DE19814574A1 - System zur Erzeugung eines Signals zur Ansteuerung der Bremsleuchten eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

System zur Erzeugung eines Signals zur Ansteuerung der Bremsleuchten eines Kraftfahrzeugs

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem System zur Erzeugung eines Signals zur Ansteuerung der Bremsleuchten eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird eine Fahrpedaländerungsgröße ermittelt, die die zeitliche Änderung der Stellung des vom Fahrer des Fahrzeugs betätigbaren Fahrpedals repräsentiert. Diese ermittelte Fahrpedaländerungsgröße wird mit wenigstens einem vorgebbaren Schwellwert verglichen. Das Signal zur Ansteuerung der Bremsleuchten wird dann abhängig von diesem Vergleich erzeugt. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß der Schwellwert abhängig von wenigstens einer Stabilitäts-/Sicherheitsgröße vorgegeben wird, die die momentan vorliegende Fahrstabilität des Fahrzeugs und/oder die momentan vorliegende Fahrsicherheit des Fahrzeugs repräsentiert. Die Erfindung bietet eine verbesserte Möglichkeit, die nachfolgenden Fahrzeuge vor einer drohenden Gefahr (beispielsweise ein Hindernis, ein Schleudern des Fahrzeugs oder eine glatte Fahrbahn) über die Bremsleuchten frühzeitig und sicher zu warnen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem System zur Erzeugung eines Signals zur Ansteuerung der Bremsleuchten eines Kraftfahr­ zeugs mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche.
In dem SAE-Paper 961010 "Adaptive Cruise Control, System As­ pects and Development Trends" von Hermann Winner, Stefan Witte, Werner Uhler und Bernd Lichtenberg wird ein adaptiver Fahrgeschwindigkeitsregler beschrieben, welcher mit Sensoren zur Erfassung von vor dem Fahrzeug liegenden Hindernissen ausgestattet ist. Der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler erfaßt den Abstand zu vor dem Fahrzeug liegenden Hindernis­ sen und deren Relativgeschwindigkeit. Er wählt auf der Basis weiterer Sensorsignale das nächstliegende Hindernis aus und führt bei entsprechender Notwendigkeit eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit des mit dem adaptiven Fahrgeschwindig­ keitsregler ausgerüsteten Fahrzeugs durch.
In dem Artikel ATZ Automobiltechnische Zeitschrift '96 (1994) "FDR-Fahrdynamikregelung von Bosch" wird ein System vorgestellt, bei dem im wesentlichen die Gierwinkelgeschwin­ digkeit des Fahrzeugs gemessen wird und mit einem aus der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und dem Lenkwinkel des Fahr­ zeugs abgeleiteten Sollwert verglichen wird. Überschreitet die gemessene Gierwinkelgeschwindigkeit den entsprechenden Sollwert, so kann durch radindividuelles Über- bzw. Unter­ bremsen und/oder durch einen Eingriff in die Motorsteuerung das Gierverhalten des Fahrzeugs im Sinne einer Erhöhung der Fahrstabilität beeinflußt werden. Weiterhin ist es bei­ spielsweise aus dem ATZ-Artikel bekannt, den Haftreibwert zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen abhängig von der ge­ schätzten Längs- und der gemessenen Querbeschleunigung zu schätzen.
In heutigen Fahrzeugen werden die Bremsleuchten im allgemei­ nen direkt in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung angesteuert.
Das DE-Gebrauchsmuster GM 91 08 827 zeigt eine Signalabgabe­ einrichtung zur Steuerung des Bremslichts bei einem Kraft­ fahrzeug, bei dem zur Ermittlung einer plötzlichen Abnahme der Fahrzeugbeschleunigung die Stellung des von dem Fahrer des Fahrzeugs betätigten Fahrpedals ausgewertet wird. Ein unter Normalbedingungen auftretendes mäßiges Loslassen des Fahrpedals löst dabei keine Ansteuerung der Bremslichter aus, während im Falle eines abrupten Loslassens des Fahrpe­ dals, wie dies einer Notbremsung unmittelbar vorausgeht, die Bremslichter angesteuert werden. Hierbei bildet die Wahl der Änderung der Fahrpedalstellung, bei der eine Bremslichtan­ steuerung stattfindet, immer einen Kompromiß zwischen der Vermeidung einer unnötigen Ansteuerung der Bremsleuchten in dem Fall, in dem keine Notbremsung auf die Fahrpedaländerung folgt, und der notwendigen Ansteuerung der Bremsleuchten in dem Fall, in dem eine Notbremsung auf die Fahrpedaländerung folgt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Signal zur Ansteuerung der Bremsleuchten zu erzeugen, das frühzeitig eine Gefahrensituation signalisiert.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteile der Erfindung
Wie schon erwähnt geht die Erfindung aus von einem Verfahren beziehungsweise einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Si­ gnals zur Ansteuerung der Bremsleuchten eines Kraftfahr­ zeugs. Hierbei wird eine Fahrpedaländerungsgröße ermittelt, die die zeitlichen Änderung der Stellung des vom Fahrer des Fahrzeugs betätigbaren Fahrpedals repräsentiert. Diese er­ mittelte Fahrpedaländerungsgröße wird mit wenigstens einem vorgebbaren Schwellwert verglichen. Das Signal zur Ansteue­ rung der Bremsleuchten wird dann abhängig von diesem Ver­ gleich erzeugt.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß der Schwellwert abhängig von wenigstens einer Stabilitäts-/Sicherheitsgröße vorgegeben wird, die die momentan vorliegende Fahrstabilität des Fahrzeugs und/oder die momentan vorliegende Fahrsicher­ heit des Fahrzeugs repräsentiert. Die Erfindung bietet eine verbesserte Möglichkeit, die nachfolgenden Fahrzeuge vor ei­ ner drohenden Gefahr (beispielsweise ein Hindernis, ein Schleudern des Fahrzeugs oder eine glatte Fahrbahn) über die Bremsleuchten frühzeitig und sicher zu warnen. Hierbei ge­ schieht die Ansteuerung der Bremsleuchten nicht direkt ab­ hängig von einer erkannten Gefahr, sondern die Gefahrener­ kennung geht erfindungsgemäß indirekt durch die Schwellwert­ bildung in die Bremslichtansteuerung ein. Zur Ansteuerung der Bremsleuchten ist also eine aktive Aktion (Loslassen des Fahrpedals) des Fahrers erforderlich, der Fahrer muß also zunächst die Ansteuerung der Bremsleuchten durch eine Aktion veranlassen. Dies erhöht die Sicherheit in Bezug auf Fehlan­ steuerungen der Bremsleuchten.
Durch das frühzeitige und sichere Ansteuern der Bremsleuch­ ten wird dem nachfolgenden Verkehr mehr Zeit gegeben, auf eine Gefahr zu reagieren, womit das Unfallpotential redu­ ziert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus fah­ rerunabhängigen Brems- und/oder Motoreingriffen abgeleitete Größe ist. Hierbei ist insbesondere daran gedacht, daß das Fahrzeug ein eingangs erwähntes Fahrdynamikregelsystem auf­ weist, das wenigstens eine Fahrzustandsgröße, wie beispiels­ weise die Gierwinkelgeschwindigkeit und/oder die Gierwinkel­ beschleunigung und/oder die Querbeschleunigung des Fahr­ zeugs, auf ein berechnetes Soll-Verhalten wenigstens durch fahrerunabhängige Eingriffe in die Fahrzeugbremsen und/oder in die Steuerung des Fahrzeugmotors regelt. Die Stabilitäts-/Sicher­ heitsgröße repräsentiert das Vorliegen solcher Ein­ griffe. Insbesondere ist dabei vorgesehen, daß die Stabili­ täts-/Sicherheitsgröße die zeitliche Dauer eines solchen fahrdynamischen Eingriffs und/oder die Intensität eines sol­ chen Eingriffs repräsentiert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus dem Abstand zu einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, insbesondere ein vorausfahrendes Fahrzeug, abge­ leitete Größe ist. Hierbei ist insbesondere daran gedacht, daß das Fahrzeug einen eingangs erwähnten adaptiven Fahrge­ schwindigkeitsregler aufweist, der den Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis, insbesondere zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, durch fahrerunabhängige Eingriffe in die Fahrzeug­ bremsen und/oder in die Steuerung des Fahrzeugmotors regelt. Die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße repräsentiert dann das Vorliegen solcher Eingriffe. Auch bei dieser Variante ist insbesondere vorgesehen, daß die Stabilitäts-/Sicherheits­ größe die zeitliche Dauer eines solchen Eingriffs und/oder die Intensität eines solchen Eingriffs repräsentiert.
Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn die Stabilitäts-/Sicher­ heitsgröße den Abstand von dem Hindernis und oder die zeitliche Änderung des Abstands repräsentiert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Stabilitäts-/Sicher­ heitsgröße eine aus den Reibverhältnissen zwischen Fahrbahn und den Fahrzeugreifen abgeleitete Größe ist.
Die letztgenannten Varianten haben den Vorteil, daß die Grö­ ßen zur Schwellwertänderung verwendet werden, die, je nach Ausstattungsgrad des Fahrzeugs, sowieso vorliegen und nicht extra zum Zweck der Bremslichtansteuerung gebildet werden müssen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprü­ chen zu entnehmen.
Zeichnungen
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Blockschaltbildes.
Ausführungsbeispiel
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels dargestellt werden.
In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 13 ein vom Fahrer des Fahrzeugs betätigbares Fahrpedal gekennzeichnet, mit dem der Fahrer den Vortrieb (Motorlast und/oder Motor-, An­ triebsmoment und/oder Motor-, Antriebsleistung) vorgibt. Die Stellung α des Fahrpedals 13 wird durch den Sensor 13a er­ faßt und der Differenziereinheit 14 zugeführt. Dort wird die zeitliche Änderung α' der Fahrpedalstellung, also die Fahr­ pedalgeschwindigkeit, ermittelt und dem Schwellwertvergleich 15 zugeführt. Für die weitere Auswertung interessieren dabei nur die negativen Änderungen der Fahrpedalstellung, also die Änderungen, bei denen das Fahrpedal losgelassen, also in Richtung weniger Vortrieb (Motorlast und/oder Motor-, An­ triebsmoment und/oder Motor-, Antriebsleistung), betätigt wird. Die positiven Änderungen der Fahrpedalstellung, also die Änderungen, bei denen das Fahrpedal niedergedrückt, also in Richtung mehr Vortrieb (Motorlast und/oder Motor-, An­ triebsmoment und/oder Motor-, Antriebsleistung), betätigt wird, werden im Block 14 ausgefiltert.
Am Ausgang des Blocks 14 steht also das Signal α' an, das als positiver Wert die Geschwindigkeit angibt, mit der das Fahrpedal losgelassen, also in Richtung weniger Vortrieb (Motorlast und/oder Motor-, Antriebsmoment und/oder Motor-, Antriebsleistung), betätigt wird.
In dem Schwellwertvergleich 15 wird die zeitliche Änderung a' der Fahrpedalstellung mit einem Schwellwert SW vergli­ chen, der im Block 12 gebildet wird. Überschreitet die zeit­ liche Änderung α' der Fahrpedalstellung den Schwellwert SW, so werden durch das Ansteuersignals S die Bremsleuchten 16 angesteuert.
Mit dem Block 10 ist ein eingangs erwähnter adaptiver Fahr­ geschwindigkeitsregler gekennzeichnet, der mit Sensoren (nicht dargestellt) zur Erfassung von vor dem Fahrzeug lie­ genden Hindernissen ausgestattet ist. Der adaptive Fahrge­ schwindigkeitsregler erfaßt den Abstand zu vor dem Fahrzeug liegenden Hindernissen und deren Relativgeschwindigkeit. Er wählt auf der Basis weiterer Sensorsignale das nächstliegen­ de Hindernis aus und führt bei entsprechender Notwendigkeit eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit des mit dem adapti­ ven Fahrgeschwindigkeitsregler ausgerüsteten Fahrzeugs durch. Dies geschieht durch Eingriffe in die Motorsteuerung und/oder durch Eingriffe in die Bremssteuerung des Fahr­ zeugs.
Das der Schwellwertbildung 12 zugeführt Signal ACC zeigt an, ob ein solcher Eingriff momentan vorliegt oder nicht. Das Signal kann zweistufig (Eingriff liegt vor/liegt nicht vor), mehrstufig oder kontinuierlich, je nach Art (Bremseingriff oder Motoreingriff) und Stärke (starke/schwache Motormomen­ terücknahme und/oder starker/schwacher Bremseingriff) des Eingriffs, ausgelegt sein. Das Signal ACC repräsentiert da­ bei direkt oder indirekt den Abstand zu einem vor dem Fahr­ zeugs erkannten Hindernis.
Mit dem Block 11 ist ein eingangs erwähntes Fahrdynamikre­ gelsystem bezeichnet, bei dem im wesentlichen die Gierwin­ kelgeschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen wird und mit einem aus der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und dem Lenkwinkel des Fahrzeugs abgeleiteten Sollwert verglichen wird. Überschrei­ tet die gemessene Gierwinkelgeschwindigkeit den entsprechen­ den Sollwert, so kann durch radindividuelles Über- bzw. Un­ terbremsen und/oder durch einen Eingriff in die Motorsteue­ rung das Gierverhalten des Fahrzeugs bezüglich einer Erhö­ hung der Fahrstabilität beeinflußt werden.
Das der Schwellwertbildung 12 zugeführt Signal FDR zeigt an, ob ein solcher Eingriff momentan vorliegt oder nicht. Das Signal kann zweistufig (Eingriff liegt vor/liegt nicht vor), mehrstufig oder kontinuierlich, je nach Art (Bremseingriff oder Motoreingriff) und Stärke (starke/schwache Motormomen­ terücknahme und/oder starker/schwacher Bremseingriff) des Eingriffs, ausgelegt sein. Das Signal FDR kann aber auch di­ rekt ein Schleudern des Fahrzeugs, also ein ungewünschte Gier- und/oder Querbewegungsverhalten, anzeigen.
Liegt im Block 11, der hierfür auch als ein bekanntes Anti­ blockierregel- oder Antriebsschlupfregelsystem ausgebildet sein kann, der Haftreibwert µ zwischen Fahrbahn und den Rei­ fen des Fahrzeugs vor, so wird dieser ebenfalls der Schwell­ wertbildung 12 zugeführt.
Der Schwellwert SW wird dann im Block 12 umso niedriger ge­ wählt, je stärker ein Eingriff des adaptiven Fahrgeschwin­ digkeitsreglers ist. Je näher also im allgemeinen ein Hin­ dernis oder je schneller ein Hindernis auf das Fahrzeug (relative Geschwindigkeit zwischen Hindernis und Fahrzeug) zukommt, desto niedriger wird der Schwellwert SW im Block 12 gewählt.
Der Schwellwert SW wird darüber hinaus beziehungsweise al­ ternativ im Block 12 umso niedriger gewählt, je stärker ein Eingriff des Fahrdynamikregelsystems ist und/oder je länger ein Eingriff des Fahrdynamikregelsystems andauert.
Noch eine Möglichkeit, den nachfolgenden Verkehr zu warnen besteht darin, durch den geschätzten Reibwert µ die Schwell­ wertbildung zu beeinflussen. So kann der Schwellwert SW bei einem geschätzten niedrigen Reibwert µ (beispielsweise bei Glatteis) niedriger als bei einem hohen Reibwert µ (bei­ spielsweise bei trockener Fahrbahn) gewählt werden.
Durch die Beeinflussung des Schwellwertes muß der Fahrer al­ so nach wie vor das Fahrpedal mit einer hinreichenden Ge­ schwindigkeit loslassen; durch die Anpassung des Schwellwertes SW an die Gefahrenssituation werden die Bremsleuchten jedoch schneller bei einer Unfallgefahr eingeschaltet, wo­ durch der nachfolgende Verkehr schneller informiert und ein Unfallrisiko vermindert wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Signals (S) zur Ansteuerung der Bremsleuchten (16) eines Kraftfahrzeugs, wobei
  • - eine die zeitlichen Änderung der Stellung eines vom Fah­ rer des Fahrzeugs betätigbaren Fahrpedals repräsentieren­ de Fahrpedaländerungsgröße (α') ermittelt wird, und
  • - die ermittelte Fahrpedaländerungsgröße (α') mit wenig­ stens einem vorgebbaren Schwellwert (SW) verglichen wird, und
  • - das Signal (S) abhängig von dem Vergleich erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Schwellwert (SW) abhängig von wenigstens einer die momentan vorliegende Fahrstabilität des Fahrzeugs und/oder momentan vorliegende Fahrsicherheit des Fahr­ zeugs repräsentierenden Stabilitäts-/Sicherheitsgröße (ACC, FDR, µ) vorgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus fahrerunabhängi­ gen Brems- und/oder Motoreingriffen abgeleitete Größe (FDR) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus dem Abstand zu einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, insbe­ sondere ein vorausfahrendes Fahrzeug, abgeleitete Größe (ACC) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein Fahrdynamikregelsystem (11) aufweist, das wenigstens eine Fahrzustandsgröße, wie beispielsweise die Gierwinkelgeschwindigkeit und/oder die Gierwinkelbeschleunigung und/oder die Querbeschleunigung des Fahrzeugs, auf ein berechnetes Soll-Verhalten wenigstens durch fahrerunabhängi­ ge Eingriffe in die Fahrzeugbremsen und/oder in die Steue­ rung des Fahrzeugmotors regelt und die Stabilitäts-/Sicher­ heitsgröße (FDR) das Vorliegen solcher Eingriffe repräsen­ tiert.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug einen adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler (10) aufweist, der den Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis, insbesondere zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, durch fah­ rerunabhängige Eingriffe in die Fahrzeugbremsen und/oder in die Steuerung des Fahrzeugmotors regelt und die Stabilitäts-/Sicher­ heitsgröße (ACC) das Vorliegen solcher Eingriffe re­ präsentiert.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße (FDR, ACC) die zeitli­ che Dauer des Eingriffs und/oder die Intensität des Ein­ griffs repräsentiert.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße (ACC) den Abstand von dem Hindernis und oder die zeitliche Änderung des Abstands re­ präsentiert.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus den Reibverhältnissen zwischen Fahrbahn und den Fahrzeugreifen abgeleitete Größe (µ) ist.
9. Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals (S) zur Ansteue­ rung der Bremsleuchten (16) eines Kraftfahrzeugs, wobei Mit­ tel (13a, 14, 15) vorgesehen sind, mittels der
  • - eine die zeitlichen Änderung der Stellung eines vom Fah­ rer des Fahrzeugs betätigbaren Fahrpedals repräsentieren­ de Fahrpedaländerungsgröße (α') ermittelt wird, und
  • - die ermittelte Fahrpedaländerungsgröße (α') mit wenig­ stens einem vorgebbaren Schwellwert (SW) verglichen wird, und
  • - das Signal (S) abhängig von dem Vergleich erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - durch die Mittel der Schwellwert (SW) abhängig von wenig­ stens einer die momentan vorliegende Fahrstabilität des Fahrzeugs und/oder momentan vorliegende Fahrsicherheit des Fahrzeugs repräsentierenden Stabilitäts-/Sicher­ heitsgröße (ACC, FDR, µ) vorgegeben wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus fahrerunabhän­ gige Brems- und/oder Motoreingriffe abgeleitete Größe (FDR) ist, und/oder
  • - die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus dem Abstand zu einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, ins­ besondere ein vorausfahrendes Fahrzeug, abgeleitete Größe (ACC) ist, und/oder
  • - die Stabilitäts-/Sicherheitsgröße eine aus den Reibver­ hältnissen zwischen Fahrbahn und den Fahrzeugreifen abge­ leitete Größe (µ) ist.
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