DE102012101954A1

DE102012101954A1 - Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012101954A1
Application number: DE102012101954A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Kato; Kiyoshi Natori
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2012-09-20
Also published as: US20120239265A1; JP2012192776A; US8909452B2; CN102673544B; CN102673544A; JP5715454B2

Abstract

Wenn in einer Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung während einer Bremsregelung eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer detektiert wird, stellt eine Fahrtregelungseinheit 5 fest, dass es höchstwahrscheinlich ist, dass der Fahrer die Möglichkeit einer Kollision eines Subjektfahrzeugs 1 mit einem Hindernis erkennt, und stoppt die Bremsregelung. Andererseits, wenn ein Niederdrückbetrag des Bremspedals durch den Fahrer sich zur Loslassseite hin ändert mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit oder schneller als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, startet die Fahrtregelungseinheit 5 die angehaltene Bremsregelung erneut.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung zur Prävention einer Kollision mittels Durchführung einer automatischen Bremsintervention dann, wenn eine große Möglichkeit beziehungsweise hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass ein Subjektfahrzeug mit einem Hindernis wie beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug kollidieren kann.
In den letzten Jahren gab es verschiedene Vorschläge für eine Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung, die dahingehend konfiguriert ist, Informationen außerhalb des Fahrzeugs und vor dem Fahrzeug zu erkennen mittels eines Millimeterwellenradars, eines Infrarotlaserradars, einer Stereokamera, einer Monokularkamera oder dergleichen, und eine Fahrtsteuerung für ein Fahrzeug auszuführen, basierend auf der erkannten Information von außerhalb des Fahrzeugs. Als ein Beispiel einer derartigen Fahrtsteuerungsfunktion ist eine Nachfolgefahrtsteuerung weithin bekannt, die dazu dient, einem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, wenn ein solches Fahrzeug detektiert (aufgenommen) wird vor einem Subjektfahrzeug. Die Nachfolgefahrtsteuerung wurde in breitem Maße in die Praxis umgesetzt als Teil einer adaptiven Fahrtsteuerung (ACC). In einer typischen Verwendung der ACC wird die Nachfolgefahrtsteuerung ausgeführt, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Subjektfahrzeug erkannt wird, und eine Konstantgeschwindigkeitsfahrtregelung mit einer vorgewählten Geschwindigkeit, die von dem Fahrer gewählt wurde, wird ausgeführt, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert wird.
Als eine Fahrtsteuerungsfunktion der Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung sind zudem verschiedene Vorschläge gemacht worden für eine Kollisionpräventionssteuerung (Pre-Crash-Bremssteuerung), die eine Warnung ausgibt, die Anlass zu einem Bremsvorgang ist, und unabhängig von einem Bremsvorgang durch einen Fahrer eine automatische Bremsintervention durchführt, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass ein Subjektfahrzeug mit einem Hindernis wie beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug kollidieren kann.
Zudem sind für eine Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung dieser Art verschiedene Technologien vorgeschlagen worden, um eine automatische Bremsintervention aufzuheben, zum Beispiel wenn ein Bremspedal von einem Fahrer betätigt wird, um so der Absicht des Fahrers Priorität einzuräumen (siehe beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (JP-A) Nr. 2004-255928 ).
Unter der Bedingung, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder dergleichen besteht, tritt der Fahrer normalerweise auf das Bremspedal. Gemäß der in der JP-A Nr. 2004-255928 offenbarten Technologie wird die automatische Bremsintervention daher in den meisten Fällen aufgehoben.
Gemäß der in der JP-A Nr. 2004-255928 offenbarten Technologie kann es somit schwierig sein, eine Kollision effektiv zu vermeiden, wenn, beispielsweise, der Fuß des Fahrers versehentlich von dem Bremspedal abrutscht, nachdem ein automatisches Bremsen aufgehoben wurde als Reaktion auf das Niederdrücken des Bremspedals während einer Kollisionpräventionssteuerung.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf das vorstehend Gesagte und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung bereit zu stellen, die effektiv eine Kollisionpräventionssteuerung durchführt, wobei einer Absicht des Fahrers Priorität eingeräumt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt diese eine Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung bereit, die aufweist: eine Kollisiondeterminationseinheit zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision eines Subjektfahrzeugs mit einem Hindernis, das vor dem Subjektfahrzeug erkannt wird, eine Bremssteuereinheit zum Durchführen einer Bremssteuerung mit Bezug zu dem Hindernis, wenn die Kollisiondeterminationseinheit feststellt, dass eine Möglichkeit einer Kollision des Subjektfahrzeugs mit dem Hindernis besteht, eine Regelungsblockierungsbestimmungseinheit, die einen Stopp der Bremssteuerung bestimmt, wenn eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer detektiert wird, und eine Regelungsneustartbestimmungseinheit, die einen Neustart der gestoppten Bremssteuerung bestimmt, wenn ein Maß des Niederdrückens des Bremspedals sich hinsichtlich einer Seite des Lösens verändert bei oder oberhalb einer vorgewählten Geschwindigkeit, während festgestellt wird, dass eine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis besteht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Ausführungsform weiter verdeutlicht unter Bezug auf die Zeichnungen, in denen
1 ein schematisches Konfigurationsschaubild ist, das eine Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung zeigt, die in einem Fahrzeug installiert ist,
2 eine beispielhafte Darstellung ist, die eine Zeitabfolge beziehungsweise das Timing der Steuerung einer Bremssteuerung ist, die eingestellt ist bezüglich eines Subjektfahrzeugs und eines Hindernisses, und
3 ein Flussdiagramm eines Hilfsprogramms einer Kollisionpräventionssteuerung ist.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen betreffen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 ist ein schematisches Schaubild einer Konfiguration, die eine in einem Fahrzeug installierte Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung zeigt. 2 ist eine beispielhafte Darstellung eines Zeitablaufs beziehungsweise Timings der Steuerung einer Bremssteuerung, die zwischen einem Subjektfahrzeug und einem Hindernis stattfindet beziehungsweise eingerichtet ist, und 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Hilfsprogramms einer Kollisionpräventionssteuerung.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug (Subjektfahrzeug) wie beispielsweise ein Automobil. Das Subjektfahrzeug 1 ist mit einer Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung 2 ausgerüstet, die Fahrtsteuerungsfunktionen wie beispielsweise eine Kollisionpräventionssteuerung (Pre-Crash-Bremssteuerung) und eine adaptive Fahrtregelung (ACC) mit einer Zwischenfahrzeugabstandssteuerung aufweist.
Die Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung 2 weist beispielsweise im Wesentlichen auf eine Stereokameraanordnung 2a, die integral bereitgestellt ist mit einer Stereokamera 3, einer Stereobilderkennungsvorrichtung 4 und einer Fahrtregelungseinheit 5. Die Fahrtregelungseinheit 5 der Stereokameraanordnung 2a ist mit einer Onboardsteuereinheit wie beispielsweise einer Motorsteuereinheit (E/G_ECU) 7, einer Bremssteuereinheit (BRK_ECU) 8, einer Getriebesteuereinheit (T/M_ECU) 9 und dergleichen verbunden, um Kommunikation hiermit zu ermöglichen.
Die Stereokamera 3 beinhaltet eine linke und eine rechte, als Paar angeordnete CCD-Kamera, die Halbleiterbildsensoren wie beispielsweise ladungsgekoppelte Halbleiterelemente (CCDs) als ein stereooptisches System verwenden. Die in einem Paar angeordneten CCD-Kameras sind in einem vorderen Bereich einer Dachverkleidung in einem Fahrzeugfahrgastraum angeordnet mit einem vorbestimmten Abstand zueinander, nehmen Stereobilder von Objekten außerhalb des Fahrzeugs von unterschiedlichen Blickwinkeln auf und geben die aufgenommenen Bildinformationen an die Stereobilderkennungsvorrichtung 4 ab.
Die Stereobilderkennungsvorrichtung 4 empfängt die Bildinformationen von der Stereokamera 3 sowie eine Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V und dergleichen von beispielsweise der T/M_ECU 9. Die Stereobilderkennungsvorrichtung 4 erkennt Frontinformationen wie zum Beispiel dreidimensionale Objektdaten und Daten bezüglich weißer Fahrbahnlinien vor dem Subjektfahrzeug 1, basierend auf den Bildinformationen von der Stereokamera 3, und schätzt eine Fahrtroute des Subjektfahrzeugs 1 basierend auf den erkannten Informationen. Zudem detektiert die Stereobilderkennungsvorrichtung 4 ein vorausfahrendes Fahrzeug auf der Fahrtroute des Subjektfahrzeugs, basierend auf den erkannten dreidimensionalen Objektdaten und dergleichen.
Die Stereobilderkennungsvorrichtung 4 verarbeitet die Bildinformationen von der Stereokamera 3 beispielsweise in der folgenden Art und Weise. Zunächst wird eine Abstandsinformation erzeugt für ein Paar Stereobilder aufgenommen in Fahrtrichtung des Subjektfahrzeugs 1 von der Stereokamera 3, unter Verwendung eines Fehlausrichtungsbetrags zwischen entsprechenden Positionen in den Bildern gemäß dem Prinzip der Triangulation. Daraufhin werden die Bildinformationen einem bekannten Gruppierungsprozess unterzogen und die verarbeiteten Informationen werden verglichen mit dreidimensionalen Straßenformdaten, dreidimensionalen Objektdaten und dergleichen, die vorab gespeichert wurden. Als ein Ergebnis des Vergleichs werden Daten bezüglich weißer Fahrbahnlinien, Seitenwanddaten bezüglich einer Leitplanke oder einer Bordsteinkante, die sich längs der Straße erstrecken, und dreidimensionale Daten bezüglich eines Fahrzeugs und dergleichen extrahiert. Darüber hinaus schätzt die Stereobilderkennungsvorrichtung 4 die Fahrtroute des Subjektfahrzeugs 1 ab, basierend auf den Daten bezüglich weißer Fahrbahnlinien, den Seitenwanddaten und dergleichen, und extrahiert (detektiert) als ein vorausfahrendes Fahrzeug ein Objekt, das sich in der Fahrtroute des Subjektfahrzeugs 1 befindet und mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (zum Beispiel 0 km/h oder mehr) in praktisch der gleichen Richtung wie das Subjektfahrzeug 1 bewegt. Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert wird, berechnet die Stereobilderkennungsvorrichtung 4 Informationen bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs wie beispielsweise einen Abstand (Zwischenfahrzeugabstand) D von dem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Geschwindigkeit Vf des vorausfahrenden Fahrzeugs (= (Änderungsrate des Zwischenfahrzeugabstands D) + (Geschwindigkeit V des Subjektfahrzeugs)), und eine Beschleunigung af des vorausfahrenden Fahrzeugs (einen Differentialwert der Geschwindigkeit Vf des vorausfahrenden Fahrzeugs). Ein vorausfahrendes Fahrzeug, das eine Geschwindigkeit Vf eines vorbestimmten Wertes oder eine geringere Geschwindigkeit (zum Beispiel 4 km/h oder weniger) hat und nicht beschleunigt, wird als ein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt, das sich in einem praktisch angehaltenen Zustand befindet.
Die Fahrtregelungseinheit 5 empfängt Erkennungsinformationen von einem Bereich vor und außerhalb des Subjektfahrzeugs 1 von der Stereobilderkennungsvorrichtung 4 sowie die Geschwindigkeit V des Subjektfahrzeugs von beispielsweise der T/M_ECU 9.
Zudem empfängt die Fahrtregelungseinheit 5 Informationen bezüglich Einstellungen, die von einem Fahrer mittels eines Fahrtregelungsschalters 15 gewählt wurden, über beispielsweise die E/G_ECU 7. In dieser Ausführungsform ist der Fahrtregelungsschalter 15 ein Betätigungsschalter, der beispielsweise konfiguriert ist mit einem Druckschalter und einem Kippschalter beziehungsweise Kipphebelschalter, die an einem Lenkrad angeordnet sind. Der Fahrtregelungsschalter 15 umfasst einen Fahrtschalter „CRUISE” (Fahrt), der ein Hauptschalter ist und den Betrieb der ACC einschaltet beziehungsweise ausschaltet, einen Löschschalter „CANCEL” (Löschen) zum Löschen beziehungsweise Aufheben der ACC, einen Wähl- beziehungsweise Einstellschalter „SET/–„ (Einstellen) zum Einstellen einer aktuellen Subjektfahrzeuggeschwindigkeit als eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset, einen Zwischenfahrzeugabstandeinstellschalter zum Einstellen eines Modus für den Zwischenfahrzeugabstand zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Subjektfahrzeug, und einen Wiederaufnahmeschalter „RES/+” zum Zurücksetzen einer zuvor gespeicherten gewählten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset. In dieser Ausführungsform kann der Modus für den Zwischenfahrzeugabstand gesetzt werden auf „lang”, „mittel” oder „kurz”. Die Fahrtregelungseinheit 5 wählt einen Zielnachfolgeabstand Dtrg von unterschiedlichem Wert für jeden der Modi gemäß beispielsweise der Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V.
Des Weiteren empfängt die Fahrtregelungseinheit 5 beispielsweise einen Maß des Niederdrückens des Bremspedals, das heißt einen Niederdrückbetrag des Bremspedals θbrk durch die BRK_ECU 8. Der Niederdrückbetrag des Bremspedals θbrk ist ein Betätigungshub des Bremspedals durch einen Fahrer und wird von einem Bremspedalniederdrücksensor 21 detektiert. Der Bremspedalniederdrücksensor 21 kann ersetzt werden durch einen Sensor, der einen Bremsflüssigkeitsdruck detektiert.
Wenn der Cruise-Schalter des Fahrtregelungsschalters 15 eingeschaltet ist, wird die gewählte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset auf einen vom Fahrer gewünschten Wert gesetzt durch den Wählschalter oder dergleichen und der Modus zum Wählen des Zielnachfolgeabstands Dtrg wird gewählt durch den Zwischenfahrzeugabstandswählschalter, woraufhin die Fahrtregelungseinheit 5 die adaptive Fahrtregelung ACC ausführt.
Wenn von der Stereobilderkennungsvorrichtung 4 kein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert wird, führt die Fahrtregelungseinheit 5 die adaptive Fahrtregelung ACC aus als Konstantgeschwindigkeitsfahrtregelung, die die Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V so regelt, dass sie der gewählten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset entspricht. Wenn von der Stereobilderkennungsvorrichtung 4 während der Konstantgeschwindigkeitsfahrtregelung ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert wird, führt die Fahrtregelungseinheit 5 eine Nachfolgefahrtregelung durch, die den Zwischenfahrzeugabstand D zu dem vorausfahrenden Fahrzeug so einstellt, dass er dem Zielnachfolgeabstand Dtrg entspricht. Die Nachfolgefahrtregelung beinhaltet auch einen Nachfolgestopp und einen Nachfolgestart.
Wenn die Konstantgeschwindigkeitsfahrtregelung gestartet wird, berechnet die Fahrtregelungseinheit 5 demnach eine Zielbeschleunigung a1 so, dass die Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V in Übereinstimmung mit der gewählten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset gebracht wird.
Genauer gesagt, die Fahrtregelungseinheit 5 berechnet beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vsrel zwischen der Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V und der gewählten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset (= Vset – V) und nimmt Bezug auf ein vorgewähltes Kennfeld, um die Zielbeschleunigung a1 zu berechnen entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vsrel und der Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V. Wenn beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vsrel einen positiven Wert annimmt, wird die Zielbeschleunigung a1 auf einen größeren Wert gesetzt innerhalb eines Bereichs mit einem oberen Grenzwert entsprechend der Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vsrel größer wird. Andererseits, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vsrel einen negativen Wert annimmt, wird die Zielbeschleunigung a1 auf einen geringeren Wert gesetzt innerhalb eines Bereichs mit einem unteren Grenzwert entsprechend der Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vsrel kleiner wird (die Zielbeschleunigung a1 wird auf einen größeren Wert gesetzt als eine Verzögerung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vsrel größer wird auf der negativen Seite).
Wenn die Fahrtregelungseinheit 5 von der Konstantgeschwindigkeitsregelung zu der Nachfolgefahrtregelung schaltet, berechnet die Fahrtregelungseinheit 5 die zuvor erwähnte Zielbeschleunigung a1 sowie eine Zielbeschleunigung a2 zum Anpassen des Zwischenfahrzeugabstandes D an den Zielnachfolgeabstand Dtrg.
Genauer gesagt, es wird beispielsweise ein Kennfeld zum Wählen des Zielnachfolgeabstandes Dtrg gemäß dem Modus „lang” oder „kurz” für den Zwischenfahrzeugabstand vorab aufgestellt und in der Fahrtregelungseinheit 5 gespeichert. Wenn der Modus auf „lang” oder „kurz” gesetzt wird, wählt die Fahrtregelungseinheit 5 den Zielnachfolgeabstand Dtrg basierend auf der Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V unter Verwendung des entsprechenden Kennfelds. Wenn der Modus auf „mittel” eingestellt ist, setzt die Fahrtregelungseinheit 5 den Zielnachfolgeabstand Dtrg auf einen Zwischen- oder Mittelwert zwischen den Zielnachfolgeabständen Dtrg für den Modus „lang” und „kurz”. Des Weiteren berechnet die Fahrtregelungseinheit 5 beispielsweise eine Abstandsabweichung ΔD zwischen dem Zielnachfolgeabstand Dtrg und dem Zwischenfahrzeugabstand D (= Dtrg – D) und berechnet eine relative Geschwindigkeit Vfrel zwischen der Geschwindigkeit Vf des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Subjektfahrzeuggeschwindigkeit V (= Vf – V), um so die Zielbeschleunigung a2 zu berechnen, wobei sie Bezug nimmt auf ein voreingestelltes Kennfeld, das die Abstandsabweichung ΔD und die relative Geschwindigkeit Vfrel als Parameter verwendet.
Die Fahrtregelungseinheit 5 setzt daraufhin die Zielbeschleunigung a1 als die finale Zielbeschleunigung a in der Konstantgeschwindigkeitsfahrtregelung, während die Fahrtregelungseinheit 5 die Zielbeschleunigung a1 oder die Zielbeschleunigung a2, je nachdem, welche die kleinere ist, als die finale Zielbeschleunigung bei der Nachfolgefahrtregelung setzt.
Für einen Fall, bei dem beispielsweise das Subjektfahrzeug 1 in eine Kurve einfährt, oder während der Konstantgeschwindigkeitsfahrtregelung oder der Nachfolgefahrtregelung ausrollt, kann eine andere Zielbeschleunigung zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Zielbeschleunigungen a1 und a2 berechnet werden, und die Zielbeschleunigung mit dem kleinsten Wert unter diesen Zielbeschleunigungen kann als die finale Zielbeschleunigung a gesetzt werden.
Nach dem Setzen der Zielbeschleunigung a regelt die Fahrtregelungseinheit 5 den Öffnungsgrad eines elektronischen Drosselsteuerventils 17 (Steuerventil einer elektronischen Drosselklappe) durch die E/G_ECU 7 (Motorausgangssteuerung), um so eine Beschleunigung zu erzeugen, die der Zielbeschleunigung a entspricht. Des Weiteren, wenn festgestellt wird, dass eine ausreichende Beschleunigung (Verzögerung) nicht allein durch die Steuerung der Motorausgangsleistung erreicht werden kann, steuert die Fahrtregelungseinheit 5 einen hydraulischen Druckausgang von einem Bremskraftverstärker 18 durch die BRK_ECU (automatische Bremsinterventionssteuerung).
Wenn die Nachfolgefahrtregelung das einem vorausfahrenden Fahrzeug folgende Subjektfahrzeug 1 anhält, behält die Fahrtregelungseinheit 5 den angehaltenen Zustand beispielsweise bei, indem sie eine elektrische Parkbremse, die nicht gezeigt ist, betätigt. Die Fahrtregelungseinheit 5 löst die Bremse und startet die adaptive Fahrtregelung ACC erneut unter der Bedingung, dass der Fahrer ein Gaspedal betätigt oder beispielsweise den Cruise-(Fahrt)-Schalter des Fahrtregelungsschalters 15 betätigt.
Als nächstes wird die Kollisionpräventionssteuerung beschrieben. Wenn bei der Kollisionpräventionssteuerung dreidimensionale Objekte von der Stereobilderkennungsvorrichtung 4 in der Fahrtroute des Subjektfahrzeugs 1 erkannt werden, erkennt die Fahrtregelungseinheit 5 ein Objekt, das dem Subjektfahrzeug am nächsten liegt, als ein Hindernis. Beispiele für ein solches Hindernis beinhalten das zuvor erwähnte vorausfahrende Fahrzeug, das von der Stereobilderkennungsvorrichtung 4 erkannt wird, sowie ein dreidimensionales Objekt, das in der Fahrtroute des Subjektfahrzeugs steht. Wenn das Hindernis erkannt wird, berechnet die Fahrtregelungseinheit 5 eine Zeit bis zu einer Kollision TTC basierend auf beispielsweise einem relativen Abstand und einer relativen Geschwindigkeit zwischen dem Subjektfahrzeug 1 und dem Hindernis. Die TTC ist eine erwartete Zeit oder Zeiterlaubnis, die vergeht bis das Subjektfahrzeug 1 mit dem Hindernis kollidiert, und wird Erhalten durch Teilen des relativen Abstands zu dem Hindernis durch die relative Geschwindigkeit hierzu. Wenn basierend auf der TTC festgestellt wird, dass eine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis besteht, führt die Fahrtregelungseinheit 5 eine Bremsregelung durch.
In der Ausführungsform ist die Bremsregelung eine Regelung beziehungsweise Steuerung in einem breiten Sinne, die sich auf das Bremsen des Subjektfahrzeugs 1 bezieht. Genauer gesagt, die Bremsregelung beinhaltet drei Schritte einer Warnsteuerung, einer Warnbremsregelung und einer Notbremsregelung.
Die Warnsteuerung wird zuerst ausgeführt, wenn die Fahrtregelungseinheit 5 feststellt, dass eine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis besteht. Die Warnsteuerung wird ausgeführt, wenn die TTC kürzer wird als oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert T0 (zum Beispiel T0 = 2 Sekunden), wie in 2 gezeigt. Die Warnsteuerung ruft die Aufmerksamkeit des Fahrers auf das Hindernis hervor durch beispielsweise Ausgabe eines Warntons oder Anzeigen einer Warnung auf einem Anzeigeinstrument, um so den Fahrer aufzufordern, eine Kollisionpräventionsmaßnahme wie beispielsweise einen Bremsvorgang durchführt.
Die Warnbremssteuerung wird ausgeführt, wenn der Fahrer als Reaktion auf die Warnsteuerung eine geeignete Kollisionpräventionsmaßnahme wie beispielsweise ein Lenken oder einen Bremsvorgang nicht ausführt. Die Warnbremssteuerung wird ausgeführt, wenn die TTC kürzer wird als oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert T1 (zum Beispiel T1 = 1,5 Sekunden), wie in 2 gezeigt. Die Warnbremssteuerung führt eine sanfte automatische Bremsintervention (zum Beispiel eine automatische Bremsintervention unter Verwendung einer Bremskraft von 0,3 g oder weniger) aus durch beispielsweise Steuern eines Ausgangshydraulikdrucks von einem Bremskraftverstärker 18 durch die BRK_ECU 8, um so den Fahrer erneut zu alarmieren.
Die Notbremsregelung wird ausgeführt, wenn der Fahrer immer noch nicht eine geeignete Kollisionpräventionsmaßnahme als Reaktion auf die Warnbremsregelung durchführt. Die Notbremsregelung wird ausgeführt, wenn die TTC kürzer oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert T2 wird (zum Beispiel T2 = 1 Sekunde), wie in 2 gezeigt. Die Notbremsregelung führt eine starke automatische Bremsintervention aus (zum Beispiel eine automatische Bremsintervention unter Verwendung einer Bremskraft von 0,5 g oder weniger), durch beispielsweise Steuerung beziehungsweise Regelung des Ausgangshydraulikdrucks von dem Bremskraftverstärker 18 durch die BRK_ECU 8, um so das Subjektfahrzeug 1 unmittelbar vor dem Hindernis zu stoppen.
Wenn das Subjektfahrzeug 1 von der automatischen Bremsintervention gestoppt ist, behält die Fahrtregelungseinheit 5 das Subjektfahrzeug 1 in dem stehenden Zustand durch, beispielsweise, Aktivieren einer nicht dargestellten elektronischen Parkbremse.
Wenn zwischenzeitlich die Fahrtregelungseinheit 5 ein Niederdrücken des Bremspedals detektiert, basierend auf einem Signal von den Bremspedalniederdrücksensor 21 oder dergleichen, gibt die Fahrtregelungseinheit 5 dem Kollisionpräventionsvorgang des Fahrers Vorrang und bestimmt ein Anhalten der Bremsregelung. Die Fahrtregelungseinheit 5 bestimmt jedoch, selbst nachdem das Unterbrechen oder Anhalten der Bremsregelung bestimmt wurde, das erneute Starten der unterbrochenen beziehungsweise angehaltenen Bremsregelung, wenn bei oder oberhalb einer vorgewählten Geschwindigkeit ω0 der Niederdrückbetrag des Bremspedals θbrk sich zu der Loslassseite hin ändert.
Obwohl die zuvor beschriebene Kollisionpräventionsregelung unabhängig ausgeführt werden kann, kann sie auch in Kombination mit der adaptiven Fahrtregelung ACC verwendet werden. In diesem Fall, wenn die Ausführung der Bremsregelung in der Kollisionpräventionssteuerung bestimmt wird, wird der Bremsregelung grundsätzlich Priorität in der adaptiven Fahrtregelung ACC eingeräumt.
Auf diese Weise führt die Fahrtregelungseinheit 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Funktionen aus einer Kollisiondeterminationseinheit, einer Bremsregelungseinheit, einer Regelungsblockierungsbestimmungseinheit und einer Regelungsneustartbestimmungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung aus.
Als nächstes wird die Kollisionpräventionsregelung, die von der Fahrtregelungseinheit 5 ausgeführt wird, beschrieben unter Bezug auf das Flussdiagramm eines Kollisionpräventionsregelungs-Hilfsprogramms, das in 3 gezeigt ist.
Das Hilfsprogramm wird zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeführt. Wenn das Programm startet, prüft die Fahrtregelungseinheit 5 in Schritt S101 zunächst, ob die TTC kürzer ist als oder gleich dem Grenzwert T0 (zum Beispiel T0 = 2 Sekunden).
Wenn in Schritt S101 festgestellt wird, dass die TTC länger ist als der Grenzwert T0, stellt die Fahrtregelungseinheit fest, dass die Wahrscheinlichkeit einer Kollision des Subjektfahrzeugs mit dem Hindernis gering ist und verlässt das Programm ohne jegliche Änderung.
Wenn in Schritt S101 festgestellt wird, dass die TTC kleiner ist oder gleich dem Grenzwert T0, stellt die Fahrtregelungseinheit 5 fest, dass eine Möglichkeit besteht, dass das Subjektfahrzeug 1 mit dem Hindernis kollidieren kann, und dass es daher notwendig ist, die Bremssteuerung beziehungsweise -regelung auszuführen. Daraufhin geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S102.
Wenn die Fahrtregelungseinheit 5 von Schritt S101 zu Schritt S102 weitergeht, stellt die Fahrtregelungseinheit 5 fest, ob der Fahrer das Bremspedal niedergedrückt hat oder nicht, basierend auf dem Bremspedalniederdrückbetrag θbrk, der von dem Bremspedalniederdrücksensor 21 detektiert wird.
Wenn in Schritt S102 festgestellt wird, dass der Fahrer das Bremspedal nicht gedrückt hat, geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S104.
Wenn in Schritt S102 festgestellt wird, dass der Fahrer das Bremspedal niedergedrückt hat, geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S103, um einen Bitschalter, im Folgenden Flag genannt, Fb auf „1” zu setzen, wobei das Flag Fb anzeigt, dass das Anhalten oder Unterbrechen der Bremssteuerung bestimmt wird in Folge der Bremsbetätigung durch den Fahrer. Daraufhin geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S104.
Wenn die Fahrtregelungseinheit 5 von Schritt S102 oder Schritt S103 zu Schritt S104 weitergeht, prüft die Fahrtregelungseinheit 5, ob das Flag Fb auf „1” gesetzt ist oder nicht. Wenn das Flag Fb auf „0” gesetzt ist, geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S107.
Wenn in Schritt S104 festgestellt wird, dass das Flag Fb auf „1” gesetzt ist, geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S105, um zu prüfen, ob das von dem Fahrer niedergedrückte Gaspedal zur Loslassseite hin verschoben ist oder nicht bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit ω0 oder darüber. Die vorbestimmte Geschwindigkeit ω0 ist auf ein vorbestimmten Wert gesetzt innerhalb beispielsweise einer Geschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit), die das Bremspedal darstellen kann, wenn es zur Loslassseite hin schwingt lediglich unter der Druckkraft, die von einer Rückstellfeder erzeugt wird. In anderen Worten, die vorgewählte Geschwindigkeit ω0 wird auf eine Geschwindigkeit gesetzt, von der es unwahrscheinlich ist, dass sie erzeugt wird, wenn der Fahrer das Bremspedal zur Loslassseite hin betätigt und dabei der Fuß des Fahrers auf dem Bremspedal liegt.
Wenn in Schritt S105 festgestellt wird, dass das Bremspedal nicht zu der Loslassseite hin verschoben wird mit einer vorgewählten Geschwindigkeit ω0 oder darüber, bestimmt die Fahrtregelungseinheit 5, dass es höchstwahrscheinlich ist, dass der Fahrer das Bremspedal immer noch niederdrückt oder dass es höchstwahrscheinlich ist, dass der Fahrer das Bremspedal willentlich zur Loslassseite hin verschoben hat. Die Fahrtregelungseinheit 5 verlässt daraufhin das Programm und behält Fb = 1 bei.
Wenn in Schritt S105 festgestellt wird, dass das Bremspedal zu der Loslassseite hin verschoben wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit ω0 oder darüber, stellt die Fahrtregelungseinheit 5 fest, dass eine Möglichkeit besteht, dass der Fuß des Fahrers versehentlich von dem Bremspedal gerutscht ist oder dergleichen. Die Fahrtregelungseinheit 5 geht daraufhin weiter zu Schritt S106, um das Flag Fb wieder auf „0” zu setzen, und daraufhin weiter zu Schritt S107.
Wenn die Fahrtregelungseinheit 5 von Schritt S104 oder Schritt S106 weitergeht zu Schritt S107, prüft die Fahrtregelungseinheit 5, ob TTC kürzer ist als oder gleich dem Grenzwert T1 (zum Beispiel, T1 = 1,5 Sekunden) oder nicht.
Wenn in Schritt S107 festgestellt wird, dass TTC länger ist als T1 (das heißt T1 < TTC ≤ T0), geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S108, um den Fahrer dazu zu veranlassen die Bremse zu betätigen oder dergleichen durch Ausgeben eines Warntons von einem nicht dargestellten Summer, Anzeigen einer Warnung auf einem Anzeigeinstrument auf dem Armaturenbrett oder dergleichen. Daraufhin verlässt die Fahrtregelungseinheit 5 das Programm.
Wenn in Schritt S107 festgestellt wird, dass TTC kürzer als oder gleich T1 ist, geht demgegenüber die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S109, um zu prüfen, ob TTC kürzer als oder gleich dem Grenzwert T2 ist (zum Beispiel T2 = 1 Sekunde).
Wenn in Schritt S109 festgestellt wird, dass TTC länger ist als der Grenzwert T2 (das heißt T2 < TTC ≤ T1), geht die Fahrtregelungseinheit 5 weiter zu Schritt S110, um die Bremsregelung durchzuführen, die ebenfalls als eine Warnung an den Fahrer dient, mittels einer sanften automatischen Bremsintervention. Die Fahrtregelungseinheit 5 verlässt daraufhin das Programm.
Wenn in Schritt S109 festgestellt wird, dass TTC kürzer als oder gleich dem Grenzwert T2 ist, führt die Fahrtregelungseinheit 5 die Bremsregelung mittels der starken automatischen Bremsintervention durch, um das Subjektfahrzeug 1 unmittelbar vor dem Hindernis zu stoppen. Daraufhin verlässt die Fahrtregelungseinheit 5 das Programm.
Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer während der Bremsregelung detektiert wird, wird ermittelt, dass es höchstwahrscheinlich ist, dass der Fahrer die Möglichkeit einer Kollision des Subjektfahrzeugs 1 mit einem Hindernis erkennt und daraufhin wird die Bremsregelung gestoppt. Als Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass eine unnötige Intervention der Bremsregelung gegen den Willen des Fahrers ausgeführt wird. Andererseits, wenn der Niederdrückbetrag des Bremspedals durch den Fahrer sich zur Loslassseite hin ändert mit einer vorgewählten Geschwindigkeit oder darüber, wird unter der Bedingung, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder dergleichen besteht, die angehaltene Bremsregelung erneut gestartet, wodurch die Kollisionpräventionssteuerung effektiv durchgeführt werden kann.
Somit kann beispielsweise in dem Fall, wenn der Fahrer, der die Warnsteuerung zur Kenntnis genommen hat, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem Hindernis wie beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug besteht, schnell einen Bremsvorgang durchführen will und anschließend der Fuß des Fahrers von dem Bremspedal gleitet, so dass die Bremse gelöst wird, kann die angehaltene Bremsregelung effektiv neu gestartet werden mit Hinblick auf das Hindernis. In diesem Fall kann eine Kollision in Folge eines Bedienungsfehlers des Fahrers verhindert oder reduziert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise, wenn die Bremsregelung angehalten wird, wenn TTC extrem kurz ist, es unmöglich sein, die Bremsregelung in Bezug auf das Hindernis in geeigneter Zeit erneut zu starten. Das Anhalten der Bremsregelung kann daher lediglich zu einem Zeitpunkt erlaubt sein, wenn TTC nicht kürzer als oder gleich einer vorgewählten Zeit ist. Genauer gesagt, das Anhalten der Bremsregelung als Reaktion auf eine Betätigung der Bremse durch den Fahrer ist beispielsweise lediglich dann erlaubt, wenn TTC länger ist als der Grenzwert T2. Zu einem Zeitpunkt, wenn TTC kürzer als oder gleich dem Grenzwert T2 ist, ist das Anhalten der Bremsregelung gesperrt selbst dann, wenn eine Bremsbetätigung detektiert wird, und die Notbremssteuerung wird anschließend durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele begrenzt und kann zahlreichen Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs der Erfindung erlauben. Beispielsweise ist die Bremsregelung nicht begrenzt auf die zuvor beschriebene Form. Des Weiteren führen die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die Kollisionpräventionsbremssteuerung durch basierend auf der Zeit bis zur Kollision TTC. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Alternativ kann die Kollisionpräventionsbremssteuerung beziehungsweise -regelung durchführt werden unter direkter Verwendung des relativen Abstands zu dem Hindernis oder dergleichen als ein Parameter.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Wenn in einer Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung während einer Bremsregelung eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer detektiert wird, stellt eine Fahrtregelungseinheit 5 fest, dass es höchstwahrscheinlich ist, dass der Fahrer die Möglichkeit einer Kollision eines Subjektfahrzeugs 1 mit einem Hindernis erkennt, und stoppt die Bremsregelung. Andererseits, wenn ein Niederdrückbetrag des Bremspedals durch den Fahrer sich zur Loslassseite hin ändert mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit oder schneller als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, startet die Fahrtregelungseinheit 5 die angehaltene Bremsregelung erneut.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-255928 A [0004, 0005, 0006]

Claims

Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung, umfassend: eine Kollisiondeterminationseinheit zum Bestimmen einer Möglichkeit einer Kollision eines Subjektfahrzeugs mit einem Hindernis, das vor dem Subjektfahrzeug erkannt wird, eine Bremssteuereinheit zum Durchführen einer Bremsregelung in Hinblick auf ein Hindernis, wenn die Kollisiondeterminationseinheit bestimmt, dass eine Möglichkeit einer Kollision des Subjektfahrzeugs und des Hindernisses besteht, eine Regelungsblockierungsbestimmungseinheit, die ein Anhalten der Bremsregelung bestimmt, wenn eine Bremspedalbetätigung durch einen Fahrer detektiert wird, und eine Regelungsneustartbestimmungseinheit, die ein erneutes Starten der angehaltenen Bremsregelung bestimmt, wenn ein Niederdrückbetrag des Bremspedals sich ändert zu einer Loslassseite hin mit oder oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit, während festgestellt wird, dass eine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis besteht.
Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die vorgewählte Geschwindigkeit gesetzt wird auf eine hohe Geschwindigkeit, von der es unwahrscheinlich ist, dass sie erzeugt werden kann, wenn der Fahrer das Bremspedal zur Loslassseite hin betätigt mit dem Fuß des Fahrers auf das Bremspedal gesetzt.
Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Bremspedal zu der Loslassseite hin schwingt mittels einer Druck- oder Federkraft und die vorgewählte Geschwindigkeit auf einen Wert gesetzt wird, der höher ist als eine Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal zu der Loslassseite hin schwingt lediglich aufgrund der Druck- oder Federkraft.
Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollisiondeterminationseinheit umfasst: eine Zeit-bis-zur-Kollision-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Zeit bis zu einer Kollision des Subjektfahrzeugs mit dem Hindernis und eine Warnungsdurchführeinheit zum Warnen des Fahrers, wenn die Zeit bis zur Kollision kürzer wird als oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert.
Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollisiondeterminationseinheit eine Zeit-bis-zur-Kollision-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Zeit bis zur Kollision des Subjektfahrzeugs mit dem Hindernis aufweist und die Bremssteuereinheit eine Bremsregelung durchführt, um den Fahrer zu alarmieren, wenn die Zeit bis zur Kollision kürzer wird als oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert.
Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollisiondeterminationseinheit eine Zeit-bis-zur-Kollision-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Zeit bis zur Kollision des Subjektfahrzeugs mit dem Hindernis aufweist und die Bremssteuereinheit eine Bremsregelung durchführt, um das Subjektfahrzeug anzuhalten, wenn die Zeit bis zur Kollision kürzer wird als oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert.
Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollisiondeterminationseinheit eine Zeit-bis-zur-Kollision-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Zeit bis zur Kollision des Subjektfahrzeugs mit dem Hindernis aufweist und die Bremssteuereinheit das Anhalten der Bremsregelung, von der Regelungsblockierungsbestimmungseinheit bestimmt, nur erlaubt, wenn die Zeit bis zur Kollision länger ist als ein vorbestimmter Grenzwert.
Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollisiondeterminationseinheit eine Zeit-bis-zur-Kollision-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Zeit bis zur Kollision des Subjektfahrzeugs mit dem Hindernis aufweist und die Bremssteuereinheit das Anhalten der Bremsregelung, bestimmt durch die Regelungsblockierungsbestimmungseinheit, verhindert, wenn die Zeit bis zur Kollision kürzer ist als oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert.