DE102013220693A1

DE102013220693A1 - Verfahren und Vorrichtung zur wetterabhängigen Folgeregelung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013220693A1
Application number: DE201310220693
Authority: DE
Inventors: Ulrich Stählin
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2015-04-16

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Mindestabstands und/oder einer Maximalgeschwindigigkeit für ein Fahrerassistenzsystem zur Folgeregelung angegeben, wobei der Mindestabstand und/oder die Maximalgeschwindigigkeit in Abhängigkeit von den herrschenden Witterungsbedingungen oder den Lichtverhältnissen bestimmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Fahrerassistenzsysteme zur Folgeregelung.
Fahrerassistenzsysteme zur Folgeregelung (Adaptive Cruise Control, ACC) sind Stand der Technik. Diese dienen der automatischen Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer vom Fahrer ausgewählten Wunschgeschwindigkeit und dem Abstand und ggf. der Relativgeschwindigkeit und/oder Relativbescheschleunigung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Zur Erfassung von vorausfahrenden Fahrzeugen werden Umfelderfassungssysteme, vorzugsweise Radar- oder Lidarsensoren, eingesetzt. Auch der Einsatz von Kamerasystemen insbesondere einem Stereokamerasystem ist denkbar. Wird ein Fahrzeug auf der Fahrspur vor dem Egofahrzeug erkannt, wird ein Mindestabstand aus der Geschwindigkeit des Egofahrzeugs und/oder der Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug und/oder der Relativbeschleunigung zum vorausfahrenden Fahrzeug berechnet. Dabei wird jedoch immer mindestens ein Abstand eingehalten, der gesetzlich gerade noch erlaubt ist. Dieser Mindestabstand ist jedoch schon geringer als der in Deutschland geforderte Sicherheitsabstand, ermittelt mit der Daumenregel „halber Tacho“. Bei modernen ACC-Systemen kann der Fahrer den Abstand zum Vordermann typischerweise in mehreren Stufen einstellen, der Mindestabstand ist jedoch mindestens so groß wie gesetzlich vorgeschrieben.
Weiterhin sind Regensensoren für Fahrzeuge, funkbasierte Sensorsysteme zur Fahrzeug-zu-X, wobei X für ein anderes Fahrzeug, ein Infrastruktursystem wie eine Ampel o.ä. stehen kann, Helligkeitssensoren, Temperatursensoren, Kamerasysteme zur automatischen Lichtaktivierung und Fernlichtschaltung und Reibbeiwertsensoren bzw. Softwaresysteme und/oder Algorithmen zur Reibbeiwertschätzung Stand der Technik. Die Sichtweite kann mit einem optischen Sensorsystem zur Umfelderfassung, z.B. einem Kamerasystem oder einem Lidarsystem bestimmt werden. Der aktuelle oder zu erwartende Reibwert kann beispielsweise von einem ESP Steuergerät oder mit einem Lidarsystem, z.B. wie in der DE 19 730 414 A1 offenbart, oder mit einem Kamerasystem, z.B. wie in der DE 10 2009 041 566 A1 beschrieben, oder mit einem Regensensor, z.B. wie in der DE 10 2004 056 027 offenbart, erkannt werden
Es ist die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung eine verbessertes Verfahren für ein Fahrerassistenzsystem zur Folgeregelung zur Verfügung zur stellen Bei gutem Wetter ist das Vorgehen zumindest den gesetzlich vorgegebenen Mindestabstand bei einer Folgeregelung einzuhalten akzeptabel, da von einem hohen Reibbeiwert zwischen Reifen und Straßen auszugehen und so eine hohe Bremsverzögerung erreichbar ist. Ist das Wetter jedoch schlechter und sind damit die Straßenbedingungen nicht mehr so nahe am Optimum, ergeben sich bei dem oben beschriebenen Abstand zusätzliche Gefahren, falls das vorausfahrende Fahrzeug abrupt bremst. Weiterhin haben Untersuchungen ergeben, dass bei Dunkelheit typischerweise die Reaktionszeit des Fahrers höher ist. Daher ist es angebracht, den Mindestabstand bei Dunkelheit und/oder schlechter Witterung zu erhöhen bzw. die Maximalgeschwindigkeit erniedrigen.
Es ist deshalb ein Kerngedanke der Erfindung über zusätzliche Sensorsysteme im Fahrzeug zu erfassen, mit welchen Wetterbedingungen bzw. Lichtbedingungen (Helligkeit/Dunkelheit) zu rechnen ist. Die Wetterbedingungen können z.B. anhand einer Sichtweite oder einem Reibbeiwert oder Verkehrsinformationen bestimmt werden. Mittels Lichtsensoren, wie sie z.B. zur Umstellung der Displaybeleuchtung bzw. Farbwahl von Navigationssystemen oder zur Aktivierung des Abblendlichtes eingesetzt werden, kann auf die Lichtverhältnisse (Helligkeit/Dunkelheit) rückgeschlossen werden.
Basierend auf den Wetterbedingungen und/oder der Lichtverhältnisse wird der Mindestabstand, den das Folgesystem einhalten muss, angepasst. Beispielsweise erfolgt die Anpassung dadurch, dass der vom Wetter und Helligkeit unabhängige Mindestabstand, der z.B. aus der Geschwindigkeit des Egofahrzeugs und/oder der Relativgeschwindigkeit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug und/oder der Relativbeschleunigung zum vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt wird, mit einem witterungsbedingten Faktor größer 1 multipliziert wird. Bei einem System, das eine Auswahlmöglichkeit des Fahrers für den Folgeabstand vorsieht, kann dann beispielsweise der Fahrer aus möglichen Abstandsoptionen nur noch einen Abstand hinreichend größer als der wetterunabhängige Mindestabstand auswählen oder die ausgewählten Abstände werden entsprechend skaliert. Somit wird sichergestellt, dass der Fahrer keinen Abstand unterhalb des witterungsangepassten Mindestabstands einstellen kann.
In einer positiven Ausgestaltung der Erfindung wird für die Ermittlung der Witterung zumindest einer der folgenden Sensoren verwendet:

– Mittels Regensensoren kann erkannt werden, ob die Witterung trocken ist oder mit Glätte und Sichtbehinderungen durch Nässe zu rechnen ist. Der Regensensor kann dabei beispielsweise wie folgt ausgebildet sein: • optoelektronisch: Reflexionsmessung hinter einer Glasscheibe, bei Regentropfen auf der Scheibe insbesondere der Windschutzscheibe, ändert sich die Intensität des zurückreflektierten Lichts • elektrische Messung z.B. auf der Windschutzscheibe • Bei Rechen ergibt sich eine Änderung der Leitfähigkeit zwischen offenen Elektroden aufgrund der Leitfähigkeit des benetzenden Wassers bzw. • Eine Änderung der Kapazität zwischen isolierend geschützten Elektroden • mechanisch: unter Feuchteeinfluss quellende Materialien dienen zur Betätigung eines Schaltkontaktes oder eines Ventiles
– Mittels Temperatursensoren kann ermittelt werden, ob mit Glätte durch Eis und Schnee zu rechnen ist. Dies ist dann der Fall, wenn die Temperatur nahe Null Grad oder darunter ist.
– Mittels der Sensoren für einen Fernlichtassistenten oder Lidarsystemen kann auf die Sichtverhältnisse bzw. Sichtweite geschlossen werden,
– Werden Nebelscheinwerfer angeschaltet, kann von schlechten Sichtbedingungen ausgegangen werden und daher der Mindestabstand erhöht werden.
– Mittels Funksensoren zur Fahrzeug-zu-X Kommunikation bzw. Telematik bzw. (Satelliten-)Radio können Wetterinformationen in das Fahrzeug gelangen. Ebenso können mittels Fahrzeug-zu-X Kommunikation Reibbeiwertinformationen an das Fahrzeugübertragen werden.
– Zusätzlich zu diesen Informationen können auch Verkehrsinformationen auf den Straßenzustand schließen lassen, wie z.B. Warnungen vor Baustellen oder Ölspuren. Die Verkehrsinformation können per Funk (Radio, Fahrzeug-zu-X Kommunikation) übertragen werden. Mittels Kamerasensoren können Warntafeln am Fahrbahnrand erkannt werden, insbesondere Warnungen vor Baustellen oder Ölspuren
– oder mit einer Kamera zur Verkehrszeichenerkennung erkannt werden.
– Mittels Reibbeiwertsensoren bzw. Reibbeiwertschätzern können zumindest grob die Reibbeiwertverhältnisse ermittelt werden. Reibbeiwertschätzer basierend dabei beispielsweise auf Daten der ESC-Sensorik. Reibbeiwertsensoren können beispielsweise auf charakteristischen Spektralkennlinien unterschiedlicher Untergründe und vor allem nasser bzw. trockener Untergründe basieren.
– Mittels Stereokamera kann die Rauigkeit bzw. leichte Unterschiede in der Höhe der Straße ermittelt werden und damit auf die Straßengüte und damit auf den ungefähren Reibbeiwert geschlossen werden.

Idealerweise wird zusätzlich zur Anpassung des Sicherheitsabstands auch eine wetterabhängige Maximalgeschwindigkeit bestimmt, die den aktuellen Witterungsbedingungen angepasst ist. Die Maximalgeschwindigkeit orientiert sich insbesondere an einer ermittelten Sichtweite oder den Lichtverhältnissen (Helligkeit/Dunkelheit). Die wetterabhängige Maximalgeschwindigkeit kann z.B. als Grenzwert für eine vom Fahrer maximal wählbare Geschwindigkeit für das Fahrerassistenzsystem zur Folgeregelung gesetzt werden. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dem Fahrer die wetterabhängige Maximalgeschwindigkeit visuell, haptisch oder auditiv mitzuteilen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19730414 A1 [0003]
DE 102009041566 A1 [0003]
DE 102004056027 [0003]

Claims

Verfahren zur Bestimmung eines Mindestabstands oder einer Maximalgeschwindigigkeit für ein Fahrerassistenzsystem, wobei das Fahrerassistenzsystem als System zur Folgeregelung (ACC) oder als ein System zur Ausgabe des Mindestabstands oder der Maximalgeschwindigigkeit an den Fahrer ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mindestabstand und/oder die Maximalgeschwindigigkeit in Abhängigkeit von den herrschenden Witterungsbedingungen und/oder den Lichtverhältnissen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Witterungsbedingungen anhand zumindest einer der Größen Sichtweite oder Reibbeiwert oder Verkehrsinformationen bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Witterungsbedingungen basierend auf Daten von zumindest einem der folgenden Vorrichtungen erkannt wird: Regensensor, Temperatursensor, Helligkeitssensor, Kamerasensor, Funksensor bzw. Funksystem, Reibbeiwertsensor, Stereokamera, Vorrichtung zur Erkennung ob ein Nebelscheinwerfer aktiv ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgegebener Mindestabstand mit einem witterungsbedingten oder von den Lichtverhältnissen bedingten Faktor größer 1 multipliziert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Fahrerassistenzsystem als System zur Folgeregelung ausgebildet ist, das mehrere von einem Fahrer auswählbare Abstandsoptionen umfasst dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer aus möglichen Abstandsoptionen nur noch einen Abstand hinreichend größer als eine vom Wetter und Lichtverhältnissen unabhängige Mindestabstand auswählen kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei das Fahrerassistenzsystem ein System zur Ausgabe des Mindestabstands oder der Maximalgeschwindigigkeit an den Fahrer ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, dass die wetterabhängige Maximalgeschwindigkeit visuell, haptisch oder auditiv dem Fahrer mitgeteilt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche Anspruch 1–5, wobei das Fahrerassistenzsystem als System zur Folgeregelung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Wetter und Lichtverhältnissen abhängige Maximalgeschwindigkeit als Grenzwert für ein vom Fahrer maximal wählbare Geschwindigkeit für das Fahrerassistenzsystem zur Folgeregelung gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1–5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wetterabhängige Maximalgeschwindigkeit an der ermittelten Sichtweite orientiert ist.
Vorrichtung zur Folgeregelung umfassend einen Speicher auf dem ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hinterlegt ist und einen Prozessor zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.