DE102013222880A1

DE102013222880A1 - Aktives Sicherheitssystem und Verfahren zum Betreiben desselben

Info

Publication number: DE102013222880A1
Application number: DE102013222880.5A
Authority: DE
Inventors: Kevin P. Conrad
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2014-05-15
Also published as: US20140136044A1; CN103818378A; CN103818378B; US9633565B2

Abstract

Ein Verfahren zur Verwendung bei einem aktiven Sicherheitssystem, das in einem Trägerfahrzeug installiert ist, wird geschaffen. Das Verfahren umfasst das Erfassen eines Werts eines Parameters, der eine Wahrscheinlichkeit darstellt, dass das Trägerfahrzeug mit dem Zielobjekt kollidieren wird, für jedes von mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Parameter, der verwendet wird, eine Zeit bis zur Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielobjekt. Das Verfahren umfasst ferner das Auswerten von einem oder mehreren der erfassten Parameterwerte, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird, und das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, wenn festgestellt wird, dass das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird. Ein aktives Sicherheitssystem, das dazu konfiguriert ist, die Methodologie durchzuführen, wird auch geschaffen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeugsysteme und insbesondere auf aktive Sicherheitssysteme, die mehrere Objekte im Weg eines Fahrzeugs für die Zwecke der Kollisionsvermeidung und -milderung berücksichtigen.
HINTERGRUND
Bekannte aktive Sicherheitssysteme – oder Kollisionsvermeidungssysteme, wie sie genannt werden können – zur Verwendung bei Fahrzeugen können eine beliebige Anzahl von Merkmalen umfassen, die helfen sollen, Kollisionen zwischen einem Trägerfahrzeug (d. h. einem mit dem aktiven Sicherheitssystem ausgestatteten Fahrzeug) und anderen Objekten (z. B. anderen Fahrzeugen, die hier als ”Zielfahrzeuge” bezeichnet werden), die im Weg des Trägerfahrzeugs angeordnet sind, zu vermeiden, zu verhindern und/oder zu mildern. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und einem Objekt bevorsteht, können eine oder mehrere Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, wie beispielsweise Vorsehen von Warnungen für den Fahrer des Trägerfahrzeugs und Unternehmen einer Ausweichhandlung in Bezug auf das Fahrzeug selbst (z. B. automatisches Anwenden der Bremsen des Trägerfahrzeugs), unternommen oder durchgeführt werden, um die Kollision zu verhindern oder zumindest zu mildern. Obwohl sich solche aktiven Sicherheitssysteme als nützlich erwiesen haben, sind sie nicht ohne ihre Nachteile.
In herkömmlichen Systemen können beispielsweise eine oder mehrere Kollisionsvermeidungsmaßnahmen in Bezug auf ein Zielobjekt (z. B. Zielfahrzeug) im Weg des Trägerfahrzeugs unternommen werden, das zum Trägerfahrzeug am nächsten liegt (z. B. ein Zielfahrzeug, das sich direkt vor dem Trägerfahrzeug befindet). Obwohl dies helfen kann, eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem nächsten Zielfahrzeug zu vermeiden, kann das nächste Zielfahrzeug in einigen Fällen nicht die größte Kollisionsgefahr für das Trägerfahrzeug darstellen. Insbesondere kann in bestimmen Szenarios, in denen mehrere Zielfahrzeuge im Weg des Trägerfahrzeugs angeordnet sind, ein verdecktes oder unsichtbares Zielfahrzeug mehrere Fahrzeuge voraus die größte Kollisionsgefahr für das Trägerfahrzeug darstellen. Beispielsweise soll angenommen werden, dass sich zwei Zielfahrzeuge im Weg des Trägerfahrzeugs befinden – ein erstes Zielfahrzeug, das das nächste Zielfahrzeug zum Trägerfahrzeug ist, und ein zweites Zielfahrzeug, das sich sowohl vor dem Trägerfahrzeug als auch dem ersten Zielfahrzeug befindet. Wenn das zweite Zielfahrzeug gebremst oder gestoppt hat und das erste Zielfahrzeug entweder mit derselben (oder einer größeren) Geschwindigkeit wie das Trägerfahrzeug fährt oder ein Ausweichmanöver durchführen kann, um eine Kollision mit dem zweiten Zielfahrzeug zu vermeiden, dann stellt das zweite Zielfahrzeug (nicht das nächste Zielfahrzeug) die größte Kollisionsgefahr für das Trägerfahrzeug dar. Daher kann es erwünscht sein, während des Betriebs von bestimmten aktiven Sicherheitssystemen mehrere Zielfahrzeuge zu berücksichtigen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verwendung mit einem aktiven Sicherheitssystem, das in einem Trägerfahrzeug installiert ist, geschaffen. Das Verfahren umfasst das Berechnen einer Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen dem Zielobjekt und dem Trägerfahrzeug für jedes von mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner das Auswerten von einer oder mehreren der berechneten TTCs, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird, entsprechend der einen oder den mehreren ausgewerteten TTCs. Das Verfahren umfasst noch ferner das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, wenn festgestellt wird, dass das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verwendung mit einem aktiven Sicherheitssystem, das in einem Trägerfahrzeug installiert ist, geschaffen. Das Verfahren umfasst das Erfassen eines Parameterwerts, der eine Wahrscheinlichkeit darstellt, dass das Trägerfahrzeug mit dem Zielobjekt kollidieren wird, für jedes von mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner das Auswerten von einem oder mehreren der erfassten Parameterwerte, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird, entsprechend dem einen oder den mehreren ausgewerteten Parameterwerten. Das Verfahren umfasst noch ferner das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, wenn festgestellt wird, dass das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird.
Folglich wird für eine andere Ausführungsform ein aktives Sicherheitssystem für die Verwendung in einem Trägerfahrzeug geschaffen. Das System umfasst einen Zielsensor, der dazu konfiguriert ist, Messwerte in Bezug auf jedes von mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs zu erzeugen. Das System umfasst ferner ein Steuermodul. Das Steuermodul ist dazu konfiguriert: die Messwerte, die jedem der mehreren Zielobjekte entsprechen, vom Zielsensor zu empfangen; für jedes der mehreren Zielobjekte eine Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielobjekt unter Verwendung der diesem entsprechenden empfangenen Messwerte zu berechnen; eine oder mehrere der berechneten TTCs auszuwerten, um entsprechend der einen oder den mehreren ausgewerteten berechneten TTCs festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird; und eine oder mehrere Kollisionsvermeidungsmaßnahmen auszulösen, wenn das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird.
ZEICHNUNGEN
Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
1 eine schematische Ansicht ist, die ein Trägerfahrzeug mit einem beispielhaften darin installierten aktiven Sicherheitssystem und mehrere Zielfahrzeuge, die im Weg des Trägerfahrzeugs angeordnet sind, darstellt;
2 ein Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Verfahren zur Verwendung mit einem aktiven Sicherheitssystem wie z. B. dem in 1 dargestellten beispielhaften System darstellt;
3 ein Ablaufplan ist, der beispielhafte Ausführungsformen eines Auswertungsschritts des in 2 dargestellten Verfahrens darstellt; und
4 ein Ablaufplan ist, der eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Auswertungsschritts des in 2 dargestellten Verfahrens darstellt.
BESCHREIBUNG
Das hier beschriebene Verfahren und das hier beschriebene System können verwendet werden, um Kollisionen zwischen einem Trägerfahrzeug und einem oder mehreren von mehreren Zielobjekten zu verhindern, zu vermeiden und/oder zu mildern, die im Weg des Trägerfahrzeugs angeordnet sind, von denen eines oder mehrere für den Fahrer des Trägerfahrzeugs nicht sichtbar sein können. Insbesondere stellen in einer beispielhaften Ausführungsform das hier beschriebene Verfahren und System fest, ob es wahrscheinlich ist, dass das Trägerfahrzeug mit einem oder mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs kollidiert, und wenn ja, unternehmen sie eine gezielte Handlung, wie z. B. Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen (z. B. Liefern von Warnungen an den (die) Insassen des Trägerfahrzeugs, autonomes Anwenden der Bremsen des Trägerfahrzeugs usw.). Im Gegensatz zu anderen bekannten aktiven Sicherheitssystemen, bei denen nur eine durch ein einzelnes Zielobjekt dargestellte Kollisionsgefahr, das sich am nächsten im Abstand zum Trägerfahrzeug befindet, ausgewertet oder berücksichtigt werden kann, ermöglicht das vorliegende Verfahren die Berücksichtigung von Kollisionsgefahren, die von einer beliebigen Anzahl von Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs dargestellt werden. An sich können Kollisionsgefahren, die von einem oder mehreren Zielobjekten dargestellt werden, die nicht das nächste Zielobjekt zum Trägerfahrzeug sind, aber trotzdem die größte Kollisionsgefahr für das Trägerfahrzeug darstellen, berücksichtigt und daraufhin dementsprechend gehandelt werden.
Für die Zwecke dieser Offenbarung bezieht sich der Ausdruck ”Zielobjekte” auf jene Objekte, die innerhalb eines gemeinsamen Weges des Trägerfahrzeugs angeordnet sind (d. h. alle Zielobjekte sind im gleichen Weg angeordnet), im Gegensatz zu Objekten, die jeweils in einem anderen Weg des Trägerfahrzeugs angeordnet sein können. Für Erläuterungszwecke ist die nachstehende Beschreibung ferner hauptsächlich auf eine Ausführungsform gerichtet, in der die Zielobjekte Fahrzeuge (d. h. ”Zielfahrzeuge”) umfassen. Es ist jedoch zu erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht so begrenzt sein soll, da eine beliebige Anzahl von Objekten oder Hindernissen ein Zielobjekt bilden kann. Ein heruntergefallener Ast, Trümmer auf der Straße oder irgendein anderes Objekt im Trägerfahrzeugweg könnten beispielsweise ein ”Zielobjekt” bilden. Folglich bleibt die Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens und Systems zum Vermeiden von Kollisionen mit anderen Zielobjekten als Fahrzeugen innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
Mit Bezug auf 1 ist eine allgemeine und schematische Ansicht eines beispielhaften aktiven Sicherheitssystems 10 gezeigt, das in einem Trägerfahrzeug 12 installiert ist und verwendet werden kann, um eine Kollision mit einem oder mehreren Zielfahrzeugen 14 (d. h. Zielfahrzeugen 14 ₁ und 14 ₂), die im Weg des Trägerfahrzeugs 12 angeordnet sind, abzuwenden oder zu minimieren. Es sollte erkannt werden, dass das vorliegende System und Verfahren bei einem beliebigen Typ von Fahrzeug, einschließlich herkömmlicher Fahrzeuge, Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs), Elektrofahrzeugen mit erweiterter Reichweite (EREVs), Batterie-Elektrofahrzeugen (BEVs), Motorrädern, Personenkraftwagen, Geländewagen (SUVs), Kreuzungsfahrzeugen, Lastwagen, Vans, Busen, Wohnmobilen (RVs) usw., verwendet werden können. Diese sind nur einige der möglichen Anwendungen, da das hier beschriebene System und Verfahren nicht auf die hier beschriebenen und in 1–3 dargestellten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt sind und in einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Weisen implementiert werden können. Gemäß einem Beispiel umfasst das aktive Sicherheitssystem 10 Fahrzeugsensoren 20–26, Zielsensoren 30–32, ein Steuermodul 40 und eine oder mehrere Bremsvorrichtungen 50–56.
Eine beliebige Anzahl von verschiedenen Sensoren, Vorrichtungen, Modulen und/oder Systemen kann das aktive Sicherheitssystem 10 mit Informationen oder einer Eingabe versehen, die vom vorliegenden Verfahren verwendet werden können. Diese umfassen beispielsweise die in 1 gezeigten beispielhaften Sensoren sowie andere Sensoren, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, aber hier nicht gezeigt sind. Es sollte erkannt werden, dass die Fahrzeugsensoren 20–26, die Zielsensoren 30–32 sowie ein beliebiger anderer Sensor, der vom aktiven Sicherheitssystem 10 verwendet wird, in Hardware, Software, Firmware oder irgendeiner Kombination davon verkörpert sein können. Diese Sensoren können direkt die Bedingungen oder Eigenschaften erfassen oder messen, für die sie vorgesehen sind, oder sie können indirekt solche Bedingungen oder Eigenschaften auf der Basis von Informationen auswerten, die von anderen Sensoren, Vorrichtungen, Modulen Systemen usw. geliefert werden. Ferner können diese Sensoren mit dem Steuermodul 40 in einer Anzahl von Weisen elektronisch gekoppelt sein, die auf dem Fachgebiet gut bekannt sind, wie beispielsweise durch einen oder mehrere Drähte oder Kabel, einen Kommunikationsbus, ein Netz, durch eine drahtlose Verbindung usw. Diese Sensoren können in eine andere Fahrzeugvorrichtung, ein anderes Fahrzeugmodul, ein anderes Fahrzeugsystem usw. integriert sein (z. B. Sensoren, die in ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM), ein Traktionssteuersystem (TCS), ein elektronisches Stabilitätssteuersystem (ECS-System), ein Antiblockierbremssystem (ABS) usw. integriert sind), können eigenständige Komponenten sein (wie in 1 schematisch gezeigt) oder können gemäß irgendeiner anderen Anordnung vorgesehen sein. Es ist möglich, dass irgendeiner der verschiedenen Sensormesswerte, die nachstehend beschrieben werden, durch irgendeine andere Vorrichtung, irgendein anderes Modul, irgendein anderes System usw. im Trägerfahrzeug 12 geliefert wird, anstatt, dass er direkt von einem eigentlichen Sensorelement geliefert wird. In einigen Fällen können mehrere Sensoren verwendet werden, um einen einzelnen Parameter zu erfassen (z. B. um Redundanz, Sicherheit usw. zu schaffen). Es sollte erkannt werden, dass die vorangehenden Szenarios nur einige der Möglichkeiten darstellen, da ein beliebiger Typ von geeigneter Sensoranordnung vom aktiven Sicherheitssystem 10 verwendet werden kann und daher das System 10 nicht auf irgendeinen speziellen Sensor oder irgendeine spezielle Sensoranordnung begrenzt ist.
Die Fahrzeugsensoren 20–26 können das aktive Sicherheitssystem 10 mit einer Vielfalt von Fahrzeugmesswerten und/oder anderen Informationen versehen, die vom vorliegenden Verfahren verwendet werden können. In einer Ausführungsform erzeugen die Fahrzeugsensoren 20–26 Fahrzeugmesswerte, die die Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Trägerfahrzeugs 12 darstellen. Einige Beispiele von solchen Messwerten umfassen einen Trägerfahrzeug-Geschwindigkeitsmesswert (v_HOST) und einen Trägerfahrzeug-Beschleunigungsmesswert (a_HOST). Die Fahrzeugsensoren 20–26 können eine Vielfalt von verschiedenen Sensoren und Erfassungstechniken verwenden, einschließlich jener, die eine Raddrehzahl, eine Bodengeschwindigkeit, eine Fahrpedalposition, eine Gangschaltauswahl, Beschleunigungsmesser, eine Kraftmaschinendrehzahl, einen Kraftmaschinenausgang und eine Drosselventilposition verwenden, um einige zu nennen. In dem in 1 gezeigten Beispiel sind individuelle Raddrehzahlsensoren 20–26 mit jedem der vier Räder des Trägerfahrzeugs gekoppelt und melden separat die Drehgeschwindigkeit der vier Räder. Der Fachmann erkennt, dass diese Sensoren gemäß optischen, elektromagnetischen oder anderen Technologien arbeiten können und dass andere Fahrzeugmesswerte aus der Ausgabe dieser Sensoren abgeleitet oder berechnet werden können, wie z. B. die Fahrzeugbeschleunigung. In einer anderen Ausführungsform bestimmen die Fahrzeugsensoren 20–26 die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zum Boden durch Richten von Radar-, Laser- und/oder anderen Signalen in Richtung des Bodens und Analysieren der reflektierten Signale oder unter Verwendung einer Rückkopplung von einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS). Wie vorstehend erwähnt, können die Fahrzeugsensoren 20–26 ein Teil von irgendeiner anderen Vorrichtung, irgendeinem anderen Modul, irgendeinem anderen System usw. wie einem Antiblockierbremssystem (ABS) sein.
Die Zielsensoren 30–32 versehen auch das aktive Sicherheitssystem 10 mit einer Vielfalt von Messwerten und/oder anderen Informationen, die vom vorliegenden Verfahren verwendet werden können. In einem Beispiel erzeugt der Zielsensor 30 Messwerte, die die jeweilige Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung von mehreren Zielfahrzeugen 14 darstellen, einschließlich eines oder mehrerer der Zielfahrzeuge 14 ₂, die verdeckt oder anderweitig für den Fahrer des Trägerfahrzeugs 12 nicht sichtbar sein können. Diese Messwerte können absoluter Art sein (z. B. ein Zielfahrzeug-Geschwindigkeitsmesswert (v_TAR) oder ein Zielfahrzeug-Beschleunigungsmesswert (a_TAR)) oder sie können relativer Art sein (z. B. ein relativer Geschwindigkeitsmesswert (Δv), der die Differenz zwischen der Ziel- und Trägerfahrzeug-Geschwindigkeit ist, oder ein relativer Beschleunigungsmesswert (Δa), der die Differenz zwischen der Ziel- und Trägerfahrzeug-Beschleunigung ist). Gemäß einem Beispiel versieht der Zielsensor 30 das aktive Sicherheitssystem 10 mit den folgenden Eingaben für jedes detektierte Zielfahrzeug 14 im Weg des Trägerfahrzeugs 12: einem relativen Geschwindigkeitsmesswert (Δv), einem relativen Beschleunigungsmesswert (Δa) und einem relativen Abstandsmesswert (Δd), der der Abstand zwischen dem entsprechenden Zielfahrzeug und dem Trägerfahrzeug ist. Der Zielsensor 30 kann ein einzelner Sensor oder eine Kombination von Sensoren sein und kann beispielsweise und ohne Begrenzung eine Lichtdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (LIDAR-Vorrichtung), eine Funkdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (RADAR-Vorrichtung), eine Sichtvorrichtung (z. B. eine Kamera usw.), eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung oder eine Kombination davon sein.
Gemäß einer nicht begrenzenden beispielhaften Ausführungsform umfasst der Zielsensor 30 eine vorwärts blickende Langstrecken-RADAR-Vorrichtung, wie z. B. jene, die von Continental AG unter der Modellnummer ARS 300 kommerziell erhältlich ist. In einer solchen Ausführungsform ist zumindest ein Teil des Zielsensors 30 an der Vorderseite des Trägerfahrzeugs angebracht, wie z. B. am vorderen Stoßfänger oder hinter dem Fahrzeugkühlergrill, um zu ermöglichen, dass der Zielsensor 30 die Anwesenheit von mehreren Zielfahrzeugen 14, die im Vorwärtsblickweg des Trägerfahrzeugs 12 angeordnet sind, detektiert und Messwerte in Bezug auf diese erzeugt. Im Allgemeinen umfasst der Zielsensor 30 einen Sender, einen Empfänger und einen Prozessor (z. B. ein anwenderprogrammierbares Verknüpfungsfeld (FPGA) oder eine andere geeignete Verarbeitungsvorrichtung).
Wie auf dem Fachgebiet gut bekannt ist, ist der Sender dazu konfiguriert, elektromagnetische Signale in einer Richtung zu emittieren, die vorwärts oder vor dem Trägerfahrzeug 12 liegt. Die emittierten Signale können einen Detektionsbereich oder ein Detektionsfeld des Sensors 30 definieren, das sich vom Sender zu einem Punkt erstreckt, der in einem bestimmten Abstand vor dem Trägerfahrzeug 12 liegt. In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich der Detektionsbereich oder das Detektionsfeld des Sensors 30 vom Sender bis ungefähr 30–50 Meter vor dem Trägerfahrzeug 12, es ist jedoch zu erkennen, dass dieser spezielle Bereich nur für beispielhafte Zwecke vorgesehen ist und nicht begrenzender Art sein soll. in anderen beispielhaften Ausführungsformen kann sich der Bereich beispielsweise weniger als 30 Meter oder weiter als 50 Meter vor dem Trägerfahrzeug erstrecken und solche Ausführungsformen bleiben innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung. In jedem Fall kann der Sender in einer Weise angebracht sein, die die Erzeugung von Messwerten in Bezug auf jedes von mehreren Zielfahrzeugen 14 erleichtert, die innerhalb desselben Weges des Trägerfahrzeugs 12 angeordnet sind, wie beispielsweise und ohne Begrenzung jene, die spezifisch vorstehend identifiziert sind (z. B. ein relativer Geschwindigkeitsmesswert (Δv), ein relativer Beschleunigungsmesswert (Δa) und ein relativer Abstandsmesswert (Δd) für jedes Zielfahrzeug 14). Insbesondere kann der Sender derart angebracht sein, dass bestimmte davon emittierte Signale zu einem ersten Zielfahrzeug laufen, das am nächsten zum Trägerfahrzeug liegt (z. B. Zielfahrzeug 14 ₁ in 1), während andere emittierte Signale zu einem oder mehreren anderen Zielfahrzeugen (z. B. Zielfahrzeug 14 ₂ in 1) laufen, das/die vor sowohl dem Trägerfahrzeug als auch dem nächsten Zielfahrzeug angeordnet ist/sind. In einer Ausführungsform ist der Sender in einer solchen Weise angebracht und angeordnet, dass von diesem emittierte Signale unter einem Zielfahrzeug laufen können, um ein oder mehrere andere Zielfahrzeuge zu erreichen. Mit Bezug auf 1 können folglich Signale, die vom Sender des Sensors 30 emittiert werden, unter dem näheren Zielfahrzeug 14 ₁ laufen und das weiter entfernte Zielfahrzeug 14 ₂ erreichen.
Wie auch auf dem Fachgebiet gut bekannt ist, können Signale, die vom Sender des Sensors 30 emittiert werden, an Objekten im Übertragungsweg der Signale reflektiert werden und diese reflektierten Signale oder Rückläufer werden vom Empfänger des Sensors 30 empfangen. Die vom Empfänger empfangenen Rückläufer werden dann wiederum als Eingaben zum Prozessor des Sensors 30 geliefert. Unter Verwendung von verschiedenen bekannten Techniken, einschließlich bekannter Digitalsignal-Verarbeitungstechniken, ist der Prozessor dazu konfiguriert aufzulösen, welche Rückläufer welchen Zielfahrzeugen entsprechen, und dann ein einzelnes Datenpaket für jedes Zielfahrzeug zu erzeugen, das verschiedene Messwerte, Daten und/oder Informationen in Bezug auf das entsprechende Zielfahrzeug (z. B. relative Geschwindigkeit, relativer Abstand usw.) enthält. Wie nachstehend genauer beschrieben wird, können die vom Prozessor des Sensors 30 erzeugten Informationen für jedes Zielfahrzeug dann beispielsweise zum Steuermodul 40 des Systems 10 geliefert werden, wo sie für eine beliebige Anzahl von Zwecken verwendet werden können, einschließlich ohne Begrenzung jener, die nachstehend in Bezug auf das vorliegende Verfahren beschrieben werden.
Wie bei dem Zielsensor 30 kann der Zielsensor 32 ein einzelner Sensor oder eine Kombination von Sensoren sein und kann beispielsweise und ohne Begrenzung eine Lichtdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (LIDAR-Vorrichtung), eine Funkdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (RADAR-Vorrichtung), eine Sichtvorrichtung (z. B. eine Kamera usw.), eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung oder eine Kombination davon sein. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Zielsensor 32 eine rückwärts blickende RADAR- oder LIDAR-Vorrichtung, die an der Rückseite des Fahrzeugs angebracht ist, wie z. B. am hinteren Stoßfänger oder im Rückfenster.
Zusätzlich zu den obigen könnte in verschiedenen Ausführungsformen eine Kamera oder andere Sichtvorrichtung in Verbindung mit einem oder beiden der Sensoren 30, 32 verwendet werden. Ferner ist es möglich, dass das aktive Sicherheitssystem 10 nur einen vorderen oder vorwärts blickenden Zielsensor 30 umfasst, so dass das System nur ein Vorderseitenpräventionssystem ist, anstatt dass es sowohl ein Vorderseiten- als auch Rückseitenpräventionssystem ist. Folglich ist das aktive Sicherheitssystem 10 nicht auf irgendeinen speziellen Typ von Sensor oder Sensoranordnung, eine spezifische Technik zum Erfassen oder Verarbeiten von Sensormesswerten oder ein spezielles Verfahren zum Liefern von Sensormesswerten begrenzt, da die hier beschriebenen Ausführungsformen einfach beispielhaft sein sollen.
Das Steuermodul 40 kann eine beliebige Vielfalt von elektronischen Verarbeitungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (I/O-Vorrichtungen) und/oder anderen bekannten Komponenten umfassen und kann verschiedene auf die Steuerung und/oder Kommunikation bezogene Funktionen durchführen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Steuermodul 40 eine elektronische Speichervorrichtung 42, die verschiedene Sensormesswerte (z. B. Fahrzeug- und Zielmesswerte von Sensoren 20–26 und 30–32), Nachschlagetabellen oder andere Datenstrukturen, Algorithmen (z. B. jene, die im nachstehend beschriebenen Verfahren verwendet werden), verschiedene Schwellenwerte usw. speichert. Die Speichervorrichtung 42 kann auch sachdienliche Eigenschaften und Hintergrundinformationen, die das Fahrzeug 12 betreffen, wie z. B. Informationen in Bezug auf Bremswege, Verlangsamungsgrenzen, die maximale Bremsfähigkeit, den Wenderadius, Temperaturgrenzen, Feuchtigkeits- und Niederschlagsgrenzen, Fahrgewohnheiten oder andere Fahrerverhaltensdaten usw., speichern. Das Steuermodul 40 kann auch eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 40 (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw.) umfassen, die Befehle für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripten usw. ausführt, die in der Speichervorrichtung 42 gespeichert sind und die hier beschriebenen Prozesse und Verfahren steuern und durchführen können. Das Steuermodul 40 kann mit anderen Fahrzeugvorrichtungen, -modulen und -systemen über geeignete Fahrzeugkommunikationen elektronisch verbunden sein und kann mit ihnen zusammenwirken, wenn es erforderlich ist. Diese sind natürlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten des Steuermoduls 40, da andere Ausführungsformen auch verwendet werden könnten.
In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann das Steuermodul 40 ein eigenständiges elektronisches Fahrzeugmodul (z. B. ein Objektdetektionscontroller, ein Sicherheitscontroller usw.) sein, es kann in einem anderen elektronischen Fahrzeugmodul eingebaut oder enthalten sein (z. B. ein integrierter Controller innerhalb der Einheit, die die Zielsensoren umfasst, ein Einparkhilfe-Steuermodul, ein elektronisches Bremssteuermodul (EBCM) usw.) oder es kann ein Teil eines größeren Netzes oder Systems sein (z. B. ein aktives Sicherheitssystem, ein Traktionssteuersystem (TCS), ein elektronisches Stabilitätssteuersystem (ESC-System), ein Antiblockierbremssystem (ABS), ein Fahrerunterstützungssystem, ein adaptives Tempomatsystem, ein Spurhalteassistent usw.), um einige Möglichkeiten zu nennen. Folglich ist das Steuermodul 40 nicht auf irgendeine spezielle Ausführungsform oder Anordnung begrenzt.
Die Bremsvorrichtungen 50–56 können ein Teil irgendeines geeigneten Fahrzeugbremssystems, einschließlich Systemen, die Scheibenbremsen, Trommelbremsen, elektrohydraulischem Bremsen, elektromechanischem Bremsen, regenerativem Bremsen, Brake-By-Wire usw. zugeordnet sind, sein. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Bremsvorrichtungen 50–56 Scheibenbremsen und umfassen jeweils im Allgemeinen einen Rotor, einen Bremssattel, einen Kolben und Bremsklötze (nicht dargestellt) und können ein Teil eines elektrohydraulischen Bremssystems (EHB-Systems) sein. Wie vom Fachmann erkannt wird, ist eine Reifen-Rad-Anordnung (nicht dargestellt) an einer Nabe mit mehreren Radmuttern befestigt, so dass der Reifen, das Rad, die Nabe und der Rotor sich alle zusammen drehen können. Ein Bremssattel überspannt den Rotor und trägt einen Bremskolben, so dass eine Druck- und Reibungsbremskraft durch die Bremsklötze auf entgegengesetzte Seiten des Rotors während eines Bremsereignisses aufgebracht werden kann. Die Reibungsbremskräfte verlangsamen die Drehung des Rotors und daher die Drehung der Reifen-Rad-Anordnung und schließlich das Fahrzeug. Die Bremskolben für jedes der verschiedenen Räder oder der verschiedenen Ecken können alle gemeinsam gesteuert, auf einer radweisen Basis gesteuert, in Gruppen gesteuert (z. B. werden die Vorderräder separat von den Hinterrädern gesteuert) oder gemäß irgendeinem anderen bekannten Verfahren gesteuert werden. Wiederum sollte erkannt werden, dass die vorangehende Beschreibung der Bremsvorrichtungen 50–56 nur für Erläuterungszwecke vorgesehen ist. Das hier beschriebene Verfahren kann mit einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Bremsvorrichtungen verwendet werden, einschließlich jener, die in elektromechanischen Bremssystemen (EMB) oder Brake-By-Wire-Systemen zu finden sind. Die Bremsvorrichtungen 50–56 könnten beispielsweise gegen andere geeignete Komponenten ausgetauscht werden, wie z. B. elektromechanische Bremsen mit elektrischen Bremssätteln (E-Bremssätteln), Trommelbremsen und Hybridfahrzeugbremsen, die regeneratives Bremsen nutzen.
In einer Ausführungsform erzeugt das Steuermodul 40 einen oder mehrere Bremsbefehle, die verwendet werden, um die Bremsvorrichtungen 50–56 zu steuern. Das Steuermodul 40 kann beispielsweise Bremsbefehle erzeugen, die zu einer hydraulischen Einheit geliefert werden und verwendet werden, um einen oder mehrere Aktuatoren zu steuern, wie z. B. Verstärkungs-, Isolations- und/oder Schnellentleerungsventile. Diese Ventile können den Fluiddruck in Hydraulikleitungen steuern, die zu den Vorder- und/oder Hinterrädern führen. Durch Steuern des Fluiddrucks in den Hydraulikleitungen kann das Steuermodul 40 die Bremskraft und schließlich das Bremsdrehmoment steuern, das durch die Scheibenbremsvorrichtungen 50–56 ausgeübt wird. Andere Beispiele und Implementierungen der Bremsvorrichtungen 50–56 sind sicherlich möglich.
Wenn man sich nun 2 zuwendet, ist ein beispielhaftes Verfahren 100 gezeigt, das vom aktiven Sicherheitssystem 10 implementiert werden kann, um eine bevorstehende Kollision zwischen einem Trägerfahrzeug und einem oder mehreren von mehreren Zielobjekten zu detektieren und eine oder mehrere Kollisionsvermeidungsmaßnahmen auszulösen, um die Effekte einer solchen Kollision abzuwenden oder zu minimieren. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren insbesondere die Verwendung von Messwerten von einem oder mehreren Fahrzeug- und/oder Zielsensoren, um festzustellen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Trägerfahrzeug mit einem oder mehreren Zielobjekten kollidiert, und wenn ja, eine oder mehrere Kollisionsvermeidungsmaßnahmen auszulösen. Dieses Verfahren oder zumindest Teile davon kann automatisch oder autonom ohne Eingriff durch den Fahrer des Trägerfahrzeugs durchgeführt werden. Wie vorstehend für Erläuterungszwecke erörtert wurde, wird die Beschreibung des Verfahrens 100 nachstehend hauptsächlich auf eine Ausführungsform gerichtet, in der die Zielobjekte Fahrzeuge (d. h. ”Zielfahrzeuge”) umfassen. Es ist jedoch zu erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht so begrenzt sein soll, da eine beliebige Anzahl von Objekten oder Hindernissen, einschließlich der vorstehend beschriebenen, ein Zielobjekt bilden kann. Folglich bleibt die Verwendung des Verfahrens 100 zum Vermeiden von Kollisionen mit anderen Zielobjekten als Fahrzeugen innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 102 zum Erfassen von Informationen/Daten von einem oder mehreren sowohl der Fahrzeugsensoren 20–26 als auch Zielsensoren 30–32 in Bezug auf das Trägerfahrzeug 12 und Zielfahrzeug(e) 14. Diese Informationen oder Daten können Werte von bestimmten Parametern in Bezug auf das Trägerfahrzeug 12 und/oder Zielfahrzeug(e) 14 umfassen und können in einer Vielfalt von Weisen erfasst werden. Das Steuermodul 40 kann beispielsweise elektrische Signale oder Messwerte von den Fahrzeugsensoren 20–26 und Zielsensoren 30–32 empfangen, die Werte von bestimmten Bedingungen/Parametern darstellen oder diesen entsprechen, wie z. B. eine Trägerfahrzeug-Geschwindigkeit (v_HOST) (beispielsweise von den Fahrzeugsensoren 20–26 empfangen), eine relative Geschwindigkeit (Δv) und einen relativen Abstand (Δd) zwischen dem Trägerfahrzeug und jedem Zielfahrzeug (beispielsweise vom Sensor 30 empfangen), und/oder eine tatsächliche Zielfahrzeug-Geschwindigkeit (v_TAR) für jedes Zielfahrzeug (auch beispielsweise vom Zielsensor 30 empfangen). Zusätzlich oder alternativ können elektrische Signale oder Messwerte, die durch das Steuermodul 40 von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren 20–26 und Zielsensoren 30–32 empfangen werden, verwendet werden, um Werte von einem oder mehreren Parametern/Bedingungen in Bezug auf die Träger- und Zielfahrzeuge abzuleiten oder zu berechnen, wie beispielsweise Beschleunigungswerte jedes Zielfahrzeugs. Es ist auch möglich, dass die Messwerte, die den Träger- und Zielfahrzeugen entsprechen, durch andere Komponenten (z. B. Controller, Vorrichtungen, Sensoren, Module usw.) geliefert werden, die ein Teil des Sicherheitssystems 10 sind oder zur Kommunikation mit diesem konfiguriert sind. Diese Messwerte können Aufschluss geben über die aktuellen Bedingungen, die sich auf die Träger- und Zielfahrzeuge auswirken, und sie können durch das Steuermodul 40 berechnet oder anderweitig verarbeitet werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Verfahren 100 ein iteratives Verfahren, das periodisch wiederholt wird (z. B. ungefähr alle 40 ms oder dergleichen), und somit kann Schritt 102 für jede Iteration des Verfahrens 100 wiederholt werden. Obwohl die obige Beschreibung in Bezug darauf, dass Schritt 102 durch das Steuermodul 40 durchgeführt wird, stattfand, ist ferner zu erkennen, dass in anderen beispielhaften Ausführungsformen geeignete Komponenten, die ein anderer Teil des Systems 10 als das Steuermodul 40 sind oder zur Kommunikation damit konfiguriert sind, dazu konfiguriert sein können, Schritt 102 durchzuführen, und solche Ausführungsformen bleiben innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung. Folglich ist zu erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Durchführung von Schritt 102 durch irgendeine oder mehrere spezielle Komponenten begrenzt sein soll.
In Bezug auf die Informationen/Daten, die vom Zielsensor 30 empfangen werden, ist der Zielsensor 30 in einer beispielhaften Ausführungsform dazu konfiguriert, ein einzelnes Datenpaket für jedes Zielfahrzeug zum Steuermodul 40 zu liefern. Jedes Datenpaket enthält beispielsweise die Informationen/Daten, die diesem jeweiligen Zielfahrzeug entsprechen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Verfahren 100 wahlweise einen Schritt 104 zum Verarbeiten der durch das Steuermodul vom Zielsensor 30 empfangenen Informationen/Daten umfassen. Schritt 104 kann beispielsweise das Dekomprimieren der empfangenen Daten und/oder das Umwandeln derselben in ein entsprechendes oder geeignetes Format zur Verwendung durch das Steuermodul 40 umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann Schritt 104 eine Koordinatentransformation umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Zielsensor 30 beispielsweise dazu konfiguriert, die Daten zum Steuermodul 40 in Polarkoordinaten relativ zur Position des Zielsensors 30 (z. B. dessen Sender) zu liefern. In einer solchen Ausführungsform und unter Verwendung von Techniken, die auf dem Fachgebiet gut bekannt sind, ist das Steuermodul 40 dazu konfiguriert, die Daten von Polarkoordinaten in Kartesische Koordinaten relativ zu einem Punkt am Trägerfahrzeug, wie beispielsweise der Mittellinie des Stoßfängers davon, zu transformieren. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann Schritt 104 alternativ oder zusätzlich das Durchführen von einer oder mehreren Plausibilitätsprüfungen, um festzustellen, ob die empfangenen Daten brauchbar sind, und/oder das Kombinieren oder Vereinigen von verschiedenen anderen Typen von Daten, wie beispielsweise Daten, die von anderen Zielsensoren (z. B. Kameras, Kurzstrecken-RADAR usw.) empfangen werden, mit den vom Zielsensor 30 empfangenen Daten umfassen. In einer Ausführungsform, in der das Verfahren 100 den Schritt 104 umfasst, können, sobald die Daten umgewandelt, transformiert oder anderweitig verarbeitet sind, sie beispielsweise verwendet werden, um zusätzliche Informationen/Daten in Bezug auf das entsprechende Zielfahrzeug abzuleiten und/oder einen oder mehrere der nachstehend beschriebenen Schritte des Verfahrens 100 durchzuführen. Wie bei Schritt 102 ist, obwohl die obige Beschreibung in Bezug darauf, dass Schritt 104 vom Steuermodul 40 durchgeführt wird, stattfand, zu erkennen, dass in anderen beispielhaften Ausführungsformen geeignete Komponenten, die ein anderer Teil des Systems 10 als das Steuermodul 40 sind oder zur Kommunikation damit konfiguriert sind, dazu konfiguriert sein können, Schritt 104 durchzuführen, und solche Ausführungsformen bleiben innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung. Folglich ist zu erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Durchführung von Schritt 104 durch irgendeine oder mehrere spezielle Komponenten begrenzt sein soll.
Ob das Verfahren 100 den Schritt 104 umfasst oder nicht, umfasst in einer beispielhaften Ausführungsform das Verfahren 100 ferner einen Schritt 106 zum Berechnen eines Werts eines Parameters für jedes von mehreren Zielfahrzeugen, der eine Wahrscheinlichkeit darstellt, dass das Trägerfahrzeug mit diesem speziellen Zielfahrzeug kollidiert. Anders ausgedrückt, der berechnete Wert stellt die Kollisionsgefahr dar oder gibt sie an, die durch das Zielfahrzeug für das Trägerfahrzeug dargestellt wird. In einer beispielhaften Ausführungsform werden die Parameterwerte durch das Steuermodul 40 unter Verwendung der in Schritt 102 erfassten Informationen/Daten berechnet. Folglich werden für jedes Zielfahrzeug die diesem entsprechenden Informationen/Daten verwendet, um einen jeweiligen Parameterwert zu berechnen.
Der spezielle Parameter, für den Werte in Schritt 106 berechnet werden, kann eine beliebige Anzahl von Parametern umfassen. Für Erläuterungszwecke wird die nachstehende Beschreibung hauptsächlich auf eine Ausführungsform gerichtet, in der der Parameter, für den Werte in Schritt 106 berechnet werden, eine Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen dem Träger- und einem Zielfahrzeug umfasst. Obwohl die nachstehende Beschreibung auf die Verwendung von TTCs begrenzt sein kann, ist jedoch zu erkennen, dass in anderen beispielhaften Ausführungsformen Werte für andere Parameter als die TTC berechnet werden und in den nachstehend beschriebenen Schritten des Verfahrens 100 verwendet werden können, und daher soll die vorliegende Offenbarung nicht nur auf eine Ausführungsform des Verfahrens 100 begrenzt sein, die die TTC verwendet.
Wie der Name andeuten kann, stellt die TTC für ein Zielfahrzeug die Menge an Zeit dar, bis das Trägerfahrzeug mit diesem speziellen Zielfahrzeug unter den Bedingungen oder Umständen, die existierten, als die TTC berechnet wurde, kollidiert. Mit anderen Worten, abgesehen von einer Änderung von einer oder mehreren Bedingungen oder Umständen, die existierten, als die TTC berechnet wurde, kollidiert das Trägerfahrzeug mit dem entsprechenden Zielfahrzeug in einer Menge an Zeit, die gleich der TTC ist. Folglich gilt, je niedriger die TTC ist, desto größer ist die Kollisionsgefahr und daher desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug entsprechend der TTC stattfindet. Die TTC für ein Zielfahrzeug kann in einer Anzahl von Weisen berechnet werden, wie beispielsweise durch Auflösen nach der ”Zeit” unter Verwendung von Newton-Bewegungsgleichungen, wobei die Eingaben in die Gleichung die bekannte relative Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem entsprechenden Zielfahrzeug umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die TTC für ein gegebenes Zielfahrzeug unter Verwendung von Gleichung (1) berechnet werden:
wobei Δv die relative Geschwindigkeit zwischen dem Träger- und dem entsprechenden Zielfahrzeug ist, Δd der Abstand zwischen dem Träger- und dem entsprechenden Zielfahrzeug ist, und Δa die relative Beschleunigung zwischen dem Träger- und dem entsprechenden Zielfahrzeug ist. Für Erläuterungszwecke und um eine beispielhafte TTC-Berechnung für ein hypothetisches Zielfahrzeug zu demonstrieren, soll angenommen werden, dass die jeweiligen Terme von Gleichung (1) die folgenden Werte aufweisen: Δv = –5,9 m/s, Δa = –0,1 m/s²; und Δd = 60,5 m. Wenn in einem solchen Szenario diese Werte in Gleichung (1) eingesetzt werden, erzeugt das Auflösen von Gleichung (1) einen TTC-Wert von 9,49 Sekunden. Folglich wird in diesem Beispiel, wenn nicht eine Änderung der Umstände in Bezug auf eines oder beide des Träger- und Zielfahrzeugs stattfindet, erwartet, dass das Trägerfahrzeug mit dem Zielfahrzeug in ungefähr 9,49 Sekunden kollidiert.
Wie vorstehend beschrieben, können Werte für einige oder alle der Terme von Gleichung (1) vom Zielsensor 30 geliefert werden. Alternativ können diese Werte von Messwerten vom Zielsensor 30 abgeleitet werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Steuermodul 40 beispielsweise Geschwindigkeitsmesswerte, die dem Zielfahrzeug entsprechen, vom Zielsensor 30 empfangen und diese Messwerte verwenden, um die Beschleunigung (oder gegebenenfalls Verlangsamung) des Zielfahrzeugs zu berechnen (z. B. können ein aktueller Geschwindigkeitsmesswert und ein vorher empfangener Geschwindigkeitsmesswert zusammen mit der Menge an Zeit, die zwischen den zwei Messwerten abgelaufen ist (z. B. 40 ms), verwendet werden, um die Beschleunigung des Zielfahrzeugs zu berechnen). Die berechnete Beschleunigung kann dann verwendet werden, um die relative Beschleunigung zwischen dem Träger- und dem Zielfahrzeug zu berechnen. Folglich ist zu erkennen, dass die Werte der Terme, die in Gleichung (1) verwendet werden, um die TTC für ein Zielfahrzeug zu berechnen, in einer Anzahl von Weisen erfasst werden können, von denen jede innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung bleibt.
Wie bei den vorstehend beschriebenen Schritten 102 und 104 ist in einer beispielhaften Ausführungsform das Steuermodul 40 dazu konfiguriert, den Schritt 106 durchzuführen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen, die innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung bleiben, kann jedoch eine Komponente, die ein anderer Teil des Systems 10 als das Steuermodul 40 ist oder zur Kommunikation damit konfiguriert ist, dazu konfiguriert sein, den Schritt 106 oder verschiedene Teile davon durchzuführen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann beispielsweise eine andere geeignete Komponente des Systems 10 als das Steuermodul 40 dazu konfiguriert sein, die Parameterwerte für jedes Zielfahrzeug zu berechnen und dann diese Werte zum Steuermodul 40 zur Verwendung bei den späteren Schritten des Verfahrens 100 zu liefern. Folglich kann das Steuermodul 40 dazu konfiguriert sein, die berechneten Parameterwerte entweder durch Durchführen der Berechnungen selbst oder durch Erhalten der berechneten Werte von irgendeiner anderen Komponente, die ein Teil des Systems 10 ist oder zur Kommunikation damit konfiguriert ist, zu erfassen, und beide Ausführungsformen bleiben innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung. Folglich ist zu erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Durchführung von Schritt 106 durch irgendeine oder mehrere speziellen Komponenten begrenzt sein soll.
Nach der Berechnung einer TTC für jedes von mehreren Zielfahrzeugen 14 umfasst das Verfahren 100 einen Schritt 108 zum Auswählen zur Auswertung und Auswerten von einer oder mehreren der berechneten TTCs, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren Zielfahrzeugen kollidiert (d. h. eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und einem oder mehreren Zielfahrzeugen bevorsteht); und wenn auf der Basis dieser Auswertung festgestellt wird, dass eine Kollision wahrscheinlich ist oder bevorsteht, umfasst das Verfahren 100 ferner einen Schritt 110 zum Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen.
In Bezug auf Schritt 108 kann die in diesem Schritt durchgeführte Auswertung eine beliebige Anzahl von Auswertungsschemen verwenden, um eine oder mehrere TTCs auszuwerten. Da die TTC und die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision, die dieser entspricht, umgekehrt proportional sind, stellt beispielsweise der niedrigste TTC-Wert die höchste Wahrscheinlichkeit für eine Kollision von allen berechneten TTCs dar. Folglich kann in einer beispielhaften Ausführungsform nur die niedrigste der berechneten TTCs für die Auswertung ausgewählt werden, da sie die größte Kollisionsgefahr oder das größte Kollisionsrisiko für das Trägerfahrzeug darstellt. Wenn in einer solchen Ausführungsform die niedrigste TTC zwei oder mehr verschiedenen Fahrzeugen gemeinsam ist, kann die TTC, die dem nächsten Zielfahrzeug 14 zum Trägerfahrzeug 12 entspricht, für die Auswertung ausgewählt werden. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können anstatt der Auswahl von einer TTC für die Auswertung zwei oder mehr TTCs ausgewählt und ausgewertet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann beispielsweise jede der berechneten TTCs individuell ausgewertet werden oder alle von jenen TTCs, die bestimmte Kriterien erfüllen (z. B. unter einem bestimmten Wert liegen oder den niedrigsten TTC-Wert gemeinsam haben), können ausgewertet werden. Folglich soll die vorliegende Offenbarung nicht auf irgendein spezielles Auswertungsschema begrenzt sein, sondern vielmehr kann eine beliebige Anzahl von Auswertungsschemen, einschließlich der hier beschriebenen, ohne jedoch darauf begrenzt zu sein, verwendet werden, von denen jedes innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung bleibt. In einer beispielhaften Ausführungsform entspricht ferner die in Schritt 108 ausgewählte und schließlich ausgewertete berechnete TTC einem Zielfahrzeug, das anders ist als das Zielfahrzeug, dem eine berechnete TTC, die vorher in einer früheren Iteration des Verfahrens 100 ausgewählt und ausgewertet wurde, entspricht.
Ob eine oder mehrere TTCs ausgewählt werden, damit sie in Schritt 108 ausgewertet werden, kann die in Schritt 108 durchgeführte tatsächliche Auswertung eine beliebige Anzahl von Formen annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist beispielsweise das Steuermodul 40 dazu konfiguriert, jede TTC, die ausgewertet werden soll, mit mindestens einem und in bestimmten Ausführungsformen mehreren TTC-Schwellenwerten zu vergleichen.
In einer Ausführungsform, in der eine berechnete TTC mit einem einzelnen TTC-Schwellenwert verglichen wird, kann der TTC-Schwellenwert im Allgemeinen der kürzesten Menge an Zeit entsprechen, in der ein Fahrer des Trägerfahrzeugs eine Ausweichhandlung unternehmen kann (z. B. Stoppen des Trägerfahrzeugs, Durchführen von Ausweichlenkmanövern usw.), um eine Kollision mit dem Zielfahrzeug, das der ausgewerteten speziellen TTC entspricht, zu vermeiden. Der TTC-Schwellenwert kann ein konstanter, statischer Schwellenwert sein, der empirisch unter Verwendung eines Herstellungsprozesses des Systems 10 abgeleitet und in beispielsweise das Steuermodul 40 programmiert werden oder für dieses zugänglich sein kann. Alternativ und wie nachstehend beschrieben wird, kann der TTC-Schwellenwert ein dynamischer Schwellenwert sein, der für jede Iteration des Verfahrens 100 erneut berechnet oder aktualisiert wird, um sich ändernde Bedingungen und Umstände in Bezug auf beispielsweise die Träger- und Zielfahrzeuge zu berücksichtigen. In einer solchen Ausführungsform muss (müssen) folglich der (die) in Schritt 108 verwendete(n) Schwellenwert(e) zuerst vor dem Auswerten von einer oder mehreren speziellen TTCs berechnet werden. Außerdem und aus Gründen, die angesichts der nachstehenden Beschreibung ersichtlich sind, können verschiedene dynamische Schwellenwerte verwendet werden, um die TTCs von verschiedenen Zielfahrzeugen zu berechnen, so dass kein einziger Schwellenwert verwendet wird, um mehr als ein Zielfahrzeug auszuwerten.
In einer beispielhaften Ausführungsform, in der ein dynamischer TTC-Schwellenwert verwendet wird, können ein oder mehrere TTC-Schwellenwerte berechnet werden, die verschiedene Erwägungen berücksichtigen, einschließlich ohne Begrenzung der nachstehend beschriebenen. Ein Schwellenwert, mit dem die TTC eines speziellen Zielfahrzeugs verglichen werden kann, entspricht beispielsweise der Menge an Zeit, die es dauern würde, bis der Fahrer des Trägerfahrzeugs unter den speziellen Bedingungen/Umständen, die zum Zeitpunkt existieren, zu dem der Schwellenwert berechnet wird, die Bremsen anwendet und entweder das Trägerfahrzeug stoppt oder ausreichend verlangsamt, um eine Kollision mit diesem speziellen Zielfahrzeug zu vermeiden. Dieser Schwellenwert kann unter Verwendung von Techniken berechnet werden, die auf dem Fachgebiet gut bekannt sind und die beispielsweise die bekannte Position des Zielfahrzeugs relativ zum Trägerfahrzeug (z. B. Abstand vom Trägerfahrzeug) und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug, die beide, wie vorstehend in Bezug auf Schritt 102 beschrieben, vom Zielsensor 30 empfangen oder von Messwerten davon abgeleitet werden können, und die bekannte maximale Bremsfähigkeit des Trägerfahrzeugs (d. h. maximale Verlangsamung), die in einem Speicher oder einer anderen Speichervorrichtung des Systems 10 wie beispielsweise dem Speicher 42 des Steuermoduls 40 gespeichert sein und davon erfasst werden kann, berücksichtigen. Es ist angesichts der obigen Beschreibung zu erkennen, dass, da die Schwellenwertberechnung bestimmte Attribute in Bezug auf das Zielfahrzeug berücksichtigt (z. B. die bekannte Position des Zielfahrzeugs relativ zum Trägerfahrzeug, die relative Geschwindigkeit zwischen dem Träger- und dem Zielfahrzeug usw.), der berechnete Schwellenwert für ein spezielles Zielfahrzeug spezifisch ist. An sich muss in einem Fall, in dem mehrere TTCs, die mehreren Zielfahrzeugen entsprechen, in Schritt 108 ausgewertet werden sollen, ein unterschiedlicher Schwellenwert für jedes Zielfahrzeug berechnet werden, um eine sinnvolle Auswertung zu schaffen.
Ein weiterer TTC-Schwellenwert, der verwendet werden kann, ist einer, der der Menge an Zeit entspricht, die es dauern würde, bis der Fahrer des Trägerfahrzeugs unter den speziellen Bedingungen/Umständen, die zu dem Zeitpunkt existieren, zu dem der Schwellenwert berechnet wird, ausweichend um das Zielfahrzeug lenkt (d. h. diesem ausweicht), um eine Kollision mit diesem speziellen Zielfahrzeug zu vermeiden. Dieser Schwellenwert kann auch unter Verwendung von Techniken berechnet werden, die auf dem Fachgebiet gut bekannt sind und die beispielsweise die bekannte Position des Zielfahrzeugs relativ zum Trägerfahrzeug (z. B. Abstand vom Trägerfahrzeug) und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielfahrzeug, die beide, wie vorstehend beschrieben, vom Zielsensor 30 empfangen oder von Messwerten davon abgeleitet werden können, und den bekannten Wenderadius des Trägerfahrzeugs, der wie bei der vorstehend beschriebenen maximalen Bremsfähigkeit in einem Speicher oder einer anderen Speichervorrichtung des Systems 10 wie beispielsweise dem Speicher 42 des Steuermoduls 40 gespeichert sein und davon erfasst werden kann, berücksichtigen. Wiederum ist zu erkennen, dass dieser berechnete Schwellenwert für ein spezielles Zielfahrzeug spezifisch ist. An sich muss in einem Fall, in dem mehrere TTCs, die mehreren Zielfahrzeugen entsprechen, in Schritt 108 ausgewertet werden sollen, ein unterschiedlicher Schwellenwert für jedes Zielfahrzeug berechnet werden, um eine sinnvolle Auswertung zu schaffen.
Obwohl TTC-Schwellenwerte, die durch Berücksichtigen von bestimmten Bedingungen berechnet werden, vorstehend spezifisch beschrieben wurden, soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die Verwendung von solchen Schwellenwerten begrenzt sein. Vielmehr erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, dass TTC-Schwellenwerte, die eine beliebige Anzahl von Bedingungen zusätzlich zu oder anstelle der vorstehend spezifisch beschriebenen berücksichtigen, verwendet werden können und daher innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung bleiben.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann ferner anstelle des Erfassens oder Berechnens eines einzelnen TTC-Schwellenwerts für die Verwendung beim Auswerten der TTC eines speziellen Zielfahrzeugs das Verfahren 108 das Berechnen von mehreren Schwellenwerten und dann das Auswählen des kleinsten oder niedrigsten der Schwellenwerte zum Auswerten eines entsprechenden TTC-Werts umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform werden beispielsweise Werte für jeden der vorstehend beschriebenen zwei TTC-Schwellenwerte berechnet.
Diese berechneten Werte werden dann verglichen und der kleinste oder niedrigste der beiden wird für die Verwendung beim Auswerten des TTC-Werts für ein entsprechendes Zielfahrzeug ausgewählt.
In jedem Fall umfasst in einer Ausführungsform, in der (ein) TTC-Schwellenwert(e) verwendet wird/werden, um die TTCs von einem oder mehreren Zielfahrzeugen auszuwerten, Schritt 108 einen Unterschritt zum Erfassen (z. B. Berechnen oder Erhalten beispielsweise von einer Speichervorrichtung) eines geeigneten TTC-Schwellenwerts für jedes des einen oder der mehreren Zielfahrzeuge entsprechend den TTCs, die ausgewertet werden sollen. Wenn die TTC von einem Zielfahrzeug ausgewertet werden soll, wird folglich ein TTC-Schwellenwert, der diesem speziellen Zielfahrzeug entspricht, erfasst. Wenn andererseits die TTCs von zwei oder mehreren Zielfahrzeugen ausgewertet werden sollen, wird ein TTC-Schwellenwert für jedes Zielfahrzeug erfasst. Sobald der (die) geeignete(n) Schwellenwert(e) erfasst ist/sind, umfasst Schritt 108 einen weiteren Unterschritt zum Vergleichen jeder TTC, die ausgewertet werden soll, mit dem geeigneten Schwellenwert, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren Zielfahrzeugen, das (die) dem (den) ausgewerteten TTC(s) entspricht (entsprechen), kollidiert.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird, wenn jeder ausgewertete TTC-Wert die diesem entsprechende TTC überschreitet (d. h. jeder ausgewertete TTC-Wert eine größere Menge an Zeit darstellt als der entsprechende TTC-Schwellenwert) oder in bestimmten Ausführungsformen den diesem entsprechenden TTC-Schwellenwert erfüllt oder überschreitet, angenommen, dass der Fahrer eine Kollision mit diesem oder diesen speziellen Zielfahrzeugen vermeiden kann, und daher das Trägerfahrzeug wahrscheinlich nicht mit irgendwelchen Zielfahrzeugen kollidiert. An sich ist kein Eingriff seitens des aktiven Sicherheitssystems 10 erforderlich und in einem solchen Fall kann das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurückkehren und eine weitere Iteration des Verfahrens 100 kann durchgeführt werden (d. h. in einer beispielhaften Ausführungsform wird das Verfahren 100 periodisch wiederholt (z. B. alle 40 ms oder dergleichen), um eine kontinuierliche Kollisionsvermeidungsfunktionalität oder eine solche im Wesentlichen in Echtzeit bereitzustellen. Wenn andererseits irgendeiner der ausgewerteten TTC-Werte den TTC-Schwellenwert unterschreitet, mit dem er verglichen wurde (d. h. einer oder mehrere der ausgewerteten TTC-Werte eine geringere Menge an Zeit darstellen als der TTC-Schwellenwert, mit dem er verglichen wurde), oder in bestimmten Ausführungsformen den TTC-Schwellenwert erfüllt oder unterschreitet, mit dem er verglichen wurde, kann eine Feststellung durchgeführt werden, dass das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit diesem oder diesen speziellen Zielfahrzeugen kollidiert, und das Verfahren 100 geht zu Schritt 110 weiter.
Wie vorstehend kurz beschrieben, umfasst der Schritt 110 das Auslösen oder Bewirken von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, wenn in Schritt 108 festgestellt wird, dass das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren Zielfahrzeugen kollidiert. Irgendeine oder eine Kombination von Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, von denen zumindest einige auf dem Fachgebiet bekannt sind, kann in Schritt 110 ausgelöst werden, einschließlich beispielsweise und ohne Begrenzung eine oder eine Kombination der nachstehend beschriebenen.
Eine beispielhafte Kollisionsvermeidungsmaßnahme umfasst das Vorsehen von einer oder mehreren Warnungen, die vor der bevorstehenden oder drohenden Kollision warnen, für den (die) Insassen (z. B. Fahrer) des Trägerfahrzeugs. Solche Warnungen können eine beliebige Anzahl von Formen annehmen und können in einer beliebigen Anzahl von Weisen übermittelt werden, von denen jede auf dem Fachgebiet gut bekannt ist. Ein Typ von Warnung ist eine hörbare Warnung, die über das Fahrzeugradio rundgesendet oder anderweitig von einem oder mehreren Lautsprechern, die innerhalb der Kabine des Fahrzeugs angeordnet sind, ausgegeben werden kann. Die hörbaren Warnungen können Warnmeldungen oder andere Indikatoren umfassen, wie beispielsweise Töne, Stummschalten des Radios usw. Ein anderer Typ von Warnung ist eine visuelle Warnung, die beispielsweise das Blinken von Lichtern, Textmeldungen oder andere Warnindikatoren umfassen kann, die auf einer geeigneten Anzeigevorrichtung angezeigt, auf einen Abschnitt der Windschutzscheibe projiziert usw. werden. Noch ein anderer Typ von Warnung umfasst taktile oder haptische Warnungen, die beispielsweise das Festziehen eines Sicherheitsgurts, die Vibration eines Sitzes oder Lenkrades usw. umfassen können. Wenn festgestellt wird, dass eine Kollision wahrscheinlich ist, kann das Steuermodul 40 folglich dazu konfiguriert sein, das Vorsehen von einer oder mehreren Warnungen für den (die) Insassen des Trägerfahrzeugs auszulösen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Steuermodul 40 insbesondere dazu konfiguriert sein, eine oder mehrere Vorrichtungen (z. B. akustische und/oder visuelle Anzeigevorrichtungen) direkt zu steuern, um zu bewirken, dass die Warnung(en) bereitgestellt wird (werden); während in einer anderen Ausführungsform das Steuermodul 40 dazu konfiguriert sein kann, elektrische Signale zu erzeugen und zu einer anderen Komponente des Systems 10 zu senden, die dazu konfiguriert ist, zu bewirken, dass der (die) Warnung(en) geliefert wird (werden). In beiden Fällen ist zu erkennen, dass jede der vorstehend erwähnten Warnungen individuell geliefert werden kann oder alternativ eine Kombination von zwei oder mehr der Warnungen gemeinsam bereitgestellt werden kann. Ferner ist zu erkennen, dass, obwohl nur bestimmte Warnungen vorstehend spezifisch identifiziert wurden, die vorliegende Offenbarung nicht auf diese speziellen Warnungen begrenzt sein soll. Vielmehr kann eine beliebige Anzahl von Warnungen zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen für den (die) Insassen des Trägerfahrzeugs in dem Fall bereitgestellt werden, dass festgestellt wird, dass wahrscheinlich eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und einem oder mehreren Zielfahrzeugen stattfindet, und die Bereitstellung solcher Warnungen bleibt innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
Ein weiterer Typ von Kollisionsvermeidungsmaßnahme, die in Schritt 110 ausgelöst werden kann, bezieht sich zumindest im Allgemeinen auf das Bremssystem des Trägerfahrzeugs und kann beispielsweise und ohne Begrenzung jene Kollisionsvermeidungstechniken umfassen, die in der US-Patentanmeldung lfd. Nr. 13/281,667, eingereicht am 26. Oktober 2011, beschrieben sind, deren ganze Offenbarung hiermit durch den Hinweis aufgenommen wird. Insbesondere umfasst eine auf das Bremsen bezogene Vermeidungsmaßnahme das Vorfüllen des hydraulischen Bremssystems des Trägerfahrzeugs, um ein schnelleres Bremsansprechen zu schaffen, sollte der Fahrer des Trägerfahrzeugs die Bremsen des Fahrzeugs einrücken oder anwenden. Eine weitere auf das Bremsen bezogene Kollisionsvermeidungsmaßnahme umfasst eine ”Bremsunterstützungs”-Maßnahme, wobei Bremsdruck autonom zum Bremsdruck hinzugefügt wird, der vom Fahrer des Trägerfahrzeugs aufgebracht wird, wenn der vom Fahrer aufgebrachte Druck als unzureichend erachtet wird. Noch eine weitere bekannte Kollisionsvermeidungsmaßnahme in Bezug auf das Bremssystem umfasst das autonome Bremsen des Trägerfahrzeugs gemäß entweder einer konstanten, vorbestimmten Bremseinstellung oder einem dynamischen autonomen Bremsschema ungeachtet dessen, ob der Fahrer die Bremsen anwendet. Wenn festgestellt wird, dass eine Kollision wahrscheinlich ist, kann das Steuermodul 40 folglich dazu konfiguriert sein, ein oder mehrere Befehlssignale zu erzeugen und zum Bremssystem zu senden, um zu veranlassen, dass eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen Maßnahmen ausgeführt werden.
Obwohl nur bestimmte Kollisionsvermeidungsmaßnahmen vorstehend speziell beschrieben wurden, ist zu erkennen, dass eine beliebige Anzahl von anderen Kollisionsvermeidungsmaßnahmen in Verbindung mit oder anstelle der vorstehend beschriebenen verwendet werden kann. Zusätzliche Kollisionsvermeidungsmaßnahmen können beispielsweise jene in Bezug auf das Lenken des Trägerfahrzeugs (d. h. autonomes Lenken) oder der Aufhängung des Trägerfahrzeugs, Airbagentfaltung und dergleichen umfassen. Folglich soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die Verwendung von irgendeiner oder mehreren speziellen Kollisionsvermeidungsmaßnahmen begrenzt sein.
Wenn in Schritt 108 festgestellt wird, dass eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und einem oder mehreren Zielfahrzeugen wahrscheinlich ist, kann folglich irgendeine oder eine Kombination von Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, einschließlich beispielsweise und ohne Begrenzung eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen Maßnahmen, ausgelöst und durchgeführt werden, um eine solche Kollision zu verhindern, zu vermeiden und/oder zu mildern. Nach dem Auslösen oder der Durchführung der geeigneten Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n) und wie in 2 dargestellt, kann das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurückkehren und eine weitere Iteration des Verfahrens 100 kann durchgeführt werden.
Obwohl die obige Beschreibung in Bezug auf das Auswerten von jeder von einer oder mehreren TTCs von einem oder mehreren Zielfahrzeugen durch Vergleichen jeder TTC mit einem entsprechenden TTC-Schwellenwert (Schritt 108) und dann Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, wenn auf der Basis dieses Vergleichs/dieser Vergleiche festgestellt wird, dass eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und einem oder mehreren Zielfahrzeugen wahrscheinlich ist (Schritt 110), stattfand, soll die vorliegende Offenbarung nicht so begrenzt sein. Vielmehr kann in anderen beispielhaften Ausführungsformen die TTC eines Zielfahrzeugs mit mehreren TTC-Schwellenwerten verglichen werden, die jeweils einer anderen Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit einer Kollision entsprechen.
Insbesondere kann für jede TTC, die ausgewertet werden soll, Schritt 108 das Vergleichen der TTC mit mehreren TTC-Schwellenwerten umfassen, von denen jeder einer anderen Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit für eine Kollision, die vom speziellen Zielfahrzeug, dem die TTC entspricht, dargestellt wird, entspricht. In einer solchen Ausführungsform kann jeder TTC-Schwellenwert auch einer anderen Kollisionsvermeidungsmaßnahme entsprechen oder zugeordnet sein, so dass, wenn die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision oder eine Kollisionsgefahr zunimmt, dies ebenso für die Schwere der Kollisionsvermeidungsmaßnahme, die ausgelöst wird, gilt.
Ein erster TTC-Schwellenwert kann beispielsweise berechnet oder anderweitig erfasst werden, der einer niedrigen Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht (d. h. es ist noch Zeit, dass der Fahrer eine Ausweichhandlung unternimmt). An sich kann dieser Schwellenwert eine diesem zugeordnete Kollisionsvermeidungsmaßnahme aufweisen, die die Bereitstellung einer Warnung für den (die) Insassen des Trägerfahrzeugs umfasst, wie beispielsweise die vorstehend beschriebenen Warnungen. Ein zweiter TTC-Schwellenwert kann auch berechnet oder anderweitig erfasst werden, der einer Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht, die größer ist als jene, die dem ersten TTC-Schwellenwert zugeordnet ist, und an sich Kollisionsvermeidungsmaßnahmen aufweist, die strenger oder proaktiver sind als die dem ersten Schwellenwert zugeordnete. Eine auf Bremsen bezogene Kollisionsvermeidungsmaßnahme wie beispielsweise eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen kann beispielsweise dem zweiten TTC-Schwellenwert zugeordnet sein. Es ist zu erkennen, dass, obwohl im obigen Beispiel nur zwei TTC-Schwellenwerte beschrieben sind, in der Praxis eine beliebige Anzahl von TTC-Schwellenwerten, die einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Kollisionsvermeidungsmaßnahmen zugeordnet sind oder entsprechen, verwendet werden kann. In einer Ausführungsform, in der jede der vorstehend beschriebenen Kollisionsvermeidungsmaßnahmen verwendet wird, können beispielsweise vier oder mehr verschiedene TTC-Schwellenwerte verwendet werden; ein erster Schwellenwert, der der Bereitstellung von einer oder mehreren Warnungen entspricht; ein zweiter Schwellenwert, der dem Vorfüllen des hydraulischen Bremssystems entspricht; ein dritter Schwellenwert, der der ”Bremsunterstützung” entspricht; und ein vierter Schwellenwert, der dem autonomen Bremsen des Trägerfahrzeugs ohne irgendeine Fahrerbeteiligung entspricht.
Zusätzlich zu oder anstelle der Verwendung von verschiedenen TTC-Schwellenwerten für verschiedene Kollisionsvermeidungsmaßnahmen kann in einer beispielhaften Ausführungsform eine Anzahl von verschiedenen Schwellenwerten verwendet werden, um eine oder mehrere der Kollisionsvermeidungsmaßnahmen dynamisch zu steuern. In einer Ausführungsform, in der eine Kollisionsvermeidungsmaßnahme das autonome Bremsen des Trägerfahrzeugs umfasst, können beispielsweise mehrere Schwellenwerte, die der Anwendung von verschiedenen Beträgen des Bremsdrucks entsprechen (die in einer beispielhaften Ausführungsform verschiedenen Fahrzeugverlangsamungsraten entsprechen), verwendet werden. In einer solchen Ausführungsform kann folglich ein erster Schwellenwert einem ersten Bremsdruckbetrag entsprechen, ein zweiter Schwellenwert, der eine unmittelbarere Kollisionsgefahr oder eine größere Wahrscheinlichkeit für eine Kollision als jene, die durch den ersten Schwellenwert dargestellt wird, darstellt, kann einem zweiten Bremsdruckbetrag entsprechen, der größer ist als der erste Bremsdruckbetrag, und so weiter und so fort.
In einer Ausführungsform, in der Schritt 108 das Vergleichen der TTC eines Zielfahrzeugs mit mehreren TTC-Schwellenwerten umfassen kann, können solche Vergleiche in einer Anzahl von Weisen durchgeführt werden. In einer Ausführungsform ist das Steuermodul 40 beispielsweise dazu konfiguriert, gleichzeitig die TTC mit zwei oder mehr TTC-Schwellenwerten zu vergleichen, und dann in Schritt 110 eine oder mehrere der Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, die jenem oder jenen Schwellenwerten zugeordnet sind, die die TTC unterschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder unterschreitet), auszulösen. Wenn beispielsweise in Schritt 108 festgestellt wird, dass die TTC zwei oder mehrere Schwellenwerte unterschreitet, kann Schritt 110 das Auslösen der Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, die jedem der zwei oder mehr Schwellenwerte zugeordnet sind, oder alternativ das Auslösen nur der Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, die einem der Schwellenwerte zugeordnet sind (z. B. die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die dem Schwellenwert zugeordnet ist (sind), der der höchsten Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht (z. B. Anwendung der Bremsen des Trägerfahrzeugs im Gegensatz zum Vorsehen von einer oder mehreren Warnungen)), umfassen.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Steuermodul 40, anstatt die TTC mit den Schwellenwerten gleichzeitig in Schritt 108 zu vergleichen, dazu konfiguriert sein, die TTC mit einem oder mehreren Schwellenwerten gemäß einer speziellen Sequenz zu vergleichen, und wenn die TTC einen oder mehrere der ausgewerteten Schwellenwerte unterschreitet, eine oder mehrere Kollisionsvermeidungsmaßnahmen, die diesen entsprechen, in Schritt 110 auszulösen.
In einer Ausführungsform, wie z. B. der in 3 dargestellten, wobei eine TTC mit drei (3) verschiedenen Schwellenwerten verglichen werden kann, wird die TTC beispielsweise zuerst mit dem Schwellenwert verglichen, der der niedrigsten Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht (d. h. dem größten TTC-Schwellenwert) (Schritt 108 ₁). Wenn die TTC diesen Schwellenwert überschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder überschreitet), kann festgestellt werden, dass keine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision besteht, und das Verfahren 100 kann zu Schritt 102 zurückkehren. Wenn jedoch die TTC den ersten Schwellenwert unterschreitet (oder in bestimmen Ausführungsformen erfüllt oder unterschreitet), dann wird die TTC mit einem zweiten Schwellenwert verglichen, der einer Kollisionsgefahr oder einer Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht, die größer ist als jene, die dem ersten Schwellenwert entspricht (Schritt 108 ₂). Wenn die TTC den zweiten Schwellenwert überschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder überschreitet), kann (können) nur die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die dem ersten Schwellenwert entspricht (entsprechen), in Schritt 110 ausgelöst werden, und dann kann das Verfahren 102 zu Schritt 102 zurückkehren, in dem das Verfahren 100 wiederholt werden kann. Wenn andererseits die TTC den zweiten Schwellenwert unterschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder unterschreitet), dann wird die TTC mit einem dritten Schwellenwert verglichen, der einer Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht, die größer ist als jene, die sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schwellenwert entspricht (Schritt 108 ₃). Wenn die TTC den dritten Schwellenwert überschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder überschreitet), kann (können) nur die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die einem oder beiden des ersten und zweiten Schwellenwerts entspricht (entsprechen), in Schritt 110 ausgelöst werden, und dann kann das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurückkehren, damit es wiederholt wird. Wenn andererseits die TTC den dritten Schwellenwert unterschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder unterschreitet), kann (können) die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die dem dritten Schwellenwert entspricht (entsprechen), und in verschiedenen Ausführungsformen jene, die einem oder beiden des ersten und des zweiten Schwellenwerts entspricht (entsprechen), in Schritt 110 ausgelöst werden, und dann kann das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurückkehren, in dem das Verfahren 102 wiederholt werden kann. Anstatt alle relevanten Kollisionsvermeidungsmaßnahmen gleichzeitig auszulösen, wie es im obigen Beispiel durchgeführt wird, kann (können) in einer anderen beispielhaften Ausführungsform, wenn festgestellt wird, dass die TTC einen gegebenen Schwellenwert unterschreitet, die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die diesem zugeordnet ist (sind), gleichzeitig mit der Auswertung des nächsten Schwellenwerts in der Sequenz ausgelöst werden. Wenn im obigen Beispiel festgestellt wird, dass die TTC den ersten Schwellenwert unterschreitet, kann (können) folglich die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die diesem zugeordnet ist (sind), gleichzeitig mit dem Vergleich der TTC mit dem zweiten Schwellenwert ausgelöst werden, und so weiter und so fort.
Obwohl die vorstehend beschriebene Ausführungsform in Bezug auf eine spezielle Anzahl von Schwellenwerten und eine spezielle Sequenz gemäß dem ist, welche dieser Schwellenwerte ausgewertet werden, wird vom Fachmann auf dem Gebiet erkannt, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausführungsform begrenzt sein soll. Vielmehr kann Schritt 108 eine beliebige Anzahl von Schwellenwerten (mehr oder weniger als drei (3)) und/oder Auswertungssequenzen verwenden. Anstatt mit dem Schwellenwert zu beginnen, der der niedrigsten Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht, und dann, wenn jeder Schwellenwert erfüllt ist, sich zu einem anderen Schwellenwert zu begeben, der einer höheren Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht, kann beispielsweise eine umgekehrte Sequenz verwendet werden. In einer beispielhaften Ausführungsform wie z. B. der in 4 dargestellten, in der eine TTC mit drei (3) verschiedenen Schwellenwerten verglichen werden kann, wird folglich die TTC zuerst mit dem Schwellenwert verglichen, der der höchsten Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht (d. h. dem kleinsten TTC-Schwellenwert) (Schritt 108 ₁'). Wenn die TTC diesen Schwellenwert unterschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder unterschreitet), kann (können) die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die diesem entspricht (entsprechen), in Schritt 110 ausgelöst werden. Wenn andererseits die TTC diesen Schwellenwert überschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder überschreitet), dann wird die TTC mit einem zweiten Schwellenwert verglichen, der einer Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht, die niedriger ist als jene, die dem ersten Schwellenwert entspricht (Schritt 108 ₂'). Wenn die TTC den zweiten Schwellenwert unterschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder unterschreitet), kann (können) die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die diesem entspricht (entsprechen), in Schritt 110 ausgelöst werden. Wenn andererseits die TTC diesen Schwellenwert überschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder überschreitet), dann wird die TTC mit einem dritten Schwellenwert verglichen, der einer Kollisionsgefahr oder Wahrscheinlichkeit für eine Kollision entspricht, die niedriger ist als jene, die sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schwellenwert entspricht (Schritt 108 ₃'). Wenn die TTC den dritten Schwellenwert unterschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder unterschreitet), kann (können) die Kollisionsvermeidungsmaßnahme(n), die diesem entspricht (entsprechen), in Schritt 110 ausgelöst werden. Wenn andererseits die TTC diesen Schwellenwert überschreitet (oder in bestimmten Ausführungsformen erfüllt oder überschreitet), kann festgestellt werden, dass keine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision besteht, und das Verfahren 100 kann zu Schritt 102 zurückkehren.
Angesichts des Vorangehenden ist folglich zu erkennen, dass eine beliebige Anzahl von Schwellenwerten oder in einer Ausführungsform, in der mehrere Schwellenwerte verwendet werden können, eine beliebige Anzahl von Schwellenwert-Auswertungssequenzen verwendet werden kann, um Schritt 108 durchzuführen; und eine beliebige Anzahl von Kollisionsvermeidungsmaßnahmen oder Kombinationen davon in 110 ausgelöst werden kann. Folglich soll die vorliegende Offenbarung nicht auf irgendeine oder mehrere spezielle Ausführungsformen von entweder Schritt 108 oder Schritt 110 begrenzt sein.
Wie angesichts der obigen Beschreibung offensichtlich sein kann, ist das Steuermodul 40 in einer beispielhaften Ausführungsform dazu konfiguriert, die Schritte 108 und 110 durchzuführen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen, die innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung bleiben, kann jedoch eine geeignete Komponente, die ein anderer Teil des Systems 10 als das Steuermodul 40 ist oder zur Kommunikation damit konfiguriert ist, einen oder beide der Schritte 108 und 110 oder bestimmte Teile davon durchführen. Folglich ist zu erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Durchführung von Schritt 108 durch irgendeine oder mehrere spezielle Komponenten begrenzt sein soll.
Selbstverständlich ist die vorangehende Beschreibung keine Definition der Erfindung, sondern ist eine Beschreibung von einer oder mehreren bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die hier offenbarte(n) spezielle(n) Ausführungsform(en) begrenzt, sondern ist vielmehr nur durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner beziehen sich die in der vorangehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf spezielle Ausführungsformen und sollen nicht als Begrenzungen für den Schutzbereich der Erfindung oder für die Definition von Begriffen, die in den Ansprüchen verwendet werden, aufgefasst werden, außer wenn ein Begriff oder Ausdruck ausdrücklich vorstehend definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der (den) offenbarten Ausführungsform(en) werden für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich. Die spezifische Kombination und Reihenfolge von Schritten ist beispielsweise nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten umfassen kann, die weniger, größere oder andere Schritte als die hier gezeigte umfassen kann. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Wie in dieser Patentbeschreibung und den Ansprüchen verwendet, sollen die Begriffe ”beispielsweise”, ”z. B.”, ”zum Beispiel”, ”wie z. B.” und ”wie” und die Verben ”umfassen”, ”aufweisen”, ”einschließen” und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Elementen verwendet werden, jeweils als offen aufgefasst werden, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließend betrachtet werden soll. Andere Begriffe sollen unter Verwendung ihrer breitesten angemessenen Bedeutung aufgefasst werden, wenn sie nicht in einem Zusammenhang verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.

Claims

Verfahren zur Verwendung in einem aktiven Sicherheitssystem, das in einem Trägerfahrzeug installiert ist, mit den Schritten: für jedes von mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs Berechnen einer Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen dem Zielobjekt und dem Trägerfahrzeug; Auswerten von einer oder mehreren der berechneten TTCs, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird, entsprechend der einen oder den mehreren ausgewerteten berechneten TTCs; und wenn das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der mehreren Zielobjekte kollidieren wird, Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der Auswertungsschritt das Vergleichen von einer der einen oder mehreren berechneten TTCs mit einem TTC-Schwellenwert umfasst; und der Auslöseschritt das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen umfasst, wenn die berechnete TTC den TTC-Schwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der Auswertungsschritt das Vergleichen von jeder der einen oder der mehreren berechneten TTCs mit einem jeweiligen TTC-Schwellenwert umfasst; und der Auslöseschritt das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen umfasst, wenn mindestens eine der einen oder mehreren berechneten TTCs den TTC-Schwellenwert unterschreitet, mit dem sie verglichen wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der Auswertungsschritt das Vergleichen von einer der berechneten TTCs mit mehreren TTC-Schwellenwerten umfasst; und der Auslöseschritt das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen umfasst, wenn die berechnete TTC mindestens einen der mehreren Schwellenwerte unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Auswertungsschritt das Auswerten von jeder der berechneten TTCs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Auswertungsschritt das Bestimmen, welche der berechneten TTCs die niedrigste berechnete TTC ist, und dann das Auswerten der niedrigsten berechneten TTC umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen das Vorsehen von einer oder mehreren visuellen, hörbaren oder haptischen Warnungen für den (die) Insassen des Trägerfahrzeugs umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen eines oder mehrere von autonomem Anwenden der Bremsen des Trägerfahrzeugs und Vorfüllen des hydraulischen Bremssystems des Trägerfahrzeugs umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren berechneten TTCs, die im Auswertungsschritt ausgewertet werden, jeweils einem Zielobjekt entsprechen, das anders ist als jenes, das einer vorher ausgewerteten berechneten TTC entspricht.
Verfahren zur Verwendung in einem aktiven Sicherheitssystem, das in einem Trägerfahrzeug installiert ist, mit den Schritten: für jedes von mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs Erfassen eines Werts eines Parameters, der eine Wahrscheinlichkeit darstellt, dass das Trägerfahrzeug mit dem Zielobjekt kollidieren wird; Auswerten von einem oder mehreren der erfassten Parameterwerte, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte kollidieren wird, entsprechend dem einen oder den mehreren ausgewerteten erfassten Parameterwerten; und wenn das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren Zielobjekten kollidieren wird, Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Parameter, der die Kollisionsgefahr darstellt, die Zeit bis zur Kollision (TTC) umfasst, und wobei ferner der Erfassungsschritt das Berechnen einer Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen dem Zielobjekt und dem Trägerfahrzeug für jedes der mehreren Zielobjekte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei: der Auswertungsschritt das Vergleichen von jedem des einen oder der mehreren erfassten Parameterwerte mit einem jeweiligen Schwellenwert umfasst; und der Auslöseschritt das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen umfasst, wenn mindestens einer des einen oder der mehreren Parameterwerte den Schwellenwert unterschreitet, mit dem er verglichen wurde.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei: der Auswertungsschritt das Vergleichen von einem des einen oder der mehreren erfassten Parameterwerte mit einem Schwellenwert umfasst; und der Auslöseschritt das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen umfasst, wenn der erfasste Parameterwert den Schwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei: der Vergleichsschritt das Vergleichen von einem des einen oder der mehreren Parameterwerte mit mehreren Schwellenwerten umfasst; und der Auslöseschritt das Auslösen von einer oder mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen umfasst, wenn der erfasste Parameterwert mindestens einen der mehreren Schwellenwerte unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die eine oder die mehreren Kollisionsvermeidungsmaßnahmen das Vorsehen von einer oder mehreren visuellen, hörbaren und/oder haptischen Warnungen für den (die) Insassen des Trägerfahrzeugs umfassen.
Aktives Sicherheitssystem zur Verwendung mit einem Trägerfahrzeug, umfassend: einen Zielsensor, der dazu konfiguriert ist, Messwerte in Bezug auf jedes von mehreren Zielobjekten im Weg des Trägerfahrzeugs zu erzeugen; und ein Steuermodul, das dazu konfiguriert ist: die Messwerte, die jedem der mehreren Zielobjekte entsprechen, vom Zielsensor zu empfangen; für jedes der mehreren Zielobjekte eine Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Zielobjekt unter Verwendung der empfangenen Messwerte, die diesem entsprechen, zu berechnen; eine oder mehrere der berechneten TTCs auszuwerten, um festzustellen, ob das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren der Zielobjekte, die der einen oder den mehreren ausgewerteten berechneten TTCs entsprechen, kollidieren wird; und eine oder mehrere Kollisionsvermeidungsmaßnahmen auszulösen, wenn das Trägerfahrzeug wahrscheinlich mit einem oder mehreren Zielobjekten kollidieren wird.