DE102013203216A1

DE102013203216A1 - Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Kollisionsvermeidungsmanöver

Info

Publication number: DE102013203216A1
Application number: DE102013203216.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Kieren; Lutz Buerkle; Christian Braeuchle; Thomas Maurer; Thomas HAEUSSLER
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2014-08-28
Also published as: GB2513953B; FR3002510B1; GB2513953A; FR3002510A1; GB201403154D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Kollisionsvermeidungsmanöver, bei dem – die Gefahr einer bevorstehenden oder drohenden Kollision des Kraftfahrzeugs detektiert wird, – mittels einer Umfeldsensorik eine Umfeldmodellierung erfolgt und anhand der Umfeldmodellierung eine die Kollision vermeidende Kollisionsvermeidungstrajektorie für das Kraftfahrzeug ermittelt wird, – ein die Qualität der Umfeldmodellierung repräsentierendes Gütemaß ermittelt wird und – eine Unterstützung des Fahrers zum Führen des Fahrzeugs auf die Kollisionsvermeidungstrajektorie mittels fahrerunabhängiger Lenk- und/oder Bremseingriffe erfolgt, wobei die maximale Intensität der Lenk- und/oder Bremseingriffe abhängig vom ermittelten Gütemaß ist.

Description

Stand der Technik
Aus der DE 10 2004 008 894 A1 ist ein Sicherheitssystem für ein Fortbewegungsmittel sowie ein hierauf bezogenes Verfahren bekannt. Um dieses Sicherheitssystem für ein mindestens ein Lenksystem sowie mindestens ein Bremssystem aufweisendes Fortbewegungsmittel, insbesondere Kraftfahrzeug, so weiterzuentwickeln, dass sowohl vorrichtungsmäßig als auch verfahrensmäßig ein vom Führer des Fortbewegungsmittels eingeleitetes Ausweichmanöver bei Annäherung an ein Hindernis unterstützt und so ein Unfall durch Kollision verhindert wird, wird vorgeschlagen:

– dass eine Auswertungseinheit mindestens eine Fahrvariante, insbesondere mindestens eine Ausweichtrajektorie und/oder mindestens einen automatischen Notbremsvorgang aus den Daten und Informationen ermittelt und
– dass bei oder nach Einleiten eines Fahrmanövers, insbesondere eines Ausweichmanövers oder eines Notbremsmanövers, durch den Führer des Fortbewegungsmittels das Sicherheitssystem, insbesondere die Auswertungseinheit, dieses Fahrmanöver in optimierter Form, insbesondere in Form einer optimalen Ausweichtrajektorie oder in Form einer automatischen Notbremsung, vorgibt, unterstützt und/oder vorschlägt.

Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Kollisionsvermeidungsmanöver, bei dem

– die Gefahr einer bevorstehenden oder drohenden Kollision des Kraftfahrzeugs detektiert wird,
– mittels einer Umfeldsensorik eine Umfeldmodellierung erfolgt und anhand der Umfeldmodellierung eine die Kollision vermeidende Kollisionsvermeidungstrajektorie für das Kraftfahrzeug ermittelt wird,
– ein die Qualität der Umfeldmodellierung repräsentierendes Gütemaß ermittelt wird und
– eine Unterstützung des Fahrers zum Führen des Fahrzeugs auf die Kollisionsvermeidungstrajektorie mittels fahrerunabhängiger Lenk- und/oder Bremseingriffe erfolgt, wobei die maximale Intensität der Lenk- und/oder Bremseingriffe abhängig vom ermittelten Gütemaß ist.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, dem Fahrer eine von der Güte bzw. Qualität bzw. Korrektheitswahrscheinlichkeit der ermittelten Umfelddaten abhängige Kollisionsvermeidungsunterstützung zu gewähren.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kollisionsvermeidungsmanöver um ein Ausweichmanöver handelt und bei der Kollisionsvermeidungstrajektorie um eine Ausweichtrajektorie handelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Anzahl der Sensoren eingeht, welche die Umfeldmodellierung bestätigen. Mit wachsender Anzahl der bestätigenden Sensoren wächst die Wahrscheinlichkeit, dass die erfolgte Umfeldmodellierung korrekt ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Varianzen von Sensormessgrößen eingehen. Je geringer die Varianz bzw. Schwankungsbreite der Sensormessgrößen ist, desto höher ist die Güte bzw. Qualität der Umfeldmodellierung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Varianzen von Schätzgrößen eingehen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes ermittelte Existenzwahrscheinlichkeiten von Objekten, Freiflächen und/oder Elementen der Verkehrsinfrastruktur eingehen. Mit wachsender Existenzwahrscheinlichkeit erhöht sich die Güte.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Güte der Bewegungsprädiktion von Objekten und Personen eingeht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes der Typ des detektierten Kollisionspartners bei der detektierten bevorstehenden oder drohenden Kollision eingeht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmendem Gütemaß die maximale Intensität der fahrerunabhängigen Lenk- oder Bremseingriffe zunimmt.
Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, enthaltend Mittel, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgestaltet sind. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich insbesondere um ein Steuergerät, welches mit dem Programmcode zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgestattet ist.
Die Zeichnung umfasst 1.
1 zeigt den Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung dient der Erhöhung des Kollisionsvermeidungspotentials bei Kollisionsvermeidungsmanövern bzw. Ausweichmanövern. Die zur optimalen Kollisionsvermeidungsunterstützung oder Ausweichunterstützung des Fahrers notwendige Eingriffsstärke fahrerunabhängiger Lenk- oder Bremssysteme kann bei Systemen in vielen Fällen dann nicht zur Verfügung gestellt werden, wenn diese Systeme auf dem Worst-Case-Verhalten der zur Erfassung und Modellierung des Umfelds verwendeten Systeme basieren. Bei mit Unsicherheiten behafteter Erkennung des Fahrzeugumfelds erfolgt dann aus Sicherheitsgründen keine Unterstützung des Fahrers bei einem Ausweichmanöver. Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Anpassung der Fahrerunterstützung, d.h. der den Fahrer bei einem Kollisionsvermeidungsmanöver oder Ausweichmanöver unterstützenden fahrerunabhängigen Brems- oder Lenkeingriffe, entsprechend der Güte der zum jeweiligen Zeitpunkt verfügbaren Umfeldinformationen, wodurch nicht in jedem Fall das Worst-Case-Verhalten der Sensorik zugrunde gelegt werden muss.
Dazu sieht die Erfindung ein Gütemass vor, welches die Qualität der Umfeldmodellierung bzw. Situationsinterpretation beschreibt. Dieses Gütemaß kann aus einzelnen oder aus Kombinationen von Einzelgüten, in welche beispielsweise die nachstehend genannten Faktoren eingehen, ermittelt werden:

– Anzahl der Sensoren, welche unabhängig voneinander das Vorhandensein eines Objekts oder die gesamte Umfeldsituation bestätigen
– Varianzen der Sensormessgrößen
– Varianzen von Schätzgrößen
– Abgeleitete Größen aus mehreren Messungen über der Zeit, z.B. die Existenzwahrscheinlichkeit eines Objekts, von ermittelten Freiflächen oder ermittelten Objekten der Verkehrsinfrastruktur
– Güte der Bewegungsprädiktion von Objekten oder Fußgängern
– Typ des erkannten Hindernisses, z.B. stehendes oder bewegtes Objekt, und damit einhergehende Erkennungsgüte.

Beispielsweise kann die Gesamtgüte als eine gewichtete Summe mehrerer Einzelgüten berechnet werden. Gemäß einer weiteren Variante ist es möglich, für jeden einzelnen der oben genannten Faktoren einen Grenzwert festzulegen. Für jeden Faktor wird dann überprüft, ob die entsprechende Einzelgüte den Grenzwert überschreitet, dann wird die Einzelgüte als hoch klassifiziert. Unterschreitet die Einzelgüte den Grenzwert, dann wird die Einzelgüte als niedrig klassifiziert. Die Gesamtgüte wird aus diesen binären Einzelgüten ermittelt.
Die Gesamtgüte selbst kann in diskreten Stufen oder kontinuierlich abgebildet werden. Ein Erhöhen oder Vermindern der maximal zulässigen Eingriffsstärke erfolgt beispielsweise durch das Über- bzw. Unterschreiten von Schwellenwerten.
Liegt ein hohes Gütemaß vor, das heißt die Umfeldinformationen entsprechen mit höherer Wahrscheinlichkeit der Realität, dann kann eine größere Eingriffsstärke der fahrerunabhängigen Ausweichunterstützungseingriffe erfolgen. Liegt ein niedriges Gütemaß vor, dann werden schwächere Ausweichunterstützungseingriffe gewählt.
Es ist anzumerken, dass die Bestimmung der maximalen Eingriffsstärke zusätzlich durch weitere Faktoren erfolgen kann. Zu diesen gehören beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, andere interne Fahrzeuggrößen oder Größen aus der Beobachtung des Fahrers bzw. dessen Interaktion mit dem Fahrzeug.
Der Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 1 dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Block 100 wird anschließend in Block 101 abgefragt, ob eine Kollision bevorsteht oder droht. Ist dies nicht der Fall, dann wird zu Block 100 zurückgegangen. Ist dies jedoch der Fall, dann wird anschließend in Block 102 eine Umfeldmodellierung für die mittels Sensorik erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Mithilfe dieser Umfeldmodellierung wird in Block 103 eine Ausweichtrajektorie für das Kraftfahrzeug ermittelt, bei deren Befolgen eine Kollision verhindert wird. In Block 104 wird danach ein die Qualität der Umfeldmodellierung repräsentierendes Gütemaß ermittelt. In Block 105 erfolgen danach fahrerunabhängige Lenk- und/oder Bremseingriffe, welche den Fahrer dabei unterstützen, der Ausweichtrajektorie zu folgen. Deren maximale Intensität, d.h. die maximale Eingriffsstärke, ist abhängig vom ermittelten Gütemaß. In Block 106 endet das erfindungsgemäße Verfahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004008894 A1 [0001]

Claims

Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Kollisionsvermeidungsmanöver, bei dem – die Gefahr einer bevorstehenden oder drohenden Kollision des Kraftfahrzeugs detektiert wird (101), – mittels einer Umfeldsensorik eine Umfeldmodellierung erfolgt (102) und anhand der Umfeldmodellierung eine die Kollision vermeidende Kollisionsvermeidungstrajektorie für das Kraftfahrzeug ermittelt wird (103), – ein die Qualität der Umfeldmodellierung repräsentierendes Gütemaß ermittelt wird (104) und – eine Unterstützung des Fahrers zum Führen des Fahrzeugs auf die Kollisionsvermeidungstrajektorie mittels fahrerunabhängiger Lenk- und/oder Bremseingriffe erfolgt (105), wobei die maximale Intensität der Lenk- und/oder Bremseingriffe abhängig vom ermittelten Gütemaß ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kollisionsvermeidungsmanöver um ein Ausweichmanöver handelt und bei der Kollisionsvermeidungstrajektorie um eine Ausweichtrajektorie handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Anzahl der Sensoren eingeht, welche die Umfeldmodellierung bestätigen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Varianzen von Sensormessgrößen eingehen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Varianzen von Schätzgrößen eingehen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes ermittelte Existenzwahrscheinlichkeiten von Objekten, Freiflächen und/oder Elementen der Verkehrsinfrastruktur eingehen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes die Güte der Bewegungsprädiktion von Objekten und Personen eingeht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung des Gütemaßes der Typ des detektierten Kollisionspartners bei der detektierten bevorstehenden oder drohenden Kollision eingeht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmendem Gütemaß die maximale Intensität der fahrerunabhängigen Lenk- oder Bremseingriffe zunimmt.
Vorrichtung, enthaltend Mittel, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgestaltet sind.