DE102010007252A1 - Verfahren zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung - Google Patents

Verfahren zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung Download PDF

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    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung mit einem detektierten Kollisionsobjekt, wobei zu einem ermittelten Eingriffszeitpunkt ein Bremssystem des Fahrzeugs automatisch derart angesteuert wird, dass eine Verzögerung des Fahrzeugs verursacht wird, und wobei eine automatische Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs durch eine verstärkte Betätigung des Gaspedals erfolgen kann. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Deaktivierung in Abhängigkeit von einem von der aktuellen Fahrdynamik abhängigen Übersteuerungsmanöver, insbesondere einer von der aktuellen Fahrdynamik abhängigen Betätigung des Gaspedals vorgenommen wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Moderne Fahrerassistenzsysteme sind in der Lage, eine unmittelbar bevorstehende Kollision durch eine autonom initiierte Vollbremsung vollständig zu vermeiden oder zumindest die Kollisionsfolgen zu minimieren. Diese Systeme erfassen mit geeigneter Sensorik (Radar, Lidar, Bildverarbeitung) oder durch Auswertung von Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation das Fahrzeugumfeld und ermitteln mögliche Kollisionsobjekte. Steht eine Kollision bevor, wird zu einem bestimmten Eingriffszeitpunkt eine Vollverzögerung eingeleitet.
  • Eine fehlerhafte Berechnung des Eingriffszeitpunkts bzw. in seltenen Fällen auch fehlerhafte Sensordaten können zu ungewünschten und nicht nachvollziehbaren Eingriffen des Gefahrenbremssystems führen. Für diese Fälle können entsprechende Mechanismen implementiert werden, durch die der Fahrer die Systemeingriffe übersteuern kann. Mögliche Arten der Übersteuerung sind das Betätigen von Tastern bzw. des Gaspedals oder das Betätigen des Kick-Down-Tasters im Gaspedal. Ein Übersteuerung des Systemeingriffs durch (verstärke) Betätigung des Gaspedals ist bspw. aus der DE 10 2004 062 496 A1 bekannt.
  • Prinzipiell stellt das Betätigen des Gaspedals eine besonders intuitive Art für die Übersteuerung dar, da es der logischen Gegenwirkung zu einem Bremseingriff entspricht. Die dafür bekannten Übersteuerungsmechanismen können jedoch in unterschiedlichen Fahrsituationen zu Fehlinterpretationen des Übersteuerungswunsches führen. Wird als Übersteuerungsmechanismus das Gaspedal gewählt, kann auch eine unabsichtliche Betätigung fälschlicherweise als Übersteuerungswunsch gedeutet werden. Es wurde nämlich festgestellt, dass Fahrer bei starken und vor allem unerwarteten Bremsungen dazu neigen, in das Gaspedal zu „fallen”. Eine reine Erkennung der Gaspedalbetätigung würde in diesen Fällen also nicht dem tatsächlichen Überstimmungswunsch entsprechen.
  • Wird als Übersteuerungsmechanismus die Betätigung des Kick-Down-Tasters gewählt, wird dem Fahrer ein manchmal weiter und wenig intuitiver Gaspedalweg für die Übersteuerung des Systems zugemutet. Dieser Weg kann zusätzlich unerwünscht beschleunigend auf das Fahrzeug wirken und kostet unnötig Zeit bis zur Erkennung des Überstimmungswunsches. Dies ist vor allem in Situationen der Fall, in denen eine leichte Warnbremsung beziehungsweise eine akustische Warnung bereits aktiviert wurde. Hierbei ist nicht mit einer unbeabsichtigten Gaspedalbetätigung zu rechnen.
  • Aufgabe ist es, ein hinsichtlich der oben genannten Nachteile verbessertes Verfahren zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung geht von einem herkömmlichen Verfahren zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung mit einem detektierten Kollisionsobjekt aus, wobei bei einer bevorstehenden Kollision zu einem ermittelten Eingriffszeitpunkt ein Bremssystem des Fahrzeugs automatisch derart angesteuert wird, dass eine Verzögerung des Fahrzeugs verursacht wird. Bereits vor dem Eingriffszeitpunkt kann zu einem ermittelten Warnzeitpunkt eine Fahrerwarnung ausgelöst werden, um einen ggf. unaufmerksamen Fahrer frühzeitig auf die Kollisionsgefahr hinzuweisen. Die Fahrerwarnung wird dabei so rechtzeitig ausgesendet, dass der Fahrer noch die Möglichkeit hat, selbständig eine entsprechende Fahrerreaktion zur Kollisionsvermeidung einzuleiten.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Übersteuerung des Systemeingriffs, welche an die momentane Verzögerung angepasst wird, die aufgeführten Nachteile beseitigen kann. Unter Berücksichtigung dieser Erkenntnis zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass ein Übersteuern des automatischen Systemeingriffs bzw. eine Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs in Abhängigkeit von einem von der aktuellen Fahrdynamik abhängigen Übersteuerungsmanöver, insbesondere einer von der aktuellen Fahrdynamik abhängigen Betätigung des Gaspedals vorgenommen wird.
  • Da zur Beurteilung der Fahrdynamik eine Auswertung der aktuellen Verzögerung des Fahrzeugs vorgenommen werden kann, bietet es sich somit an, ein Übersteuern des automatischen Systemeingriffs bzw. eine Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs in Abhängigkeit von einer von der aktuellen Verzögerung des Fahrzeugs abhängigen Betätigungsstärke des Gaspedals vorzunehmen. Vorteilhafterweise wird eine Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs dann vorgenommen, wenn das Gaspedal nach dem Aktivieren eines automatischen Bremseingriffs um mehr als einen vorgegebenen und von der aktuellen Verzögerung abhängigen ersten Differenz-Pedalwinkel betätigt wird. Vorteilhafterweise ist dabei zu beachten, dass der benötigte Differenz-Pedalwinkel stets ausgehend vom verbleibenden Gaspedalweg (also der Differenz aus dem Gaspedalwinkel vor der Bremsung bzw. zum Zeitpunkt der Bremsung und dem Endanschlag) berechnet wird. Die entsprechend vorgegebenen ersten Differenz-Pedalwinkel können bspw. in einem Kennfeld hinterlegt sein.
  • Der von der aktuellen Verzögerung abhängige erste Differenz-Pedalwinkel lässt sich vorteilhafterweise wie folgt vorgeben: Bremst das Fahrzeug mit geringer Verzögerung, reicht vorteilhafterweise bereits eine geringe Gaspedalbetätigung zur Signalisierung eines Überstimmungswunsches aus, d. h. als erster Differenz-Pedalwinkel kann bei kleinen Verzögerungen auch ein kleiner erster Differenz-Pedalwinkel vorgegeben werden. Bremst das Fahrzeug jedoch mit Vollverzögerung, wird erst aufgrund einer starken Gaspedalbetätigung oder der Betätigung des Kick-Down-Tasters der Überstimmungswunsch erkannt und eine automatische Deaktivierung des Bremseingriffs vorgenommen, d. h. als erster Differenz-Pedalwinkel kann bei großen Verzögerungen (insbesondere bei Vollverzögerung) auch ein großer bzw. ein größerer erster Differenz-Pedalwinkel vorgegeben werden als bei kleinen Verzögerungen.
  • Für die Modellierung des dazwischenliegenden Bereichs bietet sich ein linearer Verlauf an, jedoch ist auch jeder andere (formelhafte) Zusammenhang umsetzbar. Dies bedeutet, dass in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der zur Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs zu überschreitende erste Differenz-Pedalwinkel in Abhängigkeit von der aktuellen Verzögerung derart vorgeben wird, dass zumindest innerhalb eines vorgegebenen Verzögerungsbereichs der zu überschreitende erste Differenz-Pedalwinkel umso größer vorgegeben wird, umso größer die aktuelle Verzögerung des Fahrzeugs ist.
  • Ist das Kollisionsvermeidungssystem bzw. Verfahren zum automatischen Abbremsen des Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung derart ausgestaltet, dass zu einem vorgegebenen Warnzeitpunkt, der vor dem Eingriffszeitpunkt liegt, bereits eine optische, akustische oder haptische Fahrerwarnung an den Fahrer ausgegeben wird, um diesen auf die drohende Gefahr hinzuweisen, kann durch ein entsprechendes Verhalten des Fahrers die automatische Fahrerwarnung deaktiviert werden. Vorteilhafterweise bietet sich hier ebenfalls an, die Betätigung des Gaspedals auszuwerten, insbesondere derart, dass analog zur Deaktivierung des Bremseingriffs eine automatische Deaktivierung der Fahrwarnung bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen zweiten Differenz-Pedalwinkels vorgenommen wird. In der Regel ist dabei jedoch eine (stärkere) Betätigung des Gaspedals um wenig Prozent ausreichend.
  • Die Möglichkeit, das System verzögerungsabhängig zu übersteuern, ermöglicht im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik eine schnellere und fehlerfreiere Identifikation des tatsächlichen Übersteuerungswunsches des Fahrers. Der hier beschriebene Mechanismus reduziert durch die gezielte Beobachtung des Gaspedals auch bei Warnungen und Teilbremsungen die Wahrscheinlichkeit von Falschauslösungen und trägt somit wesentlich zu einer erhöhten Systemakzeptanz bei.
  • Die Erfindung wird nun anhand nachfolgenden Ausführungsbeispiels nochmals erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Kennfeld zur Darstellung eines zur Deaktivierung des Systemeingriffs und der Fahrerwarnung notwendigen und von der aktuellen Verzögerung a- des Fahrzeugs abhängigen Differenz-Pedalwinkels da.
  • Solange lediglich eine akustische Fahrerwarnung ausgegeben wird, die noch vor einem tatsächlichen Bremseingriff stattfindet, ist bereits eine Erhöhung des Gaspedalwinkels um wenige Prozent ausreichend (siehe dαmin), um die Fahrerwarnung zu deaktivieren und das System von der Gefahrenbremsung abzuhalten. Dies ist in der Kennlinie durch den Punkt DP2 dargestellt. Sobald jedoch ein automatischer Bremseingriff stattfindet, der zu einer Verzögerung a- des Fahrzeugs führt, ist zur Übersteuerung bzw. zur Deaktivierung eine stärkere Betätigung des Gaspedals notwendig. Eine Warnbremsung mit geringer Verzögerung von etwa 3 m/s2 benötigt bereits etwa ein Drittel dα1/3 des verbleibenden Gaspedalwegs bzw. des verbleibenden Pedalwinkels, wohingegen eine Vollbremsung amax nur mit nahezu vollständigem Durchtreten des Gaspedals dαkd und Betätigung des Kick-Down-Tasters übersteuert werden kann. Für die Modellierung des dazwischen liegenden Bereichs wurde in diesem Beispiel ein linearer Verlauf festgelegt, wobei auch jeder andere Zusammenhang zwischen der aktuellen Verzögerung a- und dem ersten Differenz-Pedalwinkel da umsetzbar wäre.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004062496 A1 [0003]

Claims (7)

  1. Verfahren zum automatischen Abbremsen eines Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung mit einem detektierten Kollisionsobjekt, wobei zu einem ermittelten Eingriffszeitpunkt ein Bremssystem des Fahrzeugs automatisch derart angesteuert wird, dass eine Verzögerung des Fahrzeugs verursacht wird, und wobei eine automatische Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs durch eine verstärkte Betätigung des Gaspedals erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deaktivierung in Abhängigkeit von einem von der aktuellen Fahrdynamik (a-) abhängigen Übersteuerungsmanöver (dα), insbesondere einer von der aktuellen Fahrdynamik abhängigen Betätigung des Gaspedals (dα) vorgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deaktivierung in Abhängigkeit von einer von der aktuellen Verzögerung (a-) des Fahrzeugs abhängigen Betätigung des Gaspedals (dα) vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs dann vorgenommen wird, wenn das Gaspedal nach dem Aktivieren des automatischen Bremseingriffs um mehr als einen vorgegebenen und von der aktuellen Verzögerung (a-) abhängigen ersten Differenz-Pedalwinkel (dα, DP1) betätigt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs zu überschreitende erste Differenz-Pedalwinkel (DP1) in Abhängigkeit von der aktuellen Verzögerung (a-) derart vorgegeben wird, dass bei kleinen Verzögerungen (3 m/s2) als erster Differenz-Pedalwinkel (DP1) ein kleiner erster Differenz-Pedalwinkel (dα1/3) vorgegeben wird und/oder dass bei großen Verzögerungen (amax) als erster Differenz-Pedalwinkel (DP1) ein größerer erster Differenz-Pedalwinkel (dαkd) vorgegeben wird als bei kleinen Verzögerungen (a-).
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs zu überschreitende erste Differenz-Pedalwinkel (DP1) in Abhängigkeit von der aktuellen Verzögerung (a-) derart vorgegeben wird, dass zumindest innerhalb eines vorgegebenen Verzögerungsbereichs (3 m/s2 – amax) der zu überschreitende erste Differenz-Pedalwinkel (DP1) umso größer vorgegeben wird, umso größer die aktuelle Verzögerung des Fahrzeugs ist.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zu einem ermittelten Warnzeitpunkt, der vor dem Eingriffszeitpunkt liegt, eine Fahrerwarnung ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Deaktivierung der Fahrerwarnung bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen zweiten Differenz-Pedalwinkels (DP2) vorgenommen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene zweite Differenz-Pedalwinkel (DP2) zur Deaktivierung der Fahrerwarnung zumindest nicht größer als der kleinste vorgegebene erste Differenz-Pedalwinkel (DP1) zur Deaktivierung des automatischen Bremseingriffs ist.
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