DE19729952A1 - Kraftfahrzeug mit Sensor und Regeleinrichtung und Abstandssensor für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit ei­ ner Einrichtung, die zur Fahrerunterstützung dient und dabei Abstände zu vorausfahrenden Fahrzeugen oder zu vor­ ausbefindlichen Hindernissen ermittelt.

Die ermittelten Abstände werden in einer Regeleinrichtung verarbeitet, und es wird aktiv in die Fahrzeugsteuerung eingegriffen oder es werden passive Hilfen gegeben. Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf einen Sensor zur Ermittlung des o.g. Abstandes.

Derartige Fahrzeuge und Sensoren sind an sich bekannt. Beispielsweise in der DE-C-34 19 065 ist ein Fahrzeug mit Abstandssensor und Regeleinrichtung beschrieben, wobei immer eine Anpassung der Regeleinrichtung an die spezifi­ sche Art und Ausstattung des Fahrzeugs erforderlich ist. Sollen beispielsweise Bremsvorgänge eingeleitet werden, ist die spezielle Motorisierung des Fahrzeugs zu berück­ sichtigen, aus der sich mögliche Motorbremsmomente erge­ ben. Wird durch einen Sensor also ein bestimmter Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt, sind, resul­ tierend daraus, bei verschiedenen Fahrzeugen auch ver­ schiedene Manöver einzuleiten. Nur so kann die passende Reaktion des konkreten Fahrzeugs erreicht werden.

Bei Bestehen dieser Voraussetzungen sind extrem viele Re­ gelvorrichtungen auf Vorrat zu halten, wobei es anderer­ seits auch möglich ist, diese Regelvorrichtungen erst am Bandende an das Fahrzeug angepaßt zu programmieren.

Die DE-A-195 09 178 zeigt ein Abstandsregelgerät, welches neben einem Abstandssensor eine Fahrermodell-Berechnungs­ einrichtung und eine Fahrzeugmodell-Berechnungseinrich­ tung aufweist. Eine Regeleinrichtung berücksichtigt dort die Ergebnisse beider Berechnungseinrichtungen. Der Ab­ standssensor ist mit der Fahrermodell-Berechnungseinrich­ tung verbunden und ein Geschwindigkeitssensor ist mit beiden Berechnungseinrichtungen verbunden, die ihrerseits mit einer Entscheidungseinrichtung (Entscheidung über Be­ schleunigung/Verzögerung) verbunden sind. Unabhängig von der Verteilung der einzelnen Einrichtungen im Fahrzeug besteht auch hier die Notwendigkeit der hardware- oder softwaremäßigen Anpassung an das spezielle Kraftfahrzeug.

Setzen sich Abstandsregelsysteme jedoch in der Praxis weiter durch, so daß diverse Fahrzeugtypen verschiedener Ausstattung mit dieser Technik auszurüsten sind, wird diese Verfahrensweise uneffektiv. Weder die aufwendige Lagerhaltung, noch die zeitintensive Bandende-Programmie­ rung ist mit dem Streben nach effizienter Produktion ver­ einbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstig herstell­ bares Kraftfahrzeug mit Abstandsregelsystem und einen für dieses Fahrzeug nutzbaren Abstandssensor zu schaffen, so daß Proliferationsprobleme oder aufwendige Bandende-Pro­ grammierungen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das erfindungsge­ mäße Kraftfahrzeug durch die im Patentanspruch 1 angege­ benen Merkmale aus. Einzelheiten ergeben sich aus den Pa­ tentansprüchen 2 bis 6. Ein erfindungsgemäßer Abstands­ sensor ist durch die Merkmale des Patentanspruches 7 ge­ kennzeichnet.

Eine Regeleinrichtung wird zweigeteilt ausgeführt. Ein Teil wird zum Sensor gehörend universell, also fahrzeug­ typ- und -ausstattungsunabhängig ausgeführt. Der Sensor mit diesem Teil der Regeleinrichtung kann an allen Fahr­ zeugen eines Herstellers montiert werden ohne Lager- oder Programmieraufwand zu verursachen.

Der erste Teil der Regeleinrichtung generiert Parameter, auf deren Basis Betriebskennwerte des Kraftfahrzeuges veränderbar sind. Diese fahrzeugunabhängig ermittelten Parameter stellen eine Eingangsinformation für das Kraft­ fahrzeug dar, auf die dann fahrzeugspezifisch zu reagie­ ren ist, wozu der zweite Teil der Regeleinrichtung vorge­ sehen ist. Dieser Teil der Regeleinrichtung ist vorzugs­ weise in ein vorhandenes Steuergerät zu integrieren, wel­ ches normalerweise am Bandende zu programmieren ist. Die speziellen Regelstrukturen und -grenzwerte sind so mit sehr geringem Aufwand in diesen Teil der Regeleinrichtung zu implementieren. Separate Hardware ist unter Umständen gar nicht im Kraftfahrzeug vonnöten, wenn die Kapazität des vorhandenen Steuergerätes eine Erweiterung um die Funktionen der Abstandsregelung erlaubt.

Der Teil der Regeleinrichtung, der fahrzeugunabhängig ausführbar ist, ist vorzugsweise in Baueinheit mit dem Abstandssensor (Basis: Ultraschall, Laser, Optoelektro­ nik, Infrarot-Lichttechnik . . .) anzuordnen. So ist nur ein Bauteil am Fahrzeug zu montieren und aufwendige La­ gerhaltung oder Zulieferlogistik ist nicht erforderlich.

Der zum Sensor gehörende Reglerteil kann derart gestaltet werden, daß die zu übergebenden Parameter nach bestimmten Vorgaben oder Wünschen des Kraftfahrzeugherstellers gene­ riert werden. Als Parameter kommen in Betracht:

• - Beschleunigungswerte (eine mögliche Geschwindig­ keitserhöhung oder eine notwendige Geschwindigkeits­ verringerung bezogen auf eine Zeit, in der diese zu erfolgen hat);
• - Geschwindigkeits- und Zeit-Werte (eine Geschwindig­ keit und die Zeit, in der diese Geschwindigkeit zu erreichen ist) oder
• - Geschwindigkeits- und Weg-Werte (eine Geschwindig­ keit in Kombination mit einer Fahrstrecke, nach der diese Geschwindigkeit zu erreichen ist).

Des weiteren können Lenkwinkel-Werte generiert werden, die von der Sensor-Regler-Einheit ermittelt und an das Fahrzeug (den zweiten Teil des Reglers) übergeben werden.

Der zweite Teil der Regeleinrichtung kann nun, wie weiter oben ausgeführt, in ein vorhandenes Steuergerät inte­ griert sein oder er ist auf mehrere Steuergeräte ver­ teilt. Praktisch heißt dies, daß nur die Funktion dieses Teils erhalten bleibt, nicht jedoch die spezielle Bau­ gruppe nötig ist. Beispielsweise werden die genannten Pa­ rameter an ein Motorsteuergerät, eine Getriebesteuerung, ein ABS-Steuergerät und an ein Lenkungssteuergerät über­ mittelt (vorteilhaft über einen BUS des Fahrzeugs) . Ist eine Erhöhung der Geschwindigkeit möglich, betrifft dies ausschließlich die Motor- und Getriebesteuerung. Wenn die momentane Fahrsituation eine Geschwindigkeitserhöhung zu­ läßt (kein Bremssignal aktiv usw.), wird diese (wie über ein Fahrpedal angewiesene Geschwindigkeitserhöhungen) realisiert. Die speziellen fahrzeugspezifischen Bedingun­ gen werden dabei berücksichtigt. Da Motorsteuerungen auch bereits spezifisch an den Motor und an das Fahrzeug ange­ paßt sind, ist ein nur geringfügig höherer Aufwand zu be­ treiben.

Wird als Parameter ein Signal zur Geschwindigkeitsredu­ zierung übermittelt, betrifft dies die Motor-, Getriebe- und die Bremssteuerung. Die Art und Weise der Realisie­ rung des Verzögerungsbefehls kann in den vorhandenen Steuergeräten entschieden werden.

Bei den genannten Entscheidungen sind gegebenenfalls wei­ tere Sensorsignale, wie Wegstreckensignale oder Drehzahl­ signale oder Temperatursignale einzubeziehen, die vor­ teilhaft über den Kraftfahrzeug-BUS verfügbar sind. Von besonderem Vorteil ist also, daß ein Abstandssensor mit Regler zum universellen Einsatz kommen kann und am Fahr­ zeug vorhandene Steuergeräte mit modifizierter Funktion genutzt werden können, wobei diese bereits jetzt am Band­ ende spezifiziert werden. So entstehen keine Proliferati­ onsprobleme, und der Programmieraufwand bei der Fahrzeug­ fertigung bleibt konstant.

Ein Abstandssensor mit den Merkmalen des Patentanspruches 7 ist mit der Sensorik bekannter Ausführung zu bestücken und mit einem Regler auszustatten, der die genannten und zu übergebenden Parameter generiert. Die Programmierung des Reglers kann hardwaremäßig erfolgen oder es ist eine universelle Software nutzbar.

Das beschriebene Fahrzeug mit Abstandsregelung und der Abstandssensor sind mit geringem zusätzlichen Aufwand herstellbar.

Claims (7)

1. Kraftfahrzeug mit einem Sensor zur Ermittlung des Abstandes des Fahrzeugs zu vorausfahrenden Fahrzeu­ gen und zu vorausbefindlichen Hindernissen innerhalb eines Sichtfensters des Sensors und mit einer Regel­ einrichtung, welche aus den ermittelten Abstandsda­ ten Parameter generiert und welche auf Basis der Pa­ rameter Betriebskennwerte des Fahrzeugs, wie die Fahrzeugbeschleunigung, durch Antriebs- oder Brems- oder Lenkungseinrichtungen beeinflußt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Regeleinrichtung zweigeteilt ist, in einen universell verwendbaren, zum Sensor gehörenden Teil, an dessen Ausgang die ermittelten Parameter anliegen und in einen fahrzeugtyp- und -ausstattungsspezifischen Teil, dem die Parameter übermittelt werden und der notwendige Veränderungen der Betriebskennwerte ermittelt und diese gegebenen­ falls vornimmt.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zum Sensor gehörende Teil der Regelein­ richtung in Baueinheit mit dem Sensor am Fahrzeug angeordnet ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Parameter ein Beschleunigungs­ wert generiert wird, ein Geschwindigkeitswert und ein Zeitwert generiert wird oder ein Geschwindig­ keitswert und ein Wegwert generiert wird.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß als zusätzlicher Parameter ein Lenkwinkel­ wert generiert wird.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Teil der Regeleinrichtung in ein im Fahrzeug vorhandenes Steuergerät, wie Motorsteu­ ergerät oder ABS-Steuergerät, integriert oder auf mehrere dieser Steuergeräte verteilt ist.

6. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Regelvor­ richtung, Steuerelemente zur Veränderung der Be­ triebskennwerte und gegebenenfalls weitere Sensoren über einen BUS des Kraftfahrzeugs verbunden sind.

7. Abstandssensor zur Anbringung an einem Kraftfahrzeug und zur Ermittlung des Abstandes des Kraftfahrzeugs zu vorausfahrenden Fahrzeugen bzw. zu vorausbefind­ lichen Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor in Baueinheit mit einem Regler gefertigt ist, wobei der Regler Parameter, auf deren Basis Fahr­ zeugbewegungen steuerbar sind, unabhängig vom Fahr­ zeugtyp und von Fahrzeugausstattungen generiert und einen Parameterausgang aufweist, über den die Para­ meter an Fahrzeugelemente, beispielsweise an einen Fahrzeug-BUS oder an Fahrzeug-Steuergeräte, übergeb­ bar sind.