DE102005062275A1 - Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls auf ein erstes Fahrzeug (1) mittels eines von dem ersten Fahrzeug (1) nach hinten gerichteten Abstands- und/oder Relativgeschwindigkeitssensors (3), wobei mindestens ein Abstand (d¶12¶) und eine Relativgeschwindigkeit (v¶rel¶) eines nachfolgenden zweiten Fahrzeugs (2) zu dem ersten Fahrzeug (1) erfasst und anhand zumindest dieser Bestimmungsgrößen ermittelt wird, ob ein Aufprall des zweiten Fahrzeugs (2) auf das Heck des ersten Fahrzeugs (1) droht oder zumindest nicht ausgeschlossen ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zur Identifizierung eines drohenden Heckaufpralls zusätzlich geprüft wird, ob das zweite Fahrzeug zu einem Überholvorgang ansetzt und, wenn ein Überholmanöver erkannt wird, ein Heckaufprall ausgeschlossen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls, wobei mindestens ein Abstand und eine Relativgeschwindigkeit eines nachfolgenden zweiten Fahrzeugs zu einem ersten Fahrzeug ermittelt werden und anhand des Abstandes und der Relativgeschwindigkeit ermittelt wird, ob ein Aufprall des zweiten Fahrzeugs auf das Heck des ersten Fahrzeugs droht. Eine Anwendung des Verfahrens besteht darin, dass wenn ein Heckaufprall droht, selbsttätige Maßnahmen zur Vermeidung und/oder Verminderung der Schwere eines Aufpralls ausgelöst werden können.
  • Auffahrunfälle in niedrigen und mittleren Geschwindigkeitsbereichen werden häufig durch Unaufmerksamkeit verursacht. Oft wird die Eigengeschwindigkeit beziehungsweise die Relativgeschwindigkeit unter- oder die mögliche Eigenverzögerung überschätzt und deswegen ein zu geringer Sicherheitsabstand eingehalten. Aus dem Stand der Technik sind einige Schriften zur automatischen Auffahrwarnung bekannt, bei denen der nachfolgenden Verkehr mittels Umfeldsensorik beobachtet und mittels blinkender Rückleuchten gewarnt wird, wenn aufgrund einer kritischen Annäherung ein Auffahrunfall droht.
  • Aus der DE 103 28 755 A1 ist ein Fahrzeug mit einer Auffahrwarnvorrichtung bekannt, welche eine am Heck eines Fahrzeuges angeordneten Einrichtung zur Ermittlung des Abstands und der Relativgeschwindigkeit in Bezug auf ein Folgefahrzeug aufweist. Auf Grundlage dieser gemessenen Größen wird ein Mindestabstand (Sicherheitsabstand) ermittelt, bei dessen Unterschreitung Maßnahmen zur Vermeidung eines möglichen Aufpralls ergriffen werden. Als Maßnahmen können mittels Rücklichtern (Bremslicht, Blinker, Warnblinker, Nebelschlussleuchten, Rückfahrscheinwerfer) optische Warnsignale an den Fahrzeugführer des Folgefahrzeugs übermittelt werden. Als weitere Maßnahme kann auch das Fahrzeug beschleunigt werden, sofern der Vorausverkehr dies zulässt. Die Intensität erfolgt nach Maßgabe eines ermittelten Gefahrenpotentials, in welches die Abweichung des Abstandes vom Mindestabstand sowie den Bremsweg beeinflussende Faktoren wie der Fahrbahnzustand (Regen, Schnee, Eis, Verschmutzung) und äußere, die Sicht beeinträchtigende Witterungsbedingungen (Nebel, Hagel, Regen) einbezogen werden.
  • Eine ähnliche Auffahrwarnvorrichtung ist bereits aus der DE 31 38 377 A1 bekannt. Der warnkritische Sicherheitsabstand folgt einer mit der Relativgeschwindigkeit nichtlinear ansteigenden Grenzkurve, welche von fest vorprogrammierten Kenngrößen für das Verzögerungsvermögen der Bremsen des nachfolgenden Fahrzeugs, der Reaktionszeit des Fahrers, und dem Reibbeiwert von Rad zu Straße abhängt.
  • Auch aus der DE 199 33 782 A1 geht ein ähnliches Verfahren zur Vermeidung von Auffahrunfällen hervor. Zur Ableitung eines Kriteriums für eine Warnung oder eine Aktion am ersten Fahrzeug erfolgt eine Berechnung der Zeit (Kollisionszeit), die verbleibt, bis das zweite auf das erste Fahrzeug auffahren würde, unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Wertes für die Verzögerung des zweiten Fahrzeugs. Wenn die Kollisionszeit unter einen vorgegebenen Wert fällt, wird die Warnung z.B. mittels der Warnblinklichter oder eine Aktion, z.B. einen Eingriff ins Motormanagement ausgelöst. Vorzugsweise ist der vorgegeben Wert für die Verzögerung des zweiten Fahrzeugs der größtmögliche für ein Kraftfahrzeug. Dadurch wird nur in den Situationen, in denen wirklich akute Gefahr einer Kollision besteht, die Warnung oder Aktion am ersten Fahrzeug ausgelöst. Bei der Berechnung der Kollisionszeit können auch Straßenverhältnisse (Glätte, Nässe, Schnee, Schotter), welche die Reibungs- und Haftungseigenschaften beeinflussen, berücksichtigt werden.
  • Als Nachteil wird seitens der Anmelderin angesehen, dass die bekannten Verfahren zur Ableitung eines Kriteriums zur Ausgabe einer Heckaufprallwarnung in der Praxis zu häufigen Falschwarnungen, das heißt zumindest unerwünschten oder unnötigen Warnung führen können. Dies muss bei Sicherheitsanwendung unbedingt vermieden werden, weil sonst ein Gewöhnungseffekt eintritt und Warnungen ignoriert würden.
    •
  • Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das weniger Falschwarnungen ausgibt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Es für das nachfolgende Verfahren unerheblich, ob für die erste Bewertung auf Vorliegen eines drohenden Heckaufpralls die Relativgeschwindigkeit ursprünglich gemessen wird und daraus der Relativabstand hergeleitet wird oder ob der Ab stand die ursprüngliche Messgröße ist, aus dem mittels Differentiation die Relativgeschwindigkeit berechnet wird.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls wird zur Identifizierung eines drohenden Heckaufpralls zusätzlich geprüft, ob das zweite Fahrzeug zu einem Überholvorgang ansetzt. Wenn ein Überholmanöver erkannt wird, wird ein Heckaufprall ausgeschlossen.
  • Die Einbeziehung einer Überprüfung auf ein angesetztes Überholmanöver des zweiten Fahrzeugs ermöglicht eine differenziertere Analyse der Gefahr eines Heckaufpralls, bei der Fälle als unkritisch eingestuft werden können, die bei einer ausschließlichen Betrachtung auf der Basis von Relativabstand und Relativgeschwindigkeit eine unnötige Heckaufprallwarnung hervorgerufen hätten. Häufig werden Überholmanöver in der Weise ausgeführt, dass das nachfolgende Fahrzeug beschleunigt und dicht auf das erste Fahrzeug auffährt, bevor zum Überholen die Spur gewechselt wird. Ohne die erfindungsgemäße Lösung würde in diesen Fällen ein immer drohender Heckaufprall erkannt und z.B. eine Auffahrwarnung ausgegeben werden.
  • Zur Überprüfung, ob das zweite Fahrzeug zu einem Überholvorgang ansetzt, werden in einem einfachen, weiter unten im Detail dargestellten Ausführungsbeispiel die Beschleunigungsdaten des zweiten Fahrzeugs bestimmt und bei Vorliegen einer deutlichen Beschleunigung auf einen Überholvorgang geschlossen und ein Heckaufprall ausgeschlossen.
  • Zur Erkennung eines (beabsichtigten) Überholvorganges des zweiten Fahrzeugs können aber auch andere Vorrichtungen im Fahrzeug eingesetzt werden. Insbesondere können zur Prüfung auf Vorliegen eines Überholvorganges die optischen Daten einer nach hinten gerichteten Kamera, insbesondere einer Rückfahrkamera, ausgewertet werden, um auf ein beabsichtigtes Überholmanöver des zweiten Fahrzeugs zu schließen. Mit einer solchen Kamera kann z.B. erkannt werden, ob bei dem zweiten Fahrzeug ein Fahrtrichtungsanzeiger (Blinker) gesetzt ist. Wenn mit der Kamera ein von dem zweiten Fahrzeug gesetzter Blinker erkannt wird, wird ein Heckaufprall ausgeschlossen, weil die Absicht des Führers des zweiten Fahrzeugs erkennbar ist, das erste Fahrzeug zu überholen.
  • Eine Datenauswertung einer nach hinten gerichteten Kamera erlaubt es einen Spurwechsel eines nachfolgenden Fahrzeugs automatisiert zu erkennen. Wenn ein solcher Spurwechsel erkannt wird, kann auf ein eingeleitetes Überholmanöver geschlossen und ein drohender Heckaufprall ausgeschlossen werden. Ein drohender Heckaufprall kann auch dann ausgeschlossen werden, wenn das eigene Fahrzeug, das erste Fahrzeug die Spur wechselt und das zweite Fahrzeug seine Spur beibehält. Dies ist der typische Fall, bei dem ein voran fahrendes Fahrzeug einem sich von hinten mit hoher Geschwindigkeit näherndem Fahrzeug ausweicht.
  • Eine Datenauswertung einer nach hinten gerichteten Kamera erlaubt es auch den Verlauf der Fahrbahn im voraus liegenden Bereich des ersten Fahrzeugs abzuschätzen. Diese Information kann verwendet werden, um Ausweichtrajektorien für ein auffahrendes zweites Fahrzeug besser zu berechnen. In Fällen bei denen ein Ausweichen eines auffahrenden Fahrzeugs gefahrlos, ohne kritische Querbeschleunigung und ohne Verlassen der Fahrbahn möglich ist, kann auf eine Auffahrwarnung verzichtet werden. Die Information über den Straßenverlauf im Umfeld des Fahrzeugs ist natürlich auch aus einer abgespeicherten digitalen Straßenkarte und einer Positionsbestimmung (Navigationssystem) bestimmbar.
  • Die Informationen über eine gesetzte Richtungsanzeige oder einen eingeleiteten Spurwechsel können auch durch telemetrischen Datenübertragung auf dem Wege einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vom zweiten auf das voraus fahrende (erste) Fahrzeug übertragen werden. Dies erlaubt die analogen Schlüsse wie in der voran stehend beschriebenen Ausführung. Mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation können auch die fahrdynamische Daten wie Fahrgeschwindigkeit und Beschleunigung auf das erste Fahrzeug übertragen und zur Berechnung diverser Größen herangezogen werden, welche einer Heckaufprallwarnung zugrunde liegen.
  • Der Ausschluss eines drohenden Heckaufpralls kann auch unter einer zusätzlichen Bedingung erfolgen, dass nicht das eigene, erste Fahrzeug einen gleichgerichteten Spurwechsel vollzieht. Denn wenn beide Fahrzeuge einen gleichgerichteten Spurwechsel vollziehen, kann kein Überholvorgang stattfindet und es liegt eine kritische Fahrsituation vor, bei der z.B. eine Heckaufprallwarnung nicht unterdrückt werden sollte.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, dass, falls ein drohender Aufprall identifiziert wird, von dem ersten Fahrzeug eine Warnung an das nachfolgende zweite Fahrzeug übermittelt wird. Vorzugsweise wird als Warnung eine optische und/oder eine akustische erste Warnung an das nachfolgende zweite Fahrzeug übermittelt. Ein Fahrer des zweiten Fahrzeugs wird dadurch aufmerksam auf die drohende Unfallsituation. Er kann entsprechend reagieren, indem er seine Geschwindigkeit reduziert und/oder dem ersten Fahrzeug ausweicht. Bei gegebener Hardwareausstattung der Fahrzeuge kann die Warnung alternativ oder zusätzlich mittels Telemetrie an das zweite Fahrzeug übertragen werden.
  • Zweckmäßigerweise wird als Warnung auch eine fahrzeuginterne Warnung generiert und an den Fahrer des ersten Fahrzeugs übermittelt. Falls der Fahrer des ersten Fahrzeugs unaufmerksam ist, wird seine Aufmerksamkeit so auf die drohende Unfallsituation gelenkt. Vorzugsweise ist diese Warnung an den Fahrer des ersten Fahrzeugs haptisch und/oder optisch, z. B. einer Anzeige in einem Command-System, und/oder akustisch, z. B. durch eine Ansage oder ein Hupsignal, ausgebildet. Diese Formen der Warnung werden durch den Fahrer deutlich wahrgenommen.
  • Zum Verringern der Relativgeschwindigkeit kann ein Bremsmoment des ersten Fahrzeugs vor dem Aufprall verringert oder das erste Fahrzeug beschleunigt werden.
  • Zweckmäßigerweise wird, falls der drohende Aufprall als unabwendbar prognostiziert wird, eine Maßnahme zum Schutz der Insassen des ersten Fahrzeugs ausgelöst. Dies verringert die Schwere des Unfalls insofern, dass die möglichen Unfallfolgen abgeschwächt werden. Als eine mögliche Maßnahme wird beispielsweise ein Anziehen mindestens eines Gurtstraffers ausgelöst. Der Gurtstraffer fixiert den betreffenden Insassen so frühzeitig optimal an seinem Sitz. Als zusätzliche oder alternative Maßnahme kann ein Anpassen einer Position mindestens einer Kopfstütze und/oder mindestens eines Sitzes durchgeführt. Bei einem fahrdynamischen Sitz kann die Sitzpolsterung verändert werden. Auch kann als zusätzliche oder alter native Maßnahme mindestens eine Seitenscheibe und/oder das Schiebedach geschlossen werden. Zweckmäßigerweise wird, falls der drohende Aufprall als unabwendbar prognostiziert wird, mindestens ein Airbag des ersten Fahrzeugs anhand der Relativgeschwindigkeit, eines Aufpralloffsets und eines Aufprallwinkels vorkonditioniert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auch alternative oder ergänzende Ausgestaltungen und Weiterbildung mit deren Vorteilen dargestellt sind.
    •
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine Situation mit drohendem Heckaufprall zwischen zwei Fahrzeugen und
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens.
  • In 1 befindet sich ein erstes Fahrzeug 1 mit einer Eigengeschwindigkeit v1 in Bewegung, beispielsweise auf einer Straße. Hinter dem ersten Fahrzeug 1 fährt ein zweites Fahrzeug 2 in einem Abstand d12 zum vorausfahrenden ersten Fahrzeug 1 und mit einer Eigengeschwindigkeit v2, die deutlich größer ist als die Eigengeschwindigkeit v1 des ersten Fahrzeugs 1.
  • Das erste Fahrzeug 1 ist mit einem nach hinten ausgerichteten Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensor 3 ausgerüstet, der über eine Steuereinheit 4 mit einer Warneinrichtung 5 verbunden ist. Die Warneinrichtung 5 ist als eine akustische und/oder optische Einrichtung ausgeführt. Beispielsweise wird die Warneinrichtung 5 durch eine Hupe, eine Warnblinkanlage und/oder eine Bremsleuchte gebildet. Die Steuereinheit 4 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen.
  • Die Steuereinheit 4 erfasst mittels des Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensors 3 automatisch fortlaufend den Abstand d12 und die Relativgeschwindigkeit vrel zwischen den beiden Fahrzeugen 1, 2 und prüft anhand des Abstands d12 und der Relativgeschwindigkeit vrel und dem erfindungsgemäßen Verfahren ob ein Heckaufprall durch das zweite Fahrzeug 2 droht. Falls eine solche Bedrohung identifiziert wird, steuert die Steuereinheit 4 automatisch die Warneinrichtung 5 an und erzeugt so ein akustisches Warnsignal W1 oder ein optisches Warnsignal W2, das an das zweite Fahrzeug 2 übermittelt wird. Beispielsweise wird automatisch die Hupe, die Warnblinkanlage und/oder die Bremsleuchte des ersten Fahrzeugs 1 betätigt. Auch kann eine der nach hinten gerichteten Leuchten des ersten Fahrzeugs 1 derart gesteuert werden, dass diese automatisch heller und/oder blinkend leuchtet, um die Auffahrwarnung von der normalen Aktivierung der Leuchten zu unterscheiden oder ihr einen besonders ausgeprägten Warncharakter zu geben. Der möglicherweise abgelenkte Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 wird dadurch auf die drohende Unfallsituation aufmerksam und kann beispielsweise durch starkes Abbremsen oder Ausweichen seines zweiten Fahrzeugs 2 reagieren und den Unfall abwenden.
  • Gemäß der Erfindung werden auch die Eigenbeschleunigung a1 des ersten Fahrzeugs 1 und die Eigenbeschleunigung a2 des zweiten Fahrzeugs 2, die beispielsweise anhand des zeitlichen Verlaufs der Relativgeschwindigkeit vrel in Verbindung mit der Eigengeschwindigkeit v1 bestimmbar sind, ermittelt und in die Prüfung des drohenden Heckaufpralls einbezogen.
  • Zusätzlich zur Warnung des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs 2 durch eine Warneinrichtung 5 des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 kann als eine weitere Warnung W eine fahrzeuginterne Warnung W3 an den Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 selbst generiert werden. Diese dritte Warnmöglichkeit nutzt dabei zum einen die Warneinrichtung 5, aber auch andere vorhandene Systeme des Fahrzeugs 1, z. B. eine Anzeige, eine Hupe, einen Lautsprecher. Die fahrzeuginterne Warnung W3 wird je nach Vorgabe optisch und/oder akustisch und/oder haptisch ausgegeben. Eine haptische Warnung kann z. B. durch Momentanschwankungen des Antriebsstrangs oder der Bremse oder der Lenkung oder des Gaspedals oder des Bremspedals, etc. erreicht werden.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt S1 wird die Relativgeschwindigkeit vrel und der Abstand d12 zum zweiten Fahrzeug 2 ermittelt. Anhand dieser Daten wird in Schritt S2 überprüft, ob ein Heckaufprall durch das zweite Fahrzeug 2 droht. Dazu wird beispielsweise überprüft, ob der Abstand d12 einen vorgebbaren Mindestabstand unterschreitet, und, falls diese Bedingung zutrifft, ob die Relativgeschwindigkeit vrel eine vorgebbare Mindestgeschwindigkeit überschreitet. Falls beide Bedingungen zutreffen, wird ein Heckaufprall als drohend identifiziert. Es sind in Schritt S2 auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren, wie sie eingangs dargestellt wurden, einsetzbar.
  • Falls ein Heckaufprall droht, wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgeführt, in welchem die Beschleunigung a2 des zweiten Fahrzeugs 2 ermittelt wird. Ansonsten beginnt es in Schritt S1 erneut.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls wird ab Schritt S3 eine Überprüfung durchgeführt, ob das zweite Fahrzeug 2 zu einem Überholvorgang ansetzt oder angesetzt hat. Hierzu wird in S3 die Eigenbeschleunigung a2 des zweiten Fahrzeugs 2 ermittelt, welche beispielsweise durch zeitliche Differentiation der gemessenen Relativgeschwindigkeit v2-v1 und der Eigenbeschleunigung a1 des ersten Fahrzeugs 1 gewonnen werden kann, wobei die Eigenbeschleunigung a1 beispielsweise aus den Raddrehzahlen abgeleitet werden kann.
  • In Schritt S4 werden nun eine oder mehrere der in S3 berechneten Beschleunigungen mit Schwellen verglichen, um in Fahrsituationen, welche auf einen Überholvorgang schließen lassen, einen zwingend drohenden Heckaufprall auszuschließen.
  • In Schritt S4 wird untersucht, ob ein Überholmanöver des zweiten Fahrzeugs ausgeschlossen werden kann. Dazu wird überprüft, ob das zweite Fahrzeug 2 nur verzögert oder allenfalls leicht beschleunigt, womit ein Überholvorgang ausgeschlossen wird. Im Umkehrschluss soll mit dieser Abfrage eine Fahrsituation erfasst werden, bei der eine deutliche positive Beschleunigung des zweiten Fahrzeugs 2 festgestellt wird, was auf einen eingeleiteten Überholvorgang schließen lässt. Wird die Abfrage a2 < Schwelle_2 verneint, wobei Schwelle_2 positiv ist, wird auf einen bewusst eingeleiteten Beschleunigungsvorgang zu dem Zweck des Überholens geschlossen, es wird ein zwingend drohender Heckaufprall ausgeschlossen und das Verfahren beginnt erneut bei S1. In diesem Fall wird auf einen Fahrzeugeingriff oder eine Warnung des rückwärtigen Verkehrs verzichtet. Aber es könnte für diesen Fall auch das Bremslicht kurzzeitig angesteuert werden, wobei dieses Auf leuchten periodisch bis zur Klärung der Situation wiederholt werden kann.
  • Zur Absicherung des Ergebnisses, dass ein Überholvorgang vorliegt, kann der zeitliche Gradient der Eigenbeschleunigung (a2) herangezogen werden. An dem Gradienten lässt sich ablesen, ob der Fahrer von der Bremse auf das Gas wechselt oder den Beschleunigungsvorgang verstärkt, was auf eine Überholabsicht schließen lässt. Wenn der Gradient auf eine zunehmende Beschleunigung schließen lässt, z.B. indem dieser eine Schwelle überschreitet, kann auf einen Überholvorgang geschlossen werden.
  • Als sinnvolle zusätzliche Bedingung für den Ausschluss eines Heckaufpralls und den Rücksprung auf S1 sollte ausgeschlossen werden, dass gleichzeitig das erste Fahrzeug bremst oder die Eigenbeschleunigung a1 einen negativen Schwellwert unterschreitet, um den Fall auszuschließen, dass das zweite Fahrzeug zum Überholen ansetzt und stark beschleunigt während gleichzeitig das erste Fahrzeug bremst. Die Abfragen lauten somit a1 < – Schwelle_1 und a2 < Schwelle_2. Nur wenn beide Abfragen verneint werden, erfolgt der Rücksprung zu S1.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird in Folgeschritten noch weiter geprüft, ob die Möglichkeit für ein bevorstehendes Überholmanöver des zweiten Fahrzeugs besteht, womit der Aufprall noch vermeidbar wäre. Dies erlaubt eine Warnung auf die Fälle zu beschränken, bei denen eine kritische Annäherung nicht mehr im Zusammenhang mit einem Überholmanöver gesehen werden können. Im Anschluss an eine der geschilderten Vorbewertungen wird anhand möglicher Ausweichtrajektorien geprüft, ob ein Ausweichmanöver gefahrlos möglich ist. Damit wird berücksichtigt, dass der Führer des zweiten Fahrzeugs (2) einen Heckaufprall auch dadurch verhindern kann, dass er durch einen Lenkeingriff dem vorausfahrenden Fahrzeug ausweichen und dieses überholen kann. Dies ist auch noch möglich, wenn ein Bremseingriff einen Aufprall nicht mehr vermeiden kann. Die Abfrage nach gefahrlosen Ausweichtrajektorien ergänzt auch vorteilhaft die voran stehend beschriebene Abfrage, welche darauf abzielt ein geplantes Überholmanöver des zweiten Fahrzeugs zu identifizieren und in diesem Fall z.B. eine Warnung zu unterdrücken
  • In Schritt S5 werden mögliche Ausweichtrajektorien berechnet, das sind alle Trajektorien, die das erste Fahrzeug umfahren, in einen Parallelfahrt münden und die Fahrbahn nicht verlassen. Für jede Ausweichtrajektorie wird eine resultierende Querbeschleunigung ermittelt.
  • Bei der Berechnung der Ausweichtrajektorien kann die Position des zweiten Fahrzeugs nicht nur in Längs- sondern auch in Querrrichtung relativ zum ersten Fahrzeug berücksichtigt werden. Auch kann der Straßenverlauf anhand von abgespeicherten digitalen Karten oder anhand einer die Spur erkennenden Auswertung von Daten einer Kamera, insbesondere auch einer Rückfahrkamera einbezogen werden. Es kann auch der eingestellte Kurs des ersten oder des zweiten Fahrzeugs berücksichtigt werden, z.B. anhand der bisher zurückgelegten Trajektorie.
  • In Schritt S6 werden die Trajektorien hinsichtlich der resultierenden Querbeschleunigungen bewertet, indem sie mit einer Querbeschleunigungsschwelle verglichen werden. Solange eine der Ausweichtrajektorien eine Querbeschleunigungsschwelle nicht überschreitet, liegt nicht zwingend ein drohender Aufprall vor und das Verfahren beginnt erneut bei Schritt S1. Wird jedoch für alle Ausweichtrajektorien die Querbeschleunigungsschwelle überschritten, so kann der Aufprall nicht ausgeschlossen werden und das Verfahren geht zu Schritt S7 über. Ein typischer Wert für die maximal zulässige Querbeschleunigung bei einem Ausweichmanöver liegt bei 4m/s2.
  • In Schritt S7 ist das Verfahren beendet, es wird die Information ausgegeben, dass ein Heckaufprall droht. Als Folge dieser Entscheidung wird z.B. eine Warnung ausgegeben.
  • Die gewählten Schwellwerte können unterschiedlich je nach aktuellem Reibwert gestaltet werden. So kann z.B. das Signal des Regensensors integriert werden und bei Regen die Schwellwerte entsprechend korrigiert werden, um den Reibwert nach unten anzupassen.
  • Ausgelöst durch Schritt S7 wird als Warnung W z.B. eine akustische und/oder optische Warnung W1 bzw. W2 an das zweite Fahrzeug 2 übermittelt, vorzugsweise durch ein Hupsignal, ein Einschalten und/oder verstärktes Leuchten der Bremsleuchten und/oder durch Einschalten der Warnblinkanlage. Als eine weitere Maßnahme im Anschluss an S7 kann beispielsweise eine haptische und/oder optische und/oder akustische fahrzeuginterne Warnung W3 an den Fahrer des ersten Fahrzeugs 1 übermittelt werden. Dies kann beispielsweise durch einen Warnton und eine Warnlampe im Innenraum in Verbindung mit einer reversiblen Warnstraffung eines Gurtstraffers des Fahrers geschehen. Außerdem kann als weitere Maßnahme zunächst ein vorderer Abstand zu einem nicht näher dargestellten, dritten, vorausfahrenden Fahrzeug erfasst werden und anschließend die Relativgeschwindigkeit vrel zu dem zweiten Fahrzeug 2 verringert werden, falls der vordere Abstand größer als ein vorgeb barer Mindestabstand ist. Die Relativgeschwindigkeit vrel wird beispielsweise verringert, indem ein Bremsmoment des ersten Fahrzeugs 1 vor dem Aufprall verringert wird oder das erste Fahrzeug durch einen Eingriff des Motorsteuergerätes beschleunigt wird. Bei drohendem Heckaufprall können auch präventive Maßnahmen im ersten Fahrzeug ausgelöst werden wie die Aktivierung eines Gurtstraffer, ein Anpassen der Positionen der Kopfstützen und/oder der Position des Sitzes. Außerdem können die Seitenscheiben automatisch geschlossen werden.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls auf ein erstes Fahrzeug (1), mittels eines von dem ersten Fahrzeug (1) nach hinten gerichteten Abstands- und/oder Relativgeschwindigkeitssensor (3), wobei mindestens ein Abstand (d12) und eine Relativgeschwindigkeit (vrel) eines nachfolgenden zweiten Fahrzeugs (2) zu dem ersten Fahrzeug (1) erfasst und anhand zumindest dieser Bestimmungsgrößen ermittelt wird, ob ein Aufprall des zweiten Fahrzeugs (2) auf das Heck des ersten Fahrzeugs (1) droht oder zumindest nicht ausgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Identifizierung eines drohenden Heckaufpralls zusätzlich geprüft wird, ob das zweite Fahrzeug zu einem Überholvorgang ansetzt und wenn ein Überholmanöver erkannt wird, ein Heckaufprall ausgeschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung auf Vorliegen eines Überholvorganges die Eigenbeschleunigung (a2) des zweiten Fahrzeugs herangezogen wird und wenn die Eigenbeschleunigung eine positive Beschleunigungsschwelle (Schwelle_2) unterschreitet, weiterhin auf einen Heckaufprall geschlossen wird oder wenn die Beschleunigungsschwelle (Schwelle_2) überschritten wird, ein Heckaufprall ausgeschlossen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Bedingung für den Ausschluss eines Heckaufpralls aufgrund einer Überschreitung der Beschleunigungsschwelle (Schwelle_2) die Eigenbeschleunigung (a1) des ersten Fahrzeugs (1) ein negative Schwelle (Schwelle_1) nicht unterschreiten oder das erste Fahrzeug (1) nicht gleichzeitig bremsen darf.
  4. Verfahren nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein Heckaufprall nicht ausgeschlossen ist, anhand möglicher Ausweichtrajektorien geprüft wird, ob ein Ausweichmanöver gefahrlos möglich ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Ausweichtrajektorien eine resultierende Querbeschleunigung ermittelt und wenn für alle Ausweichtrajektorien eine Querbeschleunigungsschwelle überschritten wird, auf einen drohenden Heckaufprall geschlossen wird oder wenn die Querbeschleunigung zu einer Ausweichtrajektorie die Querbeschleunigungsschwelle unterschreitet, ein drohender Heckaufprall ausgeschlossen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der Ausweichtrajektorien die Position des zweiten Fahrzeugs in Längs- und Querrichtung relativ zum ersten Fahrzeug und/oder der Straßenverlauf und/oder ein eingestellter Kurs des ersten oder des zweiten Fahrzeugs berücksichtigt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der Ausweichtrajektorien der Straßenverlauf in der Nähe des ersten Fahrzeugs berücksichtigt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schwellwert in Abhängigkeit vom Reibwert des Fahrzeug variiert wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass falls ein drohender Aufprall identifiziert wird, von dem ersten Fahrzeug (1) eine Warnung (W, W1, W2) an das nachfolgende zweite Fahrzeug (2) übermittelt wird und/oder im ersten Fahrzeug Aktionen ausgelöst werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung auf Vorliegen eines Überholvorganges die optischen Daten einer nach hinten gerichteten Kamera, insbesondere einer Rückfahrkamera, ausgewertet werden, um auf ein beabsichtigtes Überholmanöver des zweiten Fahrzeugs zu schließen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenn mit der Kamera ein von dem zweiten Fahrzeug gesetzter Blinker erkannt wird, ein Heckaufprall ausgeschlossen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenn mit der Kamera ein Fahrspurwechsel des zweiten Fahrzeug erkannt wird, ein Heckaufprall ausgeschlossen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung auf Vorliegen eines Überholvorganges telemetrisch übertragene Daten einer mit dem nachfolgenden Fahrzeug aufgebauten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, ausgewertet werden, um auf ein beabsichtigtes Überholmanöver des zweiten Fahrzeugs zu schließen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die telemetrisch übertragenen Daten des zweiten Fahrzeugs den Status eines Richtungsanzeigers und/oder einer Fahrspurerkennung betreffen.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn mittels einer im ersten Fahrzeug vorhandenen Erkennung der Fahrspur des zweiten Fahrzeugs, insbesondere mittels Kamera oder Telemetrie, ein beabsichtigtes Überholmanöver erkannt wird, ein Heckaufprall nur dann ausgeschlossen wird, wenn nicht gleichzeitig das erste Fahrzeug zu einem gleichgerichteten Fahrspurwechsel ansetzt und/oder trotz kritischer Annäherung ein Heckaufprall ausgeschlossen wird, wenn gleichzeitig das erste Fahrzeug zu einem Fahrspurwechsel ansetzt, während das zweite Fahrzeug die Spur beibehält.
  16. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung auf Vorliegen eines Überholvorganges der zeitliche Gradient der Eigenbeschleunigung (a2) des zweiten Fahrzeugs herangezogen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass und wenn der zeitliche Gradient der Eigenbeschleunigung (a2) auf eine zunehmende Beschleunigung schließen lässt, ein Heckaufprall ausgeschlossen wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Kollisionsgefahr nach Trajektorienverlauf überprüft und anschließend nach der Eigenbeschleunigung (a2) des zweiten Fahrzeugs geprüft wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Eigengeschwindigkeit des ersten zuerst die Kollisionsgefahr nach Trajektorienverlauf überprüft und anschließend nach der Eigenbeschleunigung (a2) des zweiten Fahrzeugs und unterhalb dieses Schwellwerts in der umgekehrten Reihenfolge geprüft wird.
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