Die Erkennung von Schlechtweg ist für Geschwindigkeits- Regelsysteme vorteilhaft, die im untersten Geschwindig- keitsbereich und zudem offroad arbeiten, wie beispielsweise das aus der Patentanmeldung WO 96/11826 PCT/GB95/02298 be- kannte Hill Descent Control System. Diese Erkennung soll ansprechen, wenn die normale Regelgeschwindigkeit (z. B. 10 km/h) aufgrund des Schlechtweges noch zu hoch liegt und aus Sicherheits- und Komfortgründen auf eine langsamere Ge- schwindigkeit umgeschaltet werden sollte.

Bisherige Verfahren zur Schlechtwegerkennung beruhen auf der Auswertung von Radbeschleunigungswerten, die von ent- sprechenden Radbeschleunigungssensoren erfaßt wird. Sie sind jedoch für höhere Geschwindigkeiten und kleinere Fahr- bahnunebenheiten konzipiert und greifen nicht bei geringen Geschwindigkeiten und großen Fahrbahnunebenheiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver- fahren und eine Vorrichtung zur Erkennung einer Fahrstrecke als Schlechtweg bereitzustellen, die auch im unteren Ge- schwindigkeitsbereich und/oder bei großen Fahrbahnuneben- heiten eine zuverlässige Erfassung der Fahrstrecke eines Fahrzeugs als Schlechtweg ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen An- sprüche gelöst, abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Die Erfindung beruht darauf, daß die Schlechtwegerkennung anhand der Beschleunigung des Fahrzeugs durchgeführt werden kann. Die Beschleunigung wird dabei durch einen Beschleuni- gungssensor erfaßt. Das erfaßte Sensorsignal wird kontinu- ierlich an mehreren Zeitpunkten ausgewertet, die Erkennung der Schlechtwegstrecke erfolgt nach Maßgabe des Auswer- tungsergebnisses.

Unter Beschleunigung kann dabei die Längsbeschleunigung (X, [m/SZ)) und/oder Drehbeschleunigung (,[S-2]) längs oder um die Längs-, Quer- oder Hochachse des Kfz verstanden wer- den. Vorzugsweise wird die Längsbeschleunigung in Richtung der Längsachse und/oder die Drehbeschleunigung um die Quer- achse betrachtet.

Die Auswertung wird vorzugsweise zu dem Zeitpunkt gestar- tet, an dem die Beschleunigung einen bestimmten Schwellen- wert überschritten hat. Das Überschreiten von festgelegten Schwellenwerten wird dabei auf das Vorhandensein von Fahr- bahnunebenheiten zurückgeführt. Im Verlauf der Auswertung können eine Vielzahl von Fahrbahnunebenheiten detektiert werden, die vorzugsweise durch einen Zahler gezahlt werden können. Dabei wird der Zähler vorzugsweise dann weiterge- zählt, wenn die Beschleunigung für eine bestimmte Torzeit oberhalb des Schwellenwertes liegt. Ein Schlechtweg kann dadurch erkannt werden, daß der Zählerstand einen bestimm- ten Erkennungswert erreicht hat. Damit einzelne Fahrbahn- unebenheiten nicht über eine längere Zeit kumuliert werden können, kann eine weitere Torzeit vorgesehen sein, in der der Zahler weitergezahlt werden oder den Erkennungswert er- reichen muß, anderenfalls wird bei Überschreiten der Tor- zeit der Zähler auf den Startwert zurückgesetzt.

Durch Variation der im Rahmen der Auswertung verwendeten Schwellenwerte und Torzeiten, die in Abhängigkeit der Ge- schwindigkeit festgelegt werden können, kann das Verfahren an den Fahrzeugtyp angepaßt werden.

Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelver- fahrens kann nach der Erkennung einer Schlechtwegstrecke die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs neu festgelegt wer- den, wobei die angepaßte Geschwindigkeit nach Maßgabe des Auswertungsergebnisses der Fahrstrecke angepaßt werden kann.

Sofern ein Längsbeschleunigungssensor für das Fahrzeugs oh- nehin vorgesehen ist, kann die Schlechtwegerkennung ohne zusätzlichen Aufwand an Meßwertaufnehmern realisiert wer- den.

Nachfolgend werden bezugnehmend auf die Zeichnung einzelne erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 ein funktionelles Blockdiagramm einer Ausfüh- rungsform der Erfindung, Fig. 2 eine Ausführungsform der Auswerteeinrichtung aus Fig. 1, Fig. 3a einen beispielhafter Signalverlauf, Fig. 3b Detailvergrößerungen aus dem Signalverlauf der Fig. 3a zur Erläuterung der Auswertung des Si- gnalverlaufs, Fig. 4 ein Ablaufdiagramm der erfindungsgemäßen Aus- wertung des Signalverlaufs.

Fig. 1 zeigt ein funktionelles Blockdiagramm einer bevor- zugten Ausführungsform der Erfindung. Die Beschleunigung wird von einem Beschleunigungssensor 10, insbesondere einem Längsbeschleunigungssensor, erfaßt. Das erfaßte Sensorsi- gnal 10a wird in eine optional vorhandene Aufbereitungsein- richtung 11 übertragen, wo es entsprechend den Erfordernis- sen der Auswertung aufbereitet wird. Dabei kann es sich z. B. um einen oder mehrere Tiefpaßfilter z. B. zur Entfer- nung von Störspitzen und/oder des Gleichanteils handeln.

Durch Differenzbildung aus tiefpaßgefiltertem und ungefil- tertem Signal kann näherungsweise der Gleichanteil, der aus der Hangneigung der Fahrbahn oder einer Fahrzeugbeschleuni- gung resultiert, eliminiert werden. Der Wechselanteil wird in Form des aufbereiteten Sensorsignals lla in eine Auswer- teeinrichtung 12 übertragen und kann dort nach Maßgabe be- stimmter Kriterien, vorzugsweise anhand festgelegter Be- schleunigungsschwellenwerte und Torzeiten, ausgewertet wer- den. Hierbei können Fahrbahnunebenheiten, wie beispielswei- se Bodenwellen, Gräben oder Schlaglöcher festgestellt wer- den, deren Anzahl und zeitliche Abfolge erfaßt werden. Eine der Auswertungseinrichtung 12 nachgeschaltete Erkennungs- einrichtung 13 erkennt anhand des Auswerteergebnisses 12a, vorzugsweise anhand der Anzahl der detektierten Fahrbahn- unebenheiten, die Schlechtwegstrecke. In diesem Fall wird ein Geschwindigkeitsregler 14 aktiviert, der die Sollge- schwindigkeit des Fahrzeugs nach Maßgabe des quantitativen Maßes des Auswerteergebnisses 12a neu festlegt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Auswerteeinrichtung 12. Die Auswerteeinrichtung 12 kann einen Speicher 22 zur Aufnahme von Programmen und Daten, den ersten und den zwei- ten Zeitmesser mit den Bezugszeichen 23 und 24, einen Zäh- ler 25 zum Aufzählen von Beschleunigungsspitzen (entspre- chend einzelnen Bodenunebenheiten) und eine Rücksetzein- richtung 26 beinhalten. Der Zähler 25 kann mit einer später erläuterten Bremsen-, Fahrpedal- und Motorüberwachung 27 und der Erkennungseinrichtung 13 verbunden sein. Der Schlechtweg wird erkannt, wenn der Zählerstand eine be- stimmte Schwelle erreicht hat.

In die überwachungseinrichtung 21 wird das ggf. aufbereite- te Sensorsignal lla eingegeben. Die Überwachungseinrichtung 21 überprüft das Sensorsignal anhand von Beschleunigungs- schwellenwerten, die im Speicher 22 abgelegt sein können.

Werden diese Schwellenwerte über- bzw. unterschritten, wer- den der erste bzw. der zweite Zeitmesser gestartet. In Ab- hängigkeit der vom ersten Zeitmesser 23 gemessenen Zeitin- tervalle können einzelne Fahrbahnunebenheiten von der tuber- wachungseinrichtung 21 detektiert werden, wenn der Ver- gleich des vom ersten Zeitmesser gemessenen Zeitintervalls mit einer im Speicher abgespeicherten Torzeit ergibt, daß letztgenannte überschritten wurde. Die Anzahl der detek- tierten Bodenunebenheiten kann von dem Zähler 25 gezählt werden. In Abhängigkeit des vom zweiten Zeitmesser 24 ge- messenen Zeitintervalls kann von der Überwachungseinrich- tung 21 die Rücksetzeinrichtung 26 aktiviert werden, die gegebenenfalls den Zähler 25 auf den Startwert zurücksetzt.

Zur Vermeidung möglicher Fehlauslösungen des Zählers durch Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs kann optional eine Bremsen-, Fahrpedal- und Motorüberwachung 27 implemen- tiert sein. Sie kann auf den Zähler einwirken. Die Fahrpe- dal- und Motorüberwachung 27 überprüft dann, ob sich das Motormoment oder die Fahrpedalbewegung innerhalb einer vor- gegebenen Zeit um mehr als einen bestimmten Betrag ändern.

Ist dies der Fall, wird der Zähler 25 um 1 dekrementiert.

Ebenso kann beim Betätigen oder Lösen der Bremsen durch den Fahrer verfahren werden. Erreicht der Zählerstand des Zäh- lers 25 einen bestimmten Wert, wird die Fahrstrecke durch die Erkennungseinrichtung 13 als Schlechtwegstrecke er- kannt. Auf diese Weise können Einflüsse, die nicht durch den Streckenzustand bedingt sind, sondern z. B. durch das Fahrverhalten des Fahrers, wie beispielsweise Beschleuni- gung oder Verzögerung des Fahrzeugs infolge von Gasgeben bzw. -wegnehmen oder Bremsen, eliminiert werden.

Im folgenden werden anhand von Fig. 3 die quantitativen Kriterien Schwellenwerte und Torzeiten, anhand derer die Auswerteeinrichtung 12 die Auswertung des Sensorsignals lla durchführt und die im Speicher 22 der Auswerteeinrichtung 12 abgespeichert sein können, näher erläutert. Der exempla- rische Verlauf eines aufbereiteten Sensorsignals lla ist in Fig. 3a dargestellt. Der dabei registrierte Signalverlauf kann beispielsweise 5 Sekunden betragen, beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 5 km/h. Fig. 3b zeigt aus dem Si- gnalverlauf der Fig. 3a Detailvergrößerungen der Abschnitte a, c und d. Die Auswertung wird gestartet, wenn die Be- schleunigung den Schwellenwert Sl überschreitet (bzw. den Schwellenwert -Sl unterschreitet). Für die Auswertung kann lediglich der Betrag der Beschleunigung betrachtet werden.

Die Schwellenwerte S1 und -Sl bzw. S2 und -S2 in Fig. 2b unterscheiden sich lediglich durch ihr Vorzeichen, so daß die Auswerteprozedur im folgenden anhand der positiven Be- schleunigungswerte beschrieben wird.

Zu Beginn der Auswertung wird der erste Zeitmesser 23 ge- startet. Es wird dabei das Zeitintervall gemessen, während dessen das Beschleunigungssignal oberhalb des Schwellenwer- tes Sl oder oberhalb eines Schwellenwertes S3 (in Fig. 3b nicht dargestellt), der auch kleiner sein kann als Schwel- lenwert Sl, verbleibt. Überschreitet dieses Zeitintervall, das im Beispiel der ersten positiven Halbwelle der Fig. 3b mit Tl bezeichnet ist, die eingezeichnete Torzeit TZ1, wird eine einzelne Beschleunigungsspitze (entsprechend einer Bo- denunebenheit oder einem"Schlagloch") detektiert, und der Zähler 25 wird um eine Einheit inkrementiert. Unterschrei- tet im weiteren Signalverlauf das Beschleunigungssignal den Schwellenwert S2, wird der zweite Zeitmesser 24 gestartet.

Mit diesem Zeitmesser wird das Zeitintervall gemessen, das bis zum neuerlichen Erreichen der Schwelle S1 verstreicht.

Überschreitet dieses Zeitintervall eine zweite Torzeit TZ2, wird der Zähler 25 auf den Startwert zurückgesetzt.

Das in Fig. 2b exemplarisch eingezeichnete Zeitintervall T2 liegt unterhalb der Torzeit TZ2, während das Zeitintervall T3 darüber liegt, so daß der Zähler während T3 zurückge- setzt wird. Die Torzeiten TZ1 und TZ2 können je nach Ge- schwindigkeit des Fahrzeugs festgesetzt werden und sind in der Speichereinrichtung 22 gespeichert. Die Verwendung der Torzeit TZ1 dient der Vermeidung von Fehlauslösungen des Zählers 25, die durch Störspitzen des Signals verursacht werden, vgl. beispielsweise Fig. 3a, Abschnitt c.

Die Verwendung der festgelegten Torzeit TZ2 stellt sicher, daß nur dann ein Schlechtweg erkannt wird, wenn mehrere kurz hintereinander folgende Fahrbahnunebenheiten detek- tiert werden. Ist beispielsweise für die Erkennung eines Schlechtwegs ein Zählerstand von 7 vonnöten, führt nur der Signalverlaufabschnitt b in Fig. 3a zur Erkennung eines Schlechtwegs. In Abschnitt e reicht die Anzahl der detek- tierten Fahrbahnunebenheiten nicht aus, während in Ab- schnitt a die Torzeit TZ2 zwischen der Detektion der sech- sten und der siebten Fahrbahnunebenheit überschritten wird, so daß der Zahler zuruckgesetzt wird, bevor die siebte Fahrbahnunebenheit detektiert wird.

Abschnitt d zeigt einen beispielhaften Abschnitt des Si- gnalverlaufs, der zwar eine ausreichende Anzahl an Halbwel- len aufweist, jedoch überschreiten die Amplituden der Halb- wellen den Schwellenwert S1 nicht, so daß der Zähler nicht gezählt wird. Durch eine Variation der Schwellenwerte S1, S2 und S3 kann die Schlechtwegerkennung dem Fahrzeug und den Fahrbahngegebenheiten entsprechend angepaßt werden.

Durch die Verwendung der Schwellenwerte der Beschleunigung sowie der Torzeiten kann daher während der Auswertung ein bestimmtes Muster im Verlauf der Beschleunigung erkannt werden, das einem schlechten Zustand der Fahrbahn ent- spricht.

Ein exemplarischer Ablauf der Auswertung des Sensorsignals lla in der Auswerteeinrichtung 12 ist in Fig. 4 anhand ei- nes Ablaufdiagramms dargestellt. In Schritt 401 wird das Beschleunigungssignal von der Überwachungseinrichtung 21 kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich daraufhin über- wacht, ob der Schwellenwert Sl überschritten wurde. Ist dies der Fall, wird in Schritt 402 der erste Zeitmesser 23 gestartet. Überschreitet das vom ersten Zeitmesser 23 ge- messene Zeitintervall, innerhalb dessen ein Schwellenwert S3 nicht unterschritten wird, die Torzeit TZ1, wird in Schritt 403 der Zähler 25 aufgezählt und der zweite Zeit- messer zurückgesetzt. Überschreitet das vom ersten Zeitmes- ser gemessene Zeitintervall die Torzeit TZ1 nicht, kehrt die Routine ohne Zählen zu Schritt 401 zurück. Überschrei- tet der Zähler beim Aufzählen eine festgelegte Grenze, wird in Schritt 404 von der Erkennungseinrichtung 13 ein Schlechtweg erkannt. Unabhängig davon, ob die Zählerschwel- le überschritten wird, fährt die Routine mit den Schritten 401,405 und 408 fort (gestrichelte Linien), um einen kon- tinuierlichen Ablauf zu gewährleisten. Wird in Schritt 401 der Schwellwert S1 nicht überschritten, wird in Schritt 405 das Beschleunigungssignal daraufhin überwacht, ob der Schwellenwert S2 unterschritten wird, woraufhin in Schritt 406 der zweite Zeitmesser 24 gestartet und der erste Zeit- messer zurückgesetzt werden. Andernfalls wird die Überwa- chung fortgesetzt. Erreicht das vom zweiten Zeitmesser ge- messene Zeitintervall die Torzeit TZ2, wird in Schritt 407 der Zähler auf den Startwert zurückgesetzt, woraufhin der Ablauf zu Schritt 401 zurückkehrt. In Schritt 408 prüft die Bremsen-, Pedal- und Motorüberwachung 27 kontinuierlich, ob sich die Fahrpedalbewegung oder das Motormoment in einer vorgegebenen Zeit um mehr als einen bestimmten Betrag än- dern. Überschreitet die Änderung einen bestimmten Grenz- wert, oder werden die Bremsen vom Fahrer betätigt oder ge- löst, wird in Schritt 409 der Zähler um eine Einheit zu- rückgezählt.

In einer Geschwindigkeitsregelung kann die Schlechtweger- kennung beispielsweise verwendet werden, um die Soll- Fahrzeuggeschwindigkeit zu verändern oder neu einzustellen.

Beispielsweise kann sie abgesenkt werden oder auf einen ge- ringen Wert (kleiner 15 km/h, kleiner 7 km/h) gesetzt wer- den.