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Dokumentenidentifikation DE102005032182A1 18.01.2007
Titel Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs
Anmelder Bayerische Motoren Werke AG, 80809 München, DE
Erfinder Deschinger, Hans, 81825 München, DE
DE-Anmeldedatum 09.07.2005
DE-Aktenzeichen 102005032182
Offenlegungstag 18.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.2007
IPC-Hauptklasse B60K 31/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, bei dem mit einem Sensor ein vorausfahrendes Ziel-Kraftfahrzeug detektiert wird und die Geschwindigkeit im zu regelnden Kraftfahrzeug entsprechend der Geschwindigkeit des Ziel-Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Bei dem Verfahren wird eine automatische Beschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs bei einem Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs über eine bestimmte Abbruchzeit verhindert, wobei die Abbruchzeit abhängig von einer Querbeschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs bestimmt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, bei dem mit einem Sensor ein vorausfahrendes Ziel-Kraftfahrzeug detektiert wird und die Geschwindigkeit im zu regelnden Kraftfahrzeug entsprechend der Geschwindigkeit des Ziel-Kraftfahrzeugs eingestellt wird, wobei eine automatische Beschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs bei einem Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs über eine bestimmte Abbruchzeit verhindert wird.

Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines Ziel-Kraftfahrzeugs, die in der Regel über den Abstand zwischen dem zu regelnden Kraftfahrzeug und dem Ziel-Kraftfahrzeug bestimmt wird, sind unter der Abkürzung ACC (Adaptiv Cruse Control) bekannt. Insbesondere offenbart die DE 102 54 424 A1 ein System zur Beeinflussung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, bei dem, wenn ein Ziel-Kraftfahrzeug den Erfassungsraum vor dem eigenen Kraftfahrzeug verlässt, in einer elektronischen Steuereinheit ein Ansteuersignal erzeugt wird, das die momentane Geschwindigkeit oder momentane Beschleunigung des eigenen Kraftfahrzeugs wenigstens für eine Strecke auf einen Wert begrenzt, die maximal dem Abstand zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug und dem Ziel-Kraftfahrzeug zum Zeitpunkt dessen Verlassens des Erfassungsraums entspricht. Hierbei kann von der elektronischen Steuereinheit der Abstand zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug und dem Ziel-Kraftfahrzeug zum Zeitpunkt des Verlassens des Erfassungsraums um eine Verkürzungsstrecke auf einen effektiven Abstand verringert werden, wobei die Verkürzungsstrecke von der Umgebung (Autobahn, Landstraße, Stadtverkehr), der Geschwindigkeit des Ziel-Kraftfahrzeugs zum Zeitpunkt des Verlassens des Erfassungsraums, der momentanen Geschwindigkeit des zu regelnden Kraftfahrzeugs, den Kurvenradien von innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums in der Vergangenheit bereits durchfahrener Kurven oder dgl. abhängig ist. Insbesondere kann die Verkürzungsstrecke aus dem Durchschnitt der Kurvenradien von innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums in der Vergangenheit bereits durchfahrenen Kurven ermittelt werden.

Weiter ist es aus der DE 100 18 557 A1 bekannt, die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu regeln, indem im zu regelnden Fahrzeug die Querbeschleunigung erfasst wird und eine Beschleunigungsänderungsbegrenzung vorgenommen wird, wenn zusätzlich oder anstelle einer Querbeschleunigung ein Erreichen der Grenze des Radarerfassungsbereichs des zu regelnden Fahrzeugs und/oder ein Verlassen des vorausfahrenden Fahrzeugs des Radarerfassungsbereichs unter Ausschluss eines Fahrspurwechsels ausgewertet wird. Hier ist angegeben, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn die Beschleunigungsbegrenzung umso stärker ist, je kürzer der in Zeiteinheiten gemessene Radarerfassungsbereich ist. Die Reaktionszeit liegt hierbei in der Größenordnung der bei einem Zielobjektverlust vorliegenden ist-Zeit und kann proportional zu dieser gewählt werden.

Desweiteren offenbart die DE 103 43 148 A1 ein Fahrerassistenzsystem mit variabler Längsführungsstrategie, bei dem, wenn das Zielobjekt nicht nur vorübergehend verloren wird, beispielsweise, weil das vorausfahrende Fahrzeug abgebogen ist oder auf eine Nebenspur gewechselt hat, das eigene Fahrzeug wieder auf die Wunschgeschwindigkeit beschleunigt wird.

Es ist demzufolge eine sogenannte "Lost-Target-Funktion" bekannt, die eine ungewollte Fahrzeugbeschleunigung bei Detektionsverlust des vorausfahrenden Fahrzeugs vor und in Kurvenfahrt verhindert. Im Lost-Target-Fall wird üblicherweise ein Count-down-Timer gestartet, wobei der Timer-Initialwert das Minimum aus einer fest vorgegebenen und einer vom Abstand zum Zielobjekt abhängigen Zeit ist. Während der Timer aktiv ist, wird die Fahrzeugbeschleunigung abhängig von der Ausgangssituation auf Null begrenzt bzw. konstant gehalten.

Da die Lost-Target-Funktion in Geradeausfahrt ebenfalls wirksam ist, reagiert sie natürlich auch auf Zielobjektverluste durch aus der Fahrspur ausscherende Abbieger. Besonders negativ stellt sich die Situation dar, wenn das Zielobjekt vor dem Ausscheren verzögert. Durch diese Funktionsausprägung ist eine möglichst kurze Wirkdauer der Lost-Target-Funktion erforderlich, um ein frühes Loslassen vom Zielobjekt zu ermöglichen. Dies steht jedoch im Widerspruch zur Situation bei Kurvenfahrt. Der Zielobjektverlust besteht in engen Kurven in der Regel für die gesamte Kurvendauer. Nach Ablauf des Lost-Target-Timers versucht das Fahrzeug, auf die alte, in der Regel höhere, Setzgeschwindigkeit zu beschleunigen und dadurch den Abstand zum Zielobjekt zu verkürzen. Ist die Kurve hingegen so kurz, dass der Timer bei Beendigung der Kurvenfahrt noch nicht abgelaufen ist, kann das ACC-System nach der Kurve nicht beschleunigen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs anzugeben, bei dem bei einem Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs ein Komfortgewinn für die Insassen und insbesondere für den Fahrer erfolgt, indem ein erforderlicher Fahrereingriff vermieden oder dessen Wahrscheinlichkeit vermindert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, bei dem mit einem Sensor ein vorausfahrendes Ziel-Kraftfahrzeug detektiert wird und die Geschwindigkeit im zu regelnden Kraftfahrzeug entsprechend der Geschwindigkeit des Ziel-Kraftfahrzeugs eingestellt wird, wobei eine automatische Beschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs bei einem Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs über eine bestimmte Abbruchzeit verhindert wird, bei dem die Abbruchzeit abhängig von einer Querbeschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs bestimmt wird.

Eine solche erfindungsgemäße Kopplung des Lost-Target-Timers an die Fahrzeugquerbeschleunigung hat folgende funktionelle Vorteile:

  • – Bei Objektverlust in Geradeausfahrt (Ausscherer) wird durch einen frühen Lost-Target-Timer-Abbruch ein frühes Loslassen vom ausscherenden Objekt und der Übergang in die Freifahrt ermöglicht. Hieraus ergibt sich ein harmonischerer Gesamteindruck und ein erheblicher Komfortgewinn für die Insassen.
  • – Bei Objektverlust vor Eintritt in eine Kurve wird der Lost-Target-Timer mit einer entsprechend kurzen Abbruchzeit gestartet. Bei Übergang in die Kurvenfahrt wird die Abbruchzeit durch die sich einstellende Querbeschleunigung erhöht und die Lost-Target-Funktionalität aufrechterhalten. Sinkt das Querbeschleunigungsniveau durch Beendigung der Kurvenfahrt wieder ab, so wird der Lost-Target-Timer durch Verringerung der Abbruchzeit schnell oder sofort abgebrochen und die Lost-Target-Funktion beendet. Die Kurve kann harmonisch und ohne Fahrereingriff durchfahren werden.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Gegenstands des Anspruchs 1.

Vorteilhafterweise wird die bestimmte Abbruchzeit in einem Wertebereich von 0 bis 5 Sekunden bestimmt.

Erfindungsgemäß wird die Querbeschleunigung vorteilhafterweise anhand eines Betrags eines Querbeschleunigungssignals erfasst, das in einer Einheit zur adaptiven Fahrtregelung des zu regelnden Fahrzeugs vorliegt. In diesem Fall, in dem das in der ACC-Einheit vorliegende Querbeschleunigungssignal verwendet wird, um die Abbruchzeit erfindungsgemäß zu bestimmen, braucht kein zusätzlicher Querbeschleunigungssensor mit entsprechender Auswerteelektronik vorgesehen zu werden.

Die Zuordnung einer Abbruchzeit zu einer Querbeschleunigung erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise über eine Kennlinie, die weiter vorzugsweise über eine bestimmte Anzahl Stützstellen abgelegt ist.

Noch weiter vorzugsweise ist die Kennlinie über die folgenden Wertepaare bestimmt:

Vorteilhafterweise wird die Abbruchzeit nach der Erfindung dynamisch verändert, solange ein mit der Abbruchzeit gestarteter Zeitgeber (Timer) noch nicht abgelaufen ist. Insbesondere durch diese bevorzugten Merkmale wird erfindungsgemäß auf sich ändernde Situationen reagiert und die automatische Zielverfolgung in komfortabler Weise auch bei einem vorübergehenden Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs aufgrund von Kurvenfahrten aufrechterhalten.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigen:

1a-1d verschiedene Phasen einer Kurvenfahrt, bei der im zu regelnden Kraftfahrzeug ein Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs erfolgt.

Die 1a zeigt ein zu regelndes Kraftfahrzeug 1, das einem Ziel-Kraftfahrzeug 2 hinterherfährt, wobei sich das Ziel-Kraftfahrzeug in einem Erfassungsbereich 3 des zu regelnden Kraftfahrzeugs befindet. Das Ziel-Kraftfahrzeug 2 fährt bereits in eine Kurve ein und das zu regelnde Fahrzeug 1 befindet sich noch in Geradeausfahrt, weswegen zu diesem Zeitpunkt in dem zu regelnden Kraftfahrzeug 1 noch keine Querbeschleunigung auftritt.

Die 1b zeigt, dass das Ziel-Kraftfahrzeug 2 aus dem Detektionsbereich 3 des zu regelnden Kraftfahrzeugs hinausgefahren ist, da es dem Kurvenverlauf weiter folgt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das zu regelnde Kraftfahrzeug 1 immer noch in Geradeausfahrt, weswegen hier immer noch keine Querbeschleunigung vorliegt. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß eine kurze Abbruchzeit für den Lost-Target-Timer gesetzt, so dass während dieser kurzen Abbruchzeit keine automatische Beschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs 1 erfolgt. Hierdurch wird in Geradeausfahrt durch einen frühen Lost-Target-Timer-Abbruch ein frühes Loslassen vom ausscherenden Objekt und der Übergang in die Freifahrt ermöglicht.

1c zeigt, dass das zu regelnde Kraftfahrzeug 1 anschließend in die Kurve einfährt, wobei sich das bereits aus der Kurve ausgefahrene Ziel-Kraftfahrzeug 2 aber immer noch nicht wieder im Erfassungsbereich 3 des zu regelnden Kraftfahrzeugs befindet, der Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs 2 also immer noch vorliegt. Da das zu regelnde Kraftfahrzeug 1 zu diesem Zeitpunkt aber in die Kurve eingefahren ist, besteht eine Querbeschleunigung, aufgrund der der Lost-Target-Timer, da er zu diesem Zeitpunkt noch nicht abgelaufen ist, dynamisch auf einen höheren Wert gesetzt wird. Hierdurch wird die Lost-Target-Funktionalität während der Kurvenfahrt aufrechterhalten. Da erfindungsgemäß vorzugsweise die Querbeschleunigung anhand eines Betrags eines Querbeschleunigungssignals erfasst wird, bleibt die Lost-Target-Funktionalität auch aufrechterhalten, wenn eine kurvige Strecke oder S-Kurven durchfahren werden. Sinkt das Querbeschleunigungsniveau durch Ausfahren aus der Kurve oder Beendigung der Kurvenfahrt ohne ein Wiederauffinden des Ziel-Kraftfahrzeugs 2 wieder ab, so wird der Lost-Target-Timer durch eine dynamische Verringerung der Abbruchzeit schnell beendet und damit die Lost-Target-Funktion beendet. Die Kurve wird jedoch auch in diesem Fall harmonisch und ohne Fahrereingriff durchfahren.

Die 1d zeigt, dass sich nachfolgend das Ziel-Kraftfahrzeug bei dem Ausfahren des zu regelnden Kraftfahrzeugs 1 aus der Kurve wieder im Erfassungsbereich 3 des zu regelnden Kraftfahrzeugs 1 befindet. In diesem Fall, in dem der Detektionsverlust nicht mehr besteht, wird der Lost-Target-Timer sofort abgebrochen und die Geschwindigkeit des zu regelnden Kraftfahrzeugs entsprechend des Ziel-Kraftfahrzeugs geregelt, d.h., es kann auch wieder eine automatische Beschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs 1 erfolgen.

Zusammengefasst wird erfindungsgemäß der Lost-Target-Timer situationsabhängig ausgelegt. Der beim Erkennen der Situation gestartete Lost-Target-Timer weist erfindungsgemäß eine querbeschleunigungsabhängige Timerdauer, also Wirkungszeit der Funktion der Begrenzung der Beschleunigung bei Zielverlust, auf, die vom Betrag des ACC-internen Querbeschleunigungssignals (a_quer) abhängig ist. Überwacht wird also das Abbruchkriterium Timerzeit > Zeit (abs (a_quer)). Die Abbruchzeit wird in Abhängigkeit der Querbeschleunigung in einer Kennlinie mit fünf Stellen abgelegt, wobei sich die Einstellmöglichkeit der wirksamen Abbruchzeit vorzugsweise am derzeit implementierten Wertebereich (0-5s) des Lost-Target-Timers orientiert. Der Einstellbereich von a_quer kann der CAN-Spezifikation entnommen werden.

Als Vorbedatung werden vorzugsweise die folgenden Werte verwendet:

1
Zu regelndes Kraftfahrzeug
2
Ziel-Kraftfahrzeug
3
Erfassungsbereich des zu regelnden Kraftfahrzeugs


Anspruch[de]
Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs (1), bei dem mit einem Sensor ein vorausfahrendes Ziel-Kraftfahrzeug (2) detektiert wird und die Geschwindigkeit im zu regelnden Kraftfahrzeug (1) entsprechend der Geschwindigkeit des Ziel-Kraftfahrzeugs (2) eingestellt wird, wobei eine automatische Beschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs (1) bei einem Detektionsverlust des Ziel-Kraftfahrzeugs (2) über eine bestimmte Abbruchzeit verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbruchzeit abhängig von einer Querbeschleunigung des zu regelnden Kraftfahrzeugs (1) bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 1 einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Abbruchzeit in einem Wertebereich von 0 bis 5 Sekunden bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbeschleunigung anhand eines Betrags eines Querbeschleunigungssignals erfasst wird, das in einer Einheit zur adaptiven Fahrtregelung des zu regelnden Fahrzeugs (1) vorliegt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuordnung einer Abbruchzeit zu einer Querbeschleunigung über eine Kennlinie erfolgt. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie über eine bestimmte Anzahl Stützstellen abgelegt ist. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie über die folgenden Wertepaare bestimmt ist: Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbruchzeit dynamisch verändert wird, solange ein mit der Abbruchzeit gestarteter Zeitgeber noch nicht abgelaufen ist.






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