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Die Erfindung bezieht sich auf ein längsführendes Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug.
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Grundsätzlich sind bereits viele längsführende Fahrerassistenzsysteme bekannt. Zu den gängigsten gehören die als Geschwindigkeitsregelsysteme ausgestalteten längsführenden Fahrerassistenzsysteme, welche die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine vorgegebene Soll- bzw. maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit regeln. Neben diesen Längsregelsystemen können heute bereits bei einigen Herstellern auch um eine Abstandsregelung erweiterte Längsregelsysteme, sog. abstandsbezogene Längsregelsysteme bzw. Geschwindigkeitsregelsysteme erworben werden. 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 vorausfahrendem Fahrzeug mit einer gewünschten oder einer entsprechend geringeren Geschwindigkeit automatisch zu führen. Erkennt eine am Kraftfahrzeug angebrachte Abstandssensorik, 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. des Zielobjekts derart angepasst, dass eine in der „aktiven Fahrgeschwindigkeitsreglung“ bzw. im entsprechenden Längsregelsystem enthaltene Abstandsregelung automatisch einen situationsgerechten Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug bzw. Zielobjekt einregelt und einhält.
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Weiter sind als sog. Geschwindigkeitsbegrenzungssysteme ausgestaltete längsführende Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche ein Überschreiten der vom Fahrer eingestellten maximal zulässigen Geschwindigkeit verhindern.
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Die
DE 10 2012 211 967 A1 beschreibt eine Kombination aus einem Geschwindigkeitsbegrenzungssystem und einem Geschwindigkeitsregelsystem, wobei die maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbegrenzungssystems anstelle der einstellten Setzgeschwindigkeit als (neue) Soll- bzw. Zielgeschwindigkeit für die Geschwindigkeitsregelung übernehmbar ist.
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Schließlich gibt es in neueren Fahrzeugen auch Fahrerassistenzsysteme, welche entweder aus Kartendaten eines Navigationssystems und/oder mittels Bildverarbeitung eine Geschwindigkeitsbegrenzung erkennen und dem Fahrer ab Erreichen der Geschwindigkeitsbegrenzung diese dauerhaft anzeigen können, so dass der Fahrer selbständig bei Bedarf seine Geschwindigkeit an die Geschwindigkeitsbegrenzung anpassen kann (z. B. BMW Speed Limit Info).
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Aus der
DE 10 2008 018 421 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem zum Senden und Empfangen von Geschwindigkeitsdaten und/oder Verkehrsdichtedaten zur Steuerung einer Geschwindigkeitsregelanlage bekannt, welches anhand der empfangenen Daten eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit ermittelt und diese dem Fahrer durch Ausgabe eines entsprechenden Hinweises mitteilt. Der Fahrer kann diese Vorgabe der zulässigen Geschwindigkeit durch eine einfache Betätigung für seine Geschwindigkeitsregelanlage übernehmen.
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Aus der
DE 102014215673 A1 ist ebenfalls ein längsführendes Fahrerassistenzsystem bekannt, das bei Erkennen eines vorausliegenden Ereignisses, das eine Geschwindigkeitsreduzierung erfordert, eine Verzögerungsstrategie ermittelt und zu einem definierten Zeitpunkt vor Erreichen des Ereignisses einen Aufforderungshinweis an den Fahrer zum Zulassen der automatischen Umsetzung der Verzögerungsstrategie ausgibt. Betätigt der Fahrer den Aufforderungshinweis, wird eine automatische Umsetzung der Verzögerungsstrategie veranlasst. Die Erkennungseinheit kann ein relevantes Ereignis dabei entweder aufgrund von Kartendaten (bspw. eines Navigationsgeräts) oder aufgrund von Kameradaten ermitteln bzw. erkennen.
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Ebenso sind derartige längsführende Fahrerassistenzsysteme bekannt, die unter Berücksichtigung einer vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung automatisch die Längsregelung unter Berücksichtigung der Geschwindigkeitsbegrenzung anpassen, wenn der Fahrer dies nicht vor dem Eingriff aktiv ablehnt.
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Aufgabe der Erfindung ist nun, ein verbessertes längsführendes Fahrerassistenzsystem mit einer für den Fahrer nachvollziehbaren An- bzw. Ablehnstrategie bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrerassistenzsystem nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße längsführende Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Steuerung oder Regelung einer Antriebs- und/oder Bremseinheit unter Berücksichtigung einer vorgegebenen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit umfasst im Wesentlichen ein Erfassungssystem zum Erkennen vorausliegender relevanter Ereignisse, die eine Anpassung der vorgegebenen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfordern, und eine Funktionseinheit, die eingerichtet ist, bei Erkennen eines vorausliegenden relevanten Ereignisses basierend auf dem Ort des relevanten Ereignisses einen ersten Ort oder ersten Zeitpunkt zu ermitteln, bei dessen Erreichen ein Hinweis zur bevorstehenden automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit an den Fahrer ausgegeben wird. Weiter ist die Funktionseinheit eingerichtet, einen (nach dem ersten Ort oder ersten Zeitpunkt zu erreichenden) zweiten Ort oder zweiten Zeitpunkt zu ermitteln, bei dessen Erreichen ein Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs in Richtung der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden Ereignisses, insbesondere zum Erreichen oder Einhalten der (neuen) maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am vorausliegenden Ort des relevanten Ereignisses, erfolgt, wenn keine durch den Fahrer initiierte Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit vorliegt.
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Das Erfassungssystem kann ein kartenbasiertes und/oder kamerabasiertes Erfassungssystem zum Erkennen relevanter vorausliegender Ereignisse sein. Bei den relevanten vorausliegenden Ereignissen kann es sich bspw. um temporäre oder dauerhafte Geschwindigkeitsbegrenzungen handeln, welche entweder direkt auf einem Verkehrszeichen angegeben sind, oder aufgrund der allgemeinen Verkehrsregeln daraus abzuleiten sind (z. B. gilt in Deutschland bei einer Orts-Durchfahrt eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf 50 km/h). Ebenso kann es sich auch um ein eine Geschwindigkeitsbegrenzung auflösendes, oder zumindest ein auf eine neue Höchstgeschwindigkeit erhöhendes Ereignis handeln, wie es z. B. bei Verlassen einer Ortschaft üblicherweise der Fall ist.
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Die für das längsführende Fahrerassistenzsystem maßgebliche (neue) maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden Ereignisses kann entweder die tatsächlich vorgegebene neue Geschwindigkeitsbegrenzung oder eine von der vorgegebenen neuen Geschwindigkeitsbegrenzung um einen vorgegebenen Betrag nach oben oder unten abweichende Geschwindigkeit sein, wobei der Betrag und die Richtung der Abweichung bspw. auch durch den Fahrer in einem zentralen Fahrzeugmenü einstellbar sein kann. Diese neue Höchstgeschwindigkeit kann der Funktionseinheit direkt übermittelt, oder erst aufgrund der vorliegenden Informationen in der Funktionseinheit ermittelt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der Fahrer auf einer ihm bekannten Strecke über ein fahrzeuginternes oder fahrzeugexternes Interface selbst Geschwindigkeitslimits ortsbasiert festlegt. Bei Befahren der Strecke mit aktivem Längsführungssystem können diese Geschwindigkeitslimits entsprechend als neue Höchstgeschwindigkeiten berücksichtig werden. Dabei kann der Fahrer im Vorfeld z. B. auch auswählen, ob er grundsätzlich alle selbst festgelegten Geschwindigkeitslimit berücksichtigt haben will, oder nur entsprechend einer Regel ausgewählte Geschwindigkeitslimits (z. B. nur auf einer bestimmten Strecke, für bestimmte Straßenklassen, zu einer bestimmten Uhrzeit, abhängig von Wetterbedingungen, etc.). Für einen bestimmten Streckenabschnitt können auch mehrere Geschwindigkeitsprofile angelegt werden, die dann entsprechend vordefinierten Regeln aktiv sind (Geschwindigkeitsprofil für gute Straßenbedingungen, Geschwindigkeitsprofil für nasse Straßen und/oder Geschwindigkeitsprofil für schneebedeckte Straßen).
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Unter dem Begriff des ersten Ortes oder des ersten Zeitpunkts kann bspw. ein örtlicher Zeitpunkt gemeint sein, bei dessen Erreichen die Ausgabe des Hinweises veranlasst wird. Der erste Ort oder der erste Zeitpunkt kann in Abhängigkeit verschiedener vorliegender Parameter, wie z. B. der aktuellen Geschwindigkeit, der vorausliegenden, neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit, der Art des vorausliegenden Ereignisses, der Straßenklasse, der Straßenneigung, der Uhrzeit und/oder den Wetterverhältnissen vorgegeben werden. Der auszugebende Hinweis kann bspw. als optischer und/oder akustischer Hinweis wahrnehmbar sein. Bspw. kann eine entsprechende Anzeige in einem Headup-Display und/oder in einer Navigationsdarstellungs-Anzeige oder im Instrumentenkomi ausgegeben werden.
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Eine durch den Fahrer initiierte Ablehnung kann bspw. durch Betätigung eines dafür vorgesehenen Bedienelements erfolgen. Bei dem Bedienelement kann es sich um einen manuell zu betätigenden Taster oder Schalter handeln. Alternativ kann eine durch den Fahrer initiierte Ablehnung auch durch Betätigung des Bremspedals oder des Gaspedals erfolgen. Weiter kann die Funktionseinheit auch eingerichtet sein, bei erkannter Zulassungsbestätigung während der Ausgabe des Hinweises, nicht erst bei Erreichen des zweiten Ortes oder Zeitpunkts, sondern bereits vorher, insbesondere ab dem Zeitpunkt der durch den Fahrer initiierten Zulassungsbestätigung einen Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs in Richtung, insbesondere zum Erreichen oder Einhalten der (neuen) maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am vorausliegenden Ort des relevanten Ereignisses zu veranlassen. Gleichzeitig kann bei Vorliegen der Zulassungsbestätigung eine Rücknahme des Hinweises veranlasst werden und eine spätere Ablehnung unterbunden werden. Wird eine (manuell) ausgelöste Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erkannt, wird die Ausgabe des Hinweises ebenfalls zurückgenommen.
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Ab dem zweiten Ort bzw. Zeitpunkt, ab dem ein Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs in Richtung, insbesondere zum Erreichen oder Einhalten der (neuen) maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am vorausliegenden Ort des relevanten Ereignisses erfolgt, können eine oder mehrere aufeinander abgestimmte Strategien veranlasst werden. So kann bspw. eine Beschleunigungs- oder Verzögerungsstrategie mit mehreren Stufen (mit unterschiedlicher Beschleunigung oder Verzögerung) veranlasst werden, oder es können zwei oder mehrere unterschiedliche Beschleunigungs- oder Verzögerungsstrategien, die aneinandergereiht werden, umgesetzt werden. Maßgeblich ist jedoch, dass ab Erreichen des zweiten Orts oder Zeitpunkts ein derartiger Eingriff erfolgt, dass in Abhängigkeit von der neuen, maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden Ereignisses und der aktuellen Geschwindigkeit eine Beschleunigung (neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit ist größer als die aktuelle Geschwindigkeit oder die aktuelle maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit) oder Verzögerung (neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit ist kleiner als die aktuelle Geschwindigkeit oder die aktuelle maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit) veranlasst wird.
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Der Erfindung liegt nun basierend auf dem Stand der Technik folgende Überlegung zugrunde: Wird bei erkanntem relevanten Ereignis ein Hinweis über das bevorstehende automatische Anpassen der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit ausgegeben, soll dadurch zum einen eine frühzeitige Information an den Fahrer ausgegeben werden, gleichzeitig aber auch dem Fahrer die Möglichkeit gegeben werden, die automatische Anpassung zu verhindern. Dies ist insbesondere aufgrund der teilweise ungenauen oder falschen Kartendaten, die ausgewertet werden, sinnvoll. Übersieht oder überhört nun der Fahrer den Hinweis, erfolgt nach kurzer Zeit (zum zweiten Zeitpunkt oder am zweiten Ort) der automatische Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs in Richtung der (neuen) maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am vorausliegenden Ort des relevanten Ereignisses. Nimmt der Fahrer erst durch den veranlassten Eingriff die Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit wahr, kann er bei den bekannten Systemen den bereits gestarteten Systemeingriff nicht mehr abbrechen. Es bleibt lediglich die Möglichkeit, die Sollgeschwindigkeit wieder manuell anzupassen oder das Fahrerassistenzsystem (vorübergehend) zu deaktivieren.
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Um eine derartige Situation zu verhindern, ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, dass die Funktionseinheit eingerichtet ist, bei Erkennen eines vorausliegenden relevanten Ereignisses einen (nach dem zweiten Ort oder zweiten Zeitpunkt zu erreichenden) dritten Ort oder dritten Zeitpunkt zu ermitteln, bis zu dem eine durch den Fahrer initiierte Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit trotz des bereits gestarteten Eingriffs in die Längsführung zugelassen wird. Mit anderen Worten wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben, nach Erreichen des zweiten Ortes bzw. des zweiten Zeitpunkt, ab dem bereits eine Anpassung der Längsführung in Richtung der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit bzw. ein automatische Eingriff in die Längsführung des Kraftfahrzeugs zum Erreichen oder Einhalten der (neuen) maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am vorausliegenden Ort des relevanten Ereignisses stattfindet, dies wieder rückgängig zu machen.
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Vorteilhafterweise kann der dritte Ort oder dritte Zeitpunkt fest oder in Abhängigkeit vorgegebener Parameter ermittelt bzw. vorgegeben werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der dritte Ort oder dritte Zeitpunkt, bis zu dem eine Ablehnung der automatischen Anpassung der Geschwindigkeit an die neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit noch möglich ist, mit demjenigen Zeitpunkt identisch sein, bei dem die neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (erstmalig) eingeregelt ist, bzw. erstmalig erreicht worden ist.
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Weiter kann die Möglichkeit der Ablehnung der automatischen Anpassung der Setzgeschwindigkeit, also das Zurückspringen auf die zunächst geltende Setzgeschwindigkeit bzw. maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit auch durch folgende Randbedingungen begrenzt werden:
- – Die Anzeige zur bevorstehenden automatischen Anpassung der der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit muss bereits für eine vorgegebene Mindestdauer aktiv sein.
- – Die Anzeige zur bevorstehenden automatischen Anpassung der der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit darf nicht länger als eine vorgegebene Maximaldauer aktiv sein.
- – Das Nach Einregeln der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit ist ein Zurückspringen bzw. Anlehnen nicht mehr möglich.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Funktionseinheit eingerichtet sein, bei Erkennen einer durch den Fahrer initiierten Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit vor Erreichen des dritten Orts oder des dritten Zeitpunkts die Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit zu unterbinden (wenn die Ablehnung vor Erreichen des zweiten Orts oder des zweiten Zeitpunkts erfolgt) oder eine Zurücknahme eines bereits erfolgten Eingriffs in die Längsführung in Richtung, insbesondere zum Erreichen oder Einhalten der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden Ereignisses (wenn die Ablehnung nach dem zweiten Ort oder Zeitpunkt und vor dem dritten Ort oder Zeitpunkt erfolgt) zu veranlassen. Dabei kann die Funktionseinheit auch eingerichtet sein, bei erkannter zugelassener fahrerinitiierter Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit während des bereits veranlassten Eingriffs in die Längsführung in Richtung der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden Ereignisses (also wenn die Ablehnung nach dem zweiten Ort oder Zeitpunkt und vor dem dritten Ort oder Zeitpunkt erfolgt) einen sofortigen Eingriff in die Längsführung des Kraftahrzeugs zum schnellen bzw. zeitigen Erreichen oder Einhalten der ursprünglich und aktuell noch geltenden maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit zu veranlassen.
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Vorteilhafterweise ist die Funktionseinheit auch eingerichtet, ab Erreichen des zweiten Orts oder Zeitpunkts und nicht abgelehnter Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit zwischen dem zweiten Ort oder Zeitpunkt und dem dritten Ort oder Zeitpunkt einen derartigen Eingriff in die Längsführung zu veranlassen, dass eine (spürbare) Beschleunigung oder Verzögerung in Richtung der am Ort des relevanten Ereignisses geltenden neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erreicht wird. Mit anderen Worten kann zwischen dem zweiten Ort bzw. Zeitpunkt und dem dritten Ort bzw. Zeitpunkt eine andere Beschleunigungs- oder Verzögerungsstrategie umgesetzt werden, als nach Erreichen des dritten Orts/Zeitpunkts. Vorteilhafterweise ist der Gradient dieser Beschleunigung oder Verzögerung zwischen dem zweiten Ort bzw. Zeitpunkt und dem dritten Ort bzw. Zeitpunkt geringer als der Gradient der Beschleunigung oder Verzögerung nach dem Erreichen des dritten Orts oder Zeitpunkts. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird bei zugelassener automatischer Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit (nur) im Falle einer hohen Differenzgeschwindigkeit zwischen bisherigem und neu erkanntem Tempolimit (z. B. von 160 km/h auf 80 km/h) für eine definierte Zeitdauer (z. B. einige Sekunden) eine reduzierte Beschleunigung/Verzögerung angelegt, damit der Fahrer Zeit hat auf die letzte Setzgeschwindigkeit zurück zu springen, ohne dass das Fahrzeug unkomfortabel verzögert/beschleunigt wird.
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Weiter ist die Funktionseinheit vorteilhafterweise auch eingerichtet, ab Erreichen des dritten Ortes oder des dritten Zeitpunkts keine durch den Fahrer initiierte Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit zuzulassen, d. h. hat der Fahrer bis zum Erreichen des dritten Orts oder Zeitpunkts die automatische Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit nicht aktiv abgelehnt (z. B. durch Betätigung eines dafür vorgesehenen Bedienelements), kann der bereits eigeleite Eingriff durch eine spätere Ablehnung nicht mehr beendet bzw. rückgängig gemacht werden. Der Fahrer kann ab diesem Zeitpunkt nur noch durch manuelle Verstellung der Soll- bzw. maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit oder durch (temporäres) Deaktivieren des Fahrerassistenzsystems den veranlassten automatischen Eingriff abbrechen oder die nun für den vorausliegenden Ort geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit verstellen. Ebenso kann die Funktionseinheit eingerichtet sein, bei einer zugelassenen (also vor Erreichen des dritten Orts bzw. Zeitpunkts) durch den Fahrer initiierten Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zugelassenen Höchstgeschwindigkeit den Hinweis zu deaktivieren.
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Das erfindungsgemäße längsführende Fahrerassistenzsystem kann für verschiedene Arten der Unterstützung des Fahrers bei der Längsführung zum Einsatz kommen.
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So kann das längsführende Fahrerassistenzsystem bspw. als Geschwindigkeitsbegrenzungssystem ausgebildet sein, bei dem eine maximal zulässige Grenzgeschwindigkeit vorgebbar ist, und die Funktionseinheit eingerichtet ist, ein Überschreiten der vorgegebenen bzw. eingestellten maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebs zu verhindern. Wird nun ein vorausliegenden Ereignis erkannt, das eine Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfordert, kann die Funktionseinheit eingerichtet sein, daraufhin zu einem definierten ersten Ort oder Zeitpunkt vor Erreichen des vorausliegenden Ereignisses, also vorausschauend eine Ausgabe eines Hinweises zur bevorstehenden automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit zu veranlassen. Lehnt der Fahrer durch eine entsprechende Bedienhandlung die automatische Anpassung nicht ab, so veranlasst die Funktionseinheit ab Erreichen des zweiten Ort oder Zeitpunkts einen Eingriff in die Längsführung des Fahrzeugs, so dass am Ort des vorausliegenden Ereignisses die neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht mehr überschritten wird oder erreichbar ist. Bis zum Erreichen des dritten Orts oder Zeitpunkts, der nach dem zweiten Ort oder Zeitpunkt erreicht wird, hat der Fahrer trotz des automatisch veranlassten Eingriffs in die Längsführung noch die Möglichkeit, die automatische Anpassung abzulehnen. Tut er dies, wird der Eingriff zurückgenommen bzw. derart angepasst, dass wieder die aktuell zulässige Höchstgeschwindigkeit als begrenzendes Geschwindigkeitslimit zugelassen wird.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das längsführende Fahrerassistenzsystem auch als Geschwindigkeitsregelsystem (mit oder ohne Abstandsfunktion) ausgebildet sein, wobei die maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit als Sollgeschwindigkeit verwendet werden kann. Hierbei kann jedoch eine derartige Einschränkung vorgegeben werden, dass die maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (vorübergehend) nur dann als neue Soll-Geschwindigkeit verwendet werden darf, wenn diese geringer als eine vom Fahrer vorgegebene maximal zulässige Sollgeschwindigkeit ist. Entsprechend dieser Einschränkung kann die Funktionseinheit derart ausgebildet sein, nur dann ab dem ersten Ort oder Zeitpunkt die Ausgabe eines Hinweis zur bevorstehenden automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit bzw. Sollgeschwindigkeit und bei Nicht-Ablehnung ab dem zweiten Ort oder Zeitpunkt eine Anpassung der Geschwindigkeitsregelung unter Berücksichtigung dieser neuen Soll-Geschwindigkeit zu veranlassen, wenn die neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht größer als die vom Fahrer vorgegebene maximale Sollgeschwindigkeit ist. Somit kann sichergestellt werden, dass weiterhin die Entscheidung über die maximal zulässige Geschwindigkeit, die der Fahrer bei einer Freifahrt erreichen möchte, beim Fahrer bleibt.
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Die Erfindung wird nun anhand nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
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1 eine Verkehrssituation, anhand derer die Erfindung erläutert wird,
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2 einen beispielhaften Aufbau eines als Geschwindigkeitsregelsystem in einem Kraftfahrzeug ausgebildeten längsführenden Fahrerassistenzsystem zur Regelung der Geschwindigkeit auf eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit, und
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3 eine Abfolge verschiedener Zustände während einer Geschwindigkeitsregelung mit vorausschauender Erkennung von Tempolimits und automatischer Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit.
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Die 1 zeigt einen Straßenverlauf auf dem sich ein Kraftfahrzeug EGO mit einer Geschwindigkeit v von 100 km/h bewegt. Vorausschauend wird ein Geschwindigkeitsbegrenzungsschild erkannt, das eine maximal zulässige Geschwindigkeit von 50 km/h erlaubt.
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Unterhalb des Straßenverlaufs ist ein über die Strecke d und die Geschwindigkeit v aufgespanntes Diagramm dargestellt, anhand dessen die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs EGO beim Befahren obiger Strecke mit aktivem, die Erfindung umfassenden Geschwindigkeitsregelsystem dargestellt wird.
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Zu Beginn des dargestellten Straßenverlaufs bewegt sich das Fahrzeug EGO mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h. Sobald das vorausliegende Geschwindigkeitsbegrenzungsschild erkannt wird, aufgrund dessen eine Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf 50 km/h erforderlich ist, beginnt das längsführende Fahrerassistenzsystem mit der Veranlassung einer Abfolge von verschiedenen – in der 2 detailliert beschriebenen – Ausgaben und Eingriffen.
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Am Ort d1 wird zunächst ein optischer Hinweis erzeugt, der den Fahrer darüber informiert, dass zeitnah eine automatische Anpassung der Geschwindigkeit aufgrund eines vorausliegenden Ereignisses, das eine Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfordert, begonnen wird, wenn der Fahrer dies nicht durch eine entsprechende Bedienhandlung (z. B. durch Betätigung einer Ablehntaste oder des Gaspedal) verhindert. Erfolgt kein fahrerinitiiertes Ablehnen erfolgt ab dem Ort d2 eine leichte spürbare Verzögerung in Richtung der vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzung. Auch während dieser Verzögerungsphase hat der Fahrer noch bis zum Ort d3 die Möglichkeit, die Anpassung der Geschwindigkeit aufgrund des erkannten vorausliegenden Geschwindigkeitsbegrenzungsschildes abzulehnen. Ab dem Ort d3 ist keine Ablehnung mehr möglich und das Fahrerassistenzsystem veranlasst durch eine entsprechend geeignete Verzögerungsstrategie eine Verzögerung des Fahrzeugs, so dass am Ort d50 des Geschwindigkeitsbegrenzungsschildes die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nur noch 50 km/h beträgt. Dies ist durch den mit A gekennzeichneten Geschwindigkeitsverlauf dargestellt.
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Bei dem mit B gekennzeichneten Geschwindigkeitsverlauf lehnt der Fahrer durch eine entsprechende Bedienhandlung zum Zeitpunkt d2+, also erst nach Beginn der veranlassten Verzögerung des Fahrzeugs die Anpassung der Geschwindigkeit zum Erreichen der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am Ort des Geschwindigkeitsbegrenzungsschildes ab. Unmittelbar nach der erlaubten Ablehnung (da vor dem Ort d3) veranlasst das Fahrerassistenzsystem dass die bereits erfolgte Geschwindigkeitsreduzierung wieder aufgehoben wird und das Fahrzeug EGO wieder auf die aktuell geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit beschleunigt wird.
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Die 2 zeigt nun im Detail als zentrales Element eines als Geschwindigkeitsregelsystem ausgebildeten längsführenden Fahrerassistenzsystems eine Funktionseinheit FE, welche im Wesentlichen Eingangssignale e1 einer ersten Erfassungseinheit E1, Eingangssignale e2 einer zweiten Erfassungseinheit E2, ein Geschwindigkeitssignal v, ein Zulassungssignal z zum Zulassen einer automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit, ein Ablehnungssignal a zum Ablehnen der Zulassung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit, und ein Signal +v- zum manuellen Anpassen der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erhält.
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Bei der ersten Erfassungseinheit E1 handelt es sich um eine kartenbasierte Erfassungseinheit E1, welche anhand von vorliegenden Kartendaten, der eigenen Position und einem bekannten vorausliegenden Streckenabschnitt vorausliegende Ereignisse erkennt, die eine Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfordern (z. B. Geschwindigkeitsbegrenzung) bzw. erlauben (z. B. Aufhebung einer Geschwindigkeitsbegrenzung).
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Bei der zweiten Erfassungseinheit E2 handelt es sich um eine kamerabasierte Erfassungseinheit E2, welche anhand der Daten einer nach vorne ausgerichtete (z.B. Video-)Sensorik vorausliegende, geschwindigkeitsbegrenzende Ereignisse erkennt, die möglicherweise eine Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf eine neue Höchstgeschwindigkeit erfordern.
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Sowohl die kartenbasierte Erfassungseinheit E1, als auch die kamerabasierte Erfassungseinheit E2 sind derart ausgestaltet, dass sie zum einen den Ort des vorausliegenden relevanten Ereignisses, also auch die Höhe der ab diesem Ort geltenden maximal erlaubte Grenzgeschwindigkeit erkennen und an die Funktionseinheit FE weitergeben können.
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Sobald der Funktionseinheit FE relevante Daten e1 oder e2 über den Ort eines vorausliegenden relevanten Ereignisses und die Höhe der ab diesem Ort maximal erlaubten Grenzgeschwindigkeit vorliegen, kann die Funktionseinheit FE zunächst – ggf. unter Berücksichtigung einer Fahrervorgabe – die maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden Ereignisses ermitteln. Alternativ kann die übertragene maximal erlaubte Grenzgeschwindigkeit auch direkt als maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit verwendet werden.
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Anhand vorhandener relevanter Daten, wie z. B. der Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und ermittelter maximal zulässiger Höchstgeschwindigkeit, dem Abstand zum relevanten Ort und/oder einer ermittelten Verzögerungsstrategie veranlasst die Funktionseinheit FE zu einem definierten ersten Ort oder Zeitpunkt vor Erreichen des relevanten Ortes durch ein entsprechendes Signal af an eine Anzeigebedieneinheit ABE, welche ein Hinweissystem HS und ein Bedienelement BE umfasst, die Ausgabe eines Hinweises zur bevorstehenden automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit.
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Dieser erste Zeitpunkt liegt etwas vor dem Zeitpunkt, zu dem durch eine entsprechende Geschwindigkeitsregelung bzw. eine ermittelte Verzögerungsstrategie umgesetzt werden müsste, so dass am Ort des vorausliegenden Ereignisses die ermittelte neue Höchstgeschwindigkeit erreicht wird. Je nach Ausgestaltung des Geschwindigkeitsregelsystems kann gemäß einer ersten Alternative die Ausgabe grundsätzlich nur dann veranlasst werden, wenn die ermittelte neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit kleiner als die vom Fahrer vorgegebene maximal gewünschte Soll-Geschwindigkeit ist. Gemäß einer zweiten Alternative kann die Ausgabe unabhängig von der vom Fahrer maximal gewünschten Soll-Geschwindigkeit erfolgen. Die Ausgabe des Hinweises erfolgt optisch, z. B. als Darstellung im Instrumentenkombi oder einem Head-up-Display.
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Das Bedienelement BE, durch das der Fahrer die automatische Anpassung aktiv zulassen oder ablehnen kann, ist derart ausgestaltet, dass der Fahrer zu denjenigen Zeiten, zu denen kein Aufforderungshinweis ausgegeben wird, eine manuelle Anpassung der maximal gewünschten Sollgeschwindigkeit +v- anfordern kann. Weiter ist das Bedienelement BE derart ausgestaltet, dass der Fahrer bei Ausgabe des Hinweises durch eine erste Betätigungsart die automatischen Anpassung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit aktiv bestätigen bzw. zulassen (Signal z), oder durch eine zweite Betätigungsart die angeforderte Zulassung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit aktiv ablehnen (Signal a) kann. Anstelle des oben beschriebenen Bedienelements kann der Fahrer auch durch Betätigung des Gaspedals (z. B. bei einer Verzögerungsanforderung) oder des Bremspedals die automatische Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit ablehnen.
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Bestätigt der Fahrer aktiv die automatische Zulassung erfolgt die Umsetzung der Geschwindigkeitsanpassung zum Erreichen der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit ab Erreichen eines ermittelten zweiten Orts oder Zeitpunkts. Ein Ablehnen der automatischen Anpassung ist dann nicht mehr möglich.
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Lehnt der Fahrer (zunächst) weder die automatische Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit ab oder lässt sie aktiv zu, veranlasst die Funktionseinheit FE bei Erreichen eines definierten (zweiten) Ortes oder Zeitpunkts einen spürbaren Eingriff in die Längsregelung in Richtung der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit. Mit anderen Worten ausgedrückt veranlasst die Funktionseinheit FE bei einer (vorausschauend betrachteten) Erhöhung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit eine definierte leichte Beschleunigung (fest vorgegeben, oder in Abhängigkeit verschiedener Parameter variabel ermittelbar), und bei einer Reduzierung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit eine leichte Verzögerung des Fahrzeugs.
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Durch diesen spürbaren Eingriff soll der Fahrer nochmals auf die bevorstehende (bzw. bereits tendenziell) begonnene Anpassung der Geschwindigkeit auf die automatisch anzupassende neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit hingewiesen werden. Die Funktionseinheit FE ist nun weiter ausgebildet, auch in dieser Phase eine vom Fahrer angeforderte Ablehnung der automatischen Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit noch zuzulassen und entsprechend zu reagieren. Erst wenn das Fahrzeug einen definierten dritten Ort bzw. Zeitpunkt erreicht hat, ist eine Ablehnung nicht mehr möglich.
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Entsprechend diesen Ausführungen sind zu der Ablehnmöglichkeit noch folgende Ergänzungen anzuführen: Lehnt der Fahrer aktiv die automatische Zulassung ab, wird abhängig vom Zeitpunkt des Fahrereingriffs die Ablehnung zugelassen oder nicht. Solange noch kein Eingriff zum Erreichen der der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit vorgenommen wird, wird bei Ablehnung die Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit von Anfang an unterbunden und die Anzeige durch Zurücknahme des Signals af deaktiviert.
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Wurde der Eingriff in die Längsführung zum Erreichen der neuen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit bereits gestartet, hängt die Zulassung der Ablehnung vom Zeitpunkt der Ablehnung ab. Wird die Anpassung noch vor einem ermittelten (dritten) Ort bzw. Zeitpunkt abgelehnt, so ist diese zulässig und die Funktionseinheit FE veranlasst eine Änderung des bereits gestarteten Eingriffs in die Längsregelung dahingehend, dass die Anpassung der Geschwindigkeit an die neue maximal zulässige Geschwindigkeit wieder verworfen wird und wieder auf die ursprünglich geltende maximal zulässige Geschwindigkeit geregelt wird.
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Erfolgt die Ablehnung jedoch erst nach Erreichen des (dritten) Ortes, ab dem eine Ablehnung nicht mehr zugelassen wird, wird der Eingriff in die Längsregelung abhängig von der ursprünglichen bzw. „normalen“ Bedeutung des Bedienelements verändert. Hat der Fahrer z. B. nach Erreichen des (dritten) Ortes das Bedienelement zum Erhöhen der Sollgeschwindigkeit bzw. der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit betätigt, erfolgt entweder eine Veränderung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit entsprechend dieser Betätigung oder eine entsprechende Veränderung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden relevanten Ereignisses. Hat der Fahrer jedoch das Gaspedal oder Bremspedal betätigt, erfolgt ein Übersteuern der Geschwindigkeitsregelung oder eine (temporäre) Deaktivierung.
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Die 3 zeigt nun eine Abfolge verschiedene Zustände 1–7 während einer Geschwindigkeitsregelung mit vorausschauender Erkennung von Tempolimits und automatischer Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit, wobei die Abfolge der Zustände als Zustandsautomat dargestellt ist.
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Zunächst wird im Zustand 1 davon ausgegangen, dass das Fahrzeug aufgrund der aktiven Geschwindigkeitsregelung ACC mit einer aktuell gültigen maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h fährt. Sobald mittels geeigneter Sensorik ein vorausliegendes Tempolimit (70 km/h) erkannt wird, das eine Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfordert bzw. erlaubt, wird zu einem definierten ersten Zeitpunkt vor Erreichen des Tempolimits vom Zustand 1 in den Zustand 2 gewechselt. Gleichzeitig wird bereits zu diesem Zeitpunkt das erkannte vorausliegende Tempolimit (z. B. 70 km/h) als gültige neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit ab dem vorausliegenden Ort übernommen, wobei die (automatische) Einregelung erst dann gestartet wird, wenn dies sinnvoll ist, so dass durch die vorgegebene Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsstrategie am Ort des Tempolimits diese neue geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) erreicht ist. Die noch geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (130 km/h) wird (temporär) in einem Zwischenspeicher gespeichert.
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Lehnt der Fahrer ausgehend vom Zustand 2 die automatische Anpassung der Geschwindigkeit zum Erreichen der neuen maximal zugelassenen Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters ab, wird ab Erreichen eines ermittelten zweiten Orts oder Zeitpunkts mit der Einregelung auf diese neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) begonnen, so dass am Ort des Beginn des neuen Tempolimits diese maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit erreicht wird. Sobald diese neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) erreicht ist, ist ein Zurückspringen auf die ursprünglich geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (130 km/h) nicht mehr möglich, d. h. die zuvor geltende zwischengespeicherte Höchstgeschwindigkeit (130 km/h) wird verworfen. Die Anzeige wird entsprechend angepasst.
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Betätigt der Fahrer im Zustand 2 die SET-Taste, wird die neue geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) wieder verworfen und im Zwischenspeicher abgelegt. Als aktuell geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit wird wieder die im Zustand 2 zwischengespeicherte ursprüngliche maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (130 km/h) erneut als gültige maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit verwendet. Es erfolgt ein Übergang in den Zustand 3.
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Betätigt der Fahrer im Zustand 2 jedoch die Wippe, kann er die die vorgeschlagene gültige (noch nicht eingeregelte) neue maximal zulässige Geschwindigkeit (70 km/h) noch Anpassen (70 km/h -> 80 km/h; Übergang in Zustand 5). Mit dem Anpassen der vorgeschlagenen gültigen (noch nicht eingeregelten) neuen maximal zulässigen Geschwindigkeit wird die Zwischenspeicherung der ursprünglich geltenden maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit (130 km/h) verworfen und anstelle dieser die vorgeschlagene und die vor der Anpassung gültige neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) im Zwischenspeicher abgelegt.
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Betätigt nun der Fahrer im Zustand 3 oder im Zustand 5 die SET-Taste, so wird in beiden Fällen die aktuell geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (im Zustand 3: 130 km/h; im Zustand 5: 80 km/h) wieder verworfen und als (neue) aktuell geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit die im jeweilige Ausgangszustand 3 bzw. 5 zwischengespeicherte vorausschauend erkannte neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) als gültige maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit verwendet. Es erfolgt ein Übergang in den Zustand 6.
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Ausgehend vom Zustand 6 wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer (ohne Eingriff des Fahrers) auf die nun geltende maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit (70 km/h) eingeregelt. Es erfolgt ein Übergang in den Zustand 7.
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Durch das hier beschriebene Fahrerassistenzsystem wird der Fahrer somit nicht nur optisch oder akustisch auf eine bevorstehende automatische Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit, sondern in einen zweiten Schritt auch noch kinästhetisch darauf hingewiesen. Nur wenn der Fahrer auch dann nicht darauf reagiert, wird die automatische Anpassung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit am Ort des vorausliegenden Ereignisses ausgeführt bzw. vollendet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012211967 A1 [0004]
- DE 102008018421 A1 [0006]
- DE 102014215673 A1 [0007]
