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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern
eines Kollisionsvermeidungssystems nach dem Oberbegriff von Anspruch
1 bzw. Anspruch 8.
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Kollisionsvermeidungssysteme
in Kraftfahrzeugen dienen dazu, den Fahrer rechtzeitig zu warnen,
wenn z.B. der Abstand zwischen seinem Fahrzeug und einem Hindernis
(in Fahrtrichtung) zu gering wird. Unter Hindernis wird hier jeder
Gegenstand oder jedes Ereignis verstanden, bei dem sich die Trajektorie
des betrachteten Fahrzeugs mit der Trajektorie eines anderen Verkehrsteilnehmers
schneidet (kollidiert). Beispielsweise kann sich die Trajektorie des
betrachteten Fahrzeugs mit der "Trajektorie" einer Straßenbegrenzung,
eines Straßengrabens,
eines Fahrbahnrandes etc. schneiden. Die Trajektorie des betrachteten
Fahrzeugs kann sich aber genauso gut mit der Trajektorie eines anderen
Fahrzeugs schneiden, das sich beispielsweise vor dem betrachteten
Fahrzeug (Auffahrunfall) oder auf der linken Spur hinter dem betrachteten
Fahrzeug befindet (Überholmanöver mit
zu kleiner Einscherungslücke).
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Um
derartige Überschneidungen
von Trajektorien oder Kollisionen zu vermeiden, berechnet das System
in Abhängigkeit
von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis
einen Minimalabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, innerhalb
dessen das Fahrzeug zum Stehen kommen muss. Der Minimalabstand entspricht
einer minimalen Kollisionsvermeidungszeit (time-tocollsion, ttc).
Unterschreitet diese minimale Kollisionsvermeidungszeit einen vorgegebenen Grenzwert,
so gibt das System eine Warnung aus. Als Maß für die "Dringlichkeit" der Warnung lässt sich die "Kritikalität" der Situation definieren,
beispielsweise als Kehrwert der minimalen Kollisionsvermeidungszeit.
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Derartige
Systeme wurden weiterentwickelt zu Systemen, bei denen neben der
Relativgeschwindigkeit auch der "Wachheitszustand", d.h. die Aufmerksamkeit
des Fahrers mit in die Berechnung des Minimalabstandes einbezogen
wird.
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Ein
solches Kollisionsvermeidungssystem ist beispielsweise aus
DE 692 13 196 bekannt.
Das System nach diesem Stand der Technik ist eine Warnvorrichtung
für ein
Fahrzeug, umfassend: eine Hinderniserfassungsvorrichtung zur Erfassung
des Abstands zwischen einem Fahrzeug und einem vor dem Fahrzeug
befindlichen Hindernis, einen Alarm, eine Steuervorrichtung zur
Einstellung eines Werts für
den Fahrzeugabstand; und eine Warnungserzeugungsvorrichtung zur
Steuerung des Alarms, um eine Warnung für den Fahrer zu erzeugen, wenn
der von der Hinderniserfassungsvorrichtung erfasste Abstand unterhalb
des für
den Fahrzeugabstand eingestellten Werts ist. Die Warnvorrichtung
umfasst eine Fahrerbedingungs-Erfassungsvorrichtung
zur Erfassung eines körperlichen
oder geistigen Zustands eines Fahrers des Fahrzeugs, welche eine
Vorrichtung umfasst zur Erfassung, ob der Fahrer eine Zusatzvorrichtung des
Fahrzeugs bedient, wobei die Steuervorrichtung eine Bedingungseinstelleinrichtung
umfasst, welche auf die Fahrerbedingung-Erfassungsvorrichtung anspricht, um
einen Wert für
den Fahrzeugabstand einzustellen, welcher sich in Übereinstimmung
mit der erfassten Bedingung des Fahrers verändert, und den eingestellten
Wert für
den Fahrzeugabstand erhöht, wenn
die Fahrerbedingung-Erfassungsvorrichtung erfasst, dass der Fahrer
eine Zusatzvorrichtung bedient.
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Die
Systeme nach dem Stand der Technik differenzieren aber nicht bezüglich des
individuellen Fahrstils des Fahrers. Es wird also nicht unterschieden,
ob sich der Fahrer eine dynamischere Fahrweise zutraut, bei der überflüssige Warnsignale
als störend
empfunden werden, oder ob er eine beschaulicherer Fahrweise bevorzugt
und daher frühzeitig
gewarnt werden will, wenn er sich einem Hindernis nähert, um
dann rechtzeitig und ohne allzu abrupte Änderungen von einem oder mehreren
Fahrparametern (starkes Bremsen, plötzliche Änderung des Lenkwinkels etc.)
dem Hindernis ausweichen zu können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die bekannten Kollisionsvermeidungssysteme
derart weiterzuentwickeln, dass sie dem individuellen Fahrverhalten
des jeweiligen Fahrers Rechnung tragen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
das Verfahren nach Anspruch 1 bzw. die Vorrichtung nach Anspruch
8. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der
Erfindung liegt die Idee zugrunde, das System adaptiv auszugestalten
und anhand der Reaktion des Fahrers auf die ersten Warnhinweise
die Schwelle für
das Erzeugen von Warnsignalen durch das System so anzupassen, dass
zukünftige
Warnhinweise nur dann erfolgen, wenn sie für den individuellen Fahrer
erforderlich sind. Dies bedeutet, dass das erfindungsgemäße System "lernfähig" ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Steuern eines Kollisionsvermeidungssystems für ein Kraftfahrzeug, bei dem
ein Hindernisabstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Hindernis
vor dem Kraftfahrzeug durch einen Umfeldsensor erfasst wird, aus
dem Hindernisabstand und einer Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
gegenüber
dem Hindernis durch eine Recheneinheit eine minimale Kollisionsvermeidungszeit
ermittelt wird und durch das Kollisionsvermeidungssystem wenigstens
ein erstes Warnsignal ausgegeben wird, wenn die minimale Kollisionsvermeidungszeit
einen ersten Schwellenwert unterschreitet, der in einem Schwellenwertspeicher
vorab gespeichert wurde, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Reaktion
des Fahrers durch eine Reaktionserfassungseinrichtung erfasst wird
und der erste Schwellenwert in dem Schwellenwertspeicher durch eine
Auswerte- und Anpassungseinrichtung in Abhängigkeit von der Zeitdauer
zwischen dem Warnsignal und der Reaktion des Fahrers angepasst wird.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
weisen eines oder – soweit
technisch möglich – mehrere
der folgenden Merkmale auf:
die Reaktion des Fahrers wird anhand
der zeitlichen Veränderung
wenigstens eines Fahrparameters durch einen Differenzierer ermittelt;
die
zeitliche Veränderung
des wenigstens einen Fahrparameters wird durch den Differenzierer über einen
Zeitraum zwischen 0,3s und 1,7s erfasst;
der Wert des wenigstens
einen Fahrparameters und/oder die zeitliche Veränderung des wenigstens einen
Fahrparameters wird mehrfach durch die Reaktionserfassungseinrichtung
abgefragt und insbesondere die Abfrage bis zu 10 Mal mit einem Zwischenintervall
von etwa 0,2 Sekunden erfolgt;
ein zweiter Schwellenwert ist
zur Ausgabe eines zweiten Warnsignals abgespeichert, der unveränderbar
ist;
der wenigstens eine Fahrparameter gehört zu der Gruppe aus Hindernisabstand,
Bremspedalstellung, Fahrpedalstellung, Lenkwinkel und Fahrzeuggeschwindigkeit;
in einem Speicher sind Schwellenwerte für die minimale Kollisionsvermeidungszeit
parametrisiert abgelegt, so dass sie situationsabhängig und
in Abhängigkeit
von einer vorgegebenen Kritikalität ausgelesen werden können;
der
Umfeldsensor deckt einen Azimut-Winkel von bis zu 360° ab.
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Die
Erfindung betrifft in dem gleichen Maße die Schaffung einer Vorrichtung,
mit der das erfindungsgemäße Verfahren
einschließlich
seiner bevorzugten Ausführungsformen
durchführbar
ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabe hat u.a. den Vorteil, dass nach erfolgter Lernphase als überflüssig empfundene
Warnsignale gar nicht erst erzeugt werden, andererseits aber die
Warnung vor einer Kollision nicht vollständig unterdrückt wird. Es
wird also eine dynamische Abwägung
zwischen rechtzeitiger Warnung und Ausdehnung des Fahrparameterbereichs,
der als zulässig
angesehen wird bzw. vom Kollisionsvermeidungssystem akzeptiert wird,
vorgenommen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen
wird.
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1 zeigt
schematisch ein Beispiel für
eine Fahrsituation eines Fahrzeugs, bei dem die erfindungsgemäße Steuerung
anwendbar ist.
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2A und 2B zeigen
das Flussdiagramm einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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3 zeigt
das Blockdiagramm einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In 1 ist
schematisch eine Situation gezeigt, bei der das Kollisionsvermeidungssystem
aktiv wird und den Fahrer warnt. Ein Fahrzeug 1 nähert sich
einem Hindernis 2 in einer Fahrtrichtung, die einem Lenkwinkel
von 0° entspricht,
und mit einer Geschwindigkeit v. Wenn das Fahrzeug 1 sich
auf einer Trajektorie 3, die dem obigen Fahrzustand entspricht, dem
Hindernis 2 bis zu einem Punkt genähert hat, der in 1 durch
eine senkrechte strichpunktierte Linie dargestellt ist, so wird
das Kollisionsvermeidungssystem eine Warnung ausgeben, da bei der Berechnung
der minimalen Kollisionsvermeidungszeit ttc ein Schwellenwert P0
unterschritten wurde, der vorab in einem (nicht dargestellten) Speicher
abgelegt worden war.
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Wenn
der Fahrer auf diese Warnung unmittelbar reagiert, so ändert sich
der Fahrzustand der Trajektorie 3 zu einem neuen Fahrzustand
mit einer Geschwindigkeit v' und/oder
einem Lenkwinkel α,
der einer Trajektorie 4 entspricht. Auf der neuen Trajektorie 4 wird
eine Kollision von dem Fahrzeug 1 mit dem Hindernis 2 vermieden.
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Es
wird hierbei außer
Acht gelassen, dass der Fahrer nicht unmittelbar auf die ersten
Warnungen reagieren muss, sondern in der Regel mehrstufige Warnungen
ausgegeben werden. D.h. der Fahrer wird wiederholt gewarnt, wenn
ein neuer Schwellenwert von der minimalen Kollisionsvermeidungszeit unterschritten
worden ist. Dies ist für
das Verständnis des
Erfindungsgedanken aber nicht wesentlich und wird daher im folgenden
nicht weiter ausgeführt.
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Ein
Fahrer, der eine dynamischere Fahrweise bevorzugt, wird nicht unmittelbar
auf die Warnung reagieren, die aufgrund der abgespeicherten Schwellenwerte
P0 erzeugt wurde, sondern er wird erst zu einem späteren Zeitpunkt
die Fahrzustandsgrößen ändern. Dieser
spätere
Zeitpunkt ist in 1 an der zweiten senkrechten
strichpunktierten Linie erreicht, die mit P1 bezeichnet ist. Um
zu diesem Zeitpunkt dem Hindernis 2 noch ausweichen zu
können,
muss der Fahrer den ursprünglichen
Fahrzustand v, 0° zu einem
Fahrzustand mit den Parametern v'', β ändern. Die
Trajektorie mit diesen Fahrparametern ist in 1 mit 5 bezeichnet.
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Erfindungsgemäß soll dem
späteren
Ausweichen ein neuer Schwellenwertsatz P1 zugeordnet werden, der
für die
zukünftigen
Warnhinweise von dem Kollisionsvermeidungssystem herangezogen werden
soll. Das Verfahren hierzu wird im folgen den mit Bezug auf 2 erläutert,
die sich aus 2A und 2B zusammensetzt.
Der Übergang
zwischen 2A und 2B erfolgt
an der Verbindungsstelle "A" sowie an der Verbindungsstelle "B".
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Nach
Aufruf des Steuerprogramms in einer Steuereinrichtung werden in
einem Schritt 6 (2A) die
vorgegebenen Schwellenwerte aus einem Speicher eingelesen, die zur
Auslösung
eines Warnhinweises dienen, wenn sie über- bzw. unterschritten werden.
In einem darauf folgenden Schritt 7 werden die aktuellen
Fahrparameter erfasst, wie z.B. die absolute Geschwindigkeit des
Fahrzeugs 1, der Abstand zu einem erkannten Hindernis 2 in
Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 1, der Lenkwinkel etc. Diese Fahrparameter
werden in einem Schritt 8 in einem Zwischenspeicher für die spätere Bewertung
abgelegt. Bei der Bewertung werden die Fahrparameter in einem Verzweigungsschritt 9 direkt
oder nach einer (nicht gezeigten) Vorauswertung (beispielsweise
zur Berechnung der minimalen Kollisionsvermeidungszeit) mit in dem
Zwischenspeicher enthaltenen Werten verglichen. Je nach Vergleichsergebnis
springt das Verfahren anschließend
zu dem Schritt 7 zurück oder
fährt mit
Schritt 10 fort. Der Rücksprung
zu Schritt 7 erfolgt dann, wenn in Schritt 9 festgestellt wird,
dass die erfassten und zwischengespeicherten Fahrparameter die Schwellenwerte
nicht über-
bzw. unterschreiten. In diesem Fall werden die Fahrparameter neu
abgefragt, und die Schritte 7, 8 und 9 werden
wiederholt.
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Bei
dem Abspeichern der Fahrparameter in dem Zwischenspeicher in Schritt 8 wird
darüber
hinaus in einem Teilschritt 8a überprüft, ob bereits eine "Reaktion" des Fahrers vorliegt,
d.h. ob der Fahrer von sich aus und ohne Aufforderung durch das
System einer Situation ausgewichen ist, die von ihm als gefährlich eingeschätzt wurde,
die das System aber noch nicht zu einem Warnhinweis veranlasst hat.
Ist dies der Fall, so folgt ein Sprung über den Verbindungspunkt "B" an eine spätere Stelle im Verfahren, die
weiter unten erläutert
wird.
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Wenn
sich die Fahrsituation nicht geändert hat,
also keine Reaktion des Fahrers in Teilschritt 8a erfasst
worden ist, in dem Schritt 9 jedoch erkannt wird, dass
die Schwellenwerte über-
bzw. unterschritten werden, so dass das System eine kritische Situation
erkennt, dann springt das Verfahren zu Schritt 10, in welchem
ein Warnsignal für
den Fahrer ausgegeben wird.
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Erfindungsgemäß schließt sich
an Schritt 10 mit der Ausgabe eines Warnsignals an den
Fahrer ein Schritt 11 an, in welchem die aktuellen Fahrparameter
erneut erfasst werden. Der Schritt 11 kann also vom Ablauf
der aufgerufenen Routinen identisch mit Schritt 7 sein.
Die "aktuelleren" Fahrparameter werden
in einem folgenden Verzweigungsschritt 12 mit den früheren, in
dem Zwischenspeicher abgelegten Fahrparameterwerten verglichen.
Wenn hierbei erkannt wird, dass sich die früheren von den "aktuelleren" Fahrparametern unterscheiden,
so ergibt sich daraus, dass der Fahrer auf die erste Warnung reagiert
hat und beispielsweise die Trajektorie 3 in die Trajektorie 4 übergegangen
ist. Der Fahrer hat also von dem Warnhinweis profitiert, und es
besteht keinerlei Notwendigkeit, an dem Auslösen von Warnhinweisen Änderungen
vorzunehmen. Die Tatsache, dass der Fahrer unmittelbar reagiert
hat, wird in einem Verzweigungsschritt 14 (2B)
geprüft,
in welchem abgefragt wird, ob seit der Zwischenspeicherung der ersten
Fahrparameter in Schritt 8 ein Zähler hochgesetzt wurde. Wenn
der Fahrer unmittelbar auf den ersten Warnhinweis reagiert hat,
ist das nicht der Fall, und das Verfahren wird nach der Verzweigungsabfrage 14 abgeschlossen
(direkte Verzweigung zu "Rücksprung", wonach es vorzugsweise
neu gestartet wird).
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Wird
dagegen in dem Verzweigungsschritt 12 (2A)
festgestellt, dass sich die früheren
Fahrparameter nicht von den "aktuelleren" Fahrparametern unterscheiden,
so ergibt sich daraus, dass der Fahrer den Warnhinweis ignoriert
hat und beispielsweise auf der Trajektorie 5 das Hindernis 2 umfahren möchte, die
erst später
von der ursprünglichen
Trajektorie 3 abweicht. In diesem Fall ist der Schwellenwert
so anzupassen, dass der Warnhinweis erst dann erzeugt wird, wenn
die Bedingungen eintreten, unter denen der Fahrer auch tatsächlich reagiert
bzw. reagieren müsste.
Dazu wird in den Schritten 12, 13 und 11 (2A)
eine Iterationsschleife durchlaufen, in der fortlaufend die "aktuellen" Fahrparameterwerte mit
den früheren
Fahrparameterwerten im Zwischenspeicher verglichen werden, bis entweder
eine maximale Wartezeit überschritten
wurde oder bis tatsächlich
eine Reaktion des Fahrers erfolgt ist. Im einzelnen wird dazu in
der gezeigten Ausführungsform
des Verfahrens in Schritt 13 ein Zähler um 1 hochgesetzt, und
anschließend
erfolgt ein Sprung zurück
zu Schritt 11, in welchem die jüngsten Fahrparameter erfasst werden,
die dann wieder in dem Verzweigungsschritt 12 mit den zwischengespeicherten
Werten verglichen werden. Diese Schleife wird bis zu einer maximalen
Wartezeit (einem maximalen Zählwert)
wiederholt. (Die Abfrage zur Beendigung der Iterationsschleife wegen
Ablauf der Wartezeit ist nicht dargestellt.) Die maximale Wartezeit
entspricht der Reaktionsdauer eines durchschnittlichen Fahrers,
d.h. der Zeitspanne zwischen dem Wahrnehmen des Warnsignals und
der Entscheidung und Umsetzung eines Fahrmanövers. Sie liegt zwischen 0,3
und 1,7s.
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Wenn
der Fahrer reagiert, so wird das Verfahren nach dem Schritt 12 mit
dem Schritt 14 (2B) fortgesetzt,
in welchem nun nach mehrmaligem Durchlauf der Iterationsschleife 12, 13, 11 (2A)
festgestellt wird, dass der Zähler
seit dem Abspeichern der ersten Fahrparameterwerte in Schritt 8 in
der Tat hochgesetzt worden ist. Folglich wird nach dieser Abfrage
der Schritt 15 durchgeführt, in
welchem die Schwellenwerte für
die Ausgabe eines Warnsignals derart adaptiert werden, dass in zukünftigen
vergleichbaren Situationen das Warnsignal erst dann ausgegeben wird,
wenn die minimale Kollisionsvermeidungszeit erreicht ist, bei der
der Fahrer beim letzten Mal reagiert hat, d.h. bei dem aktuellen Zählerstand.
Mit anderen Worten, in diesem Fall wird der Schwellenwertsatz P0
durch den Schwellenwertsatz P1 ersetzt.
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Der
Parametersatz kann grundsätzlich
aber auch von dem Parametersatz P1 mit den "späteren" Schwellenwerten
zu einem Parametersatz P0 mit "früheren" Schwellenwerten
verändert
werden. Mit anderen Worten, wenn statt eines sportlicheren Fahrers
ein konservativerer Fahrer das Fahrzeug fährt, so kann es wünschenswert
sein, dass Warnhinweise früher
(konservativerer Fahrer) gegeben werden als später (sportlicherer Fahrer).
Dazu wird wie oben beschrieben in der Abfrage 8a geprüft, ob der
Fahrer bereits vor der Ausgabe eines Warnhinweises gehandelt hat.
Wenn dies der Fall ist, so erfolgt über den Verbindungspunkt "B" der direkte Sprung zu der Adaptierung
der Schwellenwerte in Schritt 15.
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Allgemein
wird somit der erste Schwellenwert in Abhängigkeit von der Zeitdauer
zwischen dem Warnsignal und der Reaktion des Fahrers angepasst, so
dass zukünftige
Warnhinweise genau dann gegeben werden, wenn der Fahrer wahrscheinlich
auch reagiert. Der Zeitpunkt, zu dem der Fahrer wahrscheinlich reagiert,
wurde wiederum in der Vergangenheit erlernt. Dabei ist das erfindungsgemäße System
in der Lage, die Schwellenwerte in beide Richtungen zu adaptieren,
das heißt,
dass die erfasst Zeitdauer sowohl positiv als auch negativ sein
kann. Positive Zeitwerte führen
dazu, dass in Zukunft Warnhinweise später gegeben werden, negative Zeitwerte
führen
dazu, dass in Zukunft Warnhinweise früher gegeben werden.
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Nach
der Anpassung der Schwellenwerte ist das Verfahren vorläufig abgeschlossen
(und nach dem "Rücksprung" wird es vorzugsweise
neu gestartet).
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Bei
einem Neustart des Fahrzeugs können die
zuletzt abgespeicherten Parametersätze verwendet werden, oder
es können
wieder die ursprünglichen
Parametersätze
zur Verfügung
gestellt werden. Wenn bei einem Neustart des Fahrzeugs (evtl. nach vorgegebener
Mindeststanddauer) automatisch die ursprünglichen Parameterwerte geladen
werden, so ist sichergestellt, dass nach einem sportlicheren Fahrer
die Parameter wieder auf konservativere Werte zurückgesetzt
werden, und umgekehrt nach einem konservativeren Fahrer die Parameter
wieder auf sportlichere Werte gesetzt werden.
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Eine
Vorrichtung zur Durchführung
des beschriebenen Verfahrens ist in 3 gezeigt.
In einem Speicher 16 sind die Schwellenwerte für die minimale Kollisionsvermeidungszeit
(ttc) abgelegt. Vorzugsweise sind sie in der Art einer look-up-Tabelle
strukturiert, so dass sie in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Reaktionszeit des Fahrers,
Umgebungsbedingungen etc. durch das System unmittelbar ausgelesen
werden können.
Mit anderen Worten, die Bewertung dieser Parameter erfolgt situationsabhängig und
damit in Abhängigkeit
von der gegebenen Kritikalität.
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Ferner
weist das System Sensoren 17 für die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit,
des Abstandes zu einem vor dem Fahrzeug liegenden Hindernis, des
Lenkwinkels etc. auf. Die Fahrparameter, die durch Sensoren überwacht
werden, können
neben dem Hindernisabstand auch die Bremspedalstellung, die Fahrpedalstellung,
den Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Die Aufzählung der
Werte 16 und Sensoren 17 ist jedoch weder hier noch
in den Figuren erschöpfend.
Die Umfeldsensoren 17 können
dabei auf der LIDAR- oder RADAR-Technik basie ren, sie können aber
auch eine Kamera mit nachgeschalteter Bildverarbeitung zum Evaluieren
der jeweiligen Trajektorie umfassen.
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Aus
den Ausgangssignalen der Sensoren 17 wird durch eine Recheneinheit 18 die
minimale Kollisionsvermeidungszeit berechnet, die dann in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit, Reaktionszeit und der Umgebung in einem
Vergleicher 19 mit einem invertierendem (–) und einem
nicht-invertierenden (+) Eingang mit dem jeweiligen Schwellenwert
aus dem Speicher 16 verglichen wird. Wird ein Schwellenwert über- bzw.
unterschritten, so wird ein Warnsignal erzeugt, das über eine
Ausgabeeinheit 20 ausgegeben wird, die hier durch ein Lautsprechersymbol
dargestellt ist, die aber grundsätzlich
auch optische, haptische und kinästhetische
Signale erzeugen kann.
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Die
Ausgabe des Warnsignals wird durch eine Auswerte- und Anpassungseinrichtung 21 erfasst.
Diese Auswerte- und Anpassungseinrichtung 21 prüft nun über einen
vorgegebenen Zeitraum, ob sich einer der durch die Sensoren 17 erfassten
Fahrparameter ändert.
In der in 3 dargestellten Ausführungsform
wird dazu in einem Differenzierer 22 die zeitliche Ableitung
von dem Ausgangssignal des jeweiligen Sensors gebildet. Solange
sich das Ausgangssignal nicht (innerhalb eines Toleranzbereiches) ändert, ist
die zeitliche Ableitung null, erst wenn eine Änderung stattgefunden hat,
ist das Signal von dem Differenzierer 22 ungleich null.
Das Signal von dem Differenzierer 22 wird in regelmäßigen Intervallen über ein
Gatter 23 abgefragt, das dazu von der Auswerte- und Anpassungseinrichtung 21 durch
einen regelmäßigen Rechteckpuls
geöffnet
wird. Im Gegensatz zu der Ausführungsform
des Verfahrens in 2 spart man sich
bei der Ausführungsform
der Vorrichtung in 3 mit dem Differenzierer 22 den Zwischenspeicher
für die
aktuellen Fahrparameter.
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Die
Abfragepulse der Auswerte- und Anpassungseinrichtung 21 an
das Gatter 23 erstrecken sich vorzugsweise über einen
Zeitraum zwischen 0,3s und 1,7s nach Ausgabe eines Warnhinweises,
wobei die Abfrage insbesondere bis zu 10 Mal mit einem Zwischenintervall
von etwa 0,1 bis 0,2 Sekunden erfolgt. Reaktionen des Fahrers ohne
Aufforderung durch das System führen
dazu, dass ereignisgesteuerte Verarbeitungsroutinen aufgerufen werden,
bei denen eine Korrelation mit der Kolli sionsvermeidungszeit erst
im Nachhinein durchgeführt
wird, um den Bezug zu einer potentiellen Gefahrensituation herstellen
zu können
bzw. diese von einer freien Entscheidung des Fahrers abgrenzen zu
können.
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Um
zu verhindern, dass das System in eine Endlosschleife gerät und Warnsignale
ganz unterdrückt
werden, wird vorzugsweise ein zweiter Schwellenwert zur Ausgabe
eines zweiten Warnsignals abgespeichert, der unveränderbar
ist.
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Dem
Fachmann ist selbstverständlich
klar, dass in der Beschreibung bei Geschwindigkeit in der Regel
die relative Geschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Hindernis gemeint
ist (das Hindernis bewegt sich), es sei denn, es ist ausdrücklich von
absoluter Geschwindigkeit die Rede.
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Die
Umfeldsensoren oder Abstandssensoren 17 weisen eine Erfassungsrichtung
auf, die nicht nur die Fahrtrichtung abdeckt, sondern auch seitliche Bereiche
des Fahrzeugs erfasst, so dass das erfindungsgemäße System auch zur Spurhaltung
und für Überholvorgänge einsetzbar
ist und darüber
hinaus Kreuzungsassistenzsysteme unterstützen kann. Vorzugsweise deckt
der Umfeldsensor 17 also einen Azimut-Winkel von bis zu
360° ab.
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Hindernis
- 3
- Anfangstrajektorie
(mit Geschwindigkeit v und Lenkwinkel 0°)
- 4
- erste
Trajektorie (mit Geschwindigkeit v' und Lenkwinkel α)
- 5
- zweite
Trajektorie (mit Geschwindigkeit v'' und Lenkwinkel β)
- 6
- Einlesen
von vorgegebenen Schwellenwerten aus Schwellenwertspeicher
- 7
- Erfassen
von aktuellen Fahrparametern
- 8
- Abspeichern
von aktuellen Fahrparametern in Zwischenspeicher; 8a Abfrage:
-
- Reaktion
von Fahrer ohne Aufforderung?
- 9
- Vergleich:
liegt aktueller Fahrparameter über Schwellenwert?
- 10
- Ausgabe
von Warnsignal
- 11
- Erfassen
von aktuellen Fahrparametern
- 12
- Vergleich:
ist aktueller Fahrparameter gleich dem Wert in Zwischenspeicher?
- 13
- Erhöhe Zähler um
1
- 14
- Abfrage:
wurde Zähler
hochgesetzt?
- 15
- adaptiere
Schwellenwerte
- 16
- Schwellenwertspeicher
- 17
- Sensoren
für Fahrparameter
- 18
- Recheneinheit
für Minimalabstand
- 19
- Vergleicher
mit invertierendem und nicht-invertierenden Eingang
- 20
- Ausgabeeinheit
für Warnsignal
von Vergleicher
- 21
- Auswerte-
und Anpassungseinrichtung
- 22
- zeitliche
Ableitung von Fahrparametern
- 23
- Gatter
für Zeitfenster
- P0
- vorgegebener
Schwellenwertsatz
- P1
- adaptierter
Schwellenwertsatz
- α
- erster
Trajektorienwinkel
- β
- zweiter
Trajektorienwinkel
- v
- Fahrzeuggeschwindigkeit