Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 199 58 520 AI bekannt geworden.

Derzeit am Markt angebotene Abstandsregelsysteme (Adaptive Cruise Control (ACC) -Systeme) arbeiten nur in einem einge- schränkten Geschwindigkeitsbereich, beispielsweise im Bereich von 30 bis 180 km/h. Bei bekannten Abstandsregelsystemen wird eine Geschwindigkeit gewählt und das Fahrzeug auf diese Ge- schwindigkeit geregelt, wenn der Abstand zu einem vorausfah- renden Fahrzeug groß genug ist oder kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist. Wird der Abstand zum voraus fahrenden Fahrzeug kleiner oder schert vor dem zu steuernden Fahrzeug ein anderes Fahrzeug ein und wird deshalb der Sicherheitsab- stand unterschritten, bremst das Abstandsregelsystem das Fahrzeug automatisch ab, bis der Sicherheitsabstand zum nun vorausfahrenden Fahrzeug wieder hergestellt ist. Diese Art der Längsbewegungssteuerung nennt man freie Zielauswahl. Da- bei entscheidet das ACC-System selbständig, welches erkannte Objekt für das zu steuernde Fahrzeug relevant ist und welche Objekte dies nicht sind. Dieses Konzept bietet dem Fahrer ei- nen sehr hohen Komfort. Dieses Konzept ist besonders geeignet bei hohen Geschwindigkeiten, bei denen kurzfristige laterale Bewegungen des zu steuernden Fahrzeugs nicht zu erwarten sind. Deshalb haben die ACC-Systeme eine Einschaltschwelle von in der Regel 30 km/h. Für geringere Geschwindigkeiten er- hält der Fahrer keine Unterstützung durch das ACC-System. Be- kannte ACC-Systeme schalten sich automatisch ab, wenn die Ge- schwindigkeit des zu steuernden Fahrzeugs bis unterhalb der Einschaltschwelle abfällt. Das ACC-System fordert den Fahrer in einem solchen Fall akustisch zur Übernahme der Fahrzeug- führung auf.

Für ein neu erfasstes Objekt muss eine Relevanz für die eige- ne Fahraufgabe geklärt werden. Es muss entschieden werden, ob das Objekt für die Regelaufgabe des Fahrzeugs von Interesse ist. Dabei werden grundsätzlich zwei Typen von relevanten Ob- jekten unterschieden : Typ 1 Objekte sind Objekte der Nachbar- spur, die sich mit einer lateralen Geschwindigkeit in die Fahrspur des zu steuernden Fahrzeugs bewegen und somit für das zu steuernde Fahrzeug relevant werden. Typ 2 Objekte sind stehende oder bewegte Objekte im Vorfeld des zu steuernden Fahrzeugs, die, je nach Fahrweg, auf Kollisionskurs liegen.

Im Nahbereich verbleibt zwischen der Erkennung eines neuen Objekts und einer angepassten Reaktion (Ausweichen, Bremsen) darauf aufgrund der typisch geringen Entfernung oft nur wenig Zeit. Die Entscheidung, ob ein neu erfasstes Objekt relevant ist, kann daher häufig nicht zuverlässig getroffen werden.

Unter anderem deshalb erfolgt derzeit keine Unterstützung des Fahrers im Nahbereich bei niedrigen Geschwindigkeiten.

Außerdem besitzen die derzeit eingesetzten Strahlsensoren zur Erfassung des vorausfahrenden Fahrzeugs in einer großen Ent- fernung nur einen kleinen Öffnungswinkel. Sie erfassen daher nur einen sehr schmalen Ausschnitt der Umgebung. Vor allem im unmittelbaren Nahbereich des Fahrzeugs ist die Beobachtung der für die Fahrzeugführung relevanten Umgebung nicht ausrei- chend. Es können beispielsweise keine Einscherer frühzeitig erfasst werden.

Aus der DE 199 58 520 Al ist ein Geschwindigkeitsregler be- kannt, der nicht nur ab einer bestimmten Mindestgeschwindig- keit (vl) die Geschwindigkeit des Fahrzeugs regelt, sondern auch Geschwindigkeiten unterhalb einer vorgegebenen Grenzge- schwindigkeit (v2) bis hin zum Stillstand des Fahrzeugs. Mit diesem Geschwindigkeitsregler ist es möglich, auch bei nied- rigen Geschwindigkeiten, die sehr häufig im Stadtverkehr auf- treten, mit einer zusätzlichen Stop & Go-Einrichtung"auch den Geschwindigkeitsbereich vom Stand bis zu der zweiten Grenzgeschwindigkeit (v2) zu regeln. Dieser Stop & Go-Modus ist unterhalb der zweiten Geschwindigkeit. (v2) wirksam, so- fern der Fahrer das System nicht ausgeschaltet hat und selbst den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und seine Fahrge- schwindigkeit regelt. Fährt das Fahrzeug im Geschwindigkeits- bereich zwischen vl und v2, insbesondere wenn vl kleiner ist als v2, hat der Fahrer die Wahl zwischen der Betriebsart bei höheren Geschwindigkeiten und dem Stop & Go-Modus. Er kann die Wahl aber auch dem Geschwindigkeitsregler selbst überlas- sen. Es gibt einen gleitenden Übergang zwischen den beiden Zuständen, wobei der Fahrer den Zeitpunkt des Zustandsüber- gangs selbst bestimmen kann, da er stets über den aktuellen Status informiert ist. Bei dem bekannten Geschwindigkeitsreg- ler ist also eine Aktion des Fahrers notwendig. Immer wenn es eine Interaktion eines Menschen gibt, ist eine Fehlbedienung nicht auszuschließen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Fahr- komfort und die Fahrsicherheit in Fahrzeugen mit selbsttäti- ger Geschwindigkeitseinstellung zu verbessern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der ein- gangs genannten Art gelöst, bei dem unterhalb der Schwellen- geschwindigkeit die Längsbewegung des Fahrzeugs nur dann ge- steuert wird, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird.

Dieses Verfahren ermöglicht eine Unterstützung des Fahrers bei der Längsregelung (Abstandshaltung zum Vordermann) auch bei niedrigen Geschwindigkeiten, z. B. im Stop & Go-Betrieb oder bei zäh fließendem Verkehr. Dabei wird das ACC-System um eine Funktionalität erweitert, aber keine andere Betriebsart verwendet. Dies bedeutet, dass das ACC-System auch unterhalb der Schwellengeschwindigkeit aktiv ist unter der Bedingung, dass ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist. Der Fahrer erlebt ein durchgängiges System ohne Konzeptwechsel im gesam- ten unterstützten Geschwindigkeitsbereich, beispielsweise von 0 bis 200 km/h. Der Fahrer muss keinen Wechsel von einer Be- triebsart in eine andere Betriebsart quittieren oder auslö- sen. Ein Wechsel der Betriebsart kann nicht zu Irritationen des Fahrers führen. Bestehende Systeme können durch das er- findungsgemäße Verfahren erweitert werden, so dass es auch keinen Wechsel in der Bedien-und Anzeigefunktionalität sowie im Warnkonzept gibt. Die Schwellengeschwindigkeit kann entwe- der durch den Fahrzeugführer vorgegeben werden oder werkssei- tig eingestellt werden. Vorzugsweise wird die Schwellenge- schwindigkeit auf 30 km/h eingestellt. Bei der Aktivierung des Verfahrens wird eine Setzgeschwindigkeit vom Fahrer ge- wählt, die der Schwellengeschwindigkeit entspricht oder dar- über liegt. Die Aktivierung des Systems ist oberhalb der Schwellengeschwindigkeit jederzeit möglich, wobei oberhalb der Schwellengeschwindigkeit die Längsbewegungssteuerung nach dem Konzept der freien Zielauswahl erfolgt. Wenn das zu steu- ernde Fahrzeug freie Fahrt hat, d. h. kein vorausfahrendes Fahrzeug, auch Führungsfahrzeug genannt, vorhanden ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Setzgeschwindigkeit gere- gelt. Bei aktiviertem Verfahren fährt das Fahrzeug daher nur langsamer als die Schwellengeschwindigkeit, wenn ein voraus- fahrendes Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit unterhalb der Schwellengeschwindigkeit fährt. Dabei erfolgt die Längsbewe- gungssteuerung unterhalb der Schwellengeschwindigkeit mittels Abstandsregelung zu dem Führungsfahrzeug. Bei einer Fahrzeug- geschwindigkeit unterhalb der Schwellengeschwindigkeit wird bei fehlendem Führungsfahrzeug die Geschwindigkeit nicht ge- regelt.

Unterhalb der Schwellengeschwindigkeit ist die Aktivierung des Abstandsregelsystems also nur dann möglich, wenn ein Füh- rungsfahrzeug vorhanden ist. Die Erklärung dafür liegt darin, dass bei geringen Geschwindigkeiten viele Objekte relevant werden können, u. a. auch Typ 2 Objekte, wenn kein voraus fah- rendes Fahrzeug vorhanden ist. Sollten diese Objekte auch bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten unterhalb der Schwellenge- schwindigkeit berücksichtigt werden, müsste nach dem Konzept der freien Zielauswahl geregelt werden. Dies ist jedoch nur bei Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der Schwellengeschwin- digkeit möglich. Deshalb wird erfindungsgemäß für die Fahr- zeugsteuerung unterhalb der Schwellengeschwindigkeit ein Füh- rungsfahrzeug vorausgesetzt, so dass nur noch Typ 1 Fahrzeuge und vorausfahrende Fahrzeuge bei Ausscherern als neue Objekte relevant werden können. Der Fahrer erlebt somit quasi immer das Konzept der freien Zielauswahl.

Vorteilhafterweise erfolgt die Längsbewegungssteuerung unter- halb der Schwellengeschwindigkeit nach dem Konzept der Folge- funktionalität. Dies bedeutet, dass die automatische Längsre- gelung nur auf ein sicher verfolgtes (getracktes), vorausfah- rendes, als relevant erkanntes Objekt abgestützt ist. Für ei- nen Zielwechsel kommt daher nur ein zwischen das voraus fah- rende Fahrzeug und das zu steuernde Fahrzeug einscherendes Fahrzeug oder ein vor einem ausscherenden Fahrzeug fahrendes Fahrzeug in Frage. Das getrackte Objekt muss durch den Fahrer nicht explizit bestätigt werden. Der Wechsel von dem Konzept der freien Zielauswahl oberhalb der Schwellengeschwindigkeit zu dem Konzept des Folgefahrens unterhalb der Schwellenge- schwindigkeit und umgekehrt erfolgt automatisch, ohne dass der Fahrer dies wahrnimmt.

Es kann eine Objekterkennung vorgesehen sein, die aus Sensor- signalen diejenigen Objekte herausfiltert, die für die Funk- tion"Folgefahren"von Bedeutung sind. Die Erkennungslogik umfasst eine fahrgeschwindigkeits-und abstandsabhängige Da- tenfilterung, eine Verifikation der Messsignale durch mehrfa- ches Messen, eine Plausibilitätsüberprüfung der erfassten Ob- jekte und ein Tracking (Verfolgen) von Objekten, bei dem er- kannte Objekte über einen bestimmten Zeitraum verfolgt wer- den.

Vorteilhafterweise wird dem Fahrzeugführer ein Signal, insbe- sondere ein akustisches und/oder visuelles Signal gegeben, wenn das Längsbewegungssteuerungssystem unterhalb der vorge- gebenen Geschwindigkeit nicht aktiv und/oder nicht aktivier- bar ist. In diesem Fall wird das Längsbewegungssteuerungssys- tem abgeschaltet. Dies wird dem Fahrer angezeigt.

Bei einer Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass nach dem Stillstand des Fahrzeugs der Fahrer zu einer Freigabe des automatischen Folgens eines vorausfahrenden Fahrzeugs aufge- fordert wird. Dies bedeutet, dass kein automatisches Anfahren nach dem Stillstand erfolgt. Ein automatisches Folgen des Führungsfahrzeugs erfolgt erst nach Quittierung (Bestätigung) durch den Fahrer, z. B. durch Ziehen eines Tempomathebels (Speicher aktivieren) oder durch Drücken des Fahrpedals. Al- ternativ ist auch ein manuelles Losfahren mit anschließendem Wiedereinschalten durch den Fahrer denkbar. Dies bedeutet, dass der Fahrer das Verfahren bzw. das Längsbewegungssteue- rungssystem nur einschalten muss, aber nie ein Ziel bestäti- gen muss.

Besonders bevorzugt ist eine Verfahrensvariante, bei der mit sinkender Eigengeschwindigkeit die maximale Verzögerungsleis- tung erhöht wird. Dies bedeutet, dass insbesondere dann, wenn bei zähem Verkehr mit geringem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gefahren wird, eine schnelle Verzögerung des Fahr- zeugs ermöglicht wird, wenn das vorausfahrende Fahrzeug ver- langsamt bzw. anhält. Auffahrunfälle können durch diese Maß- nahme vermieden werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, die Verzögerungsleistung graduell in Abhängigkeit von der mo- mentanen Geschwindigkeit zu verändern. Alternativ kann eine Verzögerungsleistung von beispielsweise 4m/s2 unterhalb der vorgegebenen Geschwindigkeit und von ca. 2m/s2 bei höheren Geschwindigkeiten mit fließendem Übergang vorgesehen sein.

Vorteilhafterweise wird die Umgebung des Fahrzeugs im Vorfeld erfasst, insbesondere lückenlos erfasst. Diese Maßnahme er- möglicht eine verbesserte Erkennung von Einscherern insbeson- dere bei geringen Geschwindigkeiten aufgrund einer zusätzli- chen Sensorik für den Nahbereich. Diese Maßnahme ermöglicht insbesondere das Fahren bei niedrigen Geschwindigkeiten und kleinem Abstand.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass drei Fahrspuren erfasst werden. Durch diese Maßnahme ist Si- chergestellt, dass das Längsbewegungssteuerungssystem auch beim Fahren in einem Stau oder bei zähem Verkehr auf dreispu- rigen Straßen problemlos funktioniert und Einscherer sowohl von der linken als auch von der rechten Spur erfasst werden können.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Längsbewegungssteuerungs- system eines Fahrzeugs, insbesondere ein Abstandsregelsystem, mit einer Steuereinheit zum Steuern der Längsbewegung des Fahrzeugs und mit einer Erkennungseinrichtung für vorausfah- rende Fahrzeuge, wobei das System unterhalb einer Schwellen- geschwindigkeit aktiv und/oder aktivierbar ist, wenn ein vo- rausfahrendes Fahrzeug erkannt ist. Oberhalb der Schwellenge- schwindigkeit wird bei freier Fahrt, also fehlendem voraus- fahrendem Fahrzeug, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf ei- ne Setzgeschwindigkeit geregelt. Ist beim Einschalten des Längsbewegungssteuerungssystems oberhalb der Schwellenge- schwindigkeit ein voraus fahrendes Fahrzeug vorhanden, das langsamer als mit der Setzgeschwindigkeit fährt, wird der Ab- stand zu dem voraus fahrenden Fahrzeug geregelt. Beim Auffah- ren auf ein langsameres Fahrzeug oder bei einem vor dem zu steuernden Fahrzeug einscherenden Fahrzeug wird die Geschwin- digkeit reduziert und der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf einen geschwindigkeitsabhängigen Sicherheitsab- stand geregelt. Verlangsamt das vorausfahrende Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit unterhalb der Schwellengeschwindigkeit, wird das zu steuernde Fahrzeug wegen des einzuhaltenden Si- cherheitsabstands ebenfalls verlangsamt. Biegt das vorausfah- rende Fahrzeug ab und entfällt daher ein Führungsfahrzeug, wird das Längsbewegungssteuerungssystem deaktiviert, bis das Fahrzeug eine Geschwindigkeit oberhalb der Schwellengeschwin- digkeit erreicht hat oder wieder ein Führungsfahrzeug durch die Erkennungseinrichtung erkannt wird und das System wieder vom Fahrer aktiviert werden kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Erkennungs- einrichtung Sensoren zur lückenlosen Erfassung des Nahbe- reichs des Fahrzeugs im Vorfeld des Fahrzeugs auf. Zur lü- ckenlosen Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs im Vorfeld in Fahrtrichtung des Fahrzeugs können dadurch neben den bereits in ACC-Systemen des Standes der Technik berücksichtigte Ob- jekte zumindest im Nahbereich (beispielsweise bis 30 Meter) zusätzliche Objekte auf der Spur des Fahrzeugs und den beiden Nachbarspuren detektiert und ihr Bewegungsverhalten beschrie- ben. Hieraus wird das relevante Objekt für die Längsbewe- gungssteuerung bestimmt, beispielsweise durch Sensordatenfu- sion.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere verteilte Strahlsensoren vorgesehen. Dies ermöglicht die Erfassung von drei Fahrspuren im Vorfeld des Fahrzeugs. Insbesondere können zwei 24 GHz-Radar-Nahbereichssensoren und ein 77 GHz Radar- Fernbereichssensor vorgesehen sein und in der Stoßstange mon- tiert sein. Aus den Sensordaten kann ein Abbild der Umgebung des Fahrzeugs erzeugt (fusioniert) werden und das System kann darauf reagieren. Hochauflösende Sensoren mit großem Öff- nungswinkel können alternativ eingesetzt werden und bei- spielsweise als scannende IR-Sensoren mit einem Scanbereich von beispielsweise 2 40° ausgebildet sein. Weiterhin können Stereobildverarbeitungssysteme eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung der Erfindung.

In der Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine in Fahrtrichtung 1 dreispurige Straße 2 gezeigt. Im Vorfeld des Fahrzeugs 3, für das ein Längsbewegungssteuerungssystem eingesetzt werden soll, befindet sich auf jeder Spur 4-6 ein Fahrzeug 7-9.

In einem Geschwindigkeitsbereich oberhalb einer vorgegebenen Schwellengeschwindigkeit arbeitet die Längsbewegungssteuerung nach dem Konzept der freien Zielauswahl. Das System regelt den Abstand zu dem Fahrzeug 8, wenn ein Sicherheitsabstand unterschritten wird. Ist kein Führungsfahrzeug 8 vorhanden, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 auf eine Setzge- schwindigkeit oberhalb der Schwellengeschwindigkeit geregelt.

Ist bei der Aktivierung des Längsbewegungssteuerungssystems kein voraus fahrendes Fahrzeug 8 auf der eigenen Spur 5 vor- handen, wird die Geschwindigkeit so lange auf die Setzge- schwindigkeit geregelt, bis ein Fahrzeug 8 im Erfassungsbe- reich der Sensoren des Fahrzeugs 3 auftaucht oder ein Fahr- zeug auf die eigene Spur 3 wechselt und erfasst wird. Dan er- folgt eine Abstandsregelung. Ist bei der Aktivierung des Längsbewegungssteuerungssystems oberhalb der Setzgeschwindig- keit ein voraus fahrendes Fahrzeug 8 vorhanden, wird sofort der Abstand geregelt. Bei dem Konzept der freien Zielauswahl werden Typ 1 Objekte, wie das Fahrzeug 10 sowie die Fahrzeuge 7,9, wenn sie auf die Spur 5 wechseln, und Typ 2 Objekte (Fahrzeug 8) berücksichtigt.

In einem Geschwindigkeitsbereich unterhalb der Schwellenge- schwindigkeit ist die Längsbewegungssteuerung nur aktiv, wenn ein voraus fahrendes Fahrzeug 8 erkannt wird. Dann arbeitet die Längsbewegungssteuerung nach dem Konzept des Folgefahrens und berücksichtigt Typ 1 Objekte, wie das Fahrzeug 10, sowie vor dem Fahrzeug 8 fahrende Fahrzeuge auf der eigenen Spur, falls das Fahrzeug 8 ausschert. Das Fahrzeug 10 befindet sich im Nahbereich des Fahrzeugs 3 und wird auch auf der Nebenspur 6 erfasst. Zunächst orientiert sich die Längsbewegungssteue- rung am in kurzer Entfernung vorausfahrenden Fahrzeug 8. So- bald das Fahrzeug 10 in die Spur 5 einfährt, steht ein ande- res Führungsfahrzeug zur Verfügung, so dass eine Orientierung am Fahrzeug 10 erfolgt. Die Längsbewegungssteuerung beobach- tet das Fahrzeug 10, so dass es schnell auf ein Einscheren des Fahrzeugs 10 reagieren kann und eine Verzögerung des Fahrzeugs 3 auslösen kann. Der Fahrer bemerkt von dem Kon- zeptwechsel zwischen freier Zielauswahl und Folgefahren nichts, da das Bedienkonzept einheitlich gestaltet ist. Ist kein voraus fahrendes Fahrzeug 8 vorhanden, kann das Längsbe- wegungssteuerungssystem unterhalb der Schwellengeschwindig- keit nicht aktiviert werden.