DE102004030756A1

DE102004030756A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kinästhetischen Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102004030756A1
Application number: DE102004030756A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Lucas; Knut Franzke; Martin Heinebrodt; Joachim Thiele; Matthias Strohmeier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2006-01-19
Also published as: WO2006000482A1; EP1761408A1

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kinästhetischen Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs, das einen Objektdetektionssensor zur Kollisionsvermeidung bzw. Kollisionsverminderung aufweist, vorgeschlagen, wobei bei einer Situation mit erhöhtem Kollisionsrisiko eine Fahrerwarnung mittels der Verzögerungseinrichtungen des Fahrzeugs erzeugt wird, wobei die Verzögerungseinrichtungen derart angesteuert werden, dass der Verzögerungsgradient nach der Zeit maximiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kinästhetischen Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs, das einen Objektdetektionssensor zur Kollisionsvermeidung bzw. Kollisionsverminderung aufweist, wobei bei einer Situation mit erhöhtem Kollisionsrisiko eine Fahrerwarnung mittels der Verzögerungseinrichtungen des Fahrzeugs erzeugt wird, wobei die Verzögerungseinrichtungen derart angesteuert werden, dass der Verzögerungsgradient nach der Zeit maximiert wird.

Aus der DE 38 22 193 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur haptischen Anzeige der Abstandswarnung eines Kraftfahrzeuges bekannt, die in Verbindung mit einem Abstandswarngerät dem Fahrer bei Unterschreiten eines Mindestabstands zum vorausfahrenden Fahrzeug ein entsprechendes Signal abgibt. Als haptisches Signal werden Schwingungen des Fahrzeuges oder seiner Teile wie Lenkrad oder Fahrersitz vorgeschlagen. Verursacht werden die Schwingungen beispielsweise durch zeitweise Unterbrechung der Zündung des Motors.

Kern und Vorteile der Erfindung

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, dem Fahrer eines Fahrzeuges, das mit einem Objektdetektionssensor zur Kollisionsvermeidung bzw. Kollisionsstärkenverringerung ausgestattet ist, auf intuitive Weise mitzuteilen, dass eine Situation mit erhöhtem Kollisionsrisiko vorliegt und der Fahrer, beispielsweise durch eine Bremsung, in das Fahrgeschehen eingreifen muss, um die bevorstehende Kollision zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Insbesondere durch eine kinästhetische Fahrerwarnung, bei der die Verzögerungseinrichtungen des Fahrzeugs kurz angesteuert werden, wird dem Fahrer intuitiv mitgeteilt, dass dieser eine Bremsung einleiten muss, um eine bevorstehende Kollision zu verhindern. Um die Fahreraufmerksamkeit möglichst effektiv ansprechen zu können, ist es hierbei notwendig, den betragsmäßigen Beschleunigungsruck, also den Verzögerungsgradienten nach der Zeit, möglichst zu maximieren. Dies kann man einerseits erreichen, indem der Bremsdruck, den der Bremsdruckverstärker aufbauen kann, erhöht wird oder aber indem das hydraulische Volumen des Bremssystems, das zur Verzögerung mit Druck befüllt werden muss, möglichst klein gemacht wird. Diese Reduktion des hydraulischen Volumens, das bei einer Verzögerung mit Druck befüllt werden muss, kann insbesondere dadurch klein gehalten werden, dass nur die Verzögerungseinrichtungen einer Fahrzeugachse, vorzugsweise der vorderen Fahrzeugachse, mit Druck befüllt werden und kurz darauf dieser Druck entspannt wird. Hierdurch lässt sich das hydraulische Volumen der Bremseinrichtungen halbieren, da nicht mehr alle Verzögerungseinrichtungen, sondern nur noch die Verzögerungseinrichtungen der Vorderachse mit Druck befüllt werden müssen. Hierdurch kann man eine sehr starken Verzögerungsgradienten aufbauen, der zusätzlich auf die Fahrgastzelle eine Wippbewegung ausübt.

Vorteilhafterweise wird der Verzögerungsgradient nach der Zeit maximiert, indem der Bremsdruck nur in einem Teil des Bremssystems aufgebaut wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Teil des Bremssystems, in dem der Bremsdruck aufgebaut wird, die Verzögerungseinrichtungen nur einer Fahrzeugachse sind.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, dass der Bremsdruck nur in den Verzögerungseinrichtungen der Vorderachse aufgebaut wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Bremsdruck nur kurzzeitig aufgebaut wird und danach wieder entspannt wird.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer Kollisionswarneinrichtung oder Kollisionsverhinderungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm gespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt, wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Figur der Zeichnung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.

Zeichnung
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Diese zeigt schematisch ein Fahrzeug, dessen Verzögerungseinrichtungen ebenfalls dargestellt sind.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der Figur ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, das über einen Objektdetektionssensor 2 verfügt. Dieser Objektdetektionssensor 2 kann beispielsweise als Radarsensor, als Ultraschallsensor, als Videosensor oder als Lasersensor ausgeführt sein und erfasst den vorwärtigen Raum des Fahrzeugs. Der Objektdetektionssensor 2 ist hierbei in der Lage, den Abstand, die Relativgeschwindigkeit sowie den Azimutalwinkel eventuell vorhandener Objekte zu erkennen, sowie in Verbindung mit weiteren Eingangsdaten wie beispielsweise der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der eigenen Verzögerungsfähigkeit zu bestimmen, ob die Gefahr einer Kollision mit dem vorausbefindlichen Objekt vorliegt und gegebenenfalls, ob diese Kollision durch ein Eingreifen des Fahrers oder durch ein automatisches Eingreifen eines Fahrzeugsystems zur Kollisionsvermeidung verhinderbar ist. Erkennt der Objektdetektionssensor 2, dass der Fahrer in das Fahrgeschehen eingreifen muss, um die bevorstehende Kollision zu vermeiden, so veranlasst dieser eine kinästhetische Warnung an den Fahrer, indem die Verzögerungseinrichtungen des Fahrzeugs angesteuert werden. Da in diesem Fall der Zweck der Verzögerung eine Fahrerwarnung ist und nicht eine möglichst effiziente Abbremsung des Fahrzeugs, ist es möglich, nur die Verzögerungseinrichtungen einer Achse, vorteilhafterweise die Verzögerungseinrichtungen der beiden Vorderräder 3 anzusteuern, da hierdurch das Totvolumen der Bremseinrichtungen der Hinderräder 4 nicht mit Druck befüllt werden müssen und im restlichen Bremssystem ein höherer Druckanstiegsgradient erreichbar ist. In der Figur sind die Vorderräder 3 zu erkennen, sowie die Verzögerungseinrichtungen 6 der Vorderräder. Weiterhin sind die Hinterräder 4 eingezeichnet, sowie die Verzögerungseinrichtungen 7 dieser Hinterräder. Weiterhin ist die Bremssteuereinrichtung 5 dargestellt, die von dem Objektdetektionssensor 2 ein Signal erhält, dass eine kinästhetische Fahrerwarnung ausgegeben werden soll sowie Leitungen dargestellt, die die Bremssteuereinrichtung 5 mit den Verzögerungseinrichtungen 6 der Vorderräder 3 sowie den Verzögerungseinrichtungen 7 der Hinterräder 4 verbindet. Diese Verbindungen können beispielsweise hydraulische Leitungen sein, die von der Bremssteuereinrichtung 5 einzeln mit Druck beaufschlagt werden können oder aber diese Verbindungen können elektrisch ausgeführt sein, so dass die Druckeinleitung in die Verzögerungseinrichtungen direkt an den Rädern 3, 4 erfolgt, wobei in diesem Fall eine Druckleitung zu den einzelnen Verzögerungseinrichtungen 6, 7 notwendig ist, die diese mit dem Bremsdruck versorgt, so dass direkt in den Verzögerungseinrichtungen 6, 7 der Druck auf die Verzögerungsmittel einleitbar ist. Hat der Objektdetektionssensor 2 ein derartiges Warnsignal an die Bremssteuereinrichtung 5 abgegeben, so erzeugt die Bremssteuereinrichtung 5 einen Verzögerungsaufbau an den beiden Vorderrädern 3 mittels der Verzögerungseinrichtungen 6, jedoch nicht an den Hinterrädern 4 mittels der Verzögerungseinrichtungen 7. Hierdurch ist es möglich, durch Reduzierung der zu befüllenden Volumen des Bremssystems einen möglichst steilen Druckanstiegsgradienten an den Verzögerungseinrichtung 6 der Vorderräder 3 zu erreichen, so dass ein möglichst starker Warneffekt zur kinästhetischen Signalisierung erreicht wird. Wird das zu befüllende Bremsvolumen halbiert, in dem nur die Verzögerungseinrichtungen 6 der Vorderräder 3 angesteuert werden, so verdoppelt sich der Druckanstiegsgradient in etwa. Handelt es sich bei dem Fahrzeug 1 um ein Fahrzeug mit Frontantrieb, bei dem etwa 70% der Verzögerungswirkung durch die Vorderachse erzielt wird, so kann durch alleiniges Abbremsen der Vorderachse etwa 70% der Maximalverzögerung des Fahrzeugs erreicht werden. Hinsichtlich des Fahrzeugrucks ergibt sich damit ein maximierter Ruck von Ruck_max = 2·0,7·Ruck_Normal = 1,4·Ruck_Normal,wobei Ruck_Normal der Bremsruck, also die Verzögerungsänderung nach der Zeit ist, die im Falle einer herkömmlichen Verzögerung aller vier Räder erreichbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ruckmaximierung kann demnach ein Verzögerungsgradient erreicht werden, der um 40% steiler ist, als bei einer herkömmlichen Warnbremsung aller vier Räder 3, 4.

Claims

Verfahren zur kinästhetischen Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs (1), das einen Objektdetektionssensor (2) zur Kollisionsvermeidung bzw. Kollisionsverminderung aufweist, dass eine Situation mit erhöhtem Kollisionsrisiko vorliegt, indem zur Fahrerwarnung die Verzögerungseinrichtungen (6, 7) des Fahrzeugs (1) aktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungseinrichtungen (6, 7) derart angesteuert werden, dass der Verzögerungsgradient nach der Zeit maximiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsgradient nach der Zeit maximiert wird, indem der Bremsdruck nur in einem Teil des Bremssystems (6, 7) aufgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Bremssystems, in dem der Bremsdruck aufgebaut wird, die Verzögerungseinrichtungen (6, 7) nur einer Fahrzeugachse sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck nur in den Verzögerungseinrichtungen (6) der Vorderachse aufgebaut wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck nur kurzzeitig aufgebaut wird und danach wieder entspannt wird.
Vorrichtung zur kinästhetischen Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) einen Objektdetektionssensor (2) zur Kollisionsvermeidung bzw. Kollisionsverminderung aufweist, dass wenn der Objektdetektionssensor (2) eine Situation mit erhöhtem Kollisionsrisiko erkennt, eine Fahrerwarnung ausgibt, indem die Verzögerungseinrichtungen (6, 7) des Fahrzeugs (1) aktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungseinrichtungen (6, 7) derart angesteuert werden, dass der Verzögerungsgradient nach der Zeit maximal ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsgradient nach der Zeit maximiert ist, indem der Bremsdruck nur in einem Teil des Bremssystems (6, 7) aufgebaut wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Bremssystems (6, 7), in dem der Bremsdruck aufgebaut wird, die Verzögerungseinrichtungen (6, 7) nur einer Fahrzeugachse sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck nur in den Verzögerungseinrichtungen (6) der Vorderachse aufgebaut wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck nur kurzzeitig aufgebaut wird und danach wieder entspannt wird.