DE10102772A1 - Vorrichtung zur adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zur adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs

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DE10102772A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren, in der eine Funktion vorgesehen ist, die Eingangsgrößen verarbeitet und funktionsbedingte Ausgangssignale erzeugt. Diese Ausgangsgrößen betreffen automatische Bremsungen sowie automatische Lenkeingriffe in einem Kraftfahrzeug. Bei Vorliegen bestimmter Bedingungen wird ein aktueller Datensatz in einer nicht-flüchtigen Speichervorrichtung gesichert, bis diese über eine Schnittstelle ausgelesen worden sind. Durch diese Steuereinrichtung und das zugehörige Verfahren ist es möglich, Kollisionen von Kraftfahrzeugen mit anderen Verkehrsteilnehmern oder Objekten zu vermeiden oder zumindest zu mildern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren, in der eine Funktion vorgesehen ist, die Eingangsgrößen verarbeitet und funktionsbedingte Ausgangssignale erzeugt. Diese Ausgangsgrößen betreffen automatische Bremsungen sowie automatische Lenkeingriffe in einem Kraftfahrzeug. Bei Vorliegen bestimmter Bedingungen wird ein aktueller Datensatz in einer nicht-flüchtigen Speichervorrichtung gesichert, bis diese über eine Schnittstelle ausgelesen worden sind. Durch diese Steuereinrichtung und das zugehörige Verfahren ist es möglich, Kollisionen von Kraftfahrzeugen mit anderen Verkehrsteilnehmern oder Objekten zu vermeiden oder zumindest abzumildern. Die in der Steuereinrichtung vorgesehene Funktion ist vorteilhafterweise ein Algorithmus, der die Wahrscheinlichkeit einer Kollision des eigenen Fahrzeugs mit einem Zielobjekt erkennen kann und gegebenenfalls eine Not- oder Vollbremsung oder aber einen Lenkeingriff oder eine Kombination aus beiden einleiten und durchführen kann.
Stand der Technik
Die EP 0 976 627 offenbart eine Bremsensteuerung für ein Fahrzeug. Detektiert ein Radarsystem eines Fahrzeugs mit Bremsensteuerung ein Objekt vor dem Fahrzeug, so beurteilt eine Schätzeinrichtung die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert. Ergibt das Schätzurteil, dass eine Kollisionswahrscheinlichkeit besteht, so veranlaßt eine automatische Bremseneinheit eine automatische Bremsung um eine drohende Kollision zu vermeiden. Wird während der automatischen Bremsung eine fahrerbetätigte Bremsanforderung erkannt, so wird die Dringlichkeit der Fahrerbremsung geschätzt und die automatische Bremsensteuerung erzeugt eine Bremskraft, die dem Fahrerwunsch entspricht. Dadurch ergibt sich ein sanfter Übergang von der automatischen Bremsung zur fahrergesteuerten Bremsung.
Die DE 38 30 790 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Kollisionsvermeidung für automatisch führbare Fahrzeuge. Mittels dieses Verfahrens und Vorrichtung soll in Gefährdungssituationen durch Hindernisse mittels einer automatischen Kollisionsvermeidung ein kollisionsvermeidendes Beschleunigungs-, Brems- bzw. Ausweichmanöver durchgeführt werden. Dies geschieht durch ein hierarchisch aufgebautes Verfahren und durch eine zugehörige Vorrichtung, wobei sensorisch Daten des Fahrzeuges und seiner Sollbahn erfaßt und daraus ermittelte Sollsignale der Fahrzeugbahn einer zweiten hierarchischen Stufe einer Kollisionsvermeidungsvorrichtung zusammen mit den beispielsweise sensorisch erfaßten Daten einer Hindernisbahn zugeführt und darüber die Stellglieder der Fahrzeugregelung im Sinne einer Kollisionsvermeidung in einer dritten hierarchischen Stufe angesteuert werden.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Bereitstellen von Signalen in einem Kraftfahrzeug, abhängig von Eingangssignalen, insbesondere bezüglich Abstand und Relativgeschwindigkeit zu einem in Fahrtrichtung sich befindenden Objekt. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass in der Einrichtung Mittel vorgesehen sind für wenigstens eine zusätzliche Stellgröße, die eine automatische Bremsung beziehungsweise einen automatischen Lenkeingriff betrifft. Als Bremsung ist insbesondere eine Verzögerung zur Kollisionsverminderung vorgesehen, die im Bereich der für das jeweilige Fahrzeug maximal möglichen Verzögerung liegt. Als Lenkeingriff ist insbesondere eine Lenkbewegung der Räder des Kraftfahrzeugs derart vorgesehen, dass ein rechtzeitiges Ausweichen vor einem Hindernis ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Steuereinrichtung, in der die Funktion vorgesehen ist, um eine Vorrichtung zur adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Vorteilhafterweise wird der Vorrichtung als Eingangsgrößen wenigstens eine der Größen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs bezüglich des eigenen Fahrzeugs, Querversatz des vorausfahrenden Fahrzeugs relativ zum eigenen Fahrzeug, Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs, Gierrate, Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs, Lenkradwinkel, relative Quergeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs bezüglich des eigenen Fahrzeugs, Breite des detektierten Zielobjekts, Höhe des detektierten Zielobjekts und Fahrbahnreibwert als Eingangsgröße zugeführt. Es ist erfindungsmäßig nicht notwendig, dass der Funktion alle aufgeführte Größen zugeführt werden, es kann auch nur eine einzige oder mehrere der aufgeführten Größen oder zusätzliche, nicht genannte Größen der Funktion zugeführt werden.
Vorteilhafter Weise werden die Eingangsgrößen der vorgesehenen Funktion von wenigstens einer der Vorrichtungen Radarsensor, Lidarsensor, Videosensor, Mehrfachvideosensor, Gierratensensor, Lenkwinkelsensor oder Raddrehzahlsensor bereitgestellt. Es ist weiterhin im Sinne der Erfindung vorgesehen, dass einer oder mehrere dieser Sensoren an ein Steuergerät angeschlossen ist und die erfindungsgemäße Funktion Eingangsgrößen von diesem Steuergerät erhält, beispielsweise kann die Raddrehzahl von einem Steuergerät einer Antiblockiereinrichtung oder von einem Steuergerät zur Fahrdynamikregelung der Funktion zugeführt werden.
Die adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung umfaßt vorteilhafterweise eine Stop, durch die das fahrgeschwindigkeitsgeregelte Fahrzeug bis in den Stillstand abbremsen und nach erfolgtem Stillstand selbständig oder mit Fahrerquittierung wieder anfahren kann, wie es in Warteschlangen vor Verkehrsampeln oder bei Verkehrsstockungen vorkommen kann.
Weiterhin kann der Videosensor vorteilhafterweise als Multivideosensor ausgestaltet sein, der zwei oder mehrere Einzelvideosensoren umfaßt, so dass mittels einer angeschlossenen Bildverarbeitung eine räumliche Situationserfassung ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise ist der Radarsensor oder der Lidarsensor entweder als Einstrahlradarsensor bzw. Einstrahllidarsensor oder aber als Mehrstrahlradarsensor bzw. Mehrstrahllidarsensor ausgebildet.
Weiterhin ist der Radarsensor oder der Lidarsensor vorteilhafterweise als schwenkbarer Radarsensor oder als schwenkbarer Lidarsensor ausgebildet.
Weiterhin vorteilhaft ist es, dass die von der Funktion bereitgestellten Größen sowie die dazugehörigen Daten, die maßgeblich für die Bildung dieser Größen sind, sowie weitere Daten, die auf den Zeitpunkt und die Situation des Auslösungssignals schließen lassen, in einem nicht- flüchtigen Speicher abgelegt werden und dort für Auslesevorgänge bereitgehalten werden.
Vorteilhafterweise sind die abgespeicherten Größen sowie die dazugehörigen Daten erst nach dem Auslesen überschreibbar.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die nicht-flüchtige Speichervorrichtung durch eine Konstruktion vor einer unfallbedingten Zerstörung geschützt wird, so dass ein Auslesen der gespeicherten Daten auch nach einer Kollision und einer damit verbundenen Zerstörung der Einrichtung, in der die erfindungsgemäße Funktion vorgesehen ist, möglich ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Auslösesignal für eine Bremsung bzw. einen Lenkeingriff ausgegeben wird, wenn die Ungleichung
-(d/vr) ≦ sqrt (2.deltayFlucht/|ay|).alphai (1)
erfüllt ist, wobei d der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, vr die Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf das eigene Fahrzeug, die bei Annäherung der beiden Fahrzeuge negativ ist, deltayFlucht die halbe Breite des eigenen Fahrzeugs abzüglich des Betrags des minimalen Abstandes des erkannten Zielobjekts zur verlängerten Fahrzeugmittelachse des eigenen Fahrzeugs zuzüglich der halben Objektausdehnung des erkannten Zielobjekts senkrecht zur verlängerten Fahrzeugmittelachse des eigenen Fahrzeugs, |ay| der Betrag der mittleren, maximal möglichen Querbeschleunigung des Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver und alphai einen Sicherheitsfaktor kleiner oder gleich 1 darstellt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Speicherung der bereitgestellten, nicht umsetzbaren Größen entweder als Datensatz aller Eingangsgrößen bei Auftreten des Auslösesignals erfolgt oder in einem Klassensystem, das die Auftrittshäufigkeit des Auslösesignals in Abhängigkeit verschiedener Sicherheitsfaktoren alphai festhält, erfolgt oder nur dann erfolgt, wenn
-(vr/d).sqrt (2.deltayFlucht/|ay|).alphai (2)
einen Wert erreicht, der größer ist als der kleinste Wert einer festen Anzahl von bisher erreichten Spitzenwerten.
Vorteilhaft ist es auch, dass durch die Auswertung von Eingangsdaten eine Fehlauslösung des Auslösesignals festgestellt werden kann und bei Vorliegen einer festgestellten Fehlauslösung ein weiterer Datensatz gespeichert wird. Eine Fehlauslösung in diesem Sinne ist ein Auslösesignal, das sich aufgrund der Umgebungssituation und des weiteren Fahrverlaufs als unbegründet herausstellt.
Es ist außerdem vorteilhaft, dass die Daten, die in dem nicht-flüchtigen Speicher abgelegt werden, verschlüsselt gespeichert werden.
Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der beanspruchten Steuereinrichtung und
Fig. 2 eine Skizze zur Beurteilung der Kollisionswahrscheinlichkeit und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt eine Steuereinrichtung (1), die unter anderem einen Mikroprozessor (2) enthält, in dem unter anderem die vorgesehene Funktion (13) implementiert ist. Weiterhin enthält die Steuereinrichtung (1) eine Eingangsschaltung (3), über die das Steuergerät (1) Eingangsgrößen (9, 11) von mindestens einer Meßwerterfassungseinrichtung (8, 10) erhält. Weiterhin enthält die Steuereinrichtung (1) eine Ausgangsschaltung (14), über die Ausgangsgrößen (17, 18) an ein oder mehrere Stellglieder (15, 16) weitergeleitet werden können. Die Steuereinrichtung (1) umfaßt eine Schnittstelle (6), über die das Steuergerät (1) mit einem externen Diagnosegerät oder Auswertegerät kommunizieren kann. Hierzu ist es notwendig, ein Kommunikationsmedium, vorteilhafterweise ein Schnittstellenkabel (12), das wiederum mit einer externen Diagnose- oder Auswertevorrichtung verbunden ist, mit der Schnittstelle (6) der Steuereinrichtung (1) zu verbinden. Es ist auch denkbar, dass die Schnittstelle, über die die Steuereinrichtung mit einem Diagnose- oder Auswertegerät kommuniziert, nicht wie in Fig. 1 dargestellt ausgebildet ist, sondern dass zu Diagnose- und Auswertevorgängen der gleiche CAN-Bus verwendet wird, über den die Steuereinrichtung die Ein- bzw. Ausgangssignale erhält bzw. ausgibt. Des Weiteren enthält die Steuereinrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher (4), in dem bei Bedarf Datensätze (5) gespeichert werden können und für Auslesevorgänge bereitgehalten werden können. Die Steuergerätkomponenten Eingangsschaltung (3), Ausgangsschaltung (14), Kommunikationsschnittstelle (6), Mikroprozessor (2) sowie der nicht-flüchtige Speicher (4) sind untereinander mit einem internen Kommunikationssystem (7) verbunden, über das Daten und Informationen in beliebiger Richtung ausgetauscht werden können.
Fig. 2 zeigt eine Skizze, mit der die vorgesehene Funktion (13) entscheiden kann, ob der Fahrzeugführer eine drohende Kollision noch rechtzeitig vermeiden kann. Das Inertialsystem (21) des Fahrzeugs besteht aus einer Längsrichtung (31) sowie einer Querrichtung (30). Dieses Fahrzeug (21) bewegt sich in Richtung der Längsrichtung (31) mit der Relativgeschwindigkeit vr (35) bezüglich eines erkannten Zielobjektes ZO (22). Eine Vorrichtung (8, 10) zur Bereitstellung von Eingangsgrößen (9, 11), im vorliegenden Beispiel handelt es sich hierbei um einen winkelauflösenden Radarsensor, hat in der Entfernung dstrich (25) sowie unter dem Winkel phi (26) ein Zielobjekt ZO (22) erkannt. Dieses Zielobjekt kann ein vorausfahrendes Fahrzeug oder aber auch ein stehendes Objekt auf der Fahrbahn sein. Der genannte Radarsensor ist in diesem Beispiel in der Fahrzeuglängsachse (23), also fahrzeugmittig (32) angebracht. Diese fahrzeugmittige Position (32) besitzt einen Lateralversatz y = 0. Die linke vordere Fahrzeugecke (33) besitzt vorteilhafterweise einen Lateralversatz von y < 0. Die rechte vordere Fahrzeugecke (34) besitzt infolge dessen einen Lateralversatz von y < 0. Aus den gemessenen relativen Polarkoordinaten dstrich (25) und phi (26) kann nun der Abstand in Längsrichtung d (27) sowie der Lateralversatz ym (28) berechnet werden. Die Breite des Zielobjekts 20, also dessen Ausdehnung des Zielobjekts senkrecht zur Fahrzeuglängsachse kann entweder durch einen festen Parameter vorgegeben werden für den Fall, dass sich die Objektbreite nicht hinreichend fein auflösen läßt oder aber, bei einer ausreichenden feinen Auflösung des Sensors, durch eine aus den Messwerten berechnete, erkannte Breite berücksichtigt werden. Diese Lateralausdehnung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die Größe deltayobj (29), die die halbe Objektbreite beträgt, verkörpert. Für die weitere Berechnung wird für das erkannte Zielobjekt. (28) die laterale Ausdehnung zwischen den Werten ym - deltayobj und ym + deltayobj angenommen. Die gestrichelte Linie (24) stellt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Fluchttrajektorie der linken, vorderen Fahrzeugecke dar. Diese Fluchttrajektorie beschreibt die Bewegungsbahn der Fahrzeugecke (33), die sich während einem Ausweichmanöver zur Vermeidung einer Kollision relativ zum Zielobjekt 20 (22) ergibt. Auch in dem Fall, dass das Fahrzeug (21) das vorausfahrende Objekt (22) überholen möchte und dazu aus der Fahrbahn nach links ausschert, ergibt sich eine Fluchttrajektorie, wie es durch die strichpunktierte Linie (36) dargestellt wurde, die jedoch eine unterschiedliche Form aufweist.
Vergleicht man den minimalen Abstand, bei dem ein Ausweichen fahrdynamisch noch möglich ist mit dem minimalen Abstand bei dem eine kollisionsvermeidende Vollbremsung noch möglich ist, so stellt man fest, dass nur bei kleinen Relativgeschwindigkeiten, der Minimalabstand, bei dem ein Ausweichen möglich ist, kleiner ist als der Minimalabstand, bei dem eine kollisionsvermeidende Vollbremsung noch möglich ist. Folglich kann nur bei einer kleinen Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug eine Kollision durch eine Bremsung vermieden werden, die durch Ausweichen nicht mehr hätte vermieden werden können. Bei größeren Relativgeschwindigkeiten kann jedoch durch eine aktive Vollbremsung die Kollisionsschwere durch die Reduktion der Aufprallenergie verringert werden (Collision Mitigation).
Im folgenden wird ein Ansatz beschrieben, der einen Bremseneingriff nahe der maximalen, für das Fahrzeug möglichen Verzögerung vorsieht, wenn ein Ausweichen vor dem vorausfahrenden Fahrzeug nicht mehr möglich ist. Hierzu wird die neue Größe TTC (Time-To-Collision) eingeführt, die den Zeitraum bis zur berechneten Kollision beschreibt. Diese verbleibende Zeit berechnet sich zu
TTC = d/(-vr) (3).
Ist es möglich, innerhalb dieser Zeit mit der Querbeschleunigung ay eine Fluchttrajektorie (24) vorherzusehen, die vor dem Zielobjekt ZO (22) verläuft, so kann noch ein Lenkeingriff zur Kollisionsvermeidung durchgeführt werden. Die Querbeschleunigung ay ist die mittlere, maximal mögliche Querbeschleunigung, die das Fahrzeug mit einem Lenkmanöver erreichen kann. Ist es innerhalb dieser Zeit nicht mehr möglich, ein Ausweichmanöver mit der Querbeschleunigung ay nach Art der Fluchttrajektorie (24) durchzuführen, so wird die Auslösung einer Vollbremsung veranlaßt.
Aus dem Zeit-Beschleunigungs-Gesetz kennt man die Gleichung
t = sqrt(2.|y|/|ay|) (4),
wobei ay die Querbeschleunigung ist und y den Querweg darstellt, der zum Ausweichen vor der Kollision zurückgelegt werden muß. Dieser Querweg, der vor der Kollision zurückgelegt sein muß, wird im Weiteren als deltayFlucht bezeichnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet sich dieser Querweg deltayFlucht nach Fig. 2 aus der halben Fahrzeugbreite yl abzüglich des Betrags des Lateralversatzes des Zielobjektes ym (28) zuzüglich der lateralen Objektungenauigkeit deltayobj. Damit ergibt sich aus Gleichung 4
t = sqrt(2.(yl - |ym| + deltayobj)/|ay|) (5).
Da dieser Querweg vor Ablauf der bis zur Kollision verbleibenden Zeit zurückgelegt sein muß, kann man Gleichung 3 und Gleichung 5 zu folgender Ungleichung zusammenfassen:
-(d/vr) ≦ sqrt(2.(yl - |ym| + deltayobj)/|ay|) (6)
Diese Ungleichung wird auch als Auslöseschwelle festgelegt. Solange diese Ungleichung nicht erfüllt ist, hat der Fahrer noch ausreichend Zeit, ein Ausweichmanöver vorzunehmen oder aber er beabsichtigt lediglich ein Überholmanöver. Ist diese Ungleichung, die die Auslöseschwelle darstellt, erfüllt, so droht eine Kollision mit dem vorausfahrenden oder vorausstehenden Objekt und es wird automatisch eine Not- oder Vollbremsung eingeleitet. Die Ungleichung, die die Auslöseschwelle beschreibt, kann zusätzlich noch durch einen Sicherheitsfaktor alphai erweitert werden, wodurch sich
-(d/vr) ≦ sqrt(2.(yl - |ym| + deltayobj)/|ay|).alphai (7)
ergibt. Durch die Wahl alphai < 1 läßt sich vorteilhafterweise in die Entscheidung der Ungleichung eine Reserve einplanen. Die Entscheidung, ob nur ein Lenkeingriff oder nur ein Bremseneingriff oder eine Kombination aus Lenk- und Bremseneingriff durchgeführt werden soll, kann vorteilhafterweise mittels der gleichen Bedingungsungleichung entschieden werden, indem für jede Auslösung unterschiedliche Sicherheitsfaktoren alphai verwendet werden.
Wird eine der mehreren möglichen Auslöseschwellen überschritten, so sieht ein erstes Speicherkonzept vor, dass die zu diesem Zeitpunkt für die Interpretation der Umgebungssituation relevanten Daten im nicht-flüchtigen Speicher (4) als Datensatz (5) abgespeichert werden. Dieses Speicherkonzept hat den Vorteil, dass nach einer erfolgten Kollision der Unfallhergang nachkonstruiert werden kann. Ein weiteres Speicherkonzept sieht vor, dass in der Funktion (13) mehrere Auslöseschwellen vorgesehen sind, die sich lediglich durch unterschiedliche Sicherheitsfaktoren alphai unterscheiden. In diesem Fall wird im nicht-flüchtigen Speicher (4) die Häufigkeit der Auslösungen in Abhängigkeit der verschiedenen Auslöseschwellen und damit der verschiedenen Sicherheitsfaktoren alphai abgespeichert. Dieses Speicherkonzept hat den Vorteil, dass nur sehr wenig Speicherkapazität notwendig ist. Weiterhin ist es durch dieses Konzept möglich, einen geeigneten Sicherheitsfaktor alphai empirisch zu ermitteln. Steht genügend Speicherplatz zur Verfügung, so kann in ähnlicher Weise wie im ersten Speicherkonzept für jede oder eine maximale Anzahl von Auslösungen jeweils ein Datensatz mit für die Interpretation der Umgebungssituation relevanten Daten im nicht-flüchtigen Speicher (4) abgespeichert werden.
Vorteilhafterweise bekommen die Auslösungen Priorität bei der Speicherzuordnung, die einer unempfindlichen Schwelle entsprechen, z. B. bei kleineren alphai. So wird im Fall, dass der Speicherplatz für weitere Auslösungsdatensätze nicht mehr reicht, ein vorher gespeicherter Datensatz gelöscht, wenn diese Auslösung mit einer empfindlicheren Schwelle ausgelöst wurde.
Ein drittes Speicherkonzept sieht vor, dass die beiden Ausdrücke links und rechts des Ungleichheitszeichens der Auslöseungleichung (Gl. 7) einzeln ermittelt werden und eine festgelegte Anzahl von bisher erreichten Spitzenwerten, die sich nach Gleichung 2 ergeben, gespeichert werden. Liegt der momentan ermittelte Wert über dem kleinsten bisher gespeicherten Spitzenwert, so wird der momentane Wert neu aufgenommen und der bisher kleinste gespeicherte Spitzenwert gelöscht. Bei diesem Speicherkonzept ist es vorteilhaft, dass man mit einer sehr kleinen Speicherkapazität auskommt.
Das Auslesen des Datensatzes (5) aus dem nicht-flüchtigen Speicher (4) kann auf verschiedene Arten erfolgen. So ist es möglich, dass während der Regelinspektion der Datensatz (5) über das interne Kommunikationssystem (7) und die Schnittstelle (6) auf ein externes Gerät übertragen werden kann. Weiterhin ist es möglich, nach einem erfolgten Unfall den Datensatz (5) aus dem nicht-flüchtigen Speicher (4) auf gleiche Weise über das interne Kommunikationssystem (7) und die Schnittstelle (6) auszulesen. Nach erfolgtem Auslesen des Datensatzes (5) aus dem Speicher (4) ist es sowohl möglich, die bisher angefallenen Daten zu löschen oder aber die bisher angefallenen Daten weiterhin im Speicher zu belassen und im weiteren Fahrtverlauf zu vervollständigen.
Weiterhin ist es möglich, eine Fehlalarmerkennung vorzusehen. Wird die Auslöseschwelle nach Gleichung 7 überschritten, so wird ein Auslösesignal, das einer Not- oder Vollbremsung entspricht, ausgelöst. Nimmt zum Beispiel im weiteren Verlauf die Zeit bis zur Kollision (TTC) wieder zu oder wird ein Ausweichen wieder möglich, so kann es sein, dass die Auslösebedingung im Weiteren nicht mehr erfüllt ist. In diesem Fall kann die vorgesehene Funktion (13) selbsttätig erkennen, dass die Auslösung einer Not- oder Vollbremsung nicht angebracht ist und dieses Auslösesignal einem Fehlalarm entspricht. Bei Erkennung eines derartigen Fehlalarms können vorteilhafterweise auch Daten gespeichert werden, so dass die Ursache des Fehlalarms analysierbar ist. Diese Daten können die gleichen Größen sein, wie im Fall einer Auslösung, es ist aber auch denkbar, dass weiteres Signale gespeichert werden, die der Eigendiagnose dienen, insbesondere auch Eigendiagnosesignale der angeschlossenen Umgebungssensoren.
In Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform dargestellt. Nach erfolgtem Start (40) des Algorithmus, in dessen Umfang ein Selbsttest sowie eine Initialisierung vorgesehen ist, erfolgt ein erstmaliges Einlesen von Eingangsgrößen (42). Diese Eingangsgrößen werden im folgenden Schritt (43) in eine Bedingung, im vorliegenden Beispiel handelt es sich dabei um eine Ungleichung, eingesetzt. Ist die dargestellte Bedingung nicht erfüllt, so ist das momentane Kollisionsrisiko sehr klein und kein automatischer Eingriff in Bremse beziehungsweise Lenkung notwendig. So sind auch Bedingungen, die aus mehreren Einzelbedingungen bestehen, möglich. Ist die in Fig. 3 genannte Bedingung nicht erfüllt so verzweigt der Algorithmus nach "nein" und es werden in einem neuen Durchlauf des Blocks (42) neue Eingangsgrößen eingelesen. Dies läßt auf eine zu geringe, momentane Kollisionswahrscheinlichkeit schließen, so dass kein Bremsbeziehungsweise Lenkeingriff vorzunehmen ist. Sollte die Bedingung im Block (43) erfüllt sein, so muß mit einem hohen Kollisionsrisiko gerechnet werden. Durch ein Verzweigen aus (43) nach "ja" werden die aktuellen Werte der für die Rekonstruktion der Umgebungssituation relevanten Signale im Block (45) gespeichert und für künftige Auslesevorgänge in der Speichervorrichtung bereitgehalten. Gleichzeitig wird in Block (46) ein Brems- bzw. Lenkeingriff ausgelöst und in Abhängigkeit der erkannten momentanen Fahrsituation durchgeführt.
Nach erfolgter Speicherung der aktuellen Daten in Block (45) bzw. nach erfolgter Durchführung eines Brems- bzw. Lenkeingriffs in Block (46) wird der Ablauf des Algorithmus nach Punkt (41) weitergeleitet und von dort aus zu einem erneuten Einlesevorgang in Block (42) fortgesetzt.
Eine weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Daten, die im nicht-flüchtigen Speicher der Steuereinrichtung gespeichert werden, zusätzlich in einem nicht-flüchtigen Speicher eines weiteren Steuergerätes, das mit der ersten Steuereinrichtung durch ein Datenkommunikationsmedium verbunden ist, gespeichert werden. Vorteilhafterweise wird hierdurch ein Datenverlust infolge einer unfallbedingten Zerstörung des ersten Steuergerätes vermieden. Das weitere Steuergerät kann ein Steuergerät zur Steuerung einer beliebigen Fahrzeugfunktion wie beispielsweise ABS, Fahrdynamikregelung, Motorsteuerung, Bordcomputer oder ähnlichem sein.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur adaptiven Fahrgeschwindigkeitsreglung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in Abhängigkeit von Abstand und Relativgeschwindigkeit zu einem in Fahrtrichtung sich befindenden Objekt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel enthält für wenigstens eine zusätzliche Stellgröße, die eine automatische Bremsung beziehungsweise einen automatischen Lenkeingriff betrifft, wobei als Bremsung eine Verzögerung zur Kollisionsverminderung vorgesehen ist, die im Bereich der für das jeweilige Fahrzeug maximal möglichen Verzögerung liegt beziehungsweise dass als automatischer Lenkeingriff eine Lenkbewegung der Räder des Kraftfahrzeugs derart vorgesehen ist, dass ein rechtzeitiges Ausweichen vor einem Hindernis ermöglicht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Eingangsgrößen (9, 11) wenigstens eine der Größen
Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug,
Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs bezüglich des eigenen Fahrzeugs,
Querversatz des vorausfahrenden Fahrzeugs relativ zum eigenen Fahrzeug,
Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs,
Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs,
Gierrate,
Querbeschleunigung des eigenen Fahrzeugs,
Lenkradwinkel,
relative Quergeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs bezüglich des eigenen Fahrzeugs,
Höhe des detektierten Objektes,
Objektausdehnung in Querrichtung,
Fahrbahnreibwert
verarbeitet, jedoch nicht zwangsläufig alle.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsgrößen (9, 11) von wenigstens einer der Vorrichtungen
Radarsensor,
Lidarsensor,
Videosensor,
Mehrfachvideosensor,
Gierratensensor,
Lenkwinkelsensor oder
Raddrehzahlsensor (8, 10) bereitgestellt werden, jedoch nicht zwangsläufig von allen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgrößen, die auf die Bremsenstellglieder beziehungsweise die Lenkstellglieder ausgegeben werden zusätzlich mit weiteren situationsabhängigen Umfelddaten in einer nicht-flüchtigen Speichervorrichtung (4) gespeichert werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-flüchtige Sprichervorrichtung (4) durch eine Vorrichtung geschützt ist, die eine unfallbedingte Zerstörung des Speichers verhindert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur adaptiven Fahrgeschwindigkeits­ regelung eine Stop beinhaltet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind zur Auslösung eines Signals für eine Bremsung, die im Bereich der für das jeweilige Fahrzeug maximal möglichen Verzögerung liegt beziehungsweise eines Lenkeingriffs, der eine Lenkbewegung der Räder des Kraftfahrzeugs zum rechtzeitigen Ausweichen vor einem Hindernis vorsieht, wenn die Ungleichung
-(d/vr) ≦ sqrt(2.deltayFlucht/|ay|).alphai
erfüllt ist, wobei
d der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug,
vr die Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf das eigene Fahrzeug,
deltayFlucht die halbe Breite des eigenen Fahrzeugs (33) abzüglich des Betrags des Lateralversatzes des erkannten Zielobjekts zur verlängerten Fahrzeugmittelachse des eigenen Fahrzeugs (28) zuzüglich der halben Objektausdehneung des erkannten Zielobjekts senkrecht zur verlängerten Fahrzeugmittelachse des eigenen Fahrzeugs (29),
ay die mittlere, maximal mögliche Querbeschleunigung das Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver und
alphai einen Sicherheitsfaktor kleiner oder gleich Eins darstellt.
8. Verfahren zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in Abhängigkeit von Abstand und Relativgeschwindigkeit zu einem in Fahrtrichtung sich befindenden Objekt, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsung eine Verzögerung zur Kollisionsverminderung vorgesehen ist, die im Bereich der für das jeweilige Fahrzeug maximal möglichen Verzögerung liegt und/oder dass als automatischer Lenkeingriff ein Einschlagen der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, das ein rechtzeitiges Ausweichen vor einem Hindernis ermöglicht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal zur Auslösung für eine Bremsung, die im Bereich der für das jeweilige Fahrzeug maximal möglichen Verzögerung liegt beziehungsweise eines Lenkeingriffs, der eine Lenkbewegung der Räder des Kraftfahrzeugs zum rechtzeitigen Ausweichen vor einem Hindernis vorsieht, ausgegeben wird, wenn die Ungleichung
-(d/vr) ≦ sqrt(2.deltayFlucht/|ay|).alphai
erfüllt ist, wobei
d der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug,
vr die Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf das eigene Fahrzeug,
deltayFlucht die halbe Breite des eigenen Fahrzeugs (33) abzüglich des Betrags des Lateralversatzes des erkannten Zielobjekts zur verlängerten Fahrzeugmittelachse des eigenen Fahrzeugs (28) zuzüglich der halben Objektausdehneung des erkannten Zielobjekts senkrecht zur verlängerten Fahrzeugmittelachse des eigenen Fahrzeugs (29),
ay die mittlere, maximal mögliche Querbeschleunigung des Fahrzeugs bei einem Ausweichmanöver und
alphai einen Sicherheitsfaktor kleiner oder gleich Eins darstellt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgrößen, die auf die Bremsenstellglieder beziehungsweise die Lenkstellglieder ausgegeben werden zusätzlich mit weiteren situationsabhängigen Umfelddatan in einer nicht-flüchtigen Speichervorrichtung (4)
als Datensatz aller Eingangsgrößen, bei Auftreten des Auslösesignals, erfolgt oder
in einem Klassensystem, das die Auftrittshäufigkeit des Auslösesignals in Abhängigkeit verschiedener Sicherheitsfaktoren alphai festhält, erfolgt oder
nur dann erfolgt, wenn [-(vr/d).(2.deltayFlucht/|ay|)1/2 .alphai] einen Wert erreicht, der größer ist als der kleinste Wert einer festen Anzahl von bisher erreichten Spitzenwerten.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswertung von Eingangsdaten (9, 11) eine Fehlauslösung des Auslösesignals festgestellt werden kann und bei Vorliegen einer festgestellten Fehlauslösung ein weiterer Datensatz gespeichert wird.
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