DE10004525A1 - Verfahren zur Geschwindigkeits- und Abstandsregelung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Verfahren zur Geschwindigkeits- und Abstandsregelung eines KraftfahrzeugesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges und des Abstandes des Kraftfahrzeuges zu mindestens einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug, bei dem die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges sowie der Abstand a zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug bestimmt werden, bei dem bei einer Abweichung des erfaßten Abstandes a vom Folgesollabstand a¶s¶ das Kraftfahrzeug abgebremst oder beschleunigt wird, und bei dem mit Hilfe eines Navigationssystems der geographische Ort des Kraftfahrzeuges bestimmt wird, bei dem das technische Problem, die Abstandsregelung in Abhängigkeit von der befahrenden Straße einzustellen, dadurch gelöst wird, daß mit Hilfe der Daten des Navigationssystems die Art der befahrenen Straße bestimt wird und daß in Abhängigkeit von der Art der befahrenen Straße die Parameter der Abstandsregelung eingestellt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines
Kraftfahrzeuges und des Abstandes des Kraftfahrzeuges zu mindestens einem
vorausfahrenden Kraftfahrzeug, bei dem die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges sowie
der Abstand a zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug bestimmt werden, bei dem bei
einer Abweichung des erfaßten Abstandes von einem geschwindigkeitsabhängigen
Folgesollabstand das Kraftfahrzeug abgebremst oder beschleunigt wird, und bei dem mit
Hilfe eines Navigationssystems der geographische Ort des Kraftfahrzeuges bestimmt
wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 0 890 470 A2 bekannt. Der Abstandssensor hat
die Funktion, den relativen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem
vorausfahrenden Kraftfahrzeug und die relative Geschwindigkeit zu bestimmen und mit
Hilfe der Erfassungseinrichtung an die Abstandsregelung zu übertragen. Die
Erfassungseinrichtung weist einen Fahrspurwechseldetektor auf, der einen
Fahrspurwechsel des geregelten Kraftfahrzeuges nachweist. Im Falle eines
Fahrspurwechsels wird ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug, das als Regelobjekt gedient
hat, nicht mehr als Regelobjekt betrachtet und ein neues Regelobjekt wird dann
herangezogen, wenn dieses in den Erfassungsbereich des Abstandssensors gelangt.
Der Spurwechseldetektor weist einen Gierratensensor, einen Lenkwinkelsensor, ein
hochpräzises Navigationssystem, eine Videokamera und eine Rechnereinheit auf. Unter
anderem kann die Rechnereinheit aus den Daten der Positionsinformationen des
Navigationssystems einen Spurenwechsel nachweisen. Dabei ist jedoch erforderlich, ein
hochpräzises Navigationssystem zu verwenden, um einen Spurwechsel nachweisen zu
können, also eine seitliche Verschiebung eines Kraftfahrzeuges um weniger als drei
Meter auf einer mehrspurigen Fahrbahn. Zudem werden die Daten des
Navigationssystems ausschließlich zur Bestimmung eines Spurwechsels herangezogen.
Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, bei dem die Abstandsregelung in Abhängigkeit von der befahrenen Straße
eingestellt wird.
Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß mit Hilfe der Daten des Navigationssystems die
Art der befahrenen Straße bestimmt wird und daß in Abhängigkeit von der Art der
befahrenen Straße die Parameter der Abstandsregelung eingestellt werden.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die Daten eines Navigationssystems, aus
denen sich die Art der befahrenen Straße bestimmen lassen, in vorteilhafter Weise für
die Durchführung einer Abstandsregelung einsetzen lassen.
So ist es beispielsweise möglich, den für die Bestimmung des Überwachungsbereiches
einer Erfassungseinrichtung zumindest für den Abstand zu dem vorausfahrenden
Kraftfahrzeug berechneten Fahrschlauch für ein Befahren einer mehrspurigen Straße mit
einer geringeren Breite zu versehen, als es für eine einspurige Straße der Fall ist. Der
Fahrschlauch wird bspw. anhand der Daten eines Gierratensensors und der
Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt, wobei der Fahrschlauch entweder gerade oder in
Form einer Kurve mit konstantem Radius berechnet wird. Gerade bei mehrspurigen
Straßen ist es erforderlich, daß nur die eigene Fahrspur, bspw. die mittlere von drei
Fahrspuren, überwacht wird, während vorausfahrende Fahrzeuge auf der linken und
rechten Fahrspur unberücksichtigt bleiben. Daher ist es angestrebt, daß der
Fahrschlauch möglichst nur mit der eigenen befahrenen Fahrspur übereinstimmt. Diese
Problematik ist dagegen bei einer einspurigen Straße nicht gegeben, da alle
vorausfahrenden Fahrzeuge auf der eigenen Fahrspur fahren, so daß der
Erfassungsbereich, der durch den Fahrschlauch vorgegeben wird, weiter gefaßt werden
kann, um den Erfassungs- und Überwachungsbereich umfangreicher zu gestalten.
Weiterhin ist es auch möglich, mit Hilfe der Daten des Navigationssystems den
zukünftigen Fahrbahnverlauf zu bestimmen. Da ein Navigationssystem fortlaufend die
aktuellen geographischen Positionen bestimmt und den Ort auf einer Straßenkarte
festlegt, kann der Fahrbahnverlauf in Fahrtrichtung des geregelten Kraftfahrzeuges im
voraus bestimmt werden. Dieses hat beispielsweise den Vorteil, daß beim Befahren einer
mehrspurigen Straße und bei einer beginnenden Kurve, die in Richtung der Fahrbahn
des entgegenkommenden Verkehrs gerichtet ist, eine längere Verzögerungszeit vor
einer Abstandsregelung auf ein neu erfaßtes vorausfahrendes Kraftfahrzeug als beim
Befahren einer einspurigen Straße eingehalten wird. Dieses gilt bei Rechtsverkehr für
eine Linkskurve, in deren Verlauf vorausfahrende Kraftfahrzeuge, die auf einer Fahrspur
rechts der eigenen Fahrspur fahren, in den Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung
gelangen und somit als mögliche Regelobjekte erkannt werden. Denn vor Beginn einer
Kurve ist der Fahrschlauch gerade ausgerichtet und es werden die bereits in der Kurve
fahrenden vorausfahrenden Kraftfahrzeuge auf der rechten Spur erfaßt. Eine
Reaktionsverzögerung, die ab dem Erfassen eines neuen vorausfahrenden
Kraftfahrzeuges eingehalten wird, bevor eine Abstandsregelung auf das neue
Regelobjekt erfolgt, dient dazu, daß neu erfaßte Kraftfahrzeug zu beobachten und
festzustellen, ob dieses auf der gleichen Fahrspur wie das geregelte Kraftfahrzeug fährt.
Nur in diesem Fall wird das neu erfaßte vorausfahrende Kraftfahrzeug auch als
Regelobjekt für eine Abstandsregelung verwendet.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können in Abhängigkeit von
der Art der befahrenen Straße die Werte für die Folgesollzeit bzw. den Sollabstand und
den Beschleunigungswert eingestellt werden. Fährt das geregelte Kraftfahrzeug bspw.
auf einer mehrspurigen Straße, so können wegen der größeren gefahrenen
Geschwindigkeiten größere Folgesollzeiten als beim Befahren einer einspurigen Straße
eingestellt werden. In bevorzugter Weise geschieht dieses automatisch, so daß im
Zusammenwirken mit dem Navigationssystem die Abstandsregelung, die auch als
automatischen Distanzregelung bezeichnet wird, zuverlässiger durchgeführt wird.
Ebenso kann beim Befahren einer mehrspurigen Straße ein größerer
Beschleunigungswert für die Beschleunigung des Kraftfahrzeuges als beim Befahren
einer einspurigen Straße angewendet werden. Auch hier wird die Information ausgenutzt,
daß auf einer mehrspurigen Straße üblicherweise größere Geschwindigkeiten gefahren
werden, so daß größere Beschleunigungswerte für eine Veränderung der
Geschwindigkeiten in der Regel erforderlich sind.
Ein weiteres Beispiel der Anwendung der Daten des Navigationssystems besteht darin,
beim Befahren einer mehrspurigen Straße festzustellen, ob eine Ausfahrt von dem
geregelten Kraftfahrzeug befahren wird. Dazu wird mit Hilfe des Navigationssystems
bestimmt, ob in Fahrtrichtung eine Ausfahrt von der mehrspurigen Straße vorhanden ist.
Weiterhin wird mit Hilfe der Fahrdaten bestimmt, ob ein Spurwechsel auf eine weiter
außen angeordnete Fahrspur auftritt. Liegt beispielsweise Rechtsverkehr vor, so wird ein
Spurwechsel nach rechts als ein möglicher Spurwechsel auf eine Ausfahrtsspur
interpretiert. Wird weiterhin von der Erfassungseinrichtung ein Zielverlust festgestellt, so
wird über eine vorgegebene Verzögerungszeit eine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges
verhindert. Dadurch wird verhindert, daß anstelle eines Abbremsens des Kraftfahrzeuges
eine Beschleunigung eintritt, die zu einer Gefahrensituation im Kurvenbereich der
Ausfahrt führen würde. Ist das Kraftfahrzeug dagegen nicht auf einer Ausfahrtsspur
gewechselt, so wird ein Beschleunigen auf eine höhere Geschwindigkeit zu einem
verzögerten Zeitpunkt durchgeführt, was jedoch den Komfort der Abstands- und
Geschwindigkeitsregelung des Kraftfahrzeuges nur geringfügig verringert. Denn
aufgrund der Tatsache, daß zum einen Ausfahrten im Vergleich zur Gesamtstrecke
selten auftreten, daß zum anderen gleichzeitig ein Fahrspurwechsel auf eine weitere
außen angeordnete Fahrspur auftritt und daß zusätzlich auch ein Zielverlust auftritt, wird
die beschriebene Vorgehensweise nur selten auftreten, ohne daß das Kraftfahrzeug
tatsächlich von der mehrspurigen Straße abfahren wird.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird mit Hilfe der Daten des
Navigationssystems eine Länderkennung ermittelt, mit deren Hilfe bestimmt werden
kann, ob der Straßenverkehr in dem ermittelten Land als Links- oder Rechtsverkehr
geregelt ist. Dieses ist insbesondere bei den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der
vorliegenden Erfindung von Vorteil, da die Abstandsregelung bei mehrspurigen Straßen
teilweise von der Richtung der nachfolgend befahrenen Kurve bzw. die Richtung eines
Spurwechsels davon abhängt, ob Links- oder Rechtsverkehr vorliegt. Der Benutzer der
automatischen Distanzregelung muß somit nicht in das System eingreifen.
Weiterhin kann in vorteilhafter Weise mit Hilfe der Daten des Navigationssystems
ermittelt werden, ob das Kraftfahrzeug innerhalb oder außerhalb einer geschlossenen
Ortschaft fährt. Innerhalb einer Ortschaft sind die Verkehrsbedingungen grundsätzlich
von denen auf Landstraßen oder Autobahnen verschieden. Somit kann es beispielsweise
sinnvoll sein, daß die Abstandsregelung ausgeschaltet wird, wenn das Kraftfahrzeug
innerhalb einer geschlossenen Ortschaft fährt. Zumindest ist jedoch eine erhebliche
Veränderung der Parameter der Abstandsregelung erforderlich, die automatisch
durchgeführt werden kann, da die Daten des Navigationssystems die entsprechenden
Unterscheidungskriterien liefert.
Darüber hinaus kann mit Hilfe der Daten des Navigationssystems das aktuelle Datum
und die Ortszeit ermittelt werden, aus denen zusammen mit dem geographischen Ort
ermittelt wird, ob Tageslicht vorhanden ist oder nicht. Denn abhängig von den
Lichtverhältnissen ist es sinnvoll, die Sicherheitszeiten automatisch zu verändern. So ist
beispielsweise bei hellem Tageslicht eine kürze Sicherheitszeit vertretbar, da der
Benutzer der automatischen Distanzregelung den vorausfahrenden Verkehr leichter
beobachten kann. Bei Dunkelheit ist dagegen eine Abstandsregelung mit einer größeren
Sicherheitszeit von Vorteil, um dem Fahrer eine größere Reaktionszeit zu lassen, um in
die Steuerung des Fahrzeuges einzugreifen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der
beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur ein
Blockschaltbild der verschiedenen Komponenten der Vorrichtung.
Eine Erfassungseinrichtung 1 ist mit einem Abstandssenor 2 verbunden und empfängt
die vom Abstandssensor ermittelten Daten des Abstandes a zu einem vorausfahrenden
Kraftfahrzeug sowie die zugehörige Relativgeschwindigkeit vrel. Die
Erfassungseinrichtung ist weiterhin mit einer Eingabeeinrichtung 3 verbunden, die zwei
Einstellelemente 3a und 3b aufweist, mit denen ein Benutzer den Wert der Folgesollzeit
ts sowie die Maximalgeschwindigkeit vmax verändern kann. Durch Einstellen der Werte
wird die Geschwindigkeits- und Abstandsregelung, wie sie im folgenden beschrieben
wird, voreingestellt.
Die Daten des Abstandssensors 2 sowie der Eingabeeinrichtung 3 werden von der
Erfassungseinrichtung 1 an die Steuereinheit 4 übertragen, mit deren Hilfe zunächst der
Folgesollabstand as aus der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges und der
voreingestellten Folgesollzeit ts berechnet wird. Weicht der vom Abstandssensor 2
erfaßte Abstand a vom Folgesollabstand as ab, so wird in Abhängigkeit von der
Relativgeschwindigkeit vrel das Kraftfahrzeug abgebremst oder beschleunigt, um das
Kraftfahrzeug so in seiner Geschwindigkeit anzupassen, daß das vorausfahrende
Kraftfahrzeug im berechneten Folgesollabstand as gefolgt wird. Dazu wird von der
Steuereinheit 4 in das Motormanagement 5 und in das Bremssystem 6 eingegriffen.
Erfindungsgemäß ist ein Navigationssystem 7 vorgesehen, das ein
Positionierungssystem 8, das als Global Positioning System (GPS) ausgebildet ist, und
eine Recheneinheit aufweist. Mit Hilfe der Recheneinheit wird anhand der Daten des
Positionierungssystems 8 der geographische Ort in einer digitalisierten Straßenkarte
bestimmt. In dieser Weise ist es möglich, die momentan befahrene Straße sowie die
Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges festzustellen. Darüber läßt sich auch die Art der
befahrenen Straße bestimmen, also beispielsweise ob es sich um eine einspurige
Straße, wie eine Landstraße, oder um eine mehrspurige Straße, wie eine Autobahn oder
Schnellstraße, handelt. In Abhängigkeit von der Art der befahrenen Straße werden dann
die Parameter der in Steuereinheit 4 durchgeführten Abstandsregelung eingestellt.
Die verschiedenen Ausgestaltungen des Verfahrensablaufes sind bereits zuvor
beschrieben worden und können durch die in der Figur dargestellte Vorrichtung zur
Geschwindigkeits- und Abstandsregelung eines Kraftfahrzeuges durchgeführt werden.
Claims (14)
1. Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges und des
Abstandes des Kraftfahrzeuges zu mindestens einem vorausfahrenden
Kraftfahrzeug,
- - bei dem die Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeuges sowie der Abstand (a) zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug bestimmt werden,
- - bei dem bei einer Abweichung des erfaßten Abstandes (a) von einem geschwindigkeitsabhängigen Folgesollabstand (as) das Kraftfahrzeug abgebremst oder beschleunigt wird, und
- - bei dem mit Hilfe eines Navigationssystems der geographische Ort des Kraftfahrzeuges bestimmt wird,
- - daß mit Hilfe der Daten des Navigationssystems die Art der befahrenen Straße bestimmt wird und
- - daß in Abhängigkeit von der Art der befahrenen Straße die Parameter der Abstandsregelung eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Folgesollabstand
(as) aus der Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeuges und einer vorgegebenen
Folgezeit (ts) berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den
Fahrdaten des Kraftfahrzeuges für eine mehrspurige Straße ein Fahrschlauch mit
einer geringeren Breite als bei einer einspurigen Straße berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fahrdaten die
Gierrate und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit
Hilfe der Daten des Navigationssystems der zukünftige Fahrbahnverlauf bestimmt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Befahren einer
mehrspurigen Straße und bei einer beginnenden Kurve in Richtung der Fahrbahn
des entgegenkommenden Verkehrs eine längere Reaktionsverzögerung zwischen
dem Erfassen eines vorausfahrenden Kraftfahrzeuges und dem Einsetzen einer
Abstandsregelung auf das neu erfaßte vorausfahrende Kraftfahrzeug als beim
Befahren einer einspurigen Straße eingehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Befahren einer mehrspurigen Straße eine größere Reaktionsverzögerung
als beim Befahren einer einspurigen Straße eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Befahren einer mehrspurigen Straße größere Beschleunigungswerte für ein
Beschleunigen des Kraftfahrzeuges als beim Befahren einer einspurigen Straße
angewendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
- a) daß beim Befahren einer mehrspurigen Straße mit Hilfe des Navigationssystems bestimmt wird, ob in Fahrtrichtung eine Ausfahrt von der mehrspurigen Straße vorhanden ist,
- b) daß mit Hilfe von Fahrdaten bestimmt wird, ob ein Spurwechsel auf eine weiter außen angeordnete Fahrspur auftritt,
- c) daß bestimmt wird, ob ein Zielverlust aufgetreten ist, und daß dann, wenn die Bedingungen a), b) und c) erfüllt sind, über eine vorgegebene Verzögerungszeit eine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges verhindert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit
Hilfe der Daten des Navigationssystems eine Länderkennung ermittelt wird und
daß anhand der Länderkennung ermittelt wird, ob der Straßenverkehr in dem
ermittelten Land als Links- oder Rechtsverkehr geregelt ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Hilfe der Daten des Navigationssystems ermittelt wird, ob das Kraftfahrzeug
innerhalb oder außerhalb einer geschlossenen Ortschaft fährt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das
Kraftfahrzeug innerhalb einer geschlossenen Ortschaft fährt, die
Abstandsregelung ausgeschaltet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Hilfe der Daten des Navigationssystems das aktuelle Datum und die Ortszeit
ermittelt wird und daß aus den zeitlichen Daten und dem geographischen Ort
ermittelt wird, ob Tageslicht vorhanden ist oder nicht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Tageslicht
kleinere Sollfolgezeiten (ts) oder Sollabstände (as) als bei Dunkelheit eingestellt
werden.
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DE10004525A1 true DE10004525A1 (de) | 2001-08-09 |
DE10004525B4 DE10004525B4 (de) | 2013-10-02 |
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ID=7629569
Family Applications (1)
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