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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Abstands eines Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und einen Abstandsregler für ein Fahrzeug.
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Stand der Technik
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Ein Abstands-Limiter für ein Fahrzeug hält durch Bremseingriffe und Eingriffe in über ein Fahrpedal des Fahrzeugs gestellte Beschleunigungsanforderungen einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug auf einem festgelegten Mindestabstand. Wenn der Limiter eingeschaltet ist, werden Beschleunigungsanforderungen ignoriert, die dazu geeignet wären den Abstand unter den Mindestabstand zu verringern.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Regeln eines Abstands eines Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und ein Abstandsregler sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Vorteile der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug situationsgerecht anzupassen, ohne einen Sicherheitsabstand zu unterschreiten. Dadurch kann ein natürliches Fahrgefühl erreicht werden und beispielsweise der Schwung eines Fahrzeugs erhalten werden, wenn das vorausfahrende Fahrzeug zum Abbiegen abbremst.
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Es wird ein Verfahren zum Regeln eines Abstands eines Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vorgestellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Schritt des Begrenzens der Abstand auf einen vorgewählten Abstandszielwert begrenzt wird, und in einem Schritt des Einstellens der Abstandszielwert unter Verwendung einer Information über eine Änderung eines Fahrpedalwinkels eingestellt wird.
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Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
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Der Abstandszielwert kann ein Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem direkt vorausfahrenden Fahrzeug sein, der im Regelfall nicht unterschritten werden soll. Der Abstandszielwert soll zumindest so groß sein wie ein Sicherheitsabstand, um die Sicherheit beider hintereinander fahrender Fahrzeuge in allen Verkehrssituationen, beispielsweise bei einem abrupten Abbremsen des vorausfahrenden Fahrzeugs, nicht zu gefährden. Um beispielsweise ein Sicherheitsgefühl bei einem Fahrer zu erhöhen, kann der Abstandszielwert jedoch auch größer als der Sicherheitsabstand gewählt werden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, den Abstandszielwert individuell auf Fahrerbedürfnisse einstellen zu können. Der Abstandszielwert kann abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs sein. Bei höherer Geschwindigkeit kann der Abstandszielwert größer sein, als bei niedriger Geschwindigkeit. Der Abstandszielwert kann höchstens bis auf einen geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsabstand verringert werden. Der Sicherheitsabstand kann beispielsweise durch eine Reaktionszeit eines Notbremssystems oder eines Fahrers des Fahrzeugs vorgegeben sein.
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Während bei herkömmlichen Abstands-Limitern ein Abstandszielwert fest vorgegeben wird, soll mit dem hier vorgestellten Abstandsregler eine Möglichkeit geschaffen werden, den Abstandszielwert in gewissen Grenzen dynamisch den Wünschen des Fahrers anpassen zu können. Insbesondere soll beim Einstellen des Abstandsreglers eine Information über eine Änderung des Fahrpedalwinkels berücksichtigt werden. Der Fahrpedalwinkel gibt hierbei an, wie weit das Fahrpedal eines Fahrzeugs vom Fahrer ausgehend von einer Ruhestellung niedergedrückt ist. Änderungen des Fahrpedalwinkels geben somit einen Hinweis über aktuelle Beschleunigungswünsche des Fahrers an. Wenn beispielsweise der Fahrpedalwinkel vom Fahrer erhöht wird, kann dies als Hinweis an den Abstandregler verstanden werden, den einzuhaltenden Abstandszielwert temporär zu reduzieren, d.h. näher an das vorausfahrende Fahrzeug heranzufahren.
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Im Schritt des Begrenzens kann die Information über die Änderung des Fahrpedalwinkels beispielsweise nur anteilig an einen Antrieb weitergegeben werden, wenn der Abstand auf den Abstandszielwert begrenzt wird. Insbesondere kann eine Vergrößerung des Fahrpedalwinkels nur anteilig an den Antrieb weitergegeben werden. Eine Verkleinerung des Fahrpedalwinkels kann vollständig an den Antrieb weitergegeben werden.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Voreinstellens aufweisen, in dem der Abstandszielwert unter Verwendung eines von einem Bedienelement des Fahrzeugs eingelesenen Vorgabewerts für den Abstandszielwert voreingestellt wird. Der Abstandszielwert kann voreingestellt werden, bevor das Fahrzeug in die Nähe des vorausfahrenden Fahrzeugs kommt. Ein Bedienelement kann beispielsweise ein Hebel an einer Lenksäule oder einem Lenkrad des Fahrzeugs sein. Der Vorgabewert kann als Richtwert für den zu begrenzenden Abstand verstanden werden. Am Bedienelement können verschiedene Vorgabewerte eingestellt werden. Dabei repräsentiert jeder Vorgabewert einen anderen Ausgangs-Abstandszielwert. Ausgehend von dem Ausgangs-Abstandszielwert wird der Abstandszielwert dann im Schritt des Einstellens unter Verwendung der Änderung des Fahrpedalwinkels eingestellt.
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Der Abstandszielwert kann unter Verwendung eines geschwindigkeitsunabhängigen Zeitlückenwerts als Vorgabewert voreingestellt werden. Der Zeitlückenwert repräsentiert eine Zeitdauer, die verstreicht, bis das Fahrzeug denselben Punkt passiert, wie das vorausfahrende Fahrzeug. Dadurch wird der tatsächlich einzuhaltende Abstand bei zunehmender Geschwindigkeit größer und bei abnehmender Geschwindigkeit kleiner, ohne dass der Vorgabewert verändert wird.
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Der Vorgabewert kann um eine vordefinierte Stufe verändert werden, wenn ein Gradient des Fahrpedalwinkels größer als ein Schwellenwert ist. Wenn das Fahrpedal schnell gedrückt oder losgelassen wird, resultiert ein hoher Gradient des Fahrpedalwinkels. Wird das Fahrpedal schnell gedrückt, kann ein geringerer Vorgabewert als am Bedienelement eingestellt werden. Dabei wird der Abstand zwischen den Fahrzeugen rasch verringert, ohne den minimalen Sicherheitsabstand für die gefahrene Geschwindigkeit zu unterschreiten. Wenn das Fahrpedal schnell losgelassen wird, kann ein größerer Vorgabewert, als am Bedienelement eingestellt werden. Durch das Loslassen des Fahrpedals verzögert das Fahrzeug und der Abstand vergrößert sich. Das Verzögern kann durch einen schwachen Bremseingriff unterstützt werden.
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Der Abstandszielwert kann reduziert werden, wenn der Fahrpedalwinkel vergrößert wird. Wenn das Fahrpedal mit einer geringen Geschwindigkeit gedrückt wird, kann die Änderung des Fahrpedalwinkels anteilig an den Antrieb des Fahrzeugs weitergegeben werden. Das Fahrzeug schließt dann langsam näher zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf und hält diesen Abstand.
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Der Abstandszielwert kann vergrößert werden, wenn der Fahrpedalwinkel verkleinert wird. Wenn das Fahrpedal mit einer geringen Geschwindigkeit losgelassen wird beziehungsweise eine Kraft auf das Fahrpedal langsam reduziert wird, kann die Änderung des Fahrpedalwinkels anteilig an den Antrieb des Fahrzeugs weitergegeben werden. Das Fahrzeug fällt dann langsam hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug zurück. Ab dem über den Vorgabewert vorgegebenen Abstandszielwert kann der Abstand dann wieder konstant gehalten werden.
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Ein Eingriffsspielraum für eine Ansteuerungseinrichtung des Fahrzeugs kann unter Verwendung des aktuellen Abstandszielwerts vorgegeben werden. Je geringer der Abstandszielwert ist, umso stärker können Bremseingriffe und/oder Änderungen der Beschleunigungsanforderung sein. Mit anderen Worten kann das Fahrzeug umso härter gebremst werden, umso näher es dem vorausfahrenden Fahrzeug kommt.
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Das Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner einen Abstandsregler, der dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.
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Der Abstandsregler kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer, einem programmierbaren Steuergerät oder einer ähnlichen Vorrichtung ausgeführt wird.
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Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen als Verfahren zum Regeln eines Abstands und als Abstandsregler beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
- 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Abstandsregelsystems mit einem Abstandsregler gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 2 zeigt Darstellungen eines Fahrzeugs mit einem Abstandsregler gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Blockschaltbild eines Abstandsregelsystems 100. Das Abstandsregelsystem 100 weist einen Abstandsregler 102 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz und einen Beschleunigungsregler 104 auf. Das Abstandsregelsystem 100 ist für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug wird hier als Egofahrzeug bezeichnet. Der Abstandsregler 102 ist dazu ausgebildet, eine dynamische fahrerwunschabhängige Soll-Abstandsberechnung durchzuführen. Dazu wird von einem Bedienelement 106 des Egofahrzeugs ein Vorgabewert 108 für einen Abstand des Egofahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug eingelesen. Das vorausfahrende Fahrzeug wird hier als Zielfahrzeug bezeichnet. Der tatsächliche aktuelle Abstand wird durch einen Abstandssensor 110 des Egofahrzeugs gemessen und in einem Abstandswert 112 abgebildet. Der Abstandsregler 102 liest den Abstandswert 112 ein. Aus einem Verlauf des Abstandswerts 112 können weitere Informationen gewonnen werden. Unter Verwendung einer in einem Geschwindigkeitswert 114 abgebildeten Geschwindigkeit des Egofahrzeugs und/oder einer in einem Beschleunigungswert 116 abgebildeten Beschleunigung des Egofahrzeugs kann aus dem Verlauf auf eine Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs und/oder eine Beschleunigung des Zielfahrzeugs geschlossen werden.
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Der Abstandsregler 102 liest zum Bestimmen eines Abstandszielwerts 118 einen Fahrpedalwinkel 120 eines Fahrpedals 122 des Egofahrzeugs ein. Unter Verwendung der eingelesenen Werte wird der Abstandszielwert 118 bestimmt. Der Abstandszielwert 118 wird an den Beschleunigungsregler 104 übermittelt. In einer Berechnungseinrichtung 124 des Beschleunigungsreglers 104 wird unter Verwendung des Abstandszielwerts 118 und dem Fahrpedalwinkel 120 ein Beschleunigungssollwert 126 berechnet. Der Beschleunigungssollwert 126 wird von einer Ansteuerungseinrichtung 128 des Beschleunigungsreglers 104 eingelesen. In der Ansteuerungseinrichtung 128 wird der Beschleunigungssollwert 126 in ein Antriebssteuersignal 130 für einen Antrieb 132 des Fahrzeugs und/oder ein Bremssignal 134 für ein Bremssystem 136 des Fahrzeugs umgesetzt.
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Die Ansteuerungseinrichtung 128 liest weiterhin ein Deaktivierungssignal 138 von einer Deaktivierungseinrichtung 140 des Beschleunigungsreglers 104 ein. Die Deaktivierungseinrichtung 140 überwacht den Fahrpedalwinkel 120. Wenn der Fahrpedalwinkel 120 am Fahrpedal 122 mit einer Winkelgeschwindigkeit größer als ein Schwellenwert verändert wird oder der Fahrpedalwinkel einen bestimmten Wert überschreitet, gibt die Deaktivierungseinrichtung 140 das Deaktivierungssignal 138 aus. Ansprechend auf das Deaktivierungssignal 138 wird die Beeinflussung des Abstands 112 deaktiviert. Macht der Fahrer einen Kickdown, überschreitet er beispielsweise einen Fahrpedalwinkel, um die größtmögliche Beschleunigung des Egofahrzeugs abzurufen. Dabei übernimmt er die volle Kontrolle über das Egofahrzeug.
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In einem Ausführungsbeispiel liest der Abstandsregler von dem Bedienelement 106 ferner einen Höchstgeschwindigkeitswert 142 ein. Unter Verwendung des Höchstgeschwindigkeitswerts 142 und den anderen eingelesenen Größen wird ein Geschwindigkeitszielwert 144 für den Beschleunigungsregler 104 bestimmt. Der Beschleunigungssollwert 126 wird in der Berechnungseinrichtung 124 unter Verwendung des Geschwindigkeitszielwerts 144 berechnet.
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In einem Ausführungsbeispiel wird von der Ansteuerungseinrichtung 128 ferner ein Aktorsignal 146 für einen Aktor 148 am Fahrpedal 122 ausgegeben. Der Aktor 148 wirkt entgegen einer Betätigungsrichtung des Fahrpedals 122. Durch den Aktor 148 kann beispielsweise ein haptisches Signal an den Fahrer des Fahrzeugs gesendet werden, wenn die Ansteuerungseinrichtung 128 über das Bremssignal 134 das Bremssystem 136 des Fahrzeugs aktiviert.
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2 zeigt Darstellungen eines Fahrzeugs 200 mit einem Abstandsregler gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Abstandsregler entspricht dabei im Wesentlichen dem Abstandsregler in 1. Das Fahrzeug 200 wird hier als Egofahrzeug 200 bezeichnet und fährt hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug 202, das als Zielfahrzeug 202 bezeichnet wird. Das Egofahrzeug 200 ist in einer oberen Darstellung noch weit von dem Zielfahrzeug 202 entfernt und fährt mit einer höheren Geschwindigkeit als das Zielfahrzeug 202. Die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs 200 wird durch eine momentane Leistungsabgabe eines Antriebs des Egofahrzeugs 200 bestimmt. Eine Leistungsanforderung für den Antrieb wird durch einen Fahrer des Egofahrzeugs 200 über den Fahrpedalwinkel 120 an dem Fahrpedal 122 des Egofahrzeugs 200 vorgegeben. Durch die Differenzgeschwindigkeit verringert sich der Abstand 204 zwischen den Fahrzeugen 200, 202. Der Abstand 204 wird durch zumindest einen Abstandssensor des Egofahrzeugs 200 gemessen und durch den Abstandsregler geregelt. Damit das Egofahrzeug 200 den geschwindigkeitsabhängigen Abstandszielwert 118 zu dem Zielfahrzeug 202 nicht unterschreitet, verringert der Abstandsregler ab einem geschwindigkeitsabhängigen Dämpfungsabstand 206 zu dem Zielfahrzeug 202 unabhängig von dem Fahrpedalwinkel 120 die Leistungsanforderung, bis der Abstand 205 dem Abstandszielwert 118 entspricht und beide Fahrzeuge 200, 202 mit der gleichen Geschwindigkeit fahren. Damit ist das Egofahrzeug 200 auf den Abstandszielwert 118 eingeregelt.
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Der Fahrer des Egofahrzeugs 200 hat über das Bedienelement 106 den Vorgabewert 108 für den Abstandszielwert 118 eingestellt. Der Vorgabewert 108 repräsentiert den Abstandszielwert 118 als Zeitlücke zwischen den Fahrzeugen 200, 202. Die Zeitlücke entspricht einer Zeitdauer, die verstreicht, bis das Egofahrzeug 200 denselben Punkt überfährt, den zuvor das Zielfahrzeug 202 überfahren hat. Da das Egofahrzeug 200 mit zunehmender Geschwindigkeit eine größere Strecke pro Zeiteinheit zurücklegt, wird auch der Abstandszielwert 118 bei zunehmender Geschwindigkeit größer, obwohl die vorgegebene Zeitlücke gleichbleibt.
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Wenn der Fahrer den Abstandszielwert 118 in einer momentanen Verkehrssituation für zu groß befindet, kann er bei dem hier vorgestellten Ansatz den Abstand 204 verkürzen. Dazu kann der Fahrer bei eingeregeltem Abstandszielwert 118 das Fahrpedal 122 weiter durchdrücken. Der Abstandsregler registriert den veränderten Fahrpedalwinkel 120 und passt den Abstandszielwert 118 beispielsweise proportional zu einer Änderung des Fahrpedalwinkels 120 an, solange das Fahrpedal 122 stärker durchgedrückt wird. Dabei wird der Abstandszielwert 118 minimal bis auf einen Mindestabstand reduziert. Reduziert der Fahrer den Druck auf das Fahrpedal 122, registriert der Abstandsregler auch diese Änderung des Fahrpedalwinkels 120 und vergrößert den Abstandszielwert 118 wiederum beispielsweise proportional zur Änderung des Fahrpedalwinkels 120, bis der ursprünglich über das Bedienelement 106 eingestellte Abstandszielwert 118 wieder erreicht ist.
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Mit anderen Worten zeigt 2 eine Darstellung eines Fahrzeugs 200 mit einem Abstandsregler gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Abstandsregler ist dazu ausgebildet, einen Abstandszielwert 118 für einen Abstand 204 zwischen dem Fahrzeug 200 und einem vorausfahrenden Fahrzeug 202 in Abhängigkeit von einem Fahrpedalwinkel 120 eines Fahrpedals 122 des Fahrzeugs 200 vorzugeben.
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Der Abstand wird durch den Abstandsregler des Fahrzeugs 200 unter Verwendung von Bremseingriffen und/oder Leistungsanpassungen eines Antriebs des Fahrzeugs 200 auf den Abstandszielwert 118 eingeregelt. Um den Abstand regeln zu können, liest der Abstandsregler einen den Abstand 204 repräsentierenden Abstandswert eines Abstandssensors des Fahrzeugs 200 ein.
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Der Abstandszielwert 118 wird von dem Abstandsregler innerhalb eines Wertebereichs vorgegeben. Ein unbeeinflusster Abstandszielwert 118 ist insbesondere der höchste Wert des Wertebereichs. Der Wertebereich kann ein geschwindigkeitsunabhängiger Zeitlückenbereich sein. Ebenso kann der Wertebereich geschwindigkeitsabhängig sein. Dann umfasst der Wertebereich bei größerer Geschwindigkeit höhere Werte, als bei niedriger Geschwindigkeit.
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Der Wertebereich wird von einem Fahrer des Fahrzeugs 200 über ein Bedienelement 106 eingestellt. Hier ist das Bedienelement 106 beispielsweise als Bedienhebel am Lenkrad des Fahrzeugs 200 ausgeführt. Das Bedienelement 106 kann auch als Drehschalter oder als Menü einer Fahrzeugsteuerung ausgeführt sein.
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Wenn das Fahrzeug 200 sich an das vorausfahrende Fahrzeug 202 annähert, verringert sich der Abstand 204. Nähert sich der Abstand 204 dem Abstandszielwert 118 an, so reduziert der Abstandsregler die dem aktuellen Fahrpedalwinkel 120 des Fahrpedals 122 zugeordnete Leistungsanforderung mit einem Leistungskorrekturwert, um das Fahrzeug 200 zu verlangsamen, bis eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 mit einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 202 näherungsweise übereinstimmt und der Abstand 204 dem Abstandszielwert 118 näherungsweise entspricht. Ist eine Differenzgeschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen 200, 202 zu groß, um über die Leistungsanforderung ausgeglichen werden zu können, wird über einen Bremseingriffswert eine Bremsanforderung an ein Bremssystem des Fahrzeugs 200 ausgegeben.
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Empfindet der Fahrer den eingeregelten Abstand 204 als zu groß beziehungsweise einer aktuellen Verkehrssituation nicht angepasst, wird er den Fahrpedalwinkel 120 des Fahrpedals 122 vergrößern beziehungsweise einen Druck auf das Fahrpedal 122 erhöhen. Diese Änderung wird durch den Abstandsregler registriert und der Abstandszielwert 118 proportional zu der Änderung innerhalb des Wertebereichs verringert. Die mit der Änderung einhergehende Vergrößerung der Leistungsanforderung wird aufgrund des verringerten Abstandszielwerts 118 zumindest teilweise an den Antrieb des Fahrzeugs 200 weitergegeben. Das Fahrzeug 200 verkürzt den Abstand 204 und schließt zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 202 auf, bis der neue Abstand 204 wieder dem Abstandszielwert 118 entspricht.
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Der Abstandszielwert 118 wird bei einer geringen Vergrößerung des Fahrpedalwinkels 120 nur geringfügig verringert. Bei einer großen Vergrößerung des Fahrpedalwinkels 120 wird der Abstandszielwert 118 substantiell verringert. Dabei bleibt der Abstandszielwert 118 jedoch innerhalb des gewählten Wertebereichs. Wenn der Fahrer den Fahrpedalwinkel 120 wieder reduziert, also weniger Druck auf das Fahrpedal 122 ausübt, wird der Abstandszielwert 118 innerhalb des Wertebereichs proportional zu der Änderung des Fahrpedalwinkels 120 erhöht.
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In einem Ausführungsbeispiel wird ansprechend auf die Vergrößerung des Fahrpedalwinkels 120 zu einem engeren Wertebereich gewechselt. Der engere Wertebereich umfasst Entfernungswerte, die näher an dem vorausfahrenden Fahrzeug 202 liegen. Dadurch repräsentiert auch der größte Abstandszielwert 118 des engeren Wertebereichs einen geringeren Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 202, als der größte Abstandszielwert 118 des weiteren Wertebereichs. Das Fahrzeug 200 fährt also insgesamt näher an dem vorausfahrenden Fahrzeug 202.
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Um den Abstand 204 entsprechend dem Abstandszielwert 118 zu halten, betätigt der Abstandsregler das Bremssystem des Fahrzeugs 200. Je enger der Wertebereich ist, umso größer sind mögliche Bremseingriffe des Abstandsreglers, um das Fahrzeug 200 sicher abzubremsen, ohne auf das vorausfahrende Fahrzeug 202 aufzufahren.
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Es ist eine Darstellung gezeigt, bei der ein Abstand 204 zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 202 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz beeinflusst wird. Das Fahrzeug 200 weist einen Abstandsregler auf, wie er beispielsweise in 1 dargestellt ist.
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Wenn der Abstand 204 größer als der durch einen vorgewählten Wertebereich definierter größter Abstandszielwert 118 ist, kann das Fahrzeug 200 schneller fahren, als das vorausfahrende Fahrzeug 202 und zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 202 aufschließen.
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Wenn das Fahrzeug 200 bis auf einen dem Abstandszielwert 118 entsprechenden Abstand 204 zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 202 aufgeschlossen hat, und der Fahrer nicht stärker auf das Fahrpedal 122 drückt, hält der Abstandsregler den Abstand 204 bei gleichbleibender Geschwindigkeit konstant. Wenn die Geschwindigkeit abnimmt, kann das Fahrzeug 200 dichter auffahren. Wenn die Geschwindigkeit zunimmt, wird der Abstandsregler den Abstand 204 vergrößern.
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Wenn der Fahrer den eingeregelten Abstand 204 als zu groß empfindet und den Druck auf das Fahrpedal 122 mäßig erhöht, reduziert der Abstandsregler den Abstandszielwert 118 entsprechend innerhalb des Wertebereichs.
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Mit anderen Worten wird eine dynamische Entfernungsregelung beziehungsweise Entfernungsberechnung (Dynamic Distance Control/Calculation) vorgestellt.
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Aktuell gibt es in Fahrzeugen unterschiedliche Fahrerassistenzsysteme. Unter anderem erhöhen Cruise Control (CrCtl), Longitudinal Limiter (LLim), ALLim (Advanced LLim) und Adaptive Cruise Control (ACC) den Komfort und die Sicherheit für den Fahrer. Darüber hinaus leisten weitere Assistenzsysteme einen Sicherheitsgewinn durch Abstandswarnungen und Notbremseingriffe.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird ein dynamischer Soll-Abstand berechnet. Abhängig von verschiedenen Einflussgrößen wird der Minimalabstand unterschiedlich berechnet. Als Basis dient analog zu einem Abstandsregeltempomaten ein zeitlückenbasierter Mindestabstand. Dieser kann jedoch bei Annäherung des aktuellen Abstands 204 an den Mindestabstand bzw. bei Erreichen des Mindestabstands verringert werden, insbesondere wenn der Fahrer dies fordert.
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Wird der Fahrer mit seinem Fahrzeug auf den Mindestabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug begrenzt und er möchte bewusst näher auffahren, da das vorausfahrende Fahrzeug beispielsweise voraussichtlich abbiegt, der Verkehrsfluss es erfordert oder aus subjektiven Gründen, kann er durch ein Erhöhen des Fahrpedalwinkels 120 den Mindestabstand verringern. Beispielsweise kann die nächst geringere Zeitlücke oder die geringste Zeitlücke gewählt werden.
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Die Begrenzungsfunktion selbst bleibt aktiv, lediglich der Mindestabstand und die damit freigegebene Beschleunigung ändern sich. Damit der Mindestabstand in einem sicheren Maß bleibt, kann durch ein langsames Erhöhen des Fahrpedalwinkels 120 nur bis zu einem bestimmten, minimalen Mindestabstand reduziert werden (letzte Zeitlücke).
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Für eine weitere Annäherung ist ein hoher Fahrpedalgradient oder eine Auslenkung des Fahrpedals 122 ähnlich einem Kick-Down zur Deaktivierung des Systems erforderlich.
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Neben einer Berücksichtigung der Größen, wie Fahrpedalwinkel 120, Differenzgeschwindigkeit und Abstand zum Mindestabstand können auch geografische Eigenschaften, wie Steigungen oder Kurven berücksichtigt werden.
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Ebenfalls kann die Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs 202 zu unterschiedlichen Wunschabständen führen, denn zu einem beschleunigenden Fahrzeug 202 ist es sinnvoll aufzuschließen und zu folgen, während es sinnvoll ist, zu einem bremsenden Fahrzeug 202 Abstand zu halten (subjektiver Wunschabstand).
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Über die Einflussfaktoren, wie die Beschleunigung des Zielfahrzeugs oder auch einen Radius der gefahrenen Strecke ergibt sich ebenfalls eine Möglichkeit der Varianz bei der Reduktion des vorgewählten Abstandzielwerts. In einem Ausführungsbeispiel ist die Reduktion des vorgewählten Abstandzielwerts bei einer gleichen Erhöhung des Fahrpedalwinkels auf einer geraden Autobahn geringer als bei einer kurvigen Landstraße oder in der Stadt.
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Es ergibt sich eine erhöhte Flexibilität. Durch die Verwendung zusätzlicher Eingangsgrößen bei der Berechnung des Mindestabstands, wie insbesondere des Fahrpedals 122 hat der Fahrer zusätzlich zur Sicherheit und zum Komfort eines Abstands-Limiters die Möglichkeit, den Abstand 204 seinem aktuellen, persönlichen Befinden, seinen Anforderungen und der Verkehrssituation anzupassen. Durch die Berücksichtigung des Fahrpedalverhaltens kann dies erreicht werden.
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Durch den hier vorgestellten Ansatz ergibt sich eine erhöhte Sportlichkeit und Sicherheit. Durch die Berücksichtigung der Fahrpedalstellung bietet die dynamische Abstandsberechnung ein möglichst hohes Feedback an den Fahrer. Es gibt keinen ausgeprägten Tot-Bereich, wie bei aktuell bekannten Umsetzungen eines Speed-Limiters, da ein Erhöhen des Fahrpedalwinkels 120 auch zu einer Fahrzeugbeschleunigung führt. Diese ist zwar reduziert, um die Sicherheit und den Komfort zu bewahren, aber sie gibt dem Fahrer das Gefühl, stets das Fahrzeugverhalten vorzugeben.
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Möchte der Fahrer darüber hinaus keine Begrenzung, so kann er durch einen hohen Fahrpedalgradienten oder einen hohen Fahrpedalwert (bewusste Beschleunigungsanforderung) die Funktion vorübergehend deaktivieren.
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Es ergibt sich ein leicht nachvollziehbares Verhalten für den Fahrer, da er selbst immer für die Beschleunigung und den Abstand 204 (in gewissen Grenzen) verantwortlich ist und dies seinem Fahrstil und der Fahrsituation anpassen kann. Durch eine bewusste Änderung des Fahrpedals 122 erfährt er eine Reaktion des Fahrzeugs 200. Dadurch wird die Notwendigkeit für Interaktionen mit einem Bedienhebel 106 spürbar reduziert.
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Der hier vorgestellte Ansatz kann besonders einfach durch eine Softwareänderung der Motorsteuerung und des Radarsteuergeräts in Fahrzeugen umgesetzt werden, in denen ein Abstandsregeltempomat oder ein ähnliches System verbaut ist.
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Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
