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Die Erfindung bezieht sich auf ein längsführendes Fahrerassistenzsystem im automatisierten Längsführungsbetrieb (z. B. bei aktivierter Geschwindigkeitsregelung) in einem Kraftfahrzeug.
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Grundsätzlich sind bereits viele als Geschwindigkeitsregelsysteme ausgestaltete längsführende Fahrerassistenzsysteme bekannt, 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 Systeme (z. B. BMW „Active Cruise Control“ ACC) ermöglichen es, das Kraftfahrzeug unter Einhaltung eines gewünschten Abstands zu einem vorausfahrenden 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 durch einen Verzögerungseingriff des Antriebsmotors und/oder des Radbremssystems 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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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 ist beispielsweise aus der
DE 10 2015 213 181 B3 ein Fahrerassistenzsystem bekannt, das entweder aus Kartendaten eines Navigationssystems und/oder mittels Bildverarbeitung vorausschauend 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 Assist oder BMW Eficient Dynamic Pilot).
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Das aus der
DE 10 2015 213 181 B3 bekannte längsführende Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst im Wesentlichen ein Erfassungssystem zum Erkennen aktuell geltender oder vorausliegender relevanter Ereignisse, die eine Änderung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfordern, ein zweites Erfassungssystem, das Teil des ersten Erfassungssystems oder auch mit diesem identisch sein kann, zum Erkennen des zu durchfahrenden Streckenverlaufs, und eine Funktionseinheit, die bei Erkennen eines relevanten aktuell geltenden oder vorlausliegenden Ereignisses unter Berücksichtigung des Orts des relevanten Ereignisses (und ggf. weiterer notwendiger Informationen, wie z. B. einer ermittelten maximal zulässigen Geschwindigkeit am Ort des relevanten Ereignisses, der Differenzgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und ermittelter neuer maximal zulässiger Geschwindigkeit, erkannte Freifahrt oder Folgefahrt, aktuelle oder zugelassene Verzögerungsbetriebsarten des Fahrzeugs wie z. B. Segelbetrieb, Schubbetrieb, Bremsbetrieb) einen ortsabhängigen Zeitpunkt ermittelt, bei dessen Erreichen die Funktionseinheit eine automatische Anpassung der aktuell maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit oder eine Ausgabe eines Aufforderungshinweises zum Zulassen einer automatischen Anpassung der aktuell maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf eine neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit veranlasst. Wird eine vorausliegendes Ereignis rechtzeitig erkannt, so wird idealerweise eine Verzögerungsstrategie des Fahrzeugs zum Erreichen der ermittelten maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit (zumindest nahezu) am Ort des relevanten Ereignisses ermittelt. Anhand der ermittelten Verzögerungsstrategie ergibt sich dann der zu ermittelnde ortsabhängige Zeitpunkt, zu dem die automatische Anpassung der aktuell maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit oder die Ausgabe eines Aufforderungshinweises zum Zulassen einer automatischen Anpassung der aktuell maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf eine neue maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit veranlasst wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein längsführendes Fahrerassistenzsystem bei zunehmendem Automatisierungsgrad im Hinblick auf den Komfort und die Sicherheit zu verbessern.
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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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Die Erfindung betrifft ein längsführendes Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug mit einem Erfassungssystem zum Erkennen eines vorausliegenden Streckenereignisses, durch das eine Situation einer zu gewährenden Vorfahrt gegeben ist, und mit einer derart ausgebildeten elektronischen Funktionseinheit, dass die Ist-Geschwindigkeit ab einem definierten Abstand vor einem vorausliegenden Streckenereignis auf eine vorgegebene reduzierte Zielgeschwindigkeit spätestens bis zum Ort des Streckenereignisses verzögerbar ist bzw. verzögert wird.
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Vorzugsweise wird die reduzierte Zielgeschwindigkeit gehalten, bis das Streckenereignis ohne Bremseingriff des Fahrers passiert ist. Nach einem Konstanthalten der reduzierten Zielgeschwindigkeit kann, wenn kein Bremseingriff des Fahrers erfolgt, nach dem Streckenereignis die vor dem Streckenereignis eingeregelte oder die nach dem Streckenereignis gegebenenfalls neu vorgegebene Soll-Geschwindigkeit automatisch (wieder) eingestellt werden (Beschleunigung). Diese Beschleunigung wird vorzugsweise nur dann ausgeführt, wenn der Wunsch des Fahrers hierzu, beispielsweise durch Betätigung einer Taste oder durch ein Sprachkommando oder durch eine definierte Geste, bestätigt wurde.
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Die Betätigung der Fahrzeugbremse führt in bekannter Weise zum Abbruch der Längsregelung. Während der aktiven Längsregelung ist eine manuelle Querführung durch den Fahrer möglich, damit dieser auch bei nicht aktiviertem Navigationssystem mit Routenführung das erfindungsgemäße Längsregelsystem verwenden kann. Die Höhe der reduzierten Zielgeschwindigkeit kann beispielsweise von einem ausgewählten Fahrmodus, von der Straßenklasse und/oder von der Distanz zum Streckenereignis (bei mehr oder weniger weit vorausschauender Erkennung) abhängen.
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Vorzugsweise ist die Funktionseinheit mit einer Bedieneinheit zur Aktivierung einer automatischen Übernahme von Tempolimits und zur Aktivierung einer automatischen Längsführungsregelung auf den vorausliegenden Streckenverlauf verbunden.
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Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
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Aus dem oben bereits erläuterten Stand der Technik ist in heutigen Fahrzeugen
- - erstens eine automatische Längsregelung auf eine vorgegebene Soll-Geschwindigkeit bei Freifahrt (oder auf einen vorgegebenen Soll-Abstand bei Folgefahrt) bekannt, wobei auch die Funktion einer automatischen Übernahme von Tempolimits integrierbar ist. Somit kann eine derartige Längsregelung eine Positionsregelung umfassen, durch die eine Soll-Geschwindigkeit und/oder Soll-Beschleunigung an einem Ort relativ zur Ist-Position erreichbar ist. Derartige Längsregelsysteme werden deaktiviert, wenn der Fahrer bremst.
- - Zweitens ist aus dem Stand der Technik in heutigen Fahrzeugen ein Navigationssystem bekannt, aus dem der vorausliegende Streckenverlauf vorhersehbar ist. Derartige Navigationssysteme können vorausliegende Kartenattribute in Form von Segmenten und deren Eigenschaften an die Längsregelung übertragen. Daraus ist eine Vorhersage möglich, wie der wahrscheinliche vom Fahrzeug befahrende Pfad und seine Streckenereignisse sein werden. Die Vorausschau ist dabei bei aktiviertem Navigationssystem besser als bei einem deaktivierten Navigationssystem, aber grundsätzlich ist die Aktivierung des Navigationssystems für die Erfindung nicht zwingend.
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Obwohl die vorausliegenden (insbesondere kritischen und möglichweise zur Geschwindigkeitsreduzierung zwingenden) Streckenereignisse (Kreisverkehre, Abbiegungen, Vorfahrt-Achten-Situationen) aus der Karte bekannt sind, reduzieren bekannte automatische Längsregelsysteme die Geschwindigkeit nicht, um vor derartigen Streckenereignissen die Reaktion des Fahrers abzuwarten. Vielmehr wird heute der Fahrer abrupt in eine Situation, in der er gegebenenfalls die Vorfahrt abtreten muss, hineingefahren. Somit muss häufig die Fahrzeugbremse betätigt werden, die zu einem Abbruch der Regelung führt.
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Die Erfindung sieht daher nochmal mit anderen Worten folgende Fahrstrategie auf Basis der Kartendaten im automatisierten Längsführungsbetrieb für Vorfahrt-Achten Situationen (z. B. Abbiegung, Kreisverkehr, Vorfahrt-Achten, Stopp- Schild) vor:
- 1. Verzögerung um oder auf eine vorgegebene Zielgeschwindigkeit in einer definierten Entfernung vor dem Streckenereignis, um dem Fahrer die Möglichkeit zu geben, sich einen Überblick über die Verkehrssituation zu verschaffen und das Fahrzeug gegebenenfalls noch sicher und komfortabel in den Stillstand zu bringen.
- 2. Nach dieser Verzögerung die reduzierte Geschwindigkeit konstant halten, bis das Streckenereignis vorüber ist. Sollte kein Eingreifen erfolgen, kann das Streckenereignis mit der Zielgeschwindigkeit durchfahren werden. Nach dem Streckenereignis wird vorzugsweise die vor dem Streckenereignis eingeregelte (unverzögerte) Soll-Geschwindigkeit automatisch wieder eingestellt. Eine Freigabe dieser hierfür erforderlichen Beschleunigung kann gegebenenfalls durch das System vom Fahrer angefordert werden, ist aber nicht zwingend.
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Das System wählt die reduzierte Zielgeschwindigkeit beispielsweise auf Basis des Abbiegewinkels bei einer Kreuzungssituation oder des Radius eines Kreisverkehrs. Die Zielgeschwindigkeit kann beispielsweise abhängig von einem über einen Fahrerlebnisschalter voreinstellbaren Fahrmodus (z.B. sportlich, komfortabel oder wirtschaftlich) variierbar sein.
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Durch diese Erfindung können Situationen mit Vorfahrt-Achten möglicherweise ohne Bremseingriff des Fahrers und damit ohne Unterbrechung des Tempomaten durchfahren werden. Hierdurch wird auch eine Steigerung der Automatisierung mit Rücksichtnahme auf Reaktionsvermögen des Fahrers erreicht.
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Die Erfindung wird anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 schematisch wesentliche für das erfindungsgemäße längsführende Fahrerassistenzsystem erforderliche Komponenten und
- 2 eine beispielhafte mögliche Strecke mit Streckenereignissen, die eine zeitweise erfindungsgemäße Verzögerung erfordern.
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Die 1 zeigt schematisch folgende wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen längsführenden Fahrerassistenzsystems:
- - eine Anzeige-Bedieneinheit 3 zur Aktivierung einer automatischen Übernahme von Tempolimits und zur Aktivierung einer automatischen Längsführungsregelung auf den vorausliegenden Streckenverlauf,
- - ein Erfassungssystem 1 zum Erkennen eines vorausliegenden Streckenereignisses VA („Vorfahrt beachten“), durch das eine Situation einer zu gewährenden Vorfahrt gegeben ist, und
- - eine mit der Anzeige-Bedieneinheit 3 und dem Erfassungssystem 1 verbundene elektronische Funktionseinheit 2, die insbesondere mindestens einen Antriebsmotor 4 und/oder eine Fahrzeugbremse 5 veranlasst, eine vorgegebene Geschwindigkeit einzuregeln.
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Die erfindungsgemäße Funktionsweise der Funktionseinheit 2 wird vorzugsweise nur dann durchgeführt, wenn in der Anzeige-Bedieneinheit 3 die automatische Übernahme von Tempolimits und die Regelung auf den Streckenverlauf aktiviert ist (z.B. über ein Menü durch Checkboxen auswählbar). Die Funktionsweise wird anhand von 2 näher erläutert:
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Die elektronische Funktionseinheit 2 ist insbesondere durch ein entsprechendes Software-Programm (Computer-Programmprodukt) derart ausgebildet,
- - dass eine Ist-Geschwindigkeit vist ab einem definierten Abstand d bzw. zu einem entsprechenden ortsbezogenen Zeitpunkt t1 vor einem vorausliegenden Streckenereignis VA auf eine vorgegebene reduzierte Zielgeschwindigkeit vverz spätestens bis zum Ort des Streckenereignisses VA verzögert wird,
- - dass die reduzierte Zielgeschwindigkeit vverz gehalten wird, bis das Streckenereignis VA ohne Bremseingriff des Fahrers passiert ist, und
- - dass nach dem Konstanthalten der reduzierten Zielgeschwindigkeit vverz , wenn kein Bremseingriff des Fahrers erfolgt, nach dem Streckenereignis VA die vor dem Streckenereignis VA eingeregelte oder die nach dem Streckenereignis VA gegebenenfalls neu vorgegebene Soll-Geschwindigkeit vsoll automatisch wieder eingestellt wird. Sollte durch die Streckenführung nach dem Streckenereignis VA eine geänderte Höchstgeschwindigkeit vorliegen, wird vorzugsweise auf diese geregelt.
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2 zeigt mehrere mögliche Streckenereignisse VA, die ein Fahrzeug 6 durch einen vorgegebenen Streckenverlauf von A nach B passiert: einen Kreisverkehr, eine rechts-vor-links Straße mit „Vorfahrt beachten“ und eine T-Kreuzung. Am Beispiel der rechts-vor-links Straße in der Mitte der 2 und einem dazu schematisch dargestellten Geschwindigkeitsverlauf wird die durch die Erfindung erreichte Längsregelung dargestellt:
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Das Streckenereignis VA entspricht also hier beispielsweise einer rechts-vor-links Straße auf der (beabsichtigten) Route. Bevorzugt ist das Erfassungssystem 1 ein Navigationssystem mit aktivierter Routenführung.
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Zum ortsbezogenen Zeitpunkt t1 in einem definierten Abstand d bis zur rechts-vor-links Straße wird aufgrund der vorausschauend erkannten Situation mit „Vorfahrt beachten“ die Ist-Geschwindigkeit vist automatisch auf eine reduzierte definierte Zielgeschwindigkeit vverz verzögert. Diese reduzierte Zielgeschwindigkeit vverz wird gehalten, bis die Situation vom Fahrzeug 6 passiert wurde. Anschließend wird die Ist-Geschwindigkeit vist wieder auf eine vorher und/oder aktuell höhere Soll-Geschwindigkeit vsoll besch leun igt.
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Der Vollständigkeit halber ist abschließend zu erwähnen, dass das erfindungsgemäße längsführende Fahrerassistenzsystem nicht nur für Geschwindigkeitsregelsysteme sondern auch für andere Arten der Unterstützung des Fahrers bei der Längsführung zum Einsatz kommen kann. So kann das längsführende Fahrerassistenzsystem beispielsweise auch 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 Geschwindigkeit durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebs zu verhindern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012211967 A1 [0003]
- DE 102015213181 B3 [0004, 0005]
