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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überführen eines mit aktivierter Querführungsunterstützung fahrenden Fahrzeugs in einen Fahrzustand mit vermindertem Kollisionsfolgenrisiko bei einem Notfall des Fahrers, also eine Notfallassistenz, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Notfallassistenzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Im Bereich der aktiven Sicherheit eines Kraftfahrzeugs sind heutige Fahrerassistenzsysteme bereits in der Lage Fahraufgaben des Fahrers eines Kraftfahrzeugs wahrzunehmen und teilautomatisierte Fahrfunktionen auszuführen. Dies manifestiert sich in den Beispielen adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control), Spurhalteassistent bzw. Querführungsunterstützung (Lane Assist, Heading Control).
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Derartige Fahrerassistenzsysteme können jedoch den Fahrer eines Fahrzeugs dazu verleiten die Fahrerassistenzsysteme zu einem vollständig autonomen Fahren zu verwenden, was nicht zulässig ist. Um dem entgegen zu wirken, kann versucht werden zu ermitteln, ob der Fahrer aktiv das Fahrzeug steuert oder sozusagen ”freihändig” fährt.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2011 002 997 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb von Fahrerassistenzsystemen eines Fahrzeugs bekannt, bei dem zum Feststellen eines freihändigen Fahrzustands zeitgleich zum realen Lenksystem ein Lenksystemmodell betrieben wird und aus dem Vergleich des tatsächlichen Lenksignals mit dem geschätzten Lenksignal des Modells auf einen freihändigen Fahrzustand geschlossen werden kann.
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Ebenso wird in der
DE 103 51 654 A1 die Spurmarkierung einer Fahrspur, in der sich das Fahrzeug bewegt, und eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermittelt, der das Fahrzeug folgen müsste, um in der Fahrspur zu bleiben. Durch eine automatische Zentrierung des Lenkrades wird der Fahrer dabei unterstützt in der Fahrspur zu bleiben. Folgt der Fahrer über einen gewissen Zeitraum exakt der ermittelten Fahrspur, so wird dies als Indiz dafür gewertet, dass der Fahrer nicht aktiv lenkt und es wird ein Warnsignal erzeugt.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2006 056 094 A1 ist eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung des aktuellen Zustands des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei die Überwachungseinrichtung einen Lenkradsensor aufweisen kann, mittels dem sich detektieren lässt, ob der Fahrer das Lenkrad ergriffen hat oder nicht. Wird eine Inaktivität des Fahrers erkannt, so wird in einer ersten Stufe eine Warnung zur Aktivierung des Fahrers ausgegeben. Wird diese Warnung ignoriert, so wird ein aktives, die Führung des Fahrzeugs unterstützendes Assistenzsystem nach einem weiteren Hinweis deaktiviert, wobei ferner eine Zwangsbremsung des Fahrzeugs in den Stand eingeleitet werden kann.
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Allerdings sind diese Fahrassistenzsysteme kaum auf einen teilweisen oder gesamten Ausfall des Fahrers des Kraftfahrzeugs ausgelegt. Ein derartiger Fahrerausfall zum Ausführen der ihm obliegenden Fahrfunktionen kann beispielsweise durch eine Übermüdung oder ein plötzlich einsetzendes gesundheitliches Problem des Fahrers bedingt sein. Übermüdung führt oftmals zu einem Sekundenschlaf und damit verbundenen kurzfristigen Verlust der Fahrzeugkontrolle. Ein gesundheitliches Problem bedeutet ein körperliches Unvermögen des Fahrers zum Führen des Kraftfahrzeugs und kann beispielsweise ein plötzlicher Herzinfarkt sein. Derartige Situationen führen oftmals zu gravierenden Unfällen, insbesondere wenn das Fahrzeug sich mit einer hohen Geschwindigkeit auf einer Autobahn oder einer autobahnähnlichen Straße bewegt.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 022 055 A1 beschreibt einen Spurhalteassistenten, der bei einem erkannten Verlassen einer Fahrspur ein Gegenlenkmoment zum Zurückführen des Fahrzeugs in die Fahrspur erzeugt, wobei das erzeugte Gegenlenkmoment durch den Fahrer deaktiviert oder übersteuert werden kann. Um ein Verlassen der Fahrspur zu verhindern, wenn bei einem Spurwechsel eine Kollisionsgefahr droht oder eine Übermüdung des Fahrers festgestellt wurde, kann ein zur Übersteuerung des erzeugten Gegenlenkmoments notwendiger Schwellwert erhöht und eine diesbezügliche Warnung ausgegeben werden. Das System kann aber einem teilweisen oder totalen Ausfall des Fahrers nicht wirksam entgegenwirken, da es diesem Zustand mit einer autonomen Fahrt begegnen würde.
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In der Druckschrift
DE 10 2009 016 936 A1 wird ein Fahrerassistenzsystem mit einer Müdigkeitserkennung beschrieben, bei welchem bei einer erkannten Müdigkeit des Fahrers das Umfeld des Fahrzeugs gewarnt und das Fahrzeug durch Abbremsen und/oder das Steuern auf den Seitenstreifen in einen sicheren Zustand gebracht wird. Das Überführen des Fahrzeugs auf den Seitenstreifen ist jedoch mit zumindest einem Spurwechsel verbunden.
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Da sich die oben genannten unfallauslösenden Situationen auch im Rahmen gesundheitlicher Probleme, insbesondere Herz- und Kreislaufstörungen älterer Menschen, manifestieren, wurde vom BMFT (Bundesministerium für Bildung und Forschung) das Projekt SmartSenior ins Leben gerufen, welches den Zweck hat technische Maßnahmen zur Beibehaltung der Teilnahme von Senioren am gewohnten Leben zu entwickeln. Im Rahmen dieses Projekts wurde ein Nothalteassistent zum abgesicherten Anhalten eines Fahrzeugs bei plötzlicher Fahrunfähigkeit des Fahrzeugführers entwickelt.
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Die Veröffentlichung
P. Waldmann et. al.: "Der Nothalteassistent – abgesicherten Anhalten bei plötzlicher Fahrunfähigkeit des Fahrzeugführers", 3. Deutscher AAL-Kongress, 26.–27. Januar 2010, Berlin, Tagungsband, ISBN 978-3-8007-3209-8, VDE Verlag Berlin, beschreibt einen derartigen Nothalteassistenten. Dabei besteht für den erkannten Fall des körperlichen Unvermögens des Fahrzeugführers das primäre Ziel des Nothalteassistenten darin, einen Unfall zu vermeiden und das Fahrzeug in einen sicheren Zustand zu überführen. Sollte dies aufgrund einer komplexen Verkehrssituation nicht möglich sein, so muss zumindest die Energie des Fahrzeugs möglichst verringert werden, um die Unfallfolgen zu mindern. Zur sicheren Erkennung des körperlichen Unvermögens des Fahrers ist eine entsprechend aufwendige Sensorik mit entsprechender Auswertung notwendig.
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Ziel des Nothalteassistenten bleibt die Überführung des Fahrzeugs in einen sicheren Zustand, d. h. in den Stillstand, wobei der Nothalteassistent hier ausschließlich für den Einsatz auf Autobahnen und autobahnähnlichen Landstraßen konzipiert ist. In diesem Fall ist der sichere Zustand des Fahrzeugs im Idealfall durch einen Stillstand auf dem Pannenstreifen gegeben, wobei zum Erreichen des Pannenstreifens der Nothalteassistent gegebenenfalls Spurwechsel vornehmen muss.
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Der automatisierte Nothalt auf einem Pannenstreifen erfordert neben einer zuverlässigen Spurführung und Längsführung, die durch ACC und Lane-Assist bewerkstelligt werden, die Möglichkeit eines abgesicherten Spurwechsels. Dazu muss der Nothalteassistent mit einer komplexen umfelderfassenden Sensorik ausgerüstet sein, um Objekte im 360°-Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen und zu tracken. Ferner wird zur Positionsbestimmung eine präzise digitale Karte benötigt. Ist aber beispielsweise die Verkehrsdichte so hoch, dass sich ein Spurwechsel als zu schwierig gestaltet, so wird das Fahrzeug innerhalb der aktuellen Fahrspur bis in den Stillstand abgebremst.
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Bei diesem Nothalt innerhalb der eigenen Spur auf einer Autobahn oder einer autobahnähnlichen Landstraße soll zwar der rückwärtige Verkehr berücksichtigt werden, bei den auf einer Autobahn üblichen Geschwindigkeiten kann es aber aufgrund der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen dem stehenden Fahrzeug und dem nachfolgenden Verkehr zu Auffahrunfällen mit hohem Energieeintrag in das stehende Fahrzeug kommen, was zu schweren Kollisionsfolgen führen kann. Ferner ist bei dem bekannten Nothaltesystem eine aufwendige Notfallerkennungssensorik und Umfeldsensorik notwendig.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 109 618 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs, wobei zumindest bei einer ermittelten Fahruntüchtigkeit des Fahrers des Fahrzeugs automatisch ein Eingriff in eine Brems-, Lenkungs- und/oder Antriebsstrangfunktion aktiviert und das Fahrzeug bis zu einem Stillstand abgebremst wird. Dabei kann die Fahruntüchtigkeit des Fahrers mittels auftretender Lenk-, Beschleunigungs- und/oder Bremsbetätigungsmuster anhand einer erfassten Müdigkeit des Fahrers, anhand einer Mehrzahl von aktivierten Fahrerassistenzeingriffen innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer und/oder einem erfassten Abkommen des Fahrzeugs von der Fahrbahn ermittelt werden. Auch hier soll das Fahrzeug bevorzugt auf einem Seitenstreifen zum Stillstand gebracht werden, was eine komplexe Notfallerkennungssensorik und Umfelderfassungssensorik sowie die Möglichkeit zum kontrollierten automatischen Spurwechsel bedingt.
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Bei den bekannten Nothalteassistenten ist einerseits die Anforderungen an die benötigte komplexe Sensorik sehr hoch und anderseits besteht bei einem Anhaltevorgang bis zu einem Stillstand des Fahrzeugs außerhalb eines sicheren Stand- oder Pannenstreifens die Gefahr von Auffahrunfällen mit hohem Energieeintrag.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, wobei ein mit hoher Geschwindigkeit mit aktivierter Querführung fahrendes Fahrzeug bei einem mit einfacher Sensorik vermuteten Notfall des Fahrers in einen Fahrzustand mit vermindertem Kollisionsfolgenrisiko überführt wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überführen eines mit aktivierter Querführungsunterstützung fahrenden Fahrzeugs in einen Fahrzustand mit vermindertem Kollisionsfolgenrisiko bei einem Notfall des Fahrers, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeug größer als eine Grenzgeschwindigkeit ist und die Querführungsunterstützung das Fahrzeug in der aktuellen Fahrspur hält, weist die folgenden Schritte auf:
- – Erkennen einer Hands-Off-Situation des Fahrers und Ausgeben einer Hands-Off-Warnung in einer Hands-Off-Phase,
- – Durchführen einer Warnungseskalation in einer Eskalationsphase, falls keine Reaktion auf die Hands-Off-Warnung erfolgt, wobei während der Eskalationsphase die Querführungsunterstützung so ausgestaltet wird, dass das Fahrzeug durch die Querführungsunterstützung nicht im mittigen Bereich der Fahrspur gehalten wird und nachdem das Fahrzeug den Rands der Fahrspur erreicht hat, das Fahrzeug durch die Querführungsunterstützung an dem Rand der Fahrspur gehalten wird, und
- – Reduzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Eingriffsphase auf eine Geschwindigkeit kleiner als die Grenzgeschwindigkeit, falls keine Reaktion auf die Eskalationsphase erfolgt.
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Als einziges und maßgebliches Auslösekriterium für die Durchführung der Notfallassistenz wird auf das Erkennen einer Hands-Off-Situation abgestellt, die allerdings einige Zeit, beispielsweise maximal ca. 10 Sekunden, in Anspruch nimmt. Reagiert der Fahrer des Fahrzeugs nicht auf die Hands-Off-Warnung und ergreift das Lenkrad nicht wieder, so kann dies einerseits die Folge eines Notfalls des Fahrers sein oder andererseits ein vom Fahrer bewusst herbeigeführtes autonomes Fahren bedeuten.
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Um einen bewussten Fahrer zu einem Lenkeingriff zu bewegen, wird daher die aktive Querführungsunterstützung so ausgestaltet, dass das Fahrzeug sozusagen innerhalb der Fahrspur driften kann und nachdem es sich an den Rand seiner aktuellen Fahrspur bewegt hat, dort von der Querführungsunterstützung gehalten wird. Der bewusste Fahrer hat daher den Eindruck, dass die Querführungsunterstützung ausgeschaltet ist und das Fahrzeug von der Fahrspur weg driftet. Dieser Eindruck des Fahrers kann noch damit verstärkt werden, dass die Anzeige der Querführungsunterstützung den Zustand ”ausgeschaltet” anzeigt, obwohl die Querunterstützung weiterhin quasi im Hintergrund weiterhin aktiv bleibt.
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Ein bewusster Fahrer dürfte daher versuchen dem Driften entgegen zu wirken und das Fahrzeug durch einen Lenkeingriff wieder in die Mitte der aktuellen Fahrspur zu bewegen. Ist der Fahrer tatsächlich fahruntüchtig, so soll das Driftverhalten des Fahrzeugs einen möglichen Beifahrer zu einer Reaktion provozieren. Als Nebeneffekt wird durch das Abdriften des Fahrzeugs von der Mitte der eigenen Fahrspur der umgebende Verkehr auf eine mögliche Komplikation hingewiesen und gewarnt.
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Vorzugsweise wird in der Eskalationsphase das Fahrzeug durch das Aufschalten eines geeigneten Lenkmoments an den Rand der aktuellen Fahrspur geführt, mit anderen Worten, das Driften wird von der Querunterstützung herbeigeführt. Auf diese Weise wird innerhalb kurzer Zeit das Fahrzeug an den Rand der Fahrspur geführt, wobei das aufgeschaltete Lenkmoment eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Mit anderen Worten, in der Eskalationsphase wird das Fahrzeug aktiv an den Rand der aktuellen Fahrspur geführt.
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Um den Drifteffekt weiter zu verstärken, wird weiter bevorzugt im Fall einer Kurvenfahrt in der Eskalationsphase das Fahrzeug an den kurvenäußeren Rand der Fahrspur geführt. Auf diese Weise kommt einerseits der Fahrer nicht auf den Gedanken, dass das Driften des Fahrzeugs in Wahrheit von der Querführungsunterstützung bewirkt wird und andererseits wird das Angstmoment des Fahrer vor einem Abkommen von der Fahrbahn weiter erhöht, da das Driften des Fahrzeugs in einer Kurve nach außen in die physikalisch richtige Richtung geht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorzugsweise in der Eskalationsphase die Querführungsunterstützung solange zurückgenommen, bis das Fahrzeug den Rand der aktuellen Fahrspur erreicht hat. Mit anderen Worten, die Querführungsunterstützung schaltet solange kein aktives Lenkmoment auf, wie sich das Fahrzeug in einem Bereich der Fahrspurmitte befindet. Mit dieser Lösung wird beispielsweise auch ein Fehlalarm der Hands-off-Detektion abgefangen. So ist es möglich, dass ein Fahrer nur ein geringes Lenkmoment auf die Lenkung aufbringen muss, um das Fahrzeug in der aktuellen Fahrspur zu halten. Als Folge davon ist es möglich, dass die Hands-Off-Erkennung diesen Zustand irrtümlicherweise als eine Hands-Off-Situation klassifiziert. Gelingt es dem bewussten Fahrer, das Fahrzeug weiterhin mit diesem geringen Lenkmoment in dem mittigen Bereich der Fahrspur zu halten, sich das Fahrzeug also nicht zum Rand der Fahrspur hin bewegt, so wird die Eingriffsphase nicht erreicht und die in der Eingriffsphase vorgenommene Maßnahmen werden nicht durchgeführt. Für den bewussten Fahrer scheint lediglich die Querführungsunterstützung deaktiviert zu sein.
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Bei einem fahruntüchtigen Fahrer oder bei einem hartnäckigen, aber bewussten Fahrer, bei dem in der Eskalationsphase kein Lenkmoment zum Zurückführen des Fahrzeugs in den mittigen Bereich der Fahrspur zu verzeichnen war, wird das Fahrzeug nach einiger Zeit dem Rand der Fahrspur, also der Fahrspurbegrenzung, nähern. Ein Verlassen der eigenen Fahrspur wird dann durch die im Hintergrund weiter agierende Querführungsunterstützung verhindert und das Fahrzeug wird am Rand der Fahrspur gehalten.
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Für beide der im Vorangegangenen geschilderten Varianten gilt, dass mit der Überwindung einer Eingriffsschwelle, d. h. das Fahrzeug hat sich ohne eine Fahrerreaktion eine Zeitlang an dem Rand der Fahrspur bewegt, das Verfahren in die Eingriffsphase übergeht.
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Vorzugsweise wird in der Eingriffsphase die Warnungseskalation intensiviert, indem zumindest die Querführung des Fahrzeugs durch ein ruckartiges Querprofil weiter beeinträchtigt wird, wobei das Fahrzeug weiterhin auf der aktuellen Fahrspur gehalten wird. Auf diese Weise wird in der Eingriffsphase verstärkt versucht eine Reaktion des Fahrers oder eines eventuellen Beifahrers zu provozieren. Ferner wird durch diese unorthodoxe Fahrweise dem Fahrzeugumfeld deutlich signalisiert, dass mit dem Fahrzeug etwas nicht stimmt; es erfolgt also eine deutliche Warnung an das Fahrzeugumfeld.
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Weiter bevorzugt werden in der Eingriffsphase Bremsrucke zur die Warnungseskalation eingesetzt. Diese Bremsrucke sollen zu einer Reaktion seitens des Fahrers oder des Beifahrers beitragen. Auch hier haben die Bremsrucke den zusätzlichen Effekt einer Warnung an das Fahrzeugumfeld.
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Schließlich können in der Eingriffsphase die akustischen und/oder optischen Warnungen intensiviert werden, um den Fahrer zu einer Reaktion zu veranlassen. Ferner kann in der Eingriffsphase die Warnblinkanlage aktiviert werden, um eine weitere direkte Warnung an das Fahrzeugumfeld zu erzeugen.
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Weiter bevorzugt werden mit dem Erreichen der Grenz- oder Notfallgeschwindigkeit, die insbesondere 60 km/h beträgt, alle Längs- und Querführungen sowie alle Warnungen deaktiviert. Es ist auch möglich, dass die Grenzgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeit Null gebildet wird, d. h. das Fahrzeug in den Stillstand in der Eingriffsphase abgebremst wird.
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Ist die Grenzgeschwindigkeit größer Null, so muss ab diesem Zeitpunkt daher mit einem Unfall des Fahrzeugs gerechnet werden, dessen Folgen aufgrund der für eine Autobahn oder autobahnähnlichen Straße niedrigen Notfallgeschwindigkeit nicht lebensbedrohlich sein dürften, insbesondere da bei einem Notfall des Fahrers die Geschwindigkeit weiter abnimmt und das Fahrzeug in absehbarer Zeit aufgrund mangelnder Lenkaktivität die Fahrbahn verlassen wird.
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Ist die Grenzgeschwindigkeit Null, so bleibt das Fahrzeug in seiner Fahrspur stehen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche zur Durchführung des im Vorangegangenen beschriebenen Verfahrens zum Überführen eines mit Querführungsunterstützung fahrenden Fahrzeugs in einen Fahrzustand mit vermindertem Kollisionsfolgenrisiko dient, umfasst
- – einen Längsführungsassistenten,
- – einen Querführungsassistenten,
- – eine Hands-Off-Erkennungseinrichtung, und einen Notfallassistenten zur Durchführung von Warnungseskalationen und Eingriffen in die Fahrfunktionen des Fahrzeugs als Funktion der Ergebnisse der Hands-Off-Erkennungseinrichtung.
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Vorzugsweise führt der Notfallassistent nach einer positiven Hands-Off-Erkennung die Warnungseskalation in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Phasen durch, nämlich insbesondere einer Eskalationsphase und einer nachfolgenden Eingriffsphase, wobei in der Eskalationsphase Warnungen an den Fahrer bzw. den Beifahrer in verstärktem Masse erzeugt werden, während in der Eingriffsphase neben einer weiteren Eskalation der Warnungen zusätzlich Eingriffe in das Fahrgeschehen vorgenommen werden. Diese Eingriffe können Bremseingriffe und Querführungseingriffe sein. Ferner sind Eingriffe in den Antriebsstrang möglich, um das Fahrzeug zu verlangsamen.
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Nach erfolglosem Ablauf der Eingriffsphase und mit dem Erreichen einer Grenzgeschwindigkeit, die vorzugsweise 60 km/h beträgt, deaktiviert der Notfallassistent die Längs- und Querführung und sämtliche Warnungen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
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1 eine schematische Funktionsbeschreibung der ersten Ausführungsform des Verfahrens,
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2 eine schematische Funktionsbeschreibung der zweiten Ausführungsform des Verfahrens, und
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3 ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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1 beschreibt in schematischer Darstellung die Funktionsweise des Verfahrens zum Überführen eines mit aktiver Querführungsunterstützung fahrenden Fahrzeugs 1 in einen Fahrzustand mit vermindertem Kollisionsfolgenrisiko bei einem Notfall des Fahrers, welches in einem Notfallassistent realisiert ist, und welches das Ziel hat die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 kontrolliert auf eine Notfallgeschwindigkeit zu reduzieren, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 größer als die Notfall- oder Grenzgeschwindigkeit ist.
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In einer ersten Phase P1 bewegt sich ein Fahrzeug 1 auf einem Fahrstreifen 2 beispielsweise einer Autobahn oder einer autobahnähnlichen Straße, welcher durch Markierungen 3 gegenüber benachbarten Fahrstreifen abgegrenzt ist. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist in dieser Phase höher als die oben genannte Notfallgeschwindigkeit oder vorgegebene Grenzgeschwindigkeit. Beispielsweise kann die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit im Falle einer Autobahn bei ca. 150 km/h liegen, wobei die bevorzugte Notfallgeschwindigkeit bei 60 km/h liegt. In dieser Phase P1 ist der Fahrer fahrtüchtig und das Fahrzeug 1 bewegt sich entlang einer Fahrtrajektorie 4, wobei das Fahrzeug 1 von der aktivierten Querführungsunterstützung mittig auf seiner Fahrspur 2 gehalten wird. Eine Längsführung, wie beispielsweise ACC, kann dabei aktiv oder inaktiv sein.
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In der zweiten Phase P2, der Hands-Off-Phase, detektiert eine Hands-Off-Einrichtung, dass der Fahrer des Fahrzeugs 1 das Lenkrad nicht mehr ergriffen hat. Nach einer geeigneten Zeitspanne, die üblicherweise maximal 10 Sekunden betragen kann, erfolgt eine Hands-Off-Warnung durch zumindest eine akustische Warnung, die in 1 durch das Warnsignal 6 symbolisiert ist. Durch die aktive Querführungsunterstützung während der zweiten Phase P2 wird das Fahrzeug weiterhin mittig entlang der Fahrtrajektorie 5 auf seinem Fahrstreifen 2 gehalten. Nach Ablauf der zweiten Phase P2 und dem Ausgeben der Hands-Off-Warnung 6 kann keine Aussage getroffen werden, ob der Fahrer absichtlich oder unabsichtlich keinen Lenkradkontakt hat.
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Reagiert der Fahrer des Fahrzeugs 1 nicht auf den Hands-Off-Warnhinweis 6 der zweiten Phase P2, so kann dies bedeuten, dass der Fahrer absichtlich freihändig fährt, um die automatische Fahrmöglichkeit der Querführung auszutesten. Dies ist zu unterbinden. Die durch die Hands-Off-Erkennung detektierten fehlenden Lenkeingriffe können aber auch bedeuten, dass der Fahrer des Fahrzeugs 1 nicht fahrtüchtig ist. Dies kann ursächlich durch einen medizinischen Notfall oder durch ein Einschlafen des Fahrers, beispielsweise aufgrund einer Übermüdung, hervorgerufen sein.
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In der dritten Phase P3, der Eskalationsphase, soll daher unabhängig von dem Grund der fehlenden Lenkaktivität der Versuch unternommen werden, den Fahrer zu reaktivieren oder den Beifahrer zu aktivieren. Dazu wird mit dem Eintreten in die dritte Phase P3 eine erste Stufe der Warnungseskalation durchgeführt, wobei der im Hintergrund in der Eskalationsphase P3 aktivierte Notfallassistent bewirkt, dass das Fahrzeug eine mittige Fahrtrajektorie verlässt und das Fahrzeug durch Aufschalten eines entsprechenden Lenkmoments an den Rand der Fahrspur 2 geführt wird, wie dies in 1 beispielhaft durch die Fahrtrajektorie 7 der Eskalationsphase P3 dargestellt ist, wobei die Fahrtrajektorie entlang der rechten Markierung 3 der Fahrspur 2 verläuft.
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Für den Fahrer des Fahrzeugs 1, der beispielsweise kurzfristig eingeschlafen war oder die Grenzen der Technik ausloten möchte, wird durch das vermeintliche Driften des Fahrzeugs an den Rand der Fahrspur 2 der Eindruck erweckt, dass das Fahrzeug 1 auf dem Weg ist die Fahrspur 2 zu verlassen. Dies ist ein dringender Hinweis an den Fahrer die Fahrverantwortung wieder zu übernehmen. Um den Hinweis zu unterstützen, kann in der Eskalationsphase weiterhin die Anzeige der Querführungsunterstützung den Zustand ”ausgeschaltet” anzeigen, so dass ein aktiver Fahrer das Gefühl hat, dass keine Querführungsunterstützung mehr erfolgt.
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Ferner kann die Richtung des Driftens des Fahrzeugs in einer Kurvensituation so gewählt sein, dass das Fahrzeug 1 an den kurvenäußeren Rand der Fahrspur 2 geführt wird. Auf diese Weise hat der Fahrer verstärkt den Eindruck, dass das Fahrzeug 1 auf dem Weg ist von der Straße abzukommen, da das Fahrzeug 1 sich in die physikalisch richtige Richtung bewegt. Allerdings wird ein Abkommen des Fahrzeugs 1 von der Fahrspur 2 durch die Querführungsunterstützung verhindert.
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Sollte der Fahrer weiter inaktiv bleiben, was eine Fahruntüchtigkeit wahrscheinlicher werden lässt, so ist dies auch ein dringender Hinweis an einen möglichen Beifahrer nun aktiv zu werden, indem dieser beispielsweise die Lenkung übernimmt oder eine sonstige Maßnahme ergreift.
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Zeigt der Fahrer des Fahrzeugs 1 weiterhin keine Reaktion, so geht das Verfahren über in die vierte Phase P4, die Eingriffsphase, in der einerseits die Warnungseskalation intensiviert wird und andererseits eine Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen entsprechenden Eingriff in die Steuerung des Fahrzeugs 1 bewirkt wird. Mit anderen Worten, der Notfallassistent agiert nun im Vordergrund. Die weitere Warnungseskalation kann durch eine dauerhafte akustische Warnung bewirkt werden, wie dies in 1 schematisch durch die Vielzahl der Warnsymbole 6 dargestellt ist, wobei zusätzlich eine blinkende Anzeige 9 die Aktivität des Notfallassistenten im Vordergrund anzeigt. Ferner wird das Fahrzeug 1 durch kurzfristige Bremsrucke in einen unruhigen Zustand versetzt, um den Fahrkomfort weiter zu verringern. Um eine Reaktivierung des Fahrers des Fahrzeugs 1 zu unterstützen oder eine Reaktion des Beifahrers auszulösen, wird die Querführung des Fahrzeugs 1 weiter zunehmend unkomfortabel gestaltet. Dies wird durch Lenkeingriffe hervorgerufen, die ein ruckartiges Querprofil erzeugen, wie dies durch die Fahrtrajektorie 8 der vierten Phase P4 symbolisch dargestellt ist. Durch diese ungewöhnliche Fahrtrajektorie 8 wird zusätzlich das Fahrzeugumfeld des Fahrzeugs 1 gewarnt. Eine weitere Warnung des Umfeldes kann beispielsweise noch durch eine Aktivierung der Warnblinkanlage 10 erfolgen. Ferner können durch ein aktives oder passiv im Hintergrund agierendes ACC-System Auffahrunfälle mit einem auf der eigenen Spur vorausfahrenden Fahrzeug in dieser vierten Phase P4 vermieden werden.
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Mit dem Erreichen der Notfallgeschwindigkeit, die vorzugsweise 60 km/h beträgt, wird die fünfte Phase P5 des Verfahrensablaufs erreicht, in der unter der Voraussetzung einer unkritischen Verkehrssituation die Längs- und Querführungen sowie alle Warnungen deaktiviert werden. Dabei bedeutet eine unkritische Verkehrssituation, dass der weitere Straßenverlauf keine kritische Krümmung aufweist und dass keine kritische Annäherung an ein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird. zwar scheint es auf den ersten Blick, dass das Fahrzeug in der fünften Phase P5 mehr oder weniger sich selbst überlassen wird, allerdings ist ein Unfall des Fahrzeugs bei der genannten Notfallgeschwindigkeit in seinen Folgen überschaubar. Ferner ist ein Auffahrunfall mit einem nachfolgenden Fahrzeug aufgrund der Relativgeschwindigkeit weniger gravierend als wenn das Fahrzeug in den Stillstand gebracht worden wäre.
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1 zeigt in schematischer Weise die Ausführungsform, in der durch das Aufbringen eines Lenkmoments das Fahrzeug 1 in der Eskalationsphase P3 an den Rand der Fahrspur 2 geführt wird und dort gehalten wird. Es ist auch möglich, dass in der zweiten Phase P2 nur ein sehr geringes Lenkmoment notwendig war, um das Fahrzeug im Bereich der Mitte der Fahrspur 2 entlang der Fahrtrajektorie 5 zu halten, und die Hands-Off-Erkennung fälschlicherweise ausgelöst hat.
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2 zeigt die zweite Ausführungsform in schematischer Darstellung. Dabei unterscheidet sich die erste Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform nur in der dritten Phase P3, der Eskalationsphase, so dass für die Beschreibungen der anderen Phasen P1, P2, P4 und P5 des Verfahrens auf 1 verwiesen wird.
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Mit dem Eintritt in die Eskalationsphase P3 wird in der zweiten Ausführungsform der 2 kein Lenkmoment von der Querführungsunterstützung aufgeschaltet, solange das Fahrzeug 1 sich weiterhin im mittigen Bereich der Fahrspur 2 befindet. Falls daher der Fahrer die Hands-Off-Warnung nicht realisiert hat und es ihm gelingt, das Fahrzeug weiterhin in der Eskalationsphase P3 im Bereich der Mitte der Fahrspur 2 zu führen, tritt der Notfallassistent nicht in den Vordergrund und es wird daher keine Eingriffsphase P4 ausgelöst.
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Ist der Fahrer dagegen fahruntüchtig, so wird sich das Fahrzeug 1 nach kurzer Zeit in Richtung Fahrspurbegrenzung oder Fahrspurmarkierung 3 bewegen. Die Querführungsunterstützung wird ein Verlassen der Fahrspur 2 verhindern und das Fahrzeug 1 entlang der Fahrspurmarkierung 3 führen. Dargestellt ist hier, dass das Fahrzeug 1 entlang der eingezeichneten Trajektorie 7 zuerst in Richtung der rechten Markierung 3 driftet. Bevor es dort von der Querführungsunterstützung eingefangen wird, driftet das Fahrzeug 1 in die andere Richtung und wird schließlich an der linken Markierung 3 der Fahrspur 2 stabilisiert. Wird eine Eingriffsschwelle der Eskalationsphase P3, beispielsweise ein vorgegebenes Zeitintervall, überschritten, so tritt der Notfallassistent in den Vordergrund und das Verfahren geht in die Eingriffsphase P4 über, da nun ein begründeter Verdacht auf eine tatsächliche Fahruntüchtigkeit des Fahrers vorliegt.
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3 zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung, deren Kernbestandteil durch einen Notfallasistenten 20 gebildet wird. Der Notfallassistent 20 steht in Verbindung mit einer Querführungseinrichtung 21 und einer Längsführungseinrichtung 22. Eine Querführungseinrichtung ist beispielsweise eine Spurhalteeinrichtung oder Lane-Assist. Als Längsführungseinrichtung kommt beispielsweise eine adaptive Geschwindigkeits- und Abstandsregelung, also ein ACC, oder ein Notbremsassistent in Betracht. Ferner erhält der Notfallassistent Informationen von einer Hands-Off-Erkennung 23 und einer Einrichtung 24 zur Erkennung einer Fahrer-/Beifahreraktivität.
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Aufgrund des Ergebnisses der Hands-Off-Erkennung 23 erzeugt der Notfallassistent 20 geeignete Warnungen 25 akustischer, optischer und/oder haptischer Natur und führt Lenkeingriffe 26, Bremseingriffe 27 und Eingriffe in den Antriebsstrang 28 durch.
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Bezugszeichenliste
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- P1
- erste Phase
- P2
- zweite Phase
- P3
- dritte Phase
- P4
- vierte Phase
- P5
- fünfte Phase
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrstreifen
- 3
- Markierungen
- 4
- Fahrtrajektorie erste Phase
- 5
- Fahrtrajektorie zweite Phase
- 6
- akustische/optische Warnung
- 7
- Fahrtrajektorie Eskalationsphase Notfallassistent
- 8
- Fahrtrajektorie Eingriffsphase Notfallassistent
- 9
- optische Anzeige Notfallasisstent
- 10
- Warnblinker
- 20
- Notfallassistent
- 21
- Querführungseinrichtung
- 22
- Längsführungseinrichtung
- 23
- Hands-Off-Erkennung
- 24
- Erkennung Fahreraktivität/Beifahreraktivität
- 25
- akustische/optische/haptische Warnung
- 26
- Lenkeingriff
- 27
- Bremseingriff
- 28
- Antriebsstrangeingriff
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011002997 A1 [0004]
- DE 10351654 A1 [0005]
- DE 102006056094 A1 [0006]
- DE 102009022055 A1 [0008]
- DE 102009016936 A1 [0009]
- DE 102011109618 A1 [0015]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- P. Waldmann et. al.: ”Der Nothalteassistent – abgesicherten Anhalten bei plötzlicher Fahrunfähigkeit des Fahrzeugführers”, 3. Deutscher AAL-Kongress, 26.–27. Januar 2010, Berlin, Tagungsband, ISBN 978-3-8007-3209-8, VDE Verlag Berlin [0011]
