DE10353504B4

DE10353504B4 - Fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: DE10353504B4
Application number: DE2003153504
Authority: DE
Inventors: Christoph Mayser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2023-11-14
Also published as: DE10353504A1

Abstract

Fahrerassistenzsystem mit
– einem Steuergerät zur situationsabhängigen automatischen Geschwindigkeitsregelung mit einer vorbestimmten Maximal-Verzögerung der Geschwindigkeitsregelung, und
– einem Erfassungsmittel zur Erfassung eines eine Fahrsituation beschreibenden Parameters,
wobei das Erfassungsmittel derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine von der Fahrsituation abhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist und
wobei bei Erkennung einer kritischen Fahrsituation ein Übernahmeaufforderungssignal generierbar ist,
wobei das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass als Übernahmeaufforderungssignal eine kinästhetische Rückmeldung in Form einer, einer bestimmten kritischen Fahrsituation zugeordneten Verzögerungscharakteristik generierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die einer kritischen Fahrsituation zugeordnete Verzögerungscharakteristik zu Beginn des Verzögerungsvorgangs eine im Vergleich zur Maximal-Verzögerung der Geschwindigkeitsregelung erhöhte Verzögerung mit einem unstetigen Übergang in den Verzögerungsvorgang aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.

Unter den Bezeichnungen „ACC" (Adaptive Cruise Control), „Adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung", „CC" (Cruise Control) oder „Tempomat" sind bereits verschiedene auf dem Markt verfügbare Fahrerassistenzsystemkomponenten bekannt. Das gattungsbildende ACC-System realisiert beispielsweise eine abstandsabhängige Geschwindigkeitsregelung, bei der der Fahrer dem System eine Geschwindigkeit frei vorgeben kann, das System je nach Lastanforderung (z.B. Bergauffahrt, Geradeausfahrt oder Bergabfahrt) die vorgegebene Geschwindigkeit einregelt und bei Auftreten eines Hindernisses in Abhängigkeit davon, ob eine Regelung nach vorgegebener Regelstrategie noch möglich ist oder nicht – die Geschwindigkeit entsprechend einer vorgegebenen komfortablen Verzögerung reduziert und auf eine abstandsgeführte Regelung umschaltet oder ein akustisches oder optisches Warnsignal generiert, durch welches der Fahrer aufgefordert wird den Regelvorgang durch einen Bremsvorgang abzubrechen und die Steuerung des Fahrzeugs wieder zu übernehmen (Übernahmeaufforderung). Eine derartige Übernahmeaufforderung kann durch Ablenkung des Fahrers aufgrund lauter Musik oder aufgrund eines abgelenkten Blickes vom Fahrer gegebenenfalls nicht oder nur verspätet wahrgenommen werden.

Aus der DE 100 15 300 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem für Kraftfahrzeuge bekannt, welches unter bestimmten Bedingungen bei Erfassung eines ruhenden Objekts in der Fahrzeugspur einen Eingriff in Form einer Regelung zur Beschleunigungsbegrenzung einleitet und die Stärke des Eingriffs in Abhängigkeit von einer Relevanzbewertung des ruhenden Objektes erfolgt. Würde beispielsweise ein vor einem ACC-gesteuerten Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug einem Hindernis ausweichen, würde das ACC-gesteuerte Fahrzeug für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug seinen Erfassungsbereich verlässt beschleunigen, bevor es selbst das Hindernis sicher passiert hat. Durch den Gegenstand des Standes der Technik soll das ruhende Objekt erfasst und in Abhängigkeit seiner Relevanz, der Beschleunigungsvorgang beschränkt werden.

In der DE 198 57 992 A1 wird eine Vorrichtung zur kinästhetischen Signalisierung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Es wird vorgeschlagen, bei einem System zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit, für den Fall, dass die maximale Verzögerung des Regelsystems nicht ausreicht, um eine Kollision mit einem im Vorfeld befindlichen Objekt zu vermeiden, eine Übernahmeaufforderung für den Fahrer zu erzeugen. Dies wird realisiert, indem mit Erreichen der maximalen Systemverzögerung durch Modulation des aktuellen Bremssollwertes eine kinästhetische Signalisierung an den Fahrer erfolgt.

Aus der DE 102 31 557 A1 ist eine Vorrichtung zum Auslösen und Durchführen einer Verzögerung eines Fahrzeugs bekannt, wobei mittels einer Vorrichtung zur Abstands- und Geschwindigkeitsregelung Objekte erkannt und klassifiziert werden. In Abhängigkeit von der ermittelten Klassifikation wird ein Kollisionsrisiko ermittelt und bei Vorliegen eines vorgebbaren Kollisionsrisikos Verzögerungseinrichtungen des Fahrzeugs aktiviert.

Aus der DE 100 15 299 A1 ist eine Vorrichtung zur Auslösung einer Übernahmeaufforderung für ACC-gesteuerte Fahrzeuge bekannt.

Aus der DE 43 04 585 A1 ist ein Verfahren und ein Bausatz zur Einhaltung vorgeschriebener Geschwindigkeiten im Straßenverkehr bekannt, wobei über Funk die Geschwindigkeitsinformation an der Fahrbahn ins Fahrzeug eingespielt wird.

Ferner ist in der DE 101 49 146 A1 ein Geschwindigkeitsregler mit Abstandsregelfunktion beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem mit einem die Sicherheit erhöhenden Systemverhalten zu schaffen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Mensch kinästhetische Rückmeldungen (aufgrund eines positiven oder negativen Beschleunigungsverhaltens registrierte Rückmeldungen) sehr fein unterscheiden kann. Die Möglichkeit diese Fähigkeit des Menschen auszunutzen und über eine kinästhetische Rückmeldung Systemzustände eines Längsregelungssystems an den Fahrer zu übermitteln ist derzeit nicht bekannt. Gemäß der Erfindung ist das Steuergerät eines Fahrerassistenzsystems derart ausgebildet, dass als Warnsignal eine kinästhetische Rückmeldung in Form einer, einer bestimmten kritischen Fahrsituation zugeordneten Verzögerungscharakteristik generierbar ist. Eine derartige Verzögerungscharakteristik ist durch entsprechende Eingriffe in die Motor- und/oder Bremssteuerung des Kraftfahrzeugs realisierbar.

In einer ersten Ausführung der Erfindung wird eine charakteristische Verzögerung dadurch erreicht, dass – im Vergleich zu einer aufgrund der systembedingten herkömmlichen situationsabhängigen Geschwindigkeitsregelung erzeugten Verzögerungscharakteristik – ein Verzögerungsvorgang mit einem spürbar verstärkten Bremseingriff realisiert wird. In einer zweiten Ausführung der Erfindung kann anstelle der verstärkten Verzögerung zu Beginn, bereits vor Einleitung des eigentlichen Verzögerungsvorgangs mindestens ein Verzögerungsimpuls entsprechender Intensität generiert werden. Bei einer Verzögerungscharakteristik mit Verzögerungsimpulsen können verschiedene Verzögerungscharakteristiken auch durch eine jeweils unterschiedliche Verzögerungsimpulsanzahl oder eine unterschiedliche Verzögerungsimpulsfrequenz (zeitlicher Abstand zwischen den Einzelimpulsen) realisiert und unterschiedlichen kritischen Situationen zugeordnet werden. So kann der kritischen Situation beim situationsabhängigen Regelvorgang – zu hohe Geschwindigkeitsdifferenz für gemessenen Abstand (über automatische ACC-Regelung nicht mehr automatisch ausregelbar) – eine andere als Übernahmeaufforderung wirkende Verzögerungscharakteristik fest zugeordnet sein als der kritischen Situation einer automatischen Geschwindigkeitsregelung aufgrund von bekannten (z.B. über Karteninformationen eines Navigationssystems) beziehungsweise erfassten (z.B. kameragestützte Erfassung von Geschwindigkeitsbegrenzungen) Geschwindigkeitsbegrenzungsinformationen oder als der kritischen Situation einer automatischen Geschwindigkeitsregelung aufgrund bekannter beziehungsweise erfasster Kurvengeometriedaten. Auf diese Weise wird der Fahrer sehr wirkungsvoll auf die aktuelle Gefahrensituation aufmerksam gemacht und aufgefordert dieser entgegenzuwirken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1: eine schematische Darstellung einer Verzögerungscharakteristik gemäß dem Stand der Technik und einer ersten möglichen Verzögerungscharakteristik gemäß der Erfindung,
2 und 3: jeweils eine ausschnittsweise Darstellung der Verzögerungscharakteristik gemäß 1 in einer weiteren Ausführungsform.
1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung in einer ersten Verzögerungskurve VK1 eine typische Verzögerungscharakteristik eines ACC-Systems gemäß dem Stand der Technik. Die Verzögerungscharakteristik dieser Systeme ist vorwiegend komfortorientiert und somit möglichst wenig für den Fahrer wahrnehmbar. Durch die Steigungsgerade G_VK1 wird die maximale Verzögerung des ACC-Systems dargestellt.
Gemäß dem Gegenstand der Erfindung ist nunmehr bei Erkennung eines kritischen Zustands durch das System die Verzögerung durch den Einsatz einer – im Vergleich zu einem herkömmlichen situationsabhängigen Regelungssystem (z.B. ACC abstandsgeregelt) – abgeänderten Regelungsfunktion möglich. Bedingt durch die abgeänderte Regelungsfunktion wird eine entsprechende – einem kritischen Zustand zuordenbare beziehungsweise zugeordnete – Verzögerungscharakteristik erzeugt. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind unterschiedlichen kritischen Fahrzuständen beziehungsweise kritischen Fahrzuständen in verschiedenen Geschwindigkeitsregelungsmodi (z.B. abhängig von Abstand (ACC), Geschwindigkeitsbegrenzung oder Kurvengeometrie) eindeutig unterschiedliche abgeänderte Regelungsfunktionen und damit unterschiedliche Verzögerungscharakteristiken zugeordnet.
Eine erste mögliche – einem kritischen Zustand zugeordnete – Verzögerungscharakteristik ist durch die Verzögerungskurve VK2 in 1 veranschaulicht. Durch die zugehörige Regelungsfunktion wird einen Verzögerungsvorgang mit einem zu Beginn – im Vergleich zu einem herkömmlichen situationsabhängigen Regelungssystem (stets komfortorientiert)-verstärkten Bremseingriff eingeleitet und hierdurch eine charakteristische Verzögerung erreicht. Die zugehörige Steigungsgerade G_VK2 veranschaulicht die deutlich stärkere Verzögerung zu Beginn des Regelungsvorgangs.
In einer Ausführungsform gemäß 2 wird beispielsweise ein Verzögerungsvorgang (Kurve VK3) mit spürbar verstärkter Verzögerungsfunktion und nicht stetigem Übergang sondern unstetigem und somit abruptem Übergang in den Verzögerungsvorgang dargestellt.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Regelungsfunktion für einen einer bestimmten kritischen Fahrsituation zugeordnete Verzögerungscharakteristik ist in 3 dargestellt, indem bereits kurzzeitig vor dem Beginn der eigentlichen Verzögerung ein Verzögerungsimpuls (Kurve VK4) bestimmter Intensität erzeugt wird. In weiteren Ausgestaltungen ist eine Unterscheidung kritischer Zustände durch eine stark Unterschiedliche Annzahl derartiger Verzögerungsimpulse und/oder eine unterschiedliche Verzögerungsimpulsfrequenz für verschiedene kritische Zustände zugeordnet.
Die kritischen Zustände sind insbesondere danach zu unterscheiden, in welchem Geschwindigkeitsregelmodus sie gerade auftreten. So soll der Fahrer unterscheiden können, ob die durch die entsprechende Verzögerungscharakteristik signalisierte Übernahmeaufforderung aufgrund eines zu geringen Abstands, einer unmittelbar bevorstehenden Kurvengeometrie oder einer vorhandenen gesetzlichen Geschwindigkeitsbegrenzung in Verbindung mit der jeweils aktuellen Geschwindigkeit erzeugt wurde. Auf die Erkennung einer kritischen Fahrsituation wird an dieser Stelle nicht weiter eingegangen, da diese bereits hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt sind. So wird bereits im Stand der Technik wie eingangs beschrieben bei Erkennung eines kritischen Fahrzustands ein optisches oder akustisches Warnsignal erzeugt. Eben ein solches Signal kann vorliegend in Verbindung mit der Information aus welchem Geschwindigkeitsregelmodus heraus es erzeugt wurde zur Einleitung eines entsprechenden veränderten Regelvorgangs für eine dieser kritischen Fahrsituation zugeordneten Verzögerungscharakteristik verwendet werden.

Claims

Fahrerassistenzsystem mit – einem Steuergerät zur situationsabhängigen automatischen Geschwindigkeitsregelung mit einer vorbestimmten Maximal-Verzögerung der Geschwindigkeitsregelung, und – einem Erfassungsmittel zur Erfassung eines eine Fahrsituation beschreibenden Parameters, wobei das Erfassungsmittel derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine von der Fahrsituation abhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist und wobei bei Erkennung einer kritischen Fahrsituation ein Übernahmeaufforderungssignal generierbar ist, wobei das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass als Übernahmeaufforderungssignal eine kinästhetische Rückmeldung in Form einer, einer bestimmten kritischen Fahrsituation zugeordneten Verzögerungscharakteristik generierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die einer kritischen Fahrsituation zugeordnete Verzögerungscharakteristik zu Beginn des Verzögerungsvorgangs eine im Vergleich zur Maximal-Verzögerung der Geschwindigkeitsregelung erhöhte Verzögerung mit einem unstetigen Übergang in den Verzögerungsvorgang aufweist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, zwei verschiedenen kritischen Fahrsituationen zugeordnete, unterschiedliche Verzögerungscharakteristiken vorhanden sind.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel als Abstands-Erfassungsmittel zur Abstandserfassung von in Vorwärtsfahrtrichtung befindlichen Objekten ausgebildet ist und derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine abstandsabhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel als Mittel zur Erfassung von örtlich relevanten Geschwindigkeitsbegrenzungen ausgebildet ist und derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine von der erfassten Geschwindigkeitsbegrenzung abhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel als Mittel zur Erfassung von Straßenverläufen ausgebildet ist und derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine von einem bevorstehenden Straßenverlauf abhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist.
Fahrerassistenzsystem mit – einem Steuergerät zur situationsabhängigen Geschwindigkeitsregelung, und – einem Erfassungsmittel zur Erfassung eines eine Fahrsituation beschreibenden Parameters, wobei das Erfassungsmittel derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine von der Fahrsituation abhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist und wobei bei Erkennung einer kritischen Fahrsituation ein Übernahmeaufforderungssignal generierbar ist, wobei das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass als Übernahmeaufforderungssignal eine kinästhetische Rückmeldung in Form einer, einer bestimmten kritischen Fahrsituation zugeordneten Verzögerungscharakteristik generierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die einer kritischen Fahrsituation zugeordnete Verzögerungscharakteristik mindestens einen Verzögerungsimpuls und einen zeitlich dem Verzögerungsimpuls nachgelagerten Verzögerungsvorgang aufweist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedlichen kritischen Fahrsituationen eine unterschiedliche Anzahl von Verzögerungsimpulsen zugeordnet ist oder unterschiedlichen kritischen Fahrsituationen eine Mehrzahl von Verzögerungsimpulsen zugeordnet ist, die je nach kritischer Fahrsituation zeitlich unterschiedlich beabstandet sind.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 6–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel als Abstands-Erfassungsmittel zur Abstandserfassung von in Vorwärtsfahrtrichtung befindlichen Objekten ausgebildet ist und derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine abstandsabhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel als Mittel zur Erfassung von örtlich relevanten Geschwindigkeitsbegrenzungen ausgebildet ist und derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine von der erfassten Geschwindigkeitsbegrenzung abhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 6–9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel als Mittel zur Erfassung von Straßenverläufen ausgebildet ist und derart mit dem Steuergerät zur Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist, dass eine von einem bevorstehenden Straßenverlauf abhängige Geschwindigkeitsregelung realisierbar ist.