DE102013212473A1 - Verfahren für die selbstständige Aktivierung eines Systems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einer drohenden Kollision - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren für die selbstständige Aktivierung eines Systems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einer drohenden Kollision angegeben. Wobei eine Aktivierung des zumindest einen Systems erfolgt, wenn ein erstes Kritikalitätsmaß K1, das aus dem Abstand zum Kollisionsobjekt und von zumindest einer der beiden Größen Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung zum Kollisionsobjekt bestimmt wird, einen vorgebbaren Schwellwert S_krit überschreitet und zudem ein zweites Kritikalitätsmaß K2 vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Fahrzeug und Kollisionsobjekt und der Fahrzeuggeschwindigkeit und nicht in Abhängigkeit von zumindest einer der beiden Größen Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung zum Kollisionsobjekt bestimmt wird, und ein erster Schwellwert S1_K2 vorgesehen ist und bei einem Wert des zweiten Kritikalitätsmaßes K2 oberhalb des ersten Schwellwerts S1_K2 eine Aktivierung des Systems unterbleibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kollisionsvermeidung bzw. der Verminderung von Kollisionsschäden für ein Kraftfahrzeug.
  • Dazu sind im Stand der Technik Systeme bekannt, die sich bei einer drohenden Kollision aktivieren und Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung bzw. Verminderung von Kollisionsschäden einleiten. Solche Maßnahmen sind z.B. die Ausgabe eines Signals zur Ansteuerung einer Bremse (Notbremsassistent) einer Lenkeinrichtung (Notlenkassistent) oder einer Warneinrichtung (Kollisionswarnsystem). Weitere Maßnahmen sind die Adaption von Auslöseschwellen für einen hydraulischen Bremsassistenten und das Vorbefüllen von Bremsen, damit im Falle einer tatsächlichen Bremsung sofort die volle Bremskraft zur Verfügung steht.
  • Eine drohende Kollision wird z.B. mit einem System zur Umgebungserfassung erkannt. Typische Sensorsystem zur Umgebungserfassung sind Radar-, Lidar- oder Kamerasensorsysteme. Anhand der Sensordaten wird ein Kollisionsobjekt in der Fahrzeugumgebung erkannt und es können Abstand und Relativgeschwindigkeit bzw. Relativbeschleunigung durch Auswertung der Sensordaten bestimmt werden. Eine Auslösung der oben genannten Maßnahmen erfolgt in Abhängigkeit der Kritikalität einer Situation. Die Kritikalität kann z.B. in Abhängigkeit vom Abstand zum Kollisionsobjekt und der Relativgeschwindigkeit und/oder Relativbeschleunigung bestimmt werden.
  • Eine Auslösung in Abhängigkeit der oben genannten Größen kann in bestimmten Situationen zu einer Fehlauslösung führen, d.h. es wird eine der oben genannten Maßnahmen eingeleitet, obwohl tatsächlich kein Eingriff notwendig wäre. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn für die Berechnung der Kritikalität die aktuell bestimmte Relativgeschwindigkeit oder Relativbeschleunigung bis zum Zeitpunkt der Kollision als konstant angenommen werden.
  • Dann wird in der Situation, dass ein vorausfahrendes Fahrzeug, das sich ein einem mittleren bis großen Abstand zum Egofahrzeug befindet, heftig aber nur kurz abbremst, eine hohe Kritikalität erkannt und es wird eine Maßnahme unter der Annahme ausgelöst, dass die Abbremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs weitergeführt wird. Tatsächlich jedoch handelt es sich nur um eine kurze Abbremsung, die keine Maßnahme erfordert, da Abstand und Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug nicht wesentlich reduziert werden.
  • Es ist die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung für die selbstständige Aktivierung eines Systems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einer drohenden Kollision anzugeben.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren für die selbstständige Aktivierung eines Systems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einer drohenden Kollision angegeben. Eine Aktivierung des zumindest einen Systems erfolgt, wenn ein erstes Kritikalitätsmaß (K1), das aus dem Abstand zum Kollisionsobjekt und von zumindest einer der beiden Größen Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung zum Kollisionsobjekt bestimmt wird, einen vorgebbaren Schwellwert (S_krit) überschreitet.
  • Die Aktivierung eines Systems ist im Kontext dieser Erfindung als die Ausgabe einer Maßnahme zur Unterstützung des Fahrers zu verstehen.
  • Eine solche Maßnahme ist z.B. die Ausgabe eines Signals zur Ansteuerung einer Bremse (Notbremsassistent) einer Lenkeinrichtung (Notlenkassistent) oder einer Warneinrichtung (Kollisionswarnsystem). Weitere Maßnahmen sind die Adaption von Auslöseschwellen für einen hydraulischen Bremsassistenten und das Vorbefüllen von Bremsen, damit im Falle einer tatsächlichen Bremsung sofort die volle Bremskraft zur Verfügung steht.
  • Zudem ist ein zweites Kritikalitätsmaß (K2) vorgesehen, das in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Egofahrzeug und Kollisionsobjekt und der Geschwindigkeit des Egofahrzeugs und nicht in Abhängigkeit von einer relativen Größe wie Relativgeschwindigkeit oder Relativbeschleunigung zum Kollisionsobjekt bestimmt wird. Das Egofahrzeug ist das Fahrzeug, das mit einem Verfahren wie hier beansprucht ausgestattet ist.
  • Weiterhin ist ein erster Schwellwert (S1_K2) für das zweite Kritikalitätsmaß (K2) vorgesehen und bei einem Wert des zweiten Kritikalitätsmaßes (K2) oberhalb des ersten Schwellwerts (S1_K2) unterbleibt eine Aktivierung des Systems. Die Formulierung "oberhalb des ersten Schwellwerts" kann je nach Wahl der physikalischen Einheit des Kritikalitätsmaßes in unterhalb verkehrt werden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aktivierung des Systems unterdrückt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug einen großen Abstand zu dem Egofahrzeug aufweist und die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs eher gering ist. Ist das zweite Kritikalitätsmaß z.B. als Zeitabstand zwischen Egofahrzeug und vorausfahrendem Fahrzeug ausgebildet, wobei der Zeitabstand aus Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und der Geschwindigkeit des Egofahrzeugs berechnet wird, ist die Formulierung "oberhalb des ersten Schwellwerts" im Sinne der Erfindung. Wird ein anderes Kritikalitätsmaß z.B. der negative Zeitabstand o.ä. verwendet, so muss die Formulierung "oberhalb des ersten Schwellwerts" in "unterhalb des ersten Schwellwerts" verkehrt werden, um die hier beanspruchte Erfindung auszuführen. Dies gilt auch für alle Ausführungsbeispiel der Erfindung, die aus das Über- oder Unterschreiten eines Schwellwerts Bezug nehmen. Dieses Vorgehen erschließt sich dem Fachmann jedoch unmittelbar und bedarf nicht der weitergehenden Erläuterung für verschiedene physikalische Einheiten eines Kritikalitätsmaßes.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zudem ein zweiter Schwellwert (S2_K2) für das zweite Kritikalitätsmaß (K2) vorgesehen. Unterschreitet der Wert des zweiten Kritikalitätsmaßes (K2) den zweiten Schwellwerts (S2_K2), so erfolgt eine Aktivierung des Systems nur in Abhängigkeit von dem ersten Kritikalitätsmaß (K1). Der zweite Schwellwert (S2_K2) ist kleiner als der erste Schwellwert (S1_K2) und wird in einer Situation unterschritten, in der der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gering ist und/oder die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs einen mittleren bis hohen Wert einnimmt. In dieser Verkehrssituation sollen Maßnahmen unverzüglich eingeleitet werden, wenn die Kriterien für eine Aktivierung gemäß dem ersten Kritikalitätsmaß K1 erfüllt sind.
  • In einer weiteren positiven Ausgestaltung der Erfindung erfolgt bei einem Wert des zweiten Kritikalitätsmaßes (K2) zwischen dem ersten Schwellwert (S1_K2) und dem zweiten Schwellwert (S2_K2) eine Aktivierung des Systems nur in Abhängigkeit von einer weiteren Bedingung.
  • In einer weiteren positiven Ausgestaltung der Erfindung ist die weitere Bedingung eine Relativgeschwindigkeitsänderung (vrel_ab) zum Kollisionsobjekt. Nur wenn die Relativgeschwindigkeit sich in einem erheblich Maß, wobei das Maß z.B. durch einen Schwellwert vorgebbar ist, verändert, wird eine Maßnahme zur Kollisionsvermeidung eingeleitet. Vorzugsweise wird nur die Relativgeschwindigkeitsänderung (vrel_ab) nach dem Zeitpunkt des Unterschreitens des vorgebbaren ersten Schwellwerts (S1_K2) durch das zweite Kritikalitätsmaß (K2) berücksichtigt. Z.B. wird dazu die Relativgeschwindigkeitsänderung in einem Zeitintervall größer als 100 oder 200 oder 500ms erfasst. Durch dieses Vorgehen wird sichergestellt, dass nicht durch ein vorausfahrendes Fahrzeug, das sich ein einem mittleren bis großen Abstand zum Egofahrzeug befindet und heftig aber nur kurz abbremst, eine hohe Kritikalität erkannt und sofort eine Maßnahme ausgelöst wird, unter der Annahme, dass die Abbremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs weitergeführt wird. Es wird in einem darauffolgenden Zeitraum verifiziert, ob es sich nur um eine kurze Abbremsung, die keine Maßnahme erfordert, da Abstand und Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug nicht wesentlich reduziert werden, handelt oder ob tatsächlich eine kritische Situation mit einer erheblichen Relativgeschwindigkeitsänderung vorliegt, die eine Maßnahme erfordert. Überschreitet die Relativgeschwindigkeitsänderung (vrel_ab) einen Schwellwert (S_Vrel_ab) erfolgt die Aktivierung gemäß des ersten Kritikalitätsmaß (K1). Ist die Relativgeschwindigkeitsänderung (vrel_ab) kleiner als der Schwellwert (S_Vrel_ab) erfolgt keine Aktivierung.
  • Vorzugsweise ist ein drittes Kritikalitätsmaß (K3) vorgesehen, welches aus dem aktuell gemessenen Abstand zwischen dem Egofahrzeug und dem Kollisionsobjekt und der Relativgeschwindigkeit der beiden Fahrzeuge bestimmt wird. Vorzugsweise trägt die Relativbeschleunigung nicht zur Bestimmung des dritten Kritikalitätsmaß (K3) bei.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das dritte Kritikalitätsmaß (K3) zu einem vorgebbaren Zeitpunkt bestimmt. Dieser Zeitpunkt, der die verwendete Relativgeschwindigkeit zur Bestimmung des dritten Kritikalitätsmaßes (K3) festlegt ist z.B. der, an dem das zweite Kritikalitätsmaß (K2) den ersten Schwellwert (S1_K2) unterschreitet. Alternativ kann die Überprüfung zum Zeitpunkt des Überschreitens des Schwellwerts (S-krit) durch das erste Kritikalitätsmaß (K1) durchgeführt werden.
  • Übersteigt die Kritikalität des Kritikalitätsmaßes K3 einen vorgebbaren Schwellwert S1_K3 erfolgt die Aktivierung nur in Abhängigkeit des Kritikalitätsmaßes K1 ohne Berücksichtigung des Kritikalitätsmaßes K2. D.h. das zweite Kritikalitätsmaß hat keinen Einfluss auf die Aktivierung des Systems. Z.B. in einer Situation, mit einem mittleren Abstand und einer mittleren Geschwindigkeit des Egofahrzeugs wird bei einer sehr starken Bremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs unverzüglich eine Maßnahme eingeleitet, ohne eine Bestätigung der Notwendigkeit dieser Maßnahme durch das zweite Kritikalitätsmaß abzuwarten.
  • Zudem wird eine einfindungsgemäße Vorrichtung für ein Fahrzeug beansprucht. Diese umfasst ein Umfelderfassungsystem zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung. Das Umfelderfassungssystem ist z.B. als Radar-, Lidar oder Kamerasystem ausgestaltet. Ebenso denkbar sind funkbasierte Sensorsysteme, die Informationen von Umgebungsobjekten empfangen und vorzugsweise Informationen über das Egofahrzeug aussenden.
  • Zudem umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Steuereinheit zur selbstständigen Aktivierung eines Systems im Fahrzeug zur Vermeidung einer drohenden Kollision in Abhängigkeit von der erfassten Umfeldsituation auf der ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hinterlegt ist. Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung sind z.B. die Ausgabe eines Signals zur Ansteuerung einer Bremse (Notbremsassistent) einer Lenkeinrichtung (Notlenkassistent) oder einer Warneinrichtung (Kollisionswarnsystem). Weitere Maßnahmen sind die Adaption von Auslöseschwellen für einen hydraulischen Bremsassistenten und das Vorbefüllen von Bremsen, damit im Falle einer tatsächlichen Bremsung sofort die volle Bremskraft zur Verfügung steht.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist 1 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Kritikalitätsmaße K1 und K2 vorgesehen, die vorzugsweise einen Zeitabstand zum Kollisionsobjekt angeben. Wenn das Kritikalitätsmaß K1, das aus dem Abstand zum Kollisionsobjekt und den beiden Größen Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung zum Kollisionsobjekt bestimmt wird, einen vorgebbaren Schwellwert S_krit überschreitet wird eine Aktivierung der Unterstützerfunktion A vorgenommen, wenn das zweite Kritikalistätsmaß K2 kleiner als ein vorgegebener Schwellwert S2_K2 ist. Der Schwellwert S2_K2 wird in einer Situation unterschritten, in der der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gering ist und/oder die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs einen mittleren bis hohen Wert einnimmt. In dieser Verkehrssituation sollen Maßnahmen unverzüglich eingeleitet werden, wenn die Kriterien für eine Aktivierung gemäß dem ersten Kritikalitätsmaß K1 erfüllt sind.
  • In dem Fall, dass das K1 einen vorgebbaren Schwellwert S_krit überschreitet und das zweite Kritikalitätsmaß K2 größer als ein vorgegebener Schwellwert S1_K2 ist, wird keine Aktivierung der Unterstützerfunktion KA durchgeführt. Es wird also die Aktivierung des Systems unterdrückt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug einen großen Abstand zu dem Egofahrzeug aufweist und die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs eher gering ist.
  • In dem Fall, dass das K1 einen vorgebbaren Schwellwert S_krit überschreitet und das zweite Kritikalitätsmaß K2 einen Wert zwischen dem ersten und zweiten Schwellwert S1_K2 und S2_K2 einnimmt, wird eine Überprüfung B_vrel_ab des Relativgeschwindigkeitsabbaus eingeleitet.
  • Nur wenn die Relativgeschwindigkeit sich in einem erheblich Maß, wobei das Maß den Schwellwert S_vrel_ab vorgegeben ist, verändert, wird eine Maßnahme zur Kollisionsvermeidung A eingeleitet.
  • In 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, dass die Merkmale des zuvor beschrieben Ausführungsbeispiels umfasst. Zusätzlich ist ein drittes Kritikalitätsmaß K§ vorgesehen, das vorzugsweise einen Zeitabstand zum Kollisionsobjekt angibt.
  • K3 wird aus dem aktuell gemessenen Abstand zwischen dem Egofahrzeug und dem Kollisionsobjekt und der Relativgeschwindigkeit der beiden Fahrzeuge bestimmt.
  • Die Relativbeschleunigung trägt hier nicht zur Bestimmung von K3 bei. Übersteigt die Kritikalität des Kritikalitätsmaßes K3 einen vorgebbaren Schwellwert S1_K3 erfolgt die Aktivierung nur in Abhängigkeit des Kritikalitätsmaßes K1 ohne Berücksichtigung des Kritikalitätsmaßes K2. D.h. das zweite Kritikalitätsmaß hat keinen Einfluss auf die Aktivierung des Systems. Der Schwellwert Schwellwert S1_K3 wird so gesetzt, dass in einer Situation, mit einem mittleren Abstand und einer mittleren Geschwindigkeit des Egofahrzeugs und bei einer sehr starken Bremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs unverzüglich eine Maßnahme eingeleitet wird, ohne eine Bestätigung der Notwendigkeit dieser Maßnahme durch das zweite Kritikalitätsmaß abzuwarten.
  • Bezugszeichenliste
    • B_K1:
      Bestimmung von einem ersten Kritikalitätsmaß K1 aus Abstand und Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung
      B_K2:
      Bestimmung von einem zweiten Kritikalitätsmaß K2 aus Abstand und Eigengeschwindigkeit
      B_K3:
      Bestimmung von einem dritten Kritikalitätsmaß K3 aus Abstand und Relativgeschwindigkeit
      B_vrel_ab:
      Überprüfung des Relativgeschwindigkeitsabbaus
      S_krit:
      vorgebbarer Schwellwert für das erste Kritikalitätsmaß K1
      S1_K2:
      vorgebbarer oberer Schwellwert für das zweite Kritikalitätsmaß K2
      S2_K2:
      vorgebbarer unterer Schwellwert für das zweite Kritikalitätsmaß K2
      S1_K3:
      vorgebbarer Schwellwert für das dritte Kritikalitätsmaß K3
      S_vrel_ab:
      vorgebbarer Schwellwert für den Relativ- Geschwindigkeitsabbaus
      A:
      Aktivierung der Unterstützerfunktion
      KA:
      keine Aktivierung der Unterstützerfunktion

Claims (10)

  1. Verfahren für die selbstständige Aktivierung eines Systems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einer drohenden Kollision, wobei eine Aktivierung des zumindest einen Systems erfolgt, wenn ein erstes Kritikalitätsmaß (K1), das aus dem Abstand zum Kollisionsobjekt und von zumindest einer der beiden Größen Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung zum Kollisionsobjekt bestimmt wird, einen vorgebbaren Schwellwert (S_krit) überschreitet dadurch gekennzeichnet, dass zudem ein zweites Kritikalitätsmaß (K2) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Fahrzeug und Kollisionsobjekt und der Fahrzeuggeschwindigkeit und nicht in Abhängigkeit von zumindest einer der beiden Größen Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung zum Kollisionsobjekt bestimmt wird, und für das zweite Kritikalitätsmaß (K2) ein erster Schwellwert (S1_K2) vorgesehen ist und bei einem Wert des zweiten Kritikalitätsmaßes K2 oberhalb des ersten Schwellwerts (S1_K2) eine Aktivierung des Systems unterbleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zudem für das zweite Kritikalitätsmaß (K2) ein zweiter Schwellwert (S2_K2) kleiner als der erste Schwellwert (S2_K1) vorgesehen sind, und bei einem Wert des zweiten Kritikalitätsmaßes (K2) unterhalb des zweiten Schwellwerts (S2_K2) eine Aktivierung des Systems nur in Abhängigkeit von dem ersten Kritikalitätsmaß (K1) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass und bei einem Wert des zweiten Kritikalitätsmaßes (K2) zwischen dem ersten Schwellwert (S1_K2) und dem zweiten Schwellwert (S2_K2) eine Aktivierung des Systems nur in Abhängigkeit von einer weiteren Bedingung erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Bedingung eine Relativgeschwindigkeitsänderung zum Kollisionsobjekt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Relativgeschwindigkeitsänderung (vrel_ab) nach dem Zeitpunkt des Unterschreitens des ersten vorgebbaren Schwellwerts (S1_k2) durch das zweite Kritikalitätsmaß K2 berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeitsänderung (vrel_ab) in einem Zeitintervall größer als 100 oder 200 oder 500ms erfasst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Relativgeschwindigkeitsänderung (vrel_ab) oberhalb eines für diese Änderung vorgebbaren Schwellwerts (S_Vrel_ab) eine Aktivierung nur in Abhängigkeit der ersten Kritikalitätsmaßes (K1) ausgelöst wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das zweite Kritikalitätsmaß (K2) ein Zeitabstand zwischen Eigenfahrzeug und Kollisionsobjekt ohne Berücksichtigung von Relativgeschwindigkeit und Relativbeschleunigung ist.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Kritikalitätsmaß (K3) vorgesehen ist, welches aus dem aktuell gemessenen Abstand zwischen dem Egofahrzeug und dem Kollisionsobjekt und der Relativgeschwindigkeit der beiden Fahrzeuge zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmt wird und wenn die Kritikalität des dritten Kritikalitätsmaßes (K3) einen für das dritte Kritikalitätsmaß (K3) vorgebbaren Schwellwert (S1_K3) übersteigt, erfolgt die Aktivierung nur in Abhängigkeit des ersten Kritikalitätsmaßes (K1) ohne Berücksichtigung des zweiten Kritikalitätsmaßes (K2).
  10. Vorrichtung für ein Fahrzeug umfassend – ein Umfelderfassungsystem zur Erfassung von einer Fahrzeugumgebung, insbesondere zur Erfassung von Kollisionsobjekten – eine Steuereinheit zur selbstständigen Aktivierung eines Systems im Fahrzeug zur Vermeidung einer drohenden Kollision in Abhängigkeit von der erfassten Umfeldsituation auf der ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hinterlegt ist.
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