DE10349434A1

DE10349434A1 - Verfahren zur Verbesserung einer Abstands- und Folgeregelung

Info

Publication number: DE10349434A1
Application number: DE10349434A
Authority: DE
Inventors: Ralph Gronau; Artur Kost
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2004-06-24

Abstract

Bei einem Verfahren zur Verbesserung einer Abstands- und Folgeregelung (ACC-System) eines Fahrzeugs (ACC-Fahrzeug), bei dem im Fall des aktiven ACC-Systems ein automatischer Eingriff in die Fahrzeugsteuerung erfolgt, um zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (Objekt) einen eingestellten und/oder ermittelten Mindestabstand einzuhalten, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung ermittelt oder abgeschätzt und nach Maßgabe der ermittelten oder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung wird ein stop and go Fahrmanöver erkannt und auf Grundlage des/der erkannten stop and go Fahrmanövers wird eine Verkehrsstausituation erkannt und der automatische Eingriff wird nach Maßgabe der erkannten Verkehrsstausituation beeinflusst oder modifiziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung einer Abstands- und Folgeregelung (ACC-System) eines Fahrzeugs (ACC-Fahrzeug), bei dem im Fall des aktiven ACC-Systems ein automatischer Eingriff in die Fahrzeugsteuerung erfolgt, um zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (Objekt) einen eingestellten und/oder ermittelten Mindestabstand einzuhalten.
Systeme zur Abstands- und Folgeregelung für Fahrzeuge, sog. Adaptive Cruise Control Systeme (ACC-Systeme) entlasten den Fahrer und steigern den Fahrkomfort. ACC-Systeme werden sich im Zuge weiter steigender Anforderungen an Fahrkomfort und Fahrsicherheit, z.B. zum Ausbau zu einer „elektronischen Crashzone", im Markt durchsetzen und weiter verbreiten.
Bestehende RCC-Systeme regeln vorrangig die Geschwindigkeit und/ oder den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (Objekt). Dieser wird dabei mit einer möglichst komfortablen Motor- und Bremsenregelung eingestellt. Die Regelgrößen Geschwindigkeit und Abstand werden mit Priorität bewertet.
Wird das Fahrzeug durch eine aktive ACC-Funktion auf 0 km/h abgebremst und wird erkannt, dass das Fahrzeug wieder beschleunigen kann, wird dieses dem Fahrer mitgeteilt. Der Fahrer bekommt durch das ACC-System eine Rückmeldung oder ein Zeichen (akustischer oder optischer Hinweis), dass das Fahrzeug wieder beschleunigen könnte, da das voranstehende Fahrzeug (Objekt) losgefahren ist.
Die Beschleunigungsvorgabe des ACC-Systems hängt davon ab, wie schnell der Fahrer eine Freigabe zum Losfahren gibt, d.h. wie weit das andere Fahrzeug sich schon entfernt hat. Das Fahrzeug wird dann stärker oder schwächer beschleunigt. Es wird stärker beschleunigt, je weiter das andere Fahrzeug sich schon entfernt hat. Es werden starke Fahrzeugbeschleunigungen erzeugt, was bei einer Abstandsverringerung auch entsprechende Verzögerungen erforderlich macht. Diese relativ starken Beschleunigungen und Verzögerungen sind unkomfortabel. Sie belasten zudem das System, wie z.B. die Fahrzeugbremsanlage und den Antriebsmotor des Fahrzeugs (Motor).
Dies hat zur Folge, dass das System in stop and go Manövern, z.B. im Stadtverkehr oder insbesondere in Verkehrsstausituationen, ein Verhalten aufweist, welches vom Verhalten eines routinierten, vorausschauenden Fahrers abweicht.
Bekannte ACC-Systeme unterscheiden nicht zwischen einmaligem Anhalten und einer „echten" Stausituation mit mehrfach wiederholten Stop and go Manövern. In einer Stausituation kommt es dadurch zu einer unkomfortablen Regelung. Die Beschleunigungsvorgänge nach einem Stillstand sind zu stark und ziehen in den meisten Fällen eine ebenfalls unkomfortable Abbremsung nach sich. Das „Fahren" im Stau wird dadurch unharmonisch und weicht vom Verhalten eines routinierten Fahrers ab, der möglichst wenig abbremst oder bechleunigt, um eine möglichst gleichmäßige Fahrzeugbewegung („runde Fahrweise") zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die ACC-Regelung so zu modifizieren, dass die Verkehrssituation eines stop and go Verkehrs oder eine Verkehrsstausituation (Stausituation) erkannt wird und die Regelung sich dem Verhalten eines routinierten Fahrers angleicht. Darüber hinaus sollen so Vorteile in Bezug auf Komfort und Fahrsicherheit erzielt werden.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung ermittelt oder abgeschätzt wird und nach Maßgabe der ermittelten oder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung ein stop and go Fahrmanöver erkannt wird und dass auf Grundlage des/der erkannten stop and go Fahrmanövers eine Verkehrsstausituation erkannt wird und der automatische Eingriff nach Maßgabe der erkannten Verkehrsstausituation beeinflusst oder modifiziert wird.
Nach der Erfindung wird ein stop and go Fahrmanöver dann erkannt, wenn das ACC-Fahrzeug im wesentlichen bis zum Stillstand des ACC-Fahrzeug, das bedeutet bis auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von ca. 0 km/h, abgebremst wird. Mit anderen Worten bedeutet hier der Begriff „stop and go Manöver" eine Fahrsituation, bei der das Fahrzeug einmal in relativ kurzem Zeitabstand abgebremst wird und wieder beschleunigt wird. Das Abbremsen erfolgt dabei zumindest annähernd bis zum Stillstand des Fahrzeugs.
Erfindungsgemäß gilt eine Verkehrsstausituation dann als erkannt, wenn stop and go Fahrmanöver mehrmals hintereinander erkannt wird. Der Begriff "Verkehrsstausituation" oder kurz "Stausituation" bedeutet im Sinne der Erfindung demnach eine Fahrsituation, bei der das Fahrzeug mehrmals hintereinander ein stop and go Manöver durchführt. Mit anderen Worten ein mehrmaliges Abbremsen und wieder Beschleunigen in einer bestimmten Zeit. Diese Situation wird erfindungsgemäß auch als stop and go Verkehr bzw. stop and go Verkehrssituation bezeichnet.
Damit ist eine vorteilhafte Anpassung der ACC-Regelung an dynamische Verkehrssituationen, insbesondere stop and go Manöver und Stausituationen komfortabel und sicher möglich.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn ein stop and go Fahrmanöver mehrmals hintereinander erkannt wird.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn eine bestimmte Anzahl stop and go Fahrmanöver innerhalb einer bestimmten Zeitdauer erkannt werden.
Es ist vorgesehen, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn ein stop and go Fahrmanöver innerhalb einer Zeitdauer in einem Bereich zwischen 2 sec bis 30 sec erneut erkannt wird.
Erfindungsgemäß gilt eine Verkehrsstausituation dann als erkannt, wenn ein Mindestanzahl von stop and go Fahrmanövern in einem Bereich von 3 bis 5 stop and go Fahrmanövern hintereinander erkannt wird.
Es ist vorgesehen, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Grenzwerts liegt.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Grenzwert in einem Bereich von 20 bis 70 km/h vorgegeben wird.
Es ist vorgesehen, dass der automatische Eingriff dann nicht mehr durchgeführt wird, wenn der Abstand zum vorausfahrenden Objekt einen ermittelten oder vorgegebenen Wert überschreitet.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass der automatische Eingriff dann nicht mehr durchgeführt wird, wenn der Abstand zum vorausfahrenden Objekt einen vom Fahrzeugführer (Fahrer) vorgegebenen Abstand um einen bestimmten Grenzfaktor überschreitet.
Vorzugsweise wird das 1,5-Fache bis 3-Fache des vom Fahrzeugführer (Fahrer) vorgegebenen Abstands als Grenzfaktor vorgegeben.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass wenn eine Verkehrsstausituation als erkannt gilt, die Abstandsregelungs-Funktion des ACC-Systems modifiziert wird.
Es ist vorgesehen, dass wenn eine Verkehrsstausituation als erkannt gilt, eine Beschleunigungsanforderung des ACC-Systems reduziert wird.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass wenn eine Verkehrsstausituation als erkannt gilt, größere Abstände zwischen dem vorausfahrend Objekt und dem ACC-Fahrzeug, verglichen mit den eingestellten Werten, zugelassen werden.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels beispielhaft näher beschrieben.
Bei einem Fahrzeug mit einem ACC-System wird erfindungsgemäß dann, wenn ein stop and go Manöver (stop and go Situation) erkannt wurde, beim Losfahren bzw. mit Freigabe zum Losfahren durch den Fahrer ein erster Zähler (erster Timer) gestartet. Wird innerhalb einer vorgegebenen Zeit, vorzugsweise 2 sec bis 30 sec, erneut eine stop and go Situation erkannt und wurde eine Geschwindigkeitsschwelle, vorzugsweise in einem Bereich von ca. 20-70km/h nicht überschritten, dann wird ein zweiter Zähler (stop and go Zähler) erhöht (inkrementiert) und der erste Timer zurückgesetzt oder der Wert, der bei erneuter Freigabe der Losfahrfunktion erreicht wurde, wird gespeichert, um eine nächste Zeitmessung vornehmen zu können. Erreicht der stop and go Zähler (zweite Zähler) einen vorgegebenen Grenzwert, z.B. einen Wert von 3 bis 5, dann gilt ein Stausituation als erkannt. Es wird z.B. eine Stauinformation auf den Wert 1 gesetzt. Dann wird ein Sonderegelungsmodus des ACC-Systems gestartet.
Vorzugsweise wird dann, wenn eine Stauinformation auf 1 gesetzt wird, die Beschleunigungsanforderungen des ACC-Systems reduziert. Das bedeutet die Beschleunigungsanforderungen wird dann nicht nur nach Maßgabe der „normalen" Abstandsregelungs-Funktion vorgenommen. Die Abstandsregelung wird vielmehr „aufgeweicht" und größere Abstände zwischen dem vorausfahrend Objekt und dem ACC-Fahrzeug, verglichen mit den eingestellten Werten, werden zugelassen. Denn es wird davon ausgegangen, dass der gewünschte Abstand in kurzer Zeit durch einen erneuten Abbremsvorgang des Vordermanns wieder eingestellt wird. Dies reduziert die Geschwindigkeitsspitzen sowie die Bremsdruckanforderungen zwischen zwei stop and go Situationen und harmonisiert das Fahrzeugverhalten. Damit wird das ACC „lernfähig und vorausschauend".
Erst wenn der Abstand einen vorgegebenen Wert, vorzugsweise ca. 1,5 bis 3 mal dem eingestellten Abstand, überschritten hat, wird der Sonderregelungsmodus des ACC-Systems verlassen. Es wird wieder die normale Regelung, d.h. keine reduzierte Beschleunigungsanforderung, vorgegeben.
Diese „normale" Anforderung wird vorteilhaft aber erst nach dem Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit, vorzugsweise ca. 3 bis 10 km/h, unter vorangegangenen Abstandsbedingungen zugelassen, um ein komfortables „Softgo" zu ermöglich. Die „Soft-go"-Funktion kann als minimale Anforderung ein Lösen einer Bremse haben. Nach dieser minimalen Anforderung muss nach sehr kurzer Zeit, vorzugsweise kleiner 1 sec, eine Geschwindigkeitsinformation vorliegen. Zugleich sollte das Motormoment bei gleichbleibender Motordrehzahl kleiner werden, was insbesondere bei Automatikfahrzeugen einfach realisiert werden kann.
Wird das Motormoment größer, um die Motordrehzahl zu halten, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug zurückrollt und es muss entsprechend angehoben werden, bis ein „Nulldurchgang" der Radgeschwindigkeiten erkennbar ist. Dies stellt sicher, dass ein Zurückrollen des Fahrzeugs am Berg verhindert wird.
Die modifizierte ACC-Regelung nach der Erfindung steigert den Fahrkomfort, da weniger, bzw, sanftere RCC-Eingriffe vorgenommen werden, die zu weniger „starken" Verzögerungsänderungen führen. Die Verkehrssicherheit wird durch die harmonischere Regelung positiv beeinflusst, die auch für folgende Fahrer vorhersehbarer ist. Ein weiterer Vorteil ist die reduzierte Bremsenbelastung und damit auch Belastung von hydraulischen Aggregaten.

Claims

Verfahren zur Verbesserung einer Abstands- und Folgeregelung (ACC-System) eines Fahrzeugs (ACC-Fahrzeug), bei dem im Fall des aktiven RCC-Systems ein automatischer Eingriff in die Fahrzeugsteuerung erfolgt, um zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (Objekt) einen eingestellten und/oder ermittelten Mindestabstand einzuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung ermittelt oder abgeschätzt wird und nach Maßgabe der ermittelten oder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung ein stop and go Fahrmanöver erkannt wird und dass auf Grundlage des/der erkannten stop and go Fahrmanövers eine Verkehrsstausituation erkannt wird und der automatische Eingriff nach Maßgabe der erkannten Verkehrsstausituation beeinflusst oder modifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein stop and go Fahrmanöver erkannt wird, wenn das ACC-Fahrzeug im wesentlichen bis zum Stillstand des ACC-Fahrzeug, das bedeutet bis auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von ca. 0 km/h, abgebremst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn stop and go Fahrmanöver mehrmals hintereinander erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn eine bestimmte Anzahl stop and go Fahrmanöver innerhalb einer bestimmten Zeitdauer erkannt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn ein stop and go Fahrmanöver innerhalb einer Zeitdauer in einem Bereich zwischen 2 sec bis 30 sec erneut erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn ein Mindestanzahl von stop and go Fahrmanöver in einem Bereich von 3 bis 5 stop and go Fahrmanövern hintereinander erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkehrsstausituation dann als erkannt gilt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Grenzwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Grenzwerts in einem Bereich von 20 bis 70 km/h vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Eingriff dann nicht mehr durchgeführt wird, wenn der Abstand zum vorausfahrenden Objekt einen ermittelten oder vorgegebenen Wert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Eingriff dann nicht mehr durchgeführt wird, wenn der Abstand zum vorausfahrenden Objekt einen vom Fahrzeugführer (Fahrer) vorgegebenen Abstand um einen bestimmten Grenzfaktor überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das 1,5-Fache bis 3-Fache des vom Fahrzeugführer (Fahrer) vorgegebenen Abstands als Grenzfaktor vorgegebenen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Verkehrsstausituation als erkannt gilt, die Abstandsregelungs-Funktion des ACC-Systems modifiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Verkehrsstausituation als erkannt gilt, eine Beschleunigungsanforderung des ACC-Systems reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Verkehrsstausituation als erkannt gilt, größere Abstände zwischen dem vorausfahrend Objekt und dem ACC-Fahrzeug, verglichen mit den eingestellten Werten, zugelassen werden.