DE102014008487A1

DE102014008487A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102014008487A1
Application number: DE102014008487.6A
Authority: DE
Inventors: Werner Bernzen; Wilfried Bullinger; Walter Eberle; Dominic Reutter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-12-14
Filing date: 2014-06-07
Publication date: 2015-06-18
Also published as: DE102013021270A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges (3) mit einer Umgebungserfassung. Erfindungsgemäß werden bzw. wird eine Bremskraft und/oder ein Bremskraftverlauf des Fahrzeuges (3) nach einer Kollision mit einem nachfolgenden Fahrzeug (5) in Abhängigkeit von einer Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung und/oder in Abhängigkeit eines erfassten Freiraumes vor dem Fahrzeug (3) automatisch eingestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges mit einer Umgebungserfassung.
Die DE 198 58 292 C2 beschreibt ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug zur Verminderung der Unfallfolgen bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeuges. Dabei werden der Abstand und die Relativgeschwindigkeit zu einem nachfolgenden Fahrzeug ermittelt, wobei bereits vor einem berechneten Heckaufprall eine voraussichtlich benötigte Bremskraft errechnet und der entsprechend benötigte Bremsdruck aufgebaut wird. Nach dem Heckaufprall wird ein der positiven Fahrzeug-Längsbeschleunigung zugeordnetes Vergleichssignal ermittelt, welches mit einem Schwellwert verglichen wird. Für den Fall, dass das Vergleichssignal den Schwellwert übersteigt, wird ein den Bremsvorgang fortführendes Bremssignal erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges mit einer Umgebungserfassung sieht erfindungsgemäß vor, dass nach einer Kollision des Fahrzeuges eine Bremskraft und/oder ein Bremskraftverlauf des Fahrzeuges in Abhängigkeit von einer Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung und/oder in Abhängigkeit eines erfassten Freiraumes vor dem Fahrzeug automatisch eingestellt werden bzw. wird.
Dadurch, dass das Fahrzeug in Abhängigkeit von der Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung und/oder in Abhängigkeit des erfassten Freiraumes vor dem Fahrzeug eingestellt automatisch abgebremst wird, ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, das Risiko einer Sekundärkollision, beispielsweise mit einem sich vor dem Fahrzeug befindenden weiteren Fahrzeug, zumindest zu verringern.
Zudem ist es mittels des Verfahrens möglich, dass das Fahrzeug derart automatisch abgebremst wird, dass das Fahrzeug nicht in kritischen Straßenbereichen, beispielsweise in einem Kreuzungsbereich, zum Stehen kommt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch einen Fahrstreckenabschnitt mit zwei gegenläufigen Fahrspuren, auf denen sich Fahrzeuge befinden,
2 schematisch den Fahrstreckenabschnitt mit einer Heckkollision auf einer der Fahrspuren,
3 schematisch eine in einen Kreuzungsbereich mündende Fahrspur mit zwei hintereinander fahrenden Fahrzeugen vor einer Heckkollision und
4 schematisch den Kreuzungsbereich nach einer Heckkollision.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt einen Fahrstreckenabschnitt 1 mit zwei gegenläufigen Fahrspuren 1.1, 1.2, wobei sich auf einer ersten Fahrspur 1.1 zwei Fahrzeuge 2 befinden. Auf einer zweiten Fahrspur 1.2 fährt ein Fahrzeug 3, vor dem sich zwei weitere Fahrzeuge 4 befinden, die das Ende eines Staus bilden, wobei dem Fahrzeug 3 ein Fahrzeug 5 nachfolgt.
Das Fahrzeug 3 verfügt über eine Umgebungserfassung, die eine Anzahl von Erfassungseinheiten aufweist, von denen eine im Frontbereich angeordnete Erfassungseinheit 6 dargestellt ist. Mittels der Umgebungserfassung wird die Umgebung des Fahrzeuges 3 fortlaufend erfasst, um insbesondere potentielle Kollisionsobjekte zu detektieren.
Die im Frontbereich des Fahrzeuges 3 angeordnete Erfassungseinheit 6 erfasst fortlaufend einen Abstand zu einem hinteren der beiden dem Fahrzeug 3 vorausfahrenden weiteren Fahrzeuge 4. Die Erfassungseinheit 6 kann beispielsweise Bestandteil eines fahrgeschwindigkeitsabhängigen Abstandsregeltempomaten sein, wobei es sich bei der Erfassungseinheit 6 um einen radarbasierten Sensor, eine Monokamera, eine Stereokamera und/oder eine lidarbasierte Erfassungseinheit handeln kann.
Mittels der Erfassungseinheit 6 der Umgebungserfassung ist der Abstand zu dem hinteren der beiden sich vor dem Fahrzeug 3 befindenden weiteren Fahrzeuge 4 erfassbar, wobei dieser Abstand auch einen Freiraum vor dem Fahrzeug 3 darstellt.
Zudem weist die Umgebungserfassung eine nicht gezeigte Erfassungseinheit auf, mittels derer ein rückwärtiger Bereich des Fahrzeuges 3 fortlaufend erfasst wird. Die fortlaufend erfassten Signale werden einer nicht näher dargestellten Auswerte- und Steuereinheit zugeführt und ein Abstand zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug 5 und dem Fahrzeug 3 sowie eine Relativgeschwindigkeit erfasst.
Anhand der Ermittlung und Auswertung dieser erfassten Signale ist es möglich, zu ermitteln, ob dem Fahrzeug 3 eine Heckkollision mit dem nachfolgenden Fahrzeug 5 bevorsteht. Durch die Auswertung der Signale wird ermittelt, dass dem Fahrzeug 3 eine Heckkollision mit dem nachfolgenden Fahrzeug 5 bevorsteht, wobei die Heckkollision der beiden Fahrzeuge 3, 5 in 2 näher dargestellt ist.
Wie oben beschrieben, wurde ein Freiraum vor dem Fahrzeug 3 ermittelt, wobei zusätzlich mittels weiterer erfasster Signale der Umgebungserfassung eine Situation, insbesondere eine Verkehrssituation, in der sich das Fahrzeug 3 befindet, bewertet wird. Dabei werden Positionsdaten des Fahrzeuges 3 mittels Informationen eines Navigationssystems und/oder Informationen einer digitalen Straßenkarte ermittelt, so dass umgebungsrelevante Parameter zur Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung herangezogen werden.
Um zu verhindern, dass das Fahrzeug 3 aufgrund der Heckkollision auf das vor ihm stehende weitere Fahrzeug 4 ungebremst oder mit reduzierter Bremskraft auffährt und somit eine Sekundärkollision verursacht, ist vorgesehen, dass eine Teilbremsung, eine Vollbremsung des Fahrzeuges 3 in Abhängigkeit des ermittelten zur Verfügung stehenden Freiraumes vor dem Fahrzeug 3 und in Abhängigkeit der Bewertung hinsichtlich der Fahrzeugumgebung automatisch ausgelöst wird. Alternativ zur Auslösung der Teilbremsung oder der Vollbremsung wird die Bremskraft auf ein Niveau der Bremskraft vor der Heckkollision eingestellt.
Diese automatisch ausgelöste Teilbremsung oder Vollbremsung wird durchgeführt, da ein Fahrzeuginsasse üblicherweise nach einer Reaktionszeit das Fahrzeug 3 kontrolliert abbremsen kann. Hat der Fahrer des Fahrzeuges 3 bei Eintritt der Heckkollision gebremst, wird eine Bremskraft durch Betätigen des Bremspedals vollständig oder teilweise durch die Verlagerung des Fahrers entgegen der Kollisionsrichtung, also der Verlagerung nach hinten, verringert.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das nachfolgende Fahrzeug 5 auf das Fahrzeug 3 aufgefahren, wobei das Fahrzeug 3 automatisch abgebremst wird, um das Risiko eines Auffahrens auf das weitere Fahrzeug 4 zumindest zu verringern.
Die Bremse des Fahrzeuges 3 wird also nach der Heckkollision mit einer vorgegebenen Sollverzögerung angesteuert, wobei eine Bremsung automatisch eingeleitet wird oder es wird, sofern das Bremspedal betätigt wird, eine Bremskraft auf die Bremskraft vor der Heckkollision automatisch eingestellt.
Die Sollverzögerung des Fahrzeuges 3 wird in Abhängigkeit des Freiraumes vor dem Fahrzeug 3 und der momentanen Eigengeschwindigkeit des Fahrzeuges 3 am Ende der Heckkollision eingestellt. Alternativ kann die Sollverzögerung in Abhängigkeit der momentanen Eigengeschwindigkeit bei Eintritt der Heckkollision eingestellt werden.
Die Bremskraft wird alternativ und in Abhängigkeit der Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung auf einen maximalen Wert eingestellt, wobei die Bremskraft auch auf einen vorgegebenen Wert, von beispielsweise 0,6 G Bremsverzögerung, eingestellt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich wird die Bremskraft nach einer vorgegebenen Kennlinie eingestellt, woraus sich ein Verlauf der Bremskraft ergibt.
Wiederum alternativ wird die Bremskraft in Abhängigkeit einer Restgeschwindigkeit, d. h. der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeuges 3 nach der Heckkollision und dem erfassten Abstand zu dem vorderen weiteren Fahrzeug 4 eingestellt, um eine Sekundärkollision zu vermeiden. Dabei wird die Restgeschwindigkeit anhand der Eigengeschwindigkeit und dem kollisionsbedingten Stoßimpuls ermittelt. Der Stoßimpuls wird anhand der Geschwindigkeitsänderung, die mittels eines während der Heckkollision erfassten Beschleunigungssignals ermittelbar ist, bestimmt.
Dabei erfolgt die Regelung der Sollverzögerung des Fahrzeuges 3 über einen mittels eines elektronischen Stabilitätsprogrammes durchgeführten Bremseingriffes. Zudem wird die Bremskraft, mit der das Fahrzeug 3 automatisch abgebremst wird, in Abhängigkeit eines Reibwertes, aus denen die Länge eines Bremsweges resultiert, eingestellt. Dabei ist der Reibwert u. a. von einem Straßenbelag der zweiten Fahrspur 1.2 und/oder von Nässe abhängig.
Die automatische Aktivierung der Bremse des Fahrzeuges 3 wird nicht durchgeführt, wenn nach der Heckkollision, z. B. bei einem Schräganstoß oder einem sogenannten Offsetanstoß das Fahrzeug 3 einen vorgegebener Gierwinkel und/oder eine vorgegebene Giergeschwindigkeit überschritten hat.
Unter einem Offsetanstoß oder einer Offsetkollision ist dabei eine Kollision zu verstehen, bei der ein Auftreffbereich eines Kollisionsobjektes an das Fahrzeug 3 sich nicht vollständig über die gesamte Frontseite des Fahrzeuges 3 erstreckt.
Bei einem Schräganstoß oder einem Offsetanstoß oder einem vergleichsweise niedrigem Reibwert, aufgrund dessen sich das Fahrzeug 3 über den vorgegebenen Gierwinkel dreht, kann vorgesehen sein, dass die Bremskraft auf die Bremskraft vor der Kollision eingestellt wird.
Gemäß 2 wird das Fahrzeug 3 derart automatisch mit einer vorgegebenen Sollverzögerung abgebremst, dass ein Auffahren auf das weitere Fahrzeug 4 verhindert wird.
Betätigt der Fahrer des Fahrzeuges 3 das Fahrpedal oder das Bremspedal, wird der automatisch durchgeführte Bremseingriff beendet.
Verfügt das Fahrzeug 3 über ein Antiblockiersystem, mittels dessen einem möglichen Blockieren von Fahrzeugrädern bei einem verhältnismäßig starken Bremsvorgang verhindert wird, ist dieses nach der Heckkollision des Fahrzeuges 3 aktiv. Die Regelung des Antiblockiersystems nach der Heckkollision wird mit einer Geschwindigkeit geregelt, die aus der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeuges 3 vor der Heckkollision, also der Längsbeschleunigung, ermittelt wird.
3 zeigt den Fahrstreckenabschnitt 1 mit den beiden gegenläufigen Fahrspuren 1.1, 1.2, wobei die auf der zweiten Fahrspur 1.2 fahrenden Fahrzeuge 3, 5 auf eine Kreuzung K zufahren. Das Fahrzeug 3 befindet sich im Stillstand an einer Sichtlinie mit der Absicht, die Kreuzung K zu überqueren.
Mittels der Umgebungserfassung des Fahrzeuges 3 werden sowohl die Kreuzung K als auch das nachfolgende Fahrzeug 5 erfasst. Zudem wird der Abstand zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug 5 und dem Fahrzeug 3 sowie die Relativgeschwindigkeit ermittelt. Anhand dieser vorliegenden und fortlaufend erfassten Informationen wird ermittelt, dass das nachfolgende Fahrzeug 5 auf das Fahrzeug 3 auffährt, d. h. eine Heckkollision eintritt, wie in 4 näher dargestellt ist.
4 zeigt die Kreuzung K und die beiden Fahrzeuge 3, 5 nach der Heckkollision. Die Kreuzung K stellt im Rahmen der Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung einen Gefahrenbereich dar, infolge dessen die Bremskraft und/oder ein Verlauf der Bremskraft eines automatisch nach der Heckkollision ausgelösten Bremseingriffes so eingestellt werden bzw. wird, dass das Fahrzeug 3 nicht auf der Kreuzung K, also in dem Gefahrenbereich automatisch abgebremst wird. Dadurch ist zumindest die Gefahr einer Sekundärkollision mit einem anderen Fahrzeug, welches von links oder rechts als Querverkehr in die Kreuzung K einfährt, vermindert.
Wie in 1 beschrieben, werden zur Situationsbewertung Informationen des Navigationssystems und/oder einer digitalen Straßenkarte zu den erfassten Informationen der Umgebungserfassung des Fahrzeuges 3 herangezogen, so dass bekannt ist, wo sich das Fahrzeug 3 befindet. Dabei kann beispielsweise ein Straßenverlauf ermittelt werden, und ob sich das Fahrzeug 3 an einer Straßeneinmündung, an einem Fußgängerüberweg und/oder in einer Kurve befindet. Ist dies der Fall, wird der automatische Bremseingriff derart durchgeführt, dass das Fahrzeug 3 nicht in einem solchen Bereich in den Stillstand überführt wird, wodurch andere Verkehrsteilnehmer gefährdet werden könnten.
Mittels des Verfahrens zur Einstellung einer Bremskraft und/oder eines Verlaufes der Bremskraft in Abhängigkeit von einer Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung und in Abhängigkeit eines erfassten Freiraumes vor dem Fahrzeug 3 ist es möglich, das Risiko von Sekundärkollisionen, die auch als Folgekollisionen bezeichnet werden, zumindest zu vermindern.
Zudem wird weitestgehend vermieden, dass das Fahrzeug 3 in einem Gefahrenbereich, wie z. B. einer Kreuzung K, automatisch abgebremst wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19858292 C2 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges (3) mit einer Umgebungserfassung, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Kollision des Fahrzeuges (3) mit einem nachfolgenden Fahrzeug (5) eine Bremskraft und/oder ein Bremskraftverlauf des Fahrzeuges (3) in Abhängigkeit von einer Situationsbewertung der Fahrzeugumgebung und/oder in Abhängigkeit eines erfassten Freiraumes vor dem Fahrzeug (3) automatisch eingestellt werden bzw. wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft und/oder der Bremskraftverlauf in Abhängigkeit von einer Eigengeschwindigkeit des Fahrzeuges (3) automatisch eingestellt werden bzw. wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft und/oder der Bremskraftverlauf in Abhängigkeit einer vor der Kollision eingestellten Bremskraft automatisch eingestellt werden bzw. wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft in Abhängigkeit zumindest eines Reibwertes automatisch eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Bremsung des Fahrzeuges (3) nach Betätigen eines Fahrpedals oder Bremspedals automatisch beendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollision des Fahrzeuges (3) mit dem nachfolgenden Fahrzeug (5) anhand eines fortlaufend erfassten Abstandes zu dem nachfolgenden Fahrzeug (5) und/oder einer ermittelten Relativgeschwindigkeit erfasst wird.