DE102010041620A1

DE102010041620A1 - Method and device for assisting a driver in an overtaking process

Info

Publication number: DE102010041620A1
Application number: DE102010041620A
Authority: DE
Inventors: Amin Kashi; Jessica Bigas; Pradeep Nold; Nils Gerber; Manuel Strauch; Thomas Boettcher; Aaron L. Mills
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-03-29
Also published as: WO2012041869A3; WO2012041869A2

Abstract

Bei einem Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (8) bei einem Überholvorgang wird ein Abstand des Kraftfahrzeugs (8) zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (9) automatisch auf einen ersten Sollabstand d1 geregelt und nach Detektion einer Überholabsicht des Fahrers zu einem Startzeitpunkt ts der Abstand verringert. Dann, wenn die Überholabsicht des Fahrers detektiert wird und eine Sicherheitsfunktion in einem vorbestimmten Bereich liegt, wird zur Verringerung des Abstands eine erhöhte Beschleunigung a' eingesetzt. Hierdurch wird der Fahrer bei der Durchführung eines Überholvorgangs entlastet und ein dem normalen Fahrstil eines Fahrers entsprechender Ablauf des Überholvorgangs gewährleistet. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.In a method for assisting a driver of a motor vehicle (8) in an overtaking operation, a distance of the motor vehicle (8) to a preceding vehicle (9) is automatically controlled to a first desired distance d1 and after detection of a driver's intention to overtake at a starting time ts the distance reduced. Then, when the driver's intention to overtake is detected and a safety function is within a predetermined range, an increased acceleration a 'is used to reduce the distance. As a result, the driver is relieved in carrying out an overtaking and ensures the normal driving style of a driver corresponding to the overtaking process. The invention further relates to a device for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers bei einem Überholvorgang.The invention relates to a method and a device for assisting a driver in an overtaking process.

Überholvorgänge erfordern vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs die Koordination einer Vielzahl unterschiedlicher Aufgaben. Hierzu gehören vor dem Beginn des Überholvorgangs insbesondere neben dem Einhalten einer Fahrspur das Einhalten eines Mindestabstands zum vorausfahrenden Fahrzeug und die Beobachtung des Verkehrs auf einer weiteren Fahrspur, die zum Überholen benötigt wird. Zur Entlastung des Fahrers beim Einhalten einer vorgegebenen Geschwindigkeit und beim Folgen eines vorausfahrenden Fahrzeugs unter Beachtung eines Mindestabstands sind Geschwindigkeits- und Abstandsregelungsverfahren entwickelt worden, bei denen aufgrund von durch Sensorsysteme erfasster Daten Beschleunigung und Verzögerung des Kraftfahrzeugs derart geregelt werden, dass Geschwindigkeit und/oder Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug innerhalb eines vorgebbaren Bereichs konstant gehalten werden. Insbesondere sind abstandsbezogene Fahrgeschwindigkeits-Regelsysteme bekannt, bei denen die Regelung dann auf eine vorgegebene Geschwindigkeit regelt, wenn vom Sensorsystem kein nahe vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird, und die Regelung dann auf einen vorgegebenen Abstand regelt, wenn ein solches Fahrzeug in einem entsprechenden Abstandsbereich erkannt worden ist.Overtaking requires the driver of a motor vehicle to coordinate a variety of different tasks. These include before the start of the overtaking process, in particular next to the observance of a lane, the maintenance of a minimum distance to the vehicle in front and the observation of traffic on another lane, which is needed for overtaking. To relieve the driver while maintaining a predetermined speed and following a preceding vehicle while observing a minimum distance speed and distance control methods have been developed in which based on sensor-detected data acceleration and deceleration of the motor vehicle are controlled such that speed and / or distance be kept constant to the preceding vehicle within a predetermined range. In particular, distance-based driving speed control systems are known in which the control then regulates to a predetermined speed if the sensor system detects no close-ahead vehicle, and then regulates the control to a predetermined distance, if such a vehicle has been detected in a corresponding distance range ,

Bei einem Überholvorgang ist ein Eingriff in eine solche Regelung notwendig, weil die Abstandsregelung sonst erst dann ein Beschleunigen zulassen würde, wenn sich das zu überholende Fahrzeug vollständig außerhalb des Fahrwegs befindet oder nicht mehr vom Sensorsystem erfasst wird. Andererseits wird üblicherweise die Beschleunigung für den Überholvorgang vom Fahrer bereits vor einem Spurwechsel eingeleitet, um den Überholvorgang in kürzerer Zeit abschließen zu können bzw. um sich besser in den schneller fließenden Verkehr auf der Überholspur einordnen zu können. Im Interesse eines harmonischen und zügigen Überholvorgangs, dessen Ablauf der Fahrweise eines menschlichen Fahrers entspricht, ist daher eine Anpassung der automatischen Geschwindigkeits- und Abstandsregelung wünschenswert, sobald die Absicht des Fahrers zum Überholen erkennbar ist.In an overtaking process, an intervention in such a regulation is necessary because otherwise the distance control would only allow acceleration if the vehicle to be overtaken is completely outside the travel path or is no longer detected by the sensor system. On the other hand, the acceleration for the overtaking process is usually initiated by the driver before a lane change in order to complete the overtaking process in a shorter time or to better be able to classify in the fast flowing traffic in the fast lane. Therefore, in the interest of a smooth and efficient overtaking, the course of which corresponds to the driving style of a human driver, an adaptation of the automatic speed and distance control is desirable as soon as the driver's intention to overtake is apparent.

Aus der DE 42 00 694 A1 ist es bekannt, die Abstandsregelung für einen vorgebbaren Zeitraum zu unterbrechen, wenn der Fahrer beispielsweise durch Betätigen des Fahrtrichtungsanzeigers die Absicht zum Überholen zu erkennen gibt. Dies hat den Nachteil, dass die automatische Abstandsregelung, die die Einhaltung eines Sicherheitsabstands zum vorausfahrenden Fahrzeug gewährleistet, während dieses Zeitraums außer Funktion ist.From the DE 42 00 694 A1 It is known to interrupt the distance control for a predeterminable period of time when the driver gives the intention to overtake, for example by pressing the direction indicator. This has the disadvantage that the automatic distance control, which ensures the maintenance of a safe distance to the vehicle ahead, during this period is inoperative.

Wie in der EP 1 037 760 A1 beschrieben, kann vor einem Überholvorgang der für die Abstandsregelung vorgegebene Sollwert für den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug bis auf einen minimal zulässigen Abstand verringert werden. Erkennt das System eine Kollisionsgefahr, wird der Überholvorgang abgebrochen und das Fahrzeug ggf. abgebremst.Like in the EP 1 037 760 A1 described, can be reduced to a minimum allowable distance before the passing of the specified for the distance control setpoint for the distance to the vehicle ahead. If the system detects a risk of collision, the overtaking process is aborted and the vehicle braked if necessary.

Gemäß der DE 197 57 063 A1 wird bereits beim Betätigen des Fahrtrichtungsanzeigers, der einen Spurwechselwunsch zum Überholen anzeigt, die Fahrgeschwindigkeit angehoben und der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug verringert.According to the DE 197 57 063 A1 Already when pressing the turn signal indicating a lane change request for overtaking, the vehicle speed is raised and the distance to the vehicle in front is reduced.

Aus der US 6 842 687 B1 ist ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Überholvorgang bekannt, bei dem der Abstand zu einem auf der gleichen Fahrspur vorausfahrenden Fahrzeug und zu einem auf der Überholspur unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug gemessen werden. Wenn ein Überholwunsch des Fahrers erkannt wird, wird eine Überholgeschwindigkeit berechnet und der stationären Abstandsregelung eine Regelung auf die Überholgeschwindigkeit überlagert.From the US Pat. No. 6,842,687 B1 A method is known for assisting the driver of a motor vehicle in an overtaking operation, in which the distance to a vehicle driving ahead on the same lane and to a vehicle immediately ahead in the passing lane are measured. If an overtaking request of the driver is detected, an overtaking speed is calculated and the stationary distance control is superimposed on the overtaking speed control.

Gemäß der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2010 004 625.6 , die hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen wird, wird der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug automatisch auf einen ersten Sollabstand unter Bereitstellung einer ersten Maximalbeschleunigung geregelt. Nach Detektion einer Überholabsicht des Fahrers wird der Abstand auf einen zweiten, geringeren Sollabstand geregelt und eine zweite, erhöhte Beschleunigung bereitgestellt.According to the non-prepublished patent application DE 10 2010 004 625.6 , which is hereby incorporated by reference into the present patent application, the distance to a preceding vehicle is automatically controlled to a first desired distance to provide a first maximum acceleration. After detection of an overtaking intention of the driver, the distance is regulated to a second, smaller desired distance and provided a second, increased acceleration.

Bei den vorgenannten Verfahren wird bei der Abstandsregelung eine dem verringerten Sollabstand entsprechende Beschleunigung eingesetzt; diese wird in der Regel aus Gründen des Fahrkomforts, der Sparsamkeit und aus Sicherheitsgründen eher niedrig angesetzt und nicht sofort in voller Höhe wirksam. Hierdurch ist jedoch keine optimale Durchführung des Überholvorgangs möglich; zudem unterscheidet sich ein solcher Ablauf insoweit von der Fahrweise eines menschlichen Fahrers, als dieser zum Überholen sofort eine deutlich erhöhte Beschleunigung einsetzen würde.In the aforementioned method, an acceleration corresponding to the reduced setpoint distance is used in the distance control; For reasons of driving comfort, economy and safety, this is generally set rather low and not immediately effective in its entirety. As a result, however, no optimal implementation of the overtaking process is possible; In addition, such a procedure differs from the driving style of a human driver, as this would immediately use a significantly increased acceleration for overtaking.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Überholvorgang zu schaffen, bei dem bzw. bei der die vorstehend diskutierten Nachteile nicht auftreten.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for assisting the driver of a motor vehicle in an overtaking operation in which the disadvantages discussed above do not occur.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch eine Vorrichtung wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben gelöst. This object is achieved by a method and by a device as specified in the independent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht aus von einem Verfahren zur Regelung eines Abstands eines Kraftfahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, insbesondere von einem Verfahren zur Geschwindigkeits- und Abstandsregelung bzw. einer abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelung. Verfahren dieser Art sind an sich bekannt und werden beispielsweise als ”automatic cruise control” (ACC) oder auch insbesondere als ”adaptive cruise control” bezeichnet.The method according to the invention is based on a method for regulating a distance of a motor vehicle to a vehicle in front, in particular a method for speed and distance control or a distance-related speed control. Methods of this type are known per se and are referred to, for example, as "automatic cruise control" (ACC) or, in particular, as "adaptive cruise control".

Bei derartigen Verfahren wird ein Sollabstand vorgegeben, auf den der von einem Sensorsystem gemessene Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug geregelt wird. Hierfür wird laufend bzw. mit einer Taktfrequenz des Systems der aktuelle Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug gemessen und die Differenz zum Sollabstand ermittelt. Ist der aktuelle Abstand geringer als der Sollabstand, werden Maßnahmen zur Vergrößerung des Abstands ergriffen; insbesondere kann die Geschwindigkeit durch Eingriff in die Antriebssteuerung verringert werden. In Abhängigkeit vom aktuellen Abstand, der Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug und weiterer Parameter und Messgrößen, wie etwa der aktuellen Geschwindigkeit, kann auch das Bremssystem des Kraftfahrzeugs aktiviert werden. Ist der aktuelle Abstand größer als der Sollabstand, kann die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch Eingriff in die Antriebssteuerung erhöht werden. Ist der Abstand deutlich größer als der Sollabstand oder ist kein vorausfahrendes Fahrzeug im Detektionsbereich des Sensorsystems, so kann eine ausschließliche Regelung der Geschwindigkeit auf eine Sollgeschwindigkeit erfolgen (Geschwindigkeitsregelungsmodus). Bei Annäherung an ein vorausfahrendes langsameres Fahrzeug setzt die Regelung auf den Sollabstand ein; die Sollgeschwindigkeit wird dann nicht mehr erreicht, ebenso, wenn das Kraftfahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug im Sollabstand folgt (Folgemodus).In such methods, a desired distance is predetermined, to which the distance measured by a sensor system to a vehicle in front is regulated. For this purpose, the current distance to a preceding vehicle is measured continuously and / or with a clock frequency of the system and the difference to the desired distance is determined. If the actual distance is less than the target distance, measures are taken to increase the distance; In particular, the speed can be reduced by intervention in the drive control. Depending on the current distance, the relative speed to the vehicle in front and other parameters and measured variables, such as the current speed, and the braking system of the motor vehicle can be activated. If the actual distance is greater than the desired distance, the speed of the motor vehicle can be increased by intervention in the drive control. If the distance is significantly greater than the setpoint distance or if there is no preceding vehicle in the detection range of the sensor system, then an exclusive regulation of the speed to a setpoint speed can take place (speed control mode). When approaching a slower vehicle ahead, the control sets to the target distance; the set speed is then no longer reached, as well, when the motor vehicle follows the vehicle ahead at the desired distance (follow mode).

Dabei kann der Sollabstand insbesondere vom Fahrer vorgegeben werden oder von einer Steuerungseinrichtung ermittelt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Rechenanweisung oder aus einer vorgegebenen Tabelle in Abhängigkeit von anderen Parametern und Messgrößen. Insbesondere kann der Sollabstand durch die Sollzeitlücke angegeben werden, d. h., durch die Zeit, die das Kraftfahrzeug braucht, um den Sollabstand zurückzulegen; diese ist mit dem Sollabstand durch die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verknüpft. Hierfür sind auch gesetzliche und durch die Fahrsicherheit bestimmte Vorgaben zu berücksichtigen. Das gleiche gilt für die vorgebbare Sollgeschwindigkeit. Die Art und das Ausmaß der Reaktion der Regelung auf eine Abweichung des aktuellen Abstands bzw. der aktuellen Geschwindigkeit vom jeweiligen Sollwert hängen – je nach Auslegung des Reglers – insbesondere von der Größe der Abweichung, aber auch von weiteren Parametern ab. So ist beispielweise die zur Regelung auf einen Sollwert des Abstands eingesetzte Beschleunigung bei einem P-Regler zumindest in einem begrenzten Bereich näherungsweise proportional zur Differenz zwischen dem aktuellen Abstand und dem Sollabstand. In der Regel lassen Geschwindigkeits- und Abstandsregelsysteme stets Eingriffe des Fahrers zu.In this case, the desired distance can in particular be predetermined by the driver or determined by a control device, for example with the aid of a calculation instruction or from a predefined table as a function of other parameters and measured variables. In particular, the desired distance can be specified by the desired time gap, d. h., by the time it takes the motor vehicle to travel the set distance; this is linked to the desired distance by the current speed of the motor vehicle. For this purpose, statutory and driving safety requirements must be taken into account. The same applies to the predefinable setpoint speed. The type and extent of the reaction of the control to a deviation of the current distance or the current speed from the respective setpoint depends - depending on the design of the controller - in particular on the size of the deviation, but also on other parameters. Thus, for example, the acceleration used for regulation to a setpoint value of the distance is at least in a limited range approximately proportional to the difference between the actual distance and the nominal distance for a P controller. As a rule, speed and distance control systems always allow the driver to intervene.

Vor der Durchführung eines Überholvorgangs wird der Abstand des Kraftfahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug im Folgemodus automatisch auf einen ersten Sollabstand d₁ geregelt; wenn sich das Kraftfahrzeug noch in einem wesentlich größeren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug befindet, kann ggf. noch die Geschwindigkeitsregelung eingreifen und die Geschwindigkeit auf eine Sollgeschwindigkeit regeln. Zur Vorbereitung und Unterstützung des Überholvorgangs wird dann, wenn zu einem Startzeitpunkt t_s festgestellt wird, dass der Fahrer beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug verringert, insbesondere unter den ersten Sollabstand d₁ verringert. Erfindungsgemäß wird beispielsweise kontinuierlich oder in einem vorgegebenen Zeittakt oder zumindest dann, wenn die Überholabsicht des Fahrers detektiert worden ist, eine Sicherheitsfunktion berechnet, wofür insbesondere aktuelle Sensordaten und Fahrzeugparameter verwendet werden. Wenn die Überholabsicht des Fahrers detektiert worden ist und der berechnete aktuelle Wert der Sicherheitsfunktion in einem vorbestimmten Bereich liegt, wird zur Verringerung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug eine erhöhte Beschleunigung eingesetzt, die größer ist als die zur Regelung auf den ersten Sollabstand d₁ eingesetzte Beschleunigung. Dabei kann die Sicherheitsfunktion insbesondere solche Fahrzeugparameter und Sensordaten umfassen, die eine Aussage darüber zulassen, ob ein Überholen möglich ist und ob eine Verringerung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug gefahrlos möglich ist. Die Sicherheitsfunktion kann auch die Detektion der Überholabsicht des Fahrers beinhalten.Before carrying out an overtaking process, the distance of the motor vehicle to a vehicle in front is automatically regulated to a first desired distance d ₁ in the following mode; If the motor vehicle is still at a much greater distance from the vehicle in front, the speed control may still intervene and regulate the speed to a desired speed. In order to prepare and assist the overtaking process, if it is determined at a starting time t _s that the driver intends to overtake the preceding vehicle, the distance to the vehicle in front is reduced, in particular below the first desired distance d ₁ . According to the invention, for example, a safety function is calculated continuously or at a predetermined time interval, or at least when the overtaking intent of the driver has been detected, for which purpose, in particular, current sensor data and vehicle parameters are used. If the driver's intention to overtake has been detected and the calculated actual value of the safety function is within a predetermined range, an increased acceleration greater than the acceleration used to control the first desired distance d _{1 is} used to reduce the distance to the vehicle in front. In this case, the safety function may in particular include such vehicle parameters and sensor data that allow a statement as to whether overtaking is possible and whether a reduction of the distance to the vehicle in front is safely possible. The safety function may also include the detection of the driver's intention to overtake.

Erfindungsgemäß wird eine erhöhte Beschleunigung eingesetzt, um den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu verringern, auch wenn dieses noch von den Sensoren einer Abstandsregelung erfasst wird. Die Sicherheitsfunktion gewährleistet dabei, dass dies zur Einleitung eines Überholvorgangs gefahrlos möglich ist. Insbesondere kann die erhöhte Beschleunigung sofort nach Erkennung der Überholabsicht des Fahrers aktiviert werden. Hierdurch wird ein zügiger und dem normalen Fahrverhalten eines menschlichen Fahrers entsprechender Ablauf eines Überholvorgangs gewährleistet, der beispielsweise ein leichteres Einordnen in den schnelleren Verkehr auf der Überholspur ermöglicht.According to the invention, an increased acceleration is used to reduce the distance to the vehicle in front, even if it is still detected by the sensors of a distance control. The safety function ensures that this is safely possible to initiate an overtaking process. In particular, the increased acceleration can be activated immediately after recognition of the driver's intention to overtake. This will be a quick and normal Ensures driving behavior of a human driver corresponding sequence of overtaking, for example, allows easier classification in the faster traffic in the fast lane.

Dabei kann die erhöhte Beschleunigung noch innerhalb des Folgemodus des Kraftfahrzeugs aktiviert werden. Wenn die im Folgemodus zur Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung eingesetzte Beschleunigung a durch eine Maximalbeschleunigung a₁ begrenzt ist, kann es vorgesehen sein, dass auch die zur Verringerung des Abstands auf einen geringeren als den ersten Sollabstand d₁ eingesetzte erhöhte Beschleunigung a' maximal den Wert der Beschleunigung a₁ annehmen kann. Abhängig insbesondere von der aktuellen Abweichung vom Sollwert kann die zur Regelung aktivierte aktuelle Beschleunigung a geringer sein als a₁. Der erste Sollabstand d₁ und die erste Beschleunigung a₁ sind dabei bevorzugt so gewählt, dass die Regelung im Geschwindigkeitsregelungsmodus bzw. im Folgemodus ein sicheres, komfortables und sparsames Fahren ermöglicht.The increased acceleration can still be activated within the following mode of the motor vehicle. If the acceleration a used in the following mode for distance and / or speed control is limited by a maximum acceleration a ₁ , it can also be provided that the increased acceleration a 'used to reduce the distance to a smaller than the first desired distance d ₁ maximizes the Value of the acceleration a ₁ can assume. Depending in particular on the current deviation from the desired value, the current acceleration a activated for regulation can be less than a ₁ . The first desired distance d ₁ and the first acceleration a ₁ are preferably selected so that the control in the speed control mode or in the following mode enables safe, comfortable and economical driving.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Regelung auf den ersten Sollabstand d₁ in Abhängigkeit von einer Abstandsdifferenz Δd zwischen einem aktuellen Abstand d zu dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem ersten Sollabstand d₁. Hierfür wird kontinuierlich oder auch beispielsweise mit einer vorgegebenen Taktfrequenz der aktuelle Abstand d zu dem vorausfahrenden Fahrzeug durch entsprechende Abstandssensoren erfasst und die Differenz Δd = d – d₁ berechnet. Die Abstandsdifferenz Δd dient als Eingangsgröße für den Regler. Ist Δd > 0, so ist der Abstand des Kraftfahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug größer als der Sollabstand d₁. Um den aktuellen Abstand d dem Sollabstand d₁ anzunähern, wird daher die Beschleunigung a erhöht. Ist Δd < 0, so ist der Abstand des Kraftfahrzeugs geringer als der Sollabstand d₁. Um den aktuellen Abstand d dem Sollabstand d₁ anzunähern, wird in diesem Fall die Beschleunigung a verringert und ggf. auf einen negativen Wert gesetzt, d. h. das Kraftfahrzeug wird verzögert. Eine derartige Regelung kann in vielfältiger Weise ausgestaltet sein, wobei entsprechende Regelalgorithmen bekannt sind.According to a preferred embodiment of the invention, the control takes place on the first desired distance d ₁ as a function of a distance difference Δd between a current distance d from the preceding vehicle and the first desired distance d ₁ . For this purpose, the current distance d to the preceding vehicle is detected continuously or also, for example, with a predetermined clock frequency by corresponding distance sensors and the difference Δd = d - d ₁ calculated. The distance difference Δd serves as an input variable for the controller. If Δd> 0, then the distance of the motor vehicle to the vehicle in front is greater than the desired distance d ₁ . In order to approximate the current distance d to the desired distance d ₁ , therefore, the acceleration a is increased. If Δd <0, then the distance of the motor vehicle is less than the desired distance d ₁ . In order to approximate the actual distance d to the desired distance d ₁ , in this case the acceleration a is reduced and if necessary set to a negative value, ie the motor vehicle is decelerated. Such a control can be configured in many ways, with corresponding control algorithms being known.

In vorteilhafter Weise kann die Regelung auf den ersten Sollabstand d₁ als Proportional-Regler (P-Regler) ausgebildet sein, so dass die zur Regelung auf den ersten Sollabstand d₁ eingesetzte Beschleunigung a zumindest bereichsweise und zumindest näherungsweise proportional zur Abstandsdifferenz Δd ist. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Abstandsregelung realisiert werden. In besonders vorteilhafter Weise kann die Abstandsregelung als nichtlinearer P-Regler aufgebaut sein, der beispielsweise bei großen Beträgen der Abstandsdifferenz Δd eine geringere Abhängigkeit der gewählten Beschleunigung von Δd und eine Begrenzung der Beschleunigung a oder des Betrags der Beschleunigung a auf die Maximalbeschleunigung a₁ bewirkt. Hierdurch lässt sich in einfacher Weise eine besonders komfortable Abstandsregelung aufbauen.Advantageously, the control to the first target distance d ₁ as proportional controller (P-controller) may be formed so that the acceleration a used for the regulation to the first nominal distance d ₁ is at least partially and at least approximately proportional to the distance difference .DELTA.d. As a result, a distance control can be realized in a simple manner. In a particularly advantageous manner, the distance control can be constructed as a non-linear P controller, which causes a smaller dependence of the selected acceleration of Δd and a limitation of the acceleration a or the amount of acceleration a to the maximum acceleration a ₁ , for example, for large amounts of the distance difference Δd. This makes it easy to build a particularly comfortable distance control.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die erhöhte Beschleunigung a' dadurch ermittelt, dass die als Eingangsgröße der Abstandsregelung verwendete Abstandsdifferenz Δd rechnerisch um einen synthetischen Abstand d_s erhöht wird. Hierdurch wird der Regler in einen Zustand versetzt, der einem entsprechend vergrößerten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug bei gleichem Sollabstand d₁ entspricht. Da im Ausgangszustand der Abstand d normalerweise derart geregelt wird, dass die Abstandsdifferenz Δd näherungsweise Null ist, ist die durch den Regelalgorithmus ermittelte Beschleunigung a' dann dementsprechend erhöht gegenüber der Beschleunigung, die aufgrund der ursprünglichen Abstandsdifferenz ermittelt würde. Hierdurch kann auf einfache Weise ohne Eingriff in den Regler selbst eine Erhöhung der Beschleunigung zur Annäherung an das vorausfahrende Fahrzeug zur Einleitung eines Überholvorgangs erreicht werden. Insbesondere kann die erhöhte Beschleunigung sofort wirken, so dass beispielsweise unmittelbar nach Betätigung der Fahrtrichtungsanzeiger der Überholvorgang zügig eingeleitet wird.According to a preferred embodiment of the invention, the increased acceleration a 'is determined by increasing the distance difference Δd used as the input variable of the distance control by a synthetic distance d _s . As a result, the controller is placed in a state corresponding to a correspondingly increased distance to the vehicle in front at the same desired distance d ₁ . Since, in the initial state, the distance d is normally controlled such that the distance difference Δd is approximately zero, the acceleration a 'determined by the control algorithm is then correspondingly increased relative to the acceleration which would be determined on the basis of the original distance difference. As a result, an increase in the acceleration for approaching the preceding vehicle to initiate an overtaking operation can be achieved in a simple manner without intervention in the controller itself. In particular, the increased acceleration can act immediately, so that, for example, the overtaking process is initiated quickly, for example, immediately after actuation of the direction indicator.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die erhöhte Beschleunigung a' dadurch ermittelt, dass die zur Regelung auf den ersten Sollabstand d₁ eingesetzte Beschleunigung a um eine synthetische Beschleunigung a_s erhöht wird. Hierdurch wird unmittelbar eine erhöhte Beschleunigung a' ermittelt, wobei der Betrag a_s, um den die Beschleunigung erhöht wird, vorgegeben sein kann oder aus Fahrzeugparametern und/oder Sensordaten ermittelt wird. Auch auf diese Weise kann auf einfache Weise eine Erhöhung der Beschleunigung zur Annäherung an das vorausfahrende Fahrzeug zur Einleitung eines Überholvorgangs erreicht werden. Diese kann sofort aktiviert werden, so dass der Überholvorgang unmittelbar nach Betätigung der Fahrtrichtungsanzeiger eingeleitet wird.According to a further preferred embodiment of the invention, the increased acceleration a 'is determined by the fact that the acceleration a used for regulation to the first desired distance d _{1 is} increased by a synthetic acceleration a _s . As a result, an increased acceleration a 'is determined directly, wherein the amount a _s , by which the acceleration is increased, may be predetermined or determined from vehicle parameters and / or sensor data. Also in this way can be easily achieved an increase in acceleration to approach the vehicle in front to initiate an overtaking. This can be activated immediately, so that the overtaking process is initiated immediately after pressing the direction indicator.

Nach Detektion der Überholabsicht des Fahrers wird der Abstand d zum vorausfahrenden Fahrzeug verringert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Abstand d auf einen zweiten, geringeren Sollabstand d₂ geregelt, der geringer ist als der erste Sollabstand d₁. Insbesondere auch dann, wenn der aktuelle Wert der Sicherheitsfunktion in dem vorbestimmten Bereich liegt und die erhöhte Beschleunigung a' zur Verringerung des Abstands eingesetzt wird, kann der Abstand d auf den zweiten Sollabstand d₂ geregelt werden. Der zweite Sollabstand d₂ ist bevorzugt derart bemessen, dass der notwendige Sicherheitsabstand auf jeden Fall gewahrt bleibt. Hierdurch wird verhindert, dass in dem Fall, dass der Fahrer keinen Spurwechsel vornimmt, der Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug unterschritten wird.After detection of the driver's intention to overtake, the distance d to the vehicle in front is reduced. According to a preferred embodiment of the invention, the distance d is controlled to a second, smaller desired distance d ₂ , which is less than the first desired distance d ₁ . In particular, even if the current value of the safety function is in the predetermined range and the increased acceleration a 'is used to reduce the distance, the distance d can be applied to the second desired distance d _{2 are} controlled. The second desired distance d ₂ is preferably dimensioned such that the necessary safety distance is maintained in any case. This prevents that in the event that the driver makes no lane change, the safety distance to the vehicle in front is undershot.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die erhöhte Beschleunigung a' nur innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls Δt_a nach dem Startzeitpunkt t_s eingesetzt. Dabei ist der Zeitraum Δt_a bevorzugt derart gewählt, dass unter typischen Bedingungen die erhöhte Beschleunigung a' ausreicht, um eine für den Überholvorgang bereits weitgehend ausreichende Geschwindigkeit zu erreichen. Für den weiteren Verlauf des Überholvorgangs nach Ablauf des Zeitintervalls Δt_a wird von der Regelung wieder die nicht erhöhte Beschleunigung a zugrunde gelegt. Δt_a kann insbesondere 3 Sekunden betragen, was sich als günstig für eine Vielzahl von Fahrsituationen erwiesen hat. Δt_a kann dabei von verschiedenen Messwerten und Parametern abhängig sein, beispielsweise von der aktuellen Geschwindigkeit, vom Abstand und der Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug, vom Sollabstand d₁ und den Beschleunigungen a, a' und a₁. Hierdurch ist eine besonders sichere und zügige Durchführung des Überholvorgangs möglich. Insbesondere wird vermieden, dass bei ausbleibendem Spurwechsel – etwa weil der Fahrer den Überholvorgang abbricht – ein abruptes Abbremsen zur Einhaltung des minimalen Abstands erfolgt.According to a further preferred embodiment of the invention, the increased acceleration a 'is used only within a predefinable time interval Δt _a after the starting time t _s . Provided that the period .DELTA.t _a is preferably chosen so that the increased acceleration a sufficient 'under typical conditions in order to achieve an already largely sufficient for the overtaking speed. For the further course of the overtaking process after the expiration of the time interval .DELTA.t.sub.a _, the control system again uses the non-increased acceleration a. Δt _a can be in particular 3 seconds, which has proven to be favorable for a variety of driving situations. Δt _a can be dependent on various measured values and parameters, for example on the current speed, the distance and the relative speed to the vehicle in front, the desired distance d ₁ and the accelerations a, a 'and a ₁ . As a result, a particularly safe and speedy implementation of the overtaking process is possible. In particular, it is avoided that in the absence of lane change - for example, because the driver breaks off the overtaking - an abrupt braking takes place to comply with the minimum distance.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug wieder auf den ersten Sollabstand d₁ geregelt, wenn innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums Δt nach dem Startzeitpunkt t_s keine Einleitung eines Spurwechsels detektiert worden ist. Hierdurch wird die Fortführung des Folgemodus mit dem dafür geltenden Sollabstand gewährleistet, wenn der Fahrer trotz Überholabsicht den eigentlichen Überholvorgang nicht eingeleitet hat, beispielsweise weil auf der Überholspur entgegen der ursprünglichen Einschätzung keine ausreichende Lücke vorhanden war. Die Zeitspannen Δt und Δt_a können auch gleich sein.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the distance to the vehicle in front is again regulated to the first desired distance d ₁ , if no initiation of a lane change has been detected within a predeterminable period of time Δt after the starting time t _s . As a result, the continuation of the follow-mode is ensured with the appropriate distance, if the driver has not initiated the actual overtaking despite overtaking intent, for example, because in the fast lane contrary to the original estimate no sufficient gap was present. The periods Δt and Δt _a can also be the same.

Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Indikatoren zur Detektion einer Überholabsicht des Fahrers erfasst, wobei die Indikatoren die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers in einer vorgegebenen Richtung umfassen. Die vorgegebene Richtung ist dabei bevorzugt diejenige Richtung, bei der die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers für eine Überholabsicht spricht und nicht beispielsweise für ein Abbiegen oder Anhalten. Diese Richtung kann insbesondere länderspezifisch vorgegeben werden, beispielsweise in Ländern mit Rechtsverkehr ist dies die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers nach links. Zur Detektion der Überholabsicht des Fahrers können zusätzlich weitere Indikatoren, wie etwa die Blickrichtung des Fahrers, herangezogen werden. Die Erfassung der Indikatoren, beispielsweise der Stellung des Fahrtrichtungsanzeigers, erfolgt bevorzugt laufend, d. h., in Echtzeit bzw. entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit in einer Steuerungseinrichtung. Dadurch, dass auf diese Weise zur Detektion der Überholabsicht des Fahrers die Betätigung von im Kraftfahrzeug vorhandenen Bedienelementen ausgenutzt wird, wird eine einfache und intuitive Anwendung des Verfahrens ermöglicht.According to a further, particularly preferred embodiment of the method according to the invention, indicators for detecting an overtaking intention of the driver are detected, wherein the indicators comprise the actuation of the direction indicator in a predetermined direction. The predetermined direction is preferably the direction in which the operation of the direction indicator speaks for an overtaking intent and not for example for a turn or stop. This direction can be specified in particular country-specific, for example, in countries with right-hand traffic, this is the operation of the direction indicator to the left. To detect the intention of the driver to overtake, additional indicators, such as the direction of the driver, may be used in addition. The detection of the indicators, for example, the position of the direction indicator, preferably takes place continuously, d. h., In real time or according to the processing speed in a control device. The fact that in this way the detection of the driver's intention to overtake exploits the actuation of operating elements present in the motor vehicle, a simple and intuitive application of the method is made possible.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass nur dann eine Überholabsicht des Fahrers detektiert wird, wenn die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert v_min, beispielsweise größer als 50 km/h oder 65 km/h. Nur bei einer solchen Geschwindigkeit kann mit genügender Sicherheit davon ausgegangen werden, dass beispielsweise eine Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers durch den Fahrer eine Überholabsicht anzeigt.Furthermore, it is preferred that an overtaking intent of the driver is detected only if the current speed of the motor vehicle is greater than a predeterminable limit value v _min , for example greater than 50 km / h or 65 km / h. Only at such a speed can be assumed with sufficient certainty that, for example, an actuation of the direction indicator by the driver indicates an intention to overturn.

Zur Detektion der Einleitung eines Spurwechsels können weitere Indikatoren herangezogen werden, insbesondere Lenkwinkel, Lenkwinkelgeschwindigkeit, Zeitintegral des Lenkwinkels, Gierrate, laterale Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers in der dem Spurwechsel entsprechenden Richtung. Dabei kann es vorgesehen sein, dass nur dann die Einleitung eines Spurwechsels detektiert wird, wenn der Fahrtrichtungsanzeiger gesetzt ist, insbesondere in einer vorgegebenen Richtung, die eine Überholabsicht erkennen lässt. Hierdurch ist auf einfache Weise eine Unterscheidung eines Spurwechsels von einer Kurvenfahrt möglich.To detect the initiation of a lane change, further indicators can be used, in particular steering angle, steering angle velocity, time integral of the steering angle, yaw rate, lateral acceleration of the motor vehicle and / or actuation of the direction indicator in the direction corresponding to the lane change. It can be provided that only the initiation of a lane change is detected when the direction indicator is set, in particular in a predetermined direction, which reveals an overtaking intent. This makes it easy to distinguish a lane change from cornering possible.

Erfindungsgemäß wird eine Sicherheitsfunktion S₁ berechnet, und zur Regelung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug wird nur dann die erhöhte Beschleunigung a' eingesetzt, wenn der aktuelle Wert der Sicherheitsfunktion in einem vorbestimmten Bereich liegt. Für die Berechnung der Sicherheitsfunktion können in bevorzugter Weise insbesondere eine oder mehrere der folgenden gemessenen oder berechneten Größen ausgewertet werden: Die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Winkelgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bezüglich beliebiger Achsen, der aktuelle Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, die Veränderungsgeschwindigkeit des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug und/oder die Gierrate. Hierdurch kann eine Berücksichtigung sicherheitsrelevanter Messwerte und Parameter erfolgen, die ggf. ein Überholen oder auch schon die Verringerung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug bzw. einen Spurwechsel kritisch erscheinen lassen. Insbesondere ist hierdurch eine sichere Erkennung von fahrdynamischen Situationen möglich, die ein Überholen ausschließen. Die Sicherheitsfunktion kann auch eine Information über die Überholabsicht des Fahrers umfassen, die beispielsweise auf den genannten Indikatoren zur Detektion der Überholabsicht beruht.According to the invention, a safety function S _{1 is} calculated, and to control the distance to the vehicle in front, the increased acceleration a 'is used only if the current value of the safety function is within a predetermined range. For the calculation of the safety function, one or more of the following measured or calculated variables can preferably be evaluated: the current speed of the motor vehicle, the angular speed of the motor vehicle with respect to any axes, the current distance to the vehicle in front, the rate of change of the distance to the vehicle in front and / or the yaw rate. This makes it possible to take into account safety-relevant measured values and parameters which may critically overtake or already reduce the distance to the vehicle in front or a lane change let appear. In particular, this makes it possible to reliably identify driving-dynamic situations that preclude overtaking. The safety function may also include information about the intention of the driver to overtake, based, for example, on said indicators for detecting the intention to overtake.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nach Detektion einer Überholabbruchabsicht des Fahrers der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug auf den ersten Sollabstand d₁ geregelt und die nicht erhöhte Beschleunigung a aktiviert. Die Überholabbruchabsicht des Fahrers wird beispielsweise durch Rücksetzen des Fahrtrichtungsanzeigers detektiert. Erst bei darauf folgender erneuter Detektion einer Überholabsicht kann erneut der Abstand unter den ersten Sollabstand d₁ verringert und die erhöhte Beschleunigung a' eingesetzt werden. Hierdurch wird dem Fahrer jederzeit eine intuitive Einflussnahme auf den Ablauf des Verfahrens ermöglicht. In einer Ausführungsform ist eine erneute Detektion der Überholabsicht erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach der vorangegangenen Detektion einer Überholabsicht möglich; dies führt zu einer erhöhten Sicherheit gegen Fehlbedienungen. Ferner kann es aus Sicherheitsgründen vorgesehen sein, dass der Fahrer jederzeit in den Ablauf des Verfahrens eingreifen und dieses insbesondere jederzeit abbrechen kann.According to a further preferred embodiment of the invention, after detection of an overtaking intention of the driver, the distance to the vehicle in front is regulated to the first desired distance d ₁ and the unextended acceleration a is activated. The overtaking intention of the driver is detected, for example, by resetting the direction indicator. Only when subsequently re-detecting an overtaking intention can the distance below the first nominal distance d _{1 be} reduced again and the increased acceleration a 'used. As a result, the driver is always an intuitive influence on the flow of the process allows. In one embodiment, a new detection of the intention to overtake is possible only after a predetermined period of time has elapsed after the preceding detection of an overtaking intention; This leads to increased security against incorrect operation. Furthermore, it may be provided for safety reasons that the driver at any time intervene in the course of the procedure and this particular can cancel at any time.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst Sensormittel zur Erfassung des Abstands des Kraftfahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug sowie ggf. weiterer Messgrößen, beispielsweise der aktuellen Geschwindigkeit und Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, Mittel zur Detektion einer Überholabsicht des Fahrers und Steuerungsmittel zur Regelung eines Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Die Steuerungsmittel sind dabei zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet. Die Steuerungsmittel können auch Speichermittel zur Speicherung der notwendigen Parameter und Messwerte sowie Eingabemittel beispielsweise zur Eingabe einer Sollgeschwindigkeit umfassen.A device according to the invention comprises sensor means for detecting the distance of the motor vehicle to a preceding vehicle and possibly further measured variables, for example the current speed and acceleration of the motor vehicle, means for detecting a driver's intention to overtake and control means for controlling a distance to a vehicle in front. The control means are designed for carrying out the method according to one of the preceding claims. The control means may also comprise storage means for storing the necessary parameters and measured values as well as input means, for example for inputting a desired speed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:

1 ein vereinfachtes Blockdiagramm zum Ablauf eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a simplified block diagram for the sequence of an embodiment of the method according to the invention;

2 ein vereinfachtes Blockdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 a simplified block diagram for the realization of an embodiment of the method according to the invention;

3a und 3b die Abhängigkeit der gewählten Beschleunigung von der Abstandsdifferenz Δd bei den beiden Ausführungsbeispielen gemäß 2a und 2b; 3a and 3b the dependence of the selected acceleration of the distance difference Δd in the two embodiments according to 2a and 2 B ;

4a und 4b in Draufsicht Fahrsituationen zur Verdeutlichung eines Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 4a and 4b in plan view driving situations to illustrate an embodiment of the method according to the invention, and

5 einen symbolischen Schaltplan zur Realisierung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 5 a symbolic circuit diagram for the realization of a device according to the invention.

Gemäß 1 ist die Ausgangssituation bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens der Folgemodus (ACC Follow Mode) einer Abstands- und Geschwindigkeitsregelung. In dieser Situation wird der aktuelle Abstand d zu einem auf der gleichen Spur vorausfahrenden Fahrzeug laufend erfasst und an eine Steuerungseinrichtung übermittelt, die in die Motorsteuerung derart eingreift, dass der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug im wesentlichen konstant gehalten wird. Der Sollwert für den Abstand ist d₁. Weicht der aktuelle Abstand d vom Sollwert d₁ ab, wird das Fahrzeug mit einer Beschleunigung a beschleunigt, um durch eine entsprechende Geschwindigkeitsänderung den aktuellen Abstand d wieder auf d₁ zu regeln. Die aktuell gewählte Beschleunigung a kann von einer Vielzahl von Parametern abhängen, beispielsweise von der Abweichung des Abstands vom Sollwert, der Abstandsdifferenz Δd = d – d₁. Die Beschleunigung a kann auch negativ sein. Maximal steht eine Beschleunigung a₁ zur Verfügung.According to 1 is the starting point in one embodiment of the method according to the invention the follow mode (ACC Follow Mode) of a distance and speed control. In this situation, the current distance d to a preceding vehicle on the same track is continuously detected and transmitted to a control device, which engages in the engine control such that the distance to the preceding vehicle is kept substantially constant. The setpoint for the distance is d ₁ . If the current distance d deviates from the desired value d ₁ , the vehicle is accelerated with an acceleration a in order to regulate the current distance d back to d ₁ by means of a corresponding change in speed. The currently selected acceleration a may depend on a large number of parameters, for example the deviation of the distance from the nominal value, the distance difference Δd = d-d ₁ . The acceleration a can also be negative. A maximum of one acceleration a ₁ is available.

Die Abstands- und Geschwindigkeitsregelung weist einen Überholassistenzmodus auf, in dem durch laufende Abfrage beispielsweise der Stellung der Fahrtrichtungsanzeiger eine Überholabsicht des Fahrers überwacht wird. Der Überholassistenzmodus kann im Folgemodus der Abstands- und Geschwindigkeitsregelung stets aktiv sein oder es kann notwendig sein, zusätzlich zum Folgemodus den Überholassistenzmodus zu aktivieren. Solange keine Überholabsicht detektiert worden ist, greift der Überholassistenzmodus jedoch noch nicht in die Abstands- und Geschwindigkeitsregelung ein (”standby”).The distance and speed control has a overtaking assistance mode, in which by monitoring, for example, the position of the direction indicator an overtaking intent of the driver is monitored. The overtaking assistance mode may always be active in the following mode of the distance and cruise control, or it may be necessary to activate the overtaking assistance mode in addition to the following mode. However, as long as no overtaking intent has been detected, the overtaking assist mode does not intervene in the distance and speed control ("standby").

Ist der Überholassistenzmodus im Standby-Betrieb und betätigt der Fahrer den Fahrtrichtungsanzeiger in derjenigen Richtung, die auf eine Überholabsicht hindeutet, so wird hierdurch die Überholabsicht detektiert. Dieser Zeitpunkt wird als Startzeitpunkt t_s definiert.If the overtaking assist mode is in standby mode and the driver actuates the direction indicator in the direction which indicates an intention to overtake, then the overtaking intent is detected. This time is defined as start time t _s .

Nun wird im Überholassistenzmodus zunächst überprüft, ob die aktuelle Geschwindigkeit größer oder gleich einer vorgegebenen Mimimalgeschwindigkeit v_min ist, unterhalb derer die Betätigung der Fahrtrichtungsanzeiger nicht sicher genug auf eine Überholabsicht hindeutet, sondern beispielsweise auch die Absicht anzeigen kann, abzubiegen. Vorteilhafte Werte für die Mimimalgeschwindigkeit v_min sind beispielsweise etwa 50 km/h oder etwa 65 km/h. Bei einer kleineren Geschwindigkeit kehrt die Regelung zum Ausgangszustand zurück. Ebenso wird eine Sicherheitsüberprüfung durchgeführt, wobei insbesondere die Gierrate ausgewertet wird, um eine Kurvenfahrt festzustellen. Überschreitet die Gierrate einen vorgegebenen Schwellwert, so wird eine Sicherheitsfunktion S₁ auf den Wert 0 gesetzt, was die Regelung ebenfalls veranlasst, zum Ausgangszustand zurückzukehren. Andernfalls nimmt die Sicherheitsfunktion S₁ den Wert 1 an.Now, in the overtaking assistance mode, it is first checked whether the current speed is greater than or equal to a predefined minimum speed v _min , below which the actuation of the direction indicators does not indicate a passing intention with sufficient certainty, but, for example, can also indicate the intention to turn off. Advantageous values for the minimum speed v _min are, for example, about 50 km / h or about 65 km / h. At a lower speed, the control returns to the initial state. Likewise, a security check is performed, in particular the yaw rate is evaluated to determine a cornering. If the yaw rate exceeds a predetermined threshold, a safety function S _{1 is set} to the value 0, which also causes the control to return to the initial state. Otherwise, the safety function S ₁ assumes the value 1.

Ist die Geschwindigkeit größer oder gleich der Mimimalgeschwindigkeit v_min und hat die Sicherheitsfunktion den Wert S₁ = 1, so wird eine erhöhte Beschleunigung a' aktiviert und der Sollabstand für die Abstandsregelung auf einen verringerten Abstand d₂ gesetzt. Die Abstände d₁ und d₂ sowie die erhöhte Beschleunigung a' bestimmen sich insbesondere nach Regelungs- und Sicherheitsgesichtspunkten. Es kann auch eine Zeitlücke vorgegeben sein, die die Zeit darstellt, die das Kraftfahrzeug bei der aktuellen Geschwindigkeit benötigt, um den Sollabstand d₁ bzw. d₂ zurückzulegen. So kann beispielsweise der Zeitabstand im Folgemodus 1 sec betragen und nach Detektion der Überholabsicht auf 0,6 sec herabgesetzt werden. Hierbei können noch weitere fahrdynamische Größen verwendet werden.If the speed is greater than or equal to the minimum speed v _min and the safety function has the value S ₁ = 1, then an increased acceleration a 'is activated and the setpoint distance for the distance control is set to a reduced distance d ₂ . The distances d ₁ and d ₂ and the increased acceleration a 'are determined in particular according to regulatory and safety aspects. It can also be given a time gap, which represents the time that the motor vehicle needs at the current speed to cover the desired distance d ₁ or d ₂ . Thus, for example, the time interval in the follow-up mode can be 1 sec and can be reduced to 0.6 sec after detection of the overtaking intent. In this case, further driving dynamics variables can be used.

Nach Ablauf einer Zeitspanne Δt_a, beispielsweise 3 sec, wird die Beschleunigung wieder auf den der Abstandsregelung auf den ursprünglichen Sollabstand d₁ entsprechenden Wert und der Sollabstand wieder auf d₁ zurückgesetzt. Die Regelung kehrt somit wieder zum Ausgangszustand zurück. Ist innerhalb dieser Zeitspanne ein Spurwechsel erfolgt, so kann eine Abstandsregelung im Folgemodus auf einen Sollabstand zum auf der neuen Spur vorausfahrenden Fahrzeug erfolgen oder auch eine Geschwindigkeitsregelung. Dies kann auch dann erfolgen, wenn innerhalb dieser Zeitspanne Δt_a das Lenkrad in einer Weise betätigt worden ist, die auf einen beabsichtigten Spurwechsel hindeutet, oder auch wenn das Fahrzeug eine entsprechende Gierbewegung ausführt. Ebenso kann in diesem Fall die erhöhte Beschleunigung für einen längeren Zeitraum aktiviert werden.After a period of time .DELTA.t _a, for example, 3 sec, the acceleration again to the control the distance to the original nominal distance d ₁ corresponding value and the target distance back on d ₁ is reset. The control thus returns to the initial state. If a lane change has taken place within this period of time, a distance control in the following mode can take place at a desired distance to the vehicle ahead on the new lane or else a cruise control. This can also be done if, within this time period .DELTA.t _a, the steering wheel has been operated in a manner that indicates an intended lane change, or even if the vehicle executes a corresponding yawing motion. Likewise, in this case, the increased acceleration can be activated for a longer period of time.

In 2 ist beispielhaft ein vereinfachtes Blockdiagramm zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Eine elektronische Steuerungseinrichtung 1 des Kraftfahrzeugs umfasst ein Abstandsregelungsmodul 2 zur Realisierung des Folgemodus, das als Eingangsgröße die Differenz Δd zwischen einem Sollabstand d₁ und dem gemessenen aktuellen Abstand d zum vorausfahrenden Fahrzeug erhält; das Abstandsregelungsmodul 2 kann beispielsweise in Hardware oder in Software realisiert sein. Der Sollabstand d₁ kann fest vorgegeben sein oder mit Hilfe weiterer Parameter, etwa der aktuellen Geschwindigkeit, berechnet werden. In Abhängigkeit von der Abstandsdifferenz Δd und weiteren Eingangsgrößen wird vom Abstandsregelungsmodul 2 ein Sollwert a_soll der Beschleunigung ermittelt, um durch eine Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug auf den Sollwert d₁ zu regeln. Die Sollbeschleunigung a_soll kann dabei insbesondere davon abhängen, ob eine Überholabsicht des Fahrers erkannt worden ist, und vom berechneten Wert einer Sicherheitsfunktion. So kann die Sollbeschleunigung a_soll beispielsweise die Beschleunigung a sein, die bei der Abstandsregelung im Folgemodus eingesetzt wird, oder eine erhöhte Beschleunigung a', die bei Erkennung einer Überholabsicht und entsprechend einer Sicherheitsfunktion durch zusätzliche Einkopplung eines synthetischen Abstands d_s, um den die Abstandsdifferenz Δd erhöht wird, erzeugt wird.In 2 an example of a simplified block diagram for implementing the method according to the invention is shown. An electronic control device 1 of the motor vehicle comprises a distance control module 2 the realization of the following mode, which receives as input variable the difference between a target .DELTA.d distance d ₁ and the measured actual distance d to the preceding vehicle; the distance control module 2 can be implemented in hardware or in software, for example. The desired distance d ₁ can be fixed or can be calculated with the help of further parameters, such as the current speed. Depending on the distance difference Δd and other input variables is from the distance control module 2 a desired value a _{is intended to} determine the acceleration in order to regulate the distance to the vehicle in front to the desired value d ₁ by changing the speed of the motor vehicle. The desired acceleration a _soll may depend in particular on whether an overtaking intention of the driver has been recognized, and on the calculated value of a safety function. Thus, the desired acceleration a _{should be,} for example, the acceleration a, which is used in the distance control in the following mode, or an increased acceleration a ', the detection of an overtaking intent and according to a safety function by additional coupling of a synthetic distance d _s to the distance difference Δd is increased is generated.

Die Sollbeschleunigung wird in einen weiteren Regelkreis eingekoppelt, der die Motorsteuerung umfasst, die ebenfalls der Steuerungseinrichtung 1 zugeordnet sein kann. Hierbei wird eine Abweichung zwischen der Sollbeschleunigung a_soll und einer gemessenen aktuellen Beschleunigung a_mess ermittelt und die Differenz Δa = a_soll – a_mess an die Motorsteuerung übermittelt. Die Motorsteuerung steuert den Motor 3 des Kraftfahrzeugs derart, dass dieser ein Drehmoment M zur Erreichung der Sollbeschleunigung a_soll erzeugt. Hierdurch wird das Kraftfahrzeug 4, das Sensormittel zur Messung der Beschleunigung sowie des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug (nicht dargestellt) umfasst, beschleunigt oder verzögert. Die gemessene aktuelle Beschleunigung a_mess wird zur Berechnung der Beschleunigungsdifferenz Δa in den Regelkreis rückgekoppelt. Zur Erzielung einer höheren Beschleunigung a' bei Detektion einer Überholabsicht des Fahrers und entsprechend dem Wert einer Sicherheitsfunktion kann zusätzlich eine synthetische Beschleunigung a_s, um den die Beschleunigungsdifferenz Δa erhöht wird, in den Motorregelkreis eingekoppelt werden.The target acceleration is coupled into a further control loop, which includes the engine control, which is also the control device 1 can be assigned. In this case, a deviation between the nominal acceleration a _soll and a measured actual acceleration a _{mess is} determined and the difference Δa = a _soll -a _{mess is} transmitted to the engine control. The engine control controls the engine 3 of the motor vehicle such that it generates a torque M to achieve the desired acceleration a _soll . As a result, the motor vehicle 4 comprising accelerated or decelerated sensor means for measuring the acceleration and the distance to the preceding vehicle (not shown). The measured actual acceleration a _mess is fed back into the control loop for calculating the acceleration difference Δa. In order to achieve a higher acceleration a 'upon detection of an overtaking intention of the driver and according to the value of a safety function, a synthetic acceleration a _s , by which the acceleration difference Δa is increased, can additionally be coupled into the engine control loop.

Der gemessene aktuelle Abstand d zum vorausfahrenden Fahrzeug wird zur Berechnung der aktuellen Abstandsdifferenz Δd verwendet, die eine Eingangsgröße des Abstandsregelungsmoduls 2 ist. Sowohl bei der Abstands- wie bei der Beschleunigungsmessung können Filter vorgesehen sein, um eine stabilere Regelung zu erreichen.The measured actual distance d to the preceding vehicle is used to calculate the actual distance difference Δd, which is an input of the distance control module 2 is. Both in the distance and in the acceleration measurement filter may be provided to achieve a more stable control.

Zur Erzielung einer erhöhten Beschleunigung kann somit sowohl das Fehlersignal Δd des Abstandsregelkreises rechnerisch um einen synthetischen Abstand d_s vergrößert werden als auch das Fehlersignal Δa des Beschleunigungsregelkreises des Motors um eine synthetische Beschleunigung a_s erhöht werden.In order to achieve an increased acceleration, both the error signal Δd of the distance control circuit can thus be mathematically increased by a synthetic distance d _s and the error signal Δa of the acceleration control circuit of the motor can be increased by a synthetic acceleration a _s .

3a und 3b zeigen beispielhaft anhand eines nicht-linearen P-Reglers, wie die Einkopplung eines synthetischen Abstands d_s bzw. einer synthetischen Beschleunigung a_s wirkt. 3a and 3b show by way of example on the basis of a non-linear P controller, as the coupling of a synthetic distance d _s and a synthetic acceleration A _s acts.

Wie in 3a gezeigt, ist die von der Abstandsregelung ausgegebene Sollbeschleunigung a_soll von der Abstandsdifferenz Δd = d – d₁ gemäß der Kurve 5 in der Weise abhängig, dass in der Nähe des Ursprungs A ein näherungsweise linearer Zusammenhang besteht. Bei größeren Beträgen der Abstandsdifferenz Δd flacht die Kurve 5 ab, so dass ein Maximalwert der Beschleunigung bzw. des Betrags der Beschleunigung nicht überschritten wird. Die Kurve 5 gibt die Abhängigkeit der Sollbeschleunigung a_soll von der Abstandsdifferenz Δd im Folgemodus an.As in 3a is shown, the output acceleration output from the distance control a _soll of the distance difference Δd = d - d ₁ according to the curve 5 depending on the fact that in the vicinity of the origin A is an approximately linear relationship. For larger amounts of the distance difference Δd flattens the curve 5 so that a maximum value of the acceleration or the amount of acceleration is not exceeded. The curve 5 indicates the dependence of the desired acceleration a _soll on the distance difference Δd in the following mode.

Die Addition einer synthetischen Geschwindigkeit d_s zur Abstandsdifferenz Δd hat den Effekt einer Verschiebung des Koordinatensystems in Richtung der Pfeile (in 3a gestrichelt dargestellt), so dass der Ursprung bei B zu liegen kommt. Ist im Ausgangszustand Δd = 0, so wird als Sollbeschleunigung a_soll die dem Schnittpunkt der um d_s verschobenen Koordinatenachse 6 mit der Kurve 5 bei C zugeordnete Beschleunigung ausgegeben werden. Ist eine Überholabsicht des Fahrers erkannt worden und die Sicherheitsfunktion hat einen entsprechenden Wert, so kann auf diese Weise eine erhöhte Beschleunigung a' erzeugt werden, ohne in den Regler selbst einzugreifen.The addition of a synthetic speed d _s to distance difference .DELTA.d has the effect of displacement of the coordinate system in the direction of arrows (in 3a dashed lines), so that the origin comes to lie at B. If Δd = 0 in the initial state, then the setpoint acceleration a _{soll is} the coordinate point shifted by d _s 6 with the curve 5 output at C is output. If an overtaking intention of the driver has been recognized and the safety function has a corresponding value, an increased acceleration a 'can be generated in this way without interfering with the controller itself.

Gemäß 3b kann eine synthetische Beschleunigung a_s zu der gemäß der Kurve 5 ermittelten Sollbeschleunigung a_soll addiert werden. Hierdurch wird effektiv die Kurve 5 verschoben, so dass sich für jeden Wert Δd ein entsprechend erhöhter Wert der Sollbeschleunigung a_soll ergibt. Bei einer Abstandsdifferenz Δd = 0 im Ausgangszustand (entsprechend dem Ursprung A) führt dies daher zu einer Sollbeschleunigung a_soll = a_s (Punkt D) und damit ebenfalls zu einer erhöhten Beschleunigung a'.According to 3b may be a synthetic acceleration a _s to that according to the curve 5 determined target acceleration a _{should be} added. This effectively becomes the curve 5 shifted, so that for each value Δd a correspondingly increased value of the target acceleration a _soll results. With a distance difference Δd = 0 in the initial state (corresponding to the origin A), this therefore leads to a desired acceleration a _soll = a _s (point D) and thus likewise to an increased acceleration a '.

In 4a ist die Verkehrssituation in der Ausgangssituation, nämlich im Folgemodus eines Abstands- und Geschwindigkeitsregelungssystems eines Kraftfahrzeugs 8, dargestellt. Das Abstands- und Geschwindigkeitsregelungssystem umfasst Sensormittel (nicht dargestellt) zur Erfassung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 9, beispielsweise einen oder mehrere nach dem Radar- oder Lidarprinzip arbeitenden Sensoren. Der Messbereich 10 der Sensormittel ist im Wesentlichen in Fahrtrichtung gerichtet zur Erfassung von Hindernissen auf der aktuell befahrenen Fahrspur 11. Im Folgemodus wird von der Abstandsregelung derart in die Motorsteuerung eingegriffen, dass der Abstand d zwischen dem Kraftfahrzeug 8 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 9 im Wesentlichen konstant bei einem ersten Sollabstand d₁ gehalten wird.In 4a is the traffic situation in the initial situation, namely in the following mode of a distance and speed control system of a motor vehicle 8th represented. The distance and cruise control system includes sensor means (not shown) for sensing the distance to a preceding vehicle 9 , For example, one or more working according to the radar or Lidarprinzip sensors. The measuring range 10 the sensor means is directed substantially in the direction of travel for detecting obstacles on the currently traveled lane 11 , In the following mode, the distance control intervenes in the engine control in such a way that the distance d between the motor vehicle 8th and the vehicle in front 9 is held substantially constant at a first desired distance d ₁ .

Wie in 4b dargestellt, wird durch Betätigung der Fahrtrichtungsanzeiger 12 eine gegenüber der Abstandsregelung gemäß 4a erhöhte Beschleunigung aktiviert, wie durch den Pfeil 13 angedeutet ist. Hierdurch ist unmittelbar nach Betätigen der Fahrtrichtungsanzeiger 12, die eine Überholabsicht des Fahrers anzeigen, eine erhöhte Beschleunigung verfügbar, obwohl sich das vorausfahrende Fahrzeug 9 noch im Messbereich 10 der Sensormittel befindet. Nach einem Spurwechsel auf die Überholspur 14 ist das vorausfahrende Fahrzeug nicht mehr im Messbereich 10 der Abstandssensoren, so dass das Abstands- und Geschwindigkeitsregelungssystems des Kraftfahrzeugs 8 zum Geschwindigkeitsregelungsmodus zurückkehrt bzw., wenn auf der Überholspur ein weiteres vorausfahrendes Fahrzeug (nicht dargestellt) detektiert wird, zum Folgemodus bezogen auf das weitere Fahrzeug.As in 4b is displayed by pressing the turn signal 12 one compared to the distance control according to 4a increased acceleration activated as indicated by the arrow 13 is indicated. This is immediately after pressing the direction indicator 12 , which indicate a driver's intention to overtake, an increased acceleration available, even though the vehicle ahead 9 still in the measuring range 10 the sensor means is located. After a lane change to the fast lane 14 the vehicle in front is no longer in the measuring range 10 the distance sensors, so that the distance and speed control system of the motor vehicle 8th returns to the cruise control mode or, if in the fast lane another preceding vehicle (not shown) is detected, to the following mode with respect to the other vehicle.

5 zeigt beispielhaft einen symbolischen Schaltplan für einen Teil einer Steuerungseinrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Zur Ermittlung der Überholabsicht des Fahrers und zur Berechnung einer Sicherheitsfunktion S₁ werden die aktuelle Geschwindigkeit, die Stellung der Fahrtrichtungsanzeiger, die Gierrate, die aktuelle Zeitlücke, d. h. der aktuelle zeitliche Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, und die Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug ausgewertet. Die Sicherheitsfunktion S₁ kann die Werte 0 oder 1 annehmen. Hat die Sicherheitsfunktion den Wert 1, wird der Überholassistenzmodus (”turn indicator assist”, TIA) eingeleitet und eine erhöhte Beschleunigung gewählt. Die zulässige Zeitlücke im Überholassistenzmodus beträgt beispielsweise 0,6 sec, um eine Verringerung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug zu ermöglichen. Der Überholassistenzmodus wird für maximal 8 sec aufrecht erhalten. Hat die Sicherheitsfunktion den Wert 0, wird der Überholassistenzmodus nicht eingeleitet. In diesem Fall bleibt es bei einer Zeitlücke von mindestens 1 sec. Der jeweilige Beschleunigungswert wird an die Regelung (ACC) übermittelt. 5 shows by way of example a symbolic circuit diagram for a part of a control device for carrying out a method according to the invention. To determine the driver's intention to overtake and to calculate a safety function S ₁ , the current speed, the position of the direction indicators, the yaw rate, the current time gap, ie the current time interval to the vehicle in front, and the relative speed to the vehicle in front are evaluated. The safety function S ₁ can assume the values 0 or 1. If the safety function has the value 1, the turn-assist assist mode (TIA) is initiated and an increased acceleration is selected. The allowable time gap in the overtaking assist mode is, for example, 0.6 sec, in order to allow a reduction in the distance to the vehicle in front. The overtaking assistance mode is maintained for a maximum of 8 seconds. If the safety function has the value 0, the overtaking assistance mode is not initiated. In this case, it remains at a time gap of at least 1 sec. The respective acceleration value is transmitted to the control (ACC).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Steuerungseinrichtungcontrol device
22: AbstandsregelungsmodulDistance control module
33: Motorengine
44: Kraftfahrzeugmotor vehicle
55: KurveCurve
66: Koordinatenachsecoordinate axis
77: KurveCurve
88th: Kraftfahrzeugmotor vehicle
99: Fahrzeugvehicle
1010: Detektionsbereichdetection range
11 11: Fahrspurlane
1212: FahrtrichtungsanzeigerDirection indicators
1313: Pfeilarrow
1414: Überholspuroutside lane

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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EP 1037760 A1 [0005]
DE 19757063 A1 [0006]
US 6842687 B1 [0007]
DE 102010004625 [0008]

Claims

Method for assisting a driver of a motor vehicle ( 8th ) in an overtaking operation, wherein: a distance of the motor vehicle ( 8th ) to a preceding vehicle ( 9 ) is automatically controlled to a first desired distance d ₁ and after detection of an overtaking intention of the driver at a starting time t _s, the distance is reduced, characterized in that when the overtaking intent of the driver is detected and a safety function is within a predetermined range, the Reducing the distance an increased acceleration a 'is used.

A method according to claim 1, characterized in that the control to the first desired distance d ₁ in dependence on a distance difference Δd between a current distance d to the preceding vehicle ( 9 ) and the first desired distance d ₁ .

Method according to claim 2, characterized in that the acceleration a used for regulation to the first desired distance d _{1 is} at least partially proportional to the distance difference Δd.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that the increased acceleration a 'is determined by the fact that the distance difference Δd is increased by a synthetic distance d _s .

Method according to claim 2 or 3, characterized in that the increased acceleration a 'is determined by the fact that the acceleration a used for regulation to the first desired distance d _{1 is} increased by a synthetic acceleration a _s .

Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the overtaking intent of the driver is detected and the safety function is within a predetermined range, the distance to the vehicle in front is controlled to a second, smaller desired distance d ₂ .

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the increased acceleration a 'is used only within a predeterminable time interval Δt _a after the starting time t _s .

A method according to claim 7, characterized in that if within the predeterminable period .DELTA.t after the start time t _s no initiation of a lane change has been detected, the distance to the vehicle in front ( 9 ) is again regulated to the first desired distance d ₁ .

Method according to one of the preceding claims, characterized in that indicators for detecting an overtaking intention of the driver are detected, wherein the indicators include the actuation of the direction indicator in a predetermined direction.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an overtaking intention of the driver is detected only when the speed of the motor vehicle ( 8th ) is greater than a predeterminable limit, preferably greater than 50 km / h or 65 km / h.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the calculation of the safety function one or more of the following variables are evaluated: Speed of the motor vehicle ( 8th ), Angular velocity of the motor vehicle ( 8th ), Distance to the vehicle in front ( 9 ), Relative speed to the vehicle in front ( 9 ), Yaw rate.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after detection of an overtaking intention of the driver, the distance to the vehicle in front ( 9 ) is controlled to the first desired distance d ₁ .

Device for carrying out a method for assisting a driver of a motor vehicle ( 8th ) in an overtaking operation, comprising sensor means for detecting the distance of the motor vehicle ( 8th ) to a preceding vehicle ( 9 ) Means for detecting a driver's intention to overtake and control means for controlling a distance to the preceding vehicle ( 9 ), wherein the control means are arranged for carrying out the method according to one of the preceding claims.