DE102013003215A1

DE102013003215A1 - Verfahren zur Regelung einer Fahrzeuggeschwindigkeit

Info

Publication number: DE102013003215A1
Application number: DE201310003215
Authority: DE
Inventors: Jens Desens
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-09-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs durch ein Fahrassistenzsystem zur Geschwindigkeitsregelung bereit, das mit einer Erfassungsvorrichtung für geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen gekoppelt ist. Dabei wird die Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem auf eine Geschwindigkeit geregelt, deren Wert durch einen Benutzer mittels einer Eingabevorrichtung gesetzt wird, und dieser Setzwert durch das Fahrassistenzsystem gespeichert. Bei Erfassen eines geschwindigkeitsrelevanten Verkehrszeichens, das eine zulässige Höchstgeschwindigkeit vorgibt, wird ein durch das geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen vorgegebener Höchstwert der zulässigen Höchstgeschwindigkeit durch die Erfassungsvorrichtung bestimmt und dieser an das Fahrassistenzsystem übermittelt. Das Fahrassistenzsystem vergleicht den Setzwert mit dem Höchstwert und regelt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit, falls der Setzwert größer als der Höchstwert ist. Dabei wird der durch den Fahrer bestimmte und im Fahrassistenzsystem gespeicherte Setzwert aufrechterhalten, sodass die Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem erneut auf die durch den Setzwert vorgegebene Setzgeschwindigkeit geregelt wird, wenn ein geschwindigkeitsrelevantes Verkehrszeichen erfasst wird, das die zulässige Höchstgeschwindigkeit aufhebt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch ein Fahrassistenzsystem, das mit einer Erfassungsvorrichtung für geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen gekoppelt ist.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die von einem Fahrassistenzsystem zur Erfassung von Geschwindigkeitsbeschränkungen („Geschwindigkeitslimitassistenten”) erkannte Höchstgeschwindigkeit in ein Fahrassistenzsystem zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu übernehmen.
Fahrassistenzsysteme zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit gibt es in verschiedenen Ausführungen. Bekannte Systeme, häufig auch als „Tempomat” bezeichnet, ermöglichen dem Fahrer, eine bestimmte Geschwindigkeit einzustellen. Hierzu werden durch ein Steuergerät Kraftstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird, und Bremseingriffe so geregelt, dass die mit dem Fahrassistenzsystem eingestellte Geschwindigkeit nicht unter- oder überschritten wird. Die Aktivierung des Fahrassistenzsystems erfolgt üblicherweise durch Betätigung eines Bedienelements, das häufig am Lenkrad angeordnet ist. Der Fahrassistent zur Geschwindigkeitsregelung kann durch Betätigung von Bremse, Kupplung oder eines Bedienelements deaktiviert werden.
Ferner sind Fahrassistenzsysteme zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung („Distronic” bekannt, die bei der Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine durch den Fahrer eingestellte Geschwindigkeit den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug als zusätzliche Rückführ- und Stellgröße berücksichtigen.
Die DE 10 2011 116 741 A1 beschreibt ein Verfahren zur situativ angepassten Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dabei werden eine Geschwindigkeitsregelanlage sowie eine Kamera, eine Recheneinheit und eine Ausgabevorrichtung automatisch durch das Starten des Kraftfahrzeugs aktiviert, sodass mit der Kamera entlang der Fahrstrecke kontinuierlich Bilddaten geschwindigkeitsrelevanter Verkehrszeichen aufgenommen werden können, aus denen die Recheneinheit einen Geschwindigkeitswert ermittelt. Die Geschwindigkeitsregelanlage wird dann durch ein von der Recheneinheit erzeugtes Steuerungssignal mit dem Geschwindigkeitswert angesteuert, wobei der Fahrer zu dem Zeitpunkt, zu dem der Geschwindigkeitswert ermittelt wurde, durch die Ausgabevorrichtung darüber informiert wird, dass die automatische Geschwindigkeitsregelung durch die Geschwindigkeitsregelanlage ab diesem Zeitpunkt aktiv ist. Wenn der Fahrer das Fahrpedal betätigt, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit über den Geschwindigkeitswert erhöht.
Hierbei wird die Geschwindigkeitsregelanlage erst bei Erfassen einer durch ein Verkehrszeichen (oder durch das Navigationssystem) vorgegebenen Geschwindigkeit aktiv und reguliert dann die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend der Vorgabe.
Ferner ist bekannt, dass bei bestehenden Fahrassistenzsystemen zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Übernahme einer von dem Geschwindigkeitslimitassistenten erkannten Höchstgeschwindigkeit in das Fahrassistenzsystem mehrere Bedienschritte erforderlich macht. Beispielsweise kann der Fahrer innerhalb der Zeitspanne etwa weniger Sekunden, in denen eine neu erkannte Höchstgeschwindigkeit angezeigt wird, diese als neue Setzgeschwindigkeit für die Geschwindigkeitsregelung übernehmen, indem er eine Bestätigung über eine Eingabevorrichtung eingibt. Wird die Geschwindigkeitsbegrenzung aufgehoben, muss er die ursprüngliche Setzgeschwindigkeit wieder manuell setzen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sowohl den Bedienkomfort des Fahrers zu verbessern und dessen Konzentration vor allem bei langen Autobahnfahrten zu entlasten als auch durch den Fahrer gewünschte Vorgaben besser zu berücksichtigen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch ein Fahrassistenzsystem zur Geschwindigkeitsregelung sowohl mit als auch ohne Abstandsregelung sowie gegebenenfalls weiteren Zusatzfunktionen ausgeführt werden.
Zur Ausführung des Verfahrens ist das Fahrassistenzsystem zur Geschwindigkeitsregelung mit einer Erfassungsvorrichtung für geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen gekoppelt und umfasst als Steuergerät eine elektronische Recheneinheit, die zur Einhaltung der eingestellten Geschwindigkeit mit dem Antriebsstrang bzw. der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor sowie der Fahrzeugbremse gekoppelt ist. Zunächst wird die Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem auf eine Geschwindigkeit geregelt, deren Wert durch einen Benutzer bzw. Fahrer mittels einer Eingabevorrichtung gesetzt wird, und der Setzwert durch das Fahrassistenzsystem gespeichert. Wird durch die Erfassungsvorrichtung ein geschwindigkeitsrelevantes Verkehrszeichen erfasst, das eine zulässige Höchstgeschwindigkeit vorgibt, und daraus ein Höchstwert, der zulässig ist, bestimmt, vergleicht das Fahrassistenzsystem nach Übermittlung des Höchstwerts diesen mit dem Setzwert und regelt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit, falls der Setzwert größer als der Höchstwert ist. Andernfalls wird die Fahrzeuggeschwindigkeit weiterhin auf die durch den Setzwert vorgegebene Geschwindigkeit geregelt. Erfindungsgemäß wird der durch den Fahrer bestimmte und im Fahrassistenzsystem gespeicherte Setzwert aufrechterhalten, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn ein weiteres geschwindigkeitsrelevantes Verkehrszeichen erfasst wird, das die zulässige Höchstgeschwindigkeit aufhebt, durch das Fahrassistenzsystem automatisch erneut auf die durch den Setzwert vorgegebene Setzgeschwindigkeit geregelt, ohne dass der Benutzer bzw. Fahrer tätig werden muss. Das heißt, dass das Fahrassistenzsystem, wenn das Geschwindigkeitslimit aufgehoben wird, ohne Zutun des Fahrers wieder auf die ursprüngliche Setzgeschwindigkeit beschleunigt bzw. ein Geschwindigkeitsbeschränkungsassistent ein Beschleunigen wieder bis zur Setzgeschwindigkeit zulässt. Für diesen gesamten Ablauf ist keine Aktion durch den Fahrer notwendig. So werden die Bedienschritte, die der Fahrer zur Einstellung der Geschwindigkeitsregelung tätigen muss, deutlich reduziert.
Wie bislang üblich, kann durch die Erfassungsvorrichtung nach dem Erfassen des geschwindigkeitsrelevanten Verkehrszeichens, das eine zulässige Höchstgeschwindigkeit vorgibt, an den Fahrer eine Information zur zulässigen Höchstgeschwindigkeit ausgegeben werden. Als Ausgabevorrichtung kann beispielsweise ein Display des Fahrzeugs zur graphischen Darstellung der Information oder ein Lautsprecher zur Sprachausgabe der Information genutzt werden und die daher entsprechend mit dem Fahrassistenzsystem gekoppelt sein können.
Mit der Ausgabe der Information über die zulässigen Höchstgeschwindigkeit an den Fahrer wird diesem, falls der Setzwert größer als der Höchstwert ist, somit klar, wieso das Fahrzeug langsamer wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit regelt und nicht auf die von ihm gesetzte Geschwindigkeit.
So wäre es auch denkbar, dass die Information zur zulässigen Höchstgeschwindigkeit, die von der Erfassungsvorrichtung erfasst wird, nur dann ausgegeben wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. der Setzwert tatsächlich größer als der durch die zulässige Höchstgeschwindigkeit bestimmte Höchstwert ist.
So hält sich das Fahrassistenzsystem ohne Zutun des Fahrers an die zulässige Höchstgeschwindigkeit, nachdem die Erfassungsvorrichtung ein neues Schild erkannt hat, das dem Fahrer angezeigt wird. Dabei wird die im Fahrassistenzsystem gespeicherte Setzgeschwindigkeit nicht verändert, aber dem Fahrer wird angezeigt, warum das Fahrassistenzsystem momentan langsamer fährt als die Setzgeschwindigkeit. Das kann z. B. geschehen, indem ihm im Kombiinstrument, beispielsweise im Tachometer und/oder in einer Anzeige des Fahrassistenzsystems das entsprechende Verkehrszeichen angezeigt wird.
Ferner ist vorgesehen, dass die Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf Benutzerwunsch übersteuert werden kann, so dass das Fahrassistenzsystem die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die durch den Setzwert vorgegebene Setzgeschwindigkeit regelt, falls eine Benutzereingabe erfolgt.
Diese Benutzereingabe kann beispielsweise ein kurzes Betätigen des Fahrpedals oder auch eine (manuelle) Änderung des Setzwerts mittels der Eingabevorrichtung sein. Im letzteren Fall wird dann die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die durch den geänderten Setzwert vorgegebene Setzgeschwindigkeit geregelt. Das Fahrassistenzsystem ignoriert dann die Geschwindigkeitsbeschränkung und fährt weiter mit der Setzgeschwindigkeit, solange bis sich das Tempolimit erneut ändert und/oder ein neues geschwindigkeitsrelevantes Verkehrszeichen erkannt wird.
Die Erfassungsvorrichtung für geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen ist mit zumindest einer Kamera ausgerüstet, die an der Fahrzeugfront angeordnet ist und die Umgebung vor dem Fahrzeug beobachtet. Unter Fahrzeugfront wird hierbei der gesamte nach vorne weisende Teil des Fahrzeugs verstanden, sowohl Stoßfänger und Kühlerbereich als auch der Bereich der Windschutzscheibe, in dem die Kamera der Erfassungsvorrichtung bevorzugt angeordnet sein kann, um Bilder von Verkehrszeichen am Straßenrand und/oder an Schilderbrücken aufzunehmen. Eine elektronische Bildverarbeitungseinheit der Erfassungsvorrichtung wertet die aufgenommenen Bilder aus und erkennt die geschwindigkeitsrelevanten Verkehrszeichen, die zulässige Höchstgeschwindigkeiten vorgeben und aufheben. Dabei kann es sich neben den üblichen körperlichen Rundschildern auch um auf Anzeigetafeln entsprechend den Rundschildern dargestellte Grafiken handeln. Ferner kann die Bildverarbeitungseinheit zur Erkennung von rechteckigen Schildern wie Ortseingangs- und -ausgangsschildern ausgebildet sein, die ebenfalls eine Geschwindigkeitsbeschränkung und deren Aufhebung beinhalten. Aus den Bilddaten der aufgenommenen geschwindigkeitsrelevanten Verkehrszeichen werden durch die Erfassungsvorrichtung die Höchstwerte und deren Aufhebung extrahiert.
Zusammenfassend wird die durch den Fahrer gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrassistenzsystems zur Geschwindigkeitsregelung aufrechterhalten und ein vorgeschriebener Geschwindigkeitswert, der aus Bilddaten ermittelt wurde, die durch eine Kamera aufgenommen wurden, wird zusätzlich in der Geschwindigkeitsregelung verwendet. Der vorgeschriebene Geschwindigkeitswert gibt eine Geschwindigkeitsbeschränkung auf einer Straße an, auf der das Fahrzeug fährt. Falls ein vorgeschriebener Geschwindigkeitswert detektiert wurde, wird die Geschwindigkeitsregelung so durchgeführt, dass die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit auf den vorgeschriebenen Geschwindigkeitswert beschränkt wird, wenn der vorgeschriebene Geschwindigkeitswert unter der durch den Fahrer gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit liegt. Falls der Fahrer das Fahrpedal für eine kurze Zeitspanne betätigt, wird der vorgeschriebene Geschwindigkeitswert ignoriert und die Geschwindigkeitsregelung wird so durchgeführt, dass die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit auf die durch den Fahrer gesetzte Geschwindigkeit gesteuert wird, bis sich das Tempolimit erneut ändert und/oder von der Erfassungsvorrichtung ein weiteres Verkehrszeichen erkannt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011116741 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs durch ein Fahrassistenzsystem zur Geschwindigkeitsregelung, das gekoppelt ist mit einer Erfassungsvorrichtung für geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen, umfassend die Schritte – Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem auf eine Geschwindigkeit, deren Wert durch einen Benutzer mittels einer Eingabevorrichtung gesetzt wird, und Speichern des Setzwerts durch das Fahrassistenzsystem, – Erfassen eines ersten geschwindigkeitsrelevanten Verkehrszeichens, das eine zulässige Höchstgeschwindigkeit vorgibt, und Bestimmen eines durch das geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen vorgegebenen Höchstwerts der zulässigen Höchstgeschwindigkeit durch die Erfassungsvorrichtung, – Übermitteln des Höchstwerts an das Fahrassistenzsystem, – Vergleichen des Setzwerts mit dem Höchstwert durch das Fahrassistenzsystem und – Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit, falls der Setzwert größer als der Höchstwert ist, dabei Aufrechterhalten des durch den Fahrer bestimmten und im Fahrassistenzsystem gespeicherten Setzwerts, – erneut Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem auf die durch den Setzwert vorgegebene Setzgeschwindigkeit, wenn ein zweites geschwindigkeitsrelevantes Verkehrszeichen erfasst wird, das die zulässige Höchstgeschwindigkeit aufhebt.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt nach dem Erfassen eines ersten geschwindigkeitsrelevanten Verkehrszeichens, das eine zulässige Höchstgeschwindigkeit vorgibt, – Ausgeben einer Information zur zulässigen Höchstgeschwindigkeit an den Benutzer.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend den Schritt – Übersteuern der Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit durch Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Fahrassistenzsystem auf die durch den Setzwert vorgegebene Setzgeschwindigkeit, falls eine Benutzereingabe erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Benutzereingabe zum Übersteuern der Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit ein kurzes Betätigen des Fahrpedals ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Benutzereingabe zum Übersteuern der Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit eine Änderung des Setzwerts mittels der Eingabevorrichtung ist, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die durch den geänderten Setzwert vorgegebene Setzgeschwindigkeit geregelt wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erfassungsvorrichtung für geschwindigkeitsrelevante Verkehrszeichen – mit zumindest einer an einer Fahrzeugfront angeordneten Kamera die Umgebung vor dem Fahrzeug beobachtet und Bilder von Verkehrszeichen am Straßenrand und/oder an Schilderbrücken aufnimmt und – mit einer elektronischen Bildverarbeitungseinheit die aufgenommenen Bilder auswertet und die geschwindigkeitsrelevanten Verkehrszeichen, die zulässige Höchstgeschwindigkeiten vorgeben und aufheben, erkennt und aus den Bilddaten die Höchstwerte und deren Aufhebung extrahiert.