Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines in einem Fahrzeug befindlichen verkehrsadaptiven Assistenz¬ systems mit geschwindigkeits- und/oder abstandsbezogenen Größen des Fahrzeugs und eines vorausfahrenden Fahrzeugs, wobei das Assistenzsystem unter Verwendung dieser Größen eine Beschleunigung oder eine Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt, und wobei in bestimmten Wertebereichen von Ist-Größen keine Zielgrößen zur Ansteuerung des Assistenzsystems verwendet werden. Dabei bezeichnen Ist-Größen aktuelle Größen, z.B. die derzeitige Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und Zielgrößen gewünschte Größen, beispielsweise einen zum vorausfahrenden Fahrzeug einzustellenden Abstand.

Ein derartiges Verfahren wird von der Anmelderin in der DE 103 08 256 Al vorgeschlagen.

Bekanntlich ergibt sich ein für den Fahrzeugführer besonders komfortables Assistenzsystem, wenn die Reaktion des Assistenzsystems (d.h. die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs) auf die Differenz zwischen dem Ist-Zeitabstand und dem Ziel-Zeitabsfcand oder auf die Hifferenz zwischen der

eigenen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit des voraus- fahrenden Fahrzeugs besonders „langsam" (d.h. kleine Be- schleunigungs- bzw. Verzögerungswerte des Fahrzeugs) aus¬ fällt. Dies führt jedoch dazu, dass aus Sicherheitsgründen ein meist relativ großer Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug vorgesehen ist, wodurch andere Fahrzeuge leicht einscheren und so den Fahrzeugführer stören können. Weiterhin hat sich gezeigt, dass eine Abfolge von Fahrzeugen mit solchen „lang¬ samen" Assistenzsystemen instabil ist. Diese Instabilität führt zur Entstehung von sich bewegenden Staus im Verkehr wenn der Anteil von Fahrzeugen mit „langsamen" Assistenz¬ systemen größer als ein kritischer Wert ist, siehe B.S. Kerner, „The Physics of Traffic" (Springer, Berlin, New York 2004) .

Demgegenüber ist eine Abfolge von Fahrzeugen mit „schnellen" Assistenzsystemen (d.h. das Assistenzsystem reagiert auf die Differenz zwischen dem Ist-Zeitabstand und dem Ziel-Zeitab- stand oder auf die Differenz zwischen der eigenen Geschwin¬ digkeit und der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einer relativ großen Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs) stabil. Damit wirken solche „schnellen" Assistenz¬ systeme der Entstehung sich bewegenden Staus im Verkehr ent¬ gegen. Als Ergebnis entstehen keine sich bewegenden Staus im Verkehr, wenn der Anteil von Fahrzeugen mit „schnellen" Assistenzsystemen größer als ein kritischer Wert ist. Auch wird durch einen eher kleineren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug das ständige Einscheren anderer Fahrzeuge verhin¬ dert. Andererseits sind „schnelle" Assistenzsysteme für den Fahrzeugführer nicht sehr komfortabel. Denn während ein Fahrzeugführer selbst gewählte relativ große Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte akzeptiert, werden solche Werte abge¬ lehnt wenn sie automatisch, d.h. vom Assistenzsystem, einge¬ stellt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Ansteuerung eines in einem Fahrzeug befindlichen verkehrs- adaptiven Assistenzsystems anzugeben, das den Fahrkomfort erhöht ohne dabei die Verkehrssicherheit zu gefährden, und das der Entstehung sich bewegender Staus im Verkehr entgegen¬ wirkt.

Die Aufgabe wird jeweils gelöst durch die Merkmale der beiden unabhängigen, nebengeordneten Ansprüche 1 und 2. Die Unter¬ ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist keine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs in Längsrichtung vorgesehen, wenn die Differenz zwischen dem Ist-Zeitabstand und einem Ziel-Zeitabstand kleiner als ein vorgebbarer, geschwindigkeitsabhängiger Wert ist. Auch ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass keine Be¬ schleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs in Längsrichtung vorgesehen ist, wenn die Differenz zwischen der eigenen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner als ein vorgebbarer, geschwindigkeitsab¬ hängiger Wert ist.

Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, dass in be¬ stimmten Fällen nicht auf eine Änderung des aktuellen Zeit¬ abstandes und/oder der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug reagiert wird, nämlich falls die Differenz zischen dem aktuellen Zeitabstand und einem gewünschten Zeitabstand beziehungsweise die Diffe¬ renz zwischen der eigenen Geschwindigkeit und der Geschwin¬ digkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges kleiner als eine ent¬ sprechend von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Funktion ist. Zur Gewährleistung der Verkehrssicherheit wird dies

vorzugsweise bei relativ geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten vorgesehen. Es ergibt sich eine besonders komfortable und energiesparende Ansteuerung des Assistenzsystems, indem nicht auf kleinste Änderungen zwischen den Fahrzeugen reagiert und dementsprechend das Assistenzsystem angesteuert wird. Weiterhin wird die Stabilität des Verkehrs durch den vermehr¬ ten Einsatz derart angesteuerter Assistenzsysteme deutlich ^" erhöht indem die Stauentstehungsgefahr reduziert wird.

Während üblicherweise zur. Ansteuerung von verkehrsadaptiven Assistenzsystemen (Regelung) bei den "Auswirkungen" der Regelung angesetzt wird, beispielsweise indem eine vom verkehrsadaptiven Assistenzsystem in einem ersten Schritt bestimmte Beschleunigung anschließend in einem zweiten Schritt begrenzt wird, setzt die Erfindung früher an. Die Erfindung greift bei den "Ursachen" an, indem sie direkt die zur Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems vor¬ gesehenen Größen betrachtet um zu prüfen, ob eine Beschleu¬ nigung bzw. Verzögerung in Längsrichtung vorzusehen ist. Somit kombiniert die Erfindung die Vorteile eines Menschen (Fahrzeugführer) , nämlich bei dichtem Verkehr nicht auf eine geringfügige Änderungen des aktuellen Zeitabstandes und/oder der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug zu reagieren, mit dem Vorteil einer Maschine (Assistenzsystem) , nämlich ohne Reaktionszeit sofort zu reagieren. Dies ergibt ein besonders komfortables Assistenzsystem, da die durch die fehlende Reaktionszeit „gewonnene" Zeit bei notwendigen Änderungen in eine ent¬ sprechend geringer eingestellte Beschleunigung bzw. Verzöge¬ rung umgesetzt werden kann. Denn es steht ja mehr Zeit für den Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvorgang zur Verfügung.

Vorzugsweise wird zur Wahl des geschwindigkeitsabhängigen Wertes unterschieden, ob der Ist-Zeitabstand größer als der

Ziel-Zeitabstand oder kleiner als der Ziel-Zeitabstand ist und/ oder ob die eigene Geschwindigkeit größer oder kleiner als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs ist. Dies ermöglicht ein besonders sicheres Assistenzsystem.

Die erfindungsgemäße Idee kann durch verschiedene Kombi¬ nationen verwirklicht werden. So kann beispielsweise entweder nur die Differenz zwischen dem aktuellen Zeitabstand und einem gewünschten Zeitabstand oder die Differenz zwischen der eigenen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit eines voraus- fahrenden Fahrzeugs berücksichtigt werden. Alternativ ist vorgesehen, dass eine beliebige Kombination dieser Größen verwendet wird. Jede Realisierungsform kann zur Ansteuerung des Assistenzsystems die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit, die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und/oder den aktuellen Zeitab¬ stand verwenden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgese¬ hen, dass eine bestimmte, vorgebbare Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen ist, bei deren Überschreitung vom Assistenzsystem ein konstanter Ziel-Zeitabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug verwendet wird. Dieser Zeitabstand wird beispielsweise vom Fahrzeugführer in herkömmlicher Weise vorgegeben. Falls das Fahrzeug eine Geschwindigkeit aufweist, die kleiner als diese Geschwindigkeit ist, so wird anstatt dieser Konstante ein variabler Ziel-Zeitabstand verwendet. Die Variation des Ziel- Zeitabstands kann insbesondere abhängen von der Geschwindig¬ keit des Fahrzeuges, dem aktuellen Zeitabstand und/oder der Geschwindigkeitsdifferenz des Fahrzeuges zum vorausfahrenden Fahrzeug.

Vorzugsweise erfolgt die Variation des gewünschten Zeitab- sfcandes in Form einer Reduzierung, wobei die Reduzierung mit

kleiner werdendem Ist-Abstand und/oder kleiner werdender Ist- Geschwindigkeit und/oder größer werdender Differenzgeschwin¬ digkeit verstärkt wird.

Wiederum sind hier beliebige Kombinationen zwischen entweder einer Differenz zwischen dem Ist-Zeitabstand und dem Ziel- Zeitabstand und/oder einer Differenz zwischen der Ist- Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeuges vorgesehen.

Für den Fall der Verwendung der Differenz zwischen der eige¬ nen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit eines voraus- fahrenden Fahrzeuges ist vorzugsweise zusätzlich vorgesehen, dass wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine bestimmte Ge¬ schwindigkeitsschwelle überschreitet, die Reaktion des Fahr¬ zeuges auf die Differenz zwischen der eigenen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges ver¬ mindert wird.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein gewünschter, beispielsweise vom Fahrzeugführer vorgege¬ bener, Ziel-Zeitabstand nur dann variiert wird, falls die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges und der des vorausfahrenden Fahrzeuges kleiner oder gleich Null ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Differenzgeschwindigkeit entsprechend verfahren wird. Dies ergibt eine komfortable und besonders sichere Regelung.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweilige Variation abhängig von dem mittleren Zeitabständen auf anderen Fahrspuren vorgenommen wird. Dies ergibt eine an die spezielle Situation besonders gut angepasste Regelung. Die mittleren Zedtabstände auf anderen Fahrspuren können

dabei beispielsweise vom Fahrzeug gemessen oder von anderen Fahrzeugen per Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation übertragen werden.

Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt die einzige Fig. eine besonders bevorzugte Aus¬ führungsform der.Erfindung.

Bei verkehrsadaptiven Assistenzsystemen, beispielsweise ACC (automatic cruis.e control) oder Stop-and-Go-Assistenzsystem ist die Beschleunigung bzw. Verzögerung ^a " (n ist die Zeit) des Fahrzeugs eine Funktion von der Differenz zwischen dem Ist-Zeitabstand (aktueller Zeitabstand) zum vorausfahrenden

Fahrzeug, ^τ n ⁼ v" ^x n ^~d) ' ^v n , dem Ziel-Zeitabstand (gewünschter

Zeitabstand) zum vorausfahrenden Fahrzeug, ^TACC , und der Differenz der Fahrzeuggeschwindigkeiten:

(D mit K ^τ und K ^v als dynamischen Koeffizienten des

Assistenzsystems, ^f>n als der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, d als Fahrzeugslänge. Falls (2) und ^τ " ^=τACC , (3) so ist ^a n ^~ und es wird ein Zeitabstand ^ACC (der als eine Konstante oder als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Fahrzeuggeschwindigkeiten angegeben wurde) gefahren, mit einem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug von ₍₄₎

Nun wird der dynamische Koeffizient ^τ abhängig davon gesetzt, ob die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine v vorgebbare Fahrzeuggeschwindigkeit ^p und die Differenz τ _n -τ _ACC zwischen dem Ist-Zeitabstand ^τ n und Ziel-Zeitabstand

^ACC außerhalb eines Zeitbereiches ist, dessen Grenzen von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder davon anhängig sind, ob τ _n -τ _ACC größer oder kleiner als Null ist. Alternativ oder zusätzlich wird der dynamische Koeffizient K _v abhängig davon gesetzt, ob die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die y vorgebbare Fahrzeuggeschwindigkeit P und die Differenz v _{f π} -v _n zwischen der Geschwindigkeit des voraus fahrenden

Fahrzeugs v _{C n} und der Fahrzeuggeschwindigkeit V _n außerhalb eines Geschwindigkeitsbereiches ist , dessen Grenzen von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder davon anhängig sind, ob V _{j n} -V _n größer oder kleiner als Null ist . Beispielweise kann dies wie nachfolgend dargestellt realisiert werden:

wobei der dynamische Koeffizient K _τ (v _n ,v _en -v _n ,τ _n ,τ„ -τ _ACC ) eine

Funktion von ^v ° , ^e < ⁿ ", ^τ π und/oder τ _n —τ _ACC sein kann und der dynamische Koeffizient K _v \y _a ,v _eπ ~v _n ,τ _n ) eine Funktion von

^v n , ^{e>n n} und/oder ^Tn sein kann. Zusätzlich kann in (5) der Ziel-Zeitabstand ^ACC eine Funktion von ^v " , '•" ⁿ und/oder ^τ n sein. Insbesondere ist ^ACC eine, z.B. durch den

-(0)

Fahrzeugführer angegebene, Konstante ^ACC nur dann, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorgegebene

Fahrzeuggeschwindigkeit ^Vm ist, d.h.,

Bei bestimmten Anwendungen kann die Funktion in (6) der folgenden Beziehung entsprechen

(7a) Falls ^ACC kleiner als ein vorgegebener Wert ist, kann in (6) im Gegensatz zu (7a) ( ^7b > gewählt werden, beispielsweise wenn der Wert von τ ^A(0C)C in freiem Verkehr sehr klein gewählt wurde und nun zu klein für dichten Verkehr ist.

Außerdem kann in (5) vorgesehen werden, dass die Funktion

^K τ = ^K τ( ^V n> ^v f,n - ^v n> ^τ n> ^τ n - ^τ ACC) j e größer ist , j e kleine ^v " und/oder ^τ n sind, z . B .

^{( 8)}

Alternativ oder zusätzlich kann in (5) vorgesehen werden

_{{ 9 )} wobei ^v und K _j ⁰⁾ vorgegebene Konstanten sind und ^v <" und v _t vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeiten sind. Bei bestimmten Anwendungen können die Funktionen K _τ und K _v in (8) , (9) der folgenden Beziehungen entsprechen (10)

Entsprechend (5) wird bei kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten das Fahrzeug weder Beschleunigen noch Verzögern, solange die Differenz T _n -τ _ACC und/oder die Differenz w _(n —V _n innerhalb der durch (5) bestimmten Bereiche festgestellt wird. Dadurch kann der Fahrkomfort deutlicht erhört werden, ohne die Sicherheit zu gefährden. Außerdem erlaubt dies, bei kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten relativ große Werte der dynamischen Koeffizienten K _v und K _t zu verwenden, um die Entstehung sich bewegender Staus zu verhindern, ohne Fahrkomfort zu ge¬ fährden.

Durch (6) , (7) wird es möglich, das verkehrsadaptive Assistenzsystem bei allen Fahrzeuggeschwindigkeiten zu betreiben und so den Fahrzeugführer zu entlasten: Bei

_ (0) Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als ^Vm wird ^ACC ~ ^ACC , bei kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten kann ^ACC reduziert werden. Durch (8) -(10) wird zusätzlich die Reaktion des Fahrzeugs auf die Differenz τ _n -τ _ACC und/oder die Differenz V _j1n -V _n deutlich erhöht, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit klein ist.

In (5) kann auch vorgesehen werden, dass bei kleineren

Fahrzeuggeschwindigkeiten τ ^ACC und/oder K _τ und/oder K ^v von

den entsprechenden Konstanten ^{ACC ~ Acc} bzw. K _x =Kf,

K ^v = K^ ^v abgewichen wird, abhängig davon, ob v ^€ „ ^>n —v ^π negativ oder positiv ist:

Alternative oder zusätzlich kann in (5) auch vorgesehen sein, dass bei kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten ^TACC und/oder K _x

und/oder K ^v von den entsprechenden Konstanten τ ^ACC = τ ^{( A0C)C} bzw.

K _t =K _τ ⁰⁾ , ^κv=κv abweichen, abhängig davon ob τ _n -τ _ACC negativ oder positiv ist:

können dabei von den mittleren Zeitabständen auf den anderen Fahrspuren (j=l, 2,...) abhängig sein, die z.B. durch das Fahr¬ zeug gemessen werden, wobei „i" die eigene Fahrzeugspur des Fahrzeugs ist. Die Funktionen (23) - (28) in (5) - (22) können auch von den Charakteristika des Verkehrs (d.h. von der zeitlich-räumlichen Verteilung der Fahrzeugdichte, den Zeit¬ abständen und der Fahrzeuggeschwindigkeit) stromabwärts vom Fahrzeug abhängig sein, falls dynamische Informationen über diese Charakteristika im Fahrzeug vorhanden sind.