DE102011077975B4

DE102011077975B4 - Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und aus einem Engstellenassistenzsystem

Info

Publication number: DE102011077975B4
Application number: DE102011077975.2A
Authority: DE
Inventors: Guenter Bauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2031-06-23
Also published as: DE102011077975A1

Abstract

Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (1) bestehend aus einem Engstellenassistenzsystem mit einem ersten Steuermodul (3) und aus einem abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem mit einem zweiten Steuermodul (9), wobei das Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und das Engstellenassistenzsystem durch Verbindung der Steuermodule (3, 9) derart gekoppelt sind, dass das Engstellenassistenzsystem im aktivierten Zustand die Funktionsweise des abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystems beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass das abstandsbezogene Fahrgeschwindigkeitsregelsystem zumindest bezüglich seiner Abstandsregelung deaktiviert wird, wenn das Engstellenassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers beim Durchfahren einer Engstelle aktiviert wird oder wenn das Engstellenassistenzsystem zur Anzeige einer Nicht-Durchfahrbarkeit einer Engstelle aktiviert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und aus einem Engstellenassistenzsystem.
Abstandsbezogene Fahrgeschwindigkeitsregelsysteme (z. B. ACC, Adaptive Cruise Control) sind beispielsweise aus Serienfahrzeugen der Anmelderin hinreichend bekannt. Hierbei wird eine Geschwindigkeitsregelung in Abhängigkeit von einem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug vorgenommen. Dabei wird in einer sogenannten Freifahrt eine vom Fahrer vorgegebene Soll-Geschwindigkeit oder in einer sogenannten Folgefahrt ein vom Fahrer vorgegebener Soll-Abstand (weg- oder zeitbezogen) zum vorausfahrenden Fahrzeug auf der eigenen Spur eingehalten.
Weiterhin sind Spurhalte- oder Spurwechselassistenten bekannt, durch die mittels nach hinten gerichteter Sensoren herannahende Fahrzeuge vorausschauend erkannt werden und durch die im Falle der Überfahrens einer Fahrbahnmarkierung oder einer anderen Spurwechselabsichtserkennung bei schnell herannahenden Fahrzeugen eine Warnung ausgegeben wird.
Schließlich entwickelt die Anmelderin weiterhin einen sogenannten Engstellenassistenten, durch den vorausschauend eine Engstelle vermessen wird und dem Fahrer mitgeteilt wird, ob diese zum Durchfahren mit dem eigenen Fahrzeug ausreichend breit ist. Das bisher von der Anmelderin entwickelte Engstellenassistenzsystem basiert auf den bereits in Serie verfügbaren Spurhalte-Assistenten und soll dem Fahrer beispielsweise in Autobahnbaustellen helfen, schmale Passagen richtig einzuschätzen und beim Durchfahren präzise den Kurs zu halten. Zur Vermessung einer Engstelle blickt die Elektronik mit einem Laserscanner nach vorn und nutzt Ultraschallsensoren, die den seitlichen Abstand zu Hindernissen wie Leitplanken oder anderen Fahrzeugen taxieren.
Im Alltagsverkehr ließe sich der Engstellenassistent beispielsweise im Verlauf von Autobahnbaustellen nutzen, wo zwei parallel zueinander angeordnete Fahrspuren für den Verkehr in eine Richtung ausgewiesen, aufgrund ihrer reduzierten Breite jedoch nur mit extrem konzentrierter Fahrweise zu nutzen sind. Eine besondere Herausforderung stellen dabei vor allem Überholmanöver dar. Der Engstellenassistent hilft dem Fahrer einzuschätzen, ob er gefahrlos an einem auf der rechten Spur fahrenden Lkw vorbeifahren kann. Reicht der auf seiner Fahrspur verbleibende Platz nicht aus, um das Manöver risikofrei zu absolvieren, wird der Fahrer frühzeitig darauf hingewiesen. Bei ausreichend breiter Fahrspur erhält der Fahrer auch während des Überholvorgangs Hinweise, die es ihm ermöglichen, den idealen Abstand auf beiden Seiten zu halten. Im Head-up-Display wird der vorhandene Abstand zu beiden Seiten in Form von halbkreisförmigen Symbolen angezeigt. In drei Stufen zeigen projizierte Klammern, wie eng es zwischen Baustellenbegrenzung und Lastwagen wirklich ist.
Sobald die Distanz zur Leitplanke beziehungsweise zum Fahrzeug auf der Parallelspur ein definiertes Maß unterschreitet, erfolgt zusätzlich ein kurzer Lenkimpuls. Folgt der Fahrer diesem, kehrt sein Fahrzeug auf den optimalen Kurs zurück.
Die DE 10 2008 012 644 A1 offenbart ein Längsführungsassistent für Kraftfahrzeuge mit einer Vorfeldsensorik zur Überwachung des Raumes vor dem Fahrzeug und einer Regeleinrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit und/oder zur Regelung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf einen Sollabstand. Zudem umfasst der Längsführungsassistent eine Seitenraumsensorik zur Überwachung des Raumes auf mindestens einer Seite des eigenen Fahrzeugs und ein Seitenassistenzmodul, das dazu ausgebildet ist, die Sollgeschwindigkeit und/oder den Sollabstand in Abhängigkeit von Daten der Seitenraumsensorik zu modifizieren.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Fahrerassistenzsysteme eingangs genannter Art im Hinblick auf eine weitere Erhöhung der Sicherheit auszubauen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug besteht aus einem abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und aus einem Engstellenassistenzsystem. Dabei sind das Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und das Engstellenassistenzsystem derart gekoppelt, dass das Engstellenassistenzsystem im aktivierten Zustand die Funktionsweise des abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystems beeinflusst.
Zudem wird das abstandsbezogene Fahrgeschwindigkeitsregelsystem deaktiviert, wenn das Engstellenassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers beim Durchfahren einer Engstelle aktiviert wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bekannte abstandsbezogene Fahrgeschwindigkeitsregelsysteme bei einer Folgefahrt in jeder Situation die Geschwindigkeit bzw. den Abstand nur auf das in der eigenen Spur unmittelbar vorausfahrende Fahrzeug regeln. Diese Auslegung kann insbesondere in Engstellen problematisch sein, wenn auf einer Nachbarspur vorausfahrende Fahrzeuge dem eigenen Fahrzeug sehr nahekommen.
Das von der Anmelderin entwickelte Engstellenassistenzsystem unterstützt den Fahrer in einem ersten Schritt bei der Abschätzung, ob eine Engstelle überhaupt durchfahrbar ist (z. B. durch Prüfen auf Einhaltbarkeit eines definierten seitlichen Sicherheitsabstandes), und in einem zweiten Schritt beim Durchfahren einer für eine Durchfahrt noch ausreichend breiten Engstelle durch optische, akustische und/oder haptische Signale.
Diese beiden Systeme sind bisher nicht gekoppelt. Durch die erfindungsgemäße Koppelung der beiden Systeme werden mehr Komfort und mehr Sicherheit beim Durchfahren von Engstellen, insbesondere Baustellen auf Autobahnen, erreicht.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Fahrzeug 1 (Ego-Fahrzeug), das mit dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ausgestattet ist. Das Fahrzeug 1 bewegt sich auf einer ersten Spur S1 mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit v>0km/h (hier z.B. 50 km/h) nach vorne (strichpunktierter Pfeil). Es weist eine erste Sensoranordnung 2 zur Erfassung des (seitlichen Quer-) Abstandes d_q1 der linken Fahrzeuglängsseite zu einem Fremdobjekt F1 (z. B. Leitplanke) und des (seitlichen Quer-) Abstandes d_q2 der rechten Fahrzeuglängsseite zu einem Fremdobjekt F2 - hier beispielsweise einem Fremdfahrzeug - auf. Die Sensoren der Sensoranordnung 2 sind vorzugsweise gleich und sind einem Engstellenassistenzsystem mit einem ersten elektronischen Steuermodul 3 (z. B. Programmodul eines Steuergerätes) zugeordnet. Die Sensoren der Sensoranordnung 2 können beispielsweise Ultraschallsensoren oder Radarsensoren sein. Dem Engstellenassistenzsystem ist ebenfalls mindestens ein Sensor 8 (z. B. Laserscanner) zur Messung der Breite B_ist einer vorausliegenden Engstelle zugeordnet, dessen Messergebnis ebenfalls dem Steuermodul 3 zur Verfügung gestellt wird. Das Steuermodul 3 vergleicht die Breite B_ist mit einer vorgegebenen Mindestbreite Breite B_ist zum sicheren Durchfahren einer Engstelle und gibt dem Fahrer eine Warnung aus, wenn diese unterschritten wird. Ein Beispiel für eine derartige Warnung ist die in der Figur als mögliches Head-Up-Display-Symbol dargestellte optische Anzeige mit zwei mal drei Klammern und in der Mitte ein X.
Wird eine Engstelle als durchfahrbar erkannt, wird dem Fahrer eine beispielsweise optische Unterstützung - z.B. ebenfalls durch Klammer-Symbole entsprechend der in der Figur dargestellten Beispiele - im Hinblick auf die jeweils gemessenen seitlichen Abstände d_q1 und d_q2 angeboten.
Die seitlich vom Fahrzeug 1 ausgehenden Doppelpfeile deuten einen vorgegebenen ersten Sicherheitsabstand d1 und einen kleineren vorgegebenen zweiten Sicherheitsabstand d2 an. Der erste Sicherheitsabstand d1 kann beispielsweise zwischen 0 cm und 50 cm liegen. Der zweite Sicherheitsabstand d2 kann beispielsweise zwischen 0 cm und 10 cm liegen.
Das Fahrzeug 1 ist momentan links zwischen d1 und d2 von dem Fremdobjekt F1 und rechts unter d2 von dem Fremdobjekt F2 entfernt.
Grundsätzlich findet eine Unterstützung des Fahrers durch Aktuatoren 4 und/oder 5 zur Ausgabe von optischen, akustischen und/oder haptischen Signalen statt, die vom Steuermodul 3 angesteuert werden. Im dargestellten Beispiel ist der Aktuator 5 ein Lenkmodul 6 zum Aufbringen eines Gegenlenkmoments auf das Lenkrad. Der Aktuator 4 ist ein Display beispielsweise in Form eines Head-Up-Displays 7 mit entsprechenden Anzeigesymbolen (hier Klammer-Symbole im Zusammenhang mit dem Engstellenassistenzsystem).
Weiterhin weist das Fahrzeug 1 ein abstandsbezogenes Fahrgeschwindigkeitsregelsystem (wie beispielsweise das bekannte ACC System der Anmelderin) mit einem zweiten Steuermodul 9 auf. Das Steuermodul 9 erhält in bekannter Weise über Abstandssensoren 10 den Abstand des Fahrzeuges 1 zu vorausfahrenden Objekten. Grundsätzlich ist die Funktionsweise des Fahrgeschwindigkeitsregelsystems derart, dass es im aktivierten Zustand bei Folgefahrt den vorgegebenen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug auf der eigenen Spur (hier S1) einhält.
Erfindungsgemäß ist dieses Fahrgeschwindigkeitsregelsystem derart mit dem Engstellenassistenzsystem - hier insbesondere durch eine Daten- und Softwarefunktionsverbindung zwischen den Steuermodulen 3 und 9 - gekoppelt, dass das Engstellenassistenzsystem im aktivierten Zustand die Funktionsweise des abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystems beeinflusst. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel würde das abstandsbezogene Fahrgeschwindigkeitsregelsystem zur Unterstützung des Fahrers beim Durchfahren einer Engstelle auf einen vorgegebenen Abstand a zu einem vorausfahrenden Fahrzeug - hier F3 - auf einer Nachbarspur - hier einer rechten durch eine Baustelle verengte Fahrspur S2 regeln. Die Fahrspuren S1 und S2 sind durch eine Straßenmarkierungslinie T getrennt.
Ein aktiviertes Engstellenassistenzsystem kann in einem ersten Fall bedeuten, dass die Nicht- Durchfahrbarkeit der Engstelle erkannt und angezeigt wird. Dann wird erfindungsgemäß das Fahrgeschwindigkeitsregelsystem auch automatisch deaktiviert.
Ein aktiviertes Engstellenassistenzsystem kann in einem zweiten Fall bedeuten, dass die Durchfahrbarkeit der Engstelle erkannt wird und die Unterstützung zum Durchfahren aktiviert ist. Dann wird erfindungsgemäß während des unterstützten Durchfahrens das Fahrgeschwindigkeitsregelsystem deaktiviert.
Die Sensoren und Steuermodule sind vorzugsweise über Datenbusverbindungen miteinander verbunden. Die Steuermodule 3 und 9 können in selbstständigen elektronischen Steuergeräten oder auch in einem einzigen gemeinsamen elektronischen Steuergerät integriert sein.
Grundsätzlich wird erfindungsgemäß demnach eine Funktionsänderung des abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystems durch Deaktivieren vorgenommen.
Eine vorausliegende Engstelle ist hierbei weit auszulegen. Sie kann sich insbesondere auf jedes Fahrzeug beziehen, das beispielsweise auf verengten Baustellenspuren zu überholen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurde also zunächst eine erste Engstelle beim Überholen des Fremdfahrzeuges F2 durchfahren. Die dazugehörige Anzeige des Engstellenassistenzsystems ist im Display 7 durch gestrichelte Klammer-Symbole dargestellt. Eine zweite Engstelle liegt zwischen der Leitplanke F1 und den Fremdfahrzeug F3 voraus. Diese wurde aktuell bewertet und ist im Display 7 durch die nicht-gestrichelten Klammer-Symbole (plus X) dargestellt. Es wird dem Fahrer in der Praxis aber vorzugsweise immer nur die aktuellste Engstelle angezeigt. Beispiele für mögliche Anzeigen unterschiedlicher Engstellen-Situationen mittels der Klammer-Symbole, aus denen das Gesamtprinzip herleitbar ist, sind in der Figur über der schematischen Zeichnung dargestellt.

Claims

Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (1) bestehend aus einem Engstellenassistenzsystem mit einem ersten Steuermodul (3) und aus einem abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem mit einem zweiten Steuermodul (9), wobei das Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und das Engstellenassistenzsystem durch Verbindung der Steuermodule (3, 9) derart gekoppelt sind, dass das Engstellenassistenzsystem im aktivierten Zustand die Funktionsweise des abstandsbezogenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystems beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass das abstandsbezogene Fahrgeschwindigkeitsregelsystem zumindest bezüglich seiner Abstandsregelung deaktiviert wird, wenn das Engstellenassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers beim Durchfahren einer Engstelle aktiviert wird oder wenn das Engstellenassistenzsystem zur Anzeige einer Nicht-Durchfahrbarkeit einer Engstelle aktiviert wird.