DE102005019936A1 - Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Fahrzeug sowie Einparkhilfesystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems zur Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in einem Kollisionsgefahren-Bereich befindliches Objekt, wobei eine Fahrerwarnung ausgelöst wird, wenn eine vorgegebene Warnbedingung erfüllt ist, und ein systemseitiger Bremseingriff vorgenommen wird, wenn eine vorgegebene Bremsbedingung erfüllt ist. Erfindungsgemäß erfolgt der systemseitige Bremseingriff des Assistenzsystems nur dann, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs eine Bremsung eingeleitet hat, die als Gefahrenbremsung identifiziert worden ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Fahrzeug sowie ein Einparkhilfesystem nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
• Im alltäglichen Verkehrsgeschehen werden üblicherweise Normalbremsungen ausgeführt. Bei einer Gefahrenbremsung kann darauf geschlossen werden, dass sich ein Fahrer in einer Situation befindet, die er als kritisch bzw. unfallträchtig ansieht. Untersuchungen haben ergeben, dass der Fahrer in solchen kritischen Situationen sein Bremspedal zwar signifikant stärker betätigt als bei einer Normalbremsung, jedoch oft nur eine unzureichende Kraft auf das Pedal ausübt und damit nicht die maximal verfügbare Bremskraft des Fahrzeugs einsetzt. Aus diesem Grund wurden Bremsassistenzsysteme entwickelt, die einen Fahrer bei Notbremsungen unterstützen und seinen Bremsweg verkürzen. Durch das Bremsassistenzsystem wird bei Bedarf ein automatischer Systemeingriff in die Bremsfunktion aktiviert und eine Bremskraft erzielt, die höher ist als die Bremskraft, die bei normaler Betätigung des Bremspedals hervorgerufen wird.
• Aus der Offenlegungsschrift DE 101 60 278 A1 ist ein Verfahren zur Verbesserung einer Bremsassistenzfunktion bekannt, bei dem nach Maßgabe eines erkannten Hinweises auf eine Notbremssituation eine Gaspedal-Motormoment-Kennlinie veränderbar ist.
• Aus der Offenlegungsschrift DE 102 58 617 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auslösung eines selbsttätigen Notbremsvorgangs eines Fahrzeugs bekannt. Diese bieten eine Assisistenzfunktion zur Vermeidung eines Auffahrens bzw. einer Verminderung von Unfallfolgen bei einem unvermeidbaren Auffahren auf ein vorausfahrendes Fahrzeug an. Eine Fahrerwarnung wird ausgelöst, wenn eine vorgegebene Warnbedingung erfüllt ist. Diese gibt an, dass nach Ablauf einer vorgegebenen Wartedauer, die sich aus einer Zeitdauer für eine optische oder akustische Warnung und einer Zeitdauer für eine haptische Warnung zusammensetzt, zur Vermeidung des Auffahrens des Fahrzeugs auf das vorausfahrende Fahrzeug der selbsttätige Notbremsvorgang auszulösen ist. Problematisch kann bei den vorstehend beschriebenen Systemen sein, wenn ein Objekt fälschlicherweise mit einer Kollisionsgefahr identifiziert wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems in einem Fahrzeug zur Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein Objekt anzugeben sowie ein Einparkhilfesystem, das ein irrtümliches Auslösen bei für den Fahrer irrelevanten Objekten vermeidet.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines fahrzeugseitigen Assistenzsystems zur Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in einem Kollisionsgefahren-Bereich des Fahrzeugs befindliches Objekt, insbesondere bei einem Ein parkfahrmanöver sieht vor, dass bei Erfüllung einer vorgegebenen Warnbedingung eine Fahrerwarnung ausgelöst wird und ein systemseitiger Bremseingriff des Assistenzsystems vorgenommen wird, wobei der Bremseingriff nur bei einer fahrerseitig eingeleiteten und als Gefahrenbremsung identifizierten Bremsung erfolgt. Damit kann verhindert werden, dass das Fahrzeug gegen den Willen des Fahrers gebremst wird, wenn beispielsweise bei einer Rückwärtsfahrt ein Gullydeckel fälschlicherweise als Objekt identifiziert wird, mit dem eine Kollision droht. Weiterhin wird die Aufmerksamkeit des Fahrers erhöht, da nur sein aktiver Bremseingriff das Assistenzsystem aktiviert. Der Fahrer wird nicht durch den systemseitigen Bremseingriff überrascht und abgelenkt, sondern erfährt eine optimale Unterstützung, wenn er selbst aktiv bremst und eine Unterstützung wünscht.
• Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung sowie den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
• Zur Vorbereitung eines systemseitigen Bremseingriffs bei einem systemseitigen Erkennen des Objekts erfolgt vorzugsweise eine systemseitige Bewertung der momentanen Situation anhand eines Bremszeitpunkt-Kriteriums. Das Bremszeitpunkt-Kriterium ist vorteilhafterweise ein „Time-to-Break"-Kriterium, bei dem festgestellt wird, nach welcher Zeitspanne spätestens ein Bremseingriff erfolgen muss, um eine Kollision durch eine starke Bremsung, beispielsweise durch eine Vollbremsung, zu verhindern.
• Zweckmäßigerweise kann die Fahrerwarnung ausgegeben werden, wenn eine an die momentane Situation angepasste Höchstgeschwindigkeit überschritten wird, etwa wenn der Fahrer für die gegebene Situation wesentlich zu schnell rückwärts fährt und eine starke Bremsung zur Kollisionsverhinderung wahr scheinlich erforderlich werden wird. Dies verhindert eine überflüssig große Anzahl von Fahrerwarnungen, die dann im Ernstfall unter Umständen nicht mehr wahrgenommen werden. Andererseits erhält der Fahrer eine klare Rückmeldung, wenn ein Objekt erkannt wird. Es kann sinnvoll sein, wenn der Fahrer die Fahrerwarnung mit einem Signal quittiert.
• Zur Gewährleistung eines schnellen systemseitigen Eingriffs ist es sinnvoll, wenn bei Ausgabe der Fahrerwarnung das Assistenzsystem bremsbereit ist.
• Vorteilhafterweise werden ein Bremsmoment und Bremsmomentgradient, die aus der fahrerseitig eingeleiteten Bremsung resultieren, ermittelt und der Entscheidung zugrunde gelegt, ob die fahrerseitige Bremsung als eine Normalbremsung oder Gefahrenbremsung zu klassifizieren ist.
• Wird bei einer systemseitig erkannten fahrerseitigen Gefahrenbremsung eine zur Kollisionsvermeidung erforderliche Bremsverzögerung berechnet und ein entsprechendes Bremsmoment zur Bewirkung dieser Bremsverzögerung von einer Bremsanlage angefordert, kann schnell in das Bremsmanöver des Fahrers unterstützend eingegriffen werden, um das Fahrzeug schnell zum Stehen zu bringen oder zumindest auf eine minimal mögliche Geschwindigkeit abzubremsen.
• Vorteilhafterweise wird der Eingriff des Assistenzsystems abgebrochen oder das Assistenzsystem deaktiviert, sobald eine fahrerseitige Rücknahme einer Bremskraft erkannt wird und/oder sobald das Objekt sich außerhalb des Kollisionsgefahren-Bereichs befindet. Der systemseitige Eingriff dauert nur so lange, wie es der Fahrer wünscht oder bis die Situation sich entspannt hat.
• Mit besonderem Vorteil wird das Assistenzsystem bei Rückwärtsfahrt aktiviert, etwa durch Einlegen des Wahlhebels in die Rückwärtsfahrrichtung.
• Zweckmäßigerweise wirkt das Assistenzsystem mit einem Einparksystem zusammen. Das Einparksystem kann mit einfachen Mitteln erweitert werden, um das Assistenzsystem in das Einparksystem zu integrieren.
• Bei einem erfindungsgemäßen Einparkhilfesystem zur Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in einem Kollisionsgefahren-Bereich befindliches Objekt ist ein Assistenzsystem zur Durchführung eines Kollisionsvermeidenden systemseitigen Bremseingriffs so in das Einparkhilfesystem integriert, dass das Assistenzsystem nur bei einer fahrerseitig eingeleiteten Bremsung aktivierbar ist, um den systemseitigen Bremseingriff durchzuführen. Der systemseitige Bremseingriff kann somit nur in Antwort auf eine vom Fahrer eingeleitete Bremsung vorgenommen werden.
• Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, die einen Bremseingriff des Assistenzsystems nur bei einer fahrerseitig eingeleiteten Gefahrenbremsung ermöglichen, d. h, das Assistenzsystem ist nur bei einer fahrerseitigen Gefahrenbremsung aktivierbar.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird. Dabei zeigen:
• 1 ein Schaubild zur Klassifikation von Bremsungen als Normalbremsung und als Gefahrenbremsung,
• 2 einen bevorzugten Verfahrensablauf.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines fahrzeugseitigen Assistenzsystems wird beim Einparken eines Fahrzeugs verwendet, um eine Auffahren des Fahrzeugs auf ein in einem Kollisionsgefahren-Bereich des Fahrzeugs befindliches Objekt zu vermeiden. Hierzu wird bei Erfüllung einer vorgegebenen Warnbedingung eine Fahrerwarnung ausgelöst und ein systemseitiger Bremseingriff vorgenommen, wobei der Bremseingriff des Assistenzsystems nur bei einer fahrerseitig eingeleiteten Bremsung erfolgt, wenn diese vom Assistenzsystem als Gefahrenbremsung identifiziert worden ist. Die Warnbedingung ist insbesondere dann erfüllt, wenn der Fahrer für eine gegebene Situation wesentlich zu schnell rückwärts fährt und eine starke Bremsung zur Kollisionsvermeidung notwendig werden wird.
• Anhand einer Klassifikation – wie in der 1 gezeigt – kann entschieden werden, ob eine vom Fahrer ausgelöste Bremsung als Normalbremsung oder als Gefahrenbremsung zu identifizieren ist. Es sind Trajektorien in Form von Bremsmomentgradienten BMG in Abhängigkeit von Bremsmomenten BM aufgetragen. In durchgezogenen Linien dargestellt sind Trajektorien von Normalbremsungen, die von verschiedenen Fahrern beispielsweise bei einer Vorwärtsfahrt oder auch einer Rückwärtsfahrt aufgenommen wurden. In gestrichelten Linien sind Trajektorien von Gefahrenbremsungen im gleichen Geschwindigkeitsbereich dargestellt. Aus der gegebenen Form der Trajektorien lässt sich eine Trennlinie 20 konstruieren, die das BMG-BM-Diagramm in zwei Bereiche 21, 22 teilt, nämlich in einen Bereich 21 der für Normalbremsungen und einen Bereich 22, der für Gefahrenbremsungen repräsentativ ist. Alle Trajektorien beginnen notwendigerweise im Ursprung des Koordinatesys tems. Trajektorien, die über die Trennlinien 20 hinausgehen, werden als Gefahrenbremsung klassifiziert. Die Trennlinie 20 lässt sich mit wenigen Punkten festlegen.
• Das Bremsverhalten ändert sich mit der gefahrenen Geschwindigkeit. Deshalb kann die Trennlinie 20 geschwindigkeitsabhängig und auch abhängig davon, ob vorwärts oder rückwärts gefahren wird, verschoben werden. Auf diese Weise lässt sich eine optimierte Trennlinie 20 erzeugen, die an die aktuell gefahrene Geschwindigkeit und/oder Richtung angepasst ist. Ebenso kann die Trennlinie 20 adaptiv an das individuelle Fahrverhalten des jeweiligen Fahrers angepasst werden. Dazu muss die Trennlinie 20 derart verschoben werden, dass die Trajektorien aller Bremsungen, die hinreichend sicher den Normalbremsungen zugeordnet werden können, links der Trennlinie 20 im Bereich 21 verbleiben.
• 2 erläutert eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Rückwärtsfahrt, insbesondere beim Rückwärtseinparken eines Fahrzeugs anhand eines in ein bevorzugtes Einparkhilfesystem integrierten Assistenzsystems.
• Befindet sich ein Objekt einem Bereich hinter dem Fahrzeug so, dass zwischen Fahrzeug und Objekt Kollisionsgefahr besteht, wird in einem Funktionsblock 10 systemseitig das Objekt erkannt. Das Assistenzsystem umfasst hierzu Umgebungserfassende Mittel, beispielsweise ein Radarsystem, ein Kamerasystem oder ein Laserscannersystem oder eine Kombination von solchen Systemen.
• Im Funktionsblock 11 wird eine Größe berechnet, die ein Maß dafür ist, ob die vorliegende Situation wegen einer drohenden Kollision kritisch ist. Diese Größe wird als Zeitspanne TTB (time to break) berechnet, nach der spätestens ein Bremsein griff erfolgen muss, um eine Kollision mit dem Objekt durch eine starke Bremsung, insbesondere durch eine Vollbremsung, zu verhindern.
• Im Funktionsblock 12 wird entschieden, ob die Situation kritisch oder unkritisch ist, ob also die Warnbedingung erfüllt ist oder nicht erfüllt ist. Eine Situation wird dabei dann als kritisch beurteilt, wenn die im Funktionsblock 11 berechnete Zeitspanne TTB, eine vorgegebene Schwelle unterschreitet. Dies ist ein Zeichen dafür, dass der Fahrer für die vorliegende Situation zu schnell fährt, so dass eine starke Bremsung zur Kollisionsvermeidung erforderlich sein wird.
• Wird die Situation als unkritisch beurteilt, wird lediglich eine reine Abstandsanzeigefunktion des Einparkhilfesystems aktiviert und das Verfahren zu Funktionsblock 10 verzweigt. Die Abstandsanzeigefunktion steuert beispielsweise eine herkömmliche optische Anzeigevorrichtung an, die eine Leuchtelementenreihe aufweist, deren Leuchtelemente zur Bildung eines den Abstand zum Objekt repräsentierenden Leuchtbalkens entsprechend angesteuert werden.
• Wird die Situation als kritisch beurteilt, wird zu Funktionsblock 13 verzweigt, in dem eine Fahrerwarnung ausgegeben wird. Dies kann beispielsweise durch ein Blinken der optischen Anzeigevorrichtung des Einparkhilfesystems und zusätzlich oder alternativ akustisch erfolgen. Eine solche optische Anzeigevorrichtung ist neben dem Pfeil zwischen dem Funktionsblock 13 und einem folgenden Funktionsblock 14 symbolhaft angedeutet.
• Im folgenden Funktionsblock 14 wird entschieden, ob der Fahrer ein Bremspedal betätigt und zwar in dem Sinne, dass der Fahrer eine Gefahrenbremsung vornimmt. Falls nur eine Normal- bremsung erfolgt, erfolgt kein systemseitiger Bremseingriff und das Verfahren verzweigt zurück zu Funktionsblock 10. Falls jedoch eine Gefahrenbremsung entsprechend der Klassifikation gemäß 1 erkannt wird, wird ein Bremsmodus aktiviert, in dem einsystemseitiger Bremseingriff ausgelöst wird, falls der Fahrer die Bremsen nicht in einem für eine Kollisionsvermeidung erforderlichen Maß betätigt hat. Dem Fahrer wird die Aktivierung des Bremsmodus angezeigt, gegebenenfalls auch durch Blinken der optischen Anzeigevorrichtung des Einparkhilfesystems, wie dies in 2 neben dem Pfeil zwischen den Funktionsblöcken 14 und 15 angedeutet ist.
• Im Funktionsblock 15 ist der Bremsmodus aktiv und dem Fahrer wird dies angezeigt. Wird erkannt, dass der Fahrer weniger bremst oder das Bremspedal ganz loslässt, wird zu Funktionsblock 10 verzweigt und der Bremsmodus deaktiviert und, falls bereits ein systemseitiger Bremseingriff erfolgt ist, wird dieser abgebrochen. Dasselbe geschieht, wenn in Funktionsblock 16 systemseitig erkannt wird, dass sich das Objekt nicht mehr in dem Kollisionsgefahren-Bereich des Fahrzeugs befindet. Dies führt dann zu einer üblichen Anzeige des Einparkassistenten, etwa, dass die Parkposition erreicht ist.

Claims (11)

1. Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Fahrzeug zur Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in einem Kollisionsgefahren-Bereich befindliches Objekt insbesondere während eines Einparkfahrmanövers, wobei eine Fahrerwarnung ausgelöst wird, wenn eine vorgegebene Warnbedingung erfüllt ist, und ein systemseitiger Bremseingriff erfolgt, wenn eine vorgegebene Bremsbedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einleitung einer Gefahrenbremsung durch einen Fahrer des Fahrzeugs zwingende Bremsbedingung für die Durchführung des systemseitigen Bremseingriffs ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem systemseitigen Erkennen des Objekts eine systemseitige Bewertung der momentanen Situation anhand eines Bremszeitpunkt-Kriteriums erfolgt, das auf der Bestimmung einer für die Einleitung des Bremseingriffs verbleibenden Zeit basiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerwarnung ausgegeben wird, wenn eine an die momentane Situation angepasste Höchstgeschwindigkeit überschritten wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgabe der Fahrerwarnung das Assistenzsystem bremsbereit ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremsmoment (BM) und Bremsmomentgradient (BMG) ermittelt werden, die aus der fahrerseitig eingeleiteten Bremsung resultieren, und dass das Bremsmoment und der Bremsmomentgradient der Entscheidung zugrunde gelegt werden, ob die fahrerseitige Bremsung eine Normalbremsung oder Gefahrenbremsung ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vom Assistenzsystem erkannten fahrerseitigen Gefahrenbremsung eine zur Kollisionsvermeidung erforderliche Bremsverzögerung berechnet wird und ein entsprechendes Bremsmoment von einer Bremsanlage des Fahrzeugs angefordert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremseingriff des Assistenzsystems abgebrochen wird oder das Assistenzsystem deaktiviert wird, sobald eine fahrerseitige Rücknahme einer Bremskraft erkannt wird und/oder sobald das Objekt sich außerhalb des Kollisionsgefahren-Bereichs befindet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem bei Rückwärtsfahrt aktiviert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem mit einem Einparkhilfesystem zusammenwirkt.
10. Einparkhilfesystem in einem Fahrzeug zur Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in einem Kollisionsgefahren-Bereich befindliches Objekt, dadurch gekennzeichnet, dass das Einparkhilfesystem ein Assistenzsystem zur Durchführung eines systemseitigen Bremseingriffs umfasst, das nur bei einer fahrerseitig eingeleiteten Bremsung aktivierbar ist.
11. Einparkhilfesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem nur bei einer als Gefahrenbremsung erkannten Bremsung aktivierbar ist.