DE102006037015A1 - Motor vehicles` rear end collisions avoiding device, has sensor system determining allocation of neighboring traces, and evaluation unit selecting parameter and value based on probability for overhauling procedure - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vermeidung von Auffahrunfällen von Kraftfahrzeugen.The The invention relates to an apparatus and a method for avoidance rear-end collisions of Motor vehicles.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vermeidung von Auffahrunfällen von Kraftfahrzeugen zu schaffen, die ein verbessertes Warnverhalten aufweisen.outgoing From this prior art, the invention is the technical Problem underlying a device and a method of avoidance rear-end collisions of motor vehicles to create an improved warning behavior exhibit.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution the technical problem arises from the objects with the features of the claims 1 and 6. Further advantageous embodiments will be apparent from the Dependent claims.
Hierzu umfasst die Vorrichtung zur Vermeidung von Auffahrunfällen von Kraftfahrzeugen eine Sensorik, mit der mindestens die Relativgeschwindigkeit zwischen einem eigenen Kraftfahrzeug und einem nachfolgenden Kraftfahrzeug ermittelt oder berechnet wird, wobei in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit ein Parameter durch eine Auswerteeinheit ermittelbar ist, der mit einem abgelegten Vergleichswert verglichen wird, wobei bei einer Abweichung vom Vergleichswert eine Maßnahme eingeleitet wird, um die Gefahr eines Auffahrunfalls zu reduzieren, wobei mittels der Sensorik eine Belegung. von Nachbarspuren ermittelbar ist, aus der Belegung der Nachbarspuren eine Wahrscheinlichkeit für einen Überholvorgang des nachfolgenden Kraftfahrzeuges ermittelt wird und der ermittelte Parameter und/oder der abgelegte Vergleichswert in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit für einen Überholvorgang von der Auswerteeinheit gewählt wird. Der Erfindung liegen dabei folgende Erkenntnisse zugrunde, die sich auf die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Systemaktivierungen beziehen.For this includes the device for avoiding rear-end collisions of Motor vehicles, a sensor, with the at least the relative speed between a separate motor vehicle and a subsequent motor vehicle is determined or calculated, depending on the relative speed a parameter can be determined by an evaluation unit, which with a stored comparison value is compared with a Deviation from the reference value a measure is initiated to to reduce the risk of rear-end collision, using the Sensor technology an assignment. from neighboring lanes can be determined from the Occupancy of the neighboring lanes a probability of an overtaking of the following motor vehicle is determined and the determined Parameter and / or the stored comparison value in dependence from the probability of an overtaking process selected by the evaluation unit becomes. The invention is based on the following findings, focusing on the pros and cons of different system activations Respectively.
Eine erste Möglichkeit ist, dass das System aktiv wird, wenn der vom System berechnete Anhalteweg des Folgefahrzeugs kleiner ist als der von den Umfeldsensoren des Systems gemessene Abstand zum Folgefahrzeug. Mit Anhalteweg ist hierbei der Weg gemeint, den das Folgefahrzeug zurücklegt, bis die Relativgeschwindigkeit des Folgefahrzeuges in Bezug auf das eigene Fahrzeug gleich Null ist.A first option is that the system becomes active when calculated by the system Stopping distance of the follower vehicle is smaller than that of the environment sensors the system measured distance to the following vehicle. With stopping route this means the way the following vehicle travels, to the relative speed of the follower vehicle with respect to your own vehicle is zero.
Der Anhalteweg s lässt sich näherungsweise aus Annäherungsgeschwindigkeit V0, Bremsverzögerung aB und Reaktionszeit tR wie folgt berechnen: s = V0·tR + V0 2/(2·aB). Die Bremsverzögerung ist hierbei abhängig vom Bremsen-, Reifen- und Straßenzustand.The stopping distance s can be calculated approximately from the approaching speed V 0 , the braking deceleration a B and the reaction time t R as follows: s = V 0 * t R + V 0 2 / (2 * a B ). The braking deceleration depends on the brake, tire and road conditions.
Die Annäherungsgeschwindigkeit kann durch die Umfeldsensoren des Systems erfasst werden. Die Bremsverzögerung des Folgefahrzeuges kann durch das System unter Berücksichtigung von Daten anderer Systeme, welche im eigenen Fahrzeug verbaut sind, abgeschätzt werden. Diese anderen Systeme sind beispielsweise Bremssystem, Regen-Licht-Sensor, Straßenzustands-Sensor und/oder Kamera-System. Die Reaktionszeit vom Fahrer des Folgefahrzeuges kann durch das System geschätzt werden.The approach speed can be detected by the environment sensors of the system. The braking delay of the Follower vehicle may pass through the system taking into account data of others Systems that are installed in your own vehicle can be estimated. These other systems are for example brake system, rain light sensor, Road condition sensor and / or Camera system. The reaction time of the driver of the following vehicle can be appreciated by the system become.
Eine Todzeit des Bremssystems und ein zögerlicher Bremseingriff vom Fahrer des Folgefahrzeuges und die Reaktion eines Bremsassistenten kann in einer genaueren Rechnung. ebenfalls mit berücksichtigt werden.A Dead time of the brake system and a hesitant braking intervention from Driver of the following vehicle and the reaction of a brake assistant can in a closer account. also be taken into account.
Vorteil dieser Methode zur Berechnung des Aktivierungszeitpunktes ist es, dass die System-Aktivierung, also u.a. die Warnung an den Fahrer des Folgefahrzeuges beispielsweise durch Blinklichter, in der Regel so frühzeitig erfolgt, das bei richtiger Reaktion des Fahrers des Folgefahrzeuges ein Auffahrunfall verhindert werden kann. Nachteil dieser Methode ist, dass bei überholenden Fahrzeugen, welche sich von hinten mit hoher Geschwindigkeit nähern und welche erst kurz vor dem eigenen Fahrzeug die Fahrspur wechseln, es regelmäßig zu Fehlwarnungen kommen wird.advantage this method of calculating the activation time is that the system activation, So u.a. the warning to the driver of the follower vehicle, for example by flashing lights, usually done so early, the right one Reaction of the driver of the following vehicle prevents a rear-end collision can be. Disadvantage of this method is that when passing Vehicles approaching from behind at high speed and which change the lane just before your own vehicle, there are regular warnings becomes.
Ein anderes Kriterium zur Systemaktivierung kann die Berechnung einer Time To Collision (TTC) sein. Die TTC berechnet sich aus der Annäherungsgeschwindigkeit des Folgefahrzeuges V0 und dem Abstand zum Folgefahrzeug x über TTC = x/V0. Ist die vom System berechnete TTC kleiner als ein voreingestellter Grenzwert, so wird das System aktiv.Another criterion for system activation may be the calculation of a Time To Collision (TTC). The TTC is calculated from the approximation speed of the following vehicle V 0 and the distance to the following vehicle x over TTC = x / V 0 . If the TTC calculated by the system is less than a preset limit, the system becomes active.
Vorteil dieser Methode zur Berechnung des Warnzeitpunktes ist es, dass Fehlwarnungen vor ausscherenden Fahrzeugen weniger häufig vorkommen. Die Kollisionsgeschwindigkeit des Auffahrunfalls und mit ihr die Unfallschwere wird in jedem Fall gemindert. Auch können je nach Reifen- und Straßenzustand Auffahrunfälle bei niedrigen und mittleren Relativgeschwindigkeiten vermieden werden. Spätestens bei hohen Relativgeschwindigkeiten kommt die Warnung aber so spät, dass der Auffahrunfall nicht mehr verhindert werden kann.advantage this method of calculating the warning time is that false warnings are less common before excreting vehicles. The collision speed of the rear-end collision and with it the severity of the accident is in any case reduced. Also can depending on tire and road conditions Rear-end collisions be avoided at low and medium relative speeds. No later than at high relative speeds, however, the warning comes so late that the rear-end collision can no longer be prevented.
Der Zeitpunkt, an welchem das System aktiv wird, ist also ein Kompromiss. Er muss so gewählt sein, dass zum einen möglichst viele Systemeingriffe so rechtzeitig erfolgen, dass die Unfallschwere maximal gemindert bzw. der Auffahrunfall verhindert wird, und zum anderen möglichst wenige unnötige Aktivierungen des Systems stattfinden.Of the Time at which the system becomes active is therefore a compromise. He must be chosen that on the one hand as possible many system interventions take place in good time so that the severity of the accident maximum reduced or the rear-end collision is prevented, and the others as possible a few unnecessary Activations of the system take place.
Hier setzt nun die Erfindung ein, indem eine Wahrscheinlichkeit für einen Überholvorgang ermittelt wird, wozu eine Belegung von Nachbarspuren erfasst wird. Dabei wird vorzugsweise neben der reinen Existenz von Objekten in der Nachbarspur auch deren Geschwindigkeit erfasst. Ergibt nun die Ermittlung, dass die Wahrscheinlichkeit für einen Überholvorgang gering ist, so wird frühzeitig gewarnt, beispielsweise indem als Parameter der Anhalteweg verwendet wird. Entsprechend wird dann bei einer hohen Überholwahrscheinlichkeit beispielsweise als Parameter die "Time To Collision" verwendet. Die Wahrscheinlichkeit für den Überholvorgang wird also verwendet, um einen Parameter auszuwählen oder aber, wenn der Parameter selbst nicht gewechselt wird, dass der abgelegte Vergleichswert angepasst wird. Bei hoher Überholwahrscheinlichkeit wird also der Grenzwert bzw. Vergleichswert für den Abstand bzw. die Zeit herabgesetzt bzw. umgekehrt bei niedriger Wahrscheinlichkeit hochgesetzt. In diesen Fällen ist Abweichung als Unterschreitung des vorgegebenen Vergleichswertes zu verstehen. Die Anpassung an die Wahrscheinlichkeit kann dabei binär, gestuft oder kontinuierlich erfolgen. Die Maßnahmen für die Vermeidung des Auffahrunfalls können dabei vielschichtig sein. Neben den bereits erwähnten Blinklichtern oder anderen Beleuchtungsquellen sind auch Eingriffe in die Fahrdynamik des vorausfahrenden und/oder nachfolgenden Fahrzeugs denkbar, ebenso Aktivierungen von passiven und/oder aktiven Insassenschutzvorrichtungen.Here Now uses the invention by a probability of an overtaking is determined, for which an occupancy of neighboring tracks is detected. This is preferably done in addition to the pure existence of objects in the neighboring track also detects their speed. Now gives the Determining that the likelihood of an overtaking process is low, so will be early warned, for example, by using as a parameter the stopping distance becomes. Accordingly, for example, at a high passing probability as parameter the "Time To Collision ". The probability of the overtaking process is therefore used to select a parameter or, if the parameter itself is not changed, that the settled comparison value is adjusted. With high chance of overtaking So is the limit or comparison value for the distance or the time lowered or reversed at low probability. In these cases Deviation is below the given comparison value to understand. The adaptation to the probability can thereby binary, graded or continuous. The measures for avoiding the rear-end collision can be multilayered. In addition to the already mentioned flashing lights or others Lighting sources are also interfering with the driving dynamics of the vehicle in front and / or subsequent vehicle conceivable, as well as activations of passive and / or active occupant protection devices.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sensorik zur Erfassung der Belegung der Nachbarspuren einen Radarsensor und/oder eine Kamera und/oder einen Ultraschall-Sensor, wobei vorzugsweise auf die Sensoren vorhandener Fahrzeugassistenzsysteme wie beispielsweise Kamera der Lane-Departure-Warning, oder einer videobasierten Einpark- oder Rückfahrhilfe, Radar oder Lidar des Adaptive Cruise Control oder Ultraschall-Sensoren der Park Distance Control, Spurwechselassistenzsysteme oder eines Parklenk-Assistenzsystems zurückgegriffen wird.In a preferred embodiment includes the sensors for detecting the occupancy of neighboring tracks a radar sensor and / or a camera and / or an ultrasound sensor, wherein preferably on the sensors existing vehicle assistance systems such as Camera of the Lane-Departure-Warning, or a video-based parking or reversing aid, Radar or lidar of the Adaptive Cruise Control or ultrasonic sensors of the Park Distance Control, lane change assistance systems or a park steering assistance system resorted becomes.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden mittels der Sensorik Fahrzeugumgebungsbedingungen ermittelt, wie beispielsweise Leitplanken, Bordsteine oder Grünstreifen.In a further preferred embodiment are determined by means of the sensor vehicle environment conditions, such as crash barriers, curbs or green strips.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung Bestandteil eines Spurwechselassistenzsystems oder mit diesem verbunden, da die Information über die Wahrscheinlichkeit eines Überholvorganges auch für das Spurwechselassistenzsystem von Interesse ist.In a further preferred embodiment the device is part of a lane change assistance system or connected with this, because the information about the probability a passing process also for the lane change assistance system is of interest.
Nähert sich beispielsweise auf der eigenen Fahrspur ein anderes Fahrzeug, so greift der Auffahrwarner wie oben beschrieben gegebenenfalls ein. Gleichzeitig wird die Wahrscheinlichkeit berechnet, ob, und wenn ja, auf welcher Nachbarspur das sich nähernde Fahrzeug überholen wird. Ab einer einstellbaren Wahrscheinlichkeitsgrenze wird der Fahrer vor einem Spurwechsel auf der betreffenden Seite gewarnt. Die Warnung kann dabei bekanntermaßen z.B. durch eine Warnlampe im Außenspiegel oder ein haptisches Lenkmoment erfolgen.Approaches for example, on the own lane another vehicle, so engages the Auffahrwarner as described above, if necessary. simultaneously the probability is calculated, if, and if so, on which Neighbor track that approaching Overtake the vehicle becomes. From an adjustable probability limit of the Driver warned of a lane change on the page in question. The warning can be known to be e.g. through a warning lamp in the outside mirror or a haptic steering torque done.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Abstand zum nachfolgenden Kraftfahrzeug erfasst, wobei bei einer Relativgeschwindigkeit von Null eine Warnung erfolgt, wenn der Abstand kleiner als ein Mindestabstand ist. Hierbei dient vorzugsweise die Zeitlücke zwischen dem eigenen und dem Folgefahrzeug als Auslösekriterium. Die Zeitlücke tZ berechnet sich hierbei aus der Eigengeschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges VE und dem Abstand zum Folgefahrzeug x zu tZ = x/VE. Die Eigengeschwindigkeit wird dem System durch andere Steuergeräte des eigenen Fahrzeugs mitgeteilt. Der Abstand zum Folgefahrzeug wird über die Umfeldsensoren des Systems bestimmt.In a further preferred embodiment, the distance to the following motor vehicle is detected, wherein at a relative speed of zero, a warning occurs when the distance is smaller than a minimum distance. In this case, the time gap between the own vehicle and the following vehicle preferably serves as a triggering criterion. The time gap t Z is calculated here from the own speed of the own vehicle V E and the distance to the following vehicle x at t Z = x / V E. The airspeed is communicated to the system by other control devices of the own vehicle. The distance to the following vehicle is determined by the environment sensors of the system.
Die Zeitlücke muss hierbei so eingestellt werden, dass zum einen vor kritischen Situationen rechtzeitig gewarnt wird und zum anderen unnötige Auslösungen verhindert werden.The time gap must be set so that, on the one hand before critical Warnings in good time and prevent unnecessary triggering become.
Weiterhin kann bei der Berechnung des Warnzeitpunktes ein Bremsen des eigenen Fahrzeuges mit berücksichtigt werden. Die Warnung an den rückwärtigen Verkehr erfolgt dann früher. Die Bremsverzögerung des eigenen Fahrzeuges wird dem System vom Bremssystem mitgeteilt.Farther can brake its own when calculating the warning time Vehicle considered become. The warning to the traffic at the back takes place sooner. The braking delay of the own vehicle is communicated to the system by the brake system.
Dabei sind verschiedene Ausgestaltungen der Warnstrategie möglich. Eine mögliche Ausführung besteht darin, dass zur Vermeidung von Fehlwarnungen ein Warnblinken bzw. die Auslösung einer Aktorik nur erfolgt, wenn das eigene Fahrzeug selber verzögert. Dies kann auch dynamisch erfolgen, d. h. unterhalb einer Geschwindigkeit, welche sich parametrieren lässt, reagiert das System auch dann, wenn das eigene Fahrzeug nicht verzögert. Oberhalb dieser Geschwindigkeit reagiert das eigene Fahrzeug mit Warnung oder Aktorik nur dann, wenn auch das eigene Fahrzeug selber verzögert.there Various embodiments of the warning strategy are possible. A possible execution is that a warning flashing to avoid false alarms or the triggering an actuator only takes place when the own vehicle delays itself. This can also be done dynamically, d. H. below a speed, which can be parameterized, the system reacts even if the own vehicle does not delay. Above This speed reacts the own vehicle with warning or actuators only if the own vehicle delays itself.
Weiterhin kann das bekannte Notbrems-Warnblinken erweitert werden. Bei diesem System werden rückwärtige Leuchten zwecks Warnung des Folgeverkehrs betätigt, sobald eine vorgegebene obere Bremsverzögerung des eigenen Fahrzeugs überschritten wird. Das System wird dadurch erweitert, dass eine Aktivierung nur dann erfolgt, wenn von den Umfeldsensoren des Systems ein Folgefahrzeug auf der Fahrspur hinter dem eigenen Fahrzeug erkannt wird. Hierdurch werden unnötige Warnungen vermieden.Farther the well-known emergency brake warning flashing can be extended. In this system become rear lights for the purpose of warning the following traffic is actuated as soon as a given upper braking delay of your own vehicle exceeded becomes. The system is extended by activating only then takes place when from the environment sensors of the system a follower vehicle on the lane behind your own vehicle is detected. hereby Be unnecessary warnings avoided.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail. The Fig. Show:
Die
Die
Nachbarspur ist dann belegt, wenn sich ein Fahrzeug auf der Nebenspur
zwischen dem Folgefahrzeug und dem eigenen Fahrzeug befindet und hierbei
sich
In gleicher Weise kann auch ein geplanter Überholvorgang auf der rechten Seite in der Warnstrategie mit berücksichtigt werden.In Similarly, a planned overtaking on the right Page in the alert strategy.
In ähnlicher Weise können auch Szenarien für ein Fahrzeug mit zusätzlichen Sensoren, welche auch den Bereich vor dem eigenen Fahrzeug erfassen, aufgestellt werden.In similar Way you can also scenarios for a vehicle with additional Sensors, which also detect the area in front of the own vehicle, be set up.
In
der
Mittels
der Sensoriken
Die
Sensoriken
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