WO2013060530A1 - Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines stauassistenzsystems eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2013060530A1 PCT/EP2012/068378 EP2012068378W WO2013060530A1 WO 2013060530 A1 WO2013060530 A1 WO 2013060530A1 EP 2012068378 W EP2012068378 W EP 2012068378W WO 2013060530 A1 WO2013060530 A1 WO 2013060530A1
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traffic jam
congestion
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Stefan Hillenbrand
Lutz Buerkle
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating a congestion assistance system of a motor vehicle according to the preamble of the independent claims 1 and 8.
  • a traffic jam assistance system assists the driver of a motor vehicle in a traffic jam situation in the vehicle longitudinal and transverse guidance, in particular during acceleration, braking and steering, or it completely assumes the vehicle guidance for a certain time or on a certain route section. According to the current legal situation, however, the responsibility for the driving task remains with the driver. The driver must therefore monitor the congestion assistance system or the traffic and actively take over the driving task when a predefined system boundary or in the event of a system fault is reached.
  • the traffic jam assistance system autonomously and autonomously takes over the longitudinal and transverse guidance of the motor vehicle, at least in an uncritical traffic situation.
  • the driver does not need to intervene in the vehicle guidance and can relax or turn to another activity. For example, he has time to operate another device.
  • a method and a device for the automatic operation of a vehicle in which in the autonomous driving drove no user action required by the driver.
  • autonomous driving the driver is allowed to perform certain activities. For example, he may read an electronic newspaper, program a navigation device or configure vehicle settings. These activities are integrated in a driver assistance system and are constantly monitored or controlled. The driver can therefore pursue only ancillary activities that are installed in a system of the vehicle. Other ancillary activities such as reading a newspaper or a book, using a notebook computer or SmartPhone are not monitored and are therefore prohibited.
  • a driver monitoring and interaction concept for a highly automated driver assistance system is known.
  • the driver himself is observed as to whether he is involved in the vehicle management at least monitoring.
  • a state value for the driver is determined.
  • This state value is continuously compared with a predetermined comparison value. If the condition value falls below the predetermined comparison value, then a warning is issued or the driver is requested to take over the vehicle guidance.
  • This can be an optical signal, for example a warning display on a display. Thereafter, the driver assistance system is restarted.
  • EP 2 314 490 A1 discloses a method and a driver assistance system for controlling the operation of a fully automatically controlled motor vehicle, which - as described above - observes the driver.
  • a two-stage action plan is proposed.
  • the driver assistance system issues a takeover request. If the driver does not react, for example by actuating the pedals or the steering, then in a second step the motor vehicle is brought to a safe state, for example it is stopped until it stops. slows. It is considered disadvantageous that the system fails if it does not recognize a present critical or dangerous situation and thereby does not issue a warning or takeover request to the driver.
  • One problem is that often in a traffic jam, the break times are relatively short, so that it is not worthwhile for the driver to turn to another activity. The use of the traffic jam assistance system is then not very helpful.
  • the invention is based on the object of designing a traffic jam assistance system of a motor vehicle in such a way that the driver is relieved as long as possible and completely of the vehicle guidance in a traffic jam situation during autonomous vehicle guidance by the traffic jam assistance system, without endangering the driver or other road users ,
  • This object is achieved with the features of the independent claims 1 and 8.
  • the Stauassis- tenzsystem advantageously takes over the automatic vehicle control from vehicle standstill to fully automatic driving with a predetermined low limit speed (depending on legal requirements) and vice versa until the vehicle stops.
  • the relieving phase for the driver is considerably extended since even short standstill times in the "stop and go" mode lead to an extended relieving phase and can be used by the driver.
  • the driver can safely relax in this phase or devote to another activity that is not related to the vehicle guidance. It is particularly advantageous that the driver can pursue any activity without this activity having to be implemented or registered in a vehicle system.
  • the measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claims 1 and 8 method or the device are given.
  • it is provided to activate the function of the traffic jam assistance system by means of an ACC system and / or a lane departure warning system. These systems record, for example, a vehicle distance and thus a current traffic situation and the vehicle movement in the longitudinal and transverse directions. This makes it easy to detect a traffic jam situation.
  • the function of the congestion assistance system is activated or deactivated by the driver. This can be done for example by pressing a switch, a pedal or the steering. According to the invention, it is further provided that the function of the congestion assistance system is automatically deactivated when a predetermined system limit has not been met. In this case, a takeover request is issued to the driver for immediate vehicle pickup at the same time.
  • a speed and / or a distance signal can be used to deactivate the function of the congestion assistance system. In particular, it is provided that to increase safety, a minimum limit speed and / or a distance limit to a preceding vehicle is to be specified.
  • the signal is preferably output as an optical, acoustic or haptic signal when at least one of the predetermined system limits has been reached. The driver can then react accordingly.
  • the motor vehicle is brought to a safe state if the driver does not respond to a takeover request.
  • the motor vehicle is braked in this case to a standstill.
  • warning lights can be switched on automatically to warn other road users of a possible rear-end collision.
  • FIG. 1 shows, in the form of a state diagram, different forms of driver assistance in connection with a traffic jam assistance system
  • FIG. 2 shows a flow chart of a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a flow chart of a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a block diagram of a device for a congestion assistance system according to the invention.
  • a state 1 it is assumed that the motor vehicle is driven by the driver without assistance from the traffic jam assistance system.
  • the traffic jam assistance system is factory-connected with an assistance system for vehicle longitudinal guidance and / or for vehicle transverse guidance.
  • an ACC system Adaptive Cruise Control System
  • a lane departure warning system for example camera system
  • Other sensors can be used, such as cameras, radar, etc.
  • the driver drives in state 1, the motor vehicle itself and independent of assistance systems.
  • the driver can activate, for example, the ACC system and / or the lane departure warning assistance. According to one
  • Arrow 5 in FIG. 1 now enters the system in a state 2.
  • state 2 the driver still drives his motor vehicle himself, but is supported by the ACC system and / or the lane departure warning system. These systems constantly monitor the traffic situation. If a congestion situation is detected and at least one other system parameter is met, the driver can activate the congestion assistance system. Another system parameter, for example, the Vehicle speed VEGO compared with a predetermined activation speed V A KT. If the condition V E GO ⁇ V A KT is met, then the driver can activate the traffic jam assistance system and a state 3 is reached via the arrow 6. In the relief phase in condition 3, the vehicle guidance system is autonomously driven by the congestion assistance system. The driver can now relax or turn to another activity.
  • the driver can also directly activate the traffic jam assistance system in state 3 from state 1. This is shown by the dashed line 9.
  • the function of the congestion assistance system is either deactivated by the driver or automatically when a system limit has been reached. If, for example, the vehicle speed V E GO and / or a distance d to the vehicle in front has become too great, the driver must take over the vehicle guidance himself. He then receives an appropriate takeover request, possibly supported by the ACC system and / or the Lane Keeping Assistants. This case is shown by the arrows 7 and 8. Therefore, after a takeover request by the congestion assistance system depending on the previous state and the activation conditions for the ACC system and / or the lane departure warning state 2 or state 1 is taken again.
  • a takeover request can also be issued directly to the driver by the congestion assistance system without using the ACC system or the lane departure warning system.
  • the congestion assistance system without using the ACC system or the lane departure warning system.
  • the arrow 10 is switched directly from state 3 to state 1.
  • the motor vehicle If the driver does not react to the takeover request when a system boundary of the congestion assistance system is reached, the motor vehicle is automatically braked to a standstill and thus transferred to a safe driving state. This is represented by the arrow 1 1, which leads to state 4. According to the arrow 12, the state 1 is reached when the motor vehicle is at a standstill and the driver can continue his journey.
  • a first embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a flowchart of Figure 2.
  • the traffic jam assistance system In position 21, the traffic jam assistance system is in state 1.
  • the driver drives his motor vehicle himself.
  • the driver can now activate the assistance systems for the vehicle longitudinal and / or the lateral guidance and is supported for example by the ACC system and / or the lane departure warning in the vehicle guidance. Legally speaking, the driver remains fully responsible for the driving task and possibly corrects the regulatory intervention of the systems.
  • the vehicle speed V E GO depending on the traffic situation and the distance d up to a predetermined limit speed VQRENZ-
  • the limit speed VQRENZ is chosen so low that the automatic vehicle longitudinal and lateral guidance safely performed and the motor vehicle by full delay can be braked to a standstill with a very short stopping distance of no more than a few meters.
  • the limit speed VQRENZ is typically in
  • Range of walking pace is governed by legal requirements, For example, ECE rule 79 limited to 12 km / h.
  • ECE rule 79 limited to 12 km / h.
  • the driver can now relax or pursue any activity. Nevertheless, the driver at any time has the ability to override the activation of the traffic jam assistance system, for example by operating the steering, and / or another control, a switch or acoustically via a voice input system and thus take over the driving task itself.
  • the driver is asked during the automatic drive with the traffic jam assistance system in certain time or distance distances to check the traffic and to release the automatic vehicle guidance in the traffic jam situation again.
  • the driver takes over the vehicle guidance again. According to item 25, therefore, it is checked whether the speed V of one or more preceding vehicles is above the predetermined limit speed VQRENZ. If this is the case, then according to item 27, a takeover request is issued to the driver and the congestion assistance system disabled. The program then jumps back to the beginning. This takeover request is ideally carried out so early that the driver still has time to put aside his / her side job, such as a reading or a laptop computer. After the takeover, the driver drives the vehicle himself, possibly with the support of the ACC system and / or the lane departure warning system.
  • the discharge phase for the driver extended in an advantageous manner.
  • the driver thus has the opportunity to devote himself longer and more intensively to a side job.
  • FIG. 3 shows in the form of a flow chart a further embodiment of the invention.
  • this second embodiment is similar to that previously explained in Figure 2.
  • the identical item numbers therefore have the same meaning as previously described. In the following text, therefore, only the differences between the two embodiments will be explained.
  • the motor vehicle continues to travel at its limit speed VGRENZ, even if the preceding vehicle queue has passed. moving a little faster.
  • the distance d to the vehicle in front will inevitably increase.
  • the greater distance d is accepted, as this advantageously optimally extends the relief phase for the driver. Therefore, according to FIG. 3, another block is inserted in position 31 between the function blocks 24 and 25. In position 31 it is checked how large the distance d to the vehicle in front is. A required for the measurement of the distance sensors and
  • Algorithmic is already integrated in the ACC system and therefore available for the traffic jam assistance system.
  • the duration of the automatic traffic jam can advantageously be extended in an advantageous manner, in particular with the second embodiment of the invention. Furthermore, the takeover requests to the driver are reduced, so that the driver can be more relaxed.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a block diagram of a device for a congestion assistance system according to the invention.
  • the traffic jam assistance system 41 has a computer in which a program is stored with an algorithm, as has been explained in more detail above with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the traffic jam assistance system 41 is provided with an optical display 43 on a display, the instrument panel or on a head-up system on the windshield, an acoustic and / or a haptic display. prevented.
  • the display units are known per se and therefore need not be explained in detail.
  • the congestion assistance system 41 is connected to one or more sensors or systems 42.
  • an ACC system and / or a lane departure warning is integrated, which support the vehicle longitudinal and lateral guidance.
  • further sensor systems for example for image recognition or navigation, can be installed.
  • the traffic jam assistance system 41 is connected to at least one switch 44 with which the traffic jam assistance system 41 can be activated or deactivated by the driver.
  • Switch 44 may also be designed as a sensor which detects, for example, the actuation of a pedal, the touching of the steering wheel or receives an acoustic control signal.

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Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung zum Betrieb eines Stauassistenzsystems (41) vorgeschlagen, bei dem die Entlastungsphase während der autonomen Fahrt in einer Stausituation optimal verlängert wird. Der Fahrer kann in dieser Phase ohne Risiko einer anderen Tätigkeit nachgehen, die nicht mit der Funktion der Fahrzeugführung in Verbindung steht. Das wird dadurch erreicht, dass das Kraftfahrzeug während der gesamten Stauphase bis hin zu einer Grenzgeschwindigkeit (VGRENZ) oder nach Auflösung des Staus vollständig automatisch bezüglich seiner Längs- und Querrichtung gefahren wird. Erst wenn das Stauassistenzsystem (41) eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer sendet, muss dieser wieder die Fahrzeugführung übernehmen.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Stauassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Stauassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 und 8.
Ein Stauassistenzsystem unterstützt den Fahrer eines Kraftfahrzeugs in einer Stausituation bei der Fahrzeuglängs- und Querführung, insbesondere beim Beschleunigen, Bremsen und Lenken oder es übernimmt die Fahrzeugführung für eine gewisse Zeit oder auf einem bestimmten Streckenabschnitt vollständig. Nach der derzeitigen Rechtslage verbleibt jedoch die Verantwortung für die Fahraufgabe beim Fahrer. Der Fahrer muss daher das Stauassistenzsystem beziehungsweise den Verkehr überwachen und bei Erreichen einer vorgegebenen Systemgrenze oder im Falle eines Systemfehlers die Fahraufgabe wieder aktiv übernehmen.
Um den Fahrer in der Stausituation wirksam zu entlasten, übernimmt das Stauassistenzsystem zumindest in einer unkritischen Verkehrssituation selbständig und autonom die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs. In dieser Verkehrssituation braucht der Fahrer nicht in die Fahrzeugführung einzugreifen und kann sich entspannen oder einer anderen Tätigkeit zuwenden. Er hat beispielsweise nun Zeit, ein anderes Gerät zu bedienen.
Aus der DE 10 2009 048 954 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Betreiben eines Fahrzeugs bekannt, bei dem im autonomen Fahrbe- trieb keine Nutzeraktion durch den Fahrer erforderlich ist. Im autonomen Fahrbetrieb ist es dem Fahrer gestattet, bestimmte Tätigkeit vorzunehmen. Er darf beispielsweise eine elektronische Zeitung lesen, ein Navigationsgerät programmieren oder Fahrzeugeinstellungen konfigurieren. Diese Tätigkeiten sind in einem Fahrerassistenzsystem integriert und werden laufend überwacht beziehungsweise kontrolliert. Der Fahrer kann also nur Nebentätigkeiten nachgehen, die in einem System des Fahrzeugs verbaut sind. Andere Nebentätigkeiten wie das Lesen einer Zeitung oder eines Buches, die Benutzung eines Notebook-Computers oder eines SmartPhones werden nicht überwacht und sind daher unzulässig.
Tritt eine Situation auf, die ab sofort die Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrer erfordert, dann wird die aktuell ausgeführte Nebentätigkeit blockiert und der Fahrer aufgefordert, sich sofort wieder dem Verkehrsgeschehen zuzuwenden.
Aus der EP 2 314 489 A1 ist ein Fahrerüberwachungs- und Interaktionskonzept für ein hochautomatisiertes Fahrerassistenzsystem bekannt. Bei diesem System wird der Fahrer selbst dahingehend beobachtet, ob er an der Fahrzeugführung zumindest überwachend beteiligt ist. In Abhängigkeit von der Fahrerbeobachtung und der jeweiligen Verkehrssituation, die von einer Umfeldsensorik erfasst wird, wird ein Zustandswert für den Fahrer ermittelt. Dieser Zustandswert wird mit einem vorgegebenen Vergleichswert kontinuierlich verglichen. Unterschreitet der Zustandswert den vorgegebenen Vergleichswert, dann wird ein Warnhinweis ausgegeben oder der Fahrer wird zur Übernahme der Fahrzeugführung aufge- fordert. Das kann ein optisches Signal sein, beispielsweise eine Warnanzeige auf einem Display. Danach wird das Fahrerassistenzsystem erneut gestartet.
Aus der EP 2 314 490 A1 ist ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung des Betriebs eines vollautomatisch gesteuerten Kraftfahrzeugs be- kannt, das - ähnlich wie zuvor beschrieben - den Fahrer beobachtet. Für den
Fall, dass der Fahrer nicht schnell genug die Fahrzeugführung übernimmt, wird ein zweistufiger Aktionsplan vorgeschlagen. In einer entsprechenden Situation gibt in einem ersten Schritt das Fahrerassistenzsystem eine Übernahmeaufforderung aus. Reagiert der Fahrer nicht, beispielsweise durch Betätigung der Pedale oder der Lenkung, dann wird in einem zweiten Schritt das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand gebracht, beispielsweise wird es bis zum Stillstand abge- bremst. Als nachteilig wird angesehen, dass das System versagt, wenn es eine vorliegende kritische oder gefährliche Situation nicht erkennt und dadurch keine Warnmeldung oder Übernahmeaufforderung an den Fahrer ausgibt. Ein Problem besteht darin, dass oftmals in einem Verkehrsstau die Pausenzeiten relativ kurz sind, so dass es sich für den Fahrer nicht lohnt, sich einer anderen Tätigkeit zuzuwenden. Die Verwendung des Stauassistenzsystems ist dann nicht sehr hilfreich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Stauassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs derart auszubilden, dass der Fahrer in einer Stausituation während einer autonomen Fahrzeugführung durch das Stauassistenzsystem möglichst lange und vollständig von der Fahrzeugführung entlastet wird, ohne dass es zu einer Gefährdung des Fahrers oder anderer Verkehrsteilnehmer kommt. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 8 gelöst.
Offenbarung der Erfindung Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Stauassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs beziehungsweise bei der Vorrichtung für ein Stauassistenzsystem nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 und 8 ergibt sich der Vorteil, dass in einer Stausituation der Fahrer eines Kraftfahrzeugs möglichst lange von seinem Fahrauftrag entbunden wird. Daher übernimmt das Stauassis- tenzsystem in vorteilhafter Weise die automatische Fahrzeugführung vom Fahrzeugstillstand bis hin zum vollautomatischen Fahren mit einer vorgegebenen geringen Grenzgeschwindigkeit (je nach gesetzlicher Vorgabe) und umgekehrt bis zum Stillstand des Fahrzeugs. Dadurch verlängert sich die Entlastungsphase für den Fahrer erheblich, da auch kurze Standzeiten im ,Stop and Go'- Betrieb zu ei- ner verlängerten Entlastungsphase führen und vom Fahrer genutzt werden können. Der Fahrer kann sich in dieser Phase gefahrlos entspannen oder einer anderen Tätigkeit widmen, die nicht mit der Fahrzeugführung im Zusammenhang steht. Besonders vorteilhaft ist, dass der Fahrer einer beliebigen Tätigkeit nachgehen kann, ohne dass diese Tätigkeit in einem Fahrzeugsystem implementiert oder angemeldet sein muss. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 8 angegebenen Verfahrens beziehungsweise der Vorrichtung gegeben. Als vorteilhafte Lösung ist vorgesehen, die Funktion des Stauassis- tenzsystems durch ein ACC-System und/oder einen Spurhalteassistenten zu aktivieren. Diese Systeme erfassen beispielsweise einen Fahrzeugabstand und damit eine aktuelle Verkehrssituation sowie die Fahrzeugbewegung in Längsund Querrichtung. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Stausituation erkennen.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Funktion des Stauassistenzsystems durch den Fahrer aktiviert oder zu deaktiviert wird. Das kann zum Beispiel durch Betätigen eines Schalters, eines Pedals oder der Lenkung erfolgen. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Funktion des Stauassistenzsystems automatisch deaktiviert wird, wenn eine vorgegebene Systemgrenze nicht eingehalten wurde. In diesem Fall wird zugleich eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur sofortigen Fahrzeugübernahme ausgegeben. Als vorteilhafte Lösung wird auch angesehen, dass zur Deaktivierung der Funktion des Stauassistenzsystems ein Geschwindigkeits- und/oder ein Abstandssignal verwendbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass zur Erhöhung der Sicherheit eine minimale Grenzgeschwindigkeit und/oder eine Abstandsgrenze zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vorzugeben ist.
Zur Information des Fahrers ist wird der aktuelle Status des Stauassistenzsystems auszugeben. Das Signal wird vorzugsweise als optisches, akustisches oder haptisches Signal ausgegeben, wenn wenigstens eine der vorgegebenen Systemgrenzen erreicht wurde. Der Fahrer kann dann entsprechend reagieren.
Aus Sicherheitsgründen wird das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand gebracht, wenn der Fahrer auf eine Übernahmeaufforderung nicht reagiert. Das Kraftfahrzeug wird in diesem Fall bis zum Stillstand abgebremst. Des weiteren können Warnleuchten automatisch eingeschaltet werden, um andere Verkehrs- teilnehmer vor einem möglichen Auffahrunfall zu warnen. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 zeigt in Form eines Zustandsdiagramms unterschiedliche Formen der Fahrerunterstützung im Zusammenhang mit einem Stauassistenzsystem,
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer Vorrichtung für ein erfindungsgemäßes Stauassistenzsystem.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird an Hand des Zustandsdiagramms der Figur 1 erläutert, wie die Funktionsabläufe zwischen einem Fahrer und einem Stauassistenzsystem festgelegt sind. In einem Zustand 1 wird angenommen, dass das Kraftfahrzeug vom Fahrer ohne Unterstützung durch das Stauassistenzsystem gefahren wird. Das Stauassistenzsystem ist werksseitig mit einem Assistenzsystem zur Fahrzeuglängsführung und/oder zur Fahrzeugquerführung verbunden. Für die Fahrzeuglängsführung eignet sich beispielsweise ein ACC- System (Adaptiv Cruise Control-System) und für die Fahrzeugquerführung ein Spurhalteassistent (z.B. Kamerasystem). Diese Systeme sind per se bekannt und müssen nicht näher erläutert werden. Weitere Sensoren sind verwendbar, beispielsweise Kameras, Radar usw.
Zunächst fährt der Fahrer im Zustand 1 das Kraftfahrzeug selbst und unabhängig von Assistenzsystemen. Der Fahrer kann zur Unterstützung beispielsweise das ACC-System und/oder den Spurhalteassistenten aktivieren. Entsprechend einem
Pfeil 5 in Figur 1 gelangt des System jetzt in einen Zustand 2. Im Zustand 2 fährt also der Fahrer sein Kraftfahrzeug zwar noch selbst, wird aber vom ACC-System und /oder dem Spurhalteassistenten unterstützt. Diese Systeme kontrollieren laufend die Verkehrssituation. Wird nun eine Stausituation erkannt und wird wenigs- tens ein weiterer Systemparameter erfüllt, dann kann der Fahrer das Stauassistenzsystem aktivieren. Als weiterer Systemparameter wird beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit VEGO mit einer vorgegebenen Aktivierungsgeschwindigkeit VAKT verglichen. Ist die Bedingung VEGO < VAKT erfüllt, dann kann der Fahrer das Stauassistenzsystem aktivieren und über den Pfeil 6 wird ein Zustand 3 erreicht. In der Entlastungsphase im Zustand 3 wird die Fahrzeugführung auto- nom vom Stauassistenzsystem gefahren. Der Fahrer kann sich nun entspannen oder einer anderen Tätigkeit zuwenden.
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fahrer vom Zustand 1 aus auch direkt das Stauassistenzsystem im Zustand 3 aktivieren kann. Dieses ist durch die gestrichelte Linie 9 dargestellt. Das ACC-System und
/oder der Spurhalteassistent müssen in diesem Fall nicht vorher aktiviert worden sein.
Die Funktion des Stauassistenzsystems wird entweder vom Fahrer oder automatisch deaktiviert, wenn eine Systemgrenze erreicht wurde. Wenn beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit VEGO und/oder ein Abstand d zum vorausfahrenden Fahrzeug zu groß wurde, muss der Fahrer die Fahrzeugführung wieder selbst übernehmen. Er erhält dann eine entsprechende Übernahmeaufforderung, gegebenenfalls unterstützt vom ACC-System und /oder dem Spurhalteassistenten. Dieser Fall ist durch die Pfeile 7 und 8 dargestellt. Daher wird nach einer Übernahmeaufforderung durch das Stauassistenzsystem in Abhängigkeit des vorherigen Zustande und den Aktivierungsbedingungen für das ACC-System und/oder den Spurhalteassistenten wieder der Zustand 2 oder der Zustand 1 eingenommen.
Eine Übernahmeaufforderung kann auch direkt vom Stauassistenzsystem an den Fahrer abgegeben werden, ohne dass das ACC-System oder der Spurhalteassistent verwendet wird. In diesem Fall wird entsprechend dem Pfeil 10 direkt vom Zustand 3 in den Zustand 1 umgeschaltet.
Falls der Fahrer bei Erreichen einer Systemgrenze des Stauassistenzsystems auf die Übernahmeaufforderung nicht reagiert, wird das Kraftfahrzeug automatisch bis zum Stillstand abgebremst und so in einen sicheren Fahrzustand überführt. Dieses ist durch den Pfeil 1 1 dargestellt, der zum Zustand 4 führt. Entsprechend dem Pfeil 12 wird beim Stillstand des Kraftfahrzeugs der Zustand 1 erreicht und der Fahrer kann seine Fahrt wieder fortsetzen. Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand eines Flussdiagramms der Figur 2 näher erläutert. In Position 21 befindet sich das Stauassistenzsystem im Zustand 1 . Der Fahrer fährt sein Kraftfahrzeug selbst. Der Fahrer kann nun die Assistenzsysteme für die Fahrzeuglängs- und/oder die Querführung aktivieren und wird beispielsweise durch das ACC-System und/oder den Spurhalteassistenten bei der Fahrzeugführung unterstützt. Rechtlich gesehen bleibt der Fahrer für die Fahraufgabe voll verantwortlich und korrigiert eventuell die Regeleingriffe der Systeme.
In Position 22 wird abgefragt, ob eine Stausituation vorliegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit VEGO < VQRENZ ist. Ist das nicht der Fall, dann springt das Programm zurück und die Abfrage wird wiederholt. Wenn im anderen Fall die obige Bedingung erfüllt ist, d.h. es wurde eine Stausituation erkannt (Position 22, ja), dann wird die Aktivierbarkeit des Stauassistenzsystems beispielsweise durch eine optische Anzeige auf einem Kombiinstrument oder einem Head-Up Display angezeigt. Der Fahrer aktiviert nun das Stauassistenzsystem und die Fahrzeugführung wird gemäß Position 23 nun vollständig vom Stauassistenzsystem übernommen, wie es zuvor beim Zustand 3 (Figur 1 ) beschrieben wurde. Erfindungswesentlich ist, dass nun das Stauassistenzsystem sowohl die Fahrzeuglängs- und Querregelung als auch das Bremsen bis in den Stand und das automatische Anfahren übernimmt (Position 23). Der Fahrer kann nun seine Hände vom Lenkrad nehmen.
Erfindungsgemäß ist vorsehbar, dass das Stauassistenzsystem dadurch aktiviert wird, dass der Fahrer sein Hände vom Lenkrad nimmt.
In Position 23 regelt nun das Stauassistenzsystem die Fahrzeuggeschwindigkeit VEGO in Abhängigkeit von der Verkehrsituation und des Abstands d bis zu einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit VQRENZ- Die Grenzgeschwindigkeit VQRENZ ist so niedrig gewählt, dass die automatische Fahrzeuglängs- und Querführung gefahrlos durchgeführt und das Kraftfahrzeug durch Vollverzögerung mit einem sehr kurzen Anhalteweg von höchstens wenigen Metern zum Stillstand abge- bremst werden kann. Die Grenzgeschwindigkeit VQRENZ liegt typischerweise im
Bereich der Schrittgeschwindigkeit und wird durch gesetzliche Vorgaben, bei- spielsweise ECE Regel 79 auf 12 Km/h begrenzt. Bei aktivem Stauassistenzsystem kann sich nun der Fahrer entspannen oder einer beliebigen Tätigkeit nachgehen. Dennoch hat der Fahrer zu jeder Zeit die Möglichkeit, die Aktivierung des Stauassistenzsystems beispielsweise durch Betätigung der Lenkung, und/oder eines anderen Bedienelementes, eines Schalters oder akustisch über ein Spracheingabesystem zu überstimmen und damit die Fahraufgabe selbst zu übernehmen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fahrer während der automatischen Fahrt mit dem Stauassistenzsystem in gewissen Zeitoder Streckenabständen aufgefordert wird, das Verkehrsgeschehen zu überprüfen und die automatische Fahrzeugführung in der Stausituation erneut freizugeben.
Während der automatischen Fahrzeugführung wird gemäß Position 24 fortlaufend überprüft, ob das Stauassistenzsystem innerhalb der vorgegebenen Systemgrenzen arbeitet. Wird beispielsweise durch Ausfall eines Sensors oder auf Grund von Umgebungsbedingungen wie dichten Nebels oder Straßenglätte eine Systemgrenze erreicht, dann wird gemäß Position 26 der Fahrer gewarnt und aufgefordert, umgehend wieder die Fahrzeugführung zu übernehmen. In Position 28 wird überprüft, ob der Fahrer die Fahrzeugführung übernommen hat und in Position 30 fährt er wieder selbst sein Kraftfahrzeug. Hat der Fahrer die Fahrzeugführung nicht übernommen, dann erfolgt gemäß Position 29 ein automatisches Abbremsen bis in den Stillstand und somit in einen sicheren Betriebszustand.
Es erscheint vorteilhaft, umliegende Verkehrsteilnehmer beispielsweise durch Einschalten einer Warnblinkanlage oder einer ,Car-2-Car'- Kommunikation zu warnen.
Wenn die Stausituation sich auflöst oder sich der Verkehr mit einer größeren Geschwindigkeit bewegt, übernimmt der Fahrer wieder die Fahrzeugführung. Gemäß Position 25 wird daher überprüft, ob die Geschwindigkeit V eines oder mehrerer vorausfahrende Fahrzeuge oberhalb der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit VQRENZ liegt. Wenn das der Fall ist, dann wird gemäß Position 27 eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer ausgegeben und das Stauassistenzsystem deaktiviert. Das Programm springt dann auf den Anfang zurück. Diese Übernahmeaufforderung erfolgt in idealer Weise so frühzeitig, dass der Fahrer noch Zeit hat, seine Nebentätigkeit, beispielsweise eine Lektüre oder einen Laptop- Computer zur Seite zu legen. Nach der Übernahme fährt der Fahrer das Kraft- fahrzeug wieder selbst, eventuell mit Unterstützung des ACC-Systems und/oder des Spurhalteassistenten.
Wird in Position 25 die Grenzgeschwindigkeit VGRENZ nicht erreicht, dann springt das Programm auf Position 23 zurück und die automatische Fahrzeugführung wird fortgesetzt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung verlängert sich die Entlastungsphase für den Fahrer in vorteilhafter Weise. Der Fahrer erhält somit die Möglichkeit, sich länger und intensiver einer Nebentätigkeit zu widmen.
Figur 3 zeigt in Form eines Flussdiagramms ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im wesentlichen ähnelt dieses zweite Ausführungsbeispiel wie es zuvor zu Figur 2 näher erläutert wurde. Die identischen Positionsnummern haben daher die gleiche Bedeutung, wie sie zuvor beschrieben wurden. Im nachfolgenden Text werden daher nur die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen erläutert.
In vielen Stausituationen kommt es vor, dass die Geschwindigkeit des oder der vorausfahrenden Kraftfahrzeuge nur kurzzeitig oder geringfügig oberhalb der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit VGRENZ liegt. Häufig fällt die Geschwindigkeit danach wieder unterhalb der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit VGRENZ- Der Fahrer würde dann bei jeder geringfügigen Überschreitung der Grenzgeschwindigkeit VQRENZ sofort zur Übernahme der Fahrzeugführung aufgefordert werden. Das ergäbe dann jeweils nur eine kurze Entlastungsphase für den Fahrer und der Fahrer wäre sicherlich genervt, wenn er immer wieder kurzfristig die Fahrzeugführung übernehmen müsste.
Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Figur 3 ist daher vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug weiterhin mit seiner Grenzgeschwindigkeit VGRENZ fährt, auch wenn sich die vorausfahrende Fahrzeugschlange vorüberge- hend etwas schneller bewegt. Dadurch wird sich zwangsläufig der Abstand d zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug vergrößern. Der größere Abstand d wird jedoch in Kauf genommen, da sich dadurch in vorteilhafter Weise die Entlastungsphase für den Fahrer optimal verlängert. Daher wird gemäß Figur 3 zwischen den Funktionsblöcken 24 und 25 ein weiterer Block in Position 31 eingefügt. In Position 31 wird geprüft, wie groß der Abstand d zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug ist. Eine für die Messung des Abstands erforderliche Sensorik und
Algorithmik ist bereits im ACC-System integriert und daher für das Stauassistenzsystem verfügbar.
In Position 25 wird daher in der Bedingung für die Übernahmeaufforderung beispielsweise zusätzlich zur Grenzgeschwindigkeit VGRENZ auch geprüft, ob der Abstand d zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug oberhalb einer Abstandsgrenze dMAx liegt. Ist das nicht der Fall, dann springt das Programm auf Position 23 zurück und die automatische Fahrt wird fortgesetzt. Im anderen Fall wird bei Ja' der Fahrer in Position 27 zur Führungsübernahme aufgefordert, wie es zuvor beschrieben wurde.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, in Position 27 weitere Kriterien, beispielsweise die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs zu berücksichtigen.
Je nach Wahl des maximalen Abstands dMAx zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug und des Geschwindigkeitsprofils in der jeweiligen Stausituation kann insbesondere mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Dauer der automatischen Staufahrt in vorteilhafter Weise deutlich verlängert werden. Des weiteren reduzieren sich die Übernahmeaufforderungen an den Fahrer, so dass der Fahrer entspannter sein kann.
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer Vorrichtung für ein erfindungsgemäßes Stauassistenzsystem. Das Stauassistenzsystem 41 weist einen Rechner auf, in dem ein Programm mit einem Algorithmus gespeichert ist, wie zuvor an Hand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert wurde. Aus- gangsseitig ist das Stauassistenzsystem 41 mit einer optischen Anzeige 43 auf einem Display, der Instrumententafel oder auf einem Head-Up-System auf der Windschutzscheibe, einer akustischen und/oder einer haptischen Anzeige ver- bunden. Die Anzeigeeinheiten sind per se bekannt und müssen daher nicht näher erläutert werden.
Eingangsseitig ist das Stauassistenzsystem 41 mit einem oder mehreren Senso- ren oder Systemen 42 verbunden. Vorzugsweise ist ein ACC-System und/oder ein Spurhalteassistent integriert, die die Fahrzeuglängs- und Querführung unterstützen. Es können selbstverständlich weitere Sensoriksysteme, beispielsweise für die Bilderkennung oder die Navigation verbaut sein. Des weiteren ist das Stauassistenzsystem 41 mit wenigstens einem Schalter 44 verbunden, mit dem das Stauassistenzsystem 41 vom Fahrer aktivierbar oder deaktivierbar ist. Der
Schalter 44 kann auch als Sensor ausgebildet sein, der beispielsweise das Betätigen eines Pedals, das Berühren des Lenkrads erkennt oder ein akustisches Steuersignal empfängt.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betrieb eines Stauassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Stauassistenzsystem (41 ) den Fahrer in einer Stausituation von der Führung des Fahrzeugs entlastet und das Fahren des Kraftfahrzeugs in Längs- und Querrichtung, Bremsen und/oder Beschleunigen in Abhängigkeit von der Verkehrssituation autonom steuert, wobei das Stauassistenzsystem (41 ) bei Erkennen eines Staus aktiviert wird dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsdauer des Fahrers dadurch verlängert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (VEGO) kleiner als eine vorgegebene Aktivierungsgeschwindigkeit (VAKT) ist und/oder eine weitere Bedingung erfüllt ist, wobei das Stauassistenzsystem (41 ) die Fahrzeugführung bis zu einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit (VGRENZ) übernimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Stauassistenzsystems (41 ) durch Aktivierung eines Sensors (42), beispielsweise eines ACC-Systems und/oder eines Spurhalteassistenten gestartet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Stauassistenzsystems (41 ) durch den Fahrer durch Betätigung eines Schalters, eines Pedals, der Lenkung oder aktustisch aktiviert oder deaktiviert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Stauassistenzsystems (41 ) nach Ausgabe einer Übernahmeaufforderung automatisch deaktiviert wird, wenn eine vorgegebene Systemgrenze des Stauassistenzsystems (41 ) erreicht wurde.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Stauassistenzsystems (41 ) automatisch deaktiviert wird, wenn die Geschwindigkeit (VEGO) des Kraftsfahrzeugs und /oder der Abstand (d) zum vo- rausfahrenden Fahrzeug eine vorgegebene Abstandsgrenze (dMAx) überschreitet.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass bei Erreichen einer Systemgrenze an den Fahrer ein optisches, akustisches und/oder haptisches Signal zur Übernahmeaufforderung der Fahrzeugführung ausgegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug in einen sicheren Betriebszustand, vorzugsweise automatisch bis zum Stillstand abgebremst wird, wenn der Fahrer nicht auf die Übernahmeaufforderung reagiert.
Vorrichtung für ein Stauassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Programm gesteuerten Recheneinheit, mit einem Abstandssensor, mit einem Spurhalteassistenten und mit einem Programm zur autonomen Führung eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einer gegebenen Verkehrsituation, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, das Stauassistenzsystem (41 ) zu aktivieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (VEGO) kleiner als eine vorgegebene Aktivierungsgeschwindigkeit (VAKT) ist und/oder eine weitere Bedingung erfüllt ist, und dass das Stauassistenzsystem (41 ) die Fahrzeugführung vom Stillstand bis zu einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit (VGRENZ) beziehungsweise umgekehrt bis zum Stillstand des Kraftfahrzeugs vollständig übernimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauassistenzsystem (41 ) vom Fahrer aktivierbar ist, wenn dieser eine Stausituation erkennt und/oder ein Warnsignal für eine Stausituation erhält. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauassistenzsystem (41 ) ausgebildet ist, den Fahrer zur Übernahme der Fahrzeugführung aufzufordern, wenn wenigstens eine Systembedingung nicht erfüllt ist und dass bei Missachtung der Übernahmeaufforderung das Kraftfahrzeug abgebremst wird.
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