DE19943611A1 - Vorrichtung zur Abstandsregelung - Google Patents
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Abstract
Die Vorrichtung ermittelt in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit einen Sollabstand oder eine Sollzeitlücke gegenüber einem vorausfahrenden Fahrzeug, wobei die Abstandregelung bei der Ermittlung des Sollabstandes oder der Sollzeitlücke einen vom Fahrer vorgebbaren Mindestabstand oder eine vorgebbare Mindestzeitlücke berücksichtigt. DOLLAR A Da das Abstandempfinden für Fahrer von den augenblicklichen Sichtverhältnissen abhängt, vergrößert die Abstandregelung bei schlechten Sichtverhältnissen (schlechtes Wetter, Dunkelheit) den für normale Sichtverhältnisse ermittelten Sollabstand oder die Sollzeitlücke.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Abstandregelung für ein Kraftfahrzeug, die in Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit einen Sollabstand oder eine
Sollzeitlücke gegenüber einem vorausfahrenden Fahrzeug
einhält, wobei die Abstandregelung bei der Ermittlung des
Sollabstandes oder der Sollzeitlücke einen vom Fahrer
vorgebbaren Mindestabstand oder eine vorgehbare
Mindeszeitlücke berücksichtigt.
Eine derartige Abstandregelung für Kraftfahrzeuge geht aus
der DE 44 37 678 A1 hervor. Darin ist das als ACC-System
(Adaptive-Cruise-Control-System) bekannte
Abstandregelungssystem beschrieben. Üblicherweise wird dabei
mittels einer nach dem Radar- oder Laserprinzip arbeitende
Meßeinrichtung der Abstand und/oder die
Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug
bestimmt. Mit dieser Information über den Abstand bzw. die
Relativgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit des eigenen
Fahrzeugs durch einen Eingriff in den Antrieb und/oder die
Bremse des Fahrzeugs so gesteuert, daß der Abstand zum
vorausfahrenden Fahrzeug einem vorgegebenen Sollabstand
entspricht. Anstelle des Sollabstandes kann auch die dazu
äquivalente Größe, nämlich eine Sollzeitlücke zwischen den
beiden einander folgenden Fahrzeugen, geregelt werden.
Üblicherweise entspricht der Sollabstand einem definierten
geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsabstand. Ein fest
definierter Sicherheitsabstand bzw. eine fest vorgegebene
Sollzeitlücke ist oft aber nicht mit dem persönlichen
Fahrstil eines Fahrers vereinbar. So bevorzugen sportliche
Fahrer eher einen geringeren Abstand zum vorausfahrenden
Fahrzeug, während ein Fahrer mit einem ruhigeren Fahrstil
einem vorausfahrenden Fahrzeug mit einem größeren
Sicherheitsabstand folgen will. Um dem Fahrerwunsch Rechnung
zu tragen, wird entsprechend der DE 44 37 678 A1 dem Fahrer
die Möglichkeit gegeben, über ein Bedienelement einen von
ihm gewünschten Mindestabstand bzw. eine Mindestzeitlücke
einzustellen. Diese Vorgabe des Fahrers wird bei der
Bestimmung des Sollabstandes bzw. der Sollzeitlücke durch
das Abstandregelungssystem berücksichtigt. Bei der
Ermittlung des Sollabstandes bzw. der Sollzeitlücke unter
Berücksichtigung des Fahrerwunsches wird gemäß dem Stand der
Technik nicht differenziert, ob gute oder schlechte
Sichtverhältnisse vorliegen.
Bei schlechten Sichtverhältnissen, d. h. bei schlechtem
Wetter und/oder bei Dunkelheit empfindet der Fahrer einen
gegebenen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug kürzer
als bei normalen Sichtverhältnissen, wie sie bei Tag und
guten Wetterbedingungen vorherrschen. Der Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, bei der Ermittlung des
Sollabstandes oder der Sollzeitlücke durch die
Abstandregelung das unterschiedliche Abstandempfinden des
Fahrers je nach dem, ob gute oder schlechte
Sichtverhältnisse vorherrschen, zu berücksichtigen.
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1
dadurch gelöst, daß die Abstandregelung bei schlechten
Sichtverhältnissen den für normale Sichtverhältnisse
ermittelten Sollabstand oder die Sollzeitlücke vergrößert.
Dann empfindet nämlich der Fahrer den von der
Abstandsregelung unter Berücksichtigung des Fahrerwunsches
eingestellten Sollabstand (Sollzeitlücke) nicht mehr
geringer im Vergleich zum Sollabstand (Sollzeitlücke) bei
guten Sichtverhältnissen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Demnach sind zur Erkennung von schlechten Sichtverhältnissen
Sensoren vorhanden, welche Anzeichen für schlechtes Wetter
und/oder Dunkelheit erfassen. Dazu gehören vorzugsweise
Sensoren, die z. B. die Sichtweite, den Straßenzustand, die
Scheibenwischeraktivität, die Einschaltung von
Nebelleuchten, Niederschläge (Regen, Schnee, Nebel), die
Umgebungshelligkeit, die Einschaltung von Scheinwerfern
erfassen.
Vorzugsweise erhöht die Abstandregelung die Sollzeitlücke
bei schlechten Sichtverhältnissen um 20 bis 30% gegenüber
normalen Sichtverhältnissen.
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes
einer Abstandregelung für Kraftfahrzeuge wird nachfolgend
die Erfindung näher erläutert.
Das in der Figur als Blockschaltbild dargestellte
Abstandregelungssystem für ein Kraftfahrzeug enthält eine an
sich bekannte, auf dem Laser- oder Radarprinzip basierende
Einrichtung zur Messung des Abstandes bzw. der
Relativgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs gegenüber einem
vorausfahrenden Fahrzeug. Diese Vorrichtung AR regelt die
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch Eingriff in den
Motorantrieb und/oder die Bremse so, daß der Abstand bzw.
die Zeitlücke gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug einem
Sollabstand bzw. einer Sollzeitlücke entspricht. Der
Sollabstand oder die Sollzeitlücke wird in einem Block SW
ermittelt und der Vorrichtung AR zugeführt.
Im Schaltblock SW wird der Sollabstand in Abhängigkeit von
der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. Je
größer die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, desto größer muß der
Sollabstand gegenüber einem vorausfahrenden Fahrzeug sein.
Betrachtet man die Zeitlücke zwischen den beiden Fahrzeugen
- das ist die Differenz zwischen dem Zeitpunkt, in dem das
vorausfahrende Fahrzeug eine bestimmte Stelle passiert, und
dem Zeitpunkt, in dem das eigene Fahrzeug dieselbe Stelle
erreicht - so ist diese eine konstante von der
Fahrgeschwindigkeit unabhängige Größe. Der Sollabstand bzw.
die Sollzeitlücke wird so gewählt, daß bei einem extremen
Bremsvorgang des vorausfahrenden Fahrzeugs für das hintere
Fahrzeug genügend Abstand bzw. Zeitreserven für eine
Bremsreaktion vorbleibt, so daß es nicht zu einem
Auffahrunfall kommt.
Nun soll bei der Vorgabe des Sollabstandes bzw. der
Sollzeitlücke auch der persönliche Fahrstil (sportlich oder
zurückhaltend) des Fahrers berücksichtigt werden. Dem Fahrer
steht daher ein Bedienelement zur Verfügung, mit dem er,
angepaßt an seinen Fahrstil, einen Mindestabstand bzw. eine
Mindestzeitlücke vorgeben kann. Der Block FW in der
Zeichnung verdeutlicht die Vorgabe eines Mindestabstandes
bzw. einer Mindestzeitlücke, welche im Block SW bei der
Ermittlung des Sollabstandes bzw. der Sollzeitlücke
berücksichtigt wird.
Es gilt für jeden Fahrer, daß er bei schlechten
Sichtverhältnissen, z. B. bei schlechtem Wetter oder bei
Dunkelheit, einen gegebenen Sollabstand kürzer empfindet,
als er dies bei guten Sichtverhältnissen tun würde. Um
dieser täuschenden Sinneswahrnehmung entgegen zu wirken,
wird bei schlechten Sichtverhältnissen der Sollabstand bzw.
die Sollzeitlücke erhöht. Die Anhebung des Sollabstandes
bzw. der Sollzeitlücke kann in einer Stufe erfolgen oder
adaptiv entsprechend dem Grad der Sichtverhältnisse. Das
heißt, je schlechter die Sichtverhältnisse sind, umso
stärker wird der Sollabstand bzw. die Sollzeitlücke im
Verhältnis zu Werten des Sollabstandes bzw. der
Sollzeitlücke bei guter Sichtweite angehoben. Aus diesem
Grund ist eine Einheit ES vorgesehen, welche die aktuellen
Sichtverhältnisse erkennt und die Information darüber dem
Schaltblock SW für die Bestimmung des Sollabstandes bzw. der
Sollzeitlücke mitteilt.
Zur Erfassung der Sichtverhältnisse sind mehrere Sensoren S1
bis S8 vorgesehen, deren Ausgangssignale von der Einheit ES
aufgenommen werden und diese z. B. durch Verknüpfungen und
Schwellwertentscheidungen der einzelnen Sensorsignale eine
Aussage über die Sichtverhältnisse ableitet. Die Gruppe der
Sensoren S1 bis S5 erfaßt z. B. solche Zustände, welche auf
eine Beeinträchtigung der Sichtverhältnisse aufgrund
schlechten Wetters schließen lassen. Zu diesen Zuständen
gehören z. B.:
- - die Sichtweite, welche z. B. mittels Reflexionsmessungen in der Umgebung vor dem Fahrzeug erfaßt werden kann.
- - der Straßenzustand, wobei z. B. optisch oder mittels Radar erfaßt wird, ob die Straße naß ist oder mit Schnee bedeckt ist.
- - die Scheibenwischeraktivität,
- - die Einschaltung von Nebelleuchten.
Die Sensoren S6 und S8 sind vorzugsweise von der Art, daß
sie Dunkelheit erkennen können. Dazu eignen sich Sensoren,
die z. B.
- - die Umgebungshelligkeit (mittels Photodioden) messen,
- - den Schaltzustand der Scheinwerfer erfassen.
Wie die Gleichung (1) wiedergibt, kann die veränderte
Sollzeitlücke SZ* durch eine prozentuale Vergrößerung der
Sollzeitlücke SZ, wie sie für gute Sichtverhältnisse
berechnet wird, gebildet werden. Dabei beschreibt der
Parameter ISW die Sichtverhältnisse aufgrund des Wetters;
bei gutem Wetter beträgt der Parameter ISW 0 und bei
schlechtem Wetter 1. Der Parameter IB beschreibt die
Sichtverhältnisse aufgrund der Helligkeit; bei Sonnenschein
beträgt der Parameter ID 0 und bei Dunkelheit 1. Die
Faktoren X1 und Y1 sind applizierbar und liegen in der
Größenordnung von 10 bis 20%.
SZ* = SZ . (1 + X1 . ISW + Y1 . ID) (1)
Die veränderte Sollzeitlücke SZ* kann auch gemäß Gleichung
(2) aus einer konstanten Vergrößerung der Sichtweite SZ bei
guten Sichtverhältnissen hervorgehen.
SZ* = SZ + X2 . ISW + Y2 . ID (2)
Die Faktoren X2 und Y23 sind applizierbar und liegen in
einer Größenordnung zwischen 0,1 und 0,3 Sekunden.
Analog zu den Gleichungen (1) und (2) kann auch der neue
Sollabstand SA* aus einer prozentualen Vergrößerung des
Sollabstandes SA bei guten Sichtverhältnissen gemäß
Gleichung (3) oder durch eine konstante Vergrößerung des
Sollabstandes SA gemäß Gleichung (4) gebildet werden. Die
Faktoren X3 und Y3 in Gleichung (3) sind applizierbare
Parameter in der Größenordnung von 3 bis 5 m/s, und die
Faktoren X4 und Y4 in der Gleichung (4) sind applizierbare
Parameter in der Größenordnung von 5 bis 10 m/s. Mit v ist
die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet.
SA* = SA(1 + X3 . ISW/v + Y3 . ID/v) (3)
SA* = SA + X4 . ISW/v + Y4 . TD/v (4)
Um dem täuschenden Abstandempfinden für die Fahrer bei
schlechten Sichtverhätnissen entgegen zu wirken, reicht es
aus, wenn die Abstandregelung die Sollzeitlücke bei
schlechten Sichtverhältnissen um 20 bis 30% gegenüber
normalen Sichtverhältnissen erhöht. Die veränderten Werte
SZ* bzw. SA* für die Sollzeitlücke bzw. den Sollabstand sind
also eher geringfügig, so daß bei evtl. nicht richtig
erkannten Sichtverhältnissen keine Negativwirkung für die
Abstandregelung entsteht.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Abstandregelung für ein Kraftfahrzeug,
die in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit einen
Sollabstand oder eine Sollzeitlücke gegenüber einem
vorausfahrenden Fahrzeug einhält, wobei die Abstandregelung
bei der Ermittlung des Sollabstandes oder der Sollzeitlücke
einen vom Fahrer vorgebbaren Mindestabstand oder eine
vorgebbare Mindestzeitlücke berücksichtigt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstandregelung bei schlechten
Sichtverhältnissen den für normale Sichtverhältnisse
ermittelten Sollabstand oder die Sollzeitlücke vergrößert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Erkennung von schlechten Sichtverhältnissen Sensoren
(S1, . . ., S8) vorhanden sind, welche Anzeichen für
schlechtes Wetter und/oder Dunkelheit erfassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoren (S1, . . ., S8) ein oder mehrere der nachfolgend
aufgeführten Zustände erfassen:
- - Sichtweite
- - Straßenzustand
- - Scheibenwischeraktivität
- - Einschaltung von Nebelleuchten
- - Regen, Schnee, Nebel
- - Umgebungshelligkeit
- - Einschaltung von Scheinwerfern.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abstandregelung die Sollzeitlücke bei schlechten
Sichtverhältnissen um 20 bis 30% gegenüber normalen
Sichtverhältnissen erhöht.
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