DE102022113741A1

DE102022113741A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers

Info

Publication number: DE102022113741A1
Application number: DE102022113741.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Schmitt; Thomas Velten; Benjamin Reicherzer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2023-11-30

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Betrieb eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers eines Fahrzeugs beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen auf zumindest einer Nachbar-Fahrspur zu ermitteln, die neben der von dem Fahrzeug befahrenen Ego-Fahrspur angeordnet ist. Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, den Wert der durch den Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler verwendeten Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation einzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Betrieb eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers eines Kraftfahrzeugs.
Ein Fahrzeug kann einen Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler aufweisen, der eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs automatisch anzupassen, um die Fahrgeschwindigkeit (bei einer Freifahrt) auf eine Ziel- bzw. Setzgeschwindigkeit einzustellen und/oder um den Abstand des Fahrzeugs zu einem Vorder-Fahrzeug (bei einer Folgefahrt) auf einen Ziel- und/oder Setzabstand einzustellen. Die Anpassung der Fahrgeschwindigkeit kann mit einer bestimmten (Maximal-) Beschleunigung bewirkt werden.
Die von dem Fahrzeug im Rahmen einer Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung bewirkte (Maximal-) Beschleunigung kann von einem Nutzer des Fahrzeugs als unkomfortable empfunden werden. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Komfort der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs zu erhöhen.
Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zum Betrieb eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler kann eingerichtet sein, (bei einer Freifahrt ohne Vorder-Fahrzeug) die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine Zielgeschwindigkeit zu regeln (wobei die Zielgeschwindigkeit von dem Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben worden sein kann). Ferner kann der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler eingerichtet sein, (bei einer Folgefahrt direkt hinter einem Vorder-Fahrzeug) den Abstand des Fahrzeugs zu dem Vorder-Fahrzeug auf einen Zielabstand zu regeln (wobei der Zielabstand von dem Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben worden sein kann). Das Fahrzeug kann dabei auf der Ego-Fahrspur einer (mehrspurigen) Fahrbahn fahren.
Im Rahmen des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers kann das Fahrzeug mit einem bestimmten (Maximal-) Wert beschleunigt werden, insbesondere um die Regelung auf die Zielgeschwindigkeit und/oder auf den Zielabstand zu bewirken. Dabei kann standardmäßig ein Standardwert der (Maximal-) Beschleunigung verwendet werden.
Die Vorrichtung ist eingerichtet, Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen auf zumindest einer Nachbar-Fahrspur zu ermitteln, wobei die Nachbar-Fahrspur (auf der gleichen Fahrbahn) neben der von dem Fahrzeug befahrenen Ego-Fahrspur angeordnet ist. Die Geschwindigkeitsinformation kann anhand von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. einem Radarsensor, einer Kamera, einem Lidarsensor, etc.) des Fahrzeugs ermittelt werden.
Die Geschwindigkeitsinformation kann z.B. die Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit der Umfeld-Fahrzeuge in einem bestimmten Umfeldbereich neben und/oder vor dem Fahrzeug anzeigen (ggf. auf mehreren Nachbar-Fahrspuren der Fahrbahn). Die Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit kann dem Mittelwert der Fahrgeschwindigkeiten der (insbesondere aller) Umfeld-Fahrzeuge in dem Umfeldbereich entsprechen. Der Umfeldbereich kann ein räumlicher oder ein zeitlicher Bereich im Umfeld des Fahrzeugs sein (z.B. ein räumlicher Bereich zwischen 10 und 20 Metern oder ein zeitlicher Bereich zwischen 3 und 6 Sekunden). Der zeitliche Bereich kann über die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in einen entsprechenden räumlichen Bereich umgerechnet werden.
Alternativ oder ergänzend kann die Geschwindigkeitsinformation die Kollektivgeschwindigkeit der Umfeld-Fahrzeuge auf einer einzelnen Nachbar-Fahrspur in dem bestimmten Umfeldbereich anzeigen. Die Kollektivgeschwindigkeit der Umfeld-Fahrzeug auf einer einzelnen Nachbar-Fahrspur kann dem Mittelwert der Fahrgeschwindigkeiten der (insbesondere aller) Umfeld-Fahrzeuge in dem Umfeldbereich auf dieser einzelnen Nachbar-Fahrspur entsprechen. Dabei kann bei einem Rechtsüberholverbot eine Nachbar-Fahrspur (direkt) links neben der Ego-Fahrspur berücksichtigt werden (bzw. bei einem Linküberholverbot eine Nachbar-Fahrspur (direkt) rechts neben der Ego-Fahrspur).
Die Geschwindigkeitsinformation kann jeweils die Differenzgeschwindigkeit relativ zu der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigen. Dabei kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als Referenz betrachtet werden, und es kann durch die Geschwindigkeitsinformation angezeigt werden, ob die (mittlere) Fahrgeschwindigkeit der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeuge größer (positive Kollektivgeschwindigkeit) oder kleiner (negative Kollektivgeschwindigkeit) als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, den Wert der durch den Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler verwendeten (Maximal-) Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation einzustellen. Dabei kann der Wert der Beschleunigung ausgehend von dem Standardwert der Beschleunigung des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler selektiv reduziert werden (z.B., wenn die (mittlere) Fahrgeschwindigkeit, d.h. die Kollektivgeschwindigkeit, der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeuge unter der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs liegt). So kann der Komfort des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers in effizienter Weise erhöht werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, (auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren) ein oder mehrere Umfeld-Fahrzeuge in dem vordefinierten Umfeldbereich neben und/oder vor dem Fahrzeug zu detektieren. Ferner können die Fahrgeschwindigkeiten der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge ermittelt werden, insbesondere relativ zu der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (d.h. es kann jeweils die Differenzgeschwindigkeit zu der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt werden). Die Geschwindigkeitsinformation kann dann in präziser Weise auf Basis der ermittelten Fahrgeschwindigkeiten der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge ermittelt werden, insbesondere als Mittelwert der Fahrgeschwindigkeiten der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge. So kann eine besonders präzise Anpassung der Fahrzeug-Beschleunigung im Rahmen der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung ermöglicht werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, für ein oder mehrere unterschiedliche Nachbar-Fahrspuren jeweils ein oder mehrere Umfeld-Fahrzeuge in dem vordefinierten Umfeldbereich zu detektieren. Die Geschwindigkeitsinformation kann dann auf Basis der ermittelten Fahrgeschwindigkeiten der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge in der jeweiligen Fahrspur ermittelt werden. Insbesondere kann für jede Nachbar-Fahrspur jeweils eine (ggf. gemittelte) Fahrgeschwindigkeit der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeug ermittelt werden, und bei der Einstellung des Wertes der Beschleunigung berücksichtigt werden. So kann eine besonders präzise Anpassung der Fahrzeug-Beschleunigung bewirkt werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, erste Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen auf mehreren unterschiedlichen Nachbar-Fahrspuren der Ego-Fahrspur zu ermitteln (z.B. als Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit). Ferner kann die Vorrichtung eingerichtet sein, zweite Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen auf einer einzelnen Nachbar-Fahrspur der Ego-Fahrspur zu ermitteln (z.B. als Kollektivgeschwindigkeit für eine einzelne Nachbar-Fahrspur).
Der Wert der Beschleunigung kann dann in besonders präziser Weise in Abhängigkeit von der ersten Geschwindigkeitsinformation und in Abhängigkeit von der zweiten Geschwindigkeitsinformation ermittelt werden. Dabei können die unterschiedlichen Geschwindigkeitsinformationen jeweils durch einen Teilfaktor berücksichtigt werden, um einen Reduzierungsfaktor zur Einstellung der Beschleunigung des Fahrzeugs zu ermitteln (wie weiter unten dargelegt).
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, auf Basis der Geschwindigkeitsinformation, insbesondere auf Basis des Wertes der (mittleren) Fahrgeschwindigkeit der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeuge, einen Wert eines Reduzierungsfaktors zu ermitteln. Zu diesem Zweck kann ein vordefinierter Zusammenhang verwendet werden, um den Wert der Fahrgeschwindigkeit (z.B. den Wert der Kollektivgeschwindigkeit) in einen Wert des Reduzierungsfaktors zu überführen. Der Wert der Beschleunigung kann dann in besonders effektiver und präziser Weise in Abhängigkeit von dem Wert des Reduzierungsfaktors ausgehend von dem Standardwert reduziert werden. Dabei kann der Wert der Beschleunigung umso stärker reduziert werden, je weiter die (mittlere) Fahrgeschwindigkeit (insbesondere die Kollektivgeschwindigkeit) der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeuge unterhalb der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs liegt.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Werte von mehreren unterschiedlichen Einflussgrößen auf den zu verwendenden Wert der Fahrzeug-Beschleunigung zu ermitteln. Dabei hängt der Wert von zumindest einer Einflussgröße von der Geschwindigkeitsinformation ab. Beispielsweise kann eine Einflussgröße der Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit entsprechend. Ferner kann eine weitere Einflussgröße die Kollektivgeschwindigkeit in ein oder mehreren einzelnen Nachbar-Fahrspuren sein. Eine weitere beispielhafte Einflussgröße ist die Verkehrsdichte an Umfeld-Fahrzeugen in dem Umfeldbereich.
Für die Werte der mehreren unterschiedlichen Einflussgrößen können (anhand eines jeweils vordefinierten (funktionalen) Zusammenhangs) entsprechende Werte von mehreren unterschiedlichen Teilfaktoren ermittelt werden (die z.B. auf den Wertebereich zwischen 0 und 1 normiert sind). Die Werte der mehreren unterschiedlichen Teilfaktoren können dann kombiniert, insbesondere multipliziert, werden, um den Wert des Reduzierungsfaktors zu ermitteln. So kann eine besonders präzise Einstellung des Wertes der Beschleunigung bewirkt werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den Straßentyp der von dem Fahrzeug befahrenen Straße zu ermitteln. Das Einstellen des Wertes der Beschleunigung kann dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Straßentyp ermöglicht (z.B. auf einer (mehrspurigen) Autobahn) oder unterbunden (z.B. auf einer Landstraße oder auf einer einspurigen Fahrbahn) werden. So kann der Komfort des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers weiter erhöht werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, wiederholt an einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, jeweils aktuelle Geschwindigkeitsinformation zu ermitteln, und den Wert der Beschleunigung in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Geschwindigkeitsinformation anzupassen. Ferner kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeitsinformation und/oder den zeitlichen Verlauf des Wertes der Beschleunigung entlang der Sequenz von Zeitpunkten zu glätten (z.B. durch Verwendung eines gleitenden Mittelwertes). So kann der Komfort des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers weiter erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers (insbesondere von Adaptive Cruise Control, ACC) eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die (mittlere) Fahrgeschwindigkeit von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen (relativ zu der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs) auf zumindest einer Nachbar-Fahrspur, die neben der von dem Fahrzeug befahrenen Ego-Fahrspur angeordnet ist. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen des Wertes der durch den Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler verwendeten (Maximal-) Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung;
2 eine beispielhafte Fahrsituation;
3 einen beispielhaften Zusammenhang zwischen der Differenz- bzw. Kollektivgeschwindigkeit und einem Faktor zur Reduzierung der Fahrzeug-Beschleunigung; und
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung des Komforts der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs 100. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100, das ein oder mehrere Umfeldsensoren 102 umfasst, die eingerichtet sind, Sensordaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind: ein Radarsensor, eine Kamera, ein Lidarsensor, ein Ultraschallsensor, etc.
Eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 ein Objekt im Umfeld des Fahrzeugs 100 zu detektieren. Ferner kann auf Basis der Sensordaten Objektinformation in Bezug auf das detektierte Objekt ermittelt werden, wie z.B. der Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Objekt und/oder die Differenzgeschwindigkeit zwischen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und der Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts.
Die (Steuer-) Vorrichtung 101 kann ferner eingerichtet sein, auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102, insbesondere auf Basis der ein oder mehreren detektierten Objekte und der damit jeweils assoziierten Objektinformation, eine Fahrfunktion zur zumindest teilweise automatisierten Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100 bereitzustellen. In diesem Zusammenhang können ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren 103 betrieben werden (wie z.B. ein Antriebsmotor, eine Lenkvorrichtung, eine Bremsvorrichtung, etc.). Als Fahrfunktion kann insbesondere eine Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs 100 bewirkt werden.
2 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation bei Betrieb des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers des Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 befindet sich in der in 2 dargestellten Verkehrssituation auf einer Ego-Fahrspur 210 mit zwei direkt benachbarten Nachbar-Fahrspuren 211, 212 (links bzw. rechts neben der Ego-Fahrspur 210). Das Fahrzeug 100 weist einen bestimmten Abstand 201 zu dem direkt vor dem Fahrzeug 100 fahrenden Vorder-Fahrzeug 220 auf. Des Weiteren sind auf den Fahrspuren 210, 211, 212 weitere Umfeld-Fahrzeuge 200 angeordnet. Die einzelnen Fahrzeuge 100, 200, 220 fahren jeweils mit einer Fahrgeschwindigkeit 205, wobei sich die Fahrgeschwindigkeiten 205 von unterschiedlichen Fahrzeugen 100, 200, 220 unterscheiden können. Die Fahrgeschwindigkeiten 205 der einzelnen Umfeld-Fahrzeuge 200, 220 können auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 des Fahrzeugs 100 ermittelt werden.
Der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler (insbesondere ACC) des Fahrzeugs 100 kann mit einer bestimmten (ggf. von dem Fahrer des Fahrzeugs 100 festgelegten) Zielgeschwindigkeit und/oder mit einem bestimmten (ggf. von dem Fahrer des Fahrzeugs 100 festgelegten) Zielabstand betrieben werden. Dabei kann bei einer Freifahrt (ohne Vorder-Fahrzeug 220) eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100 auf die Zielgeschwindigkeit erfolgen. Ferner kann bei einer Folgefahrt eine Regelung des Abstands 201 zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Vorder-Fahrzeug 220 auf den Zielabstand erfolgen.
Es kann vorkommen, dass das Fahrzeug 100 im Rahmen der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung automatisch beschleunigt werden muss, um den Zielabstand und/oder die Zielgeschwindigkeit einzustellen. Beispielsweise kann es vorkommen, dass das Vorder-Fahrzeug 220 die Ego-Fahrspur 210 verlässt, sodass ein Übergang von einer Folgefahrt in eine Freifahrt erfolgt, wobei die Freifahrt eine höhere Fahrgeschwindigkeit 205 ermöglicht als die vorhergehende Folgefahrt. Für die Beschleunigung des Fahrzeugs 100 kann ein bestimmter Standard-Beschleunigungswert (oder kurz Standardwert) verwendet werden.
Die Verwendung eines (relativ hohen) Standardwertes für die (Maximal-) Beschleunigung des Fahrzeugs 100 kann von einem Nutzer des Fahrzeugs 100, je nach Fahrsituation, als unangenehm und/oder unkomfortabel empfunden werden. Die (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, den Wert der (Maximal-) Beschleunigung des Fahrzeugs 100, der im Rahmen einer Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung verwendet wird, in Abhängigkeit von der jeweils vorliegenden Verkehrssituation einzustellen.
Die Vorrichtung 101 kann insbesondere eingerichtet sein (auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102), Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit 205 von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen 200 in ein oder mehreren Nachbar-Fahrspuren 211, 212 zu ermitteln (jeweils relativ zu der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100). Insbesondere kann Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Differenzgeschwindigkeit zwischen der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100 und zumindest einem Umfeld-Fahrzeug 200 auf zumindest einer Nachbar-Fahrspur 211, 212 ermittelt werden. Der Wert der im Rahmen der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung verwendeten (Maximal-) Beschleunigung kann dann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation eingestellt werden. So kann ein besonders komfortabler Betrieb des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers ermöglicht werden.
Die Geschwindigkeitsinformation kann z.B. anzeigen (jeweils als Einflussgröße auf den Wert der Beschleunigung),

• die mittlere Fahrgeschwindigkeit 205 der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeuge 200 auf ein, zwei oder mehr Nachbar-Fahrspuren 211, 212, die sich innerhalb eines bestimmten Umfeldbereichs 202 neben und/oder vor dem Fahrzeug 100 befinden. Der Umfeldbereich 202 kann ein zeitlicher Bereich sein, der über die Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100 in einen räumlichen Bereich umgerechnet werden kann; diese mittlere Fahrgeschwindigkeit 205 wird in diesem Dokument auch als die Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit bezeichnet; und/oder
• die mittlere Fahrgeschwindigkeit 205 der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeuge 200 in genau einer Fahrspur 211, 212; diese Fahrspurspezifische mittlere Fahrgeschwindigkeit 205 wird in diesem Dokument auch als Kollektivgeschwindigkeit für die jeweilige Fahrspur 211, 212 bezeichnet.

Die mittlere Fahrgeschwindigkeit 205 kann jeweils relativ zu der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100 angegeben werden (als Differenzgeschwindigkeit).
Der Wert der Beschleunigung kann (ggf. fließend) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation angepasst werden. Dabei kann der Wert a der (Maximal-) Beschleunigung ausgehend von dem Standardwert a_m reduziert werden, z.B. gemäß $a = a_{m} - Δ a \cdot k$
wobei Δa den Wertebereich definiert, in dem der Beschleunigungswert reduziert werden kann, und wobei k ein Reduzierungsfaktor (z.B. zwischen 0 und 1) ist, der das Ausmaß der Reduzierung des Beschleunigungswertes definiert.
Der Reduzierungsfaktor kann sich aus ein oder mehreren Teilfaktoren zusammensetzten, z.B. als Produkt von n Teilfaktoren k=k₁·k₂·.... k_n. Dabei können unterschiedliche Teilfaktoren unterschiedliche Einflussgrößen auf das Unbehagen eines Fahrzeug-Nutzers aufgrund der im Rahmen des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers verwendeten Fahrzeug-Beschleunigung betreffen.
Beispielsweise kann sich ein erster Teilfaktor mit der Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit der Umfeld-Fahrzeuge 200 im Umfeldbereich 202 des Fahrzeug 100 beziehen (relativ zu der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100). Die Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit kann z.B. den Mittelwert der Fahrgeschwindigkeiten 205 der Umfeld-Fahrzeuge 200 in dem Umfeldbereich 202 auf der rechten Nachbar-Fahrspur 212 und auf der linken Nachbar-Fahrspur 211 anzeigen oder diesem entsprechen.
Ferner kann sich ein zweiter Teilfaktor k₂ auf die Kollektivgeschwindigkeit der Umfeld-Fahrzeuge 200 auf einer einzelnen (für das Fahrzeug 100 relevanten) Fahrspur 211 beziehen (relativ zu der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100). Die Kollektivgeschwindigkeit kann z.B. den Mittelwert der Fahrgeschwindigkeiten 205 der Umfeld-Fahrzeuge 200 in dem Umfeldbereich 202 auf der einzelnen Nachbar-Fahrspur 211 anzeigen oder diesem entsprechen. Dabei kann die relevante Nachbar-Fahrspur 211 von den jeweils geltenden Verkehrsvorschriften abhängen (z.B. Rechtüberholverbot).
Ein weiterer beispielhafter Teilfaktor k₃ kann sich auf die Verkehrsdichte von Umfeld-Fahrzeugen 200, 220 in dem Umfeldbereich 202 beziehen.
Der Wert des jeweiligen Teilfaktors kann anhand eines vordefinierten (analytischen und/oder funktionalen) Zusammenhangs aus dem Wert der jeweiligen Einflussgröße ermittelt werden, wie beispielhaft in 3 dargestellt. Insbesondere zeigt 3 einen beispielhaften Zusammenhang 300 zwischen Werten der Einflussgröße 305 (z.B. einer Differenzgeschwindigkeit) und Werten des Teilfaktors 302 für diese Einflussgröße 305. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist der Faktor 302 Null, wenn der Wert der Einflussgröße 305 (z.B. der Differenzgeschwindigkeit) Null ist. Andererseits weist der Faktor 302 den Maximalwert 304 (z.B. 1) auf, wenn die Einflussgröße 305 einen bestimmten Maximal- bzw. Minimalwert 303 aufweist. In 3 weisen die Einflussgröße 305 und der (Teil-) Faktor 302 für diese Einflussgröße einen linearen Zusammenhang 300 auf.
Die (Steuer-) Vorrichtung 101 kann somit eingerichtet sein, (auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102) die Werte von ein oder mehreren Einflussgrößen 305 (z.B. der Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit, der Kollektivgeschwindigkeit und/oder der Verkehrsdichte) zu ermitteln. Basierend darauf können dann die Werte von ein oder mehreren entsprechenden Teilfaktoren 302 ermittelt und miteinander kombiniert (insbesondere multipliziert) werden, um den Reduzierungsfaktor k zu ermitteln, aus dem dann der für den Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler zu verwendende Wert der Fahrzeug-Beschleunigung ermittelt werden kann.
Wie eingangs dargelegt, kann durch die Verwendung eines Standardwertes für die Fahrzeug-Beschleunigung eine unkomfortable Regelung des Abstands 201 und/oder der Fahrgeschwindigkeit 205 bewirkt werden, speziell bei sich kurzzeitig ergebenden Lücken im zähfließenden Verkehr oder bei einem nervös und/oder ungleichmäßig fahrenden Vorder-Fahrzeug 220.
Bei Fahrten mit einer relativ hohen Verkehrsdichte und/oder bei Fahrten mit einer relativ niedrigen und/oder negativen Kollektivgeschwindigkeit der Umfeld-Fahrzeuge 200, 220 (im Vergleich zum der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100) kann die Beschleunigung des Fahrzeugs 100 selektiv reduziert werden. Dabei zeigt eine negative Kollektivgeschwindigkeit an, dass die ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeug 200, 220 (zumindest im Durchschnitt) langsamer fahren als das Fahrzeug 100. So können sich ergebende Lücken mit reduzierter Dynamik geschlossen werden, was zu einem komfortablen und der Gesamtsituation angepassten Fahrverhalten des Fahrzeugs 100 führt.
Der Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler kann ein bzw. zwei Regelkreise aufweisen, einen Regelkreis für die Regelung auf eine von dem Fahrer eingestellte Setzgeschwindigkeit (Freifahrtregelung) und/oder einen Regelkreis für die Regelung auf einen anderen Verkehrsteilnehmer 220 (Folgefahrtregelung). Die maximalen und minimalen Beschleunigungswerte der beiden Regler sind typischerweise begrenzt.
Um eine Situation zu erkennen, in der eine reduzierte Dynamik aufgrund hoher Verkehrsdichte bzw. zähfließendem Verkehr vorteilhaft ist, können ein oder mehrere der folgenden Kriterien (d.h. Einflussgrößen 305) verwendet werden:

• Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit der umgebenden Objekte 200, 220;
• Kollektivgeschwindigkeiten der ein oder mehreren Nebenspuren 211, 212; wobei die Nebenspuren 211, 212 unterschiedlich gewichtet werden können (z.B. spezifisch je nach Überholrichtungsgewohnheiten, etwa für EU, CN, US); dabei wird bevorzugt berücksichtigt, welche ein oder mehreren Nebenspuren 211, 212 tatsächlich vorhanden sind; die Überholrichtung auf der aktuell befahrenen Fahrbahn kann von dem Verkehrssinn (Rechts-Verkehr oder Links-Verkehr) in dem aktuell befahrenen Land abhängen; und/oder
• Verkehrsdichte, z.B. als prozentuales Maß an Fahrzeugen 200, 220 in dem Bereich 202 der Erfassungsreichweite der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 und/oder in einem bestimmten vordefinierten (zeitlichen oder räumlichen) Umfeldbereich 202.

Auf Basis ein oder mehrerer dieser Kriterien (d.h. Einflussgrößen 305) kann die maximale Beschleunigung der ACC Funktion je nach Stärke der Ausprägung der ein oder mehreren Kriterien zwischen dem Standardniveau und einem reduzierten Beschleunigungsniveau eingestellt werden.
Die (Steuer-) Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, den Straßentyp der aktuell von dem Fahrzeug 100 befahrenen Straße zu ermitteln (z.B. Autobahn, Landstraße, Stadt, etc.). Der Straßentyp kann z.B. anhand einer digitalen Karte in Bezug auf das von dem Fahrzeug 100 befahrene Straßennetz ermittelt werden. Die in diesem Dokument beschriebene Reduzierung des Wertes der Fahrzeug-Beschleunigung kann in Abhängigkeit von dem jeweils vorliegenden Straßentyp automatisch aktiviert oder deaktiviert werden. Ggf. kann die selektive Reduzierung der Fahrzeug-Beschleunigung nur auf einer (mehrspurigen) Autobahn bereitgestellt werden. So kann der Komfort weiter erhöht werden.
Die Werte der ein oder mehreren Einflussgrößen und/oder die Werte der ein oder mehreren Teilfaktoren 302 und/oder der Wert des Reduzierungsfaktors können über der Zeit geglättet werden (z.B. durch Verwendung eines Tiefpassfilters oder durch Verwendung eines gleitenden Mittelwertes). So kann eine besonders komfortable Anpassung des Wertes der Fahrzeug-Beschleunigung an die jeweils vorliegende Verkehrssituation bewirkt werden.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 400 zum Betrieb eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers eines (Kraft-) Fahrzeugs 100. Das Verfahren 400 umfasst das Ermitteln 401 von Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit 205 von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen 200 auf zumindest einer Nachbar-Fahrspur 211, 212, die neben der von dem Fahrzeug 100 befahrenen Ego-Fahrspur 210 angeordnet ist. Die Geschwindigkeitsinformation kann z.B. die Gesamt-Kollektivgeschwindigkeit auf mehreren Fahrspuren 211, 212 und/oder die Kollektivgeschwindigkeit auf einer einzelnen Fahrspur 211 anzeigen (jeweils relativ zu der Fahrgeschwindigkeit 205 des Fahrzeugs 100).
Des Verfahren 400 umfasst ferner das Einstellen 401 des Wertes der durch den Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler verwendeten (Maximal-) Beschleunigung des Fahrzeugs 100 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation. Zu diesem Zweck kann die Geschwindigkeitsinformation (anhand eines funktionale Zusammenhangs 300) in einen Reduzierungsfaktor umgerechnet werden, aus dem der Wert der Beschleunigung ermittelt werden kann.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann der Komfort eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers in effizienter Weise erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Vorrichtung (101) zum Betrieb eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers eines Fahrzeugs (100); wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf eine Fahrgeschwindigkeit (205) von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen (200) auf zumindest einer Nachbar-Fahrspur (211, 212) zu ermitteln, die neben einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Ego-Fahrspur (210) angeordnet ist; und - einen Wert einer durch den Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler verwendeten Beschleunigung des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation einzustellen.
Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation den Wert der Beschleunigung ausgehend von einem Standardwert der Beschleunigung des Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler zu reduzieren.
Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - ein oder mehrere Umfeld-Fahrzeuge (200) in einem vordefinierten Umfeldbereich (200) neben und/oder vor dem Fahrzeug (100) zu detektieren; - eine Fahrgeschwindigkeit (205) der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge (200) zu ermitteln, insbesondere relativ zu einer Fahrgeschwindigkeit (205) des Fahrzeugs (100); und - die Geschwindigkeitsinformation auf Basis der ermittelten Fahrgeschwindigkeiten (205) der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge (200) zu ermitteln, insbesondere als Mittelwert der Fahrgeschwindigkeiten (205) der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge (200).
Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 3, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, für ein oder mehrere unterschiedliche Nachbar-Fahrspuren (211, 212) jeweils - ein oder mehrere Umfeld-Fahrzeuge (200) in dem vordefinierten Umfeldbereich (200) zu detektieren; und - die Geschwindigkeitsinformation auf Basis der ermittelten Fahrgeschwindigkeiten (205) der ein oder mehreren detektieren Umfeld-Fahrzeuge (200) in der jeweiligen Fahrspur (211, 212) zu ermitteln.
Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - erste Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit (205) von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen (200) auf mehreren unterschiedlichen Nachbar-Fahrspuren (211, 212) der Ego-Fahrspur (210) zu ermitteln; - zweite Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit (205) von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen (200) auf einer einzelnen Nachbar-Fahrspur (211) der Ego-Fahrspur (210) zu ermitteln; und - den Wert der Beschleunigung in Abhängigkeit von der ersten Geschwindigkeitsinformation und in Abhängigkeit von der zweiten Geschwindigkeitsinformation zu ermitteln.
Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - auf Basis der Geschwindigkeitsinformation, insbesondere auf Basis eines Wertes der Fahrgeschwindigkeit (205) der ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeuge (200), einen Wert eines Reduzierungsfaktors zu ermitteln; und - den Wert der Beschleunigung ausgehend von einem Standardwert in Abhängigkeit von dem Wert des Reduzierungsfaktors zu reduzieren.
Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - Werte von mehreren unterschiedlichen Einflussgrößen (305) auf den zu verwendenden Wert der Beschleunigung zu ermitteln; wobei der Wert von zumindest einer Einflussgröße (305) von der Geschwindigkeitsinformation abhängt; - für die Werte von mehreren unterschiedlichen Einflussgrößen (305) entsprechende Werte von mehreren unterschiedlichen Teilfaktoren (302) zu ermitteln; und - die Werte der mehreren unterschiedlichen Teilfaktoren (302) zu kombinieren, insbesondere zu multiplizieren, um den Wert eines Reduzierungsfaktors zu ermitteln; und - den Wert der Beschleunigung ausgehend von einem Standardwert in Abhängigkeit von dem Wert des Reduzierungsfaktors zu reduzieren.
Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - einen Straßentyp einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Straße zu ermitteln; und - das Einstellen des Wertes der Beschleunigung in Abhängigkeit von dem ermittelten Straßentyp zu ermöglichen oder zu unterbinden.
Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, wiederholt an einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, - jeweils aktuelle Geschwindigkeitsinformation zu ermitteln; und - den Wert der Beschleunigung in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Geschwindigkeitsinformation anzupassen.
Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 9, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, einen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeitsinformation und/oder einen zeitlichen Verlauf des Wertes der Beschleunigung entlang der Sequenz von Zeitpunkten zu glätten.
Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, die Geschwindigkeitsinformation anhand von Sensordaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren (102) des Fahrzeugs (100) zu ermitteln.
Verfahren (400) zum Betrieb eines Abstands- und/oder Geschwindigkeitsreglers eines Fahrzeugs (100); wobei das Verfahren (400) umfasst, - Ermitteln (401) von Geschwindigkeitsinformation in Bezug auf eine Fahrgeschwindigkeit (205) von ein oder mehreren Umfeld-Fahrzeugen (200) auf zumindest einer Nachbar-Fahrspur (211, 212), die neben einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Ego-Fahrspur (210) angeordnet ist; und - Einstellen (401) eines Wertes einer durch den Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregler verwendeten Beschleunigung des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsinformation.