-
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisch gesteuertes Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2, sowie auf entsprechende Verfahren zur Steuerung eines elektronisch gesteuerten Fahrgeschwindigkeitsregelsystems nach den Oberbegriffen der Ansprüche 9 und 10.
-
Kraftfahrzeuge mit elektronisch gesteuerten Fahrgeschwindigkeitsregelsystemen (sog. Geschwindigkeitsregelsystemen) sind seit langem bekannt. Die meisten derzeit erhältlichen Geschwindigkeitsregelsysteme regeln die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine vom Fahrer vorgegebene Wunsch- bzw. SollGeschwindigkeit.
-
Neben diesen Längsregelsystemen können bei einigen Herstellern auch um eine Abstandsregelung erweiterte Längsregelsysteme, sog. abstandsbezogene Längsregelsysteme bzw. Geschwindigkeitsregelsysteme erworben werden. Derartige, bspw. bei der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung unter der Bezeichnung „Active Cruise Control“ angebotene Systeme ermöglichen es, während eines ersten Regelbetriebs (ACC-Freifahrt) die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine vorgegebene (Soll-)Geschwindigkeit zu regeln und während eines zweiten Regelbetriebes (ACC-Folgefahrt) das Kraftfahrzeug unter Einhaltung eines gewünschten Abstands zu einem vorausfahrendem Fahrzeug mit einer gewünschten oder einer entsprechend geringeren Geschwindigkeit automatisch zu führen.
-
Vom Prinzip ist dabei die allgemein bekannte Längsregelung bzw. Fahrgeschwindigkeitsregelung, die eine bestimmte vorgegebene Geschwindigkeit einhält, um eine zusätzliche Abstandsfunktion bzw. einen Folgefahrtmodus erweitert, so dass der Einsatz einer solchen „aktiven“ Fahrgeschwindigkeitsreglung auch im dichten Autobahn- und Landstraßenverkehr möglich wird. Diese sog. „aktive Fahrgeschwindigkeitsregelung“ hält die vorgegebene Wunsch- bzw. SollGeschwindigkeit, wenn die eigene Fahrspur frei ist (ACC-Freifahrt). Erkennt eine am Kraftfahrzeug angebrachte Abstandssensorik, die insbesondere auf Radar- und/oder Kamerabasis und/oder Laserbasis arbeiten kann, ein vorausfahrendes Zielobjekt bzw. (Kraft-)Fahrzeug in der eigenen Spur, so wird die eigene Geschwindigkeit - bspw. durch Veranlassen eines geeigneten Brems- oder Antriebsmoments - an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs angepasst (ACC-Folgefahrt).
-
Neueste Weiterentwicklungen von Fahrerassistenzsystemen mit automatisierter Längsführung ermöglichen (ggf. unter Berücksichtigung einer vom Fahrer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit bzw. maximalen Sollgeschwindigkeit) eine automatisierte Anpassung der (Soll-) Geschwindigkeit nach den Kriterien der Straßenverkehrsordnung (StVO) und der Fahrsicherheit. So fährt das Fahrzeug in der Regel die zulässige Höchstgeschwindigkeit bzw. eine für die entsprechende Straße vorgegebene Richtgeschwindigkeit (Sollgeschwindigkeit), hält einen den äußeren Umständen angemessenen Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen ein oder bremst an roten Ameln und für Kurvenfahrten und Abbiegevorgänge entsprechend ab. Derartige Weiterentwicklungen können auch im Rahmen eines autonomen Fahrmodus zum Einsatz kommen.
-
Zum Erreichen und/oder Halten einer vorgegebenen Geschwindigkeit während eines ersten Regelbetriebs und/oder zum Einhalten eines gewünschten Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug wird aus Komfort- und oder Sicherheitsaspekten jeweils nur eine bestimmte maximale Beschleunigung des Fahrzeugs zugelassen, mit der das Fahrzeug während des Regelbetriebs beschleunigt werden darf.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Regelsystem eingangs genannter Art zur Komfortverbesserung Anpassungen hinsichtlich der maximal zugelassenen Beschleunigung vorzunehmen.
-
Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
-
Grundgedanke der Erfindung ist, während des Regelbetriebs des Fahrgeschwindigkeitsregelsystems abhängig von bestimmten Betriebssituationen des Fahrzeugs unterschiedliche maximale Beschleunigungen zuzulassen, um so dem Fahrzeuginsassen einen noch komfortableren Regelbetrieb zu ermöglichen.
-
Gemäß einem ersten Aspekt ist erfindungsgemäß ein elektronisch gesteuertes Fahrgeschwindigkeitsregelsystem für Kraftfahrzeuge vorgesehen, bei dem während eines (ersten) Regelbetriebes (ACC Freifahrt) die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine vorgegebene Geschwindigkeit geregelt wird, wobei zum Erreichen und/oder Halten der vorgegebenen Geschwindigkeit eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs zugelassen wird und die maximal zugelassene Beschleunigung in Abhängigkeit von einem Belegungssignal einer Belegungserkennung einer am Fahrzeug angebrachten Anhängerkupplung vorgegeben wird. Dabei wird die maximal zugelassene Beschleunigung insb. derart vorgegeben, dass eine unkomfortable Regelung vermieden wird.
-
Analog hierzu wird gemäß einen weiteren Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines elektronisch gesteuertes Fahrgeschwindigkeitsregelsystems für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, wobei während eines ersten Regelbetriebes (ACC Freifahrt) die Geschwindigkeit grundsätzlich auf eine vorgegebene Geschwindigkeit geregelt wird und zum Erreichen und/oder Halten der vorgegebenen Geschwindigkeit eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs zugelassen wird. Erfindungsgemäß wird dabei die maximal zugelassene Beschleunigung in Abhängigkeit von einem Belegungssignal einer Belegungserkennung einer am Fahrzeug angebrachten Anhängerkupplung vorgegeben.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt ist erfindungsgemäß ein elektronisch gesteuertes Fahrgeschwindigkeitsregelsystem für Kraftfahrzeuge vorgesehen, bei dem während eines zweiten Regelbetriebes (ACC-Folgefahrt) die Geschwindigkeit unter Einhaltung eines gewünschten Abstands zu einem vorausfahrendem Fahrzeug gesteuert oder geregelt wird und zum Erreichen und/oder Halten des gewünschten Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs zugelassen wird, wobei die maximal zugelassene Beschleunigung in Abhängigkeit von einem Belegungssignal einer Belegungserkennung einer am Fahrzeug angebrachten Anhängerkupplung vorgegeben wird.
-
Analog hierzu wird gemäß einen weiteren Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines elektronisch gesteuertes Fahrgeschwindigkeitsregelsystems für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, wobei während eines zweiten Regelbetriebes (ACC-Folgefahrt) die Geschwindigkeit unter Einhaltung eines gewünschten Abstands zu einem vorausfahrendem Fahrzeug gesteuert oder geregelt wird und zum Erreichen und/oder Halten des gewünschten Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug nur eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs zugelassen wird. Erfindungsgemäß wird die maximal zugelassene Beschleunigung dabei in Abhängigkeit von einem Belegungssignal einer Belegungserkennung einer am Fahrzeug angebrachten Anhängerkupplung vorgegeben.
-
Nachfolgend vorgeschlagene Weiterbildungen gelten sowohl für beide erfindungsgemäßen Systeme, als auch für die entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere auch für ein Computerprogrammprodukt mit Steuerbefehlen, welche das jeweils vorgeschlagene Verfahren ausführen, wenn sie auf einem Computer zur Ausführung gebracht werden, sowie für ein Fahrzeug mit zumindest einem der beiden erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten Fahrgeschwindigkeitsregelsysteme.
-
Das elektronisch gesteuerte Fahrgeschwindigkeitsregelsystem kann Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, bei dem lediglich die Längsführung des Fahrzeugs automatisiert erfolgt. Ebenso kann es Teil eines Systems zur (teilweisen) automatisierten Längs- und Querführung und/oder eines Systems zum autonomen Fahren sein.
-
Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt.
-
Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um jegliche Art von Fahrzeug mit einem Antriebssystem handeln, welches ausgebildet ist, am Straßenverkehr teilzunehmen und einen automatisierten Eingriff in die Längsführung zuzulassen. Bei dem Antriebssystem kann es sich bspw. um ein konventionelles Antriebssystem mit Verbrennungsmotor, um ein hybrides Antriebssystem mit Verbrennungsmotor und Elektromotor oder um rein elektrisch betriebenes Antriebssystem handeln. Auch sonstige Antriebssysteme sind denkbar.
-
Die vorgegebene (Soll-)Geschwindigkeit kann entweder manuell durch den Fahrer oder automatisiert vorgegeben werden. Bei einer automatisierten oder automatisiert beinflussbaren Vorgabe kann die Sollgeschwindigkeit abhängig von einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit bzw. einer für die entsprechende Straße vorgegebenen Richtgeschwindigkeit (Sollgeschwindigkeit) vorgegeben werden.
-
Unter dem Begriff Belegungssignal kann ein Signal verstanden werden, das eine Belegung der Anhängerkupplung anzeigt. Die Belegungserkennung kann dabei ausgestaltet sein, nur bei einer Belegung der Anhängerkupplung ein entsprechendes Signal auszusenden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass sowohl bei erkannter Belegung der Anhängerkupplung als auch bei nicht erkannter Belegung der Anhängerkupplung ein Signal (Belegungssignal und Nicht-Belegungssignal) zur Verfügung gestellt wird.
-
Im Sinne einer maximal zulässigen Beschleunigung ist eine Begrenzung der Beschleunigung in positiver und/oder negativer Richtung zu verstehen, wobei bei einer Begrenzung in positiver Richtung somit ein positiver Beschleunigungsgrenzwert nicht überschritten werden darf und bei einer Begrenzung in negativer Richtung ein negativer Beschleunigungswert (= Verzögerung) betragsmäßig nicht größer werden darf (keine größere Verzögerung).
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei einem vorliegenden Belegungssignal der Belegungserkennung eine geringere maximale Beschleunigung zugelassen als bei einem nicht vorliegenden Belegungssignal bzw. bei Vorliegen eines Nicht-Belegungssignals der Belegungserkennung. Insbesondere kann weiter vorgesehen sein, dass das elektronisch gesteuerte Fahrgeschwindigkeitsregelsystem derart ausgestaltet ist, dass die maximal zugelassene Beschleunigung bei einem vorliegenden Belegungssignal der Belegungserkennung in Abhängigkeit mindestens eines weiteren Parameters, insb. in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Differenz zwischen aktueller Fahrzeuggeschwindigkeit und der vorgegebenen, zu erreichenden Geschwindigkeit (und/oder der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs) vorgegeben wird.
-
Zur Vorgabe der maximal zugelassenen Beschleunigung bei erkannter Belegung der Anhängerkupplung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Alternative kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die maximal zugelassene Beschleunigung bei einem vorliegenden Belegungssignal der Belegungserkennung basierend auf geschwindigkeitsabhängigen Beschleunigungswerten einer gespeicherten Kennlinie für die maximal zugelassene Beschleunigung vorgegeben wird. Mit anderen Worten ausgedrückt kann im Fahrzeug (oder in einer mit dem Fahrzeug im Datenaustausch stehenden Daten Cloud), insbesondere im elektronisch gesteuerte Fahrgeschwindigkeitsregelsystem eine Speichereinheit vorgesehen sein, in der zumindest eine, idealerweise mehrere geschwindigkeitsabhängige Kennlinien für die maximal zugelassene Beschleunigung für verschiedenen Belegungszustände der Anhängerkupplung abgespeichert ist.
-
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die maximal zugelassene Beschleunigung bei einem vorliegenden Belegungssignal der Belegungserkennung basierend auf dem Ergebnis einer Differenz aus der maximal zugelassenen Beschleunigung bei nicht-vorliegendem Belegungssignal und einem vorgegebenen Offsetwert gebildet wird. Der Offsetwert kann dabei konstant oder in Abhängigkeit definierter Parameter, bspw. der Geschwindigkeit, variabel vorgegeben sein.
-
Zur Belegungserkennung der Anhängerkupplung bieten sich ebenfalls verschiedene Möglichkeiten an. In einfachster Ausgestaltung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Belegungserkennung eingerichtet ist, durch Auswertung der Belegung einer zur Anhängerkupplung gehörenden Steckerverbindung ein Belegungssignal zu erzeugen, dh. die Belegungserkennung stellt fest, ob ein an der zur Anhängerkupplung gehörenden Steckerverbindung ein Stecker angeschlossen ist oder nicht. Befindet sich ein Stecker an der Steckerverbindung, wird eine Belegung der Anhängerkupplung erkannt, andernfalls wird keine Belegungserkennung erkannt.
-
Alternativ kann eine Belegungserkennung mittels Umfeldsensoren (z. B. Kamera) erfolgen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Belegungserkennung eingerichtet ist, durch Auswertung der Belegung eines zur Anhängerkupplung gehörenden Steckerverbindung und Auswertung mindestens eines weiteren Parameters (z. B. Kamera) ein Belegungssignal zu erzeugen. Werden von beiden Erfassungseinheiten widersprüchliche Signale zur Verfügung gestellt, kann ein optischer und/oder akustischer Hinweise an den Fahrer ausgegeben werden.
-
Schließlich kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass bei erkannter Belegung der Anhängerkupplung und Anpassung/Reduzierung der maximal zulässigen Beschleunigung während der Fahrgeschwindigkeitsregelung ein Hinweis an den Fahrer ausgegeben wird.
-
Die Erfindung wird nun anhand nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 einen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten Fahrgeschwindigkeitsregelsystems und
- 2 einen vereinfachten Ablaufplan für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
-
Die 1 zeigt ein elektronisch gesteuerten Fahrgeschwindigkeitsregelsystem F mit einer Steuereinheit SE, die während eines ersten Regelbetriebs (ACC Freifahrt) mittels einer ersten Reglereinheit R1 die Fahrzeuggeschwindigkeit v auf eine vorgegebenen Geschwindigkeit regelt. Zusätzlich umfasst die Steuereinheit eine zweite Reglereinheit R2, die während eines zweiten Regelbetriebs (ACC Folgefahrt) spätestens ab Erreichen oder Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstandes die Geschwindigkeit zum Einhalten eines Mindestabstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug steuert oder regelt. Zum Erreichen und/oder Halten der vorgegebenen Geschwindigkeit und/oder des vorgegebenen Mindestabstands veranlasst die Steuereinheit SE durch Ausgabe eines Beschleunigungswertes a ein Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs, indem basierend auf dem Beschleunigungswert a entsprechende Aktoren Ak (z. B. Motor, Kupplung, Bremse) angesteuert werden.
-
Zum Detektieren relevanter Umfeldinformationen, insb. relevanter vorausfahrender Fahrzeuge, erhält die Steuereinheit SE Sensorsignale s einer oder mehrerer das Umfeld überwachender und/oder analysierender Umfeldsensoren S.
-
Weiter erhält die Steuereinheit SE ein Geschwindigkeitssignal v und ein Belegungssignal 0 oder 1 einer Belegungserkennung BE für eine am Fahrzeug angebrachte Anhängerkupplung A, welche neben der Kupplungsvorrichtung K eine Steckerverbindung ST umfasst. Zur Belegungserkennung der Anhängerkupplung A wird ausgewertet, ob die Steckerverbindung ST belegt ist, also ein Stecker mit der Steckerverbindung ST verbunden ist. Wird eine Steckerbelegung erkannt, sendet die Belegungserkennung BE ein Signal 1 an die Steuereinheit SE, andernfalls kein Signal oder ein Signal 0.
-
Weiter ist die Steuereinheit SE mit einer Speichereinheit SP verbunden, wobei in der Speichereinheit mehrere geschwindigkeitsabhängige Kennlinien für eine maximal zulässige Beschleunigung zur Berücksichtigung bei der Fahrgeschwindigkeitsregelungen hinterlegt sind. So ist z. B. jeweils eine geschwindigkeitsabhängige Kennlinie KL für die maximal zulässige Beschleunigung für einen erkannten Fahrbetrieb des Fahrzeugs ohne Anhänger und mit Anhänger gespeichert.
-
Schließlich ist die Steuereinheit SE eingerichtet, für die Fahrgeschwindigkeitsregelung während des ersten Regelbetriebs und/oder während des zweiten Regelbetriebs für die Fahrgeschwindigkeitssteuerung - oder -regelung basierend auf den in den Kennlinien KL hinterlegten Beschleunigungsgrenzwerten die jeweils geeigneten maximal zugelassene Beschleunigung (z. B. amax1 oder amax2) in Abhängigkeit vom Belegungssignal 0 oder 1 der Belegungserkennung BE der am Fahrzeug angebrachten Anhängerkupplung A vorzugeben bzw. auszuwählen und bei der Regelung entsprechend zu berücksichtigen.
-
Insbes. kann dabei vorgesehen sein, dass bei erkannter Belegung der Anhängerkupplung für beide Regeleinheiten R1 und R2 eine identische maximal zulässige Beschleunigung oder verschiedene maximal zulässige Beschleunigungen vorgegeben werden. Alternativ können jedoch sowohl für den Belegungszustand der Anhängerkupplung A und für jede Reglereinheit R1 und R2 jeweils individuelle Kennlinien mit geschwindigkeitsabhängigen maximal zugelassenen Beschleunigungswerten gespeichert und entsprechend den Gegebenheiten (Reglereinheit 1 oder 2 aktiv, Anhänger erkannt oder nicht) aus der gültigen Kennlinie der relevante geschwindigkeitsabhängige Wert für die maximal zugelassene Beschleunigung ermittelt und vorgegeben werden.
-
Anhand 2 wird eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.
-
Das Verfahren beginnt in Schritt 10, sobald ein Fahrgeschwindigkeitsregelsystem ACC aktiv ist. Ist dies der Fall, wird im nächsten Schritt 20 überprüft, ob eine am Fahrzeug angebrachte Anhängerkupplung A belegt ist.
-
Wird keine belegte Anhängerkupplung A detektiert, wird zu Schritt 30 übergegangen. Dort wird unter Berücksichtigung der aktuellen Geschwindigkeit v, der vorgegebenen Geschwindigkeit und ggf. unter Berücksichtigung des Abstands zu einem vorausbefindlichen Zielobjekt eine für die Regelung maximal zulässige Beschleunigung amax1 vorgegeben, welche im nächsten Schritt 40 bei der Fahrgeschwindigkeitsregelung berücksichtigt wird.
-
Wird im Schritt 20 eine belegte Anhängerkupplung A detektiert, wird zu Schritt 50 übergegangen. Dort wird unter Berücksichtigung der aktuellen Geschwindigkeit v, der vorgegebenen Geschwindigkeit und ggf. unter Berücksichtigung des Abstands zu einem vorausbefindlichen Zielobjekt eine für die Regelung reduzierte maximal zulässige Beschleunigung amax2, die geringer ist als die maximal zulässige Beschleunigung amax1, vorgegeben. Im nächsten Schritt 60 erfolgt die Fahrgeschwindigkeitsregelung unter Berücksichtigung dieser reduzierten maximal zulässigen Beschleunigung amax2. Die maximal zulässige Beschleunigung amax2 bei erkannter Anhängerkupplungs-Belegung ist derart vorgegeben bzw. gegenüber der maximal zulässigen Beschleunigung amax1 so weit reduziert, dass für den Fahrer ein komfortables Beschleunigungsniveau mit gestecktem Anhänger erreicht ist bzw. wird.
