DE102011013486A1 - Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt - Google Patents

Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt Download PDF

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Abstract

Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Sensor zum Erkennen eines Objekts, das sich in einem hinteren und/oder seitlichen Überwachungsbereich des Sensors befindet, wobei das Fahrerassistenzsystem (8) nach dem Erfassen eines Objekts zum Berechnen einer Kollisionswahrscheinlichkeit ausgebildet ist, wobei das Fahrerassistenzsystem derart ausgebildet ist, dass es beim Überschreiten eines Schwellwerts der berechneten Kollisionswahrscheinlichkeit ein Bremsmanöver auslöst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Sensor zum Erkennen eines Objekts, das sich in einem hinteren und/oder seitlichen Überwachungsbereich des Sensors befindet, wobei das Fahrerassistenzsystem nach dem Erfassen eines Objekts zum Berechnen einer Kollisionswahrscheinlichkeit ausgebildet ist.
  • Fahrerassistenzsysteme sind elektronische Einrichtungen in Fahrzeugen, um den Fahrer in bestimmten Situationen zu unterstützen. Zu den Fahrerassistenzsystemen zählen Hilfen zum Einparken und Ausparken.
  • In der DE 10 2005 058 500 A1 wird ein Fahrerassistenzsystem vorgeschlagen, das Sensoren zum Erfassen einer Parklücke aufweist. Die von den Sensoren erfassten Informationen werden ausgewertet, um Hinweise und/oder Befehle zur Unterstützung eines Einparkvorgangs oder eines Ausparkvorgangs zu erzeugen. Diese Hinweise können als optische und/oder akustische Hinweise an den Fahrer ausgegeben werden, zusätzlich kann der Lenkwinkel des Fahrzeugs mit Aktuatoren beeinflusst werden.
  • Ein Ausparkassistent für Fahrzeuge wird in der DE 10 2005 058 060 A1 vorgeschlagen, bei dem das ausparkende Fahrzeug einen Ausparksender aufweist, der in einem bestimmten Radius um das Fahrzeug Signale ausstrahlt, die von anderen, fahrenden Fahrzeugen empfangen werden und gegebenenfalls Warninformationen für den Fahrer des fahrenden Fahrzeugs erzeugen. Da es sich um ein kooperatives System handelt, bei dem sowohl das ausparkende Fahrzeug als auch jedes vorbeifahrende Fahrzeug einen Ausparksender bzw. einen daran angepassten Empfänger aufweisen muss, ist eine zuverlässige Funktion nur bei einer weitgehenden Verbreitung des Ausparkassistenten gewährleistet.
  • Ein anderes Fahrerassistenzsystem wird in der DE 10 2005 058 498 A1 beschrieben. Dieses Fahrerassistenzsystem weist eine Kamera auf, um dem Fahrer Hinweise zur Unterstützung eines Einparkvorgangs oder eines Ausparkvorgangs zu geben. Zusätzlich können Informationen berücksichtigt werden, die von einem anderen Kraftfahrzeug stammen. Beispiele für derartige Informationen sind die Länge und/oder die Tiefe einer Parklücke, die Position eines Hindernisses oder die Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Parklücke.
  • Daneben sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die in die Lenkung eingreifen, um das Einparken oder Ausparken zu erleichtern. Da beim Ausparken aus einer Parklücke quer zur Fahrbahn die Sicht des Fahrers stark eingeschränkt ist, beispielsweise durch Nachbarfahrzeuge, die den Blick auf die Fahrbahn versperren, ist das Risiko einer Kollision mit einem fahrenden Fahrzeug beim Rückwärtsausparken hoch.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzsystem anzugeben, das die Gefahr von Kollisionen beim Ausparken aus einer Parklücke verringert.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Fahrerassistenzsystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass es beim Überschreiten eines Schwellwerts der berechneten Kollisionswahrscheinlichkeit ein Bremsmanöver auslöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem wird mittels wenigstens eines Sensors ein Objekt, insbesondere ein sich näherndes Fahrzeug, erfasst und die Kollisionswahrscheinlichkeit berechnet. Die Kollisionswahrscheinlichkeit ist ein numerischer Wert, der daraufhin überprüft wird, ob er einen festgelegten Schwellwert überschreitet oder nicht. Falls dieser Schwellwert überschritten wird, bedeutet dies, dass eine Kollision zu erwarten ist, nur in diesem Fall greift das Fahrerassistenzsystem direkt ohne Zutun des Fahrers in die Fahrzeugsteuerung ein und löst ein Bremsmanöver aus. Somit handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem um ein autonomes System, das auch dann wirkt, wenn der Fahrer nicht aufmerksam ist. Wenn der Fahrer die Überwachung des rückwärtigen oder seitlichen Bereichs des Fahrzeugs vernachlässigt und aus einer Parklücke rückwärts auf die Fahrbahn fährt, sodass die Gefahr einer Kollision mit einem sich nähernden Fahrzeug besteht, wird durch das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem beim Überschreiten des Schwellwerts der Kollisionswahrscheinlichkeit automatisch eine Bremsung des Fahrzeugs ausgelöst, sodass eine Kollision vermieden werden kann.
  • Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Sensor ein Sensor eines Spurwechselassistenten des Fahrzeugs ist. Da Fahrzeuge teilweise bereits mit Spurwechselassistenten ausgestattet sind, wird für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem kein zusätzlicher Sensor benötigt, stattdessen kann der ohnehin vorhandene Sensor des Spurwechselassistenten auch zum Überwachen des Ausparkvorgangs verwendet werden. Die von dem Sensor des Spurwechselassistenten gelieferten Sensordaten werden dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem zur Verfügung gestellt, das diese auswerten kann, um gegebenenfalls ein Bremsmanöver auszulösen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem wird es bevorzugt, dass es zwei Sensoren umfasst, die links und rechts am Fahrzeugheck angeordnet sind. Dadurch kann ein vergleichsweise großer Überwachungsbereich hinter und neben dem Fahrzeug abgedeckt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem kann der wenigstens eine Sensor ein Radarsensor sein, alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Sensor ein Ultraschallsensor sein. Besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems, bei dem wenigstens ein Radarsensor und zusätzlich wenigstens ein Ultraschallsensor vorgesehen sind, sodass Radarsensordaten und Ultraschallsensordaten separat erfasst und einer Plausibilitätsprüfung unterzogen werden können. Auf diese Weise werden Fehlauslösungen vermieden.
  • Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass das Fahrerassistenzsystem ein Steuergerät mit einem Algorithmus zum Auswerten der von dem wenigstens einen Sensor erfassten Daten und zum Berechnen der Kollisionswahrscheinlichkeit aufweist. Mittels des Algorithmus wird die Plausibilitätsprüfung vorgenommen, wobei zusätzlich weitere Informationen berücksichtigt werden können, die eine Information über das Fahrzeug liefern. Dazu zählen zum Beispiel die Geschwindigkeit, die Gierrate, die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung sowie Fahrzeugabmessungen. Diese Informationen werden zusammen mit den Sensorinformationen ausgewertet, um die Kollisionswahrscheinlichkeit zu berechnen.
  • Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem kann so implementiert sein, dass durch das Steuergerät beim Überschreiten des Schwellwerts für die Kollisionswahrscheinlichkeit ein die Fahrzeugbremse steuerndes Bremssteuergerät aktivierbar ist. Durch die Aktivierung des Bremssteuergeräts greift das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem aktiv in die Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs ein und bewirkt eine Verringerung der Geschwindigkeit, gegebenenfalls bis zum Stillstand des Fahrzeugs.
  • Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem kann auch so ausgebildet sein, dass zusätzlich zu dem Auslösen des Bremsmanövers akustische und/oder optische Informationen an den Fahrer ausgegeben werden, diese optischen und/oder akustischen Informationen können bereits vor dem Auslösen des Bremsmanövers ausgegeben werden.
  • Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrzeug. Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist ein Fahrerassistenzsystem der beschriebenen Art auf.
  • Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt, insbesondere mit einem anderen Fahrzeug.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Überwachen eines hinteren und/oder seitlichen Überwachungsbereichs des Fahrzeugs mit wenigstens einem Sensor; Berechnen einer Kollisionswahrscheinlichkeit nach dem Erkennen eines Objekts; und Auslösen eines Bremsmanövers bei Überschreiten eines Schwellwerts der Kollisionswahrscheinlichkeit.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellung und zeigen:
  • 1 eine gefährliche Verkehrssituation beim rückwärtigen Ausparken aus einer Parklücke;
  • 2 eine Unfallsituation beim rückwärtigen Ausparken;
  • 3 die in 1 gezeigte Verkehrssituation bei einem ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem aufweisenden Fahrzeug; und
  • 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems.
  • 1 zeigt eine gefährliche Verkehrssituation beim rückwärtigen Ausparken aus einer Parklücke.
  • Wenn der Fahrer eines Fahrzeugs 1 entlang des Pfeils 2 rückwärts aus der Parklücke fährt, ist seine Sicht durch benachbarte Fahrzeuge 3, 4 verdeckt. Für den Fahrer ist es daher schwierig, ein anderes sich näherndes Fahrzeug 5 rechtzeitig wahrzunehmen. Wenn der Fahrer das andere Fahrzeug 5 nicht rechtzeitig wahrnimmt, kann sich die in 2 dargestellte Unfallsituation ergeben, bei der das rückwärts ausparkende Fahrzeug 1 und das Fahrzeug 5 kollidieren.
  • 3 zeigt die in 1 dargestellte Verkehrssituation für ein Fahrzeug 6, das ein Fahrerassistenzsystem 8 aufweist. Das Fahrerassistenzsystem 8 macht von Sensoren eines Spurwechselassistenten Gebrauch, es handelt sich dabei um Radarsensoren 7, die links und rechts am Heck des Fahrzeugs 6 angeordnet sind. Aus der schematischen Darstellung des Fahrerassistenzsystems 8 in 4 ist ersichtlich, dass es zusätzlich Ultraschallsensoren 9 umfasst, sodass der Bereich hinter und neben dem Fahrzeug 6 überwacht werden kann. Die Überwachungsbereiche 10, 11 der Radarsensoren 7 und der Ultraschallsensoren 9 sind jeweils im Wesentlichen dreieckig, sodass insgesamt ein großer Bereich hinter und neben dem Fahrzeug 6 überwacht werden kann, insbesondere können sich nähernde Fahrzeuge 5 erfasst werden, bevor der Fahrer des Fahrzeugs 6 diese selbst optisch wahrnehmen kann.
  • Das Fahrerassistenzsystem 8 umfasst ein Steuergerät 12, in dem ein Algorithmus implementiert ist, der die von den Radarsensoren 7 und den Ultraschallsensoren 9 gelieferten Informationen auswertet. Zusätzlich können fahrzeugeigene Informationen wie Geschwindigkeit, Gierrate, Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Fahrzeugabmessungen usw. dem Steuergerät 12 zur Verfügung gestellt werden, das diese im Rahmen der Auswertung durch den Algorithmus berücksichtigt. Der in dem Steuergerät 12 implementierte Algorithmus berechnet eine Kollisionswahrscheinlichkeit, bei dieser Berechnung kann die Position, die Geschwindigkeit und gegebenenfalls auch die Beschleunigung des sich nähernden Fahrzeugs 5 berücksichtigt werden. Sofern der berechnete Wert für die Kollisionswahrscheinlichkeit einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird durch das Steuergerät 12 ein Bremsmanöver des Fahrzeugs 6 ausgelöst. Die Auslösung erfolgt derart, dass ein Befehl an ein die Fahrzeugbremse aktivierendes Bremssteuergerät 14 gegeben wird, das eine Bremse 15 des Fahrzeugs 6 betätigt.
  • Zusätzlich zu dem Vorteil, dass das Fahrzeug 6 wegen der geringen Geschwindigkeit in kürzester Zeit zum Stillstand gebracht werden kann, ergibt sich der Vorteil, dass die Bremslichter des Fahrzeugs 6 aufleuchten und den Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs 5 warnen. Dadurch kann dieser selbst Unfall vermeidende Maßnahmen wie Bremsen oder Ausweichen einleiten. Das autonome Auslösen des Bremsvorgangs entlastet den Fahrer des Fahrzeugs 6, selbst wenn dieser ohne die erforderliche Aufmerksamkeit ausparkt, kann durch das Fahrerassistenzsystem 8 eine Kollision mit einem sich nähernden Fahrzeug 5 vermieden werden. Da das Fahrerassistenzsystem 8 von Radarsensoren 7 und Ultraschallsensoren 9 eines ohnehin vorhandenen Spurwechselassistenten Gebrauch macht, kann das beschriebene Fahrerassistenzsystem 8 ohne zusätzlichen Hardwareaufwand implementiert werden.
  • Um den Fahrer des Fahrzeugs 6 zusätzlich zu warnen, wird er durch optische und/oder akustische Mittel über das Vorhandensein der gefährlichen Situation informiert. Diese optischen und/oder akustischen Mittel werden bereits bei einer niedrigeren Kollisionswahrscheinlichkeit aktiviert, bevor das Fahrerassistenzsystem 8 aktiv einen Bremsvorgang auslöst. Dadurch hat der Fahrer die Möglichkeit, selbst rechtzeitig einzugreifen, beispielsweise durch Abbrechen des Ausparkvorgangs.
  • 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 102005058500 A1 [0003]
    • DE 102005058060 A1 [0004]
    • DE 102005058498 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Sensor zum Erkennen eines Objekts, das sich in einem hinteren und/oder seitlichen Überwachungsbereich des Sensors befindet, wobei das Fahrerassistenzsystem nach dem Erfassen eines Objekts zum Berechnen einer Kollisionswahrscheinlichkeit ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (8) derart ausgebildet ist, dass es beim Überschreiten eines Schwellwerts der berechneten Kollisionswahrscheinlichkeit ein Bremsmanöver auslöst.
  2. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor ein Sensor eines Spurwechselassistenten des Fahrzeugs ist.
  3. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Sensoren umfasst, die links und rechts am Fahrzeugheck angeordnet sind.
  4. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor ein Radarsensor (7) ist.
  5. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor ein Ultraschallsensor (9) ist.
  6. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen Radarsensor (7) und wenigstens einen Ultraschallsensor (9) zum Erkennen des Objekts umfasst.
  7. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Steuergerät (12) mit einem Algorithmus zum Auswerten der von dem wenigstens einen Sensor erfassten Daten und zum Berechnen der Kollisionswahrscheinlichkeit aufweist.
  8. Fahrerassistenzsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuergerät (12) beim Überschreiten des Schwellwerts für die Kollisionswahrscheinlichkeit ein eine Bremse (15) auslösendes Bremssteuergerät (14) aktivierbar ist.
  9. Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Fahrerassistenzsystem (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
  10. Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt, insbesondere mit einem anderen Fahrzeug, umfassend die folgenden Schritte: – Überwachen eines hinteren und/oder seitlichen Überwachungsbereichs des Fahrzeugs mit wenigstens einem Sensor; – Berechnen einer Kollisionswahrscheinlichkeit nach dem Erkennen eines Objekts; und – Auslösen eines Bremsmanövers bei Überschreiten eines Schwellwerts der Kollisionswahrscheinlichkeit.
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