DE102012219188A1

DE102012219188A1 - Kollisionsvermeidungssystem und Verfahren, um dieses zu betreiben

Info

Publication number: DE102012219188A1
Application number: DE102012219188A
Authority: DE
Inventors: Chad Zagorski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2013-05-02
Also published as: CN103072574A; US20130110368A1; CN103072574B; US8694222B2

Abstract

Ein Kollisionsvermeidungssystem und ein Kollisionsvermeidungsverfahren, die dazu verwendet werden können, eine Kollision zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Zielfahrzeug durch Eintreten in eine autonome Bremsung, wenn eine bevorstehende Kollision detektiert wird, zu verhindern, zu vermeiden und/oder zu mildern. Anders als andere Verfahren, die nur zu einer autonomen Bremsung in Übereinstimmung mit vorgegebenen und statischen Bremsbefehlen fähig sind, kann das vorliegende Verfahren dynamische Bremsverfahren während eines gesamten autonomen Bremsereignisses verwenden, so dass die Verzögerung des Trägerfahrzeugs ständig in der Weise eingestellt werden kann, dass sie zu einer vernünftigen Entfernung von dem Zielfahrzeug führt. In Übereinstimmung mit einem Beispiel hält das Kollisionsvermeidungssystem während des autonomen Bremsereignisses eine Relativentfernung (Δd) und/oder eine Relativgeschwindigkeit (Δv) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug aufrecht.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fahrzeugsysteme und insbesondere auf Kollisionsvermeidungssysteme, die die Fahrzeugbremsen ohne Fahrereingriff zur Kollisionsvermeidung und/oder -milderung automatisch einrücken.
HINTERGRUND
Einige Fahrzeugsysteme bewirken nun den Eingriff einer automatischen oder autonomen Bremsung (d. h. ohne Fahrereingriff), wenn eine bevorstehende Kollision detektiert wird, so dass der Aufprall vermieden oder seine Schwere minimiert werden kann. Falls das Fahrzeugsystem die Bremsen in Übereinstimmung mit einer konstanten oder vorgegebenen Bremseinstellung automatisch einrückt, kann dies aber zu einem übermäßig konservativen Bremsereignis führen, bei dem das Fahrzeug weit entfernt vor einem Zielfahrzeug davor anhält oder das Fahrzeug auf eine viel niedrigere Geschwindigkeit als die des Zielfahrzeugs verzögert wird. In beiden Fällen kann das übermäßig konservative automatische Ansprechen des Fahrzeugsystems unerwünscht sein, da es das Fahrzeug potentiell einem Auffahrunfall durch ein Folgefahrzeug oder einer anderen unerwünschten Situation aussetzen kann.
ZUSAMMENFASSUNG
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verwendung mit einem in ein Trägerfahrzeug eingebauten Kollisionsvermeidungssystem geschaffen. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: (a) Empfangen von Zielmesswerten von einem in das Trägerfahrzeug eingebauten Zielsensor; (b) Verwenden der Zielmesswerte, um zu bestimmen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem Zielfahrzeug zusammenstoßen wird; und (c) falls das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit dem Zielfahrzeug zusammenstoßen wird, Eintreten in ein autonomes Bremsereignis, das das Einstellen oder Ändern dynamischer Bremsbefehle während des gesamten autonomen Bremsereignisses enthält.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verwendung mit einem in ein Trägerfahrzeug eingebauten Kollisionsvermeidungssystem geschaffen. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: (a) Empfangen von Zielmesswerten von einem in das Trägerfahrzeug eingebauten Zielsensor; (b) Verwenden der Zielmesswerte, um einen Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) zu bestimmen, der allgemein eine Verzögerung repräsentiert, die notwendig ist, um eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug zu vermeiden; und (c) Verwenden des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) zum Erzeugen dynamischer Bremsbefehle, die eine Verzögerung des Trägerfahrzeugs während des gesamten autonomen Bremsereignisses einstellen oder ändern.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform wird ein in ein Trägerfahrzeug eingebautes Kollisionsvermeidungssystem geschaffen. Das System kann Folgendes umfassen: einen Zielsensor, eine oder mehrere Bremsvorrichtungen und ein mit dem Zielsensor und mit der einen oder den mehreren Bremsvorrichtungen gekoppeltes Steuermodul. Das Steuermodul kann dafür konfiguriert sein, dynamische Befehlssignale in der Weise an die eine oder die mehreren Bremsvorrichtungen zu liefern, dass die Verzögerung des Trägerfahrzeugs während eines gesamten autonomen Bremsereignisses eingestellt oder geändert wird.
ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
1 eine schematische Ansicht ist, die ein Trägerfahrzeug mit einem beispielhaften Kollisionsvermeidungssystem und ein Zielfahrzeug darstellt;
2 ein Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Verfahren zur Verwendung mit einem Kollisionsvermeidungssystem wie etwa dem in 1 Gezeigten darstellt; und
3 ein Ablaufplan ist, der einen beispielhaften Schritt zum Bestimmen eines Vermeidungsverzögerungswerts darstellt, wobei der Schritt Teil des in 2 gezeigten beispielhaften Verfahrens sein kann.
BESCHREIBUNG
Das Kollisionsvermeidungssystem und das Kollisionsvermeidungsverfahren, die hier beschrieben sind, können dazu verwendet werden, eine Kollision zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Zielfahrzeug durch Einrücken einer automatischen Bremsung, wenn ein bevorstehender Zusammenstoß detektiert wird, zu verhindern, zu vermeiden und/oder zu mildern. Im Unterschied zu anderen Verfahren, die nur zur autonomen Bremsung in Übereinstimmung mit vorgegebenen statischen Bremsbefehlen fähig sind, verwendet das vorliegende Verfahren dynamische Bremsbefehle, die während des autonomen Bremsereignisses eingestellt oder geändert werden können, um sich ändernde Bedingungen (z. B. eine ungewöhnlich hohe Reibung der Straßenoberfläche oder Bremsleistung, eine plötzliche Beschleunigung durch das vorherfahrende Fahrzeug oder Zielfahrzeug usw.) zu berücksichtigen. Dies kann wiederum verhindern, dass das Trägerfahrzeug weit vor dem Zielfahrzeug anhält oder auf eine wesentlich langsamere Geschwindigkeit als die des Zielfahrzeugs verlangsamt wird; beides kann potentiell dazu führen, dass das Trägerfahrzeug einem Auffahrunfall durch ein Folgefahrzeug oder einer anderen unerwünschten Situation ausgesetzt wird.
Anhand von 1 ist eine allgemeine und schematische Ansicht eines beispielhaften Kollisionsvermeidungssystems 10 gezeigt, das in ein Trägerfahrzeug 12 eingebaut ist und das dazu verwendet werden kann, eine Kollision mit einem Zielfahrzeug 14 abzuwenden oder zu minimieren. Es sollte gewürdigt werden, dass das vorliegende System und das vorliegende Verfahren mit irgendeinem Fahrzeugtyp einschließlich herkömmlicher Fahrzeuge, Hybridelektrofahrzeuge (HEVs), Elektrofahrzeuge mit verlängerter Reichweite (EREVs), Batterieelektrofahrzeuge (BEVs), Motorräder, PKWs, Geländefahrzeuge (SUVs), Crossover-Fahrzeuge, LKWs, Lieferwagen, Busse, Freizeitfahrzeuge (RVs) usw. verwendet werden können. Da das System und das Verfahren, die hier beschrieben sind, nicht auf die in 1–3 gezeigten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sind und auf irgendeine Anzahl unterschiedlicher Arten implementiert werden können, sind dies nur einige der möglichen Anwendungen. In Übereinstimmung mit einem Beispiel enthält das Kollisionsvermeidungssystem 10 Fahrzeugsensoren 20–26, Zielsensoren 30–32, ein Steuermodul 40 und eine oder mehrere Bremsvorrichtungen 50–56.
An das Kollisionsvermeidungssystem 10 können irgendeine Anzahl verschiedener Sensoren, Vorrichtungen, Module und/oder Systeme Informationen oder eine Eingabe liefern, die von dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können. Diese enthalten z. B. die in 1 gezeigten beispielhaften Sensoren sowie andere Sensoren, die im Gebiet bekannt, hier aber nicht gezeigt sind. Es sollte gewürdigt werden, dass die Fahrzeugsensoren 20–26, die Zielsensoren 30–32 sowie irgendein anderer von dem Kollisionsvermeidungssystem 10 genutzter Sensor in Hardware, in Software, in Firmware oder in einer Kombination davon verkörpert sein können. Diese Sensoren können die Bedingungen, für die sie bereitgestellt sind, direkt erfassen oder messen, oder sie können diese Bedingungen auf der Grundlage von Informationen, die von anderen Sensoren, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. geliefert werden, indirekt auswerten. Darüber hinaus können diese Sensoren mit dem Steuermodul 40 direkt gekoppelt sein, über andere elektronische Vorrichtungen (z. B. über einen Fahrzeugkommunikationsbus, über ein Netz usw.) mit dem Steuermodul indirekt gekoppelt sein oder in Übereinstimmung mit einer anderen im Gebiet bekannten Anordnung gekoppelt sein. Diese Sensoren können mit einer anderen Fahrzeugvorrichtung, mit einem anderen Fahrzeugmodul, mit einem anderen Fahrzeugsystem usw. integriert sein (z. B. Sensoren, die mit einem Motorsteuermodul (ECM), mit einem Traktionssteuersystem (TCS), mit einem elektronischen Stabilitätssteuersystem (ESC-System), mit einem Antiblockiersystem (ABS) usw. integriert sind), sie können (wie schematisch in 1 gezeigt ist) selbständige Komponenten sein oder sie können in Übereinstimmung mit einer anderen Anordnung bereitgestellt sein. Es ist möglich, dass irgendeiner der verschiedenen im Folgenden beschriebenen Sensormesswerte, anstatt direkt durch ein tatsächliches Sensorelement geliefert zu werden, durch eine andere Vorrichtung, durch ein anderes Modul, durch ein anderes System usw. in dem Fahrzeug 12 geliefert wird. In einigen Fällen können mehrere Sensoren zum Erfassen eines einzelnen Parameters (z. B. zum Bereitstellen einer Redundanz, einer Sicherheit usw.) genutzt sein. Es sollte gewürdigt werden, dass die vorstehenden Szenarien nur einige der Möglichkeiten repräsentieren, da von dem Kollisionsvermeidungssystem 10 irgendein Typ einer geeigneten Sensoranordnung verwendet werden kann. Dieses System ist nicht auf irgendeinen bestimmten Sensor oder auf irgendeine bestimmte Sensoranordnung beschränkt.
Die Fahrzeugsensoren 20–26 können an das Kollisionsvermeidungssystem 10 eine Vielzahl von Fahrzeugmesswerten und/oder anderen Informationen liefern, die von dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können. In einer Ausführungsform erzeugen die Fahrzeugsensoren 20–26 Fahrzeugmesswerte, die die Position, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Trägerfahrzeugs 12 repräsentieren. Einige Beispiele dieser Messwerte enthalten einen Trägerfahrzeug-Geschwindigkeitsmesswert (v_HOST) und einen Trägerfahrzeug-Beschleunigungsmesswert (a_HOST). Die Fahrzeugsensoren 20–26 können eine Vielzahl verschiedener Sensoren und Abtasttechniken einschließlich jener, die die Raddrehzahl, die Geschwindigkeit über dem Boden, die Fahrpedalposition, die Gangwahlhebelauswahl, den Tachometer, die Motordrehzahl, die Motorausgabe und die Drosselklappenposition, um nur einige zu nennen, verwenden, nutzen. In dem in 1 gezeigten Beispiel sind mit jedem der vier Räder des Trägerfahrzeugs einzelne Raddrehzahlsensoren 20–26 gekoppelt, die die Drehgeschwindigkeit der vier Räder getrennt berichten. Der Fachmann auf dem Gebiet wird würdigen, dass diese Sensoren in Übereinstimmung mit optischen, elektromagnetischen oder anderen Technologien arbeiten können und dass aus der Ausgabe dieser Sensoren andere Fahrzeugmesswerte wie etwa die Fahrzeugbeschleunigung abgeleitet oder berechnet werden können. In einer anderen Ausführungsform können die Fahrzeugsensoren 20–26 die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zu dem Boden dadurch, dass sie Radar-, Laser- und/oder andere Signale in Richtung des Bodens lenken und die reflektierten Signale analysieren, oder dadurch, dass sie die Rückkopplung von einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) nutzen, bestimmen. Wie oben erwähnt wurde, können die Fahrzeugsensoren 20–26 Teil einer anderen Vorrichtung, eines anderen Moduls, eines anderen Systems usw. wie eines Antiblockiersystems (ABS) sein.
Die Zielsensoren 30–32 liefern an das Kollisionsvermeidungssystem 10 eine Vielzahl von Zielmesswerten und/oder anderen Informationen, die von dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können. In einem Beispiel erzeugen die Zielsensoren 30–32 Zielmesswerte, die die Position, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Zielfahrzeugs 14 repräsentieren. Diese Messwerte können dem Wesen nach absolut (z. B. ein Zielfahrzeug-Geschwindigkeitsmesswert (v_TAR) oder ein Zielfahrzeug-Beschleunigungsmesswert (a_TAR)) sein oder können dem Wesen nach relativ (z. B. ein Relativgeschwindigkeits-Messwert (Δv), der die Differenz zwischen der Zielfahrzeug- und der Trägerfahrzeuggeschwindigkeit ist, oder ein Relativbeschleunigungsmesswert (Δa), der die Differenz zwischen der Zielfahrzeug- und der Trägerfahrzeugbeschleunigung ist) sein. In Übereinstimmung mit einem Beispiel liefert der Zielsensor 30 an das Kollisionsvermeidungssystem 10 die folgenden Eingaben: einen Relativgeschwindigkeits-Messwert (Δv), einen tatsächlichen Zielfahrzeug-Beschleunigungsmesswert (a_TAR) und einen Relativentfernungs-Messwert (Δd), der der Abstand oder die Entfernung zwischen dem Zielfahrzeug und dem Trägerfahrzeug ist. Jeder Zielsensor 30, 32 kann ein einzelner Sensor oder eine Kombination von Sensoren sein und kann eine Lichtortungs- und Abstandsmessungsvorrichtung (LIDAR-Vorrichtung), eine Funkortungs- und Abstandsmessungsvorrichtung (RADAR-Vorrichtung), eine Bilderkennungsvorrichtung (z. B. eine Kamera usw.), eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung oder eine Kombination davon enthalten. In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Zielsensor 30 eine vorwärts blickende langreichweitige RADAR- oder LIDAR-Vorrichtung, die an der Vorderseite des Fahrzeugs wie etwa an der vorderen Stoßstange oder hinter dem Fahrzeugkühlergrill angebracht ist, und enthält der Zielsensor 32 eine rückwärts blickende RADAR- oder LIDAR-Vorrichtung, die an der Rückseite des Fahrzeugs wie etwa an der hinteren Stoßstange oder an der Heckscheibe angebracht ist. In Verbindung mit diesen Sensoren könnte eine Kamera oder eine andere Bilderkennungsvorrichtung verwendet werden. Es ist möglich, dass das Kollisionsvermeidungssystem 10 nur einen vorderen oder nach vorn blickenden Zielsensor 30 enthält, so dass das System im Gegensatz zu einem sowohl Front- als auch Rückverhinderungssystem nur ein Frontverhinderungssystem ist. Da die hier beschriebenen Ausführungsformen nur beispielhaft sein sollen, ist das Kollisionsvermeidungssystem 10 nicht auf irgendeinen bestimmten Typ eines Sensors oder einer Sensoranordnung, auf eine spezifische Technik zum Erheben oder Verarbeiten von Sensormesswerten oder auf ein bestimmtes Verfahren zum Liefern von Sensormesswerten beschränkt.
Das Steuermodul 40 kann irgendeine Vielzahl elektronischer Verarbeitungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A-Vorrichtungen) und/oder anderer bekannter Komponenten enthalten und kann verschiedene Steuerungs- und/oder Kommunikations-bezogene Funktionen ausführen. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Steuermodul 40 eine elektronische Speichervorrichtung 42, die verschiedene Sensormesswerte (z. B. Fahrzeug- und Zielmesswerte von den Sensoren 20–26 und 30–32), Nachschlagetabellen oder andere Datenstrukturen, Algorithmen (z. B. den im Folgenden beschriebenen Algorithmus) usw. speichert. Die Speichervorrichtung 42 kann außerdem relevante Eigenschaften und Hintergrundinformationen in Bezug auf das Fahrzeug 12 wie etwa Informationen, die sich auf Bremswege, Verzögerungsgrenzwerte, Temperaturgrenzwerte, Feuchtigkeits- oder Niederschlagsgrenzwerte, das Fahrverhalten oder andere Fahrerverhaltensdaten usw. beziehen, speichern. Außerdem kann das Steuermodul 40 eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 44 (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw.), die Anweisungen für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Stapeldateien usw., die in der Speichervorrichtung 42 gespeichert sind und die die hier beschriebenen Prozesse und Verfahren leiten können, ausführt, enthalten. Das Steuermodul 40 kann über geeignete Fahrzeugkommunikationen mit anderen Fahrzeugvorrichtungen, -modulen und -systemen elektronisch verbunden sein und mit ihnen bei Bedarf in Wechselwirkung treten. Da andere Ausführungsformen ebenfalls verwendet werden könnten, sind dies natürlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten des Steuermoduls 40.
Je nach der besonderen Ausführungsform kann das Steuermodul 40 ein selbständiges Fahrzeugsteuermodul (z. B. ein Objektdetektierungscontroller, ein Sicherheitscontroller usw.) sein, kann es in ein anderes Fahrzeugelektronikmodul integriert oder darin enthalten (z. B. ein integrierter Controller innerhalb der Einheit, die die Zielsensoren enthält, ein Einparkhilfesteuermodul, ein elektronisches Bremssteuermodul (EBCM) usw.) sein oder kann es Teil eines größeren Netzes oder Systems (z. B. eines aktiven Sicherheitssystems, eines Traktionssteuersystems (TCS), eines elektronischen Stabilitätssteuersystems (ESC-Systems), eines Antiblockiersystems (ABS), eines Fahrerunterstützungssystems, eines adaptiven Tempomatsystems, eines Fahrspurabweichungswarnsystems usw.) sein, um nur einige Möglichkeiten zu nennen. Das Steuermodul 40 ist nicht auf irgendeine bestimmte Ausführungsform oder Anordnung beschränkt.
Die Bremsvorrichtungen 50–56 können Teil irgendeines geeigneten Fahrzeugbremssystems einschließlich von Systemen, die Scheibenbremsen, Trommelbremsen, einer elektrohydraulischen Bremsung, einer elektromechanischen Bremsung, einer regenerativen Bremsung, einer Drahtbefehlsbremsung usw. zugeordnet sind, sein. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Bremsvorrichtungen 50–56 Scheibenbremsen und enthalten sie jeweils allgemein eine Bremsscheibe, einen Bremssattel, einen Kolben und Bremsbeläge (nicht gezeigt) und können sie Teil eines elektrohydraulischen Bremssystems (EHB-Systems) sein. Wie der Fachmann auf dem Gebiet würdigen wird, ist eine Reifen-Rad-Anordnung (nicht gezeigt) in der Weise mit mehreren Radmuttern an einer Nabe befestigt, dass sich der Reifen, das Rad, die Nabe und die Bremsscheibe alle gemeinsam drehen können. Ein Bremssattel ist über die Bremsscheibe ausgebreitet und trägt einen Bremskolben, so dass während eines Bremsereignisses durch Bremsbeläge auf die gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe eine Druck- und Reibungsbremskraft ausgeübt werden kann. Die Reibungsbremskräfte verlangsamen die Drehung der Bremsscheibe und somit die Drehung der Reifen-Rad-Anordnung schließlich das Fahrzeug. Die Bremskolben für jedes der verschiedenen Räder oder Ecken können Folgendes sein: alle gemeinsam gesteuert, auf einer Rad-für-Rad-Grundlage gesteuert, in Gruppen gesteuert (wobei z. B. die Vorderräder von den Hinterrädern getrennt gesteuert werden) oder in Übereinstimmung mit einem anderen bekannten Verfahren gesteuert. Es wird erneut gewürdigt werden, dass die vorstehende Beschreibung von Bremsvorrichtungen 50–56 nur zur Veranschaulichung gegeben ist. Das hier beschriebene Verfahren kann mit irgendeiner Anzahl verschiedener Bremsvorrichtungen einschließlich jener, die in elektromechanischen Bremssystemen (EMB) oder in anderen Drahtbefehlsbremssystemen zu finden sind, verwendet werden. Die Bremsvorrichtungen 50–56 könnten z. B. durch andere geeignete Komponenten wie etwa elektromechanische Bremsen mit elektrischen Bremssätteln (e-calipers), Trommelbremsen und Hybridfahrzeugbremsen, die eine regenerative Bremsung verwenden, ersetzt sein.
In einer Ausführungsform erzeugt das Steuermodul 40 einen oder mehrere Bremsbefehle, die zum Steuern der Bremsvorrichtungen 50–56 verwendet werden. Das Steuermodul 40 kann z. B. Bremsbefehle erzeugen, die an eine Hydraulikeinheit geliefert werden und zum Steuern eines oder mehrerer Aktuatoren wie etwa Verstärkerventile, Trennventile und/oder Entleerungsventile verwendet werden. Diese Ventile können den Fluiddruck in Hydraulikleitungen steuern, die zu den Vorder- und/oder Hinterrädern führen. Dadurch, dass der Fluiddruck in den Hydraulikleitungen gesteuert wird, kann das Steuermodul 40 die Bremskraft und schließlich das durch die Scheibenbremsvorrichtungen 50–56 ausgeübte Bremsdrehmoment steuern. Andere Beispiele und Implementierungen der Bremsvorrichtungen 50–56 sind sicher möglich.
Nunmehr übergehend zu 2 ist ein beispielhaftes Verfahren 100 gezeigt, das mit dem Kollisionsvermeidungssystem 10 verwendet werden kann, um eine bevorstehende Kollision zu detektieren und in ein autonomes Bremsereignis einzutreten, um die Wirkungen einer solchen Kollision abzuwenden oder zu minimieren. In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform verwendet das Verfahren 100 Messwerte von einem oder von mehreren Fahrzeug- und/oder Zielsensoren, um dynamische Bremsbefehle zu erzeugen, die die Bremsvorrichtungen während des gesamten autonomen Bremsereignisses in der Weise automatisch steuern, dass die Relativentfernung (Δd), die Relativgeschwindigkeit (Δv) und/oder ein anderer Bremsparameter gesteuert werden können. Dieses Verfahren oder wenigstens Teil davon kann ohne Eingriff durch den Fahrer automatisch oder autonom ausgeführt werden.
Beginnend mit Schritt 102 empfängt das Verfahren Fahrzeugmesswerte von den Fahrzeugsensoren 20–26 und Zielmesswerte von den Zielsensoren 30–32, wobei es dies auf eine Vielzahl von Arten tun kann. Zum Beispiel kann das Steuermodul 40 einen Trägerfahrzeug-Geschwindigkeitsmesswert (v_HOST) von den Fahrzeugsensoren 20–26 sowie einen Zielfahrzeug-Beschleunigungswert (a_TAR), einen Relativgeschwindigkeits-Messwert (Δv) und einen Relativentfernungs-Messwert oder Abstand (Δd) von dem Zielsensor 30 empfangen oder herleiten. Es ist ebenfalls möglich, dass die Fahrzeug- und/oder Zielmesswerte von anderen Controllern, Vorrichtungen, Modulen und/oder Systemen, die sich um das Zielfahrzeug 12 befinden, geliefert werden. Diese Messwerte können über die gegenwärtigen Bedingungen, die das Trägerfahrzeug und das Zielfahrzeug beeinflussen, Aufschluss geben und sie können durch einen Controller, der sich bei den Sensoren befindet, oder durch ein Steuermodul 40, um nur zwei Möglichkeiten zu nennen, berechnet oder auf andere Weise verarbeitet werden. In Übereinstimmung mit einem Beispiel erhebt der Schritt 102 auf einer periodischen Grundlage (z. B. alle 40 ms oder ähnlich) Zielmesswerte von einer RADAR-, von einer LIDAR- und/oder von einer Kameravorrichtung.
Nachfolgend bestimmt der Schritt 104, ob das Trägerfahrzeug mit dem Zielfahrzeug zusammenstoßen wird. Falls die Zielmesswerte von dem Zielsensor 30 angeben, dass es kein Zielfahrzeug 14 vor dem Trägerfahrzeug 12 gibt oder dass eine Kollision unwahrscheinlich ist, wird das Verfahren einfach zur weiteren Beobachtung zu Schritt 102 zurückgeschleift, da es gegenwärtig nicht notwenig ist, in ein autonomes Bremsereignis einzutreten. Falls dagegen ein Zielfahrzeug 14 vor dem Trägerfahrzeug 12 detektiert wird und eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug in Übereinstimmung mit ihren gegenwärtigen Wegen oder Trajektorien wahrscheinlich oder zu erwarten ist, geht das Verfahren zu Schritt 112 über, so dass ein geeignetes Bremsansprechen ausgewertet und potentiell entwickelt werden kann. Unmittelbar, bevor eine Kollision zwischen den zwei Fahrzeugen gegenwärtig wahrscheinlich ist, bedeutet nicht, dass das Verfahren automatisch in ein autonomes Bremsereignis eintritt. Falls z. B. ausreichend Bremsweg für den Fahrer des Trägerfahrzeuges zur Verfügung steht, um eine Kollision zu vermeiden, kann es bevorzugt sein, von einer autonomen Bremsung abzusehen und dem Fahrer Gelegenheit zu geben, die Kollision manuell abzuwenden. Betrachtungen wie etwa diese werden nachfolgend in Schritt 112 behandelt, von dem eine beispielhafte Ausführungsform in 3 ausführlicher gezeigt ist. Der Fachmann auf dem Gebiet wird würdigen, dass von dem Schritt 104 irgendeine Anzahl geeigneter Techniken verwendet werden können, um zu bestimmen, ob eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug oder mit einem Hindernis wahrscheinlich ist, da das vorliegende Verfahren nicht auf irgendeine bestimmte beschränkt ist. Zum Beispiel können hier die in den US-Anmeldungen Nr. 11/620,752 und 12/248,086, deren Inhaber der Anmelder der vorliegenden Anmeldung ist, offenbarten Techniken genutzt werden; die gesamten Inhalte dieser Anmeldungen sind hier durch Bezugnahme mit aufgenommen.
Der Schritt 112 bestimmt einen Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID), der allgemein die Verzögerung repräsentiert, die notwendig ist, um eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug in Übereinstimmung mit den gegenwärtigen Betriebsbedingungen zu verhindern. Wie erläutert wird, kann der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) nachfolgend von dem Verfahren verwendet werden, um zu bestimmen, ob und wann in ein autonomes Bremsereignis eingetreten werden sollte. Negative Werte für (a_AVOID) entsprechen einer Fahrzeugverzögerung und sind üblicherweise in Situationen zu erwarten, in denen das Verfahren bestimmt hat, dass eine Kollision wahrscheinlich ist. In 3 ist eine ausführlichere Darstellung einer potentiellen Mehrschrittausführungsform des Schritts 112 zur Bestimmung des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) gezeigt.
Beginnend mit Schritt 114 vergleicht das Verfahren die Relativentfernung (Δd) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug (d. h. die gegenwärtige Relativentfernung, wie sie vom Zielsensor 30 geliefert wird) mit einer minimalen Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID), die allgemein einen minimalen Betrag der Entfernung repräsentiert, die notwendig ist, um unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen eine Kollision zu vermeiden. Die minimale Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) kann auf der Grundlage einer Vielzahl von Faktoren wie der gegenwärtigen Straßenoberflächenbedingungen (z. B. befestigte Straßen, Schotterstraßen, Kopfsteinstraßen usw.), der gegenwärtigen Witterungsbedingungen (z. B. Bedingungen einer vereisten, verschneiten, nassen Straße), der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, der gegenwärtigen Fahrzeugbeschleunigung usw. variieren und können in Übereinstimmung mit irgendeiner einer Anzahl bekannter Techniken berechnet werden. Falls der gegenwärtige Abstand oder die gegenwärtige Entfernung zwischen den Fahrzeugen (Δd) bereits kleiner als die minimale Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) ist, stellt der Schritt 116 den Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) auf einen Betrag ein, der der maximalen Bremsfähigkeit des Fahrzeugs entspricht. Mit anderen Worten, falls das Trägerfahrzeug schnell zu dem Zielfahrzeug aufschließt und die zwei Fahrzeuge bereits so nahe beieinander sind, dass ein Aufprall des Trägerfahrzeugs auf das Zielfahrzeug unvermeidlich scheint, stellt das Verfahren den Vermeidungsverzögerungswert auf seine höchste zulässige Einstellung ein. Falls die gegenwärtige Entfernung zwischen den Fahrzeugen (Δd) größer als die minimale Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) ist, scheint der gegenwärtige Bremsweg auszureichen, wobei das Verfahren zu Schritt 120 übergeht, so dass ein spezifischer oder angepasster Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) bestimmt werden kann.
Ein potentieller Unterschied zwischen dem gegenwärtigen Verfahren und anderen ist, dass das gegenwärtige Verfahren während des gesamten autonomen Bremsereignisses dynamische Bremsbefehle verwendet, um die Bremsung in der Weise aktiv zu steuern oder zu manipulieren, dass bestimmte Bedingungen wie ein gewünschter Bremsweg (d_STOPPING) erzielt oder aufrechterhalten werden können. Der gewünschte Bremsweg (d_STOPPING) entspricht allgemein einem gewünschten oder idealen Bremsweg zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug, den das Verfahren während oder am Ende eines autonomen Bremsereignisses erzielen soll. Dies ist anders als bei der einfachen Verwendung eines vorgegebenen und statischen Bremsbefehls für die autonome Bremsung, da sich diese Befehle nicht auf Bedingungen, während sie sich ändern, einstellen können.
Es sollte gewürdigt werden, dass die minimale Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) und/oder der gewünschte Bremsweg (d_STOPPING) auf eine Vielzahl von Arten bestimmt werden kann. Zum Beispiel kann das Steuermodul 40 eine oder mehrere Nachschlagetabellen oder andere Datenstrukturen unterhalten, die Fahrzeug- und/oder Zielmesswerte (z. B. die Trägerfahrzeuggeschwindigkeit (v_HOST) oder -beschleunigung (a_HOST), die Zielfahrzeuggeschwindigkeit (v_TAR) oder -beschleunigung (a_TAR), die Relativgeschwindigkeit (Δv) oder -beschleunigung (Δa) usw.) als Eingabe verwenden und eine minimale Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) und/oder einen gewünschten Bremsweg (d_STOPPING) als Ausgabe liefern. Diese Datenstrukturen können ebenfalls andere Bedingungen wie etwa jene, die die gegenwärtigen Straßenbedingungen, die gegenwärtigen Witterungsbedingungen, die gegenwärtige Leistung oder Fähigkeit des Trägerfahrzeug-Bremssystems usw. umfassen, berücksichtigen. In einer anderen Ausführungsform nutzt das Verfahren im Gegensatz zur Verwendung einer Nachschlagetabelle oder dergleichen eine algorithmische Herangehensweise, um die minimale Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) und/oder den gewünschten Bremsweg (d_STOPPING) zu bestimmen. Zum Bestimmen dieser Entfernungen können diese und andere geeignete Techniken einschließlich der in der US-Patentanmeldung Nr. 13/032,694, deren Inhaber der Anmelder der vorliegenden Erfindung ist und deren Inhalt hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist, offenbarten beispielhaften Techniken verwendet werden.
Der Schritt 120 berechnet einen Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) für das Trägerfahrzeug und kann hierfür die folgende Formel verwenden: a_AVOID = ((v_HOST – v_TAR) + K)²/2(Δd – d_STOPPING).
Wie oben beschrieben wurde, ist der Term v_HOST die Trägerfahrzeuggeschwindigkeit, ist v_TAR die Zielfahrzeuggeschwindigkeit, ist K ein Korrekturfaktor, der die Tatsache berücksichtigt, dass Fahrzeugbremsen nicht momentan bremsen können, ist Δd die Relativentfernung oder der Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug und ist d_STOPPING der gewünschte Bremsweg. Der Term (v_HOST – v_TAR) wird auch als eine Abstandsrate (Δv) bezeichnet und bezieht sich auf die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der zwei Fahrzeuge. Der Fachmann auf dem Gebiet wird würdigen, dass K von der benötigten Verzögerung, von der vorhandenen Beschleunigung des Trägerfahrzeugs (a_HOST) und/oder von der Ansprechempfindlichkeit oder von anderen Eigenschaften des Trägerfahrzeugbremssystems, um nur einige Möglichkeiten zu erwähnen, abhängen kann. Der Korrekturfaktor K kann dieselben Einheiten wie die oben diskutierte Abstandsrate (z. B. km/h, Meilen/h, m/s, usw.) aufweisen und kann mit einer oder mehreren Nachschlagetabellen oder anderen Datenstrukturen, die mit empirisch abgeleiteten Daten bevölkert sind, die während Tests erhoben werden, bestimmt werden oder kann mathematisch oder algorithmisch bestimmt werden, um nur einige Beispiele zu nennen. In Übereinstimmung mit dem obigen Beispiel ist der Zähler in der Formel in Einheiten von (Entfernung/Zeit)² und ist der Nenner in Einheiten einer Entfernung, was zu einem Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) in Einheiten von (Entfernung/Zeit²), der einer Beschleunigung oder Verzögerung entspricht, führt. Ein nicht einschränkender Bereich beispielhafter Vermeidungsverzögerungswerte (a_AVOID) ist 0–12 m/s², während dieses Verfahren das Trägerfahrzeug zu einem Halt oder zu einer sehr niedrigen Geschwindigkeit wie etwa 0–20 km/h bringen kann; Werte außerhalb dieser potentiellen Bereiche können ebenfalls erzielt werden.
Daraufhin vergleicht der Schritt 122 den neu berechneten Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) mit einem Schwellenwert (a_THRESH). Wie oben erläutert wurde, entsprechen negative (a_AVOID-)Werte Verzögerungen und entsprechen positive (a_AVOID-)Werte Beschleunigungen, so dass in der folgenden Beschreibung der (a_AVOID-)Wert eine höhere oder aggressivere Verzögerung repräsentiert, falls ein (a_AVOID-)Wert kleiner als ein Schwellenwert (a_THRESH) ist, und umgekehrt. Falls der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) in Übereinstimmung mit der in 3 gezeigten beispielhaften Ausführungsform größer als der Schwellenwert (a_THRESH) ist (d. h., falls das berechnete (a_AVOID) eine weniger aggressive Verzögerung als (a_THRESH) umfasst), kann der Schritt 124 a_AVOID auf den oben berechneten Wert einstellen (d. h. ihn unverändert lassen). Falls der Vermeidungsverzögerungwert (a_AVOID) andererseits kleiner als der Schwellenwert (a_THRESH) ist (d. h., falls (a_AVOID) eine aggressivere Verzögerung als (a_THRESH) umfasst), kann das Verfahren zu Schritt 116 übergehen, so dass der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) auf die maximale Bremsfähigkeit eingestellt werden kann. Der in diesem Schritt verwendete Schwellenwert (a_THRESH) ist kalibrierbar und kann automatisch durch das Verfahren, durch den Betreiber oder durch eine andere Quelle geändert werden.
Außer den oben Beschriebenen kann der Schritt 122 eine Anzahl weiterer Kriterien berücksichtigen. Zum Beispiel ist es möglich, dass der Vergleich in Schritt 122 eine zeitliche Komponente aufweist, so dass der Schritt bestimmt, ob der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) für eine bestimmte Zeitdauer größer als der Schwellenwert (a_THRESH) gewesen ist. Dieses Merkmal kann vorübergehende oder momentane Szenarien vermeiden, die das Ergebnis des Verfahrens andernfalls stören könnten. In einem weiteren Beispiel kann der Schritt 122 bestimmen, ob der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) größer als null ist, wobei das Verfahren (a_AVOID) auf null oder auf einen anderen Nennwert einstellen kann, wenn das der Fall ist, da sich das Zielfahrzeug gegenwärtig von dem Trägerfahrzeug entfernen kann, so dass keine Trägerfahrzeugbeschleunigung notwendig ist. Der Fachmann auf dem Gebiet wird würdigen, dass es unerwünscht sein kann, das Trägerfahrzeug in einer autonomen Bremsbetriebsart tatsächlich beschleunigen zu lassen, wobei dies der Grund dafür ist, dass (a_AVOID) anstatt auf eine positive Zahl, die einer tatsächlichen Beschleunigung entsprechen würde, auf null eingestellt wird.
An diesem Punkt ist ein Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) bestimmt worden, wobei die Beschreibung des Verfahrens 2 zurückkehrt. Der Schritt 144 kann den Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) verwenden, um zu bestimmen, ob das Trägerfahrzeug in ein autonomes Bremsereignis eintreten sollte, wobei es dies auf eine Vielzahl von Arten tun kann. Der Fachmann auf dem Gebiet wird würdigen, dass es zahllose Faktoren geben kann, die diese Bestimmung beeinflussen können, und dass hier irgendeine Anzahl von ihnen verwendet werden können. Der Begriff ”autonomes Bremsereignis”, wie er hier verwendet ist, enthält umfassend irgendein Bremsereignis oder irgendeine Bremsaktion, die von einem Trägerfahrzeug ohne Eingriff von Seiten des Fahrers automatisch unternommen wird, um eine Kollision mit einem Zielfahrzeug zu vermeiden und/oder zu milder. In einer Ausführungsform vergleicht der Schritt 144 den zuvor berechneten Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) mit einem Schwellenwert, um zu entscheiden, ob eine autonome Bremsung initiiert werden sollte. Falls (a_AVOID) eine aggressivere Verzögerung als der Schwellenwert verlangt (wobei dies in dem obigen Beispiel stärker negativen Zahlen entspricht), sollte in das autonome Bremsereignis eingetreten werden. Andere Faktoren, die von Schritt 144 ebenfalls berücksichtigt werden können, enthalten die erwartete Zeitdauer oder Entfernung bis zum Aufprall, die Verhaltenscharakteristika des Fahrers (z. B., ob er aufmerksam ist), Witterungsbedingungen (z. B., ob das Fahrzeug auf einer nassen, verschneiten oder vereisten Straße ist), Straßenbedingungen und -merkmale (z. B., ob sich das Fahrzeug einer scharfen Biegung oder einem Objekt auf der Straße nähert), Fahrzeugmesswerte (z. B., ob das Trägerfahrzeug bereits bremst oder an einer wesentlichen Fahrtrichtungsänderung beteiligt ist), Zielmesswerte usw. Je nach dem Ergebnis des Schritts 144 kann das Verfahren einen Zähler zurücksetzen und enden oder neu beginnen, falls es bestimmt, dass ein autonomes Bremsereignis gegenwärtig ungeeignet ist, oder kann das Verfahren zu Schritt 148 übergehen.
Der Schritt 148 kann einen Zähler oder eine andere Variable auswerten, bevor das Verfahren tatsächlich dynamische Bremsbefehle für ein autonomes Bremsereignis sendet. Es ist möglich, dass diese Prüfung in die Schritte 112 und/oder 144 gebündelt oder auf andere Weise aufgenommen wird, so dass der Zähler bei der Entscheidung, ob eine autonome Bremsung geeignet ist, berücksichtigt wird. Dabei bestimmt das Verfahren, ob dies das erste Mal ist, dass eine Anforderung für eine autonome Bremsung erfolgt ist (Zähler = 0), oder ob die Bedingungen, die eine autonome Bremsung unterstützen, für mehrere Iterationen oder Zyklen vorhanden gewesen sind. Eine solche Prüfung kann die Möglichkeit verringern, dass ein Sensorfehler oder Sensorrauschen ein autonomes Bremsereignis auslöst, das wahrscheinlich den Fahrer alarmieren könnte, falls es unnötig implementiert würde. Falls der Zählerwert größer als null ist, geht das Verfahren zu Schritt 152 über; andernfalls geht das Verfahren 100 zu Schritt 156 über. Natürlich können stattdessen von null verschiedene Zählerschwellenwerte (z. B. 2, 5, 10, 25 usw.) verwendet werden.
In Schritt 152 prüft das Verfahren, ob es irgendwelche anderen Bedingungen gibt, die ein autonomes Bremsereignis unter den gegenwärtigen Umständen unerwünscht oder ungeeignet machen können. Auf eine Weise kann dieser Schritt als eine abschließende Prüfung wirken, bevor ein autonomes Regelkreis-Bremsereignis initiiert wird. Einige potentielle Beispiele für Bedingungen, die gegen das Eintreten in eine autonome Bremsung sprechen können, enthalten: das Verhalten des Zielfahrzeugs 14 (z. B., falls das Zielfahrzeug die Fahrspur wechselt oder plötzlich beschleunigt, so dass eine Kollision weniger wahrscheinlich ist), das Verhalten des Trägerfahrzeugs 12 (z. B., falls der Fahrer bereits bremst oder in Ausweichmanöver eingetreten ist) oder die Bremsleistung des Trägerfahrzeugs (z. B., falls das Trägerfahrzeug bremst und/oder die Straßenoberfläche ”griffiger” ist oder besser anspricht als erwartet), um nur einige zu nennen. Falls es eine oder mehrere Bedingungen gibt, die gegen das Eintreten in ein autonomes Bremsereignis sprechen oder es ablehnen, kann das Verfahren daraufhin den Zählerwert zurücksetzen, Schritt 164, und enden oder zur weiteren Beobachtung von vorn beginnen. Falls es dagegen keine anderen Bedingungen gibt, die verhindern, dass das Trägerfahrzeug 12 in die autonome Bremsung eintritt, kann der Schritt 168 die geeigneten Befehlssignale für ein autonomes Bremsereignis erzeugen und/oder senden.
Der Schritt 168 kann irgendeine Anzahl verschiedener Techniken nutzen, um ein autonomes Bremsereignis zu initiieren, aufrechtzuerhalten und/oder auf andere Weise in es einzutreten. In einem Fall erzeugt das Steuermodul 40 eines oder mehrere dynamische Bremsbefehlsignale und sendet sie an die Bremsvorrichtungen 50, damit das Trägerfahrzeug in Übereinstimmung mit dem oben bestimmten Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) verzögert wird. Jedes Mal, wenn das Verfahren eine weitere Iteration durchläuft (z. B. alle 20–80 ms oder ähnlich), kann der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) in Übereinstimmung mit der in Schritt 120 bereitgestellten Formel etwas geändert oder eingestellt werden; dies ermöglicht wiederum, dass das Verfahren im Gegensatz zur einfachen Bremsung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer statischen und vorgegebenen Verzögerung, die zu konservativ oder nicht konservativ genug sein kann, die autonome Bremsung während des gesamten Ereignisses manipuliert. Falls die Schritte 114 oder 118 während der nächsten Iteration bestimmen, dass sich die Bedingungen geändert haben und dass die Bremsung bis zu einschließlich den maximalen Bremsfähigkeiten des Fahrzeugs gerechtfertigt ist, kann diese Änderung vorgenommen werden.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform soll das Verfahren 100 eine bestimmte Relativentfernung (Δd) und/oder Relativgeschwindigkeit (Δv) zwischen dem Trägerfahrzeug 12 und dem Zielfahrzeug 14 aufrechterhalten. Dies könnte z. B. die Überwachung der verschiedenen Fahrzeug- und/oder Zielmesswerte und das Einstellen des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) – und somit der dynamischen Bremsbefehle – nach oben oder unten in der Weise, dass eine bestimmte Relativentfernung (Δd) und/oder Relativgeschwindigkeit (Δv) zwischen den zwei Fahrzeugen aufrechterhalten wird, zur Folge haben. Dieser dynamische Prozess des Überwachens und Einstellens von Bremsbefehlen kann solange, wie er geeignet ist, oder solange, wie das autonome Bremsereignis notwendig ist, fortgesetzt werden. Falls die Relativentfernung (Δd) oder die Relativgeschwindigkeit (Δv) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug an irgendeinem Punkt groß genug ist, damit diese autonome Bremsung nicht mehr notwendig sein, kann das Verfahren die Bremsbefehle allmählich stufenweise verringern oder aus dem autonomen Bremsereignis austreten, so dass der Fahrer von Hand übernehmen kann. Andere Merkmale und Optionen sind sicher möglich.
Falls der Zählerwert zurückkehrend zu Schritt 148 gleich null (oder irgendein anderer geeigneter Schwellenwert, da der Schritt nicht auf einen Schwellenwert von null begrenzt ist) ist, geht das Verfahren zu Schritt 156 über, um zu sehen, ob es irgendwelche noch nicht betrachteten Bedingungen gibt, die ein autonomes Bremsereignis unterstützen können. Auf eine Weise ist der Schritt 156 das Gegenstück zu Schritt 152, wobei dieser Schritt aber, anstatt Bedingungen zu betrachten, die gegen die autonome Bremsung sprechen, Faktoren betrachtet, die für die autonome Bremsung sprechen. Es wird das Beispiel betrachtet, dass das Zielfahrzeug 14 schneller als das Trägerfahrzeug 12 verzögert, so dass der Relativgeschwindigkeits-Messwert (Δv) schnell zunimmt; dies legt eine erhöhte Relativbeschleunigung (Δa) nahe. Das Verfahren 100 kann bestimmen, dass es, anstatt auf eine oder mehrere Iterationen zu warten, so dass der Zähler seinen Schwellenwert erreichen kann, besser wäre, jetzt die autonome Bremsung zu initiieren. Durch den Schritt 156 können sicher ebenfalls andere Bedingungen oder Faktoren wie etwa das Zielfahrzeugverhalten berücksichtigt werden. Falls der Schritt 156 bestimmt, dass ein autonomes Bremsereignis erwünscht oder gerechtfertigt ist, kann das Verfahren, wie bereits oben erläutert wurde, zu Schritt 168 übergehen, um in ein autonomes Bremsereignis einzutreten. Andernfalls inkrementiert der Schritt 160 den Zählerwert und wird das Verfahren fortgesetzt.
Es ist möglich, dass das Verfahren 100 an irgendeinem Punkt innerhalb der Folge von Schritten anhält oder abbricht, falls das Verfahren bestimmt, dass die autonome Bremsung nicht mehr eingerückt zu sein braucht. Falls das Zielfahrzeug z. B. zu beschleunigen oder sich von dem Trägerfahrzeug zu entfernen beginnt, kann das Verfahren diese Situation automatisch detektieren und irgendein autonomes Bremsereignis, das gegenwärtig im Gang ist, abbrechen. Es können andere zugeordnete Merkmale genutzt werden, wie etwa, dass gefordert wird, dass die Abnahme von Bedingungen für die automatische Bremsung über eine Zeitdauer oder eine Anzahl von Zyklen bestehenbleiben, so dass vorübergehende Änderungen irgendein ansonsten geeignetes autonomes Bremsereignis nicht versehentlich abbrechen.
Selbstverständlich ist die vorstehende Beschreibung keine Definition der Erfindung, sondern eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die eine oder die mehreren besonderen hier offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern allein durch die folgenden Ansprüche definiert. Abgesehen davon, wo ein Begriff oder eine Formulierung oben explizit definiert worden ist, beziehen sich die Aussagen in der vorstehenden Beschreibung darüber hinaus auf bestimmte Ausführungsformen und sind nicht als Beschränkungen an den Umfang der Erfindung oder an die Definition von in den Ansprüchen verwendeten Begriffen zu verstehen. Für den Fachmann auf dem Gebiet gehen verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Abwandlungen an der einen oder an den mehreren offenbarten Ausführungsformen hervor. Zum Beispiel sind die spezifische Kombination und Reihenfolge von Schritten nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten enthalten kann, die weniger, mehr oder andere Schritte als die hier Gezeigten aufweist. Außerdem kann das Verfahren das Kollisionsvermeidungssystem 10 zum Behandeln eines Gegenstands auf der Straße (z. B. eines heruntergefallenen Asts, von Fremdkörpern usw.) im Gegensatz zu einem Zielfahrzeug steuern. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Änderungen und Abwandlungen sollen im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen.
Wie sie in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet sind, sind die Begriffe ”zum Beispiel”, ”z. B.”, ”beispielsweise”, ”wie etwa” und ”wie” und die Verben ”umfassend”, ”aufweisend”, ”enthaltend” und andere Verbformen, wenn sie zusammen mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder anderer Gegenstände verwendet sind, jeweils als offen zu verstehen, d. h., die Auflistung ist nicht in der Weise zu verstehen, dass sie andere, zusätzliche Komponenten oder Gegenstände ausschließt. Andere Begriffe sind unter Verwendung ihrer weitestmöglichen Bedeutung zu verstehen, sofern sie nicht in einem Kontext verwendet sind, der eine andere Interpretation erfordert.

Claims

Verfahren zur Verwendung mit einem Kollisionsvermeidungssystem, das in ein Trägerfahrzeug eingebaut ist, umfassend die folgenden Schritte: (a) Empfangen von Zielmesswerten von einem in das Trägerfahrzeug eingebauten Zielsensor; (b) Verwenden der Zielmesswerte, um zu bestimmen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem Zielfahrzeug zusammenstoßen wird; und (c) falls das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit dem Zielfahrzeug zusammenstoßen wird, Eintreten in ein autonomes Bremsereignis, das das Einstellen oder Ändern dynamischer Bremsbefehle während des gesamten autonomen Bremsereignisses enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (a) ferner das Empfangen eines Zielfahrzeug-Beschleunigungswerts (a_TAR), eines Relativgeschwindigkeits-Messwerts (Δv) und eines Relativentfernungs-Messwertes (Δd) von dem Zielsensor umfasst; und der Schritt (b) ferner das Verwenden des Zielfahrzeug-Beschleunigungswerts (a_TAR), des Relativgeschwindigkeits-Messwerts (Δv) und des Relativentfernungs-Messwerts (Δd), um zu bestimmen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit dem Zielfahrzeug zusammenstoßen wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (c) ferner das Bestimmen eines Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID), der allgemein eine Verzögerung repräsentiert, die notwendig ist, um eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug zu verhindern, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt (c) ferner das Vergleichen einer Relativentfernung (Δd) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug mit einer minimalen Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) und das Einstellen des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) auf eine maximale Bremsfähigkeit, wenn die Relativentfernung (Δd) kleiner als die minimale Kollisionsvermeidungsentfernung (d_MINAVOID) ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt (c) ferner das Bestimmen des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) mit der folgenden Formel umfasst: a_AVOID = ((v_HOST – v_TAR) + K)²/2(Δd – d_STOPPING), wobei v_HOST eine Trägerfahrzeuggeschwindigkeit ist, v_TAR eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit ist, K ein Korrekturfaktor ist, Δd eine Relativentfernung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug ist und d_STOPPING ein gewünschter Bremsweg ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt (c) ferner das Einstellen des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) auf null, falls der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) eine positive Zahl ist, die eine tatsächliche Beschleunigung repräsentiert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt (c) ferner das Vergleichen des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) mit einem Schwellenwert (a_THRESH) und das Einstellen des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) auf eine maximale Bremsfähigkeit, falls der Vermeidungsverzögerungswert (a_AVOID) eine aggressivere Verzögerung als der Schwellenwert (a_THRESH) ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt (c) ferner das Verwenden des Vermeidungsverzögerungswerts (a_AVOID) zum Bestimmen, ob das Trägerfahrzeug in das autonome Bremsereignis eintreten sollte, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (c) ferner das Senden dynamischer Bremsbefehle an eine oder an mehrere Bremsvorrichtungen, so dass das Trägerfahrzeug eine Relativentfernung (Δd) und/oder eine Relativgeschwindigkeit (Δv) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug für wenigstens einen Teil des autonomen Bremsereignisses aufrechterhält, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (c) ferner das Austreten aus dem autonomen Bremsereignis, falls eine Relativentfernung (Δd) oder eine Relativgeschwindigkeit (Δv) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug angibt, dass das autonome Bremsereignis nicht mehr notwendig ist, umfasst.
Kollisionsvermeidungssystem, das in ein Trägerfahrzeug eingebaut ist, umfassend: einen Zielsensor, der zum Liefern von Zielmesswerten konfiguriert ist; eine oder mehrere Bremsvorrichtungen, die zum Empfangen von Befehlssignalen und zum dementsprechenden Verzögern des Trägerfahrzeugs konfiguriert sind; und ein Steuermodul, das zum Empfangen der Zielmesswerte mit dem Zielsensor gekoppelt ist und das zum Liefern der Befehlssignale mit der/den Bremsvorrichtung(en) gekoppelt ist, wobei das Steuermodul zum Liefern dynamischer Befehlssignale an die Bremsvorrichtung(en) in der Weise, dass die Verzögerung des Trägerfahrzeugs während eines gesamten autonomen Bremsereignisses eingestellt oder geändert wird, konfiguriert ist.