ abhängige Geschwindigkeitsregelung einbezogen, so daß nach einer dem Bedie­ ner des Kraftfahrzeugs 1 akustisch und/oder optisch mitgeteilten Bestätigung, daß ein ruhendes Zielobjekt 2 detektiert und als relevant klassifiziert wurde, hin­ ter diesem ruhenden Zielobjekt 2 angehalten wird.
Startfreigabe 34
Nach einem Stillstand des eigenen Kraftfahrzeugs 1 wird das Fahrerassistenzsy­ stem bei einer gespeicherten Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb 32 (Setzgeschwindigkeit) von < 0 km/h aktiviert. Beim Drücken der Multifunkti­ onstaste 16 beschleunigt das Kraftfahrzeug 1 ggf. unter Berücksichtigung eines neuen Zielobjekts 2 bis zur gespeicherten Maximalgeschwindigkeit für den Fol­ gebetrieb 32 (Setzgeschwindigkeit), wenn sich kein Hindernis vor dem eigenen Kraftfahrzeug 1 befindet. Falls sich dagegen ein Hindernis vor dem eigenen Kraftfahrzeug 1 befindet bleibt das Kraftfahrzeug 1 stehen; nach dem Entfernen des Hindernisses bzw. Zielobjekts 2 kann der Bediener des Kraftfahrzeugs 1 ei­ ne erneute Startfreigabe durch Drücken der Multifunktionstaste 16 vorgeben (falls der Bediener innerhalb einer kurzen Zeitspanne nach dem Entfernen des Hindernisses bzw. Zielobjekts 2, bsp. innerhalb von 2 s nichts unternimmt, wird er bsp. durch ein akustisches Signal zur Startfreigabe 34 aufgefordert).
Übersteuerung des Fahrerassistenzsystems durch den Bediener
Der Bediener des Kraftfahrzeugs 1 behält zu jeder Zeit die volle Kontrolle über das Kraftfahrzeug 1. Bei einer Betätigung des Gaspedals 24 ruhen alle Funktio­ nen des Fahrerassistenzsystems bis zum Loslassen des Gaspedals 24; be­ schleunigt der Bediener das Kraftfahrzeug 1 dabei auf einen Geschwindigkeits­ wert v der sich um einen bestimmten Betrag ∆v von der gespeicherten Maximal­ geschwindigkeit für den Folgebetrieb 32 (Setzgeschwindigkeit) unterscheidet (bsp. um mehr als 20 km/h größer als die gespeicherte Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb 32 ist), wird zur Vermeidung abrupter Bremsvorgänge beim Loslassen des Gaspedals 24 die gespeicherte Maximalgeschwindigkeit für den Folgebetrieb 32 um Δv nachgeführt. Bei einer Betätigung des Bremspedals 23 wird das Fahrerassistenzsystem deaktiviert und muß vom Bediener (falls ge­ wünscht) wieder reaktiviert werden.
Deaktivierung des Fahrerassistenzsystems
Bei aktiviertem Fahrerassistenzsystem wird das Fahrerassistenzsystem durch Betätigung des Bremspedals 23 deaktiviert, insbesondere auch nach einem Stillstand des eigenen Kraftfahrzeugs 1 beim Loslassen des vom Bediener ge­ drückten Bremspedals 23 und erneuten Niederdrücken des Bremspedals 23. Durch Betätigung des Ein/Ausschalters 19 bei eingeschaltetem Fahrerassi­ stenzsystem kann das Fahrerassistenzsystem ausgeschaltet werden.
Beim Erkennen von nicht spezifizierten Betriebsbedingungen bzw. undefinierten Zuständen (bsp. aufgrund eines rutschigen Fahrbahnbelags, bsp. infolge von Eis auf der Fahrbahn) deaktiviert sich das Fahrerassistenzsystem selbst und gibt ein akustisches und/oder optisches und/oder haptisches Warnsignal an den Bedie­ ner des Kraftfahrzeugs 1.

Claims (20)

1. Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems für Kraftfahrzeuge (1), bei dem im Folgebetrieb (32) eine vom Abstand (dz) zu detektierten und als relevant klassifizierten Zielobjekten (2) abhängige Regelung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung eines vom Bediener des Kraftfahrzeugs (1) zu betäti­ genden Bedienelements (16) im Folgebetrieb (32) die für die Geschwindigkeits­ regelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) ausgewählt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswahl der für die Geschwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) bewegte Zielobjekte immer und ruhende Zielobjekte durch die vom Bediener des Kraftfahrzeugs (1) vorgenommene Betätigung des Bedienelements (16) be­ rücksichtigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswahl der für die Geschwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) alle detektierten ruhenden und als relevant klassifizierten Zielobjekte (2) be­ rücksichtigt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ruhende Ziel­ objekte (2) nur während der vom Bediener des Kraftfahrzeugs (1) vorgenomme­ nen Betätigung des Bedienelements (16) bei der Auswahl der für die Geschwin­ digkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) berücksichtigt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ru­ hende Zielobjekte (2) eine kurze Zeitspanne nach der vom Bediener des Kraft­ fahrzeugs (1) vorgenommenen Betätigung des Bedienelements (16) bei der Auswahl der für die Geschwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Ziel­ objekte (2) berücksichtigt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bereits vor der Betätigung des Bedienelements (16) detektierten ruhenden Ziel­ objekte (2) durch die vom Bediener des Kraftfahrzeugs vorgenommene Betäti­ gung des Bedienelements (16) als relevante Zielobjekte (2) klassifiziert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bereits vor der Be­ tätigung des Bedienelements (16) detektierten ruhenden Zielobjekte (2) dem Bediener des Kraftfahrzeugs (1) angezeigt und durch die Betätigung des Be­ dienelements (16) vom Bediener des Kraftfahrzeugs (1) bestätigt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle als relevant klassifizierten Zielobjekte (2) bis zur Deaktivierung des Fahrerassi­ stenzsystems für die Geschwindigkeitsregelung herangezogen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wäh­ rend der Berücksichtigung von ruhenden Zielobjekten (2) bei der Auswahl der für die Geschwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) die dem Folgebetrieb (32) zugrunde gelegten Regelgrößen des Fahrerassistenz­ systems derart verändert werden, daß die Regelzeit und/oder die Reaktionszeit der Geschwindigkeitsregelung verkürzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß während der Berück­ sichtigung von ruhenden Zielobjekten (2) bei der Auswahl der für die Geschwin­ digkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) schnellere Ände­ rungen der Regelgrößen bei der Geschwindigkeitsregelung zugelassen werden und/oder Regelgrößen auf einen kritischeren Schwellwert gesetzt werden und/oder die Redundanz für die Geschwindigkeitsregelung verringert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß während der Berücksichtigung von ruhenden Zielobjekten (2) bei der Auswahl der für die Ge­ schwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) der maxi­ male Abstand (dz) zur Detektion von Zielobjekten (2) erweitert wird und/oder die Anzahl der Meßzyklen zur Klassifizierung der Zielobjekte (2) verringert wird und/oder die Änderung der Verzögerung des Kraftfahrzeugs (1) erhöht wird und/oder die maximal zulässige Verzögerung des Kraftfahrzeugs (1) erhöht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß während der Berücksichtigung von ruhenden Zielobjekten (2) bei der Auswahl der für die Geschwindigkeitsregelung herangezogenen relevanten Zielobjekte (2) bei der Detektion eines ruhenden Zielobjekts (2) eine Rückmeldung an den Bediener des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erkennen einer Kollisionsgefahr mit einem relevanten Zielobjekt (2) eine Rückmeldung an den Bediener des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine aku­ stische und/oder optische und/oder haptische Rückmeldung an den Bediener des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung des Bedienelements (16) bei deaktiviertem Fahrerassi­ stenzsystem eine Aktivierung des Fahrerassistenzsystems vorgenommen wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung des Bedienelements (16) nach dem Stillstand des Kraft­ fahrzeugs (1) hinter einem relevanten Zielobjekt (2) der Folgebetrieb (32) frei­ gegeben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (16) unmittelbar nach dem Entfernen des relevanten Zielobjekts (2) zur Freiga­ be des Folgebetriebs (32) vom Bediener des Kraftfahrzeugs (1) betätigt werden muß.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entfer­ nen des relevanten Zielobjekts (2) das Kraftfahrzeug (1) automatisch in eine Schleichfahrt mit Geschwindigkeitsregelung übergeht, und daß durch die Betä­ tigung des Bedienelements (16) der Folgebetrieb (32) mit Normalgeschwindig­ keit freigegeben wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Bedienelements (16) am Lenkrad des Kraftfahrzeugs (1) vor­ genommen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Bedienelement (16) ein Taster betätigt wird.
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