Solche Vorrichtungen werden auch als adaptive Geschwindigkeitsre- gelsysteme oder ACC-Systeme (adaptive cruise control) bezeichnet und ermöglichen es beispielsweise bei Fahrten auf Autobahnen, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so anzupassen, daß im Folgebetrieb ein vorausfahrendes Fahrzeug in einem geeigneten Sicherheitsabstand verfolgt wird. Im Freifahrtbetrieb, d. h., wenn kein vorausfahren- des Fahrzeug auf der eigenen Fahrspur geortet wird, erfolgt dagegen eine Regelung auf eine vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit.

Diese ACC-Funktion steht aus Sicherheitsgründen nur oberhalb einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit zur Verfügung und ist für Ver- kehrssituationen vorgesehen, in denen normalerweise nicht mit ste- henden Hindernissen auf der Fahrbahn zu rechnen ist. Als Zielobjek-

te für die Abstandsregelung kommen deshalb nur bewegliche Ziele in Betracht, während Standziele am Fahrbahnrand ignoriert werden.

Aus DE 198 33 645 A1 und DE 199 58 520 A1 sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, die als Langsamfahrt-Funktion, z. B. eine sogenannte Stop & Roll oder Stop & Go-Funktion aufweisen. Mit der Stop & Roll Funktion ist es möglich, das Fahrzeug beispielswei- se beim Auffahren auf ein Stauende automatisch in den Stand abzu- bremsen. Die Stop & Go-Funktion ermöglicht darüber hinaus auch ein automatisches Wiederanfahren des Fahrzeugs und ist bei hinreichen- der Zuverlässigkeit des Ortungssystems und der Auswahleinrichtung auch in dynamischeren Verkehrssituationen, z. B. im Stadtverkehr einsetzbar.

Bei diesen Langsamfahrt-Funktionen müssen auch unbewegliche Objek- te, wie z. B. auf der Fahrbahn stehende Fahrzeuge berücksichtigt werden. Eine Schwierigkeit besteht darin, die Kriterien für die Auswahl relevanter Objekte in der Auswahleinrichtung so festzule- gen, daß einerseits Kollisionen mit Hindernissen zuverlässig ver- mieden werden können, andererseits jedoch unechte Hindernisse am Fahrbahnrand nicht zu Fehlreaktionen führen. Für die Auswahl der Zielobjekte wird üblicherweise ein Fahrschlauch definiert, dessen Breite und Verlauf möglichst genau der von dem eigenen Fahrzeug be- fahrenen Fahrspur entsprechen sollte. Wird der Fahrschlauch zu eng gewählt, besteht die Gefahr, daß Hindernisse, wie z. B. halb auf der Fahrbahn stehende Fahrzeuge nicht angemessen berücksichtigt werden.

Mit zunehmender Breite des Fahrschlauches steigt jedoch die Gefahr von Fehlbremsungen, die für den Nachfolgeverkehr nicht vorhersehbar sind und damit ihrerseits ein Unfallrisiko darstellen. Mit zuneh- mender Fahrgeschwindigkeit, wird auch der Abstandsbereich größer, innerhalb dessen stehende Objekte als mögliche Hindernisse in Be- tracht gezogen werden müssen. Da somit die Gefahr von Fehlreaktio- nen mit zunehmender Geschwindigkeit größer wird und auch die Folgen solcher Fehlreaktionen gravierender werden, ist die Langsamfahrt- Funktion nur unterhalb einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit nutz- bar. Wenn der Fahrer die Langsamfahrt-Funktion aktiviert hat, so wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und gegebenenfalls auch die

vom Fahrer wählbare Wunschgeschwindigkeit automatisch auf die Grenzgeschwindigkeit begrenzt. Wenn der Fahrer eine höhere Ge- schwindigkeit wünscht, muß er die Langsamfahrt-Funktion deaktivie- ren oder auf die ACC-Funktion umschalten. Wenn der Fahrer die Ge- schwindigkeitsregelung durch Betätigung des Gaspedals übersteuert, kann auch eine automatische Umschaltung erfolgen, verbunden mit ei- nem optischen oder akustischen Hinweis an den Fahrer, daß die Lang- samfahrt-Funktion deaktiviert wurde.

Vorteile der Erfindung Die Erfindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bietet den Vorteil, daß der Geschwindigkeitsbereich für die Langsamfahrt- Funktion ohne Beeinträchtigung der Sicherheit erweitert werden kann. Dabei macht sich die Erfindung den Umstand zu Nutze, daß eine sichere Erkennung von relevanten Hindernissen im Folgebetrieb, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug verfolgt wird, wesentlich einfacher zu realisieren ist als im Freifahrtbetrieb. Wenn es zweifelhaft ist, ob ein stehendes oder sich sehr langsam bewegendes Objekt am Fahr- bahnrand oder in der Nähe des Fahrbahnrandes ein relevantes Hinder- nis darstellt, wird nämlich die Entscheidung dadurch erleichtert, daß das als Zielobjekt verfolgte vorausfahrende Fahrzeug seiner- seits auf das Hindernis reagiert oder dieses Hindernis gefahrlos passiert. Insbesondere in Situationen, in denen das Zielobjekt in relativ geringem Abstand verfolgt wird, läßt sich so eine hohe Si- cherheit bei der Hinderniserkennung erreichen, während bei großem Abstand des Zielobjekts oder in einer Freifahrtsituation die Hin- derniserkennung problematischer ist. Aus diesem Grund weist die er- findungsgemäße Vorrichtung eine Erkennungseinrichtung auf, die zwi- schen Folgebetrieb und Freifahrtbetrieb unterscheidet. Die Diffe- renzgeschwindigkeit für die Langsamfahrt-Funktion wird dann situa- tionsabhängig variiert. Im einfachsten Fall kann dies in der Weise geschehen, daß im Folgebetrieb eine größere Grenzgeschwindigkeit gewählt wird als im Freifahrtbetrieb.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Wenn die Erkennungseinrichtung einen Wechsel von Folgebetrieb in Freifahrtbetrieb, also einen Verlust des Zielobjektes erkennt, wird automatisch auf die niedrigere Grenzgeschwindigkeit umgeschaltet.

Bevorzugt wird dann die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs, sofern sie über der niedrigeren Grenzgeschwindigkeit liegt, nur allmählich auf die neue Grenzgeschwindigkeit reduziert. Dazu kann auf die oh- nehin im Regler vorhandenen Funktionen zur Steuerung von Verzöge- rungsvorgängen zurückgegriffen werden. Bevorzugt wird jedoch die Grenzgeschwindigkeit nicht abrupt umgeschaltet, sondern mit einer zeit-oder beschleunigungsgesteuerten Rampe auf die kleinere Grenz- geschwindigkeit reduziert. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß die Geschwindigkeitsanpassung an die neue Situation mit einer mäßi- gen Verzögerung erfolgt, die von den Insassen des Fahrzeugs nicht als unkomfortabel empfunden wird und die den Nachfolgeverkehr nicht irritiert. Entsprechendes gilt auch für die Erhöhung der Grenzge- schwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeugs bei einem Wech- sel von Freifahrt-auf Folgebetrieb, beispielsweise, wenn ein vor- ausfahrendes Fahrzeug auf die eigene Spur einschert.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Grenzge- schwindigkeit innerhalb bestimmter oberer und unterer Grenzen vom Abstand zum Zielobjekt abhängig, so daß eine höhere Grenzgeschwin- digkeit zugelassen wird, wenn der Abstand zum vorausfahrenden Fahr- zeug gering ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, das im Rahmen der Abstandsregelung in einem vorgesehenen Sollabstand verfolgt wird, um die Grenzgeschwindigkeit herum variiert. Als Beispiel soll ange- nommen werden, daß die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahr- zeugs dicht unterhalb der aktuell geltenden Grenzgeschwindigkeit liegt und daß der Abstand dieses Fahrzeugs dem Sollabstand ent- spricht, der seinerseits geschwindigkeitsabhängig ist und durch eine vorgegebene Zeitlücke definiert ist, d. h., durch den zeitli- chen Abstand, in dem die beiden Fahrzeuge denselben Punkt auf der Fahrbahn passieren. Wenn nun das vorausfahrende Fahrzeug verzögert,

so reagiert der Abstandsregler mit einer entsprechenden Verzögerung des eigenen Fahrzeugs. Dabei nimmt der Sollabstand und dementspre- chend auch der Ist-Abstand ab. Wenn nun das vorausfahrende Fahrzeug wieder beschleunigt und dabei vorübergehend die bisherige Grenzge- schwindigkeit überschreitet, etwa um auf ein weiter vorausfahrendes Fahrzeug aufzuschließen, so könnte bei unveränderlicher Grenzge- schwindigkeit das eigene Fahrzeug nicht. mehr dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen. Wenn dagegen die Grenzgeschwindigkeit entsprechend dem geringeren Ist-Abstand erhöht wird, so kann auch das eigene Fahrzeug vorübergehend mit erhöhter Geschwindigkeit fahren und den Abstand zum Zielobjekt einhalten. Auf diese Weise wird ein Zurück- fallen des eigenen Fahrzeugs und die damit verbundene Störung des Verkehrsflusses vermieden. Erst wenn das vorausfahrende Fahrzeug weiter beschleunigt und sich damit auch der Soll-und der Ist-Ab- stand wieder vergrößert, nimmt auch die Grenzgeschwindigkeit wieder ab, und die geschwindigkeitsbegrenzende Funktion wird wirksam, wenn das eigene Fahrzeug diese Grenzgeschwindigkeit erreicht.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung ; Figur 2 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Grenzge- schwindigkeit vom Abstand zum Zielobjekt im Folgebetrieb ; und Figur 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vor- richtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Figur 1 zeigt eine ACC-Steuereinheit 10, die das Kernstück einer Vorrichtung zur Abstands-und Geschwindigkeitsregelung in einem

Kraftfahrzeug bildet und deren Funktionen beispielsweise von einem oder mehreren geeignet programmierten Mikroprozessoren ausgeführt werden. Über eine am Armaturenbrett oder am Lenkrad des Fahrzeugs angeordnete Eingabeeinrichtung 12 kann der Fahrer verschiedene Be- fehle eingeben, um verschiedene Funktionen der ACC-Steuereinrich- tung 10 zu aktivieren oder zu deaktivieren und insbesondere, um eine Wunschgeschwindigkeit für die Geschwindigkeitsregelung im Freifahrtbetrieb einzugeben. Ein Regler 14 vergleicht die Wunschge- schwindigkeit mit der Ist-Geschwindigkeit V des Fahrzeugs, die von einem nicht gezeigten Geschwindigkeitssensor gemessen wird, und greift über eine Ausgabeeinheit 16 in das Antriebssystem 18 und er- forderlichenfalls auch in das Bremssystem 20 des Fahrzeugs ein, um die Geschwindigkeit auf die Wunschges. chwindigkeit zu regeln.

Ein Ortungssystem 22, beispielsweise in der Form eines winkelauflö- senden Radarsensors, ortet stehende und bewegliche Objekte im Vor- feld des Fahrzeugs und meldet die gemessenen Abstände, Relativge- schwindigkeiten und Azimutwinkel der georteten Objekte an eine Aus- wahleinrichtung 24. Stehende Objekte sind daran zu erkennen, daß ihre Relativgeschwindigkeit dem Betrage nach mit der Ist-Geschwin- digkeit V des eigenen Fahrzeugs übereinstimmt. In einem ACC-Modus, der nur oberhalb einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit Vmin akti- vierbar ist, werden stehende Objekte-ignoriert. Anhand der Ab- stands-und Winkeldaten überprüft die Auswahleinrichtung 24 für je- des Objekt, ob sich das Objekt innerhalb oder außerhalb eines be- stimmten Fahrschlauches befindet, der näherungsweise den Verlauf und die Breite der vom eigenen Fahrzeug befahrenden Fahrspur reprä- sentiert. Wenn mindestens ein bewegliches Objekt innerhalb des Fahrschlauches geortet wird, so wird dieses Objekt, im Fall von mehreren Objekten dasjenige mit dem geringsten Abstand, als Zielob- jekt für die Abstandsregelung ausgewählt. Die Abstands-und Rela- tivgeschwindigkeitsdaten dieses Zielobjektes werden'an den Regler 14 übermittelt, der anhand dieser Daten die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so modifiziert, daß das Zielobjekt mit einer bestimmten Zeitlücke, die innerhalb gewisser Grenzen vom Fahrer wählbar ist, verfolgt wird.

Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Mindestgeschwindigkeit Vmin unterschreitet, wird der ACC-Modus deaktiviert, und der Fahrer erhält eine akustische oder optische Mitteilung, daß diese Funktion nicht mehr verfügbar ist. Der Fahrer muß dann entweder selbst die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen oder eine im Regler 14 im- plementierte Langsamfahrt-Funktion, beispielsweise eine Stop & Go- Funktion aktivieren, die auch im unteren Geschwindigkeitsbereich bis hin zur Geschwindigkeit 0 zur Verfügung steht und es unter an- derem gestattet, das Fahrzeug in den Stand zu bremsen, wenn auch das vorausfahrende Fahrzeug anhält. Die Stop & Go-Funktion steht jedoch nur unterhalb einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit V lim zur Verfügung, die innerhalb gewisser Grenzen variabel ist, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird. Die Mindestgeschwin- digkeit Vmin für den ACC-Modus liegt vorzugsweise innerhalb oder unterhalb des Variationsbereiches für die Grenzgeschwindigkeit V_lim für die Langsamfahrt-Funktion, so daß es einen gewissen Über- lappungsbereich gibt, in dem beide Funktionen zur Verfügung stehen.

Wenn die Auswahleinrichtung 24 ein Zielobjekt für die Abstandsrege- lung ausgewählt hat, so wird in einer Erkennungseinrichtung 26 ein Flag F auf 1 gesetzt. Geht das Zielobjekt verloren oder ist von vornherein kein Zielobjekt vorhanden, so wird das Flag F auf 0 ge- setzt. Auf diese Weise ermöglicht die Erkennungseinrichtung 26 eine Unterscheidung zwischen einem Folgebetrieb (F = 1) und Freifahrtbe- trieb (F = 0). Diese Information dient in einer Bestimmungseinrich- tung 28 zur Bestimmung der jeweiligen Grenzgeschwindigkeit V_lim für die Langsamfahrt-bzw. Stop & Go Funktion. Diese Grenzgeschwin- digkeit wird an den Regler 14 übermittelt und ersetzt oder begrenzt dort, wenn die Langsamfahrt-Funktion aktiviert ist, die vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit. Wenn die Ist-Geschwindigkeit V des Fahrzeugs oberhalb der Grenzgeschwindigkeit Vlim liegt, so wird der Fahrer durch eine geeignete Anzeige darüber informiert, daß die Langsamfahrt-Funktion nicht aktivierbar ist, oder das Fahrzeug wird automatisch auf Vlim verzögert.

Im Freifahrtbetrieb hat die Grenzgeschwindigkeit V_lim einen Wert V0, der die untere Grenze des Variationsbereiches für die Grenzge-

schwindigkeit bildet, beispielsweise 40 km/h. Im Folgebetrieb (F = 1) ist dagegen die Grenzgeschwindigkeit V_lim gemäß einer mo- noton fallenden Funktion vom Abstand D des Zielobjekts abhängig, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei kleinen Abständen D hat V_lim den Wert V1 an der oberen Grenze des Variationsbereiches, beispielswei- se 50 km/h. Bei mittleren Abständen D nimmt V_lim stetig-im ge- zeigten Beispiel linear-auf den Wert VO ab. Bei noch größeren Ab- ständen bleibt Vlim konstant auf dem Wert V0. Diesem Funktionsver- lauf liegt die Überlegung zugrunde, daß stehende oder extrem lang- same Objekte, die im Langsamfahrt-Modus ebenfalls als mögliche Hin- dernisse in Betracht gezogen werden müssen, um so leichter und si- cherer als echte Hindernisse zu erkennen oder als irrelevante Ob- jekte zu verwerfen sind, je geringer der Abstand zu dem verfolgten Zielobjekt ist. Zum Beispiel ist die Auswahleinrichtung 24 so aus- gelegt, daß stehende Objekte, deren gemessener Abstand größer ist als der Abstand D des Zielobjektes (des vorausfahrenden Fahrzeuges) als irrelevant verworfen werden. Ebenso können auch stehende Objek- te als irrelevant eingestuft werden, die gerade von dem vorausfah- renden Fahrzeug passiert wurden. Als echte stehende Hindernisse verbleiben dann im wesentlichen nur Objekte, die erstmals vom Or- tungssystem erfaßt wurden, nachdem das vorausfahrende Fahrzeug den Ort dieses Objektes passiert hat. Beispiele hierfür wären etwa ein plötzlich von einer Querstraße her einfahrendes Fahrzeug oder eine sich plötzlich öffnende Fahrertür eines parkenden Fahrzeugs. In ei- ner verfeinerten Auswahlprozedur kann auch berücksichtigt werden, ob das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeitsänderung oder einem Lenkmanöver auf das vermeintliche Hindernis reagiert.

All diese Kriterien sind umso verläßlicher, je kleiner der Abstand D zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielobjekt ist.

In Figur 3 ist die Arbeitsweise der Vorrichtung anhand eines Fluß- diagramms erläutert.

In Schritt SI überprüft die Erkennungseinrichtung 26 anhand der von der Auswahleinrichtung 24 gelieferten Informationen ob Folgebetrieb vorliegt oder nicht. Wenn kein Folgebetrieb vorliegt, wird in Schritt S2 das Flag F auf 0 gesetzt. Andernfalls wird in Schritt S3

das Flag F auf 1 gesetzt, und der gemessene Abstand D des ausge- wählten Zielobjektes wird gelesen. In beiden Fällen folgt danach in Schritt S4 die Berechnung der Grenzgeschwindigkeit V_lim in Abhän- gigkeit vom Zustand des Flags F und vom gemessenen Abstand D, ent- sprechend dem in Figur 2 dargestellten Zusammenhang, sowie auf in Abhängigkeit vom bisherigen Wert von V_lim (begrenzte Änderungsra- te). In Schritt S5 wird dann überprüft, ob die Langsamfahrt-Funkti- on"Stop & Go"aktiv ist. Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt ein Rücksprung zu Schritt S1, und die zuvor beschriebenen Schritte wer- den zyklisch wiederholt. Bei einem positiven Ergebnis der Abfrage in Schritt S5 wird in Schritt S6 geprüft, ob die Ist-Geschwindig- keit V des Fahrzeugs größer ist als Vlim plus ein gewisses Tole- ranzintervall A. Wenn dies nicht der Fall ist, wird in Schritt. S7 die berechnete Grenzgeschwindigkeit an den Regler 14 übermittelt.

Falls die vom Fahrer über die Eingabeeinrichtung 12 gewählte Wunschgeschwindigkeit größer ist als V_lim, wird die Wunschge- schwindigkeit auf V lim begrenzt. Ebenso wird verhindert, daß der Fahrer nachträglich eine größere Wunschgeschwindigkeit als Vlim eingibt. So ist sichergestellt, daß die Geschwindigkeit des Fahr- zeugs nicht größer wird als Vlim, solange die Langsamfahrt-Funkti- on aktiv ist. Im Anschluß an Schritt S7 erfolgt ein Rücksprung zu Schritt SI, und die beschriebene Prozedur wird zyklisch wiederholt.

Der Fall, das die Ist-Geschwindigkeit V größer ist als V_lìm + A, kann beispielsweise dann eintreten, wenn der Fahrer versucht, den Langsamfahrt-Modus zu aktivieren, obwohl die Ist-Geschwindigkeit noch nicht unter Vlim abgenommen hat, oder wenn der Fahrer die Ge- schwindigkeitsregelung mit dem Gaspedal übersteuert. In diesen Fäl- len erfolgt in Schritt S8 die Ausgabe eines entsprechenden Hinwei- ses an den Fahrer. Auch danach erfolgt ein Rücksprung zu Schritt S1. Wenn V_lim infolge eines Zielobjektverlustes verringert wird, so erfolgt diese Verringerung in den wiederholt durchlaufenen Schritten S4 so langsam, daß der Regler 14 jeweils in den Schritten S7 der Änderung folgen kann und das Toleranzintervall A nicht ver- lassen wird.

Die vom Fahrer über die Eingabeeinrichtung 12 eingegebene Wunschge- schwindigkeit bleibt vorzugsweise auch dann gespeichert, wenn eine

niedrigere Grenzgeschwindigkeit V_lim gilt. Bei einem Übergang von Freifahrt-auf Folgebetrieb kann dann die Grenzgeschwindigkeit auf die ursprünglich vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit, höch- stens jedoch auf V1 angehoben werden.