DE102010021898A1 - Method for determining response time of rider for operating brake pedals of motor car in emergency situation to support operations of brake assistance system of vehicle, involves detecting readiness of rider for operating brake pedals - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um eine Reaktionszeit eines Fahrers eines Fahrzeugs zu bestimmen, mit welcher dieser Fahrer ein Bremspedal des Fahrzeugs betätigen wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechend ausgestaltetes Assistenzsystem und ein entsprechend ausgestaltetes Fahrzeug.The present invention relates to a method for determining a reaction time of a driver of a vehicle with which this driver will operate a brake pedal of the vehicle. In addition, the present invention relates to a suitably designed assistance system and a suitably designed vehicle.
Die
Bei der
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Reaktionszeit eines Fahrers zur Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs genauer zu bestimmen, als dies nach dem Stand der Technik bekannt ist, um durch die derart bestimmte Reaktionszeit ein Assistenzsystem des Fahrzeugs zu unterstützen.The object of the present invention is to determine the reaction time of a driver for actuating a brake pedal of the vehicle more accurately than is known in the prior art in order to support an assistance system of the vehicle by the thus determined reaction time.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Bestimmung einer Reaktionszeit eines Fahrers eines Fahrzeugs zur Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs nach Anspruch 1, durch ein Assistenzsystem nach Anspruch 7 und durch ein Fahrzeug nach Anspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.According to the invention, this object is achieved by a method for determining a reaction time of a driver of a vehicle for actuating a brake pedal of the vehicle according to claim 1, by an assistance system according to claim 7 and by a vehicle according to claim 9. The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the present invention.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Reaktionszeit eines Fahrers eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Reaktionszeit des Fahrers eine Zeit bestimmt, in welcher der Fahrer aktuell (d. h. zu dem Zeitpunkt, in welchem die Bestimmung durchgeführt wird) ein Bremspedal des Fahrzeugs betätigen könnte. Durch die Bestimmung dieser Reaktionszeit wird eine Funktionsweise eines Assistenzsystems des Fahrzeugs unterstützt. Zur Bestimmung der Reaktionszeit wird automatisch eine aktuelle Bereitschaft des Fahrers erfasst, das Bremspedal zu betätigen. Die Reaktionszeit wird dann abhängig von dieser erfassten Bereitschaft bestimmt.In the context of the present invention, a method for determining a reaction time of a driver of a vehicle is provided, wherein the reaction time of the driver determines a time in which the driver currently (ie at the time in which the determination is performed) actuate a brake pedal of the vehicle could. By determining this reaction time, an operation of an assistance system of the vehicle is supported. To determine the reaction time, a current readiness of the driver is detected automatically to operate the brake pedal. The reaction time is then determined depending on this detected readiness.
Während nach dem Stand der Technik eine allgemeine Reaktionszeit oder eine allgemeine Aufmerksamkeit des Fahrers bestimmt wird, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine spezielle Reaktionszeit bezüglich der Betätigung des Bremspedals bestimmt oder erfasst. Mit anderen Worten wird nach dem Stand der Technik die allgemeine Reaktionszeit bestimmt, mit welcher eine Zeitspanne vorhergesagt wird, in welcher der Fahrer auf ein unvorhergesehenes Ereignis durch irgendeine (nicht festgelegte) Reaktion bzw. Tätigkeit reagiert. Die nach dem Stand der Technik erfasste Reaktionszeit (oder Aufmerksamkeit) wird also nicht speziell auf eine bestimmte Handlung bezogen, wie dies bei der vorliegenden Erfindung bezüglich der Betätigung des Bremspedals der Fall ist.While a general reaction time or general attention of the driver is determined in the prior art, in the present invention, a specific reaction time with respect to the operation of the brake pedal is determined or detected. In other words, according to the prior art, the general response time is determined by which a time period is predicted in which the driver responds to an unforeseen event by some (unidentified) reaction or action. Thus, the reaction time (or attention) detected in the prior art is not specifically related to a particular action as is the case with the present invention with respect to the operation of the brake pedal.
Da die erfindungsgemäß bestimmte Reaktionszeit nur auf die Betätigung des Bremspedals gerichtet ist, kann diese Reaktionszeit vorteilhafterweise wesentlich genauer bestimmt werden, als dies nach dem Stand der Technik der Fall ist. Beispielsweise wäre der Fall denkbar, dass nach dem Stand der Technik eine allgemeine Reaktionszeit von 0,6 s für einen aufmerksamen Fahrer bestimmt wird, während die vorliegende Erfindung eine Reaktionszeit von 0,3 s für die Betätigung des Bremspedals durch denselben Fahrer zum selben Zeitpunkt bestimmt, da beispielsweise erfindungsgemäß erfasst wird, dass der Fahrer kurz vor der Betätigung des Bremspedals steht (da z. B. sein Fuß bereits auf dem Bremspedal steht).Since the reaction time determined according to the invention is directed only to the operation of the brake pedal, this reaction time can advantageously be determined much more accurately than is the case in the prior art. For example, the case would be conceivable that in the prior art, a general response time of 0.6 seconds is determined for an attentive driver, while the present invention determines a response time of 0.3 seconds for the same driver to apply the brake pedal because, for example, according to the invention, it is detected that the driver is about to press the brake pedal (because, for example, his foot is already on the brake pedal).
Erfindungsgemäß kann eine Stellung eines Bremsfußes des Fahrers bezüglich des Bremspedals erfasst werden, um abhängig von dieser Stellung des Bremsfußes die Reaktionszeit zu bestimmen. Dabei wird unter dem Bremsfuß derjenige Fuß des Fahrers verstanden, mit welchem der Fahrer normalerweise das Bremspedal betätigt. Dies ist in der Regel der rechte Fuß des Fahrers. Die Stellung des Bremsfußes bezüglich des Bremspedals kann dabei beispielsweise durch eine Kamera, andere optische Sensoren oder andere Sensoren im Fußraum des Fahrzeugs erfasst werden.According to the invention, a position of a brake foot of the driver with respect to the brake pedal can be detected in order to determine the reaction time depending on this position of the brake foot. In this case, the foot of the driver is understood by the brake foot with which the driver normally operates the brake pedal. This is usually the driver's right foot. The position of the brake foot with respect to the brake pedal can be detected, for example, by a camera, other optical sensors or other sensors in the footwell of the vehicle.
Wenn der Bremsfuß in der Nähe des Bremspedals (z. B. auf dem Bremspedal) erfasst wird, wird in den meisten Fällen eine kürzere Reaktionszeit bestimmt, als wenn sich der Bremsfuß beispielsweise auf dem Fahrpedal (Gaspedal) des Fahrzeugs befindet.When the brake foot is detected near the brake pedal (eg on the brake pedal), a shorter response time is determined in most cases than when the brake foot is on the accelerator (accelerator pedal) of the vehicle, for example.
Dazu kann beispielsweise ein Druck auf das Fahrpedal des Fahrzeugs und/oder eine Stellung des Fahrpedals automatisch erfasst werden, wobei dann die Reaktionszeit abhängig von dem derart erfassten Druck und/oder von der derart erfassten Stellung des Fahrpedals bestimmt wird.For this purpose, for example, a pressure on the accelerator pedal of the vehicle and / or a position of the accelerator pedal can be detected automatically, in which case the reaction time is determined as a function of the pressure thus detected and / or of the position of the accelerator pedal thus detected.
Wenn eine andere Stellung als die Ausgangsstellung des Fahrpedals erfasst wird, betätigt bei dem normalen Kraftfahrzeugslenker der Bremsfuß das Fahrpedal, so dass zur Betätigung des Bremspedals der Bremsfuß zuerst von dem Fahrpedal genommen und dann auf das Bremspedal geführt werden muss, was zu einer erhöhten Reaktionszeit (bis zum Bremsen des Fahrzeugs) führt. Dabei wird unter der Ausgangsstellung des Fahrpedals eine Stellung des Fahrpedals verstanden, bei welcher keine Kraft auf das Fahrpedal einwirkt.When a position other than the starting position of the accelerator pedal is detected, the brake pedal actuates the accelerator pedal in the normal motor vehicle driver, so that the brake pedal must first be removed from the accelerator pedal and then applied to the brake pedal to actuate the brake pedal, resulting in an increased reaction time (FIG. to for braking the vehicle) leads. Here, a position of the accelerator pedal is understood by the initial position of the accelerator pedal, in which no force acts on the accelerator pedal.
Auch wenn sich das Fahrpedal in der Ausgangsstellung befindet, kann sich der Bremsfuß auf dem Fahrpedal befinden. In diesem Fall wird ein Druck auf das Fahrpedal oder eine Berührung des Fahrpedals erfasst, wobei dieser Druck nicht ausreicht, das Fahrpedal aus seiner Aus gangsstellung zu bringen. Auch in diesem Fall muss der Bremsfuß zuerst das Fahrpedal verlassen, um dann zur Betätigung des Bremspedals auf das Bremspedal geführt zu werden, was wiederum die Reaktionszeit verlängert.Even if the accelerator pedal is in the starting position, the brake foot may be located on the accelerator pedal. In this case, a pressure on the accelerator pedal or a touch of the accelerator pedal is detected, this pressure is not sufficient to bring the accelerator pedal from its initial position. In this case as well, the brake foot first has to leave the accelerator pedal, in order then to be guided on the brake pedal to actuate the brake pedal, which in turn extends the reaction time.
Wenn aus dem Verlauf des auf das Fahrpedal durch den Bremsfuß ausgeübten Drucks eine Reduktion dieses Drucks erkannt wird oder wenn sich die Stellung des Fahrpedals zur Ausgangsstellung hin verändert, kann dies derart interpretiert werden, dass der Fahrer gerade seinen Bremsfuß vom Fahrpedal nimmt, um anschließend das Bremspedal zu betätigen, was eine kurze Reaktionszeit im Sinne der vorliegenden Erfindung ergibt. Mit anderen Worten lässt sich die Reaktionszeit auch abhängig von einem Verlauf des auf das Bremspedal ausgeübten Drucks oder abhängig von einer Veränderung der Stellung des Fahrpedals bestimmen.If a reduction in this pressure is detected from the course of the pressure exerted on the accelerator pedal by the brake foot, or if the position of the accelerator pedal changes to the starting position, this can be interpreted such that the driver is just taking his brake foot off the accelerator pedal in order to subsequently remove the brake pedal To operate the brake pedal, resulting in a short reaction time in the context of the present invention. In other words, the reaction time can also be determined depending on a course of the pressure exerted on the brake pedal or depending on a change in the position of the accelerator pedal.
Darüber hinaus kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Druck auf das Bremspedal und/oder eine Stellung des Bremspedals erfasst werden. Die Reaktionszeit wird abhängig von diesem Druck und/oder von der Stellung des Bremspedals bestimmt.In addition, in the context of the present invention, a pressure on the brake pedal and / or a position of the brake pedal can be detected. The reaction time is determined depending on this pressure and / or on the position of the brake pedal.
Wenn eine andere Stellung als die Ausgangsstellung des Bremspedals erfasst wird, steht der Fahrer bereits auf der Bremse, so dass die Reaktionszeit zur (weiteren) Betätigung des Bremspedals äußerst kurz ausfallen wird. Wie bei dem Fahrpedal kann auch bei dem Bremspedal der Fall vorliegen, dass sich das Bremspedal zwar in der Ausgangsstellung befindet, der Bremsfuß aber dennoch das Bremspedal berührt, was durch das Erfassen eines Drucks auf das Bremspedal oder das Erfassen einer Berührung des Bremspedals erkannt wird. Auch in diesem Fall steht der Fahrer quasi auf dem Bremspedal, so dass die Reaktionszeit zur Betätigung des Bremspedals sehr kurz ist.If a position other than the initial position of the brake pedal is detected, the driver is already on the brake, so that the reaction time for (further) operation of the brake pedal will be extremely short. As in the case of the accelerator pedal, it may also be the case with the brake pedal that the brake pedal is in the starting position, but the brake foot still touches the brake pedal, which is detected by the detection of a pressure on the brake pedal or the detection of a touch of the brake pedal. Also in this case, the driver is virtually on the brake pedal, so that the reaction time to actuate the brake pedal is very short.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform handelt es sich bei dem Assistenzsystem um ein Kollisionswarnsystem, welches den Fahrer des Fahrzeugs vor einer Kollision seines Fahrzeugs mit einem Hindernis (z. B. einem vordem Fahrzeug fahrenden anderen Fahrzeug oder einem still stehenden Objekt) warnt.According to a preferred embodiment of the invention, the assistance system is a collision warning system which warns the driver of the vehicle of a collision of his vehicle with an obstacle (eg, another vehicle driving ahead or a stationary object).
Kollisionswarnsysteme haben die Aufgabe, den Fahrer vor drohenden Auffahrunfällen zu warnen. Das größte Potenzial weisen diese Kollisionswarnsysteme in Situationen auf, in welchen der Fahrer im entscheidenden Moment (wenn eine Kollision unmittelbar bevorsteht) unaufmerksam ist und die Gefahr des Auffahrunfalls selbst nicht erkennt. Kollisionswarnsysteme nach dem Stand der Technik haben entweder eine feste Annahme bezüglich der Reaktionszeit des Fahrers oder messen eine allgemeine Reaktionszeit des Fahrers, wie es vorab beschrieben ist. Sollte der Fahrer allerdings die Kollisionsgefahr bereits selbst erkannt haben und seinen Bremsfuß bereits in Richtung des Bremspedals bewegt haben, ist die nach dem Stand der Technik bestimmte Reaktionszeit nicht angemessen. In diesen Fällen, in welchen der Fahrer seinen Bremsfuß bereits in Richtung des Bremspedals bewegt hat, ist die Reaktionszeit (Zeit, welche bis zur Betätigung des Bremspedals verstreicht) deutlich kleiner als sie nach dem Stand der Technik bestimmt wird, wodurch die Kollisionswarnsysteme nach dem Stand der Technik eine Kollisionswarnung zu früh ausgeben, wodurch der Fahrer diese Warnung als unnötig und störend wahrnimmt. Dagegen zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, den Bremsfuß zu beobachten, um die Reaktionszeit abhängig von dem aktuellen Fahrverhalten des Fahrers zu bestimmen (d. h. zu reduzieren, wenn sich der Bremsfuß bereits auf dem Bremspedal befindet. Dadurch wird eine Warnung entweder vermieden oder erfolgt zu einem für den Fahrer akzeptablen Zeitpunkt.Collision warning systems have the task of warning the driver of impending rear-end collisions. These collision warning systems have the greatest potential in situations in which the driver is inattentive at the decisive moment (when a collision is imminent) and does not even recognize the danger of a rear-end collision. Prior art collision warning systems either have a firm belief in the driver's reaction time or measure a general driver's response time, as previously described. However, if the driver has already recognized the risk of collision himself and has already moved his brake foot in the direction of the brake pedal, the reaction time determined according to the prior art is not appropriate. In these cases, in which the driver has already moved his brake foot in the direction of the brake pedal, the reaction time (time, which elapses until actuation of the brake pedal) is significantly smaller than that determined in the prior art, whereby the Kollisionswarnsysteme to the state For example, the engine may experience a collision warning too early, causing the driver to perceive this warning as unnecessary and disruptive. In contrast, the present invention aims to observe the brake foot to determine the response time (ie, to reduce when the brake foot is already on the brake pedal), depending on the driver's current driving behavior, thereby either avoiding or completing a warning acceptable time for the driver.
Erfindungsgemäß können auch andere Typen von Assistenzsystemen unterstützt werden. Beispielsweise kann die Aktivierung eines Bremsassistenten, welcher zur Vermeidung einer Kollision das Fahrzeug automatisch abbremst, von der erfindungsgemäß bestimmten Reaktionszeit abhängig ausgestaltet werden.According to the invention, other types of assistance systems can also be supported. For example, the activation of a brake assist, which automatically decelerates the vehicle to avoid a collision, can be configured as a function of the reaction time determined according to the invention.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Dabei umfasst das Assistenzsystem eine Steuerung und mindestens einen Sensor. Das Assistenzsystem ist zur Erzeugung eines Hinweises (z. B. einer Warnung vor einer Kollision) oder zum Eingriff in ein Fahrverhalten des Fahrzeugs (z. B. zum Abbremsen des Fahrzeugs) abhängig von einer Reaktionszeit eines Fahrers des Fahrzeugs ausgestaltet. Dabei bestimmt die Reaktionszeit eine Zeit, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs ein Bremspedal des Fahrzeugs betätigen kann oder betätigen wird. Mittels des mindestens einen Sensors erfasst das Assistenzsystem eine aktuelle Bereitschaft des Fahrers, das Bremspedal zu betätigen. Abhängig von dieser derart erfassten Bereitschaft bestimmt das Assistenzsystem die Reaktionszeit.In the context of the present invention, an assistance system for a vehicle is also provided. In this case, the assistance system comprises a controller and at least one sensor. The assistance system is designed to generate an indication (eg a warning of a collision) or to intervene in a driving behavior of the vehicle (eg for braking the vehicle) as a function of a reaction time of a driver of the vehicle. In this case, the reaction time determines a time in which the driver of the vehicle can actuate or actuate a brake pedal of the vehicle. By means of the at least one sensor, the assistance system detects a current readiness of the driver to actuate the brake pedal. Depending on this readiness, the assistance system determines the reaction time.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Assistenzsystems entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird. The advantages of the assistance system according to the invention essentially correspond to the advantages of the method according to the invention, so that a repetition is dispensed with here.
Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem umfasst.Finally, in the context of the present invention, a vehicle is provided which comprises an assistance system according to the invention.
Mit der vorliegenden Erfindung kann die Reaktionszeit, in welcher der Fahrer eines Fahrzeugs im Notfall das Bremspedal betätigen kann, korrekter bestimmt werden, als dies nach dem Stand der Technik der Fall ist. Dadurch lässt sich vorteilhafterweise beispielsweise eine Warnung des Fahrers an das aktuelle Verhalten des Fahrers anpassen, wodurch seltener der Fall auftritt, dass eine unnötige und damit störende Warnung erzeugt wird.With the present invention, the reaction time in which the driver of a vehicle can operate the brake pedal in an emergency can be determined more correctly than is the case in the prior art. As a result, advantageously, for example, a driver's warning can be adapted to the current behavior of the driver, as a result of which it is less common for an unnecessary and therefore disturbing warning to be generated.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet, welche mit einem Assistenzsystem ausgestaltet sind. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung beispielsweise auch bei Schiffen, Flugzeugen oder gleisgebundenen oder spurgeführten Fahrzeugen eingesetzt werden kann.The present invention is particularly suitable for motor vehicles which are designed with an assistance system. Of course, the present invention is not limited to this preferred application, since the present invention may be used, for example, in ships, airplanes or track-bound or track-guided vehicles.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu der einzigen Figur im Detail erläutert.In the following, the present invention will be explained in detail with reference to inventive embodiments with reference to the single figure.
In der einzigen Figur ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Assistenzsystem dargestellt.In the single figure, a vehicle according to the invention is shown schematically with an assistance system according to the invention.
Die einzige Figur zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug
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- DE 10039795 A1 [0003] DE 10039795 A1 [0003]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
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Effective date: 20140917 |
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R016 | Response to examination communication | ||
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