DE102011111855A1

DE102011111855A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102011111855A1
Application number: DE102011111855A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Busch; Johanna Hacker
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-08-27
Filing date: 2011-08-27
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2031-08-28
Also published as: DE102011111855B4

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Notbremssystem beim Eintreten einer Notbremssituation einen Notbremseingriff auslöst, wird die Auslösung eines Notbremseingriffs unterdrückt, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine zweite Auslösung eines Notbremseingriffs detektiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Allein in Deutschland entstehen 90 Prozent aller Verkehrsunfälle durch vorausgegangene Fahrfehler des Fahrers. Vorausschauende Systeme, welche die Verkehrssituation vor dem Kraftfahrzeug erkennen und interpretieren, den Fahrer anschließend warnen und gegebenenfalls selbsttätig in das Fahrgeschehen eingreifen, was bis hin zur kompletten Übernahme der Fahrverantwortung reichen kann, sind in der Entwicklung und teilweise bereits serienreif und als Sonderausstattung erhältlich.
Beispiele solcher Fahrerassistenzsysteme sind das Elektronische Stabilitätsprogramm ESP, welches durch Bremseingriffe ein schleuderndes Fahrzeug zu stabilisieren versucht, oder die adaptive Abstandsregelung ACC (Adaptive Cruise Control), die den Nachfolgeabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug regelt.
Ein weiteres Fahrerassistenzsystem zur Verhinderung oder zumindest zur Unfallfolgeminderung ist der Notbremsassistent, der den Fahrer beim Ausführen einer Notbremsung unterstützten soll oder diese selbstständig durchführt, wenn ersichtlich ist, dass eine Fahrerreaktion nicht mehr einen Unfall verhindern kann. Derartige Notbremsassistenten sind sinnvoll, da die Unfallforschung ermittelt hat, dass die meisten Fahrer in einer Notfallsituation zu zaghaft oder oftmals überhaupt nicht bremsen, so dass eine Verminderung der potentiellen Kollisionsenergie nicht oder nicht ausreichend erfolgt. Insbesondere zeigt die Unfallforschung, dass jeder sechste Unfall in Deutschland mit Personenschaden ein Auffahrunfall ist, bei denen ein gutes Drittel der Fahrer vor der Kollision überhaupt nicht bremsen und ungefähr die Hälfte nicht ausreichend stark bremst.
Derzeit finden Notbremssysteme in der automobilen Welt immer weitere Verbreitung. Diese Systeme nutzen unterschiedliche Umfeldsensoren, wie beispielsweise Radar, Laser, und/oder Video, um vorausfahrende Verkehrsteilnehmer (Autos, LKW, Radfahrer, Fußgänger usw.) zu erkennen. Bei einer bestimmten Kollisionswahrscheinlichkeit wird davon ausgegangen, dass der Fahrer einen Unfall selbst nicht vermeiden kann und eine automatische Verzögerung wird dann ausgelöst. Diese Verzögerung dient der Reduktion der Kollisionsgeschwindigkeit, in Ausnahmefällen kann die Kollision auch gänzlich vermieden werden.
So können heutige Fahrzeuge mit einem Notbremsassistent basierend auf einem Radarsensor ausgerüstet werden, der in drei Stufen arbeitet. Die erste Stufe bietet dem Fahrer eine vorausschauende Kollisionswarnung, die den Fahrer frühzeitig von einem drohenden Auffahrunfall warnt. In der zweiten Stufe, in der bereits eine kritische Situation vorliegt, ist es wichtig, dass der Fahrer frühzeitig reagiert und ausreichend stark bremst. Bremst daher der Fahrer nach der Kollisionswarnung nicht ausreichend stark, so erhöht der Bremsassistent selbstständig den Bremsdruck auf das erforderliche Maß, damit das Fahrzeug noch vor dem Hindernis zum Stillstand kommt. In der kritischen Situation der zweiten Stufe leitet der Bremsassistent daher bereits eine Teilbremsung eine, um einerseits den Fahrer intensiver zu warnen und um andererseits keine Zeit zum Energieabbau unnütz verstreichen zu lassen. Reagiert der Fahrer weder auf die Kollisionswarnung der ersten Stufe noch in der kritischen Situation der zweiten Stufe und ist eine Kollision nicht mehr zu vermeiden, so leitet der Bremsassistent in der dritten Stufe selbstständig eine automatische Notbremsung ein, um die Unfallfolgen so gering wie möglich zu halten.
Solche Systeme werden bewusst ”konservativ” ausgelegt. Es wird also mit der Auslösung des Notbremseingriffs gewartet, bis sich sicher ist, dass der Fahrer die Kollision selbst nicht mehr vermeiden kann, sei dies nun durch einen Bremseingriff des Fahrers oder durch ein Ausweichmanöver.
Ein Notbremseingriff ist somit ein äußerst seltenes Ereignis, das ein normaler Fahrer im Laufe des Fahrzeuglebens vermutlich niemals erleben wird, es sei denn, der Fahrer verursacht eine Kollision.
Ein neues Einsatzgebiet ist, Notbremsungen auch auf stehende Objekte durchzuführen. Hier bestehen erhöhte Anforderungen an die Sensorik, da Radar-Sensoren zwar sehr gut metallische Objekte erkennen können, aber nicht die Höhe eines metallischen Objekts. Bei bewegten metallischen Objekten kann es sich nur um Verkehrsteilnehmer handeln. Ein stehendes metallisches Objekt kann beispielsweise aber auch ein aus der Straße ragender Gully-Deckel sein.
Darum existieren sog. ”Überfahrbarkeitsklassifikatoren”, die erkennen sollen, ob ein stehendes Objekt eine Gefahr für das eigene Fahrzeug darstellen, oder ob man ohne Schwierigkeiten über das Objekt fahren kann. Diese Klassifikatoren haben allerdings eine Schwäche: Sollte der Sensor beispielsweise ”zu wert nach unten schauen”, also dejustiert sein, könnte er einen leicht aus der Straße ragenden Gegenstand, wie beispielsweise einen Gully-Deckel, als nicht-überfahrbares Ziel interpretieren und eine für den Fahrer nicht verständliche Notbremsung auslösen.
Aus der Druckschrift EP 1 705 624 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung mit Selbstkontrolleinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einem Sensorsystem zur Erfassung des Verkehrsumfeldes, einer Prädiktionseinrichtung zur Erkennung einer Kollisionsgefahr, und einem Aktorsystem zur Auslösung einer Reaktion in Abhängigkeit von einer Kollisionsgefahr. Dabei vergleicht die Selbstkontrolleinrichtung eine Vorhersage der Prädiktionseinrichtung mit dem tatsächlichen Geschehen und in Abhängigkeit von einer festgestellten Diskrepanz wird zumindest eine Teilaktivierung des Aktorsystems vorgenommen. im Fall des oben genannten überfahrbaren Gegenstands wird zwar eine Notbremsung fälschlicherweise eingeleitet, falls der Fahrer den Gegenstand jedoch aufgrund der Notbremsung nicht überfährt, erfolgt keine Teilaktivierung des Aktorsystems, so dass eine Fehljustage des Sensorsystems nicht entdeckt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit eines Notbremssystems für Kraftfahrzeuge zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Notbremssystem beim Eintreten einer Notbremssituation einen Notbremseingriff auslöst, wird die Auslösung eines Notbremseingriffs unterdrückt, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine zweite Auslösung eines Notbremseingriffs detektiert wird. Da ein Notbremseingriff ein äußerst seltenes Ereignis ist, ist es gerechtfertigt bei einer zweimaligen Auslösung einen Fehler des Notbremssystems zu vermuten und dieses vorsichtshalber zu deaktivieren, um eine fehlerhafte Auslösung einer Notbremsung mit eventuellen negativen Folgen zu vermeiden.
Vorzugsweise wird die Zeitspanne durch einen Zündungslauf gebildet, d. h. der Zeitspanne von der Inbetriebnahme eines Fahrzeugs bis zur nächsten Außerbetriebnahme. Es erfolgt weiter bevorzugt eine Warnung an den Fahrer, die ihn auf einen Systemfehler hinweist. Da das Fahrzeug ansonsten verkehrstüchtig ist, kann daher die Fahrt bis zum beabsichtigten Ende der Fahrt fortgesetzt werden.
Vorzugsweise wird die Deaktivierung des Notbremseingriffs mit der Generierung eines Fehlersignals erreicht, welches mit der Unterdrückung des zweiten Notbremseingriffs erzeugt wird und mit dem weitere Notbremseingriffe unterdrückt werden.
Weiter bevorzugt ist eine Löschung des Fehlersignals nur mit einer vorgegebenen Berechtigung möglich. Damit wird erreicht, dass zur Behebung des Fehlers des Notbremssystems eine Werkstatt aufgesucht und das Fehlersignal nur durch dazu Berechtigte aufgehoben werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des im Vorangegangenen erläuterten Verfahrens zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs, umfasst:

– eine Umfeldsensorik zur Bestimmung der Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs,
– ein Notbremssystem zum Auslösen eines Notbremseingriffs bei Vorliegen einer Notbremssituation,
– eine Zähleinrichtung zur Zählung der Notbremseingriffe, und
– eine Fehlersignaleinrichtung zur Generierung eines Fehlersignals mit der Detektion eines zweiten Notbremseingriffs, wobei die Fehlersignaleinrichtung weitere Notbremseingriffe blockiert, solange das Fehlersignal gesetzt ist.

Vorzugsweise weist die Fehlersignaleinrichtung eine Einrichtung zum Zurücksetzen des Fehlersignals auf, wobei ein Zurücksetzen des Fehlersignals eine vorgegebene Berechtigung bedingt. Damit wird erreicht, dass eine Werkstatt zur Behebung des Fehlers aufgesucht wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Zeichnung erläutert. Dabei zeigt
1 ein Flussdiagramm des Verfahrens in schematischer Darstellung.
1 zeigt ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs. im Schritt S1 werden von einer geeigneten Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs, wobei die Sensorik auf Radar, Laser, Video und/oder Ultraschall basieren kann, fortlaufend Umfelddaten des Kraftfahrzeugs erzeugt. Die Umfelddaten werden im Schritt S2 in bekannter Weise ausgewertet und in Verkehrssituationen umgesetzt, deren Kritikalität zu beurteilen ist. So wird beispielsweise eine Situation als hoch kritisch eingestuft, wenn eine Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer nicht mehr zu vermeiden ist. Anhand der Kritikalität der aktuellen Verkehrssituation wird im Schritt S3 entschieden, ob ein Notbremseingriff notwendig ist. Mit anderen Worten, es wird letztlich als Funktion der Kritikalität, in deren Beurteilung eine Vielzahl von Parametern einfließen, ein logisches Notbremssignal generiert, welches die Durchführung eines Notbremseingriffs auslöst.
Bevor nun der Notbremseingriff tatsächlich durchgeführt wird, wird im Schritt S4 abgefragt, ob die Anzahl der erzeugten Notbremssignale innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne größer oder gleich zwei ist. Dabei kann die vorgegebene Zeitspanne die Dauer eines Zündungslaufes sein, also die Zeitspanne von der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs bis zu seiner nächsten Außerbetriebnahme. Trifft dies nicht zu, mit anderen Worten der Vergleich kommt zu einem negativen Ergebnis und es handelt sich um ein erstes Notbremssignal, so geht das Verfahren in den Schritt S5 über und der Notbremseingriff wird ausgeführt.
Ist der Vergleich des Schritts S4 positiv, d. h. die Anzahl der generierten Notbremssignale beträgt zwei oder mehr, so wird im Schritt S6 ein Fehlersignal generiert, welches im Schritt S7 einen Notbremseingriff des Notbremssystems deaktiviert. Während dieses Fehlerzustands sind weitere Notbremsungen nicht erlaubt und die Deaktivierung ist unabhängig von der vorgegebenen Zeitspanne und soll auch nicht von einer Außerbetriebnahme des Fahrzeugs aufgehoben werden können. Im Schritt S8 wird eine Warnung an den Fahrer erzeugt, um ihn auf ein funktionelles Problem des Notbremssystems hinzuweisen.
Zur Aufhebung der Deaktivierung des Notbremseingriffs kann weiter eine spezielle Kennung vorgesehen sein, so dass der Fehlerzustand nur in der Werkstatt aufgehoben werden kann.
Finden also zwei Notbremsungen innerhalb eines Zündungslaufs oder innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne statt, dann geht das entsprechende Steuergerät des Notbremssystems in einen Fehlerzustand über. Diese Logik stellt bei einem fehlerfreien System kein Problem dar, da schon eine Notbremsung alleine äußerst unwahrscheinlich ist.
Ferner darf sich ein Fehlerzustand nicht durch einen Zündungswechsel oder über eine gewisse Dauer selbst heilen. Nur so wird sichergestellt, dass der Fahrer die Werkstatt aufsucht, die dann die Ursache für die fehlerhaften Notbrems-Auslösungen herausfinden und abstellen kann, beispielsweise durch Neujustage entsprechender Umfeldsensoren.

S1: Gewinnung von Umfelddaten
S2: Analyse der Umfelddaten
S3: Notbremseingriff notwendig
S4: Abfrage Anzahl der Notbremseingriffe größer oder gleich zwei
S5: Ausführen des Notbremseingriffs
S6: Generieren eines Fehlersignals
S7: Deaktivieren der Ausführung eines Notbremseingriffs
S8: Generieren einer Warnung

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

EP 1705624 A1 [0011]

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Notbremssystem beim Eintreten einer Notbremssituation einen Notbremseingriff auslöst, gekennzeichnet durch die Schritte: Unterdrücken (S7) der Auslösung eines Notbremseingriffs, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine zweite Auslösung eines Notbremseingriffs (S4) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne durch einen Zündungslauf gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Unterdrückung des zweiten Notbremseingriffs ein Fehlersignal generiert wird (S6), mittels dem weitere Notbremseingriffe unterdrückt werden (S7).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Löschung des Fehlersignals nur mit einer vorgegebenen Berechtigung möglich ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Überwachung eines Notbremssystems eines Kraftfahrzeugs nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Umfeldsensorik zur Bestimmung der Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs, und einem Notbremssystem zum Auslösen eines Notbremseingriffs bei Vorliegen einer Notbremssituation, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter aufweist: eine Zähleinrichtung zur Zählung der Notbremseingriffe, und eine Fehlersignaleinrichtung zur Generierung eines Fehlersignals mit der Detektion eines zweiten Notbremseingriffs, wobei die Fehlersignaleinrichtung weitere Notbremseingriffe blockiert, solange das Fehlersignal gesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlersignaleinrichtung eine Einrichtung zum Zurücksetzen des Fehlersignals aufweist, wobei ein Zurücksetzen des Fehlersignals eine vorgegebene Berechtigung bedingt.