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Title:
LONGITUDINAL CONTROL SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/182489
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a longitudinal control system for a motor vehicle, comprising a sensor system for detecting a traffic event lying ahead, in particular in order to locate vehicles traveling ahead, and comprising a control unit for automatically controlling the speed or the acceleration of the motor vehicle to a standstill on the basis of the traffic event lying ahead. An automatic drive-off is allowed without a driver confirmation within a specified time interval after reaching the standstill, and after the time interval has expired, an automatic start-up is allowed after a start-up confirmation is triggered by the driver. According to the invention, a start-up confirmation is triggered if a contacted state of the steering wheel is detected starting from a non-contacted state of the steering wheel.

Inventors:
KAGERER WALTER (DE)
HELLFRITSCH CHRISTOPH (DE)
LECHNER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/059225
Publication Date:
October 26, 2017
Filing Date:
April 19, 2017
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60W30/17
Foreign References:
DE102014201544A12015-07-30
DE102014201282A12015-07-30
EP2930081A12015-10-14
DE102011013023A12012-09-06
DE19958520A12001-06-07
DE102014201544A12015-07-30
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Claims:
Patentansprüche

1 . Längsregelsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensorsystem zum Erkennen des vorausliegenden Verkehrsgeschehens, insbesondere zur Ortung vorausfahrender Fahrzeuge, und mit einer Steuereinheit zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des vorausliegenden Verkehrsgeschehens bis in den Stillstand und aus dem Stillstand heraus, wobei innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls ab Erreichen des Stillstands ein automatisches Losfahren ohne eine Fahrer-Bestätigung zugelassen wird und nach Ablauf des Zeitintervalls ein automatisches Anfahren erst nach einer vom Fahrer ausgelösten Anfahrbestätigung zugelassen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfahrbestätigung ausgelöst wird, wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand (H-Off) des Lenkrads (L) ein Berührungs-Zustand (H-On) des Lenkrads (L) erkannt wird.

2. Längsregelsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfahrbestätigung ausgelöst wird, wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand (H-Off) des Lenkrads (L) ein Berührungs-Zustand (H-On) des Lenkrads (L) in einer definierten Betätigungsart erkannt wird.

3. Längsregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Betätigungsart eine definierte Berührungsposition und/oder ein definierter Berührungsablauf ist. Längsregelsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand (H-On) erkannt wird, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beide Hände das Lenkrad (L) in einem definierten Berührungsbereich berührt.

Längsregelsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand (H-On) dann erkannt wird, wenn der Fahrer beim Berühren des Lenkrads (L) mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beiden Händen einen vorgegebenen Berührungsdruck aufbringt.

Längsregelsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand (H-On) dann erkannt wird, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beiden Händen am Lenkrad (L) einen vorgegebenen Berührungsablauf, insbesondere einen vorgegebenen Berührungsablauf in Kombination mit definierten Berührungspositionen vornimmt.

Längsregelsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand (H-On) dann erkannt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad (L) innerhalb eines mit erstmaliger Berührung des Lenkrads (L) beginnenden Zeitintervalls (T1 ) das Lenkrad (L) los lässt und dann erneut zumindest ein weiteres Mal berührt.

Längsregelsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand (H-On) mit einer im Lenkrad (L) angeordneten Sensorik (HOS) und/oder mit einem zumindest den Bereich des Lenkrads (L) erfassenden Kamerasystem (KS) erkennbar ist.

9. Langsregelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Lenkrad (L) angeordnete Sensorik (HOS) eine die die Kapazität messbare Sensorik im Lenkrad ist.

Description:
Längsregelsystem für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein Längsregelsystem für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Kraftfahrzeuge mit Längsregelsystemen bzw. Geschwindigkeitsregelsystemen sind seit langem bekannt. Die meisten derzeit erhältlichen Geschwindigkeitsregelsysteme regeln die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine vorgegebene Wunsch- bzw. Soll-Geschwindigkeit.

Neben diesen Längsregelsystemen können heute bereits bei einigen Herstellern auch um eine Abstandsregelung erweiterte Längsregelsysteme, sog. ab- standsbezogene Längsregelsysteme bzw. Geschwindigkeitsregelsysteme erworben werden. Derartige, bspw. bei der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung unter der Bezeichnung„Active Cruise Control" angebotene Systeme, ermöglichen es, das Kraftfahrzeug unter Einhaltung eines gewünschten Abstands zu einem vorausfahrendem Fahrzeug mit einer gewünschten oder einer entsprechend geringeren Geschwindigkeit automatisch zu führen. Vom Prinzip ist dabei die allgemein bekannte Längsregelung bzw. Fahrgeschwindigkeitsregelung, die eine bestimmte vorgegebene Geschwindigkeit einhält, um eine zusätzliche Abstandsfunktion erweitert, so dass der Einsatz einer solchen„aktiven" Fahrgeschwindigkeitsreglung auch im dichten Autobahn- und Landstraßenverkehr möglich wird. Diese sog.„aktive Fahrgeschwindigkeitsregelung" hält die vorgegebene Wunsch- bzw. Soll-Geschwindigkeit, wenn die eigene Fahrspur frei ist. Erkennt eine am Kraftfahrzeug angebrachte Abstandssensorik, die insbesondere auf Radarbasis und/oder Kamerabasis arbeiten kann, ein vorausfahrendes Zielobjekt bzw. (Kraftfahrzeug in der eigenen Spur, so wird die eigene Geschwindigkeit - bspw. durch Veranlassen eines geeigneten Bremsmoments - an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs bzw. des Zielobjekts derart ange- passt, dass eine in der„aktiven Fahrgeschwindigkeitsreglung" bzw. im entsprechenden Längsregelsystem enthaltene Abstandsregelung automatisch einen situationsgerechten Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug bzw. Zielobjekt einhält. Derartige abstandsgeregelte Längsregelsysteme sind in der Regel nur bis zu einer minimalen Geschwindigkeit von bspw. 30 km/h aktiv oder aktivierbar, können aber um eine sog. Stop-and-Go-Funktion erweitert werden, so dass eine abstandsbezogene Geschwindigkeitsregelung bis und aus dem Stillstand möglich ist.

Aus der DE 199 58 520 A1 ist bereits ein Geschwindigkeitsregelsystem bekannt, welches im sog. Stop-&-Go-Modus eine Regelung der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung bis in den Stillstand und aus dem Stillstand heraus ermöglicht. Nach Erreichen des Stillstands im geregelten Betrieb ist ein automatisches Losfahren bis zu einer bestimmten, vorgegebenen Zeitgrenze nach dem Anhalten möglich. Danach kann ein automatisches Losfahren nur nach einer Freigabe durch den Fahrer erfolgen.

Grundsätzlich ist aus Gründen der Gebrauchssicherheit das Zeitfenster, innerhalb dessen ein automatisches Losfahren ohne eine Freigabe durch den Fahrer zugelassen wird, begrenzt, um den Fahrer durch das automatische Losfahren nicht zu überraschen. Insbesondere in Verkehrssituationen mit häufigem Stop-and-Go- Verkehr muss der Fahrer unter Umständen häufig eingreifen, wodurch der Fahrkomfort sinkt.

Aus der DE 10 2014 201 544 A1 ist ein oben genanntes Längsregelsystem mit automatischem Losfahren innerhalb eines definierten Zeitintervalls bekannt, wobei das Zeitintervall abhängig von einer abgeschätzten Fahreraufmerksamkeit vorgegeben wird. Wird eine Fahreraufmerksamkeit erkannt, beispielsweise, weil der Fahrer seine Hände am Lenkrad hat, wird ein längeres Zeitintervall vorgegeben, als bei einer sog. Hands-off-Detektion.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Längsregelsystem bereitzustellen, welches unter Berücksichtigung der Sicherstellung der Fahreraufmerksamkeit ein fahrerbestätigtes automatisches Losfahren des Fahrzeugs zulässt.

Diese Aufgabe wird durch ein Längsregelsystem nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Grundlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Längsregelsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensorsystem zum Erkennen des vorausliegenden Verkehrsgeschehens, insbesondere zur Ortung vorausfahrender Fahrzeuge, und mit einer Steuereinheit zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des vorausliegenden Verkehrsgeschehens. Das System ermöglicht dabei eine automatische Steuerung der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bei entsprechender Verkehrssituation (z. B. vorausfahrendes bzw. vorausstehendes Fahrzeugs oder entsprechende Ampelschaltung) bis in den Stillstand und aus dem Stillstand heraus, wobei innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls ab Erreichen des Stillstands ein

automatisches Losfahren ohne eine Fahrer-Bestätigung zugelassen wird. Danach wird ein automatisches Losfahren nur nach einer erfolgten Fahrer- Bestätigung bzw. Anfahrbestätigung zugelassen.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, eine einfache und sichere Möglichkeit bereitzustellen, durch die der Fahrer eine Anfahrbestätigung abgeben und somit ein automatisches Anfahren nach Ablauf des Zeitintervalls, innerhalb dessen ein automatisches Anfahren oder Anfahrbestätigung zugelassen wird, zu ermöglichen. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass eine Anfahrbestätigung dann ausgelöst wird, wenn ausgehend von einem Nicht-Be- rührungs-Zustand des Lenkrads, also ausgehend von einer Situation, bei der der Fahrer das Lenkrad nicht bzw. nicht in definierter Weise berührt, ein Be- rührungs-Zustand erkannt wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird oben genannte Anfahrbestätigung dann ausgelöst, wenn ausgehend von einem Nicht-Berüh- rungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand des Lenkrads in einer definierten Betätigungsart erkannt wird. Eine solche Betätigungsart kann eine definierte Betätigungsposition am Lenkrad und/oder ein definierter Betätigungsablauf sein.

So kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs- Zustand dann erkannt werden, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere beide Hände das Lenkrad berührt bzw. den Lenkradkranz um- fasst. Ebenso kann ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand des Lenkrads auch (nur) dann erkannt werden, wenn der Fahrer mit mindestens einer Hand, insbesondere mit beiden Händen das Lenkrad an einem definierten Bereich berührt bzw. den Lenkradkranz umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand erkannt wird, wenn der Fahrer beim Berühren des Lenkrads mit einer Hand, insbesondere mit beiden Händen (an einer definierten Position) einen vorgegebenen Berührungsdruck aufbringt, also das Lenkrad mit einer Mindestkraft berührt.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand erkannt wird, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beiden Händen einen vorgegebenen Berührungsablauf am Lenkrad, insbesondere einen vorgegebenen Berührungsablauf (zeitliche Reihenfolge) in Kombination mit definierten Berührungspositionen vornimmt. Dies kann z. B. ein Streichen, insbesondere ein gerichtetes Streichen über ein vorgegebenes Segment des

Lenkradkranzes sein. Ebenso kann ein Wechsel vom Nicht-Berührungs-Zustand in den Berührungs-Zustand nach Ausführen eines zeitlich nacheinander ausgeführten Greifens des Lenkradkranzes an unterschiedliche Positionen des Lenkrads (z. B. zuerst links, dann rechts, dann wieder links) erkannt werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch, dass ausgehend von einem Nicht- Berührungs-Zustand ein Berührungs-Zustand erkannt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad (an einer definierten Position) zweimal berührt oder antippt, d. h. wenn der Fahrer (mit einer Hand oder mit beiden Händen) das Lenkrad innerhalb eines mit erstmaliger Berührung des Lenkrads beginnenden Zeitintervalls wieder los lässt (nicht berührt) und dann erneut zumindest ein weiteres Mal berührt.

Der Berührungs-Zustand, der eine Anfahrbestätigung zum automatischen Anfahren des Fahrzeugs aus dem Stillstand auslöst, kann mit einer im Lenkrad angeordneten Sensorik erkannt werden. Hierzu können bspw. bekannte sog. Hands-On-Detection-Systeme bzw. Hands-Off-Detection-Systeme zum Einsatz kommen, die meist eine die Kapazität messbare Sensorik verwenden. Zusätzlich oder alternativ kann der Berührungs-Zustand auch mit einem zumindest den Bereich des Lenkrads erfassenden Kamerasystem erkannt werden. Hierzu können bspw. bekannte Innenraumüberwachungssysteme o- der Fahrerzustands-Überwachungssysteme zum Einsatz kommen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 einen vereinfachten Aufbau eines für die Erfindung beispielhaften Längsregelsystems, und

Fig. 2 eine mögliche Ausgestaltung des Längsregelsystems zum komfortablen automatischen Anfahren aus Stillstand.

Die Fig. 1 zeigt als zentrales Element des Längsregel- bzw. Geschwindigkeitsregelsystems eine Steuereinheit SE, welche verschiedene Eingangssignale sHOS, sKS, fv, sS und v erhält und ein Ausgangssignal und a erzeugt.

Grundsätzlich ist die Steuereinheit SE derart ausgestaltet, dass diese in Abhängigkeit der Signale sS eines Sensorsystems S und der mittels einer manuellen Eingabeeinheit mEE vom Fahrer vorgegebenen Fahrervorgaben fv (z. B. Soll-Geschwindigkeit und/oder einzuhaltender Abstandsbereich zu einem vorausfahrenden Fahrzeug) ein Beschleunigungssignal a an eine entsprechende Aktuatorik Ak, die eine Antriebseinheit A und eine Bremseinheit B umfasst, zum Umsetzen des Beschleunigungswunsches aussendet. Das Sensorsystem S ist dabei derart ausgestaltet, dass mittels eines Radarsystems und/oder eines Kamerasystems das vorausliegende Verkehrsgeschehen erkennbar ist und somit insbesondere für die Geschwindigkeitsregelung relevante Vorderfahrzeuge identifiziert werden können. Diese relevanten Daten sS werden an die Steuereinheit SE zur weiteren Verarbeitung gesendet, so dass bei einer sog. Freifahrt die Regelung derart erfolgt, dass sich die vom Fahrer vorgegebene Soll-Geschwindigkeit fv einstellt, und bei sog. Folgefahrt (langsameres vorausfahrendes Fahrzeug) die Regelung derart erfolgt, dass ein entsprechend den Fahrervorgaben fv einzuhaltender Abstand gewährleistet wird. Grundsätzlich kann die Regelung bin in den Stillstand und aus dem Stillstand heraus erfolgen.

Weiter erhält die Steuereinheit SE ein Geschwindigkeitssignal v, damit ein aufgrund der Geschwindigkeitsregelung erreichter Stillstand des Fahrzeugs erkennbar ist. Ebenso ist die Steuereinheit SE mit einer im Lenkrad L angeordneten Sensorik HOS verbunden. Zusätzlich kann die Steuereinheit SE mit einem (hier gestrichelt dargestelltem) Innenraumkamerasystem KS verbunden sein. Diese Sensoriken sende ein Signal sHOS und ggf. ein Signal sKS an die Steuereinheit SE, zur Informationsübermittlung, ob der Fahrer seine Hände am Lenkrad hat bzw. wann der Fahrer seine Hände (an einer definierten Position) am Lenkrad hat.

Eine mögliche Ausgestaltung des Längsregelsystems zum komfortablen automatischen Anfahren aus Stillstand wird nun anhand nachfolgender Beschreibung zu Fig. 2 dargestellt, wobei davon ausgegangen wird, dass das maßgebliche Steuergerät entsprechend ausgebildet ist, relevante Eingangssignale zu erfassen, zu verarbeiten und entsprechende Ausgangssignale an die Aktuatorik zur Geschwindigkeitsregelung auszugeben.

Das Ablaufdiagramm startet in Schritt 10, sobald die abstandsgeregelte Geschwindigkeitsregelung ACC eingeschaltet und aktiv ist. Sobald die Geschwindigkeitsregelung aktiviert wird, startet in Schritt 20 die Geschwindig- keits- oder Beschleunigungsregelung a in Abhängigkeit von der vom Fahrer eingestellten Soll-Geschwindigkeit unter Berücksichtigung des vorlausliegen- den Verkehrsgeschehens, so dass bei Freifahrt die eingestellt Soll-Geschwindigkeit, und bei Folgefahrt ein notwendiger Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten wird. Wird das Fahrzeug - bspw. aufgrund eines Abbremsens des vorausfahrenden Fahrzeugs bis in den Stillstand - selbst bis in den Stillstand geregelt, so dass die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs Null ist, wird mit Erreichen des Sillstands (v=0 in Schritt 30) im nächsten Schritt 40 ein Timer T gestartet.

Sobald im nächsten Schritt 50 erkannt wird, dass ein (zeitnahes) Losfahren des Fahrzeugs aufgrund der geänderten Verkehrssituation wieder möglich wäre („Losfahrbedingung erfüllt"), wird im nächsten Schritt 60 abgefragt, ob die seit Starten des Timers T verstrichene Zeit dt (noch) kleiner als ein vorgegebenes erstes Zeitintervall T1 ist, innerhalb dessen ein automatisches Anfahren ohne Losfahrbestätigung zugelassen wird. Ist dies der Fall, wird von Schritt 60 zu Schritt 20 zurückgesprungen und ein automatisches Losfahren, also eine entsprechende Geschwindigkeitsregelung veranlasst.

Wird im Schritt 60 jedoch ermittelt, dass die seit Starten des Timers T verstrichene Zeit dt nicht kleiner als ein vorgegebenes erstes Zeitintervall T1 ist, wird im nächsten Schritte 70 ein (optischer und/oder haptischer und/oder akustischer) Hinweis zum Auffordern des Fahrzeug zum Zulassen des automatischen Anfahrens ausgegeben. Anschließend wird zu Schritt 80 übergegangen.

Im Schritt 80 wird solange verweilt, bis eine Anfahrbestätigung vom Fahrer erfasst wird. Je nach Ausgestaltung des Systems können verschiedene Möglichkeiten zum Abgeben einer Anfahrbestätigung gegeben sein. Erfindungsgemäß wird z. B. dann eine Anfahrbestätigung erfasst, wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand H-Off des Lenkrads ein Berührungs-Zu- stand H-On des Lenkrads erkannt wird. In diesem Beispiel wird ein Berüh- rungs-Zustand H-On erkannt, wenn der Fahrer mit beiden Händen den Lenkradkranz umfasst. Alternativ wird eine Anfahrbestätigung auch dann erfasst, wenn eine (leichte) Betätigung des Gaspedals erfasst wird. Sobald eine entsprechende Anfahrbestätigung erfasst wird, wird von Schritt 80 zu Schritt 20 zurückgesprungen und ein automatisches Losfahren, also eine entsprechende Geschwindigkeitsregelung veranlasst.

Durch das hier vorgeschlagene erfindungsgemäße Längsregelsystem können viele Vorteile erzielt werden. So ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anfahrbestätigung eine positiven Auswirkung auf den Ver- kehrsfluss, da ein Fahrer, der im Stillstand seine Hände zunächst vom Lenkrad genommen hat, zunächst seine Hände wieder an das Lenkrad legen wird, bevor er eine andere Handlung zum Bestätigen eines automatischen Anfahrens auslösen wird.