DE102007045960B3

DE102007045960B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Warnung nachfolgender Fahrzeuge bei frontal eskalierendem Längsverkehr

Info

Publication number: DE102007045960B3
Application number: DE102007045960A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. Baumann (Fh); Michael Dipl.-Ing. Fehring (Fh); Rainer Dipl.-Ing. Justen (Fh)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: US8301336B2; WO2009043418A1; US20100241311A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warnung von nachfolgenden Fahrzeugen in einer Gruppe von mehreren aufeinander folgenden Fahrzeugen (1, 2, 3), wobei von einem vorausfahrenden Fahrzeug (2) ein Warnhinweis (W) an ein nachfolgendes Fahrzeug (3) übermittelt wird. Dabei wird von einem mittleren Fahrzeug (2) aus ein Gesamtabstand (d13) und eine Gesamtrelativgeschwindigkeit (v13) zwischen einem dem mittleren Fahrzeug (2) vorausfahrenden Fahrzeug (1) und einem dem mittleren Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeug (3) ermittelt und anhand des Gesamtabstands (d13) und der Gesamtrelativgeschwindigkeit (v13) wird ermittelt, ob eine kritische Annäherung des nachfolgenden Fahrzeugs (3) an das vorausfahrende Fahrzeug (1) vorliegt. Bei einem Vorliegen der kritischen Annäherung wird ein automatischer Warnhinweis (W) anhand des mittleren Fahrzeugs (2) an das nachfolgende Fahrzeug (3) übermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warnung von nachfolgenden Fahrzeugen in einer Gruppe von mehreren aufeinander folgenden Fahrzeugen, wobei von einem vorausfahrenden Fahrzeug ein Warnhinweis an ein nachfolgendes Fahrzeug übermittelt wird.
Aus der DE 10 2004 062 497 A1 ist bereits ein Verfahren zur Reduzierung der Gefahr eines Auffahrunfalls auf ein Heck eines ersten Fahrzeugs durch ein nachfolgendes zweites Fahrzeug bekannt. Dabei werden ein Abstand und eine Relativgeschwindigkeit des nachfolgenden zweiten Fahrzeugs zu dem ersten Fahrzeug ermittelt. Anhand des Abstands und der Relativgeschwindigkeit wird ermittelt, ob ein Aufprall des zweiten Fahrzeugs auf das Heck des ersten Fahrzeugs droht. Falls ein drohender Aufprall identifiziert wird, wird von dem ersten Fahrzeug eine Warnung an das nachfolgende zweite Fahrzeug übermittelt und/oder es werden im ersten Fahrzeug Aktionen ausgelöst.
Die DE 199 33 782 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Vermeidung von Auffahrunfällen durch die Beobachtung des rückwärtigen Verkehrsraums, bei der an einem ersten Kraftfahrzeug ein Sensor zur Messung der Relativgeschwindigkeit und des Abstandes zwischen einem ersten und einem zweiten Kraftfahrzeug vorgesehen ist, dessen Sensorsignale einem Rechner zugeführt werden. Der Rechner steuert eine Einrichtung im ersten Kraftfahrzeug, durch die eine kollisionsvermeidende oder -reduzierende Aktion ausführbar ist.
Aus der DE 10 2005 050 720 A1 ist ein Verfahren zur Warnung von nachfolgenden Fahrzeugen in einer Gruppe von mehreren aufeinander folgenden Fahrzeugen bekannt, wobei von einem vorausfahrenden Fahrzeug eine Warnung an ein nachfolgendes Fahrzeug übermittelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Warnung von nachfolgenden Fahrzeugen in einer Gruppe von mehreren aufeinander folgenden Fahrzeugen anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung übermittelt ein vorausfahrendes Fahrzeug in einer Gruppe von mehreren aufeinander folgenden Fahrzeugen einem nachfolgenden Fahrzeug einen Warnhinweis, wenn eine kritische Annäherung des nachfolgenden Fahrzeugs an das vorausfahrende Fahrzeug vorliegt.
Die kritische Annäherung wird von einer Steuereinheit des mittleren Fahrzeugs aus einem Gesamtabstand und einer Gesamtrelativgeschwindigkeit zwischen einem dem mittleren Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeug und einem dem mittleren Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeug ermittelt, wobei das mittlere Fahrzeug zu einer Ermittlung der Relativgeschwindigkeit und des Relativabstandes mindestens einen nach vorne und mindestens einen nach hinten gerichteten Abstands- und/oder Relativgeschwindigkeitssensor umfasst.
Dem nachfolgenden Fahrzeug stehen durch die frühzeitige Warnung eine größere Reaktionszeit und ein längerer Bremsweg zur Verfügung, was zu einer Verringerung einer Gefahr oder einer Schwere eines möglichen Aufpralls des nachfolgenden Fahrzeugs auf das mittlere Fahrzeug führt.
Zusätzlich zu dem Vorliegen der kritischen Annäherung des nachfolgenden an das mittlere Fahrzeug als Kriterium zur automatischen Warnung des nachfolgenden Fahrzeugs kann bei einem drohenden vorderen Aufprall des mittleren auf ein vorausfahrendes Fahrzeug und gleichzeitiger kritischer Annäherung des nachfolgenden an das mittlere Fahrzeug eine Warnung ausgeführt werden. Hierdurch kann eine weitere Vergrößerung der Reaktionszeit und eine Verlängerung des zur Verfügung stehenden Bremswegs für das nachfolgende Fahrzeug geschaffen werden, da eine frühzeitigere Warnung ausgegeben werden kann.
Weiterhin werden ein hinterer Abstand und eine hintere Relativgeschwindigkeit zwischen dem nachfolgenden und dem mittleren Fahrzeug ermittelt. Anhand der vorderen und der hinteren Relativgeschwindigkeit, dem vorderen und hinteren Abstand und einer Fahrzeuglänge des mittleren Fahrzeugs ist es möglich, die Gesamtrelativgeschwindigkeit und den Gesamtabstand zu ermitteln. Weiterhin wird bestimmt, ob ein Aufprall des mittleren auf das vorausfahrende Fahrzeug droht und ob ein Aufprall des hinteren Fahrzeugs auf das mittlere und/oder vordere Fahrzeug droht.
Falls ein vorderer und/oder hinterer Aufprall auf das mittlere Fahrzeug droht, wird zum einen eine optische und/oder akustische Warnung von dem mittleren Fahrzeug an das nachfolgende Fahrzeug ausgegeben. Als optische Warnung können dabei ein oder mehrere Bremsleuchten des mittleren Fahrzeugs automatisch eingeschaltet und/oder heller und/oder blinkend geschaltet werden und/oder eine Warnblinkanlage wird eingeschaltet. Als akustische Warnung kann beispielsweise eine Hupe des mittleren Fahrzeugs automatisch betätigt werden. Einem Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs steht dadurch eine frühzeitige Warnung zur Verfügung, anhand derer er frühzeitig eine Verzögerung seines Fahrzeugs einleiten kann, um somit einen möglichen Aufprall zu verhindern oder dessen Stärke abzuschwächen.
Zum anderen wird bei einem drohenden vorderen und/oder hinteren Aufprall auf das mittlere Fahrzeug eine Maßnahme zum Schutz der Insassen des mittleren Fahrzeugs ausgelöst. Dabei handelt es sich z. B. um eine Vorstraffung eines Sichergurtes, eine Inbetriebsetzung von aktiven Kopfstützen oder ein Ausfahren eines Überrollbügels. Dadurch wird ein frühzeitiger Schutz der Insassen des Fahrzeugs erreicht und bei einem Aufprall befinden sich die Insassen in einer solchen Position, dass weitere Rückhaltesysteme optimal auf die Insassen wirken können.
Ferner wird bei einem drohenden vorderen und/oder hinteren Aufprall vor, während und/oder kurz nach dem Aufprall ein Bremsmoment des mittleren Fahrzeugs erhöht. Durch diese Erhöhung kann schnell eine maximale Verzögerung des mittleren Fahrzeugs erreicht werden und die Stärke des Aufpralls auf das vorausfahrende Fahrzeug wird verringert oder der Aufprall wird verhindert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch eine Situation mit drohendem vorderen und/oder hinteren Aufprall auf das mittlere Fahrzeug.
In 1 befinden sich ein vorausfahrendes Fahrzeug 1, ein mittleres Fahrzeug 2 und ein nachfolgendes Fahrzeug 3 in Bewegung, beispielsweise auf einer Straße. Dabei bewegt sich das vorausfahrende Fahrzeug 1 mit einer Geschwindigkeit v₁ in einem vorderen Abstand d₁₂ vor dem mittleren Fahrzeug 2. Die Geschwindigkeit v₁ des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 ist dabei deutlich geringer als die Geschwindigkeit v₂ des mittleren Fahrzeugs 2. Hinter dem mittleren Fahrzeug 2 fährt ein nachfolgendes Fahrzeug 3 mit einer etwa gleichen Geschwindigkeit v₃ wie die Geschwindigkeit v₂ des mittleren Fahrzeugs 2, jedoch mit einem geringen hinteren Abstand d₂₃.
Falls die Situation sich mit unveränderten Abständen d₁₂, d₂₃ und zugehörigen Relativgeschwindigkeiten v₁₂, v₂₃ weiterentwickelt, würde das mittlere Fahrzeug 2 auf das vorausfahrende Fahrzeug 1 prallen. Aufgrund des geringen hinteren Abstandes d₂₃ würde das nachfolgende Fahrzeug 3 daraufhin auf das mittlere Fahrzeug 2 prallen.
Das mittlere Fahrzeug 2 ist mit einem oder mehreren nach vorn ausgerichteten Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensoren 2.1 und einem oder mehreren nach hinten ausgerichteten Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensoren 2.2 ausgerüstet, die über eine Steuereinheit 2.3 mit einer oder mehreren Warneinrichtungen 2.4 verbunden sind. Die Warneinrichtung 2.4 ist als akustische und/oder optische Einrichtung ausgeführt. Beispielsweise wird die Warneinrichtung 2.4 durch eine Hupe, eine Warnblinkanlage und/oder eine Bremsleuchte gebildet. Die Steuereinheit 2.3 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen.
Die Steuereinheit 2.3 erfasst dabei mittels der Abstands- und Relativgeschwindigkeitssensoren 2.1, 2.2 automatisch fortlaufend den vorderen Abstand d₁₂ und die vordere Relativgeschwindigkeit v₁₂ sowie den hinteren Abstand d₂₃ und die hintere Relativgeschwindigkeit v₂₃ zwischen dem mittleren Fahrzeug 2 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 bzw. dem mittleren Fahrzeug 2 und dem nachfolgenden Fahrzeug 3. Aus den Relativgeschwindigkeiten v₁₂, v₂₃, den Abständen d₁₂, d₂₃ und einer Fahrzeuglänge 1₂ des mittleren Fahrzeugs 2 bestimmt die Steuereinheit 2.3 eine Gesamtrelativgeschwindigkeit v₁₃ und einen Gesamtabstand d₁₃ zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 und dem nachfolgenden Fahrzeug 3 gemäß: ν13 = ν12 + ν23, [1] d13 = d12 + d23 + l2. [2]
Eine verbleibende Zeit t_K bis zum Eintreten einer Kollision zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug 3 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 errechnet sich gemäß:
Anhand der Gesamtrelativgeschwindigkeit v₁₃ und dem Gesamtrelativabstand d₁₃ ermittelt die Steuereinheit 2.3 des mittleren Fahrzeugs 2, ob eine kritische Annäherung des nachfolgenden Fahrzeugs 3 an das vorausfahrende Fahrzeug 1 vorliegt. Eine kritische Annäherung liegt dann vor, wenn die verbleibende Zeit t_K bis zum Eintreten der Kollision gleich einer notwendigen Zeit t_W zur Warnung des nachfolgenden Fahrzeugs 3 oder geringer als diese ist: tK ≤ tW, [4]wobei die notwendige Zeit t_W zur Warnung (= Warnschwelle) fest vorgegeben ist oder gemäß: tW = tA + tR [5]bestimmt wird.
Dabei werden eine Reaktionszeit t_R und eine Aktionszeit t_A statisch vorgegeben oder ergeben sich dynamisch in Abhängigkeit von den Geschwindigkeiten v₁, v₂, v₃ bzw. den Relativgeschwindigkeiten v₁₂, v₂₃ oder der Gesamtrelativgeschwindigkeit v₁₃.
Identifiziert die Steuereinheit 2.3 des mittleren Fahrzeugs eine kritische Annäherung des nachfolgenden Fahrzeugs 3 an das vorausfahrende Fahrzeug 1, steuert die Steuereinheit 2.3 unabhängig von einem Verhalten des mittleren Fahrzeugs 2 eine oder mehrere Warneinrichtungen 2.4 automatisch an und erzeugt so als Warnhinweis W eine optische Warnung und/oder eine akustische Warnung, die an das nachfolgende Fahrzeug 3 übermittelt werden.
So werden beispielsweise zu einer optischen Warnung eine Warnblinkanlage und/oder eine oder mehrere Bremsleuchten des mittleren Fahrzeugs 2 betätigt. Dabei können nach hinten gerichtete Leuchten, insbesondere die Bremsleuchten des mittleren Fahrzeugs 2, derart gesteuert werden, dass diese heller und/oder blinkend leuchten. Eine blinkende optische Warnung kann auch bei mangelnder Konzentration oder aus dem Augenwinkel eines Fahrers gut wahrgenommen werden. Als akustische Warnung wird automatisch eine Hupe des mittleren Fahrzeugs 2 betätigt. Der Vorteil einer akustischen Warnung liegt darin, dass sie ohne direkten Blickkontakt wahrgenommen werden kann.
Durch die Warnung wird der möglicherweise abgelenkte Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs 3 auf eine drohende Unfallsituation aufmerksam und kann beispielsweise durch starkes Abbremsen des nachfolgenden Fahrzeugs 3 reagieren und den Unfall abwenden oder zumindest durch Verringerung seiner kinetischen Energie dessen Schwere vermindern.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich zu der kritischen Annäherung des nachfolgenden Fahrzeugs 3 an das mittlere Fahrzeug 2 ein drohender Aufprall des mittleren Fahrzeugs 2 auf das vorausfahrende Fahrzeug 1 als Anlass zur Auslösung des Warnhinweises W genutzt. Auch ein drohender Aufprall des nachfolgenden Fahrzeugs 3 auf das diesem unmittelbar vorausfahrende mittlere Fahrzeug 2 kann als Anlass zur Auslösung der Warnhinweises W genutzt werden. Ob ein vorderer und/oder hinterer Aufprall droht, ergibt sich dabei jeweils aus den Abständen d₁₂, d₁₃ und den zugehörigen Relativgeschwindigkeiten v₁₂, v₁₃.
Zusätzlich zu der Auslösung des Warnhinweises W an den Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs 3 steuert die Steuereinheit 2.3 des mittleren Fahrzeugs eine oder mehrere nicht dargestellte Vorrichtungen an, die eine Sicherheit von Fahrzeuginsassen erhöhen.
Dabei handelt es sich zum einen um Rückhaltesysteme, die z. B. eine Vorstraffung eines Sichergurtes, eine Inbetriebsetzung von aktiven Kopfstützen oder ein Ausfahren eines Überrollbügels ausführen. Somit wird ein frühzeitiger Schutz der Insassen des Fahrzeugs ermöglicht und bei einem Aufprall befinden sich die Insassen in einer solchen Position, dass weitere Rückhaltesysteme, beispielsweise ein oder mehrere Airbags, optimal auf die Insassen wirken können.
Zum anderen steuert die Steuereinheit 2.3 eine Vorrichtung zur Einstellung eines Bremsmomentes des mittleren Fahrzeugs 2 an. Diese Vorrichtung erhöht vor, während und/oder kurz nach dem Aufprall das Bremsmoment des mittleren Fahrzeugs 2. Anhand dieser Erhöhung kann schnell eine maximale Verzögerung des mittleren Fahrzeugs 2 erreicht werden und die Stärke des Aufpralls auf das vorausfahrende Fahrzeug wird verringert oder der Aufprall wird gänzlich unterbunden.

Claims

Verfahren zur Warnung von nachfolgenden Fahrzeugen in einer Gruppe von mehreren aufeinander folgenden Fahrzeugen (1, 2, 3), wobei von einem vorausfahrenden Fahrzeug (2) ein Warnhinweis (W) an ein nachfolgendes Fahrzeug (3) übermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von einem mittleren Fahrzeug (2) aus ein Gesamtabstand (d₁₃) und eine Gesamtrelativgeschwindigkeit (v₁₃) zwischen einem dem mittleren Fahrzeug (2) vorausfahrenden Fahrzeug (1) und einem dem mittleren Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeug (3) ermittelt werden und anhand des Gesamtabstands (d₁₃) und der Gesamtrelativgeschwindigkeit (v₁₃) ermittelt wird, ob eine kritische Annäherung des nachfolgenden Fahrzeugs (3) an das vorausfahrende Fahrzeug (1) vorliegt, wobei bei einem Vorliegen der kritischen Annäherung ein automatischer Warnhinweis (W) anhand des mittleren Fahrzeugs (2) an das nachfolgende Fahrzeug (3) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der kritischen Annäherung aus einem vorderen Abstand (d₁₂) und einer vorderen Relativgeschwindigkeit (v₁₂) zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug (1) und dem mittleren Fahrzeug (2) ermittelt wird, ob ein vorderer Aufprall des mittleren Fahrzeugs (2) auf das vorausfahrende Fahrzeug (1) droht, wobei bei einem Vorliegen der kritischen Annäherung und bei Identifizierung eines drohenden vorderen Aufpralls ein Warnhinweis (W) anhand des mittleren Fahrzeugs (2) an das nachfolgende Fahrzeug (3) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der kritischen Annäherung aus einem hinteren Abstand (d₂₃) und einer hinteren Relativgeschwindigkeit (v₂₃) zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug (3) und dem mittleren Fahrzeug (2) und dem vorderen Abstand (d₁₂) und der vorderen Relativgeschwindigkeit (v₁₂) zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug (1) und dem mittleren Fahrzeug (2) ermittelt wird, ob ein hinterer Aufprall des nachfolgenden Fahrzeugs (3) auf das mittlere Fahrzeug (2) droht, wobei bei einem Vorliegen der kritischen Annäherung und bei Identifizierung eines drohenden hinteren Aufpralls ein Warnhinweis (W) anhand des mittleren Fahrzeugs (2) an das nachfolgende Fahrzeug (3) übermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtabstand (d₁₃) aus dem vorderen Abstand (d₁₂), dem hinteren Abstand (d₂₃) und einer Fahrzeuglänge (l₂) des mittleren Fahrzeugs (2) ermittelt und die Gesamtrelativgeschwindigkeit (v₁₃) aus der vorderen Relativgeschwindigkeit (v₁₂) und der hinteren Relativgeschwindigkeit (v₂₃) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Warnhinweis W eine optische und/oder eine akustische Warnung ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als optische Warnung eine oder mehrere Bremsleuchten des mittleren Fahrzeugs (2) automatisch eingeschaltet und/oder heller und/oder blinkend geschaltet werden und/oder dass als optische Warnung automatisch eine Warnblinkanlage des mittleren Fahrzeugs (2) eingeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als akustische Warnung eine Hupe des mittleren Fahrzeugs (2) betätigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein vorderer und/oder hinterer Aufprall droht, eine Maßnahme zum Schutz der Insassen des mittleren Fahrzeugs (2) ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein vorderer und/oder hinterer Aufprall droht und/oder erfolgt, vor, während und/oder kurz nach dem Aufprall ein Bremsmoment des mittleren Fahrzeugs (2) erhöht wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Fahrzeug (2) mindestens einen nach vorne gerichteten Abstands- und/oder Relativgeschwindigkeitssensor (2.1) und mindestens einen nach hinten gerichteten Abstands- und/oder Relativgeschwindigkeitssensor (2.2) umfasst, die einen vorderen Abstand (d₁₂) und eine vordere Relativgeschwindigkeit (v₁₂) und einen hinteren Abstand (d₂₃) und eine hintere Relativgeschwindigkeit (v₂₃) erfassen, und wobei das mittlere Fahrzeug (2) eine Steuereinheit (2.3) umfasst, die aus einem Gesamtabstand (d₁₃) und einer Gesamtrelativgeschwindigkeit (v₁₃) ermittelt, ob eine kritische Annäherung vorliegt, wobei die Steuereinheit (2.3) bei Vorliegen der kritischen Annäherung automatisch eine Warneinrichtung (2.4) des mittleren Fahrzeugs (2) ansteuert.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (2.4) als eine optische und/oder akustische Einrichtung ausgebildet ist.