WO2001072565A1 - Method for detecting an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation of a vehicle - Google Patents

Method for detecting an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation of a vehicle Download PDF

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WO2001072565A1
WO2001072565A1 PCT/EP2001/003352 EP0103352W WO0172565A1 WO 2001072565 A1 WO2001072565 A1 WO 2001072565A1 EP 0103352 W EP0103352 W EP 0103352W WO 0172565 A1 WO0172565 A1 WO 0172565A1
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WO
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driver
foot
emergency braking
vehicle
brake
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PCT/EP2001/003352
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Peter Rieth
Alfred Eckert
Ronald Bayer
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
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    • B60T8/3275—Systems with a braking assistant function, i.e. automatic full braking initiation in dependence of brake pedal velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/12—Pre-actuation of braking systems without significant braking effect; Optimizing brake performance by reduction of play between brake pads and brake disc

Definitions

  • the braking process is activated by actuating a
  • Actuator usually a brake pedal, triggered with the driver's foot.
  • brake assistants driver-assisted braking devices, so-called brake assistants. An attempt is made to detect the situation of emergency braking as early as possible in order to build up the maximum brake pressure as quickly as possible and to hold it until this situation is no longer recognized.
  • brake systems are known in which it is concluded from the movement behavior of the driver's brake foot before the brake is actuated how critical the driving situation is.
  • the accelerator pedal is moved rapidly backward, the is detected with a first sensor, associated with the release of the driver's foot from the accelerator pedal, which is detected with a second sensor, and a quick change of the foot to the brake pedal, which is detected with a third sensor, a dangerous traffic situation is assumed and a Full braking is automatically initiated before the brake pedal is touched.
  • jerk uncomfortable vehicle reaction
  • This system does not provide sufficient support for the driver when driving with automatic vehicle speed control (ACC, Adaptive Cruise Control).
  • a brake system is to be activated automatically in accordance with suitable sensor signals, the brake pressure depending on suitable parameters, such as the position or change in position of the driver's foot in the area of the brake pedal and / or the force exerted by the driver's foot on the brake pedal and / or a safety variable that is described by a preceding vehicle.
  • suitable parameters such as the position or change in position of the driver's foot in the area of the brake pedal and / or the force exerted by the driver's foot on the brake pedal and / or a safety variable that is described by a preceding vehicle.
  • the situation analysis begins at the earliest when the driver's foot moves in the area of the brake pedal.
  • the object is achieved in that in a method for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation of a vehicle, in which the movement of a driver's foot is evaluated, a backward movement of the driver's foot away from an accelerator pedal or accelerator pedal is detected and as a criterion for recognizing one Emergency braking situation or suspected emergency braking situation is evaluated. This measure enables an early and reliable detection of an emergency braking situation.
  • a forward movement of the driver's foot towards a brake pedal of the vehicle is additionally detected and evaluated as a criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.
  • a backward movement or forward movement of the driver's foot here means a movement relative to the vehicle operating device, which lies at least approximately in the operating direction of the vehicle operating device itself. Accordingly, this does not mean the movement of the driver's foot away from the accelerator pedal in the direction of the brake pedal, but in particular means a backward movement away from an accelerator pedal of the vehicle in the release direction of the accelerator pedal or a forward movement towards a brake pedal of the vehicle in the brake actuation direction of the brake pedal.
  • the distance between the driver's foot and the accelerator pedal surface and / or the brake pedal surface is determined according to the invention.
  • the speed and / or acceleration of the driver's foot movement is detected and evaluated. This means that an emergency braking situation can be recognized very early, but still relatively reliably.
  • a suspicion of an emergency braking situation is considered to be recognized when a speed that is greater than a predetermined speed limit value and / or an acceleration has been detected for the backward movement of the driver's foot away from the accelerator pedal is greater than a predetermined acceleration limit.
  • the speed of a change in the accelerator pedal position that is to say releasing the accelerator pedal (accelerator pedal release speed), or variables derived therefrom, such as accelerator pedal acceleration, is recorded and evaluated as an additional criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation ,
  • Traffic scenario around the vehicle means that it is recorded around one's own vehicle, especially in front of the vehicle, and is evaluated as an additional criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.
  • the traffic scenario can be detected, for example, with radar / infrared / camera sensors. After that, a hazard or
  • Safety assessment in particular a determination of a hazard potential, carried out and the result further processed in a suitable, further logic.
  • trigger criteria for the brake assist function are changed according to the invention, in particular for a predetermined period of time.
  • a period of 0.5 to 1 sec. Is preferably specified for the change of the trigger criteria.
  • the brake assistant trigger criteria in particular in the form of trigger thresholds for a brake assistant entry, are then changed in the direction of an earlier brake assistant intervention.
  • Another possibility is to brake the vehicle, i.e. Apply the brake pads to the brake disc for a predetermined period of time with a defined braking force, this also depending on the
  • Relative speed driver foot / brake pedal can take place.
  • the braking force can be very low, for example 5 to 20 bar brake pressure is applied. ABS control is generally not yet required in this pressure range. Alternatively or additionally, according to the invention, this can also be done Engine braking torque can be increased by an appropriate intervention in the engine management.
  • Danger potential for actuating the brake pedal is determined individually by the driver.
  • an overall hazard potential (overall degree for the suspicion of an emergency braking situation) is then determined in a corresponding logic.
  • hazard potentials from the three considerations of the backward movement, the traffic scenario and the brake pedal actuation mentioned above
  • Corresponding three system components of a brake control system can take place in that one or more hazard potentials are formed from the pedal motion or foot motion analysis and this with the hazard potential (s) from the recorded traffic scenario (in front of the vehicle, next to or behind the vehicle) by means of addition or Maximum value formation or fuzzy logic, neural networks, via if-then relationships or decision matrices.
  • the brake system can be preconditioned.
  • the brake system is set with a view to a subsequent brake pressure request from the driver and / or a brake pressure control system so that a subsequent, rapid braking of the vehicle is made possible.
  • it is provided to change the brake system reinforcement and to apply an additional, suitable braking force to the wheel brakes of the vehicle independently of the driver.
  • the measures mentioned can be introduced relatively early and the impact relatively strong. For example, if the vehicle in front decelerates sharply and the accelerator pedal movement or the accelerator pedal / foot moves relatively quickly, a high one. Delay offset (offset), preferably approx.
  • ABS controlled braking system
  • Active, third-party brake systems are, in particular, electro-hydraulic brakes (EMS, brake system with hydraulic wheel brakes that can be acted upon by brake pressure from an external energy source, the brake pedal being hydraulically decoupled from the external energy source in the normal braking case), optimized hydraulic
  • OLB brake system with hydraulic wheel brakes, which are hydraulically connected to the brake pedal in the normal case of braking, with the brake booster being provided by hydraulic brake boosters
  • EMB electromechanical brakes
  • Wheel brakes with a mechanically / hydraulically decoupled brake pedal can be predetermined or changed technically relatively easily, so that the driver can achieve a faster build-up of brake pressure.
  • At least the braking system can be put on standby, i.e. Actuators can be energized, the brakes can be applied, for example with the EMB, or the hydraulic wheel brakes can be pre-filled (EMS or OHB).
  • the brake system gain and the offset can also be influenced as a function of the accelerator release speed.
  • the automatic braking process remains essentially non-reactive to the brake pedal.
  • This method can therefore be provided, in particular, for active brake systems capable of interference, in which the brake pressure is generated or at least increased by an external energy source.
  • the object is also achieved by a device for braking a vehicle with a brake control system, with sensors for detecting the movement of a driver's foot, in which at least one first sensor for detecting a backward movement of the driver's foot away from an accelerator pedal and optionally at least a second sensor for Detection of a forward movement of the driver's foot towards a brake pedal is provided, to which an evaluation unit is assigned, for evaluating the signals of the first and optionally second sensor and for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation, which evaluation unit in .
  • Connection is with a brake influencing device, for conditioning the brake system or increasing the brake pressure in the event of a recognized emergency braking situation or if an emergency braking situation is suspected.
  • any device can be used as a sensor, with which the movement of the driver's foot above the accelerator pedal can be monitored and measured.
  • the sensor can be an infrared sensor, which measures the foot distance from the sensor with the aid of an infrared beam.
  • a short-range distance sensor in particular a capacitive distance sensor, is used as the sensor, which is preferably connected to the gas or Brake pedal is arranged. With the capacitive sensor, the field changes resulting from the movement of the driver's foot (different field resistance of the foot) are determined.
  • Another possibility can be to measure at least the distance to the pedal using Hall probes.
  • Optical sensors or ultrasonic sensors can also be used.
  • an accelerator pedal of a vehicle which has a distance sensor for sensing the distance of the driver's foot from the accelerator pedal.
  • a particularly simple arrangement for the sensor on the accelerator pedal results from the fact that the sensor itself is protected by the accelerator pedal or else monitors the space above the accelerator pedal through a passage opening in the accelerator pedal through which it emits the signals. If you want to avoid that a single sensor monitors the movement of the foot, one sensor (distance sensor) can determine the distance of the foot from the accelerator pedal in height and another sensor (contact sensor) determine the detachment of the foot from the accelerator pedal before the actual backward movement.
  • Fig.l an accelerator pedal with a distance sensor
  • FIG. 1 shows the inner surface of a vehicle in the floor area of the accelerator pedal. This is limited by the bulkhead 1, which is stationary with respect to the Vehicle chassis is. On the bulkhead 1 or on another part fixed to the vehicle, an accelerator pedal lever 3 is pivotably arranged via a pivot bearing 2.
  • the accelerator pedal lever 3 is provided with an accelerator pedal 4.
  • In the accelerator pedal 4 there is a through opening 5, at the left end of which in FIG. 1 a distance sensor 6 is arranged.
  • This sensor 6 can be an infrared sensor, an ultrasound sensor, an optical sensor, a capacitive sensor or another suitable sensor.
  • the sensor 6 emits, for example, a field 7 which, in a highly simplified manner, is approximately spherical.
  • the sensor 6 can also emit an elliptical field.
  • the sensor 6 is provided with a device, not shown, with which the distance S of the lower shoe surface 8 of the foot 9 to the accelerator pedal 4 can be determined.
  • the speed and the acceleration of the foot 9 with respect to a reference point, preferably the surface of the accelerator pedal 4, can also be determined by means of corresponding evaluation or calculation devices, not shown.
  • the sensor 6 can also be arranged elsewhere in the floor space, for example on the bulkhead below the accelerator pedal 4.
  • a capacitive sensor is preferably used as sensor 6.
  • electrodes which act capacitively to one another are laid out flat on the side of the accelerator pedal 4 facing the foot 9. These electrodes can be two larger, essentially arranged in one plane, spaced apart capacitive surfaces or two surfaces nested, for example, in a spiral manner.
  • a measuring frequency is applied to the capacitor. Due to the approaching foot 9, the field (capacitance) is detuned due to its dielectric constant which differs from the surroundings, so that the backward movement of the foot can be measured. Another option is to use an ultrasonic sensor. The position of its membrane should be roughly the same as that facing the foot Complete the boundary edge of the through opening 5 so that the ultrasonic transducer is fitted into the through opening.
  • a hazard potential ⁇ is determined in accordance with the detected relative foot movement away from the accelerator pedal 1.
  • the speed V of the foot 3 is evaluated and evaluated in relation to the distance S of the foot 9 from the accelerator pedal 4 and, if necessary, a time-limited, e.g. for a period of 0.5 to 1 sec,
  • FIG. 2 A plot of the speed V of the driver's foot 9 in relation to the distance S of the foot 9 from the accelerator pedal 4 is shown in FIG. 2.
  • the size of the distance from the abscissa represents the speed V, the values above the abscissa the speed of the backward movement of the foot 9 away from the accelerator pedal 4 and the values below the abscissa the speed of the
  • the path S thus designates on the one hand the distance to the accelerator pedal 4 and on the other hand the distance to the brake pedal.
  • a typical panic foot movement can be characterized by the following equation of motion:
  • V ⁇ 2 «S» a
  • a hazard computer 15 of the vehicle surroundings sensor system for example a radar, forms a hazard potential ⁇ i from the distance d and the derived variables relative speed d 'or relative acceleration d''of the vehicle to an obstacle, in particular a vehicle traveling in front or stationary. If, for example, a vehicle in front brakes at a short distance from your own vehicle, the risk potential ⁇ i is large (against 1). When driving freely, it is 0.
  • a footwell monitor 16 for example by analyzing the movement of the driver's foot 9 away from the accelerator pedal 4, given by the distance S and the relative foot speed V or acceleration a and pedal speed P or acceleration P 'of the accelerator pedal 4, determines a further hazard potential ⁇ 2 . If the foot 9 moves quickly away from the accelerator pedal 4, the risk potential ⁇ 2 is high (against 1). As an additional criterion, the time period T between the rapid release of the accelerator pedal and the reaching of the brake pedal (time for the transfer movement) can also be taken into account.
  • a relative foot speed U in relation to the brake pedal, given by a distance S, the relative foot speed U or acceleration U 'could also be considered (not shown in FIG. 3).
  • the “classic” brake assistant 17 analyzes the movement of the
  • Brake pedal (pedal speed X or acceleration X ") and, together with, for example, the driving speed of your own vehicle, also generates a risk potential ⁇ 3 .
  • these different hazard potentials are weighted according to their situation-related relevance, coordinated (for example over time) and implemented in a braking intervention.
  • This implementation takes place in a change in the brake system gain B and a brake force offset F.
  • the change in the gain B in FIG. 19 is shown in FIG. 19 (EHB pedal characteristic / amplifier characteristic: force-displacement diagram). indicated by an arrow, which represents a shift of the curve in the direction of greater gain.
  • the changed gain B and the brake force offset F vorha n is superimposed (point 20) and influence the electronic brake control system 21 in the sense of an early, situation-appropriate build-up of a relatively high brake pressure.
  • the brake pressure in the individual wheel brakes is then regulated according to the known methods of electronic brake control systems, which regulate, for example, the braking force distribution between the front axle and the rear axle. If an emergency braking situation is detected, an ESP system that may be present can also be influenced and / or an active intervention in the engine management can take place. In addition, further actions are conceivable with regard to a possible impending collision with another vehicle or obstacle or an active intervention in the vehicle steering.
  • the driver can also receive feedback about a critical situation in the form of perceptible signals or stimuli, for example in the form of a change in vehicle behavior, such as a sudden braking of the vehicle by rapidly applying a relatively large braking pressure to the wheel brakes.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

According to a method for detecting an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation of a vehicle, the foot movements of the driver are evaluated. The method is characterised in that a backward movement of the foot of the driver is detected by the gas pedal of the vehicle and used as a criterion for detecting an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.

Description

Verfahren zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation eines Fahrzeugs -Method for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation of a vehicle -
Bei Bremssystemen für Fahrzeuge, insbesondere Bremssysteme für Personenkraftwagen, Busse und Lastkraftwagen, wird der Bremsvorgang durch die Betätigung einerIn brake systems for vehicles, in particular brake systems for passenger cars, buses and trucks, the braking process is activated by actuating a
Betätigungseinrichtung, in der Regel eines Bremspedals, mit dem Fahrerfuß ausgelöst. Für den Fall einer Notbremsung oder Vollbremsung, daß bedeutet, wenn der Fahrer das Fahrzeug mit maximaler Bremskraft verzögern möchte, sind fahrerunterstützende Bremseinrichtungen, sog. Bremsassistenten, bekannt. Dabei wird versucht, möglichst frühzeitig die Situation einer Notbremsung zu erfassen, um den maximalen Bremsdruck möglichst rasch aufzubauen und so lange zu halten, bis diese Situation nicht mehr erkannt wird.Actuator, usually a brake pedal, triggered with the driver's foot. In the event of emergency braking or full braking, which means if the driver wishes to decelerate the vehicle with maximum braking force, driver-assisted braking devices, so-called brake assistants, are known. An attempt is made to detect the situation of emergency braking as early as possible in order to build up the maximum brake pressure as quickly as possible and to hold it until this situation is no longer recognized.
Bei bekannten Bremsassistenten setzt die Situationsanalyse und Reaktion erst beim Bremsdruckaufbau oder bei der Bremspedalbewegung ein. Dadurch steht erst nach Beginn des Bremsdruckaufbaus durch den Fahrer ein Maß für den zu erwartenden Bremswunsch des Fahrers zur Verfügung.In known brake assistants, the situation analysis and reaction only begins when the brake pressure is built up or when the brake pedal is moved. As a result, a measure of the driver's expected braking request is only available after the driver begins to build up brake pressure.
Ferner sind Bremssysteme bekannt, bei denen aus dem Bewegungsverhalten des Fahrerbremsfußes vor der Betätigung der Bremse darauf geschlossen wird, wie kritisch die Fahrsituation ist. Bei einem System wird beispielsweise bei einer schnellen rückwärtigen Bewegung des Gaspedals, die mit einem ersten Sensor erfaßt wird, verbunden mit dem Lösen des Fahrerfußes vom Gaspedal, das mit einem zweiten Sensor erfaßt wird, und einem schnellen Wechsel des Fußes hin zum Bremspedal, das mit einem dritten Sensor erfaßt wird, eine gefährliche Verkehrssituation angenommen und es wird eine Vollbremsung vor Berührung des Bremspedals automatisch eingeleitet. Dies führt aber dazu, daß bei schnellen Fußreaktionen ohne konkreten Vollbremswunsch des Fahrers, wie es z.B. beim sportlichen Kurvenfahren mit schnellen Gaspedalreaktionen gegeben ist, eine unkomfortable Fahrzeugreaktion (Ruck) zu spüren ist. Dieses System unterstützt den Fahrer auch nicht hinreichend bei Fahrten mit einer automatischen Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung (ACC, Adaptive Cruise Control) .Furthermore, brake systems are known in which it is concluded from the movement behavior of the driver's brake foot before the brake is actuated how critical the driving situation is. In one system, for example, when the accelerator pedal is moved rapidly backward, the is detected with a first sensor, associated with the release of the driver's foot from the accelerator pedal, which is detected with a second sensor, and a quick change of the foot to the brake pedal, which is detected with a third sensor, a dangerous traffic situation is assumed and a Full braking is automatically initiated before the brake pedal is touched. However, this leads to an uncomfortable vehicle reaction (jerk) being felt in the case of rapid foot reactions without the driver specifically requesting full braking, as is the case, for example, in sporty cornering with rapid accelerator pedal reactions. This system does not provide sufficient support for the driver when driving with automatic vehicle speed control (ACC, Adaptive Cruise Control).
Bei einem anderen System gemäß der DE 196 33- 736 AI soll eine Bremsanlage nach Maßgabe geeigneter Sensorsignale selbständig aktiviert werden, wobei der Bremsdruck in Abhängigkeit geeigneter Parameter, wie die Position oder Positionsänderung des Fahrerfußes im Bereich des Bremspedals und/oder die vom Fahrerfuß ausgeübte Kraft auf das Bremspedal und/oder eine durch ein vorausfahrendes Fahrzeug beschreibende Sicherheitsgröße, einstellbar ist. In diesem Fall setzt die Situationsanalyse frühestens bei einer Bewegung des Fahrerfußes im Bereich des Bremspedals ein.In another system according to DE 196 33-736 AI, a brake system is to be activated automatically in accordance with suitable sensor signals, the brake pressure depending on suitable parameters, such as the position or change in position of the driver's foot in the area of the brake pedal and / or the force exerted by the driver's foot on the brake pedal and / or a safety variable that is described by a preceding vehicle. In this case, the situation analysis begins at the earliest when the driver's foot moves in the area of the brake pedal.
Es ist die Aufgabe, die zuvor genannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welches/welche es ermöglicht, den Fahrerwunsch nach einer Vollbremsung relativ frühzeitig und relativ sicher zu erkennen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation eines Fahrzeugs, bei dem die Bewegung eines Fahrerfußes ausgewertet wird, eine Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von einem Fahrpedal oder Gaspedal weg erfaßt wird und als ein Kriterium zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet wird. Diese Maßnahme ermöglicht ein frühzeitiges und sicheres Erkennen einer Notbremssituation. Denn es hat sich herausgestellt, daß auch im Falle einer durch den Fahrer eingeleiteten Notbremsung, eine deutliche Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von dem Gaspedal weg erfolgt, bevor eine Umsetzen des Fahrerfußes in Richtung des Bremspedal stattfindet, und daß diese Rückwärtsbewegung abhängig ist von einer anschließenden Vollbremsung durch den Fahrer.It is the task of overcoming the above-mentioned disadvantages and of creating a method and a device which make it possible to recognize the driver's desire for full braking relatively early and relatively reliably. The object is achieved in that in a method for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation of a vehicle, in which the movement of a driver's foot is evaluated, a backward movement of the driver's foot away from an accelerator pedal or accelerator pedal is detected and as a criterion for recognizing one Emergency braking situation or suspected emergency braking situation is evaluated. This measure enables an early and reliable detection of an emergency braking situation. Because it has been found that even in the event of emergency braking initiated by the driver, there is a clear backward movement of the driver's foot away from the accelerator pedal before the driver's foot is moved in the direction of the brake pedal, and that this backward movement is dependent on subsequent full braking by the driver.
Erfindungsgemäß wird zusätzlich eine Vorwärtsbewegung des Fahrerfußes zu einem Bremspedal des Fahrzeugs hin erfaßt und als ein Kriterium zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet.According to the invention, a forward movement of the driver's foot towards a brake pedal of the vehicle is additionally detected and evaluated as a criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.
Eine Rückwärtsbewegung oder Vorwärtsbewegung des Fahrerfußes bedeutet hier eine Bewegung relativ zur Fahrzeugbetätigungseinrichtung, die zumindest näherungsweise in Betätigungsrichtung der Fahrzeugbetätigungseinrichtung selbst liegt. Damit ist demnach nicht die Umsetzbewegung des Fahrerfußes vom Gaspedal weg in Richtung des Bremspedals gemeint, sondern damit ist insbesondere eine Rückwärtsbewegung von einem Gaspedal des Fahrzeugs weg in Löserichtung des Gaspedals oder eine Vorwärtsbewegung zu einem Bremspedal des Fahrzeugs hin in Bremsbetätigungsrichtung des Bremspedals gemeint . Zum Erfassen der Rückwärtsbewegung und/oder der Vorwärtsbewegung des Fahrerfußes wird erfindungsgemäß der Abstand zwischen Fahrerfuß und der Gaspedaloberfläche und/oder der Bremspedaloberfläche ermittelt.A backward movement or forward movement of the driver's foot here means a movement relative to the vehicle operating device, which lies at least approximately in the operating direction of the vehicle operating device itself. Accordingly, this does not mean the movement of the driver's foot away from the accelerator pedal in the direction of the brake pedal, but in particular means a backward movement away from an accelerator pedal of the vehicle in the release direction of the accelerator pedal or a forward movement towards a brake pedal of the vehicle in the brake actuation direction of the brake pedal. In order to detect the backward movement and / or the forward movement of the driver's foot, the distance between the driver's foot and the accelerator pedal surface and / or the brake pedal surface is determined according to the invention.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Fahrerfußbewegung erfaßt und ausgewertet wird. So kann ein sehr frühzeitiges, aber dennoch relativ sicheres Erkennen einer Notbremssituation erfolgen.According to the invention it is provided that the speed and / or acceleration of the driver's foot movement is detected and evaluated. This means that an emergency braking situation can be recognized very early, but still relatively reliably.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, daß ein Verdacht einer Notbremssituation dann als erkannt gilt, wenn für die Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von dem Gaspedal weg eine Geschwindigkeit erfaßt wurde, die größer ist als ein vorgegebener Geschwindigkeits-Grenzwert und/oder eine Beschleunigung erfaßt wurde, die größer ist als ein vorgegebener Beschleunigungs-Grenzwert .According to the invention it is provided that a suspicion of an emergency braking situation is considered to be recognized when a speed that is greater than a predetermined speed limit value and / or an acceleration has been detected for the backward movement of the driver's foot away from the accelerator pedal is greater than a predetermined acceleration limit.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Geschwindigkeit einer Änderung der Gaspedalstellung, das bedeutet eines Loslassens des Gaspedals (Gaspedallösegeschwindigkeit) , oder davon abgeleiteter Größen, wie eine Gaspedalbeschleunigung, erfaßt wird und als ein zusätzliches Kriterium zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet wird.According to the invention, it is provided that the speed of a change in the accelerator pedal position, that is to say releasing the accelerator pedal (accelerator pedal release speed), or variables derived therefrom, such as accelerator pedal acceleration, is recorded and evaluated as an additional criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation ,
Es ist nach der Erfindung ebenso vorgesehen, daß dasIt is also provided according to the invention that
Verkehrsszenario um das Fahrzeug das bedeutet um das eigene Fahrzeug, herum, insbesondere vor dem Fahrzeug, erfaßt wird und als ein zusätzliches Kriterium zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet wird. Das Verkehrsszenario kann z.B. mit Radar-/Infrarot-/Kamerasensorik erfaßt werden. Danach wird eine Gefahren- oderTraffic scenario around the vehicle means that it is recorded around one's own vehicle, especially in front of the vehicle, and is evaluated as an additional criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation. The traffic scenario can be detected, for example, with radar / infrared / camera sensors. After that, a hazard or
Sicherheitsbewertung, insbesondere eine Ermittlung eines Gefahrenpotentials, durchgeführt und das Ergebnis in einer geeigneten, weiterführenden Logik weiterverarbeitet.Safety assessment, in particular a determination of a hazard potential, carried out and the result further processed in a suitable, further logic.
Nach dem Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation werden nach der Erfindung Auslösekriterien für die Bremsassistent-Funktion, insbesondere für einen vorgegebenen Zeitraum, verändert. Vorzugsweise wird ein Zeitraum von 0,5 bis 1 sec. für die Änderung der Auslösekriterien vorgegeben. Die Bremsassistent-Auslösekriterien, insbesondere in Form von Auslöseschwellen für einen Bremsassistent-Eintritt, werden dann in Richtung eines früheren Bremsassistent-Eingriffs verändert.After detection of an emergency braking situation or suspicion of an emergency braking situation, trigger criteria for the brake assist function are changed according to the invention, in particular for a predetermined period of time. A period of 0.5 to 1 sec. Is preferably specified for the change of the trigger criteria. The brake assistant trigger criteria, in particular in the form of trigger thresholds for a brake assistant entry, are then changed in the direction of an earlier brake assistant intervention.
Es ist ebenso nach der Erfindung vorgesehen, nach dem Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation das Bremsensystem nur vorzufüllen, was bedeutet, daß der Bremsdruck nur so weit erhöht wird, daß die Bremsbeläge zwar an die Bremsscheibe angelegt werden, es aber noch zu keinem Bremsvorgang, d.h. einer Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Bremse kommt .It is also provided according to the invention to only fill the brake system after recognizing an emergency braking situation or suspicion of an emergency braking situation, which means that the brake pressure is only increased to such an extent that the brake pads are applied to the brake disc, but not yet Braking process, ie a decrease in the vehicle speed comes from the brake.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Fahrzeug einzubremsen, d.h. für einen vorgegebenen Zeitraum mit definierter Bremskraft die Bremsbeläge an die Bremsscheibe anzulegen, wobei dieses auch in Abhängigkeit derAnother possibility is to brake the vehicle, i.e. Apply the brake pads to the brake disc for a predetermined period of time with a defined braking force, this also depending on the
Relativgeschwindigkeit Fahrerfuß/Bremspedal erfolgen kann. Die Bremskraft kann dabei sehr gering sein, z.B. werden 5 bis 20 Bar Bremsdruck aufgebracht. In diesem Druckbereich wird in der Regel noch keine ABS-Regelung nötig. Alternativ oder zusätzlich kann gemäß der Erfindung auch das Motorbremsmoment durch einen entsprechenden Eingriff in das Motormanagement erhöht werden.Relative speed driver foot / brake pedal can take place. The braking force can be very low, for example 5 to 20 bar brake pressure is applied. ABS control is generally not yet required in this pressure range. Alternatively or additionally, according to the invention, this can also be done Engine braking torque can be increased by an appropriate intervention in the engine management.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, die drei genannten Maßnahmen (Betrachtung der Gaspedalstellung, derIt is provided according to the invention, the three measures mentioned (consideration of the accelerator pedal position, the
Relativbewegung des Fahrerfußes vom Gaspedal weg und des Verkehrsszenarios um das Fahrzeug) zu kombinieren.To combine the relative movement of the driver's foot away from the accelerator pedal and the traffic scenario around the vehicle).
Vorzugsweise aber wird ein Gefahrenpotential (Grad für den Verdacht einer Notbremssituation) nach Maßgabe derHowever, a hazard potential (degree for the suspicion of an emergency braking situation) according to the
Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von einem Gaspedal des Fahrzeugs weg, des erfaßten Verkehrsszenario um das Fahrzeug herum und einer Betätigung des Bremspedals (z.B. entsprechend bekannter Bremsasistenten-Funktionen) ermittelt.Backward movement of the driver's foot away from an accelerator pedal of the vehicle, the detected traffic scenario around the vehicle and an actuation of the brake pedal (e.g. according to known brake assist functions) are determined.
Dabei ist es vorgesehen, daß jeweils ein Gefahrenpotential für die Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von dem Gaspedal des Fahrzeugs weg, ein Gefahrenpotential für das erfaßte Verkehrsszenario um das Fahrzeug herum und einIt is provided that there is a potential hazard for the backward movement of the driver's foot away from the accelerator pedal of the vehicle, a potential hazard for the detected traffic scenario around the vehicle and one
Gefahrenpotential für die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer einzeln ermittelt wird. Nach Maßgabe der einzelnen Gefahrenpotentiale wird dann in einer entsprechenden Logik ein Gesamtgefahrenpotential (Gesamtgrad für den Verdacht einer Notbremssituation) festgestellt. Durch diese Maßnahmen wird eine große Aussagesicherheit erreicht. Es werden weniger Fehlauslösungen als bei den bekannten Systemen erzielt, wobei gleich früh oder früher ein volles Einbremsen als bei den bekannten Systemen mit Bremsassistenten-Funktion ermöglicht wird.Danger potential for actuating the brake pedal is determined individually by the driver. In accordance with the individual hazard potentials, an overall hazard potential (overall degree for the suspicion of an emergency braking situation) is then determined in a corresponding logic. These measures ensure a high level of certainty. There are fewer false triggers than with the known systems, with full braking being made possible sooner or earlier than with the known systems with brake assist function.
Die Kombination der Gefahrenpotentiale aus den drei oben genannten Betrachtungen der Rückwärtsbewegung, des Verkehrsszenario und der Bremspedalbetätigung bzw. den entsprechenden drei Systemkomponenten eines Bremsenregelungssystems kann dadurch erfolgen, daß aus der Pedalbewegungs- oder Fußbewegungsanalyse ein oder mehrere Gefahrenpotential gebildet werden und diese mit der oder den Gefahrenpotential (en) aus dem erfaßten Verkehrsszenario (vor dem Fahrzeug, neben oder hinter dem Fahrzeug) mittels Addition oder Maximalwertbildung oder aber Fuzzy-Logik, neuronalen Netzen, über Wenn-Dann Beziehungen oder über Entscheidungsmatrizen verbunden werden.The combination of the hazard potentials from the three considerations of the backward movement, the traffic scenario and the brake pedal actuation mentioned above Corresponding three system components of a brake control system can take place in that one or more hazard potentials are formed from the pedal motion or foot motion analysis and this with the hazard potential (s) from the recorded traffic scenario (in front of the vehicle, next to or behind the vehicle) by means of addition or Maximum value formation or fuzzy logic, neural networks, via if-then relationships or decision matrices.
In Abhängigkeit vom Gefahrenpotential oder Gesamtgefahrenpotential kann das Bremssystem vorkonditioniert werden. Das Bremssystem wird im Hinblick auf eine nachfolgende Bremsdruckanforderung des Fahrers und/oder eines Bremsdruckregelungssystems so eingestellt, damit ein nachfolgendes, rasches Abbremsen des Fahrzeugs ermöglicht wird. Dazu ist es vorgesehen, die Bremssystemverstärkung zu ändern und unabhängig vom Fahrer die Radbremsen des Fahrzugs mit einer zusätzlichen, geeigneten Bremskraft zu beaufschlagen. Da durch die erfindungsgemäße Kombination eine wesentlich höhere Entscheidungssicherheit erreicht werden kann, können die genannten Maßnahmen zeitlich relativ früh und in der Auswirkung relativ stark eingesteuert werden. So kann z.B. bei einer starken Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs und einer schnellen Gaspedalbewegung oder schnellen Relativbewegung Gaspedal/Fuß schon ein hoher. Verzögerungsoffset (Offset), vorzugsweise ca. 0,1 bis 0,3 g, in der Bremse eingesteuert werden und die volle Verstärkung zur Verfügung gestellt werden, so daß bei Berührung des Bremspedals durch den Fahrerfuß eine Vollbremsung ausgelöst wird. Hierzu sollte eine geregelte Bremsanlage (ABS) " vorhanden sein, damit ein stabiles Bremsverhalten auch unter schwierigen Bedingungen hinsichtlich der Fahrbahnbeschaffenheit erzielt werden kann .Depending on the hazard potential or overall hazard potential, the brake system can be preconditioned. The brake system is set with a view to a subsequent brake pressure request from the driver and / or a brake pressure control system so that a subsequent, rapid braking of the vehicle is made possible. For this purpose, it is provided to change the brake system reinforcement and to apply an additional, suitable braking force to the wheel brakes of the vehicle independently of the driver. Since the combination according to the invention makes it possible to achieve a significantly higher level of decision certainty, the measures mentioned can be introduced relatively early and the impact relatively strong. For example, if the vehicle in front decelerates sharply and the accelerator pedal movement or the accelerator pedal / foot moves relatively quickly, a high one. Delay offset (offset), preferably approx. 0.1 to 0.3 g, are controlled in the brake and the full amplification is made available, so that when the brake pedal is touched by the driver's foot, full braking is triggered. For this purpose, a controlled braking system (ABS) "should be available, so that a stable braking behavior can be achieved even under difficult conditions with regard to the road surface can.
Die Erfindung findet bevorzugte Anwendung bei aktiven, fremdeingriffsfähigen Bremssystemen. Aktive, fremdeingriffsfähige Bremssysteme sind insbesondere elektrohydraulische Bremsen (EHB, Bremssystem mit hydraulischen Radbremsen, die mit Bremsdruck aus einer Fremdenergiequelle beaufschlagbar sind, wobei das Bremspedal von der Fremdenergiequelle im Normalbremsfall hydraulisch entkoppelt ist) , optimierte hydraulischeThe invention finds preferred application in active, third-party braking systems. Active, third-party brake systems are, in particular, electro-hydraulic brakes (EMS, brake system with hydraulic wheel brakes that can be acted upon by brake pressure from an external energy source, the brake pedal being hydraulically decoupled from the external energy source in the normal braking case), optimized hydraulic
Bremsen (OHB, Bremssystem mit hydraulischen Radbremsen, die mit dem Bremspedal im Normalbremsfall hydraulisch verbunden • sind, wobei die 'Bremskraftverstärkung durch hydraulischen Bremskraftverstärker erfolgt) oder elektromechanische Bremsen (EMB, Bremssystem mit elektromechanischenBrakes (OHB, brake system with hydraulic wheel brakes, which are hydraulically connected to the brake pedal in the normal case of braking, with the brake booster being provided by hydraulic brake boosters) or electromechanical brakes (EMB, brake system with electromechanical
Radbremsen mit einem mechanisch/hydraulisch entkoppelten Bremspedal) . Hier kann die Bremssystemverstärkung und ein Bremsdruck- oder Fahrzeugverzögerungsoffset technisch relativ einfach vorbestimmt bzw. verändert werden, so daß der Fahrer einen schnelleren Bremsdruckaufbau erreichen kann. Zumindest kann das Bremssystem in Bereitschaft versetzt werden, d.h. Aktorik kann vorbestromt werden bzw. die Bremsen können angelegt werden, zum Beispiel bei der EMB, oder die hydraulischen Radbremsen können vorgefüllt werden (EHB oder OHB) . Die Beeinflussung von der Bremssystemverstärkung und dem Offset kann auch in Abhängigkeit der Gaspedallösegeschwindigkeit erfolgen.Wheel brakes with a mechanically / hydraulically decoupled brake pedal). Here, the brake system amplification and a brake pressure or vehicle deceleration offset can be predetermined or changed technically relatively easily, so that the driver can achieve a faster build-up of brake pressure. At least the braking system can be put on standby, i.e. Actuators can be energized, the brakes can be applied, for example with the EMB, or the hydraulic wheel brakes can be pre-filled (EMS or OHB). The brake system gain and the offset can also be influenced as a function of the accelerator release speed.
Gemäß der Erfindung bleibt der automatische Bremsvorgang im wesentlichen rückwirkungsfrei auf das Bremspedal. Daher kann dieses Verfahren insbesondere für aktive, fremdeingriffsfähige Bremssysteme vorgesehen werden, bei denen der Bremsdruck durch eine Fremdenergiequelle erzeugt oder zumindest verstärkt wird. Die Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Bremsen eines Fahrzeugs mit einem Bremsregelungssystem, mit Sensoren zur Erfassen der Bewegung eines Fahrerfußes gelöst, bei der mindestens ein erster Sensor, zum Erfassen einer Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von einem Gaspedal weg und gegebenenfalls mindestens ein zweiter Sensor, zum Erfassen einer Vorwärtsbewegung des Fahrerfußes zu einem Bremspedal hin, vorgesehen ist, der eine Auswerteeinheit zugeordnet ist, zum Auswerten der Signale des ersten und gegebenenfalls zweiten Sensors und zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation, welche Auswerteeinheit in. Verbindung steht mit einer Bremsbeeinflussungseinrichtung, zur Kondititionierung der Bremsanlage oder Bremsdruckerhöhung bei einer erkannten Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation.According to the invention, the automatic braking process remains essentially non-reactive to the brake pedal. This method can therefore be provided, in particular, for active brake systems capable of interference, in which the brake pressure is generated or at least increased by an external energy source. The object is also achieved by a device for braking a vehicle with a brake control system, with sensors for detecting the movement of a driver's foot, in which at least one first sensor for detecting a backward movement of the driver's foot away from an accelerator pedal and optionally at least a second sensor for Detection of a forward movement of the driver's foot towards a brake pedal is provided, to which an evaluation unit is assigned, for evaluating the signals of the first and optionally second sensor and for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation, which evaluation unit in . Connection is with a brake influencing device, for conditioning the brake system or increasing the brake pressure in the event of a recognized emergency braking situation or if an emergency braking situation is suspected.
Als Sensor kann im Grundsatz jede Einrichtung verwendet werden, womit die Bewegung des Fahrerfußes oberhalb des Gaspedals überwacht und vermessen werden kann. Bei dem Sensor kann es sich um einen Infrarotsensor handeln, welcher mit Hilfe eines Infrarotstrahls den Fußabstand vom Sensor vermißt. Erfindungsgemäß wird als Sensor ein Nahbereichs-Abstandssensor, insbesondere ein kapazitiver Abstandssensor eingesetzt, der vorzugsweise an dem Gasbzw. Bremspedal angeordnet ist. Bei dem kapazitiven Sensor werden die sich durch die Bewegung des Fahrerfußes ergebenden Feldänderungen (abweichender Feldwiderstand des Fußes) feststellt. Eine andere Möglichkeit kann darin bestehen, mit Hilfe von Hall-Sonden zumindest den Abstand zu dem Pedal zu vermessen. Ebenso können optische Sensoren oder Ultraschallsensoren eingesetzt werden. Erfindungsgemäß wird ferner ein Gaspedal eines Fahrzeugs bereitgestellt, das einen Abstandssensor aufweist, zur Sensierung des Abstands des Fahrerfußes vom Gaspedal. Eine besonders einfache Anordnung für den Sensor an dem Gaspedal ergibt sich dadurch, daß der Sensor selbst durch das Gaspedal geschützt wird oder aber den Raum oberhalb des Gaspedals durch eine Durchgangsöffnung des Gaspedals überwacht, durch welche er die Signale abstrahlt. Will man vermeiden, daß ein einziger Sensor die Bewegung des Fußes überwacht, so kann ein Sensor (Abstandssensor) den Abstand des Fußes vom Gaspedal in der Höhe ermitteln und ein anderer Sensor (Kontaktsensor) das Ablösen des Fußes vom Gaspedal vor der eigentlichen Rückwärtsbewegung feststellen.In principle, any device can be used as a sensor, with which the movement of the driver's foot above the accelerator pedal can be monitored and measured. The sensor can be an infrared sensor, which measures the foot distance from the sensor with the aid of an infrared beam. According to the invention, a short-range distance sensor, in particular a capacitive distance sensor, is used as the sensor, which is preferably connected to the gas or Brake pedal is arranged. With the capacitive sensor, the field changes resulting from the movement of the driver's foot (different field resistance of the foot) are determined. Another possibility can be to measure at least the distance to the pedal using Hall probes. Optical sensors or ultrasonic sensors can also be used. According to the invention, an accelerator pedal of a vehicle is also provided which has a distance sensor for sensing the distance of the driver's foot from the accelerator pedal. A particularly simple arrangement for the sensor on the accelerator pedal results from the fact that the sensor itself is protected by the accelerator pedal or else monitors the space above the accelerator pedal through a passage opening in the accelerator pedal through which it emits the signals. If you want to avoid that a single sensor monitors the movement of the foot, one sensor (distance sensor) can determine the distance of the foot from the accelerator pedal in height and another sensor (contact sensor) determine the detachment of the foot from the accelerator pedal before the actual backward movement.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung werden nun anhand von' Abbildungen (Fig.l bis Fig.3) • beispielhaft näher erläutert. 'The inventive method and apparatus will now be based on 'pictures (Fig.l to Fig.3) • explained in greater detail. '
Es zeigen:Show it:
Fig.l ein Gaspedal mit einem Abstandssensor,Fig.l an accelerator pedal with a distance sensor,
Fig.2 eine Auftragung der Geschwindigkeit des Fahrerfußes V in Abhängigkeit von dem Abstand S des Fahrerfußes zum Gaspedal, und2 shows a plot of the speed of the driver's foot V as a function of the distance S of the driver's foot from the accelerator pedal, and
Fig.3 eine Ausführungsform des kombinierten Systems mit einer Betrachtung der Gaspedalstellung, der Relativbewegung des Fahrerfußes vom Gaspedal weg und des Verkehrsszenarios um das Fahrzeug. " 3 shows an embodiment of the combined system with a consideration of the accelerator pedal position, the relative movement of the driver's foot away from the accelerator pedal and the traffic scenario around the vehicle. "
In Fig. 1 ist die Innenfläche eines Fahrzeugs im Bodenbereich des Gaspedals gezeigt. Dieses wird durch die Spritzwand 1 begrenzt, welche ortsfest gegenüber dem Fahrzeugchassis ist. An der Spritzwand 1 oder an einem anderen fahrzeugfesten Teil ist über ein Schwenklager 2 ein Gaspedalhebel 3 schwenkbar angeordnet. Der Gaspedalhebel 3 ist mit einem Gaspedal 4 versehen. In dem Gaspedal 4 befindet sich eine Durchgangsöffnung 5, an deren in Fig. 1 linken Ende ein Abstandssensor 6 angeordnet ist. Dieser Sensor 6 kann ein Infrarotsensor, ein Ultraschallsensor, ein optischer Sensor, ein kapazitiver Sensor oder ein anderer geeigneter Sensor sein. Der Sensor 6 strahlt z.B. ein Feld 7 ab, welches stark vereinfacht etwa kugelförmig ist. Der Sensor 6 kann aber auch ein elliptisches Feld abstrahlen. Der Sensor 6 ist mit einer nicht dargestellten Einrichtung versehen, mit der der Abstand S der unteren Schuhfläche 8 des Fußes 9 zum Gaspedal 4 ermittelt werden kann. Durch entsprechende nicht dargestellte Auswertungsoder Berechnungseinrichtungen kann auch die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Fußes 9 gegenüber einem Bezugspunkt, bevorzugt die Oberfläche des Gaspedals 4, bestimmt werden. Der Sensor 6 kann hierzu auch an anderer Stelle in dem Bodenraum, beispielsweise an der Spritzwand unterhalb des Gaspedals 4, angeordnet sein. Bevorzugt wird als Sensor 6 ein kapazitiver Sensor eingesetzt. Dabei werden beispielsweise auf der dem Fuß 9 zugewandten Seite des Gaspedals 4 zueinander kapazitiv wirkende Elektroden flächig ausgelegt. Diese Elektroden können zwei größere, im wesentlichen in einer Ebene angeordnete, voneinander beabstandete kapazitive Flächen oder zwei ineinander, beispielsweise spiralförmig, verschachtelt Flächen sein. An den Kondensator wird eine Meßfrequenz angelegt. Durch den sich annähernden Fuß 9 wird aufgrund von dessen gegenüber dem Umfeld abweichender Dielektrizitätskonstante das Feld (Kapazität) verstimmt, so daß die Rückwärtsbewegung des Fußes gemessen werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Ultraschallsensors. Die Lage von dessen Membran sollte in etwa mit der dem Fuß zugewandten Begrenzungskante der Durchgangsöffnung 5 abschließen, so daß der Ultraschallwandler in die Durchgangsöffnung eingepaßt ist.1 shows the inner surface of a vehicle in the floor area of the accelerator pedal. This is limited by the bulkhead 1, which is stationary with respect to the Vehicle chassis is. On the bulkhead 1 or on another part fixed to the vehicle, an accelerator pedal lever 3 is pivotably arranged via a pivot bearing 2. The accelerator pedal lever 3 is provided with an accelerator pedal 4. In the accelerator pedal 4 there is a through opening 5, at the left end of which in FIG. 1 a distance sensor 6 is arranged. This sensor 6 can be an infrared sensor, an ultrasound sensor, an optical sensor, a capacitive sensor or another suitable sensor. The sensor 6 emits, for example, a field 7 which, in a highly simplified manner, is approximately spherical. The sensor 6 can also emit an elliptical field. The sensor 6 is provided with a device, not shown, with which the distance S of the lower shoe surface 8 of the foot 9 to the accelerator pedal 4 can be determined. The speed and the acceleration of the foot 9 with respect to a reference point, preferably the surface of the accelerator pedal 4, can also be determined by means of corresponding evaluation or calculation devices, not shown. For this purpose, the sensor 6 can also be arranged elsewhere in the floor space, for example on the bulkhead below the accelerator pedal 4. A capacitive sensor is preferably used as sensor 6. Here, for example, electrodes which act capacitively to one another are laid out flat on the side of the accelerator pedal 4 facing the foot 9. These electrodes can be two larger, essentially arranged in one plane, spaced apart capacitive surfaces or two surfaces nested, for example, in a spiral manner. A measuring frequency is applied to the capacitor. Due to the approaching foot 9, the field (capacitance) is detuned due to its dielectric constant which differs from the surroundings, so that the backward movement of the foot can be measured. Another option is to use an ultrasonic sensor. The position of its membrane should be roughly the same as that facing the foot Complete the boundary edge of the through opening 5 so that the ultrasonic transducer is fitted into the through opening.
Nach Maßgabe der erfaßten relativen Fußbewegung vom Gaspedal 1 weg wird ein Gefahrenpotential Δ ermittelt. Dabei erfolgt eine Auswertung und Bewertung der Geschwindigkeit V des Fußes 3 in Relation zum Abstand S des Fußes 9 zum Gaspedal 4 und ggf. wird eine zeitlich begrenzte, z.B. für eine Zeitdauer von 0,5 bis 1 sec,A hazard potential Δ is determined in accordance with the detected relative foot movement away from the accelerator pedal 1. The speed V of the foot 3 is evaluated and evaluated in relation to the distance S of the foot 9 from the accelerator pedal 4 and, if necessary, a time-limited, e.g. for a period of 0.5 to 1 sec,
Änderung der Auslösekriterien für einen Bremsassistenten veranlaßt.Change the trigger criteria for a brake assistant initiated.
Eine Auftragung der Geschwindigkeit V des Fahrerfußes 9 in Relation zum Abstand S des Fußes 9 zum Gaspedal 4 ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Größe des Abstandes von der Abzisse (Weg S) stellt die Geschwindigkeit V dar, wobei die Werte oberhalb der Abzisse die Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung des Fußes 9 vom Gaspedal 4 weg und die Werte unterhalb der Abzisse die Geschwindigkeit derA plot of the speed V of the driver's foot 9 in relation to the distance S of the foot 9 from the accelerator pedal 4 is shown in FIG. 2. The size of the distance from the abscissa (path S) represents the speed V, the values above the abscissa the speed of the backward movement of the foot 9 away from the accelerator pedal 4 and the values below the abscissa the speed of the
Vorwärtsbewegung des Fußes 9 zum Bremspedal hin bedeuten. Der Weg S bezeichnet so einerseits den Abstand zum Gaspedal 4 und andererseits den Abstand zum Bremspedal. Bei einem Bremsvorgang nimmt der Fahrer zuerst vom Punkt So (kein Abstand vom Pedal 4) seinen Fuß 9 in einerForward movement of the foot 9 to the brake pedal mean. The path S thus designates on the one hand the distance to the accelerator pedal 4 and on the other hand the distance to the brake pedal. When braking, the driver first takes his foot 9 in one from point So (no distance from pedal 4)
Rückwärtsbewegung vom Pedal 4, wobei sich der Abstand S vergrößert und die Bewegungsgeschwindigkeit V sich zunächst erhöht und sich dann wieder verringert, bis zu einem Punkt Si, bei dem der Fahrer beginnt, den Abstand seines Fußes 9 zum Bremspedal (in Bewegungsrichtung des Bremspedals) zu verringern.Backward movement of the pedal 4, the distance S increasing and the movement speed V initially increasing and then decreasing again, up to a point Si at which the driver begins to increase the distance between his foot 9 and the brake pedal (in the direction of movement of the brake pedal) reduce.
Innerhalb eines Erfassungsbereichs EB, das bedeutet der erfaßte Bereich der Rückwärtsbewegung des Fußes 9 vom Gaspedal 4 weg, läßt sich eine typische Panik-Fußbewegung durch die folgende Bewegungsgleichung charakterisieren:Within a detection area EB, that means the detected area of the backward movement of the foot 9 from Accelerator pedal 4 off, a typical panic foot movement can be characterized by the following equation of motion:
V = ^ 2 « S » a ,V = ^ 2 «S» a,
wobei a die Fußbeschleunigung darstellt.where a represents the acceleration of the foot.
Befindet sich das Wertepaar (S,V) innerhalb eines Aktivitätsfeldes AF, d.h. liegt die berechnete BeschleunigungIf the pair of values (S, V) is within an activity field AF, i.e. lies the calculated acceleration
V^ I 2SV ^ I 2S
zwischen einer unteren Grenzbeschleunigung t und einer oberen Grenzbeschleunigung f2, z.B. fpanik in Fig.2, so wird ein Gefahrenpotential, entsprechend einem Grad eines' Verdachts einer Notbremssituation, zwischen 0 und 1 berechnet, je nachdem wie nahe a sich an fi oder f2 befindet. Dies kann z.B. mittels Fuzzy-Logik geschehen, welche eine Einteilung von a in „Kein Gefahrenpotential" , „wenig Gefahrenpotential" und „viel Gefahrenpotential" vornimmt und mittels Regeln und Bewertung einen einzusteuernden Bremsdruck, ggf. eine Vorfüllung der Radbremsen bis zur Vollbremsung und eine Veränderung der Bremssystemverstärkung (normal bis unendlich, d.h. sofortige Reaktion nach Berührung der Bremse) berechnet. Somit ist es möglich, schon frühzeitig das Bremssystem auf einen Eventualfall hin zu konditionieren, bis hin zur automatischen Vollbremsung im Extremfall. Im Fall einer Normalbremsung liegt die ermittelte Beschleunigung unterhalb der unteren Grenzbeschleunigung fi (z.B. fnormai in Fig.2). Ein Hinweis auf eine Notbremssituation ist dann nicht gegeben. Anhand der Fig.3 wird der Prozeß einer Bildung von verschiedenen Gefahrenpotentialen Δ und ein daraus resultierender Eingriff in das Bremssystem des Fahrzeugs durch eine veränderte Verstärkung B und eine Vorfüllung Fvorfüii verdeutlicht. Ein Gefahrenrechner 15 der Fahrzeugumfeldsensorik, z.B. eines Radars, bildet ein Gefahrenpotential Δi aus dem Abstand d und den abgeleiteten Größen Relativgeschwindigkeit d' bzw. Relativbeschleunigung d'' des Fahrzeugs zu einem Hindernis, insbesondere ein vorausfahrendes oder stehendes Fahrzeug. Bremst z.B. ein vorausfahrendes Fahrzeug in geringem Abstand zum eigenen Fahrzeug, so ist das Gefahrenpotential Δi groß (gegen 1) . Bei freier Fahrt ist es 0. Eine Fußraumüberwachung 16, z.B. durch Analyse der Bewegung des Fahrerfußes 9 vom Gaspedal 4 weg, gegeben durch den Abstand S und die relative Fußgeschwindigkeit V bzw. -beschleunigung a und Pedalgeschwindigkeit P bzw. -beschleunigung P' des Gaspedals 4, ermittelt ein weiteres Gefahrenpotential Δ2. Bewegt sich der Fuß 9 schnell vom Gaspedal 4 weg, so ist das Gefahrenpotential Δ2 hoch (gegen 1) . Als zusätzliches Kriterium kann darüber hinaus die Zeitspanne T zwischen dem schnellen Lösen des Gaspedals und dem Erreichen des Bremspedals (Zeit für die Umsetzbewegung) berücksichtigt werden. Auch eine relative Fußgeschwindigkeit U bezogen auf das Bremspedal, gegeben durch einen Abstand S, die relative Fußgeschwindigkeit U bzw. -beschleunigung U' könnte in die Betrachtung einbezogen werden (nicht in Fig. 3 dargestellt) . Ferner analysiert der „klassische" Bremsassistent 17 -in bekannter Weise die Bewegung dest between a lower limit acceleration and an upper limit acceleration f 2, for example f pan i k i n Figure 2, it is a potential danger, in accordance with a degree of 'suspicion of an emergency braking situation, calculated between 0 and 1, depending on how close a at fi or f 2 is located. This can be done, for example, by means of fuzzy logic, which divides a into "no danger potential", "little danger potential" and "a lot of danger potential" and by means of rules and evaluation, a brake pressure to be adjusted, if necessary, a pre-filling of the wheel brakes until full braking and Changes in the brake system gain (normal to infinite, ie immediate reaction after touching the brake) are calculated, so it is possible to condition the brake system early in the event of a contingency, up to automatic full braking in extreme cases. In the case of normal braking, the determined acceleration lies below the lower limit acceleration fi (eg f norma i in Fig. 2.) There is then no indication of an emergency braking situation. The process of formation of various hazard potentials Δ and a resultant intervention in the brake system of the vehicle by means of a modified reinforcement B and a prefilling F are illustrated in FIG . 3 . A hazard computer 15 of the vehicle surroundings sensor system, for example a radar, forms a hazard potential Δi from the distance d and the derived variables relative speed d 'or relative acceleration d''of the vehicle to an obstacle, in particular a vehicle traveling in front or stationary. If, for example, a vehicle in front brakes at a short distance from your own vehicle, the risk potential Δi is large (against 1). When driving freely, it is 0. A footwell monitor 16, for example by analyzing the movement of the driver's foot 9 away from the accelerator pedal 4, given by the distance S and the relative foot speed V or acceleration a and pedal speed P or acceleration P 'of the accelerator pedal 4, determines a further hazard potential Δ 2 . If the foot 9 moves quickly away from the accelerator pedal 4, the risk potential Δ 2 is high (against 1). As an additional criterion, the time period T between the rapid release of the accelerator pedal and the reaching of the brake pedal (time for the transfer movement) can also be taken into account. A relative foot speed U in relation to the brake pedal, given by a distance S, the relative foot speed U or acceleration U 'could also be considered (not shown in FIG. 3). Furthermore, the “classic” brake assistant 17 analyzes the movement of the
Bremspedals (Pedalgeschwindigkeit X bzw. -beschleunigung X") und generiert zusammen mit z.B. der Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ebenfalls ein Gefahrenpotential Δ3. In einer weiteren Einheit 18 werden diese verschiedenen Gefahrenpotentiale nach situativer Relevanz gewichtet, koordiniert (z.B. zeitlich) und in einen Bremseingriff umgesetzt. Diese Umsetzung geschieht in einer Veränderung der Bremssystemverstärkung B und einem Bremskraftoffset Fvorfüii- In einer Anwendung auf das EHB ist in der Fig.3 die Veränderung der Verstärkung B in der Abbildung 19 (EHB- Pedalkennlinie/Verstärkerkennlinie : Kraft-Weg-Diagramm) durch einen Pfeil angedeutet, der eine Verschiebung der Kurve in Richtung größerer Verstärkung dargestellt. Die veränderte Verstärkung B und der Bremskraftoffset Fvorfün wird überlagert (Punkt 20) und beeinflussen das elektronische Bremsregelungssystem 21 im Sinne eines möglichst frühzeitigen, situationsgerechten Aufbaus eines relativ hohen Bremsdrucks. Die Regelung des Bremsdrucks in den einzelnen Radbremsen erfolgt dann nach den bekannten Verfahren elektronischer Bremsregelungssysteme, welche z.B. die Bremskraftverteilung zwischen Vorderachse und Hinterachse regeln. Bei einer erkannten Notbremssituation kann auch ein ggf. vorhandenes ESP-System beeinflußt werden und/oder es kann ein aktiver Eingriff in das Motormanagement erfolgen. Darüber hinaus sind weitere Aktionen im Hinblick auf einen eventuell bevorstehenden Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzug oder Hindernis oder ein aktiver Eingriff in die Fahrzeuglenkung denkbar. Für den Fahrer kann auch eine Rückmeldung über eine kritische Situation in Form wahrnehmbarer Signale oder Reize erfolgen, z.B. in Form einer Veränderung des Fahrzeugverhaltens, wie ein ruckartiges Abbremsen des Fahrzeugs durch ein rasches Beaufschlagen der Radbremsen mit einem relativ großen Bremsdruck. Brake pedal (pedal speed X or acceleration X ") and, together with, for example, the driving speed of your own vehicle, also generates a risk potential Δ 3 . In a further unit 18, these different hazard potentials are weighted according to their situation-related relevance, coordinated (for example over time) and implemented in a braking intervention. This implementation takes place in a change in the brake system gain B and a brake force offset F. In an application to the EMS, the change in the gain B in FIG. 19 is shown in FIG. 19 (EHB pedal characteristic / amplifier characteristic: force-displacement diagram). indicated by an arrow, which represents a shift of the curve in the direction of greater gain. The changed gain B and the brake force offset F vorfü n is superimposed (point 20) and influence the electronic brake control system 21 in the sense of an early, situation-appropriate build-up of a relatively high brake pressure. The brake pressure in the individual wheel brakes is then regulated according to the known methods of electronic brake control systems, which regulate, for example, the braking force distribution between the front axle and the rear axle. If an emergency braking situation is detected, an ESP system that may be present can also be influenced and / or an active intervention in the engine management can take place. In addition, further actions are conceivable with regard to a possible impending collision with another vehicle or obstacle or an active intervention in the vehicle steering. The driver can also receive feedback about a critical situation in the form of perceptible signals or stimuli, for example in the form of a change in vehicle behavior, such as a sudden braking of the vehicle by rapidly applying a relatively large braking pressure to the wheel brakes.

Claims

Patentansprücheclaims
1. Verfahren zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation eines1. Method for recognizing an emergency braking situation or suspicion of an emergency braking situation
Fahrzeugs, bei dem die Bewegung eines Fahrerfußes ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von einem Gaspedal des Fahrzeugs weg erfaßt wird und als ein Kriterium zum Erkennen einer Nσtbre ssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet wird.Vehicle in which the movement of a driver's foot is evaluated, characterized in that a backward movement of the driver's foot is detected away from an accelerator pedal of the vehicle and is evaluated as a criterion for recognizing a situation or a suspected emergency braking situation.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine2. The method according to claim 1, characterized in that an additional
Vorwärtsbewegung des Fahrerfußes zu einem Bremspedal des Fahrzeugs hin erfaßt wird und als ein Kriterium zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet wird.Forward movement of the driver's foot towards a brake pedal of the vehicle is detected and evaluated as a criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Fahrerfußbewegung erfaßt und ausgewertet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the speed and / or acceleration of the driver's foot movement is detected and evaluated.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis- 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen der Rückwärtsbewegung und/oder der Vorwärtsbewegung des Fahrerfußes der Abstand zwischen Fahrerfuß und der Gaspedaloberfläche und/oder der Bremspedaloberfläche ermittelt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the distance between the driver's foot and the accelerator pedal surface and / or the brake pedal surface is determined for detecting the backward movement and / or the forward movement of the driver's foot.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verdacht einer Notbremssituation dann als erkannt gilt, wenn für die Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von dem Gaspedal weg eine Geschwindigkeit erfaßt wurde, die größer ist als ein vorgegebener Geschwindigkeits-Grenzwert und/oder eine Beschleunigung erfaßt wurde, die größer ist als ein vorgegebener Beschleunigungs-Grenzwert.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a suspicion of an emergency braking situation is considered to be recognized if for Backward movement of the driver's foot away from the accelerator pedal a speed has been detected which is greater than a predetermined speed limit value and / or an acceleration has been detected which is greater than a predetermined acceleration limit value.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit einer Änderung der Gaspedalstellung oder davon abgeleiteter Größen erfaßt wird und als ein zusätzliches Kriterium zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the speed of a change in the accelerator pedal position or variables derived therefrom is detected and is evaluated as an additional criterion for recognizing an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkehrsszenario um das Fahrzeug herum erfaßt und als ein zusätzliches Kriterium zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation ausgewertet wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the traffic scenario around the vehicle is detected and evaluated as an additional criterion for detecting an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation Auslösekriterien für die Bremsassistent- Funktion verändert werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that triggering criteria for the brake assist function are changed after the detection of an emergency braking situation or a suspected emergency braking situation.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßgabe der Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von einem Gaspedal des Fahrzeugs weg, des erfaßten Verkehrsszenario um das Fahrzeug herum und einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer ein Gefahrenpotential ermittelt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a hazard potential is determined in accordance with the backward movement of the driver's foot from an accelerator pedal of the vehicle, the detected traffic scenario around the vehicle and an operation of the brake pedal by the driver.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils für die Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von dem Gaspedal des Fahrzeugs weg, für das erfaßte Verkehrsszenario um das Fahrzeug herum und für die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer ein Gefahrenpotential einzeln ermittelt wird und nach Maßgabe der einzeln ermittelten Werte ein Gesamtgefahrenpotential ermittelt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that for each Backward movement of the driver's foot away from the accelerator pedal of the vehicle, for the detected traffic scenario around the vehicle and for the actuation of the brake pedal by the driver, a hazard potential is determined individually and a total hazard potential is determined in accordance with the individually determined values.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Gefahrenpotential oder Gesamtgefahrenpotential das Bremssystem vorkonditioniert wird.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the braking system is preconditioned depending on the hazard potential or overall hazard potential.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorkonditionierung des Bremssystems eine Änderung der Bremssystemverstärkung und eine unabhängig vom Fahrer zusätzlich aufgebrachte Bremskraft vorgesehen ist.12. The method according to claim 11, characterized in that for preconditioning the brake system, a change in the brake system gain and an independent braking force is additionally applied by the driver.
13. Vorrichtung zum Bremsen eines Fahrzeugs mit einem Bremsregelungssystem, mit Sensoren zur Erfassen der13. Device for braking a vehicle with a brake control system, with sensors for detecting the
Bewegung eines Fahrerfußes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster Sensor, zum Erfassen einer Rückwärtsbewegung des Fahrerfußes von einem Gaspedal weg vorgesehen ist, daß dem Bremsregelungssystem eine Auswerteeinheit zuge-ordnet ist, zum Auswerten der Signale des ersten Sensors und zum Erkennen einer Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation, welche Auswerteeinheit in Verbindung steht mit einer Bremsbeeinflussungseinrichtung, zur Kondititionierung der Bremsanlage oder Bremsdruckerhöhung bei einer erkannten Notbremssituation oder eines Verdachts einer Notbremssituation. Movement of a driver's foot, characterized in that at least one first sensor is provided for detecting a backward movement of the driver's foot away from an accelerator pedal, that an evaluation unit is assigned to the brake control system, for evaluating the signals of the first sensor and for recognizing an emergency braking situation or one Suspected an emergency braking situation, which evaluation unit is connected to a brake influencing device, for conditioning the brake system or increasing the brake pressure in the event of a recognized emergency braking situation or if an emergency braking situation is suspected.
4. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zweiter Sensor, zum Erfassen einer Vorwärtsbewegung des Fahrerfußes zu einem Bremspedal des Fahrzeugs hin und/oder mindestens ein dritter Sensor, , zum Erfassen des Verkehrsszenarios um das Fahrzeug herum, vorgesehen ist, dessen Signale der Auswerteeinheit zuführbar sind.4. The device according to claim 13, characterized in that at least a second sensor, for detecting a forward movement of the driver's foot to a brake pedal of the vehicle and / or at least a third sensor, for detecting the traffic scenario around the vehicle, is provided, the Signals can be fed to the evaluation unit.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit Mittel aufweist, zur Gewichtung und Koordinierung der verschiedenen Sensorsignal oder daraus berechneter oder abgeleiteter Gefahrenpotentiale nach deren situativer Relevanz.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the evaluation unit has means for weighting and coordinating the various sensor signals or hazard potentials calculated or derived therefrom according to their situational relevance.
16. Gaspedal eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit einer Bremsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspedal einen16. Accelerator pedal of a vehicle, in particular a vehicle with a braking device according to claim 13, characterized in that the accelerator pedal has a
Abstandssensor aufweist, zur Sensierung des Abstands des Fahrerfußes vom Gaspedal. Has distance sensor for sensing the distance of the driver's foot from the accelerator pedal.
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