DE10015299A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Auslösung einer Übernahmeaufforderung für ACC-gesteuerte Fahrzeuge - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Auslösung einer Übernahmeaufforderung für ACC-gesteuerte FahrzeugeInfo
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Abstract
Vorgeschlagen wird ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Auslösung einer Übernahmeaufforderung (ÜNA), die dem Fahrer eines Fahrzeugs mit adaptivem Fahrgeschwindigkeitsregler signalisiert, daß die Fahrsituation voraussichtlich nicht mehr vom Fahrgeschwindigkeitsregelsystem kontrolliert werden kann und der Fahrer eingreifen muß. Durch die Überwachung zweier oder mehrerer Fahrzeuggrößen, die für die Auslösung der ÜNA kausal sind, wird die Wahrscheinlichkeit einer Fehlalarmierung durch das System reduziert und die Auslösung der ÜNA an die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßt.
Description
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren sowie
einer Vorrichtung nach den Oberbegriffen der beiden unabhän
gigen Ansprüche zum Auslösen einer Übernahmeaufforderung für
Fahrzeuge mit adaptivem Fahrgeschwindigkeitsregler.
Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung der Geschwindigkeit
und/oder Beschleunigung sind seit längerem unter der Be
zeichnung "Tempomat" bekannt. Ebenfalls bekannt ist es, eine
solche Vorrichtung durch einen Sensor zu ergänzen, der vor
ausfahrende Fahrzeuge und gegebenenfalls in Fahrtrichtung
befindliche Hindernisse erkennen kann. Dadurch kann die Vor
richtung nicht nur eigene, d. h. fahrzeuginterne, sondern
auch umgebende Verkehrsgrößen in die Regelung der Fahrzeug
geschwindigkeit einbeziehen. Solche Vorrichtungen werden als
adaptive oder dynamische Fahrgeschwindigkeitsregler, im Eng
lischen als Adaptive Cruise Control (ACC) bezeichnet.
Ein derartiges, adaptives Fahrregelungssystem soll dem Fah
rer als ein komfortables Assistenzsystem dienen, weshalb die
Beschleunigungs- und Verzögerungsdynamik, mit der das Regel
system den Antrieb und die Bremsen des Fahrzeugs ansteuert,
beschränkt ist. Des Weiteren soll und kann ein adaptiver
Fahrgeschwindigkeitsregler dem Fahrer keine Verantwortung
abnehmen, sondern diesen lediglich von monotonen und ermü
denden Tätigkeiten entlasten.
Die bestehenden ACC-Systeme sind daher bewußt nicht in der
Lage, selbstständig eine scharfe Bremsung oder gar eine
Vollbremsung einzuleiten, obwohl die Systemsensorik Gefah
rensituationen erkennen kann.
Bei Gefahrensituationen sehen alle bestehenden ACC-Systeme
eine sogenannte Übernahmeaufforderung (ÜNA) vor, die akti
viert wird, wenn die vom automatischen System vorgesehene
Maximalverzögerung nicht mehr ausreicht um eine Kollision zu
vermeiden. Die Übernahmeaufforderung signalisiert dem Fahrer
akustisch, optisch, haptisch oder kinästhetisch, daß ein ma
nueller Eingriff mittels des Bremspedals nötig wird, da das
System in der gegebenen Auslegung die Situation demnächst
nicht mehr beherrschen kann.
Ergänzend besitzt der Fahrer jederzeit Priorität gegenüber
dem Fahrregelsystem, indem er durch Betätigen des Gas- oder
des Bremspedals das System übersteuern oder deaktivieren
kann und damit die automatische Fahrregelung außer Kraft
setzen kann.
Eine grundsätzliche Beschreibung einer solchen Vorrichtung
ist beispielsweise in dem Aufsatz "Adaptive Cruise Controls
- System Aspects and Development Trends" von Winner, Witte
et al., veröffentlicht auf der SAE 96 vom 26. bis 29. Febru
ar 1996 in Detroit (SAE-Paper No. 961010), enthalten. Hier
wurde die Dynamikbeschränkung des Systems zum Zwecke des
Fahrkomforts ausführlich beschrieben.
Die Übernahmeaufforderung wurde in diesem Artikel als mögli
cherweise akustisches Signal erwähnt, das dann aktiviert
wird, wenn keine ausreichende Verzögerung bereitgestellt
werden kann um auf die momentane Situation passend zu rea
gieren.
Aus der DE 195 44 923 A1 ist eine Vorrichtung und ein Ver
fahren zur Fahrtregelung bekannt. Dieses System verfügt u. a.
über ein Radarsystem und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssen
sor, aus deren Meßwerten ein Beschleunigungsbedarfssignal
gebildet wird, das zur Ansteuerung der Drosselklappe und der
Bremsen benutzt wird (EGAS-System). Ein Begrenzer sorgt da
für, daß das Beschleunigungsbedarfssignal den Bereich zwi
schen einem vorgegebenen Maximal- bzw. Minimalwert nicht
verläßt, um einen vorgesehenen Fahrkomfort der Fahrzeugin
sassen zu gewährleisten. Der Fahrer wird bei diesem System
über eine Blinkleuchte, einen Tongenerator, eine Haptik oder
eine Kombination dieser Möglichkeiten benachrichtigt.
Diese Signalisierelemente werden aktiviert, wenn der derzei
tige Verzögerungsbedarf des Fahrzeugs die für das Fahrzeug
maximal erlaubte Verzögerung überschreitet oder annähernd
erreicht und das Fahrzeug gleichzeitig der Fahrtregelung un
terliegt.
In der EP 0 348 691 B1 werden Konzepte zur haptischen Signa
lisierung aufgezeigt, jedoch kein Verfahren beschrieben, das
Bezug auf eine Auslösung einer Übernahmeaufforderung auf
zeigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend,
Kriterien zu entwickeln, anhand der die Aktivierung einer
Übernahmeaufforderung ausgelöst werden kann, so daß die Häu
figkeit der Fehlalarmierungen auf ein mögliches Minimum re
duziert wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Hauptansprüche ge
löst.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß zur Aktivierung
der Übernahmeaufforderung mindestens zwei Kriterien bezüg
lich Verzögerungswerten gleichzeitig erfüllt sein müssen. Im
späteren Ausführungsbeispiel sind dies zwei Ungleichungen,
bezüglich der Verzögerungswerte aSoll und aWarn, die gleich
zeitig erfüllt sein müssen. Dabei sollen die zwei verzöge
rungsbezüglichen Größen so geartet sein, daß dies zu einer
möglichst vollständigen Reduzierung der Fehlwarnungen führt.
Weiterhin sind Entscheidungsschwellen "aMaxVerzög + Offset1"
221 sowie "aMaxVerzög + Offset2" 231 dieser Kriterien nicht
mehr wie bisher durch konstante Schwellwerte gegeben, son
dern werden dynamisch, in Abhängigkeit von Momentanwerten
wie beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit, verändert.
Entsprechend zur Situation bei bekannten Systemen wird zur
Ansteuerung der Aktuatoren, für die Drosselklappeneinstel
lung und die Bremsenbetätigung nur die Größe des Beschleuni
gungsbedarfs, im vorliegenden Fall mit aWarn bezeichnet,
verwendet. Unterschreitet diese Größe aWarn den negativen
Beschleunigungswert, der der Bremseinschalthysterese ent
spricht, so wird das Fahrzeug abgebremst, wobei die Brems
kraft von dem betragsmäßigen Wert von aWarn abhängt.
Treten nun kurzfristige Fehlmessungen auf, so löst das Sys
tem eventuell eine Übernahmeaufforderung aus, obwohl die Si
tuation es nicht erfordern würde. Auf diese Weise entstehen
Fehlwarnungen, die den Fahrer irritieren können und das Sys
tem unausgereift erscheinen lassen.
Zur Lösung dieses Problems wird eine zweite Beschleunigungs
größe eingeführt, die im Weiteren mit aSoll gekennzeichnet
ist. Diese Größe aSoll muß, ebenfalls wie aWarn, eine be
stimmte negative Beschleunigungsschwelle, im Ausführungsbei
spiel mit "aMaxVerzög + Offset2" 231 gekennzeichnet, unterschreiten,
so daß beide Kriterien die Übernahmeaufforderung
gemeinsam auslösen. aSoll ist dabei die Größe, die an die
Bremsenansteuerung weitergeleitet wird bzw. im Antriebsfall
an die Motorsteuerung weitergeleitet wird und dort in ein
Motorsollmoment umgerechnet wird.
Um den Fahrzeuginsassen Komfort zu vermitteln, wird die Grö
ße aSoll, die direkt auf Antriebsstrang- und Verzögerungs
elemente wirkt, in mehrerlei Weise begrenzt. So wird der ma
ximal zulässige Beschleunigungswert sowohl durch einen posi
tiven wie auch durch einen negativen Begrenzungswert be
schränkt, um ein komfortables Fahrgefühl zu vermitteln. Wei
terhin wird die zeitliche Änderung des Beschleunigungswertes
im Begrenzer 103 begrenzt um damit den sogenannten "Ruck"
bei einem Lastwechsel zu verhindern.
Die beiden Schaltschwellenwerte "aMaxVerzög + Offset1" 221
und "aMaxVerzög + Offset2" 231 für die Eingangsgrößen aWarn
und aSoll, bei deren Unterschreiten die Übernahmeaufforde
rung 109 ausgelöst wird, sind erfindungsgemäß während des
Betriebs veränderbar, so daß die Schaltschwellenwerte auf
die momentane Fahrsituation eingestellt werden können. Dabei
wird der Wert aMaxVerzög in Abhängigkeit von der momentanen
Fahrgeschwindigkeit gebildet, wodurch man bei unterschiedli
chen Geschwindigkeiten auch den Startpunkt der Verzögerung
unterschiedlich wählen kann.
Diese Neuerungen vermeiden Fehlwarnungen der ACC-Übernahme
aufforderung. Erkennt das System nur für eine kurze Zeitdau
er ein Objekt im Kursbereich des Fahrzeugs, beispielsweise
durch Nebenspurstörungen oder Fehlmessungen, so wird durch
die erfinderischen Maßnahmen nicht mehr sofort eine Übernah
meaufforderung ausgelöst, sondern es wird eine Bremsung be
gonnen. Verschwindet dieses Objekt wieder, bevor die momen
tane Verzögerung aSoll in etwa der dem System zur Verfügung
stehenden Maximalverzögerung "aMaxVerzög + Offset2" 231 entspricht,
so wird die Bremsung wieder rucklos aufgehoben und
das Fahrzeug fährt im Normalbetrieb weiter. Verschwindet das
detektierte Objekt jedoch nicht und die momentane Verzöge
rung nähert sich der dem System zur Verfügung stehenden Ma
ximalverzögerung "aMaxVerzög + Offset2" oder erreicht diese,
so wird, wenn das System noch immer vorhersagt, daß es nicht
mehr rechtzeitig und in ausreichendem Maße das Fahrzeug ab
bremsen kann, die Übernahmeaufforderung 109 ausgelöst.
Die Erfahrung hat zudem gezeigt, daß das Bremsverhalten bei
hohen und bei niederen Geschwindigkeiten in der Regel sehr
unterschiedlich ausfällt. Daher wurde erfindungsgemäß auch
das automatische Bremsverhalten des ACC-Systems von der Mo
mentangeschwindigkeit abhängig gemacht, um damit ein Brems
verhalten zu erzeugen, das dem eines verantwortungsvollen
Fahrers entspricht.
Des Weiteren ergibt sich daraus, auch im Hinblick auf die
Zeitgradientenbegrenzung der Größe aSoll, der Eindruck des
komfortableren und angenehmeren Fahrens.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie
ein mögliches Ablaufszenario, wie es sich während dem ACC-
Betrieb ergeben kann, anhand zweier Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Aus
führungsbeispiels.
In Fig. 2 ist ein mögliches Ablaufszenario dargestellt, wie
es sich beim Betrieb eines Fahrzeugs mit ACC ergeben kann,
bestehend aus 4 Teildiagrammen, in denen jeweils eine Größe
des ACC-Systems gegen die Zeit aufgetragen ist.
Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm ausschnittsweise ein ACC-
System. Im Einzelnen ist dargestellt, wie aus den Eingangs
größen die Entscheidung zur Auslösung der Übernahmeaufforde
rung gebildet wird.
Die Entfernung dZO zwischen dem eigenen und dem vorausfah
renden Fahrzeug, die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts
vRelZO bezogen auf das vorausfahrende Fahrzeug sowie die Be
schleunigung des Zielobjekts aZO gehen als Eingangsgrößen in
den Funktionsblock 101 ein, in dem der Wert aWarn gebildet
wird. Diese Bildung des Wertes aWarn kann durch Berechnung
mittels einer mathematischen Formel oder durch Hinterlegen
eines Kennfeldes oder Tabellenwerkes im Block 101 erfolgen.
Für den Fall der Berechnung mittels einer mathematischen
Formel berechnet sich aWarn vorteilhafterweise zu
aWarn = ((sign(vRelZO)(vRelZO)2)/(2dWarn)) + aZO (1)
wobei sich der Warnabstand dWarn (Relativverzögerungsweg)
wiederum aus
dWarn = (fWarn dZO) - Offset3 (2)
berechnet.
fWarn ist hierbei ein Faktor, der entweder als Parameter
fest vorgegeben oder aber variabel berechnet werden kann; im
letzteren Fall vorzugsweise eine Funktion der eingestellten
Zeitlücke sein kann. Mit diesem Faktor fWarn kann beispiels
weise die vom Fahrer eingestellte Zeitlücke oder ein vom
Fahrer vorgegebenes Fahrprogramm (komfortabel, sicher, spar
sam, sportlich, . . .) berücksichtigt werden.
Die so berechnete Größe aWarn wird daraufhin an den Funkti
onsblock 105 weitergegeben.
Im Funktionsblock 102 wird in ähnlicher Weise wie in Block
101, mittels der Eingangsgrößen Abstand dZO, der Relativge
schwindigkeit des Zielobjektes vRelZO sowie der Beschleuni
gung des Zielobjektes aZO die Größe aSoll gebildet. Dies ge
schieht wieder, wie in Block 101 durch eine mathematische
Formel oder durch hinterlegte Kennfelder oder Tabellenwerke.
Der so gebildete Wert aSoll wird einem Begrenzer zugeführt,
der diese Größe bezüglich der Minimal- bzw. Maximalwerte als
auch bezüglich der zeitlichen Beschleunigungsveränderung be
grenzt und als Größe aSollStern dem Entscheiderblock 106 zu
geführt wird. Gleichzeitig wird diese Größe aSollStern der
Drosselklappensteuerung und der Bremsenansteuerung weiterge
geben, die in Fig. 1 mit "EGAS-System" bezeichnet sind, wo
sie auf die Antriebs- und Bremssysteme umgesetzt werden.
Im Funktionsblock 104 wird die maximal vom ACC-System steu
erbare Verzögerung aMaxVerzög gebildet und den Entscheider
blöcken 105 und 106 zugeführt. Die maximal vom adaptiven
Fahrgeschwindigkeitsregelsystem steuerbare Verzögerung
"aMaxVerzög + Offset2" wird hierbei in Abhängigkeit von der
momentanen Fahrgeschwindigkeit verändert, so daß das System
jederzeit über einen maximal großen aber dennoch komforta
blen Dynamikbereich verfügt.
Im Block 105 wird eine Ungleichung überwacht. Hier wird ge
prüft, ob die Bedingung
aWarn < aMaxVerzög + Offset1 (3)
erfüllt ist. Ist dies der Fall, so wird an das nachfolgend
geschaltete UND-Glied 107 in geeigneter Art und Weise signa
lisiert, daß die im Block 105 zu überprüfende Bedingung er
füllt ist. Ebenso prüft der Entscheidungsblock 106 ob die
Bedingung
aSollStern < aMaxVerzög + Offset2 (4)
erfüllt ist, deren Variablen aus den Eingangsgrößen aSoll-
Stern und aMaxVerzög bestehen. Im Falle daß die Ungleichung
(4) erfüllt ist, signalisiert der Entscheidungsblock 106
ebenso in geeigneter Art und Weise an das UND-Glied 107, daß
eine Auslösebedingung erfüllt ist.
Die Offsetwerte Offset1 und Offset2 sind Parameter, durch
die sich die Warnschwellen laut Gl. (3) und Gl. (4) noch vari
ieren und optimieren lassen.
Das UND-Glied 107 überwacht, ob sämtliche Eingänge gleich
zeitig melden, daß die Bedingungen der vorgeschalteten Ent
scheidungsblöcke 105 und 106 erfüllt sind.
Ist dies der Fall, so signalisiert das UND-Glied 107 dem
ODER-Glied 108, daß die Bedingungen zur Auslösung der Über
nahmeaufforderungen erfüllt sind. Das ODER-Glied 108 signa
lisiert der Übernahmeaufforderung 109, daß diese ausgelöst
werden soll und dem Fahrer dadurch mitgeteilt wird, daß die
komfortable Systembremsung nicht ausreicht um eine genügende
Verzögerung zu erhalten.
Mittels der Funktionsblöcke 110, der mit einem der Eingänge
des UND-Gliedes 107 verbunden ist, sowie 111, der mit einem
Eingang des ODER-Gliedes 108 verbunden ist, können zusätzli
che Kriterien hinsichtlich der Aktivierung der Übernahmeauf
forderung berücksichtigt werden.
So ist der Funktionsblock 110 ausgangsseitig mit einem Ein
gang des UND-Gliedes 107 verbunden. Diese Funktion 110 kann
zweckmäßigerweise eine Überwachung des aktiven Betriebszu
standes sein. In diesem Fall würde der Block 110 den Be
triebszustand der ACC-Regelung überwachen und dieses an den
Block 107 in geeigneter Art und Weise melden. Desweiteren
wäre es zweckmäßig als UND-Bedingung eine Geschwindigkeits
abhängigkeit einzubringen, die eine Aktivierung der Übernah
meaufforderung nur dann zuläßt, wenn das Fahrzeug bestimmte
Geschwindigkeitsanforderungen erfüllt. Dies hat zur Folge,
daß das Übernahmesignal tatsächlich nur dann aktiviert wird,
wenn das ACC-Steuer-und-Regelgerät aktiv das Gas und die
Bremse ansteuern kann
Ebenso kann man vorteilhafterweise mittels einer Selbstdia
gnosefunktion feststellen, ob das ACC-Steuer-und-Regelgerät
einwandfrei funktioniert. Im Falle, daß dieses Gerät nicht
fehlerfrei arbeitet, wird im Funktionsblock 111 ein Aus
gangssignal generiert, das das ODER-Glied 108 empfängt und
letztendlich eine Aktivierung der Übernahmeaufforderung ver
anlaßt. Damit ist gewährleistet, daß der Fahrer im Fehlbe
triebsfall zur Übernahme aufgefordert wird und sich das ACC-
Steuer-und-Regelgerät im Anschluß an die Betätigung des
Bremspedals gefahrlos selbst abschalten kann. Weiterhin ist
es vorteilhaft zu überprüfen, ob die Sensorfunktion sicher
gestellt ist. So ist es zweckmäßig ein Blindheitserkennungs
signal oder ein Regenerkennungssignal zu verarbeiten oder
ein Signal zu verarbeiten, das bei eingeschränkten Sichtver
hältnissen wie beispielsweise Nebel eine Warnung vor stehen
den Objekten in der eigenen Spur veranlaßt.
In Fig. 2 ist ein Szenario eines ACC-betriebenen Fahrzeugs
dargestellt, wie es sich jederzeit in der Realität ereignen
kann. Diese Darstellung besteht aus 4 untereinander gezeich
neten Diagrammen, in denen jeweils eine charakteristische
Größe gegen die Zeit aufgetragen wurde. Im Diagramm 210 ist
der Abstand zum Zielobjekt dZO gegen die Zeit aufgetragen.
Im Diagramm 220 wurde die Warnbeschleunigung aWarn ebenfalls
gegen die Zeit aufgetragen. Die eingezeichnete Grenze 221
bezeichnet hier den Schwellwert "aMaxVerzög + Offset1", bei
dessen Überschreitung eine entsprechende Signalisierung an
das UND-Glied 107 aus Fig. 1 weitergegeben wird.
Im Diagramm 230 wurde die begrenzte Sollbeschleunigung
aSollStern gegen die Zeit aufgetragen. Dies ist die Größe,
die auch eine Steuerung für die elektronisch gesteuerte
Drosselklappe (EGAS) oder eine elektronisch angesteuerte
Bremse zugeführt bekommt. Der eingezeichnete Wert 231 stellt
auch hier wieder den Schwellwert "aMaxVerzög + Offset2" dar,
bei dessen Unterschreiten auch eine entsprechende Signali
sierung an das UND-Glied 107 weitergegeben wird.
Im untersten Diagramm 240 wurde die Übernahmeaufforderung
als digitales Signal dargestellt. Hier bedeutet die Flanke
von "0" nach "1" eine Aktivierung des Übernahmeaufforde
rungssignals. Die Impulsdauer des ÜNA(t)-Signals hängt von
der Dauer des Übernahmesignals ab. Ist die Signalisierung
beendet, dann springt die ÜNA(t)-Kurve wieder von "1" auf
"0" zurück.
Die 4 Diagramme 210, 220, 230 und 240 sind derart angeord
net, daß die Zeitstrahlen parallel verlaufen. Dadurch kann
man Stellen gleichen Zeitpunktes durch vertikale Linien dar
stellen, die in Fig. 2 gestrichelt eingetragen wurden. Beson
dere Zeitpunkte wurden durch die lateinischen Buchstaben a
bis f am unteren Rand von Fig. 2 beschriftet.
Zum Zeitpunkt t = 0 im dZO-t-Diagramm 210 herrscht ein gewis
ser Abstand dZO (t = 0) zwischen dem ACC-gesteuerten Fahrzeug
und dem vorausfahrenden Fahrzeug, der konstant gehalten
wird.
Zum Zeitpunkt t = a taucht plötzlich ein zusätzliches Refle
xionsobjekt auf, das sich in sehr kurzem Abstand zum ACC-
gesteuerten Fahrzeug befindet, nur für sehr kurze Zeit de
tektiert wird und wieder genauso plötzlich verschwindet.
Das System versucht in diesem Fall eine starke Verzögerung
bereitzustellen, die weit unter der Warnschwelle 221 des
aWarn-t-Diag-rammes 220 liegt. Dadurch gibt in Fig. 1 der
Block 105 an, das UND-Glied 107 ein entsprechendes Signal
weiter. Das Signal aSollStern, das auch die Antriebs- und
Bremselemente steuert, entsteht im Wesentlichen auf ähnliche
Weise wie aWarn, nur mit dem Unterschied, daß aSollStern so
wohl maximalwertbegrenzt wie auch gradientenbegrenzt ist.
Sprünge, steile Flanken sowie betragsmäßig große Werte sind
damit für aSollStern ausgeschlossen. Bis die gewünschten
Endwerte für aSollStern eingeregelt sind verstreicht eine
gewisse Zeitdauer, weshalb dieses Signal als träge oder ver
zögernd gegenüber awarn bezeichnet werden kann. Im aSoll-
Stern-t-Diagramm 230 wurde an den Kurventangenten jeweils
durch Steigungsdreiecke der Kurvengradient skizziert. So ist
die Steigung der Steigungsdreiecke 232 betragsmäßig gleich
der maximal möglichen Steigung, da im Beispielfall zum Zeit
punkt t = a die maximal vom ACC steuerbare Verzögerung oder
sogar mehr angefordert wird. Die Verzögerungsanforderung zum
Zeitpunkt a besteht nur sehr kurz, so daß die Kurve im
aSollStern-t-Diagramm 230 die Auslöseschwelle 231 nicht er
reicht. Damit wird auch kein Auslösesignal von Block 106 an
das UND-Glied 107 abgegeben, weshalb die Aktivierung der
Übernahmeaufforderung ausbleibt und die ÜNA-t-Kurve in 240
auf "0" bleibt.
Zwischen den beiden Zeitpunkten b und c bremst das voraus
fahrende Fahrzeug leicht ab. Der Zeitpunkt b ist folglich
der Startzeitpunkt dieses leichten Bremsmanövers sowie c der
Endzeitpunkt dieses Bremsmanövers. Der Abstand dZO im Dia
gramm 210 nimmt währenddessen ab, bis das Bremsmanöver zum
Zeitpunkt t = c abgeschlossen ist. Die Verzögerungswerte awarn
in Diagramm 220 sind zwischen t = b bis t = c betragsmäßig so
klein, daß die Auslöseschwelle 221 nicht erreicht wird, das
bedeutet folglich, daß die Bremsung so leicht ist, daß der
Bremsdynamikbereich des ACC-Systems für eine entsprechende
Verzögerung ausreicht. Im aSollStern-t-Diagramm 230 macht
sich dieses bemerkbar, indem die Kurve flacher verläuft und
die Tangente mit dem Steigungsdreieck 233 auch flacher ist
als in der Situation zum Zeitpunkt t = a. Da das ACC-System im
Fall t = b bis t = c eine ausreichende Verzögerung bereitstellen
konnte wird auch im Falle dieser leichten Bremsung keine
Übernahmeaufforderung aktiviert und so bleibt die Kurve im
ÜNA-t-Diagramm 240 noch immer bei "0".
Im Folgenden beschleunigt das vorausfahrende Fahrzeug wie
der, was sich durch die Vergrößerung des Abstandes dZO und
das Verringern der Verzögerung bemerkbar macht.
Zum Zeitpunkt t = d bremst das vorausfahrende Fahrzeug wieder
ab, diesmal jedoch sehr stark. Der Wert von aWarn schnellt
sofort nach unten und überschreitet die Auslöseschwelle von
awarn 221. Der Wert von aSollStern fällt mit der maximal
möglichen Steilheit 232 ab und erreicht zum Zeitpunkt t = e
die Auslöseschwelle "aMaxVerzög + Offset2" 231.
Ab diesem Zeitpunkt t = e sind beide Auslösekriterien gleich
zeitig erfüllt und es wird durch das UND- und das ODER-Glied
107 und 108 die Übernahmeaufforderung, wie in Fig. 1 be
schrieben, ausgelöst. Dies ist im ÜNA-t-Diagramm 240 darge
stellt, indem die Kurve zum Zeitpunkt t = e von "0" nach "1"
springt. Zu diesem Zeitpunkt e wird der Fahrer informiert,
daß die Verzögerung des ACC-Systems nicht ausreicht um eine
Kollision zu verhindern.
Zum Zeitpunkt t = f entschließt sich der Fahrer, das Bremspe
dal zu treten um eine größere Verzögerung zu erreichen, als
sie durch das ACC-System bereitgestellt werden konnte.
Gleichzeitig mit dem Bremseingriff des Fahrers zum Zeitpunkt
t = f wird das ACC-System deaktiviert.
Die Auslöseschwellen 221 und 231 sind, wie bereits erwähnt,
keine festen, sondern variable Schwellenwerte und können von
Parametern wie beispielsweise der Geschwindigkeit abhängig
gemacht werden. Die Kurven "aWarn(t)" 220 sowie "aSoll(t)"
230 wurden zum Zweck der besseren Verständlichkeit jeweils
auf die Schwellen 221 und 231 normiert, so daß die Schwellen
selbst als konstanter Wert, also als Waagerechte im Diagramm
erscheinen.
Die Berechnung von aWarn berücksichtigt sowohl die Notwen
digkeit, die vorhandene Relativgeschwindigkeit innerhalb des
zur Verfügung stehenden Abstands dWarn abzubauen als auch
die Absolutverzögerung des Zielobjekts, die zusätzlich auf
gebracht werden muß, um eine Kollision zu vermeiden. Der
Wert von dWarn läßt sich noch durch den Faktor fWarn modifi
zieren, um die Zeitlücke oder ein vom Fahrer vorgegebenes
Fahrprogramm zu berücksichtigen.
Wird die Übernahmeaufforderung wie zum Zeitpunkt t = e ausge
löst, so kann diese entweder eine festgelegte, bestimmte
Zeitdauer den Fahrer alarmieren oder aber so lange den Fah
rer alarmieren, bis die Auslösekriterien nicht mehr erfüllt
sind. Notwendigerweise muß die Aufforderung eine Mindestzeit
aktiviert sein, da im Falle einer sehr kurzen Alarmierung
diese für den Fahrer dennoch bemerkbar und eindeutig ver
ständlich sein muß. Es ist auch zweckmäßig, daß zwischen
zwei Übernahmeaufforderungen eine Mindestzeitdauer verstrei
chen muß um den Fahrer nicht durch ACC-Alarmierungen zu
überlasten.
Neben derartigen Zeitbedingungen kann man die Übernahmeauf
forderung jedoch auch in Abhängigkeit von Abstandsbedingun
gen verändern. So ist es beispielsweisezweckmäßig, daß eine
einmal aktivierte Übernahmeaufforderung solange bestehen
bleibt, bis ein Mindestabstand zum Zielobjekt wieder er
reicht ist oder der Abstand zum Zielobjekt sich wieder ver
größert.
Im ÜNA-t-Diagramm der Fig. 2 wurde die Deaktivierung der
Übernahmeaufforderung in Form einer negativen Flanke von "1"
nach "0" nicht dargestellt, da diese je nach Zeitdauer und
Rücksetzbedingung einen anderen Verlauf aufweisen würde.
Durch Verwendung der beschriebenen Maßnahmen in einer der
erwähnten Ausführungsarten ist es möglich, die Wahrschein
lichkeit einer Fehlaktivierung der ACC-Übernahmeaufforderung
drastisch zu senken. Dadurch kann der Kraftfahrzeugfahrer
der Übernahmeaufforderung mehr Vertrauen schenken als bis
her, wodurch die Übernahmeaufforderung gleichzeitig bedeu
tungsvoller aufgenommen wird.
Claims (8)
1. Verfahren zur Benachrichtigung des Fahrers eines Fahr
zeugs mit adaptivem Fahrgeschwindigkeitsregler, um dem Fah
rer die Aktivierung einer Übernahmeaufforderung mitzuteilen,
die signalisiert, daß eine maximale, vom adaptiven Fahrge
schwindigkeitsregler steuerbare Bremskraft/-druck aufge
bracht wird und die daraus resultierende Verzögerung nicht
ausreicht, um das geschwindigkeitsgeregelte Fahrzeug recht
zeitig und in ausreichendem Maße automatisch abzubremsen,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung der Übernah
meaufforderung mindestens zwei Kriterien bezüglich Verzöge
rungswerten gleichzeitig erfüllt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens zwei dieser Kriterien Werte sind, die der Fahr
zeugverzögerung entsprechen, wobei einer dieser beiden Werte
hinsichtlich wenigstens einer der Größen zeitliche Änderung,
maximale Steilheit und Absolutwert begrenzt ist.
3. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des/der maxi
mal vom adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler steuerbaren
Bremsdruckes/-kraft aMaxVerzög veränderbar ist, insbesondere
in Abhängigkeit von der momentan gefahrenen Geschwindigkeit,
in Abhängigkeit der Straßenverhältnisse und/oder in Abhän
gigkeit der Beladung des Fahrzeugs.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße
Entscheidungssystem zur Aktivierung einer Übernahmeaufforde
rung 109 von mindestens einer weiteren Bedingung mittels ei
ner UND-Verknüpfung 107 abhängig gemacht wird, wodurch jede
zusätzliche Bedingung miterfüllt sein muß um eine Auslösung
der Übernahmeaufforderung aktivieren zu können, wobei eine
dieser weiteren Bedingungen zweckmäßigerweise ein Signal
ist, das mitteilt, daß das ACC-System aktiv das Fahrzeug re
gelt.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße
Entscheidungssystem zur Aktivierung einer Übernahmeaufforde
rung 109 von mindestens einer weiteren Bedingung mittels ei
ner ODER-Verknüpfung 108 abhängig gemacht wird, wodurch jede
zusätzliche Bedingung die Auslösung der Übernahmeaufforde
rung einzeln veranlassen kann, wobei eine dieser weiteren
Bedingungen zweckmäßigerweise ein Signal ist, das mitteilt,
daß eine fehlerhafte Funktionsweise des ACC-Systems festge
stellt wurde.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei aktivierter Über
nahmeaufforderung die Warnung über eine Mindestzeit hinweg
angesteuert wird und/oder zwischen zwei Warnungen eine Min
destzeit verstreichen muß und/oder die Warnung solange auf
rechterhalten wird bis ein Mindestabstand zum vorausfahren
den Fahrzeug wieder erreicht wird und/oder bis sich der Ab
stand zum vorausfahrenden Fahrzeug wieder vergrößert
und/oder bis der Fahrer durch Betätigung des Gas- oder
Bremspedals oder des Ein/Aus-Schalters in das Fahrgeschehen
eingreift.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Krite
rien bezüglich Verzögerungswerten mindestens ein Faktor mit
einbezogen wird, der fest vorgegeben oder variabel berechnet
wird, der ein vom Fahrer gewähltes Fahrprogramm (komforta
bel, sportlich, sicher, energiesparend) in das Fahrverhalten
der ACC-Regelautomatik umsetzt.
8. Vorrichtung zur Benachrichtigung des Fahrers eines Fahr
zeugs mit adaptivem Fahrgeschwindigkeitsregler, um dem Fah
rer die Aktivierung einer Übernahmeaufforderung mitzuteilen,
die signalisiert, daß ein maximaler, vom adaptiven Fahrge
schwindigkeitsregler steuerbarer Bremsdruck/-kraft aufge
bracht wird und die daraus resultierende Verzögerung nicht
ausreicht, um das geschwindigkeitsgeregelte Fahrzeug recht
zeitig und in ausreichendem Maße automatisch abzubremsen,
vorzugsweise zur Durchführung eines der Verfahren nach einem
der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Akti
vierung der Übernahmeaufforderung mindestens zwei Kriterien
bezüglich Verzögerungswerten gleichzeitig erfüllt sind.
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