DE102010037639A1

DE102010037639A1 - Steuerungsvorrichtung zur Abmilderung von Straßenkreuzungs-Kollisionen sowie Verfahren zu deren Verwendung

Info

Publication number: DE102010037639A1
Application number: DE102010037639A
Authority: DE
Inventors: Jianbo Livonia Lu; Priya Plymouth Prasad; Efstathios Uxbridge Velenis; Panagiotis Tsiotras
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-04-07
Also published as: CN102030006A; US8577550B2; CN102030006B; US20110082623A1

Abstract

Die Offenbarung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren zur Abmilderung von Straßenkreuzungsverkehrsunfällen. In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ein elektronisches Steuerunhen ist und mit wenigstens einem Radarsensorerfassungssystem (14) in Datenaustausch steht, wenigstens ein Umgebungserfassungssystem (16), wenigstens ein Fahrzeugstabilitätssteuerungssystem (18), wenigstens ein Fahrerwarnsystem (20) und wenigstens eine der Vorrichtungen Bremssteuerungssystem, steuerbares Lenksystem, EPAS-System und Antriebsstrangsteuerungssystem. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Ermittlung, ob ein Fahrzeug in eine Straßenkreuzung einfährt, die Ermittlung, ob der Fahrer des Fahrzeuges korrekt auf an der Straßenkreuzung erfasste Bedingungen reagiert, die Aktivierung der gesteuerten Bremsen, die Ermittlung, ob ein Unfallrisiko bevorsteht, die Aktivierung einer Unfallabmilderungswarnvorrichtung, die Reduzierung des Motordrehmoments im Bereich der Straßenkreuzung und die Aktivierung der Lenk- und Bremssteuerungssysteme im Bereich der Straßenkreuzung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zur Abmilderung von Straßenkreuzungs-Kollisionen, sowie ein Verfahren zu deren Verwendung.
Gemäß dem NHTSA-Bericht DOT HS 809 171 mit dem Titel "Intersection Collision Avoidance Using IST Countermeasures" (= Verhinderung von Straßenkreuzungs-Kollisionen unter Verwendung von IST-Gegenmaßnahmen) vom September 2000 treten etwa 43.9% sämtlicher Straßenkreuzungs-Kollisionen oder Unfälle zwischen Fahrzeugen auf, wenn ein Fahrzeug oder beide Fahrzeuge Verkehrsregelungseinrichtungen oder Signale oder Zeichen, welche an Straßenkreuzungen postiert sind, außer Acht lassen. Es besteht daher ein Bedarf, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vermeidung oder Abmilderung von Straßenkreuzungs-Kollisionen zwischen Fahrzeugen bereitzustellen.
Durch die Erfindung wird eine Steuerungsvorrichtung zur Abmilderung von Straßenkreuzungsunfällen gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 bereitgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Steuerungsvorrichtung zur Abmilderung von Straßenkreuzungs-Unfällen. Die Vorrichtung umfasst ein elektronisches Steuerungsmodul, welches mit einem Speicher versehen ist und mit wenigstens einem Radarsensorerfassungssystem in Datenaustausch steht. Darüber hinaus sind wenigstens ein Umgebungserfassungssystem, ein Fahrzeugstabilitätssteuerungssystem, wenigstens ein Fahrerunterstützungs- bzw. Warnsystem und zumindest eines der Systeme Bremssteuerungssystem, steuerbares Lenksystem und Antriebsstrangsteuerung vorgesehen.
Das elektronische Steuerungsmodul kann zumindest eine der Einrichtungen elektronische Steuerungseinheit (ECU), Rückhaltesystem-Steuerungsmodul (RCM = ”Restraint Control Module”) oder Straßenkreuzungseintrittswarnmodul (IEA = ”Intersection Entrance Advisor”) aufweisen. Das Umgebungserfassungssystem kann Umgebungssensoren aufweisen, welche bei einem Fahrzeug vorgesehen sind, um aktive Sicherheitsfunktionen wahrzunehmen, wie sie bei einer adaptiven Geschwindigkeitssteuerung, einer Kollisionsabmilderungsvorrichtung, einem Spurwechselunterstützungssystem, einem Totwinkelerfassungssystem, einer Gruppe von Seitenaufprallsensoren, einer Gruppe von Frontaufprallsensoren sowie einem sogenannten Precrash-Sensor, einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) und/oder einem GPS-Navigationssystem mit digitaler Karte vorgesehen sind. Das betreffende, die Vorrichtung beherbergende Fahrzeug bzw. ”Hostfahrzeug” ist ferner mit einem Fahrzeugstabilitätssystem ausgestattet, welches zumindest eine der Steuerungen Gierstabilitätssteuerung, Rollstabilitätssteuerung und Seitenstabilitätssteuerung aufweist. Die Warnanzeige kann haptische bzw. den Tastsinn betreffende, hörbare oder visuelle Warnungen beinhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vermeidung oder Abmilderung von Straßenkreuzungs-Unfällen eines Fahrzeuges. Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren die Ermittlung, ob ein Fahrzeug in eine Straßenkreuzung einfährt, die Ermittlung, ob der Fahrer des Fahrzeuges korrekt auf an der Straßenkreuzung erfasste Bedingungen reagiert, die Aktivierung eines Bremssteuerungssystems zur Vorladung der Bremsen bei Annäherung an die Straßenkreuzung oder an der Straßenkreuzung, die Ermittlung einer Straßenkreuzungsgefährdungsklassifizierung, die Ermittlung, ob ein Unfallrisiko bevorsteht, die Aktivierung einer Unfallabmilderungswarnvorrichtung, die Reduzierung des Motordrehmoments im Bereich der Straßenkreuzung, die Ermittlung, ob das Hindernis bzw. Risiko umgangen werden soll, die Aktivierung der Straßenkreuzungs-Lenkunterstützung durch das steuerbare Lenksystem, die Aktivierung der Straßenkreuzungslenkunterstützung durch das steuerbare Bremssystem, die Ermittlung, ob der Fahrer einen Bremsvorgang einleitet, um eine Straßenkreuzungsbremsunterstützung bereitzustellen, wenn das Abbremsen durch den Fahrer als unzureichend erachtet wird, und die Aktivierung einer automatischen Bremsvorrichtung bei der Straßenkreuzungsunfallabmilderung umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Radarsystem an einer der vorderen Ecken des Fahrzeuges angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abmildern von Fahrzeugstraßenkreuzungsunfällen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ermitteln, ob ein Fahrzeug in eine Straßenkreuzung einfährt; Ermitteln, ob ein Fahrer korrekt auf erfasste Bedingungen in der Straßenkreuzung reagiert; Aktivieren eines Bremssteuerungssystems zur Voraufladung der Bremsen während des Aufenthalts in der Straßenkreuzung; Ermitteln der Straßenkreuzungsgefährdungsklassifizierung; Ermitteln, ob eine Straßenkreuzungsgefährdung bevorsteht; Aktivieren eines Unfallabmilderungswarnsystems; Reduzieren des Motordrehmoments an der Straßenkreuzung; Ermitteln, ob ein Herumlenken um die Gefährdung erfolgen soll; Aktivieren einer Straßenkreuzungslenkung durch das Lenksystem; Aktivieren einer Straßenkreuzungslenkung durch das Bremssystem; Ermitteln, ob der Fahrer eine Fahrerbremsung einleitet; Aktivieren eines Straßenkreuzungsbremsunterstützungssystems; und Aktivieren eines automatischen Straßenkreuzungsbremssystems.
Gemäß einer Ausführungsform klassifiziert für den Fall, dass der Fahrer nicht korrekt auf die erfasste Bedingung an der Straßenkreuzung reagiert, das System die Straßenkreuzungsgefährdung und ermittelt dann, ob die Gefährdung unmittelbar bevorsteht.
Gemäß einer Ausführungsform tritt dann, wenn ermittelt wird, dass keine Gefährdung bevorsteht, das Verfahren in eine Schleife ein und bestimmt jedwede Straßenkreuzungsgefährdungsklassifizierung.
Gemäß einer Ausführungsform wird dann, wenn ermittelt wird, dass der Fahrer nicht lenkt, bei dem Verfahren bestimmt, ob der Fahrer bremst.
Gemäß einer Ausführungsform wird dann, wenn ermittelt wird, dass der Fahrer nicht bremst, bei dem Verfahren die automatische Verkehrskreuzungsbremsung aktiviert.
Gemäß einer Ausführungsform kehrt nach Aktivierung der automatischen Verkehrskreuzungsbremsung das Verfahren dazu zurück, Sensordaten in die Verkehrskreuzungseintrittwarneinrichtung einzugeben.
Gemäß einer Ausführungsform verwendet die Verkehrskreuzungseintrittwarneinrichtung Daten von einem GPS-System dazu, den Eintritt in die Straßenkreuzung zu bestimmen und diverse Merkmale der Straßenkreuzung zu bestimmen, wie z. B., ob die Straßenkreuzung viel befahren ist, die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit an der Straßenkreuzung, den Fahrbahnzustand an der Straßenkreuzung sowie ob die Straßenkreuzung ein Unfallschwerpunkt ist, wo sich viele Unfälle zuvor ereignet haben, und es wird basierend auf dieser Straßenkreuzungscharakterisierung eine Warnung an den Fahrer ausgesandt, wenn die Zeitspanne bis zur Straßenkreuzung unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt.
Gemäß einer Ausführungsform kann diese Warnung einen Hinweis darauf aufweisen, ob die Verkehrskreuzung ein Unfallschwerpunkt ist, ob die Verkehrskreuzung häufig befahren oder überfüllt ist, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit übersteigt, einen Hinweis auf die aktuelle Zeitspanne bis zur Verkehrskreuzung für den Fall, dass der Fahrer die Reisegeschwindigkeit beibehält, einen Hinweis auf die aktuellen Fahrbahnbedingungen an der Straßenkreuzung und einen Hinweis, ob die Verkehrskreuzung Verkehrssignale oder Stoppzeichen für vier oder zwei Spuren aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform wird dann, wenn keine Herunterdrosselung oder vom Fahrer eingeleitete Bremsung erfolgt oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt, die Verkehrskreuzungsbremsenvoraufladung aktiviert, und das Bremssteuerungssystem wird durch einen vorbestimmten Bremsdruck vorgeladen.
Gemäß einer Ausführungsform liegt diese Bremsvoraufladung im Bereich von etwa 2 bar bis etwa 5 bar.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Bremsvoraufladung basierend auf dem Vorliegen eines Hinweises auf eine vom Fahrer beabsichtigte Änderung und dem Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes durch die Zeit bis zur Straßenkreuzung, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der vorgegebenen Geschwindigkeit an der Straßenkreuzung entwickelt.
Gemäß einer Ausführungsform werden dann, wenn die Straßenkreuzungseintrittswarneinrichtung ermittelt, dass die Zeit bis zur Straßenkreuzung unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt, bordeigene Sensoren einschließlich Bewegungs- und Umgebungssensoren zusammen mit Fahrzeugkarosserie- und Innenraumsensoren dazu verwendet, die Absicht des Fahrers zum Abbiegen zu bestimmen, zu erfassen, ob ein anderes Fahrzeug plötzlich auf der Bahn eines Zusammenpralls mit dem Hostfahrzeug an der Straßenkreuzung auftaucht und vorherzusagen, ob das Hostfahrzeug und ein sich näherndes Fahrzeug wahrscheinlich kollidieren, wenn sie ihr aktuelles Bewegungsmoment beibehalten.
Gemäß einer Ausführungsform wird dann, wenn die Straßenkreuzungswarneinrichtung ermittelt, dass ein sich näherndes Fahrzeug eine Kollision mit dem Hostfahrzeug herbeiführen kann, eine Warnung an den Fahrer des Hostfahrzeuges ausgegeben.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Warnung zumindest einen der Hinweise akustische Warnung, Anzeigewarnung, Vorspannung eines Sitzrückhaltesystems oder haptische Warnung, wie z. B. ein vibrierendes Gaspedal, Bremspedal oder Lenkrad.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Reduzierung des Motordrehmoments an der Straßenkreuzung die Bestätigung, dass eine Kollision bevorsteht, und die Übertragung einer Warnmitteilung an den Fahrer des Hostfahrzeuges.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Reduzierung des Motordrehmoments an der Straßenkreuzung unabhängig davon, ob der Fahrer eine Herabdrosselung vornimmt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Reduzierung des Motordrehmoments an der Straßenkreuzung beendet, wenn die Gefährdung an der Straßenkreuzung beseitigt ist oder sich das Hostfahrzeug außerhalb der Straßenkreuzung befindet.
Gemäß einer Ausführungsform besitzt das Motordrehmoment an der Straßenkreuzung Priorität gegenüber anderen Motordrehmomentreduzierungsanforderungen.
Gemäß einer Ausführungsform wird für den Fall, dass eine Kollision unvermeidbar ist und der Fahrer des Hostfahrzeuges das Hostfahrzeug zu lenken versucht, das System zur Bremsunterstützung in der Straßenkreuzung aktiviert.
Gemäß einer Ausführungsform verlangsamt das System zur Bremsunterstützung in der Straßenkreuzung das Fahrzeug und erzeugt ein einseitiges Bremsen zur Übersteuerung des Fahrzeuges zur Erzielung einer Unfallvermeidungslenkunterstützung für den Fall, dass die Lenkung des Fahrers des Hostfahrzeuges unzureichend ist, um eine Kollision zu vermeiden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Straßenkreuzungslenkunterstützung aktiviert, wenn das System ermittelt, dass eine Kollision ohne Lenkung unvermeidbar ist und der Fahrer des Hostfahrzeuges das Fahrzeug zu lenken versucht, wobei die Straßenkreuzungslenkunterstützung den Fahrer daran hindert, eine fehlerhafte Lenkaktion einzuleiten.
Gemäß einer Ausführungsform bewirkt die Straßenkreuzungsbremsunterstützung eine Anforderung für den Hauptzylinderdruck des Hostfahrzeuges als Funktion der Distanz zur Straßenkreuzung, der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, des Offset-Schwellenwertes, abstimmbarer Regelverstärkungen und des aktuellen Fahrbahnzustandes der Straßenkreuzung.
Gemäß einer Ausführungsform betätigt das Straßenkreuzungsautomatikbremssystem die Bremsen automatisch, wenn ein bestätigtes bzw. nachgewiesenes Fahrzeug sich in der Bahn des Hostfahrzeuges befindet, die Relativposition zwischen dem Hostfahrzeug und dem Zielfahrzeug einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet und der Fahrer des Hostfahrzeuges keine Lenkung oder Bremsung zur Vermeidung einer Kollision einleitet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms, in welchem Schritte dargestellt sind, welche vorgenommen werden, wenn ein Fahrzeug ein Verkehrssignal oder -zeichen missachtet und ordnungswidrig in eine Straßenkreuzung einfährt;
3 eine schematische Darstellung eines mit kurzreichweitigen Radarsensoren ausgestatteten Fahrzeugs, welche den Erfassungsbereich für diverse Abbiegevorgänge eines Zielfahrzeuges zeigt;
4A eine schematische Darstellung einer Straßenkreuzung, an welcher ein Zielfahrzeug ein Verkehrssignal missachtet und in die Straßenkreuzung unter Unfallkollision mit einem anderen Fahrzeug einfährt;
4B eine schematische Darstellung einer Straßenkreuzung, bei welcher ein Zielfahrzeug ein Verkehrssignal missachtet und in die Straßenkreuzung einfährt, während der das Hostfahrzeug bzw. das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattete Fahrzeug fahrende Fahrer das Fahrzeug lenkt;
4C eine schematische Darstellung einer Straßenkreuzung, wobei ein Zielfahrzeug ein Verkehrssignal missachtet und in die Straßenkreuzung einfährt, während der Fahrer des Hostfahrzeuges lenkt und eine erfindungsgemäße Vorrichtung aktiviert wird;
5 eine schematische Darstellung einer Straßenkreuzung, wobei ein Zielfahrzeug ein Verkehrssignal missachtet und in die Straßenkreuzung einfährt, während der Fahrer des Hostfahrzeuges lenkt und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung aktiviert wird, wobei eine Momentaufnahme einer Simulation zur Erzielung einer Straßenkreuzungslenkunterstützung mittels Abbremsung zur Abmilderung eines Straßenkreuzungsunfalls gezeigt ist; und
6 ein Flussdiagramm eines Programmablaufs, in welchem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abmilderung von Straßenkreuzungsunfällen dargestellt ist.
Im Weiteren wird auf die beigefügten Abbildungen Bezug genommen, in denen ähnliche Strukturen bzw. Komponenten mit ähnlichen Bezugsziffern bezeichnet sind und die eine Steuerungsvorrichtung zur Abmilderung von Straßenkreuzungsunfällen zeigen, welche in einem Hostfahrzeug untergebracht sind, das mit ”10” bezeichnet und mit wenigstens einem elektronischen Steuerungsmodul 12 ausgestattet ist, welches einen Speicher sowie Datentabellen oder andere Systembetriebsbefehle beinhaltet. Der Speicher kann ein RAM, FLASH, PROM, EPROM, EEPROM oder ein beliebiger anderer Speicher sein. Das ECM 12 kann eine neuartige elektronische Steuerungseinheit des Fahrzeugsystems (ECU) sein, welche auch als Sicherheits-ECU bezeichnet wird, oder eine der bestehenden ECUs, wie z. B. ein Rückhaltesystemsteuerungsmodul (RCM) oder eine Bremssteuerungs-ECU. Das ECM 12 weist auch ein Straßenkreuzungseintrittswarnmodul (IEAM) oder ein beliebiges anderes Modul oder Kombinationen hiervon auf.
Ein Radarsensorsystem 14 steht in elektronischem Datenaustausch mit dem ECM 12. Wenngleich das Radarsystem 14 durch ein CMOS oder CCD-Kamerasystem ersetzt werden kann, ist die vorliegende Offenbarung aus Gründen der einfacheren Darstellung auf ein Radarsystem konzentriert. Das Radarsystem besitzt im Allgemeinen eine relativ kurze Reichweite und einen relativ großen Blickwinkel. In einer Ausführungsform kann die Reichweite des Radarsystems im Bereich von etwa 0.1 m bis etwa 60 m liegen, und das Radarsystem kann einen relativ großen Sicht- bzw. Blickwinkel von etwa 60° aufweisen. Die Radarsensoren sind vorzugsweise an den vorderen Ecken des Fahrzeuges (wie aus 4A–C ersichtlich) montiert, wobei sie sich in unmittelbarer Nähe zu einigen der Sensoren befinden, die Teil des Fahrzeugumgebungssensorsystems sind.
Das Radarsystem wird zusammen mit dem Fahrzeugumgebungssensorsystem 16 verwendet, welches eine CMOS und CCD-Kamera, ein Lidar-System (= ”Light Detection and Ranging”) und andere Radarsysteme wie z. B. kurzreichweitige Radarsysteme, langreichweitige Radarsysteme, Ferninfrarotsensoren etc. auch in elektronischem Datenaustausch mit dem ECM 12 aufweisen kann, um zu ermitteln, ob ein Hostfahrzeug in ordnungswidriger Weise in den Bereich einer Straßenkreuzung einfährt, und um ferner zu ermitteln, ob es eines oder mehrere Zielfahrzeuge gibt, welche innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne um das Einfahren in die Straßenkreuzung herum in den zukünftigen Fahrweg des Hostfahrzeuges eintreten können.
Das Fahrzeugumgebungserfassungssystem weist Precrash- und Unfallsensoren auf, welche an unterschiedlichen Punkten des Fahrzeuges ausgerichtet sind und welche dem Fachmann geläufig sind. Insbesondere sind front-, heck- und seitenausgerichtete Precrash- und Unfallsensoren dem Fachmann geläufig. Das Fahrzeugumgebungserfassungssystem kann auch solche Einrichtungen aufweisen, welche für Sicherheitsfunktionen verwendet werden, die zu einer adaptiven Geschwindigkeitssteuerung, einem Unfallabmilderungssystem, einem Spurwechselunterstützungssystem, einem Totwinkelerfassungssystem, Seitenaufprallsensoren, Frontaufprallsensoren sowie wenigstens einer der Vorrichtungen Precrash-Sensor, GPS-System und GPS-Navigationssystem gehören.
Die Vorrichtung 10 weist ferner ein Fahrzeugstabilitätssystem 18 auf, welches in elektronischem Datenaustausch mit dem ECM 12 und den anderen zur Erreichung der Fahrzeugstabilitätssteuerungseigenschaften bzw. -funktionalitäten erforderlichen Sensoren steht und Information an das ECM 12 betreffend Gierstabilitätssteuerung, Seitenstabilitätssteuerung und Rollstabilitätssteuerung liefert. Ein Fahrerwarnsystem 20 steht in elektronischem Datenaustausch mit dem ECM 12 und liefert Daten, welche darauf hinweisen, dass ein Warnsignal an den Fahrer des Hostfahrzeuges ausgegeben werden sollen. Diese Warnung kann eine visuelle Warnung sein, beispielsweise ein Warnlicht oder -text auf der Nachrichtenanzeige des Fahrzeuges oder eine beliebige andere visuelle Warnung für den Fahrer, oder ein akustisches bzw. hörbares Signal, wie z. B. eine Warnung von fahrzeugseitigen Geräuschvorrichtungen oder eine elektronische Wort- oder Symbolnachricht über Fahrzeuglautsprecher oder andere Audiogeräte, wie z. B. einen Wecker, eine Glocke oder ein anderes Geräuschsignal für den Fahrer, welches anzeigt, dass eine Alarmsituation existiert, oder ein haptisches Signal z. B. von einem haptischen Lenkrad, einem haptischen Gaspedal, einem haptischen Sitz, einem haptischen Gurtstraffer oder einer beliebigen anderen Struktur oder Komponente, welche vibriert oder sich in anderer Weise bewegt, um darauf hinzuweisen, dass eine Alarmsituation existiert. Die Vorrichtung 10 weist ferner wenigstens eine, und vorzugsweise sämtliche, der Vorrichtungen Bremssteuerungssystem 22, Lenksteuerungssystem 24, vorzugsweise ein automatisches Frontlenksystem (AFS) oder elektronisch gesteuertes Lenksystem (EPAS = ”Electronic Power Assist Steering”) und Antriebsstrangsteuerungssystem 26 auf. In einer Ausführungsform werden das Bremssteuerungssystem und das Lenksteuerungssystem aktiviert, wenn ein Vorunfall(”Precrash”)-Risiko erfasst wird.
Die Vorrichtung kann ferner ein Rückhaltesystemsteuerungsmodul 28 aufweisen, welches diverse Sicherheitssysteme und Rückhaltesysteme im Fahrzeug aktiviert, wenn es Befehle vom ECM 12 oder Daten von den Precrash-Sensoren, die Teil des Fahrzeugumgebungssensorsystems 16 sind, empfängt, die darauf hinweisen, dass eine Unfallsituation oder eine Vorunfall-(”Precrash”)-Situation vorliegt. In einem solchen Falle werden der oder die Sitzgurt(e) vorgespannt, und die Airbagsysteme werden erforderlichenfalls für die Auslösung vorbereitet. Darüber hinaus kann die Vorrichtung ein Straßenkreuzungseintrittswarnmodul (IEAM) 30 aufweisen, welches in Datenaustausch mit dem ECM 12 und dem Fahrzeugumgebungssensorsystem, das ein globales Positionserfassungssystem aufweisen kann, steht, so dass das IEAM 30 in Reaktion auf geeignete Daten von dem Fahrzeugumgebungssensorsystem registriert, dass sich das Fahrzeug einer Straßenkreuzung annähert oder sich in einer Straßenkreuzung befindet, und dann über Datenaustausch mit dem ECM 12 oder anderen Komponenten im System gemäß der vorherigen Beschreibung diverse Aspekte des Systems entsprechend den vom IEAM 30 empfangenen Datensignalen aktiviert werden können.
Das Straßenkreuzungseintrittswarnmodul (IEA) verwendet die Information des GPS-Empfängers und eines GPS-Navigationssystems mit digitaler Karte – z. B. von einem ADAS-System (= ”Advanced Driver Assist System”) – um den Eintritt bzw. das Einfahren eines Hostfahrzeuges in eine Straßenkreuzung zu ermitteln. Es kann auch die anderen verfügbaren Umgebungssensoren dazu verwenden, die Bestimmung, ob das Hostfahrzeug in die Umgebung einer Straßenkreuzung einfährt, zu verfeinern. Generell kann das mit GPS und GPS-Navigationssystem ausgestattete Fahrzeug diverse Charakterisierungen einer Straßenkreuzung bereitstellen, wie z. B. 1) ob die Straßenkreuzung ein Gefahrenschwerpunkt ist, an welchem sich zuvor zahlreiche Unfälle ereignet haben, 2) ob die Straßenkreuzung eine häufig befahrene Straßenkreuzung ist, 3) die an der Straßenkreuzung vorliegende vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit und 4) der Fahrbahnzustand an der Straßenkreuzung, wie z. B. das Fahrbahnreibungsverhalten, und es können basierend auf dieser Straßenkreuzungscharakterisierung Warnsignale über die zuvor genannten visuellen, akustischen oder haptischen Warnmechanismen ausgegeben werden, wenn die bis zum Erreichen der Straßenkreuzung verbleibende Zeitspanne unterhalb einer bestimmten Grenze von z. B. 10 Sekunden liegt.
Die ”Zeit-bis-zur-Straßenkreuzung” ist definiert als das Verhältnis zwischen der Entfernung des Fahrzeuges zur Straßenkreuzung und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit. Detaillierte Warnhinweise können beinhalten 1) ob die Straßenkreuzung ein Gefahrenschwerpunkt ist, 2) ob die Straßenkreuzung eine viel befahrene und überfüllte Straßenkreuzung ist, 3) ob die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der zulässigen Höchstgeschwindigkeit zum Passieren der Straßenkreuzung ist, 4) die aktuelle ”Zeit-bis-zur-Straßenkreuzung”, wenn der Fahrer seine Reisegeschwindigkeit beibehält, 5) den aktuellen Fahrbahnzustand an der Straßenkreuzung, und 6) ob die Straßenkreuzung Stoppzeichen oder Verkehrsampeln für vier Spuren/zwei Spuren aufweist. Weitere Warnhinweise können in dem Maße entwickelt und verwendet werden, wie aussagekräftigere Information über die Fahrbahnbedingungen zur Verfügung stehen.
Die Straßenkreuzungs-Bremsenvoraufladung (IBP = ”Intersection Brake Pre-Charge”) erfolgt, wenn der Fahrer nicht auf die IEA-Warnmitteilung reagiert, es keinen Lastrückgang oder vom Fahrer ausgelösten Bremsvorgang gibt, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines Schwellenwertes liegt, woraufhin ein geringer Bremsdruck das Bremshydrauliksystem vorlädt. Eine solche Voraufladung des Bremsdruckes bereitet das Bremshydrauliksystem vor, um Zeitverzögerungen zu eliminieren, verursacht jedoch keine merkliche Störung in der Fortbewegung des Fahrzeuges. Ein guter Wert für einen solchen Voraufladungsdruck liegt im Bereich von 2 bis 5 bar.
Genauer verwendet die IBP die folgende Information zur Ermittlung, ob die Bremsdruckvoraufladungsanforderung anerkannt und an die Bremssteuerung geliefert wird: 1) Nachdem die Straßenkreuzungseintrittswarneinrichtung die Aussendung eines Warnsignals an den Fahrer einleitet, erfolgt keine Fahrerreaktion oder zielgerichtete Änderung, und 2) die ”Zeit-bis-zur-Straßenkreuzung” liegt unterhalb einer Schwelle von z. B. 5 Sekunden, und 3) die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt oberhalb der zulässigen Höchstgeschwindigkeit an der Straßenkreuzung.
Eine Straßenkreuzungsgefährdungsklassifizierung (ITC = ”Intersection Threat Classification”) erfolgt, sobald die Vorrichtung ermittelt, dass das Hostfahrzeug in die Umgebung einer Straßenkreuzung einfährt, nachdem IEA und/oder IBP ausgelöst bzw. aktiviert wurden. Das Straßenkreuzungsgefährdungsklassifizierungsmodul wird aktiviert, und die bordeigenen Sensoren einschließlich sowohl der Bewegungs- als auch der Umgebungssensoren zusammen mit den Fahrzeugkarosserie-/Innenraumsensoren werden, wenn die ”Zeit-bis-zur-Straßenkreuzung” unterhalb einer anderen Schwelle (von z. B. 3 Sekunden) liegt, dazu verwendet, die Absicht des Fahrers hinsichtlich des Abbiegens (Abbiegen nach rechts, Abbiegen nach links oder Geradeausfahrt) zu ermitteln und zu erfassen, ob plötzlich ein anderes Fahrzeug als mögliche Ursache eines Unfalls mit dem Hostfahrzeug an der Straßenkreuzung auftaucht, oder vorherzusagen, ob das Hostfahrzeug und ein sich näherndes Fahrzeug vermutlich aufeinandertreffen, wenn sie in unmittelbarer Zukunft das gleiche Bewegungsmoment beibehalten.
Die Funktion der Vorrichtung ist zielgerichtet auf das gestoßene Fahrzeug (”bullet vehicle”), welches einen Zusammenprall mit dem anderen Fahrzeug auslösen kann. Wenn die am gestoßenen Fahrzeug vorhandene Vorrichtung ermittelt, dass die Wahrscheinlichkeit eines bevorstehenden Unfalls oder einer Kollision hoch ist, wird das Fahrerwarnmodul (die Straßenkreuzungsunfallwarneinrichtung, IAA = ”Intersection Accident Advisor”) aktiviert, welches ein akustisches Warnsignal oder ein visuelles Warnsignal für den Fahrer ausgibt. Die IAA kann auch physikalisch den Fahrer durch ein unterbrochenes, leichtes Vibrieren (haptisches Signal) beispielsweise des Bremspedals, des Gaspedals, des Lenkrads oder der Sitzgurte (im Falle von Sitzgurten mit steuerbarer Gurtstraffung) warnen. Das IAA wird aktiviert, nachdem das ITC einen möglichen Unfall mit einem anderen Fahrzeug aufzeigt, falls der aktuelle Bewegungs- oder Geschwindigkeitszustand des Fahrzeuges beibehalten wird.
Der Antriebsstrangcontroller kann aktiviert werden, um das Motordrehmoment zu steuern, während sich das Hostfahrzeug in der Umgebung einer gefährlichen Straßenkreuzung befindet. Die Straßenkreuzungsmotordrehmomentreduzierung (IETR = ”Intersection Engine Torque Reduction”) wird aktiviert, wenn das IAA eine Warnmitteilung ausgibt und die Vorrichtung bestätigt, dass die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls hoch ist. Wenn das IETR-Modul aktiviert ist, reduziert oder senkt es die Motordrehmomentabgabe, selbst wenn der Fahrer keine Lastabsenkung vornimmt, da der Fahrer in Panik verfallen könnte. Die IETR ist dazu ausgelegt, abgebaut bzw. heruntergefahren zu werden, wenn die Straßenkreuzungsgefährdung ausgeräumt ist oder sich das Fahrzeug außerhalb der Umgebung einer gefährlichen Straßenkreuzung befindet. Die IETR kann Vorrang gegenüber anderen Motordrehmomentreduzierungsanforderungen besitzen, wie sie in der elektronischen Stabilitätssteuerung, der Rollstabilitätssteuerung und der Traktionssteuerung verwendet werden.
Die Straßenkreuzungslenkunterstützung durch Bremsen (ISAbB = ”Intersection Steer Assist by Braking”) wird aktiviert, wenn die Vorrichtung ermittelt, dass eine Kollision ohne elektronisches Lenken und Lenken des Fahrzeuges durch den Fahrer unvermeidlich ist, woraufhin eine Brems-Lenkwirkung ausgelöst wird. Eine solche bremsbasierte Lenkunterstützungsfunktion erfüllt zugleich zwei Aufgaben. Die ISAbB bremst das Fahrzeug, verlangsamt das Fahrzeug und bewirkt eine einseitige Bremsbetätigung (”differential braking”), um ein Übersteuern des Fahrzeuges (im Gegensatz zur Übersteuerungs-Steuerung des ESC) zu bewirken, damit eine Lenkunterstützung zur Unfallvermeidung für den Fall erzielt wird, dass der Lenkvorgang durch den Fahrer nicht ausreichend ist, um eine Kollision zu vermeiden oder abzumildern. In einer Ausführungsform kann die ISAbB sich mit dem Bremsen durch den Fahrer überlagern und die Reifenkräfte in einer Richtung neu verteilen, welche mit der Lenkabsicht des Fahrzeuges in Übereinstimmung ist, wobei jedoch mehr Lenkfähigkeit hinzugefügt wird. Wenn der Fahrer die Unfallvermeidungslenkung nicht auslöst, wird das ISAbS-Modul nicht aktiviert. Unter diesem Gesichtspunkt verstärkt die ISAbS-Funktionalität die Lenkung des Fahrers zur Unfallvermeidung, wenn der Lenkvorgang des Fahrers nicht ausreichend ist, um einen Unfall abzumildern, was sehr wahrscheinlich ist. Obwohl die hiermit erzielte Unfallvermeidung begrenzt ist, können viele Probleme vermieden werden, die mit anderen Szenarien oder Ausfällen einhergehen. Die fahrerlenkungsunabhängige ISAbS oder die vom Szenario abhängige Lenkunterstützung sind nur möglich, wenn das Fahrzeug über genügend Umgebungssensoren und den zweckbestimmten Radarsensor 14 verfügt, um die Umgebung zur Planung einer sicheren Fahrtroute zu überwachen.
Die Straßenkreuzungslenkunterstützung mittels EPS oder AFS (ISAbS) wird aktiviert, wenn die Vorrichtung ermittelt, dass eine Kollision ohne elektronisches Lenken oder Lenken des Fahrzeuges durch den Fahrer unvermeidlich ist. Die ISAbS bewirkt eine steuerbare Lenkung basierend auf einer Lenkunterstützung, wenn das Fahrzeug mit EPAS oder AFS ausgestattet ist. Die ISAbS erfüllt ebenfalls zugleich zwei Aufgaben. Als erstes unterstützt sie den Fahrer bei einer ordnungsgemäßen Lenkung, und als zweites verhindert sie, dass der Fahrer falsche Lenkaktionen ausführt, welche die Situation verschlimmern oder andere Probleme bewirken können. Die vom Lenken durch den Fahrer unabhängige ISAbS oder die vom Szenario abhängige Lenkunterstützung können auch so ausgelegt sein, dass sie nur möglich bzw. realisierbar sind, wenn das Fahrzeug über ausreichend Umgebungssensoren und den zweckbestimmten Radarsensor 14 verfügt, um die Umgebung zur Planung einer sicheren Fahrtroute zu überwachen.
Die Straßenkreuzungsbremsunterstützung wird aktiviert, wenn die Vorrichtung ermittelt, dass eine Kollision unvermeidbar ist. Wenn das Fahrzeug darauf vorbereitet wird, Beschädigungen und Verletzungen durch Aktivierung des IBA-Moduls abzumildern, übt das IBA eine Bremsung zusätzlich zu der Fahrerbremsung aus, so dass vermieden wird, dass infolge einer Panikreaktion des Fahrers nur ein unzureichendes Bremsen erfolgt. Der Bremsbefehl fordert einen Hauptzylinderdruck folgender Form an:
wobei Δp_k den inkrementellen Bremsdruck für den Hauptzylinder,
und
die aktuelle bzw. vorhergehende Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt k, d_k und d_k-1 die aktuelle bzw. vorhergehende Entfernung zur Straßenkreuzung zum Zeitpunkt k, f_pdb und f_ddb Totzonen und k_p und k_d zwei Verstärkungen bezeichnen.
Die Straßenkreuzungsautomatikbremsung (IAB = ”Intersection Automatic Braking”) wird aktiviert, wenn die Vorrichtung ermittelt, dass eine Kollision unvermeidlich ist, weil 1) ein nachgewiesenes Zielfahrzeug sich in der Bahn des Hostfahrzeuges um die Umgebung der Straßenkreuzung herum befindet, 2) die Relativposition bzw. Entfernung zwischen dem Hostfahrzeug und dem Zielfahrzeug unterhalb eines Schwellenwertes liegt und 3) der Fahrer keinerlei Unfallvermeidungsmaßnahme wie Lenken oder Bremsen ergreift. Diese Aktivierung ist ähnlich der CMbB-Funktion, ermöglicht jedoch anstelle eines vorgeschriebenen Wertes eine stärkere Abbremsung bis zur durch die Fahrbahn vorgegebenen Grenze, um die Schwere des Straßenkreuzungsunfalls zu reduzieren.
Nach der vorstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt 6 ein Flussdiagramm eines Programmablaufs eines Verfahrens 32 zur Abmilderung von Fahrzeugunfällen an einer Straßenkreuzung. Im Schritt 34 wird ermittelt, ob ein Fahrzeug in eine Straßenkreuzung einfährt. Dies kann mittels des Fahrzeugumgebungssensorsystems erfolgen, welches ein GPS-Navigationssystem mit digitaler Karte oder andere Information verwendet, um anzugeben, dass das Fahrzeug in eine Straßenkreuzung einfährt. Im Schritt 36 wird ermittelt, ob der Fahrer ordnungsgemäß auf erfasste Zustände im Bereich der Straßenkreuzung reagiert. Dies kann durch das Fahrerwarnsystem erfolgen, welches auswertet, wie der Fahrer auf die Warnung betreffend den Eintritt in die Straßenkreuzung reagiert und ermittelt, ob die Reaktion für eine bevorstehende Gefährdung geeignet ist. Im Schritt 38 wird ein Bremssteuerungssystem aktiviert, um die Bremshydraulik während des Aufenthalts an der Straßenkreuzung mit einem Störbremsdruck vorzuladen. Sobald das Fahrerwarnsystem ermittelt hat, dass die Fahrerreaktion nicht dazu geeignet ist, um eine Kollision mit einem Zielfahrzeug zu vermeiden, wird im Schritt 40 die Straßenkreuzungsgefährdungsklassifizierung bestimmt. Dies wird durch das Fahrzeugumgebungssensorsystem durchgeführt, welches Precrash-Sensoren und den zugeordneten Radar 14 aufweist. Für den Fall, dass der Fahrer im Schritt 36 nicht korrekt reagiert, geht die Software bzw. der Programmablauf direkt zu Schritt 40 über. Im Schritt 42 wird ermittelt, ob eine Straßenkreuzungsgefährdung bevorsteht. Dies wird durch das Radarsystem sowie durch die Precrash-Sensoren durchgeführt. Für den Fall, dass keine Gefährdung bevorsteht, geht die Software zu Schritt 40 zurück. Im Schritt 44 wird ein Unfallmilderungswarnsystem aktiviert, welches im Speicher voreingestellte Instruktionen für eine Notfallhandhabungsrichtlinie aufweist, welche auf diverse Optionen und Aktionen hinweist, die ergriffen werden sollten, um eine Kollision mit einem Zielfahrzeug in Abhängigkeit von der erfassten Gefährdung und anderen Bedingungen abzumildern oder zu verhindern. Im Schritt 46 wird das Motordrehmoment im Bereich der Straßenkreuzung mittels der Antriebsstrangsteuerungs-ECU reduziert, um Motordrehzahl und -leistung zu verringern. Im Schritt 48 wird ermittelt, ob der Fahrer das Fahrzeug lenkt. Wenn ermittelt wird, dass der Fahrer das Fahrzeug lenkt, und wenn der Fahrer das Fahrzeug auf einen sicheren Weg hin lenkt, wird im Schritt 50 die Straßenkreuzungslenkunterstützung des Lenksystems aktiviert. Hierdurch wird der Fahrer darin unterstützt, das Fahrzeug bei einem bevorstehenden Unfallereignis zu lenken, wenn der Fahrer geeignete Maßnahmen ergreift, von einem Unfall bzw. Zusammenprall wegzulenken. In der späteren Stufe der Lenkunterstützung ist die Fahrzeugreifenkraft mit hoher Wahrscheinlichkeit gesättigt, und die Lenkung würde keine große Wendebewegung des Fahrzeuges bewirken. Folglich wird im Schritt 52 eine weitere Lenkung durch Bremsen durchgeführt, um hiermit zwei Ziele zu erreichen: Das Fahrzeug weiter zu steuern, wenn die Vorderreifen gesättigt sind, und kinetische Energie des Fahrzeugs umzuwandeln, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Dieser Prozess wird bis zum Schritt 54 fortgeführt. Wenn im Schritt 48 ermittelt wird, dass der Fahrer noch keine Aktion zum Lenken bzw. Wenden des Fahrzeuges ergriffen hat, geht der Prozess ebenfalls zu Schritt 54 über. Im Schritt 54 wird ermittelt, ob der Fahrer bremst. Wenn erfasst wird, dass der Fahrer eine Fahrerbremsung einleitet, um beispielsweise eine Kollision zu verhindern oder abzumildern, wird im Schritt 56 das Straßenkreuzungsbremsunterstützungssystem aktiviert, welches dazu beiträgt, dem Bremssystem mehr Bremsdruck zuzuführen, wenn die Bremsung durch den Fahrer für eine in der Straßenkreuzung bevorstehende Gefahr nicht ausreichend ist. Im Schritt 60 wird eine Straßenkreuzungsautomatikbremsung aktiviert, um jegliche Kollision abzumildern und das Fahrzeug sicher zum Halten zu bringen. Der Schritt 60 kann auch unmittelbar nach dem Schritt 54 durchgeführt werden, wenn ermittelt wird, dass der Fahrer angesichts eines bevorstehenden Unfalls nicht bremst. Nach Schritt 60 geht das Verfahren in einer geschlossenen Schleife zu Schritt 34 zurück.
Maßnahmen bzw. Aktionen in der Straßenkreuzung können für ältere Fahrer problematischer sein, was auf die vorstehend beschriebenen Anforderungen komplexer Geschwindigkeits-Abstands-Entscheidungen unter zeitlichen Randbedingungen zurückzuführen ist.
Nach der vorstehenden Beschreibung der Vorrichtung und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt 2 eine schematische Darstellung von Unfällen, welche sich an einer Straßenkreuzung ereignet haben. Eine eingehende Betrachtung dieser Unfallstatistiken bestätigt den Sicherheitszugewinn durch das vorstehend beschriebene Verfahren. Straßenkreuzungsunfallszenarien können als Verteilung von Straßenkreuzungszusammenprallszenarien interpretiert werden. Die Straßenkreuzungsunfallszenarien können in vier Kategorien unterteilt werden. Kategorie 1 entspricht der Linksabbiegung entlang der Reisestrecke, welche in 23.8% der Fälle beobachtet wird. Kategorie 2 entspricht einem senkrechten bzw. unter rechtem Winkel erfolgenden Spureintritt mit unangemessenem Abstand, was in etwa 30.2% der Fälle beobachtet wird. Kategorie 3 entspricht einem senkrechten Spureintritt unter Missachtung einer Verkehrsleitung oder eines Signals, welches zu etwa 43.9% beobachtet wird, und der voreilige Eintritt in eine Straßenkreuzung unter Missachtung einer Verkehrsleitung oder eines Signals tritt zu etwa 2.1% der Fälle auf.
Die Unfälle aus Kategorie 3 der o. g. Kategorien bilden den größten Anteil von Straßenkreuzungsunfällen, indem sie 43.9% der Fälle umfassen. In einem solchen Szenario ist das betreffende Fahrzeug aufgrund einer Verkehrsleitung gezwungen, anzuhalten. Das betreffende Fahrzeug kann die Verkehrsleitung missachten und in die Straßenkreuzung einfahren. Die Merkmale oder Schritte, welche mit diesem Szenario oder dem Verfahren 59 verbunden sind, sind in 2 dargestellt.
Insbesondere zeigt Schritt 62 die diversen Verkehrssteuerungsvorrichtungen, wie z. B. Signale oder Zeichen, welche missachtet werden können, wenn ein Fahrzeug in nicht ordnungsgemäßer Weise in eine Straßenkreuzung einfährt. In dieser Hinsicht bilden Rotphasen der Verkehrsampel, Stoppzeichen, blinkende Rotsignale, Vorfahrt-achten-Schilder und Stoppzeichen/blinkende Rotzeichen die häufigsten Verkehrszeichen oder Signale, welche einer Straßenkreuzung zugeordnet sind. Wie aus 2 ersichtlich, bilden Rotsignalphasen der Verkehrsampel 53.0% der Verkehrswarnungen betreffend den Eintritt in eine Straßenkreuzung, und Stoppzeichen bilden 34.1% solcher Straßenkreuzungszeichen oder -warnungen. Zusammengenommen werden hiervon 87.1% sämtlicher Verkehrssignale und Zeichen an Verkehrskreuzungen umfasst.
Schritt 64 im Prozess des nicht ordnungsgemäßen Eintritts in eine Straßenkreuzung (das Erfordernis der Verkehrssteuerung) besteht darin, dass, in Reaktion auf Signale wie die vorstehend beschriebenen, das Hostfahrzeug aufgefordert wird, anzuhalten. Allerdings geht im Szenario des nicht ordnungsgemäßen Eintritts in eine Straßenkreuzung das Verfahren zu Schritt 66 über, in welchem der Fahrer auf die Verkehrssteuerung reagiert. In diesem Szenario bewegt sich das Fahrzeug weiter fort, ohne anzuhalten. In diesem Augenblick kann dem Fahrer bewusst werden, dass er in nicht ordnungsgemäßer Weise in eine Straßenkreuzung eingefahren ist. Es gibt zwei Verläufe von Aktionen oder beabsichtigten Manövern, welche beobachtet werden. Der Fahrer kann geradeaus weiterfahren, wie im Schritt 68 beobachtet, was etwa 90.4% der Reaktionen umfasst, oder der Fahrer kann nach rechts oder links lenken, was etwa 9.6% der Reaktionen umfasst. Von den Fällen, in denen der Fahrer sich dazu entscheidet, zu lenken bzw. abzubiegen, wird beobachtet, dass die Lenkung nach links etwa zu 9.1% der Fälle auftritt, und die Lenkung nach rechts zu etwa 0.5% der Fälle.
Für den Fall, dass Schritt 68 befolgt wird, zeigt Schritt 72 die diversen Gründe oder Ursachen dafür, warum der Fahrer sich dazu entschlossen hat, in der gewährten Weise zu verfahren. Beispielsweise kann die Unaufmerksamkeit des Fahrers ausschlaggebend für etwa 22.4% der Fälle sein, in denen ein Fahrer eine Straßenkreuzung in nicht ordnungsgemäßer Weise durchfährt. Andere Gründe umfassen die absichtliche Missachtung des Signals (27.9%), die absichtliche Missachtung eines Stoppzeichens (9.3%), den Versuch, ein Signal zu überlisten (3.2%), und das Vorhandensein einer Sichtbeeinträchtigung und Unvermögen, das Signal/Zeichen zu sehen (1.4%).
In ähnlicher Weise zeigt für den Fall, dass Schritt 70, welcher ebenfalls ein kausaler Faktor ist, gefolgt wird, Schritt 74 die diversen Gründe, aus denen der Fahrer entschieden haben kann, in der gewählten Weise zu verfahren. In diesem Szenario spielen die Fahrerunaufmerksamkeiten (69.9%), die absichtliche Missachtung des Signals (15.9%), die absichtliche Missachtung des Stoppzeichens (13.4%) oder der Versuch, das Signal zu überlisten (0.8%) sämtlich eine Rolle als kausaler Faktor. Jeder der Schritte 72 und 74 führt zu einem kritischen Fahrerfehler. Diese kritischen Fehler bestehen darin, dass der Fahrer die Verkehrssteuerungsvorrichtungs(TCD)-Phase 76 nicht bemerkt hat, oder dass die vorgenommene Handlung eine absichtliche Missachtung gemäß Schritt 78 war.
In 3 ist ein Hostfahrzeug 79 dargestellt, welches mit erforderlichen Umgebungssensoren, einem Fahrerwarnsystem, einem Fahrzeugstabilitätssteuerungssystem wie z. B. ESC/RSC und einem steuerbaren Lenksystem wie z. B. einem EPAS- oder AFS-System ausgestattet ist. Im Allgemeinen beinhaltet das Fahrerwarnsystem eine akustische Warnung oder eine visuelle Anzeige. Das Umgebungserfassungssystem kann diverse Arten von Konfigurationen aufweisen einschließlich derjenigen, wie sie in einer adaptiven Geschwindigkeitssteuerung, einem Kollisionsmilderungssystem, einer Spurwechselunterstützung, einer Totwinkelerfassung, einem Seitenaufprallsensor, GPS, GPS-Navigationssystem mit digitaler Karte etc. verwendet werden. Das Fahrzeugstabilitätssteuerungssystem weist Steuerungsfunktionen, wie z. B. die Gierstabilitätssteuerung, die Rollstabilitätssteuerung und die Seitenstabilitätssteuerung auf. Darüber hinaus können die einbezogenen Maßnahmen bzw. Aktuierungen Bremssteuerungen, Antriebsstrangsteuerungen, eine EPAS-Steuerung und eine AFS-Steuerung beinhalten.
Wie in 3 dargestellt, ist das Hostfahrzeug zusätzlich zu den bestehenden Precrash-Sensoren mit einem kurzreichweitigen Radarsensor sowohl an der linken als auch der rechten Frontecke ausgestattet. 3 zeigt eine der Radarvorrichtungen, wobei der Sehwinkel durch die Linien ”80” und ”84” und der Rücksichtdistanzbereich durch die Linie ”82” begrenzt sind. Die Szene zeigt die Sensorabdeckung des Hostfahrzeuges 79 für den Fall, dass das Zielfahrzeug 86 nach links abbiegt. Gemäß der vorliegenden Anmeldung können auch die Bremslenkung zur Unterstützung eines Fahrers zur besseren Lenkung zur Vermeidung eines Unfalls und die kombinierte Bremslenkung mit Umgebungssensor durch steuerbare Lenksysteme realisiert werden. Die Radarvorrichtung erfasst das Zielfahrzeug, wenn es in nicht ordnungsgemäßer Weise in die Straßenkreuzung einfährt. Das Zielfahrzeug 86 kann in Richtung 92 durch die Straßenkreuzung hindurch geradeaus weiterfahren oder (wie mit ”94” bezeichnet) nach rechts oder (wie mit ”96” bezeichnet) nach links abbiegen, wobei jedoch das Abbiegen nach links zu einem möglichen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug 79 führen kann.
4A zeigt eine Situation, in der ein Fahrer in eine Straßenkreuzung hineinfährt, ohne eine korrigierende Lenkmaßnahme vorzunehmen. Wenn das Zielfahrzeug 86 beim Überqueren der Straßenkreuzung eine Verkehrsampel missachtet hat, ist es wahrscheinlich, dass dies dazu führt, dass das Hostfahrzeug 18 auf die linke Seite des Zielfahrzeuges 86 aufprallt, selbst wenn der Fahrer im Hostfahrzeug 18 zu bremsen versucht oder die Funktion des Kollisionsabmilderungssystems ausgelöst wird. Aufgrund der späteren Erfassung der Unfallgefährdung ist es unwahrscheinlich, dass das am Hostfahrzeug 18 vorgesehene Kollisionsvermeidungssystem eine Abmilderung der Kollision bewirken kann.
Um den Unfall zu vermeiden, kann der Fahrer des Hostfahrzeuges 78 in 4B versuchen, dass Fahrzeug unter Abdrosseln zu lenken oder das Fahrzeug abzubremsen. Aufgrund der unmittelbar bevorstehenden Notfallsituation ist es unwahrscheinlich, dass die vom Fahrer des Hostfahrzeuges vorgenommene Lenkung oder Kombination aus Lenken, Bremsen und Abdrosseln eine ideale Abfolge zur Vermeidung eines Unfalls ergibt. Die Panikreaktion oder geringe Erfahrung im Umgang mit einer derartigen hochgradig dynamischen Situation kann die Situation sogar verschlimmern. Die Hostfahrzeuge 78 können schließlich mit einer Schrägkollision zum Stehen kommen, während dem Fahrzeug 86 gemäß 4B eine frontale Kollision widerfährt.
Im Weiteren wird die Fahrerlenkunterstützung während dieser Situation gemäß 4C beschrieben. Das System beginnt mit der Aussendung einer Warninformation für den Fahrer, bevor der mögliche Straßenkreuzungsunfall auftreten kann. Wenn der Fahrer des Hostfahrzeuges 78 die Warnung missachtet und das Sensorsystem einen unmittelbar bevorstehenden Straßenkreuzungsunfall erfasst, erzwingt das System die Fahrzeuglenkung unter Neuverteilung der Bremskraft oder unter Verwendung der EPAS/AFS, sobald der Fahrer zu lenken versucht, so dass das Hostfahrzeug zu einer sichereren Fahrtstrecke gelenkt oder bewegt werden kann, was in diesem Falle eine zum Fahrzeug 80 parallele Richtung ist. In diesem Falle kann die Schrägkollision der betroffenen Fahrzeuge entweder völlig vermieden oder in ein geringfügiges Streifen umgewandelt werden, was weniger schwerwiegend als die Schräg- oder Frontalkollision ist.
5 zeigt eine Momentaufnahme einer Simulation der Erzielung einer Straßenkreuzungslenkunterstützung mittels Bremsen, um den Straßenkreuzungsunfall abzumildern. Man beachte, dass das Hostfahrzeug 78 die Kollision mit dem Zielfahrzeug 86 vollständig vermeidet, indem eine angemessene Warnung und ein Lenken und Bremsen des Hostfahrzeuges erfolgt.
Die verwendeten Begriffe zur Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung dienen lediglich zur Beschreibung und sind nicht einschränkend zu verstehen.
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 Nicht-Patentliteratur

NHTSA-Bericht DOT HS 809 171 mit dem Titel ”Intersection Collision Avoidance Using IST Countermeasures” (= Verhinderung von Straßenkreuzungs-Kollisionen unter Verwendung von IST-Gegenmaßnahmen) vom September 2000 [0002]

Claims

Steuerungsvorrichtung zur Abmilderung von Straßenkreuzungsunfällen, mit: einem elektronischen Steuerungsmodul (12), welches mit einem Speicher versehen ist und mit wenigstens einem Radarsensorerfassungssystem (14) in Datenaustausch steht, wenigstens einem Umgebungserfassungssystem (16), wenigstens einem Fahrzeugstabilitätssteuerungssystem (18), wenigstens einem Fahrerwarnsystem (20) und wenigstens einer der Vorrichtungen Bremssteuerungssystem (22), steuerbares Lenksystem (24), EPAS-System und Antriebsstrangsteuerungssystem (26).
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuerungsmodul (12) wenigstens eine der Vorrichtungen neuartige elektronische Steuerungseinheit (ECU), bestehende ECU, Rückhaltesystemsteuerungsmodul (RCM) oder Straßenkreuzungseintrittswarnmodul (IEA) umfasst.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Radarsensorerfassungssystem (14) ein System mit relativ kurzer Reichweite und mit einem großen Sehwinkelbereich ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Reichweite im Bereich von 0 bis 60 Meter liegt, und der Sehwinkel etwa 60° beträgt.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umgebungserfassungssystem (16) solche Sensorelemente aufweist, wie sie für Funktionalitäten verwendet werden, die zu einer adaptiven Geschwindigkeitssteuerung, einem Kollisionsabmilderungssystem, einem Spurwechselunterstützungssystem, einem Totwinkelerfassungssystem, Seitenaufprallsensoren, Frontaufprallsensoren, wenigstens einem Precrash-Sensor, GPS-System und GPS-Satellitennavigationssystem mit digitaler Karte gehören.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugstabilitätssteuerungssystem eine der Vorrichtungen Gierstabilitätssteuerungssystem, Rollstabilitätssteuerungssystem und Seitenstabilitätssteuerungssystem oder eine Kombination hiervon aufweisen kann.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Radarsensorerfassungssystem (14) in unmittelbarer Nähe zu dem Umgebungserfassungssystem (16) angeordnet ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsunterstützungssystem und das Lenkunterstützungssystem aktiviert werden, wenn ein Vorunfallsrisiko erfasst wird.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnanzeige eine haptische, akustische oder visuelle Anzeige ist.
Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Lenksystem ein aktives Vorderachsenlenksystem (AFS) oder ein elektronisch gesteuertes Lenksystem (EPAS-System) ist.