DE102010019291A1 - Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls auf ein erstes Fahrzeug (1), wobei zumindest ein Abstand (s_relativ) und eine Relativgeschwindigkeit (v_relativ) zwischen einem nachfolgenden zweiten Fahrzeug (2), dem potentiellen Kollisionsobjekt, und dem ersten Fahrzeug (1) erfasst werden. Erfindungsgemäß wird eine Maßzahl (k) ermittelt, welche eine potentielle Heckaufprallgefahr kennzeichnet und in Abhängigkeit eines Werts der Maßzahl (k) werden unfallvermeidende und/oder eine Unfallschwere reduzierende Maßnahmen ausgelöst.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• 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 nachfolgende Verkehr mittels Umfeldsensorik beobachtet und mittels blinkender Rückleuchten gewarnt wird, wenn aufgrund einer kritischen Annäherung des nachfolgenden Verkehrs ein Auffahrunfall droht.
• Durch eine frühzeitige Ansteuerung von Signalleuchten oder reversibler Insassenschutzmittel, auch als Pre-Safe-Maßnahmen bezeichnet, ist ein Heckaufprall unter Umständen vermeidbar oder eine Unfallschwere kann verringert werden.
• Die DE 10 2005 062 274 A1 betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls auf ein erstes Fahrzeug mittels eines von dem ersten Fahrzeug nach hinten gerichteten Abstands- und/oder Relativgeschwindigkeitssensors, wobei mindestens ein Abstand und eine Relativgeschwindigkeit eines nachfolgenden zweiten Fahrzeugs zu dem ersten Fahrzeug erfasst und anhand zumindest dieser Bestimmungsgrößen ermittelt wird, ob ein Aufprall des zweiten Fahrzeugs auf das Heck des ersten Fahrzeugs droht oder zumindest nicht ausgeschlossen ist. Es wird vorgeschlagen, dass als weitere Bestimmungsgröße zur Identifizierung eines drohenden Heckaufpralls eine auf das zweite Fahrzeug bezogene Verzögerung herangezogen wird, insbesondere die Relativverzögerung, die Eigenverzögerung des zweiten Fahrzeugs oder eine vom zweiten Fahrzeug aufzubringende Mindestverzögerung zur Vermeidung des Heckaufpralls.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls anzugeben.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
• Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls auf ein erstes Fahrzeug, wobei zumindest ein Abstand und eine Relativgeschwindigkeit zwischen einem nachfolgenden zweiten Fahrzeug, also dem potentiellen Kollisionsobjekt einerseits, und dem ersten Fahrzeug andererseits erfasst werden, wird eine Maßzahl ermittelt, welche eine potentielle Heckaufprallgefahr kennzeichnet und in Abhängigkeit eines Werts der Maßzahl werden unfallvermeidende und/oder eine Unfallschwere reduzierende Maßnahmen ausgelöst. Somit ist es möglich, einen Heckaufprall zu verhindern bzw. eine Schwere des Heckaufpralls und die daraus resultierenden Unfallfolgen an Fahrzeug und Fahrzeuginsassen zu minimieren.
• Die Einbeziehung einer Verzögerung des zweiten Fahrzeugs zur Ermittlung der Maßzahl ermöglicht eine differenzierte Analyse der Gefahr eines Heckaufpralls, bei der Fälle als unkritisch eingestuft werden können, die bei einer ausschließlichen Betrachtung auf der Basis von Abstand und Relativgeschwindigkeit zwischen dem nachfolgenden zweiten Fahrzeug und dem ersten Fahrzeug ein unnötiges Auslösen unfallvermeidender und/oder eine Unfallschwere reduzierender Maßnahmen hervorgerufen hätte.
• Damit werden beispielsweise die die Unfallschwere reduzierenden Maßnahmen nur noch ausgelöst, wenn ein Heckaufprall zwingend droht, weil der Fahrer des zweiten Fahrzeugs keine sichere Möglichkeit mehr hat, den Aufprall zu vermeiden.
• Wenn hingegen die Fahrsituation dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs noch erlaubt, durch einen willkürlichen Eingriff den Aufprall zu vermeiden, unterbleibt das Auslösen der die Unfallschwere reduzierenden Maßnahmen und es werden nur unfallvermeidende Maßnahmen ausgelöst. Als unfallvermeidende Maßnahmen wird beispielsweise von dem ersten Fahrzeug eine Warnung an das nachfolgende zweite Fahrzeug übermittelt. Als eine solche Warnung werden beispielsweise Signalleuchten des ersten Fahrzeugs angesteuert, z. B. die herkömmlichen Warnblinker und/oder ein herkömmliches adaptives Bremslicht. 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.
• Als eine weitere unfallvermeidende Maßnahme kann ein Bremsmoment des ersten Fahrzeugs vor dem drohenden Heckaufprall verringert oder das erste Fahrzeug beschleunigt werden, sofern für das erste Fahrzeug keine Frontkollision droht, um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem zweiten Fahrzeug und dem ersten Fahrzeug zu verringern und einen drohenden Heckaufprall zu verhindern.
• Als die Unfallschwere reduzierende Maßnahmen können, falls der drohende Heckaufprall als unabwendbar prognostiziert wird, reversible Insassenschutzmittel im ersten Fahrzeug ausgelöst werden. Dies verringert die Schwere des Unfalls insofern, dass die möglichen Unfallfolgen für die Fahrzeuginsassen abgeschwächt werden. Als reversible Insassenschutzmittel werden herkömmliche Insassenschutzmittel wie reversible Gurtstraffer, aktive Kopfstützen, aktive Rückenlehnen, reversibel aufblasbare Prallkissen und/oder Überrollbügel verwendet.
• Als reversibel wird ein Insassenschutzmittel verstanden, das mehrmals durch eine Aktivierung von einem Ausgangszustand in einen Wirkzustand versetzt und durch Deaktivierung aus diesem in den Ausgangszustand zurück versetzt werden kann.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
• Dabei zeigen:
• 1 eine Situation mit drohendem Heckaufprall zwischen zwei Fahrzeugen und
• 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• In 1 befindet sich ein erstes Fahrzeug 1 mit einer Eigengeschwindigkeit v₁ in Bewegung, beispielsweise auf einer Fahrbahnoberfläche 3 einer Straße. Hinter dem ersten Fahrzeug 1 fährt ein zweites Fahrzeug 2 in einem Abstand s_relativ zum vorausfahrenden ersten Fahrzeug 1 und mit einer Eigengeschwindigkeit v₂, die größer ist als die Eigengeschwindigkeit v₁ des ersten Fahrzeugs 1, was zu einer stetigen Verringerung des Abstands s_relativ führt.
• Das erste Fahrzeug 1 ist mit einem in einen Heckstoßfänger integrierten und einen rückwärtigen Bereich 5 hinter dem ersten Fahrzeug 1 erfassenden Radarsensor 4 ausgerüstet, der über eine Steuereinheit 6 mit Signalleuchten 7 verbunden ist. Die Signalleuchten 7 sind als herkömmliche Warnblinker und/oder ein herkömmliches adaptives Bremslicht ausgebildet. Die Steuereinheit 6 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen.
• Die Steuereinheit 6 ist mit reversiblen Insassenschutzmitteln 8 und einer Motor-, Getriebe- und Bremsensteuereinheit 9 verbunden.
• Die reversiblen Insassenschutzmittel 8 sind beispielsweise herkömmliche reversible Gurtstraffer, aktive Kopfstützen, aktive Rückenlehnen, reversibel aufblasbare Prallkissen und/oder Überrollbügel.
• Die Motor-, Getriebe- und Bremsensteuereinheit 9 ist als herkömmliche integrierte Steuereinheit ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform können separate Steuereinheiten für die Motorsteuerung, die Getriebesteuerung und die Bremsensteuerung vorhanden sein, welche jeweils separat mit der Steuereinheit 6, beispielsweise mittels eines herkömmlichen Bussystems, verbunden sind.
• 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt S1 wird automatisch fortlaufend der Abstand s_relativ und die Relativgeschwindigkeit v_relativ zwischen dem nachfolgenden zweiten Fahrzeug 2, also dem potentiellen Kollisionsobjekt, und dem ersten Fahrzeug 1 von der Steuereinheit 6 mittels des Radarsensors 4 erfasst. Die Relativgeschwindigkeit v_relativ kann beispielsweise aus der Eigengeschwindigkeit v₁ des ersten Fahrzeugs 1 und der Eigengeschwindigkeit v₂ des zweiten Fahrzeugs 2 ermittelt werden.
• Anhand dieser Daten wird in Schritt S2 unter Verwendung der resultierenden Verzögerung a₁ des ersten Fahrzeugs 1 eine Sollverzögerung a_2,soll des Fahrzeugs 2 ermittelt, welche bereits ein unmittelbares Maß für die Gefahr eines drohenden Heckaufpralls darstellt. Die Verzögerung a₁ des ersten Fahrzeugs 1 wird beispielsweise von einem herkömmlichen Fahrerassistenzsystem ermittelt und an die Steuereinheit 6 übertragen. Überschreitet die ermittelte Sollverzögerung a_2,soll des Fahrzeugs 2 einen vorgebbaren Schwellwert wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgeführt. Ansonsten beginnt es in Schritt S1 erneut.
• In Schritt S3 werden erste unfallvermeidende Maßnahmen im oder am Fahrzeug 1 ausgelöst. Dabei handelt es sich um das Aufleuchten zumindest einer Signalleuchte 7. Die Signalleuchten 7 sind beispielsweise die herkömmlichen Warnblinker oder das herkömmliche adaptive Bremslicht des Fahrzeugs 1. Die adaptive Ansteuerung der Bremslichter kann anhand verschiedener Funktionen, z. B. einem Blinken, einer Variation einer Leuchtintensität und/oder einer Aktivierung zusätzlicher Leuchten, erfolgen und somit den Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 vor dem drohenden Heckaufprall warnen. Anhand einer dadurch erreichten Warnung des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs 2 kann dessen Aufmerksamkeit auf den drohenden Unfall gelenkt werden, wodurch er Maßnahmen zur Verminderung der Stärke des Heckaufpralls oder der gänzlichen Verhinderung des Heckaufpralls ergreifen kann.
• In Schritt S4 wird eine Reibwertabschätzung der unter dem ersten Fahrzeug 1 befindlichen Fahrbahnoberfläche 3 vorgenommen und in Abhängigkeit dieses Reibwerts der Fahrbahnoberfläche 3 wird ein maximal erreichbarer Wert für die Sollverzögerung a_2,soll,max des zweiten Fahrzeugs 2 ermittelt. Zur Reibwertabschätzung der Fahrbahnoberfläche 3 wird bei einem aktiv regelnden herkömmlichen Antiblockiersystems die resultierende aktuelle Fahrzeuggesamtbeschleunigung des Fahrzeugs 1 ausgewertet. Die maximal erreichbare Sollverzögerung a_2,soll,max des zweiten Fahrzeugs 2 ist mit anderen Worten die physikalisch größtmögliche tatsächlich zu realisierende bzw. zwischen Fahrbahnoberfläche 3 und den Reifen des Fahrzeugs 2 zu übertragende Verzögerung des Fahrzeugs 2.
• In Schritt S5 wird eine Maßzahl k aus der in Schritt S2 ermittelten Sollverzögerung a_2,soll des Fahrzeugs 2 und der in Schritt S4 ermittelten maximal erreichbaren Sollverzögerung a_2,soll,max des zweiten Fahrzeugs 2 nach der folgenden Gleichung ermittelt:

  
• Die Maßzahl k kennzeichnet eine potentielle Heckaufprallgefahr.
• In Schritt S6 werden in Abhängigkeit eines Wertes der Maßzahl k unfallvermeidende und/oder eine Unfallschwere reduzierende Maßnahmen ausgelöst.
• Erlaubt beispielsweise die Fahrsituation und der daraus resultierende Wert der Maßzahl k dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 noch, durch einen willkürlichen Eingriff den Aufprall auf das Heck des Fahrzeugs 1 zu vermeiden, unterbleibt das Auslösen der die Unfallschwere reduzierenden Maßnahmen und es werden nur unfallvermeidende Maßnahmen ausgelöst. Dabei leuchten die am Heck des Fahrzeugs 1 angeordneten Signalleuchten 7 auf. Die Signalleuchten 7 sind die herkömmlichen Warnblinker sowie das herkömmliche adaptive Bremslicht des Fahrzeugs 1. Der Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 wird dadurch aufmerksam auf die drohende Unfallsituation. Er kann entsprechend reagieren, indem er seine Geschwindigkeit reduziert und/oder dem ersten Fahrzeug 1 ausweicht. Somit kann die Stärke des Heckaufpralls vermindert oder dieser gänzlich verhindert werden.
• Als eine weitere unfallvermeidende Maßnahme kann die Verzögerung a₁ bzw. ein Bremsmoment des ersten Fahrzeugs 1 vor dem drohenden Heckaufprall verringert oder das erste Fahrzeug 1 beschleunigt werden, sofern für das erste Fahrzeug 1 keine Frontkollision droht, um die Relativgeschwindigkeit v_relativ zwischen dem zweiten Fahrzeug 2 und dem ersten Fahrzeug 1 zu verringern und einen drohenden Heckaufprall zu verhindern. Auf diese Weise können ein Zeitraum und eine Wegstrecke vergrößert werden, die dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 zur Verfügung stehen, um die Stärke des drohenden Heckaufpralls zu vermindern oder diesen gänzlich zu verhindern.
• Als die Unfallschwere reduzierende Maßnahmen können, falls der drohende Heckaufprall mittels der Maßzahl k als unabwendbar oder zumindest sehr wahrscheinlich prognostiziert wird, reversible Insassenschutzmittel 8 im ersten Fahrzeug 1 ausgelöst werden. Dies verringert die Schwere des Unfalls insofern, dass die möglichen Unfallfolgen für die Fahrzeuginsassen abgeschwächt werden. Als reversible Insassenschutzmittel 8 werden herkömmliche Insassenschutzmittel wie reversible Gurtstraffer, aktive Kopfstützen, aktive Rückenlehnen, reversibel aufblasbare Prallkissen und/oder Überrollbügel verwendet.
• Damit werden vorteilhafterweise die die Unfallschwere reduzierenden Maßnahmen nur noch ausgelöst, wenn ein Heckaufprall zwingend droht, weil der Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 keine sichere Möglichkeit mehr hat, den Aufprall zu vermeiden.
• 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 102005062274 A1 [0004]

Claims (8)

1. Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls auf ein erstes Fahrzeug (1), wobei zumindest ein Abstand (s_relativ) und eine Relativgeschwindigkeit (v_relativ) zwischen einem nachfolgenden zweiten Fahrzeug (2), das ein potentielles Kollisionsobjekt ist, und dem ersten Fahrzeug (1) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maßzahl (k) ermittelt wird, welche eine potentielle Heckaufprallgefahr kennzeichnet und in Abhängigkeit eines Wertes der Maßzahl (k) unfallvermeidende und/oder eine Unfallschwere reduzierende Maßnahmen ausgelöst werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als eine unfallvermeidende Maßnahme ein Aufleuchten zumindest einer Signalleuchte (7) ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als eine unfallvermeidende Maßnahme eine Verzögerung (a₁) des ersten Fahrzeugs (1) reduziert oder das erste Fahrzeug (1) beschleunigt wird, sofern für das erste Fahrzeug (1) keine Frontkollision droht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als eine die Unfallschwere reduzierende Maßnahme eine Ansteuerung reversibler Insassenschutzmittel (8) ausgelöst wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (s_relativ) und die Relativgeschwindigkeit (v_relativ) mittels eines in einen Heckstoßfänger des ersten Fahrzeugs (1) integrierten und einen rückwärtigen Bereich (5) hinter dem ersten Fahrzeug (1) erfassenden Radarsensors (4) ermittelt werden.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Abstand (s_relativ) und der Relativgeschwindigkeit (v_relativ) zwischen dem nachfolgenden zweiten Fahrzeug (2) und dem ersten Fahrzeug (1), sowie aus der Verzögerung (a₁) des ersten Fahrzeugs (1) eine Sollverzögerung (a_2,soll) des zweiten Fahrzeugs (2) ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibwertabschätzung der unter dem ersten Fahrzeug (1) befindlichen Fahrbahnoberfläche (3) vorgenommen wird und in Abhängigkeit dieses Reibwerts ein maximal erreichbarer Wert für die Sollverzögerung (a_2,soll,max) des zweiten Fahrzeugs (2) ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßzahl (k) aus der Sollverzögerung (a_2,soll) und dem maximal erreichbaren Wert für die Sollverzögerung (a_2,soll,max) ermittelt wird.

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