DE602005004575T2

DE602005004575T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung eines Kraftwagenanhängers für adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelungen im stop and go Verkehr

Info

Publication number: DE602005004575T2
Application number: DE602005004575T
Authority: DE
Inventors: Michael I. Cicero Chia
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2025-01-08
Also published as: DE602005004575D1; EP1591298A3; ATE385220T1; US20050159875A1; EP1591298B1; US7457699B2; EP1591298A2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung richtet sich allgemein auf die Feststellung (Detektion) von Objekten und spezieller auf die Feststellung eines Lastzuges unter Verwendung eines adaptiven Tempomaten für Stop-and-Go-Verkehr.
Stand der Technik
In zunehmendem Maße installieren Kraftfahrzeughersteller Sicherheitsvorrichtungen in Kraftfahrzeugen, damit der Fahrer sicherer und effizienter fahren kann. Einige Hersteller haben zum Beispiel vorausschauende Systeme (FLSs), rückseitige Detektionssysteme (RDSs) und Seitendetektionssysteme (SDSs) in bestimmte Fahrzeugmodelle aufgenommen. Ein System eines adaptiven Tempomaten (ACC-System) ist ein Beispiel für ein FLS.
Ein typisches ACC-System verwendet Sensoren (z. B. einen Radar- oder Lasersensor), die an der Vorderseite eines Host-Kraftfahrzeugs installiert sind, um Objekte im vorn liegenden Fahrweg des Fahrzeugs festzustellen. Wenn ein Objekt festgestellt wird, vergleicht das ACC-System normalerweise den vorhergesagten Weg des Fahrzeugs mit dem Ort des Objektes, so dass Objekte am Straßenrand oder in anderen Fahrspuren eliminiert werden. Das heißt, wenn die Fahrspur voraus frei ist, hält das ACC-System die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit aufrecht. Wenn jedoch ein langsameres Kraftfahrzeug festgestellt wird, das sich auf dem Weg des Host-Kraftfahrzeugs befindet, hält das ACC-System einen vom Fahrer gewählten Abstand zwischen den Fahrzeugen (unter Verwendung der Drosselklappensteuerung und/oder von begrenztem Bremsen) aufrecht.
Ein typisches ACC-System verwendet einen mechanisch abgetasteten Radarsensor, der normalerweise die Fähigkeit des Systems verbessert, Ziele (z. B. andere Fahrzeuge) bei starker Verkehr festzustellen. Ein im Handel erhältliches ACC-System hat zum Beispiel eine Reichweite von 150 Metern, eine Azimutabdeckung von 15 Grad und aktualisiert sich ca. 10 mal pro Sekunde. ACC-Systeme stellen im allgemeinen den Abstand eines festgestellten Objektes sowie die Relativgeschwindigkeit des festgestellten Objektes fest.
Es versteht sich, dass es für ein ACC-System verhältnismäßig wichtig ist, die Entfernung verschiedener in der Fahrspur befindlicher Kraftfahrzeuge, wie zum Beispiel Lastzüge, genau zu bestimmen. Die genaue Bestimmung der Entfernung in der Fahrspur befindlicher Kraftfahrzeuge ist bei einem ACC-System, das Stop-and-Go-Funktionen ausführt, sogar noch wünschenswerter. Wie bekannt ist, sorgt ein Stop-and-Go-ACC-System für eine Herabregelung des Kraftfahrzeugs annähernd bis zum Stillstand, wodurch das ACC-System in städtischen Bereichen und während verschiedener Verkehrssituationen, z. B. bei Verkehrsstaus, eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass ein Stop-and-Go-ACC-System einen Betrieb bei sehr geringen Geschwindigkeiten erfordert und daher eine relativ genaue Feststellung vorausfahrender Kraftfahrzeuge bei geringem Abstand derart notwendig macht, dass die Folge- und Anhaltabstände aufrechterhalten werden können.
Bei einem geringen Abstand kann es jedoch schwierig sein, den Abstand von einem Lastzug auf Grund des Aufbaus des Anhängers genau festzustellen. Das heißt, Lastzüge sorgen im allgemeinen bei geringem Abstand, z. B. ca. 20 Meter und darunter, für mehrere Radarreflektionen. Ferner kann der Sensor des ACC-Systems eine Achse des Anhängers (statt der Rückseite des Anhängers) verfolgen, da der Sensor bei geringem Abstand von der Rückseite des Anhängers ein begrenztes vertikales Sichtfeld hat. Eine typische Entfernungsdifferenz zwischen einer Rückseite eines Lastzugs und einer Hinterachse des Anhängers beträgt etwa 3,5 Meter. In Stop-and-Go-ACC-Systemen tritt ein großes Kollisionsrisiko auf, wenn ein Sensor den wahren Abstand um 3,5 Meter falsch interpretiert, was passieren kann, wenn der Sensor den Abstand bis zur Hinterachse des Anhängers statt des Abstandes bis zur Rückseite des Anhängers meldet.
Was gebraucht wird, ist ein praktisches Verfahren für ein System eines adaptiven Tempomaten (ACC-System), das dem ACC-System ermöglicht, bei niedrigen Geschwindigkeiten sicher dadurch zu operieren, dass ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug bei geringem Abstand genau festgestellt wird, um so einen sicheren Abstand zwischen dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug und einem hinterherfahrenden Kraftfahrzeug, in dem das ACC-System installiert ist, aufrechtzuerhalten.
WO 2004/005092 A offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung der Nahabstandsdetektion, z. B. die Feststellung eines Lastzugs, für ein Kraftfahrzeug. Zu Anfang wird das Verfahren durch Bestimmen einer Anfangsentfernung eines Kraftfahrzeugs von einem Ziel, z. B. einem Lastzug, implementiert. Dann stellt das Verfahren fest, ob eine zeitliche Entfernungsänderung des Ziels oberhalb einer vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt. Eine zeitliche Entfernungsänderung, die kleiner als der Schwellwert null ist, zeigt zum Beispiel an, dass ein Host-Kraftfahrzeug sich dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug nähert. Wenn die zeitliche Entfernungsänderung des Ziels nicht oberhalb der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt, stellt das Verfahren fest, ob die Anfangsentfernung vom Ziel kleiner als die aktuelle Entfernung vom Ziel ist. Wenn ja, stellt das Verfahren eine angepaßte Entfernung bereit, die dann zur Steuerung des Betriebs des Kraftfahrzeugs verwendet wird.
Diese und andere Merkmale, Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung werden von Fachleuten auf dem Gebiet weiter durch Bezugnahme auf die folgende(n) Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verstanden und erkannt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nun durch Beispiele unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein elektrisches Blockdiagramm eines als Beispiel dienenden Objekterfassungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A ist ein Diagramm, das ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug und ein hinterherfahrendes Kraftfahrzeug mit einem relativ großen Abstand zwischen den Fahrzeugen darstellt.
2B ist ein Diagramm, das das vorausfahrende Kraftfahrzeug und das hinterherfahrende Kraftfahrzeug mit einem relativ kleinen Abstand zwischen den Fahrzeugen darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm einer als Beispiel dienenden Routine, die die Nahabstands-LKW-Detektion für ein System eines adaptiven Tempomaten (ACC-System) im Stop-and-Go-Verkehr bereitstellt.
4A–4B sind Diagramme, die verschiedene Informationen zu Entfernung und zeitlicher Entfernungsänderung darstellen, welche mit einem Stop-and-Go-ACC-System verbunden sind, das in einem Kraftfahrzeug installiert ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird hierin ein Verfahren beschrieben, das für die Nahabstandsobjektdetektion, z. B. die Feststellung eines LKWs, für ein Kraftfahrzeug sorgt. Wie oben diskutiert, ist es für ein System eines adaptiven Tempomaten (ACC-System) im Stop-and-Go-Verkehr verhältnismäßig wichtig, einen sicheren Abstand zwischen einem zugehörigen Kraftfahrzeug und einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug aufrechtzuerhalten, wenn die Fahrzeuge einen relativ geringen Abstand voneinander haben. Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein ACC-System anfangs eine Anfangsentfernung des Kraftfahrzeugs von einem Ziel fest, wie zum Beispiel einem vorausfahrenden Lastzug. Als Nächstes stellt das System fest, ob eine zeitliche Entfernungsänderung des Ziels oberhalb einer vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt.
Wenn die zeitliche Entfernungsänderung des Ziels nicht oberhalb der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt, stellt das System fest, ob die Anfangsentfernung vom Ziel kleiner als die aktuelle Entfernung vom Ziel ist. Wenn die Anfangsentfernung vom Ziel kleiner als die aktuelle Entfernung ist, stellt das System eine angepaßte Entfernung bereit, die zur Steuerung des Betriebs des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das System addiert einen vorbestimmten Offsetwert zur angepaßten Entfernung hinzu, wenn die zeitliche Entfernungsänderung über einer vorbestimmten zeitlichen Änderung des Ziels liegt.
Aus einer anderen Richtung betrachtet, vergleicht das System eine aktuell gemessene Entfernung mit einer vorher gemessenen Entfernung (wobei es effektiv das Entfernungssignal differenziert und eine sofortige Berechnung der zeitlichen Entfernungsänderung ausführt), wenn eine zeitliche Änderung der Entfernung relativ zu einem gültigen vorausfahrenden Fahrzeug unter einer vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt. Diese berechnete zeitliche Entfernungsänderung wird mit einer gemessenen zeitlichen Entfernungsänderung verglichen. Wenn eine bedeutende Abweichung derart besteht, dass die berechnete zeitliche Entfernungsänderung einen positiven Wert ergibt und die gemessene zeitliche Entfernungsänderung ein negativer Wert ist, wird eine Inkonsistenz von Entfernung/zeitlicher Entfernungsänderung angezeigt, und das System entscheidet, dass ein potentieller Lastzug festgestellt worden ist.
Im allgemeinen profitiert die vorliegende Erfindung aus der Tatsache, dass ein reflektiertes Radarsignal oder Schwerpunkt die Neigung besitzt, entlang eines festgestellten Objektes zu „gleiten", das eine Längsausrichtung hat, wie zum Beispiel die hintere Unterseite eines Lastzugs. Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung die Inkonsistenz von Entfernung/zeitlicher Entfernungsänderung auftritt, wird ein Flag gesetzt, um dem Fahrzeugsteuerungsalgorithmus anzuzeigen, dass ein potentieller Lastzug festgestellt worden ist, und dementsprechend wird eine angepaßte Entfernung bereitgestellt, die zur Steuerung des Betriebs des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das System kann zum Beispiel eine vorbestimmte Verschiebung (Offset) von einer aktuellen Entfernung subtrahieren, um eine angepaßte Entfernung bereitzustellen. In diesem Fall addiert das System den vorbestimmten Offsetwert zur angepaßten Entfernung hinzu, wenn die zeitliche Entfernungsänderung über einer vorbestimmten zeitlichen Entfernungsänderung des Ziels liegt.
In einem als Beispiel dienenden ACC-System kann der vorbestimmte Offsetwert auf etwa 5 Meter eingestellt werden, die vorbestimmte zeitliche Änderung des Ziels kann etwa 0,5 Meter pro Sekunde betragen, und die vorbestimmte zeitliche Entfernungsänderung kann etwa 0,0 Meter pro Sekunde betragen. Gemäß einer Ausführungsform wird der vorbestimmte Offsetwert von der aktuellen Entfernung nur abgezogen, wenn die aktuelle Entfernung kleiner als etwa 20 Meter ist. Ein ACC-System, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, kann für einen Alarm derart sorgen, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs eine geeignete Maßnahme ergreifen kann, wenn die angepaßte Entfernung kleiner als der gewünschte Mindestabstand ist. Der Betrieb des Kraftfahrzeugs kann durch Einleiten einer Geschwindigkeitsverringerung durch ein Drosselklappensystem des Kraftfahrzeugs und/oder durch Einleiten des Bremsens durch das Bremssystem des Kraftfahrzeugs gesteuert werden.
1 zeigt ein als Beispiel dienendes Blockdiagramm eines Objekterfassungssystems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Objekterfassungssystem 100 umfasst einen Prozessor 102, der an ein Speicherteilsystem 104 angeschlossen ist, einen vorderen Sensor 106, einen Alarm 108, ein Drosselklappenteilsystem 110 und ein Brems teilsystem 112. Das Speicherteilsystem 104 umfasst im allgemeinen einen für die Anwendung geeigneten Umfang an flüchtigem Speicher (z. B. dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM)) und nichtflüchtigem Speicher (z. B. Flashspeicher, elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM)). In einer Ausführungsform wird prozessorausführbarer Code für die Feststellung von LKWs im Nahbereich eines Kraftfahrzeugs im nichtflüchtigen Speicher des Speicherteilsystems 104 des Objekterfassungssystems 100 gespeichert.
Der Prozessor 102 stellt Steuersignale für den Sensor 106 bereit und empfängt Daten von Sensor 106. Als Reaktion auf die Daten von Sensor 106 kann der Prozessor 102 Steuersignale für das Drosselklappenteilsystem 110 und/oder das Bremsteilsystem 112 bereitstellen. Außerdem kann der Prozessor 102 Steuersignale für den Alarm 108 bereitstellen, wodurch dieser für einen Fahrer eines entsprechenden Kraftfahrzeugs optische und/oder akustische Rückmeldungen liefert.
In einer Ausführungsform umfasst der Sensor 106 des Erfassungssystems 100 einen Radarsensor, der an der Vorderseite des Kraftfahrzeugs montiert ist. In einer typischen Ausführungsform hat der Sensor 106 eine maximale Reichweite von etwa 150 Metern. Der Radarsensor kann ein frequenzmoduliertes Dauerstrichsignal (FMCW-Signal) von etwa 76 GHz implementieren. Eine Reihe von geeigneten Radarsensoren wird von Delphi Delco Electronics aus Kokomo, IN, USA, hergestellt und kommerziell vertrieben. Wenn ein Linearfrequenzmodulationsverfahren implementiert wird, wird die Entfernung eines festgestellten Objektes normalerweise durch Bestimmen einer Frequenzdifferenz zwischen einem gesendeten Sensorabtastsignal und einem zugehörigen empfangenen reflektierten Signal ermittelt. Wenn das Sensorabtastsignal gepulst ist, untersucht der Prozessor 102 normalerweise die Ausgabe des Sensors 106 in mehreren Fenstern, wobei jedes Fenster einer bestimmten Zeitverzögerung (d. h. Entfernung) entspricht. Jedes Fenster umfasst entweder eine digitale '0' oder eine digitale '1', je nachdem, ob eine Reflektion von Sensor 106 während eines Zeitabschnitts empfangen wurde, die einem bestimmten Fenster entspricht. Auf diese Weise kann der Prozessor 102 die Entfernung von einem erfaßten Objekt bestimmen.
In einer Ausführungsform stellt das Objekterfassungssystem 100 sowohl qualitative akustische wie auch optische Warnungen für einen Fahrer des Fahrzeugs bereit. Der Alarm 108 kann einen optischen Indikator, einen akustischen Indikator oder beides repräsentieren. Mehrere lichtemittierende Dioden (LEDs) können zum Beispiel in den Alarm 108 integriert werden. Ein als Beispiel dienender optischer Indikator umfasst LEDs, die den Abstand von einem Objekt anzeigen – wenn alle LEDs leuchten, ist das Objekt der Vorderseite des Fahrzeugs am nächsten.
Die 2A und 2B stellen ein hinterherfahrendes Fahrzeug 10 und ein vorausfahrendes Fahrzeug 20 in einem relativ großen Abstand (d. h. in einer Entfernung von mehr als 20 Metern) bzw. in einem relativ geringen Abstand (d. h. in einer Entfernung von weniger als 20 Metern) dar. Wie in 2A gezeigt, sendet der Sensor 106 Radarabtastsignale aus, die von einer Rückfläche des Lastzugs 20 reflektiert werden. Wie jedoch in 2B gezeigt, können die Abtastsignale, die von Sensor 106 bei geringer Entfernung geliefert werden, auf Grund der vertikalen Beschränkungen an Sensor 106 die Entfernung bis zur Hinterachse des Lastzugs 20 anzeigen, die etwa 3,5 Meter größer als die Entfernung bis zur Rückseite des Lastzugs 20 ist. Es ist zu erkennen, dass eine gemeldete Entfernung zwischen der Angabe der Entfernung bis zur Rückseite des Anhängers und der Entfernung bis zur Hinterachse des Anhängers schwanken kann. In einem Fahrzeug, das ein System eines adaptiven Tempomaten (ACC-System) im Stop-and-Go-Verkehr implementiert, ist es also möglich, dass das Kraftfahrzeug 10 auf Grund der falschen Angabe der Entfernung vom Lastzug 20 mit der Rückseite eines Lastzugs 20 zusammenstoßen kann, bevor das ACC-System, das sich im Kraftfahrzeug 10 befindet, Maßnahmen ergreift, um die Kollision zu verhüten.
3 stellt eine Routine 300 dar, die für die Nahabstandsdetektion eines LKWs für ein Stop-and-Go-ACC-System verwendet wird. Die Routine 300 wird in Schritt 302 begonnen, an diesem Punkt geht die Steuerung zum Entscheidungsschritt 304 über. In Schritt 304 bestimmt die Routine 300, die von Prozessor 102 ausgeführt wird, ob ein gültiges primäres Ziel (d. h. ein in der Fahrspur befindliches, vorausfahrendes Kraftfahrzeug) vom System 100 festgestellt wird. Das System 100 kann ein gültiges primäres Ziel auf mehrere verschiedene Arten feststellen. Das System 100 kann zum Beispiel ein festgestelltes Objekt als gültiges, sich in der Fahrspur befindliches Objekt betrachten, wenn es die Kriterien des ACC-Wegvorhersagealgorithmus von Delphi erfüllt. Dieser Algorithmus berücksichtigt Zustandsparameter des Host-Fahrzeugs, wie zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeit und Seitenabweichungsrate sowie Eigenschaften des festgestellten Objektes, wie zum Beispiel Entfernung, zeitliche Entfernungsänderung und seitliche Position, um zu ermitteln, ob das festgestellte Objekt ein gültiges primäres Ziel ist. Wenn der Algorithmus angibt, dass sich das festgestellte Objekt in einer Fahrspur des Host-Fahrzeugs befindet, wird das Objekt als Objekt in der Fahrspur betrachtet. Wenn das Objekt das nächste Objekt in der Fahrspur ist, wird es als primäres Objekt in der Fahrspur gekennzeichnet und als gültiges primäres Ziel betrachtet, und das ACC-System 100 steuert die Drosselklappe und das Bremsen des Fahrzeugs auf der Basis des Ziels.
Wenn ein festgestelltes Objekt ein gültiges Ziel ist, geht die Steuerung von Schritt 304 zum Entscheidungsschritt 306 weiter. In Schritt 306 bestimmt der Prozessor 102, ob eine zeitliche Entfernungsänderung des Ziels sich gerade erhöht, z. B. mit einer Rate von mehr als 0,5 Metern pro Sekunde, die aller 100 Millisekunden abgefragt wird. Wenn ja, geht die Steuerung von Schritt 306 zu Schritt 316 weiter, wo der Prozessor 102 ein truck_detected-Flag (LKW_festgestellt-Flag) auf falsch setzt, um anzugeben, dass das Objekt vor dem Kraftfahrzeug sich wegbewegt.
Wenn die zeitliche Entfernungsänderung zum Ziel sich gerade nicht erhöht, z. B. wenn die zeitliche Entfernungsänderung negativ ist, geht die Steuerung von Schritt 306 zum Entscheidungsschritt 308 weiter, bei dem der Prozessor 102 bestimmt, ob die Entfernung vom Ziel sich vergrößert. Die Routine 300 kann eine Reihe von Faktoren untersuchen, um zu bestimmen, ob die Entfernung vom Ziel sich erhöht, wenn die zeitliche Entfernungsänderung negativ ist. Routine 300 kann zum Beispiel bestimmen: ob die aktuelle Entfernung von einem Ziel kleiner als 20 Meter ist; ob eine zeitliche Entfernungsänderung des Ziels kleiner als 0,0 Meter pro Sekunde ist; ob eine aktuelle Entfernung vom Ziel minus einer vorherigen Entfernung vom Ziel größer als 0,5 Meter ist und ob die vorherige Entfernung gültig ist (d. h. dass die vorherige Entfernung größer als 0,1 Meter ist). Wenn sich die Entfernung in Schritt 308 gerade erhöht, geht die Steuerung von Schritt 308 zu Schritt 310 weiter, in dem der Prozessor 102 ein truck_detected-Flag auf wahr setzt, bevor die Steuerung zu Schritt 312 weitergeht. Anderenfalls geht die Steuerung von Schritt 308 zu Schritt 314 weiter.
In Schritt 312 subtrahiert der Prozessor 102 einen vorbestimmten Offsetwert, z. B. 5 Meter Offset, von einer Entfernung des primären Ziels und setzt das truck_range_offset_used-Flag (LKW_Entfernungsoffset_verwendet-Flag) auf wahr, bevor Routine 300 in Schritt 314 beendet wird. Es ist zu erkennen, dass die Entfernung des primären Ziels auf andere Weise als durch Subtraktion verringert werden kann. Die Entfernung des primären Ziels kann zum Beispiel durch Multiplizieren der Entfernung des primären Ziels mit einer Zahl, die kleiner als 1 ist, oder unter Verwendung einer nichtlinearen Verweistabelle reduziert werden.
Wenn das truck_detected-Flag in Schritt 316 auf falsch gesetzt wird, dann bestimmt der Prozessor 102 in Schritt 318, ob das truck_range_offset_used-Flag wahr ist. Wenn das truck_range_offset_used-Flag wahr ist, geht die Steuerung zu Schritt 320 weiter. Anderenfalls geht die Steuerung zu Schritt 314 weiter, wo Routine 300 endet. In Schritt 320 setzt der Prozessor 102 den vorbestimmten Offsetwert, z. B. 5 Meter Offset, der in Schritt 312 verwendet wurde, auf die Entfernung des primären Ziels zurück und setzt das truck_range_offset-used-Flag (LKW_Entfernungsoffset_verwendet-Flag) auf falsch, bevor er zu Schritt 314 weitergeht. Die Routine 300 kann annähernd alle 100 ms wiederholt werden, während sich das Kraftfahrzeug 10 im Betrieb befindet.
Eine Routine zur Implementierung der vorliegenden Erfindung versucht im allgemeinen, LKW-Ziele zu identifizieren, wo die Entfernung vom LKW unbeständig ist, wenn das Host-Kraftfahrzeug einem Lastzug in einem relativ geringen Abstand, z. B. im Bereich von bis zu 20 Metern, folgt oder hinter demselben stoppt. Es ist zu erkennen, dass die Entfernungssprünge auf Radarreflektionen von verschiedenen Flächen an der Rückseite und unter dem Lastzug, z. B. an der Hinterachse, zurückgeführt werden können. Bei der Feststellung eines gültigen Entfernungssprungs setzt die Routine ein Flag, um anzuzeigen, dass eine gemeldete Entfernung fehlerhaft ist, wenn die gemeldete Entfernung kleiner als eine Schwellenentfernung ist. Der Zustand wird angezeigt, wenn sich die Entfernung plötzlich erhöht (und dementsprechend die berechnete differenzierte zeitliche Entfernungsänderung positiv ist) und die zeitliche Entfernungsänderung (die vom Radarsensor bereitgestellt wird) weiterhin ein stabiler negativer Wert ist.
Wenn zum Beispiel die Zielentfernung kleiner als 20 Meter ist und sich die Entfernung um 0,5 Meter oder mehr erhöht, während sich das Host-Kraftfahrzeug dem vorausfahrenden Lastzug nähert, wird das Flag gesetzt. Das Flag wird gelöscht, wenn sich das Ziel vom Host-Kraftfahrzeug mit einer zeitlichen Entfernungsänderung von mehr als 0,5 Metern pro Sekunde wegbewegt. Wenn das Flag gesetzt ist, reagiert das Stop-and-Go-ACC-System des Host-Kraftfahrzeugs mit dem Wissen, dass das Ziel näher als berichtet ist. Als Beispiel dienender Code zur Implementierung dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten dargestellt:
Dieses Modul setzt ein Flag in dem Fall eines Host-Kraftfahrzeugs, das dicht hinter einem Lastzug fährt, wobei eine Entfernung sich diskontinuierlich verhalten kann, wenn der Schwerpunkt eines reflektierten Radarsignals nicht fest auf einem Abschnitt an der Rückseite und/oder unter dem LKW während der Annäherung ruht. Ein Flag wird verwendet, wenn sich das Host-Fahrzeug dem LKW nähert, so dass das Radar die Entfernung vom LKW nicht überschätzt. Der Zustand kann identifiziert werden, wenn die Entfernung eine plötzliche Zunahme erfährt, während die zeitliche Entfernungsänderung weiterhin ein stabiler negativer Wert bleibt, wenn die zeitliche Entfernungsänderung negativ bleibt. Dies ist ein physikalischer Widerspruch, daher zeigt ein solcher Zustand wahrscheinlich das Vorhandensein eines Straßenfahrzeugs an, dem sich das Host-Fahrzeug vorsichtig nähern sollte, sei es nun ein Lastzug oder ein ähnliches Fahrzeug. Wenn die Zielentfernung kleiner als 20 Meter ist und sich die Entfernung um 0,5 Meter oder mehr pro Zyklus erhöht, wird das Flag f_truck_detected (f_LKW_festgestellt) gesetzt. Das Flag wird gelöscht, wenn der LKW beschleunigt und sich mit einer zeitlichen Entfernungsänderung von mehr als 0,5 m/s wegbewegt. Wenn das Flag gesetzt ist, unternimmt das Fahrzeug geeignete Maßnahmen, wobei es berücksichtigt, dass der LKW physisch näher ist, als vom Radar gemeldet.
Aus der Betrachtung des obigen Codes ist zu erkennen, dass das Modul ein Flag in dem Fall eines Host-Kraftfahrzeugs setzt, das dicht hinter einem Ziel, z. B. einem Lastzug fährt, wobei eine Entfernung sich unstetig verhalten kann, wenn der Schwerpunkt eines reflektierten Radarsignals nicht fest auf einem Abschnitt an der Rückseite und/oder unter dem Ziel ruht. Das Flag wird benutzt, um zu verhüten, dass das Radar die Entfernung zwischen dem Host-Kraftfahrzeug und dem Ziel überschätzt, und dieser Zustand kann identifiziert werden, wenn die Entfernung sich plötzlich erhöht, während die zeitliche Entfernungsänderung weiterhin stabil negativ bleibt, wenn sich das Host-Kraftfahrzeug dem Ziel nähert. Dieses Ereignis ist physikalisch widersprüchlich und kann ohne weiteres identifiziert werden, wenn die Zielentfernung kleiner als etwa 20 Meter ist und sich die Entfernung um etwa 0,5 Meter oder mehr erhöht, während sich das Host-Kraftfahrzeug sich dem Ziel nähert. Wie oben diskutiert, wird das Flag gelöscht, wenn das Ziel sich mit einer zeitlichen Entfernungsän derung von mehr als 0,5 m/s wegbewegt. Wenn das Flag gesetzt ist, wird das Host-Kraftfahrzeug so gesteuert, dass eine geeignete Maßnahme mit der Information, dass das Host-Kraftfahrzeug näher am Ziel ist, als angezeigt, ergriffen wird.
4A stellt ein als Beispiel dienendes Diagramm 410 dar, das ein Entfernungssignal 412, ein zeitliches Entfernungsänderungssignal 414, LKW-Flags 416 und ein Differenzentfernungssignal 418 illustriert, wie von einem Host-Kraftfahrzeug gesehen, das sich gerade einem angehaltenen Lastzug nähert. Die LKW-Flags 416, die zwischen einer digitalen 1 und einer digitalen 0 liegen, liefern eine Anzeige dafür, dass ein vorausfahrender LKW festgestellt wurde. Wenn, wie oben diskutiert, das LKW-Flagsignal oben ist, wird eine Entfernungsoffsetmodifizierung implementiert. 4B stellt noch ein als Beispiel dienendes Diagramm 420 dar, das ein Entfernungssignal 422, ein zeitliches Entfernungsänderungssignal 424, LKW-Flags 426 und ein Differenzentfernungssignal 428 illustriert, wie von einem Host-Kraftfahrzeug gesehen, das gerade einem Lastzug folgt. Wie oben, liefern die LKW-Flags 426 eine Anzeige dafür, dass ein vorausfahrender LKW festgestellt wurde, und wenn das LKW-Flagsignal oben ist, wird eine Entfernungsoffsetmodifizierung implementiert.
Dementsprechend ist ein Verfahren hierin beschrieben worden, das einem Stop-and-Go-ACC-System ermöglicht, für eine Nahabstandsdetektion für ein Kraftfahrzeug in einer sichereren Weise zu sorgen, als gegenwärtig kommerzielle Stop-and-Go-ACC-Systeme bereitstellen.

Claims

Verfahren (300) zum Bereitstellen einer Detektion eines Lastwagens in naher Entfernung für ein Kraftfahrzeug, das die Schritte umfasst, dass eine Anfangsentfernung von einem Kraftfahrzeug zu einem Ziel ermittelt wird (304); dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob eine zeitliche Entfernungsänderung des Ziels über einer vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt (306); ermittelt wird, ob die Anfangsentfernung zu dem Ziel kleiner als eine momentane Entfernung zu dem Ziel ist, wenn die zeitliche Entfernungsänderung zu dem Ziel nicht über der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt (308); eine angepasste Entfernung bereitgestellt wird, wenn die Anfangsentfernung zu dem Ziel kleiner als die momentane Entfernung zu dem Ziel ist und die zeitliche Entfernungsänderung unter der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt (312), wobei die angepasste Entfernung verwendet wird, um den Betrieb des Kraftfahrzeugs zu steuern.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst, dass ein vorbestimmter Offset zu der angepassten Entfernung addiert wird, wenn die zeitliche Entfernungsänderung über einer vorbestimmten zeitlichen Änderung des Ziels liegt (320).
Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei die angepasste Entfernung durch Subtrahieren eines vorbestimmten Offsets von der momentanen Entfernung bereitgestellt wird, und wobei der vorbestimmte Offset etwa 5 Meter beträgt.
Verfahren (300) nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte Offset nur von der momentanen Entfernung subtrahiert wird, wenn die momentane Entfernung kleiner als etwa 20 Meter ist.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei die angepasste Entfernung bereitgestellt wird, wenn ein Vorzeichen einer berechneten zeitlichen Entfernungsänderung, die auf einer differenzierten Entfernung basiert, nicht mit einem Vorzeichen einer von einem Sensor bereitgestellten zeitlichen Entfernungsänderung übereinstimmt, und wobei die vorbestimmte zeitliche Änderung etwa 0,0 Meter pro Sekunde beträgt.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst, dass ein Alarm bereitgestellt wird, wenn die angepasste Entfernung kleiner als eine gewünschte minimale Distanz ist.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei der Betrieb des Kraftfahrzeugs durch Einleiten einer Geschwindigkeitsverringerung durch ein Drosselklappenteilsystem des Kraftfahrzeugs gesteuert wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 7, wobei der Betrieb des Kraftfahrzeugs auch durch Einleiten eines Bremsens durch ein Bremsteilsystem des Kraftfahrzeugs gesteuert wird.
Kraftfahrzeugsystem (100) zum Bereitstellen einer Detektion eines Lastwagens in naher Entfernung für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Prozessor (102); einen Entfernungssensor (106), der mit dem Prozessor (102) gekoppelt ist; und ein Speicherteilsystem (104), das mit dem Prozessor (102) gekoppelt ist, wobei das Speicherteilsystem (104) einen Code speichert, der bei einer Ausführung durch den Prozessor (102) den Prozessor (102) anweist, die Schritte auszuführen: Ermitteln einer Anfangsentfernung von einem Kraftfahrzeug zu einem Ziel (304); gekennzeichnet durch Ermitteln, ob eine zeitliche Entfernungsänderung des Ziels über einer vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt (306); Ermitteln, ob die Anfangsentfernung zu dem Ziel kleiner als eine momentane Entfernung zu dem Ziel ist, wenn die zeitliche Entfernungsänderung zu dem Ziel nicht über der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt (308); und Bereitstellen einer angepassten Entfernung, wenn die Anfangsentfernung zu dem Ziel kleiner als die momentane Entfernung zu dem Ziel ist und die zeitliche Entfernungsänderung unter der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt (312), wobei die angepasste Entfernung verwendet wird, um den Betrieb des Kraftfahrzeugs zu steuern.
System (100) nach Anspruch 9, wobei der Code bei einer Ausführung durch den Prozessor (102) den Prozessor (102) anweist, den zusätzlichen Schritt auszuführen: Addieren eines vorbestimmten Offsets zu der angepassten Entfernung, wenn sich die zeitliche Entfernungsänderung über eine vorbestimmte zeitliche Änderung des Ziels erhöht (320).
System (100) nach Anspruch 9, wobei die angepasste Entfernung durch Subtrahieren eines vorbestimmten Offsets von der momentanen Entfernung bereitgestellt wird, und wobei der vorbestimmte Offset etwa 5 Meter beträgt.
System (100) nach Anspruch 11, wobei der vorbestimmte Offset nur von der momentanen Entfernung subtrahiert wird, wenn die momentane Entfernung kleiner als etwa 20 Meter ist.
System (100) nach Anspruch 9, wobei die vorbestimmte zeitliche Änderung etwa 0,5 Meter pro Sekunde beträgt.
System (100) nach Anspruch 9, ferner umfassend: einen mit dem Prozessor (102) gekoppelten Alarm (108), wobei der Code bei einer Ausführung durch den Prozessor (102) den Prozessor (102) anweist, den zusätzlichen Schritt auszuführen: Aktivieren des Alarms, wenn die angepasste Entfernung kleiner als eine gewünschte minimale Distanz ist.
System (100) nach Anspruch 9, ferner umfassend: ein Drosselklappenteilsystem (110), das mit dem Prozessor (102) gekoppelt ist, wobei der Betrieb des Kraftfahrzeugs durch Einleiten einer Geschwindigkeitsverringerung durch das Drosselklappenteilsystem (110) gesteuert ist.
System (100) nach Anspruch 15, ferner umfassend: ein mit dem Prozessor (102) gekoppeltes Bremsteilsystem (112), wobei der Betrieb des Kraftfahrzeugs auch durch Einleiten eines Bremsens durch das Bremsteilsystem (112) gesteuert ist.
System (100) nach Anspruch 9, wobei die angepasste Entfernung durch Subtrahieren eines vorbestimmten Offsets von der momentanen Entfernung bereitgestellt wird, wenn die Anfangsentfernung zu dem Ziel kleiner als die momentane Entfernung zu dem Ziel ist und die zeitliche Entfernungsänderung unter der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt (312), wobei die angepasste Entfernung verwendet wird, um den Betrieb des Kraftfahrzeugs zu steuern; wobei das System ferner ein mit dem Prozessor (102) gekoppeltes Drosselklappenteilsystem (110) umfasst, wobei der Betrieb des Kraftfahrzeugs durch Einleiten einer Geschwindigkeitsverringerung durch das Drosselklappenteilsystem (110) gesteuert ist.
System (100) nach Anspruch 17, wobei der Code bei einer Ausführung durch den Prozessor (102) den Prozessor (102) anweist, den zusätzlichen Schritt auszuführen: Addieren des vorbestimmten Offsets zu der angepassten Entfernung, wenn sich die zeitliche Entfernungsänderung über eine vorbestimmte zeitliche Änderung des Ziels erhöht (320).
System (100) nach Anspruch 17, wobei der vorbestimmte Offset etwa 5 Meter beträgt und die vorbestimmte zeitliche Änderung etwa 0,5 Meter pro Sekunde beträgt, und wobei der Schritt des Subtrahierens des vorbestimmten Offsets von der momentanen Entfernung, um die angepasste Entfernung bereitzustellen, wenn die Anfangsentfernung zu dem gültigen Ziel kleiner als die momentane Entfernung zu dem gültigen Ziel ist und die zeitliche Entfernungsänderung unter der vorbestimmten zeitlichen Änderung liegt, nur ausgeführt wird, wenn die momentane Entfernung kleiner als etwa 20 Meter ist.
System (100) nach Anspruch 17, ferner umfassend: einen mit dem Prozessor (102) gekoppelten Alarm (108), wobei der Code bei einer Ausführung durch den Prozessor (102) den Prozessor (102) anweist, den zusätzlichen Schritt auszuführen: Aktivieren des Alarms (108), wenn die angepasste Entfernung kleiner als eine gewünschte minimale Distanz ist.
System (100) nach Anspruch 20, ferner umfassend: ein mit dem Prozessor (102) gekoppeltes Bremsteilsystem (112), wobei der Code bei einer Ausführung durch den Prozessor (102) den Prozessor (102) anweist, den zusätzlichen Schritt auszuführen: Einleiten eines Bremsens durch das Bremsteilsystem (112), wenn die angepasste Entfernung kleiner als die gewünschte minimale Distanz ist.