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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Kraftfahrzeuge mit abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelsystemen sind seit langem bekannt. Derartige, bspw. bei der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung unter der Bezeichnung „Active Cruise Control” angebotene Systeme ermöglichen es, das Kraftfahrzeug unter Einhaltung eines gewünschten Abstands zu einem vor diesem fahrenden Kraftfahrzeug (dieses wird als Zielobjekt bezeichnet) mit einer gewünschten oder einer entsprechend geringeren Geschwindigkeit automatisch zu bewegen. Vom Prinzip her ist dabei die allgemein bekannte Fahrgeschwindigkeitsregelung, die eine bestimmte vorgegebene Geschwindigkeit einhält, um eine zusätzliche Abstandsfunktion erweitert, so dass der Einsatz einer solchen „aktiven” Fahrgeschwindigkeitsreglung auch im dichten Autobahn- und Landstraßenverkehr möglich wird. Diese sog. „aktive Fahrgeschwindigkeitsregelung” hält die vorgegebene Wunschgeschwindigkeit, wenn die eigene Fahrspur frei ist. Erkennt eine am Kraftfahrzeug angebrachte Abstandssensorik bzw. Detektionsvorrichtung, die insbesondere auf Radarbasis arbeiten kann, ein vorausfahrendes Zielobjekt bzw. (Kraft-)Fahrzeug in der eigenen Spur, so wird die eigene Geschwindigkeit, bspw. durch Veranlassen eines geeigneten Bremsmoments, an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs bzw. Zielobjekts derart angepasst, dass eine in der „aktiven Fahrgeschwindigkeitsreglung” bzw. im entsprechenden Geschwindigkeits-Regelsystem enthaltene Abstandsregelung automatisch einen situationsgerechten Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug bzw. Zielobjekt einhält.
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Die Detektionsvorrichtung ist – wie bereits oben ausgeführt – grundsätzlich derart ausgestaltet, dass mittels dieser durch den Einsatz von entsprechender Sensorik relevante vorausfahrende Zielobjekte detektierbar sind. Die Detektionsvorrichtung wertet dabei erkannte vorausfahrende Fahrzeuge nur dann als relevante Zielobjekte, wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug in einem vorgegebenen auszuwertenden Detektionsbereich befindet. Der auszuwertende Detektionsbereich kann in Abhängigkeit vorgegebener Parameter oder Umgebungsbedingungen unterschiedlich vorgegeben werden. So kann der Detektionsbereich in Querrichtung bspw. an den Straßen- bzw. den Fahrspurverlauf angepasst werden, so dass lediglich diejenigen detektierten Fahrzeuge als Zielobjekt bestimmbar sind bzw. bestimmt werden, die sich auf der gleichen Fahrspur befinden.
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Bzgl. der Längsrichtung wird der auszuwertende Detektionsbereich bei heutigen Geschwindigkeitsregelsystemen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit vorgegeben, insbesondere derart, dass mit größer werdender Geschwindigkeit des Fahrzeug der auszuwertende Detektionsbereich in Längsrichtung größer wird, bis er sich bei Erreichen einer definierten Geschwindigkeitsgrenze auf eine maximale Größe in Längsrichtung ausgedehnt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Länge des auszuwertenden Detektionsbereich als Kennlinie über die Fahrzeuggeschwindigkeit abgebildet wird. Dies ist bspw. auch in der
DE 10 2004 043 358 A1 offenbart.
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Aufgabe der Erfindung ist nun, ein hinsichtlich des Komforts und der Sicherstellung des Erkennens eines relevanten Zielobjekts verbessertes Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelsystem anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie deren vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechenden Baugruppenanordnung in einer dafür vorgesehenen Steuervorrichtung durchgeführt werden.
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Bei der Erfindung wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug, für das die Erfindung vorgesehen ist, mit einem grundsätzlich bekanntem abstandsbezogenem Geschwindigkeitsregelsystem zur Regelung der Geschwindigkeit ausgestattet ist, wobei das Fahrzeug eine Objektdetektionsvorrichtung aufweist, mittels der vorausfahrende Zielobjekte detektierbar sind und in Abhängigkeit der ermittelten Messwerte eine Antriebs- und/oder Verzögerungseinrichtung des Fahrzeugs zur Regelung der Geschwindigkeit auf eine vorgegebene Sollgeschwindigkeit (Konstantfahrmodus bei freier Fahrspur) oder auf einen vorgegebenen einzuhaltenden Abstand auf ein detektiertes Zielobjekt (Abstandskonstantfahrmodus bei erkanntem relevanten Zielobjekt mit geringerer Geschwindigkeit als der vorgegebenen Sollgeschwindigkeit) angesteuert werden. Weiter ist vorgesehen, dass der zum detektieren eines Zielobjekts auszuwertende Detektionsbereich der Objektdetektionsvorrichtung zumindest in Längsrichtung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit vorgegeben wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem derartigen Geschwindigkeitsregelsystem mit entsprechend vorgegebenen auszuwertenden Detektionsbereich die Zielobjektauswahl bei unterschiedlichen Umfeldbedingungen erschwert ist, da zum Beispiel auf kurvigen mehrspurigen Straßenabschnitten oder im Stadtverkehr damit zu rechnen ist, dass ein Objekt auf der Nachbarspur fälschlicherweise als Zielobjekt gewählt wird. Um dieses Problem gering zu halten, wird die Reichweite (bzw. die Länge des auszuwertenden Detektionsbereichs in der Regel sehr konservativ gewählt, um die Falschauswahlrate nicht unnötig zu erhöhen. Dies schränkt jedoch den Komfort und die Effizienz des abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelsystems stark ein.
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Um sicherstellen zu können, dass nur relevante Fahrzeuge als Zielobjekte klassifiziert werden, ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der auszuwertende Detektionsbereich in Längsrichtung zusätzlich in Abhängigkeit von zumindest einem weiteren Parameter angepasst wird, insbesondere derart, dass der auszuwertende Detektionsbereich in bestimmten Situationen verlängert wird. Analog dem erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem entsprechenden abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelsystem dadurch aus, dass der auszuwertende Detektionsbereich in Längsrichtung in Abhängigkeit zumindest einen weiteren Parameters anpassbar ist.
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Vorteilhafterweise wird der auszuwertende Detektionsbereich in Längsrichtung bspw. in Abhängigkeit von einem die Fahrweise des Fahrers beschreibenden Parameter und/oder von einem vom Fahrer gewählten Betriebsmodus (im Sinne eines zusätzlichen auszuwertenden Parameters) angepasst, d. h. die Fahrweise oder der gewählte Betriebsmodus stellen neben der Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen weiteren Einflussfaktor auf Größe der auszuwertenden Reichweite der Detektionsvorrichtung dar.
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Wird bspw. anhand ausgewerteter Parameter eine ruhige Fahrweise des Fahrers erkannt, kann der auszuwertende Detektionsbereich in Längsrichtung verlängert werden. Im Gegensatz dazu kann bei Erkennen einer agilen Fahrweise des Fahrers die ermittelte, geschwindigkeitsabhängige Reichweite des auszuwertenden Detektionsbereichs beibehalten werden. Der (vom Fahrer gewählte) Betriebsmodus kann vorteilhafterweise auch in der Hinsicht ausgewertet werden, das der auszuwertende Detektionsbereich nur bei einem bestimmten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einem weiteren Parameter angepasst wird. So kann bspw. eine Anpassung der Größe des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung nur dann vorgenommen werden, wenn sich das Fahrzeug in einem Energie-Effizienz-Modus (z. B. sog. ECO-Modus) befindet. Diese genannten Einflussfaktoren können z. B. über Beobachtung des Fahrers, der Fahrzeugzustände oder Eingaben vom Fahrer ermittelt werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können bei der Anpassung der Größe des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung auch Daten eines vorhandenen Navigationssystems bzw. eines Routenplanungssystems berücksichtigt werden, d. h. die Länge des auszuwertende Detektionsbereich kann – neben der Geschwindigkeit oder ggf. anderen Parametern – zusätzlich in Abhängigkeit von Daten eines Navigationssystems angepasst werden. Insbesondere können dabei Daten berücksichtigt werden, die eine Information über die Straßenklasse, auf der sich das Fahrzeug befindet, und/oder die eine Information über den aktuellen oder in einem definierten Bereich vor dem Fahrzeug zukünftigen vorliegenden Straßenverlauf, insbesondere die Straßenkrümmung, beinhalten. Demnach ist es mit Hilfe von Navigationsdaten auch möglich, die Adaption bzw. Anpassung des auszuwertenden Detektionsbereich im Voraus einzustellen, bevor die für die Zielobjektauswahl schwierige Situation eintritt.
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Selbstverständlich können diese genannten Informationen auch auf andere Weise, bspw. durch Auswertung einer nach vorne gerichteten Bilderfassungseinheit oder über eine externe Kommunikationsschnittstelle (z. B. Car-to-Car) erfasst werden.
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Diese Daten können in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei der Anpassung des Detektionsbereichs in Längsrichtung derart berücksichtigt werden, dass der auszuwertende Detektionsbereich (wenn noch möglich) verlängert wird, wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer Autobahn befindet und die aktuelle oder eine in einem vorgegebenen Bereich vor dem Fahrzeug vorliegende Krümmung der Straße kleiner als ein vorgegebener Krümmungsgrenzwert ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann der auszuwertende Detektionsbereich auch in Abhängigkeit von der Anzahl der Fahrspuren der aktuell befahrenen Straße angepasst werden. So kann der auszuwertende Detektionsbereich verlängert werden, wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer Straße mit nur einer Fahrspur (in die eigene Richtung) befindet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei zeigt
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1 mögliche Detektionsbereiche einer Detektionsvorrichtung für ein abstandsbezogenes Geschwindigkeitsregelsystem, und
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2 einen vereinfachten Ablaufplan zum Ermittlung Reichweite eines auszuwertenden Detektionsbereichs für ein abstandsbezogenes Geschwindigkeitsregelsystem.
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In der 1 ist ein Fahrzeug FZG dargestellt, welches mit einem abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelsystem ausgestaltet ist. Das abstandsbezogene Geschwindigkeitsregelsystem ermöglicht es, mit einer gewünschten Wunschgeschwindigkeit zu fahren, wenn die eigene Fahrspur frei ist. Erkennt eine am Kraftfahrzeug angebrachte Abstandssensorik bzw. Detektionsvorrichtung, die insbesondere auf Radarbasis arbeiten kann, ein vorausfahrendes Zielobjekt bzw. (Kraft-)Fahrzeug in der eigenen Spur, so wird die eigene Geschwindigkeit, bspw. durch Veranlassen eines geeigneten Bremsmoments, an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs bzw. Zielobjekts derart angepasst, dass eine im entsprechenden Geschwindigkeits-Regelsystem enthaltene Abstandsregelung automatisch einen situationsgerechten Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug bzw. Zielobjekt einhält.
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Die Detektionsvorrichtung ist grundsätzlich derart ausgestaltet, dass mittels dieser durch den Einsatz von entsprechender Sensorik (Radarsensorik, Kamera) relevante vorausfahrende Zielobjekte detektierbar sind. Die Detektionsvorrichtung wertet dabei erkannte vorausfahrende Fahrzeuge nur dann als relevante Zielobjekte, wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug in einem vorgegebenen auszuwertenden Detektionsbereich befindet.
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Der auszuwertende Detektionsbereich kann dabei wie folgt festgelegt werden. In Querrichtung kann der maximal mögliche Detektionsbereich derart eingeschränkt werden, dass Bereiche, die für die Geschwindigkeitsregelung nicht relevant sind ausgeblendet werden. So kann bspw. nur der Bereich der eigenen Fahrspur ausgewertet werden und die Bereiche DBQI und DBQr links und rechts von der eigenen Fahrspur ignoriert werden. Ein Erkennen dieser Bereiche DBQI und DBQr außerhalb der eigenen Fahrspur kann bspw. durch Auswerten der Informationen einer nach vorne gerichteten Kamera erfolgen.
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In Längsrichtung kann der auszuwertende Detektionsbereich zum Erkennen eines Zielobjekts in erster Linie in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs festgelegt werden. So kann bei einer relativ geringen Geschwindigkeit ein entsprechend kurzer Detektionsbereich bis zu einer Grenze DBv1min vorgegeben werden. Bei größeren Geschwindigkeiten kann der Detektionsbereich bis zu einer Grenze DBv2min ausgedehnt werden, bis er bei einer definierten Geschwindigkeitsgrenze bis zu einer Grenze DBv3min ausgedehnt wird. Diese jeweils von der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängige Begrenzung des Detektionsbereichs in Längsrichtung DBv1 bzw. DBv2 bzw. DBv3 kann nun in Abhängigkeit weiterer Parameter angepasst, in diesem Beispiel bis zu einer geschwindigkeitsabhängigen maximalen Grenze des Detektionsbereichs DBv1max bzw. DBv2max bzw. DBv3max vergrößert werden.
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Die 2 zeigt in stark vereinfachter Darstellung eine Möglichkeit zur Ermittlung bzw. Anpassung des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung zum Erkennen eines Zielobjekts im Rahmen einer abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelung.
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Das Verfahren startet mit Schritt 10 sobald erkannt wird, dass das im Fahrzeug integrierte abstandsbezogene Geschwindigkeitsregelsystem ACC aktiv ist. Ist das ACC-System aktiv, wird im nächsten Schritt 20 ein erster Detektionsbereich DBLv in Längsrichtung in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit v des Fahrzeugs bestimmt. Anschließend wird im nächsten Schritt 30 abgefragt, ob ein sog. ECO-Modus aktiv ist. Dieser energieeffiziente Betriebsmodus ECO-Modus kann entweder durch den Fahrer direkt ausgewählt werden, oder durch Auswertung vorgegebener Parameter automatisch eingestellt werden.
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Wird das Fahrzeug nicht im ECO-Modus betrieben, so wird von Schritt 30 nach 35 übergegangen und als für die Geschwindigkeitsregelung ACC maßgebliche Grenze des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBL der zuvor ermittelte geschwindigkeitsabhängige Grenzwert des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBLv definiert.
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Wird jedoch in Schritt 30 festgestellt, dass das Fahrzeug im ECO-Modus betrieben wird, wird nach Schritt 40 übergegangen. Dort wird anhand vorliegender Informationen zum Straßentyp und der aktuellen und zu erwartenden Krümmung Kr der Straßen im zukünftigen, zu befahrenden Streckenabschnitt überprüft, ob sich das Fahrzeug auf einer Autobahn A befindet und die aktuelle oder prädizierte zukünftige Krümmung Kr der Straße kleiner als ein vorgegebener Krümmungsgrenzwert KrGW (welcher wiederum variabel sein kann) ist. Sind diese beiden Bedingungen erfüllt, wird nach Schritt 45 übergegangen und als für die Geschwindigkeitsregelung ACC maßgebliche Grenze des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBL die Summe aus dem zuvor ermittelten geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBLv und einen vorgegebenen Wert X definiert, d. h. auszuwertende Detektionsbereich wird gegenüber dem ermittelten geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert DBLv um den Wert X verlängert.
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Sind im Schritt 40 nicht beide Bedingungen erfüllt, wird nach Schritt 50 übergegangen und geprüft, ob sich das Fahrzeug auf einer einspurigen Straße ES befindet. Ist dies der Fall, wird nach Schritt 55 übergegangen und als für die Geschwindigkeitsregelung ACC maßgebliche Grenze des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBL die Summe aus dem zuvor ermittelten geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBLv und einen vorgegebenen Wert Y definiert, d. h. auszuwertende Detektionsbereich wird gegenüber dem ermittelten geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert DBLv um den Wert X verlängert.
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Befindet sich das Fahrzeug nicht auf einer einspurigen Straße, so wird von Schritt 50 nach 35 übergegangen und als für die Geschwindigkeitsregelung ACC maßgebliche Grenze des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBL der zuvor ermittelte geschwindigkeitsabhängige Grenzwert des auszuwertenden Detektionsbereichs in Längsrichtung DBLv definiert.
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Zusätzlich, aber hier nicht dargestellt, kann auch die Fahrweise des Fahrers in der Weise berücksichtigt werden, dass bei Erkennen einer agilen Fahrweise der auszuwertende Detektionsbereich nicht angepasst wird, und dass bei Erkennen einer ruhigen Fahrweise der auszuwertende Detektionsbereich verlängert wird.
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Diese ermittelte Grenzwert DBL für die Reichweite des auszuwertenden Detektionsbereichs wird anschließend dem Geschwindigkeitsregelsystem ACC zur Verfügung gestellt, so dass lediglich diejenigen Fahrzeuge als relevant eingestuft werden können, welche sich innerhalb des auszuwertenden Detektionsbereichs befinden.
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Durch das hier dargestellte Erfindung und dessen vorteilhafte Weiterbildungen, kann auf einfache und kostengünstige Weise die Reichweite des Systems bzw. des auszuwertenden Detektionsbereichs in für die Zielobjektauswahl schwierigen Situationen eingeschränkt, und in einfachen Situationen ausgeweitet werden. Dies bringt eine höhere Vorausschau des Systems, welche sich positiv auf den Fahrkomfort und die energetische Effizienz auswirkt und somit die Akzeptanz eines abstandsbezogenen Geschwindigkeitsregelsystems verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004043358 A1 [0004]
