DE102014018620A1 - Method, control device and emergency braking system for outputting an emergency braking signal in a self-propelled vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausgabe eines Notbremssignals in einem Eigen-Fahrzeug (1), mit mindestens folgenden Schritten: Detektieren eines Fahrzeug-Umfeldes (19; 3a, 3b, 3c), Ermitteln von Objekten (5, 5a) in dem detektierten Fahrzeug-Umfeld (19; 3a, 3b, 3c), Ermitteln einer Eigen-Trajektorie einer voraussichtlichen oder zukünftigen Fahrtroute des Eigen-Fahrzeugs (1), Ermitteln eines Fahrer-Tauglichkeitsgrades, insbesondere eines Aufmerksamkeitsgrades des Fahrers, Ermitteln mindestens eines Sicherheits-Fahrschlauchs (26, 126) aus der Eigen-Trajektorie und dem Fahrer-Tauglichkeitsgrad des Fahrers, Ermitteln, ob ein detektiertes Objekt (5) in mindestens einem Sicherheits-Fahrschlauch (26, 126) erfasst wird, und Ausgabe eines Notbrems-Signals in Abhängigkeit der Ermittlung.The invention relates to a method for outputting an emergency braking signal in a self-vehicle (1), comprising at least the following steps: detecting a vehicle environment (19; 3a, 3b, 3c), determining objects (5, 5a) in the detected vehicle -Umfeld (19; 3a, 3b, 3c), determining a self-trajectory of a prospective or future route of the own vehicle (1), determining a driver's degree of fitness, in particular a degree of attention of the driver, determining at least one safety-driving tube (26 , 126) from the driver's own trajectory and driver's fitness level, determining whether a detected object (5) is detected in at least one safety lane (26, 126), and outputting an emergency brake signal in response to the determination.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Steuereinrichtung und ein Notbremssystem zur Ausgabe eines Notbremssignals. Das Notbremssignal kann insbesondere zur Einleitung einer Notbremsung des Eigen-Fahrzeugs ausgegeben werden; weiterhin kann es auch zur Anzeige an den Fahrer dienen.The invention relates to a method, a control device and an emergency braking system for outputting an emergency braking signal. The emergency brake signal can be output in particular for initiating emergency braking of the own vehicle; Furthermore, it can also serve for display to the driver.
Notbremssysteme sind im Allgemeinen als Fahrerassistenzsysteme vorgesehen, um bevorstehende Auffahrunfälle bzw. Frontal-Crashs detektieren zu können. Hierdurch ist es möglich, einen Frontalaufprall noch zu vermeiden oder bei einem bevorstehenden Frontal-Aufprall eine geringe Auffahrgeschwindigkeit zu erreichen, um die Schäden gering zu halten. Hierzu wird im Allgemeinen zunächst eine Bewegungsgleichung des Eigen-Fahrzeugs aufgestellt, z. B. als Bewegungsgleichung zweiter Ordnung in der Zeit mit aktuellen Werten der Beschleunigung und Geschwindigkeit. Weiterhin werden z. B. weitere Verkehrsteilnehmer und andere Objekte erfasst, z. B. durch ein Radarsystem oder ein anderes Umfeld-Erfassungssystem des Eigen-Fahrzeugs, und entsprechend Bewegungsgleichungen dieser Objekte aufgestellt. Somit kann eine Eigen-Trajektorie des Eigen-Fahrzeugs mit Objekt-Trajektorien der anderen Verkehrsteilnehmer verglichen werden, so dass mögliche Kollisionen und somit Notbremssituationen ermittelbar sind. Notbrems-Situationen können sich grundsätzlich auch mit Fahrzeugen einer benachbarten Fahrspur ergeben, wenn die anderen Fahrzeuge oder das eigene Fahrzeug die jeweilige Fahrspur überschreiten.Emergency braking systems are generally provided as driver assistance systems in order to detect impending rear-end crashes or frontal crashes. This makes it possible to avoid a frontal collision or to achieve a low Auffahrgeschwindigkeit in an imminent frontal collision in order to keep the damage low. For this purpose, an equation of motion of the self-vehicle is initially set up, for. As a second-order equation of motion in time with current acceleration and velocity values. Furthermore, z. B. other road users and other objects detected, z. B. by a radar system or other environment detection system of the self-vehicle, and set up corresponding equations of motion of these objects. Thus, a self-trajectory of the own vehicle can be compared with object trajectories of the other road users, so that possible collisions and thus emergency braking situations can be determined. Emergency braking situations can in principle also arise with vehicles of an adjacent traffic lane if the other vehicles or their own vehicle exceed the respective traffic lane.
Falls jedoch eine Situation aufgrund z. B. entsprechender Grenzwerte bereits als Notbremssituation bewertet wird und eine Notbremsung eingeleitet wird, obwohl der Fahrer z. B. noch ausweichen konnte oder sich in der verbleibenden Zeit die Fahrdynamikeigenschaften der anderen Verkehrsteilnehmer deutlich ändern, kann ein erheblicher Schaden auftreten, der ohne die Erkennung der Notbremssituation nicht aufgetreten wäre.However, if a situation due to z. B. corresponding limits is already assessed as an emergency braking situation and emergency braking is initiated, although the driver z. B. could still evade or significantly change the driving dynamics characteristics of other road users in the remaining time, a significant damage may occur that would not have occurred without the detection of the emergency braking situation.
Zur Ermittlung eines unbeabsichtigten Fahrspurwechsels sind LDW (Lane Departure Warning)-Systeme bekannt. Derartige Systeme sind jedoch im Allgemeinen nicht unproblematisch, da eine Annäherung an eine Fahrbahnbegrenzung aufgrund eines bewussten Fahrspurwechsels unnötiger Weise als ein unbeabsichtigter bevorstehender Fahrspurwechsel erkannt werden kann.Lane Departure Warning (LDW) systems are known to detect unintentional lane changes. However, such systems are generally not unproblematic, since an approach to a lane boundary due to a deliberate lane change may be unnecessarily detected as an inadvertent imminent lane change.
Weiterhin ist es bekannt, an den Fahrer Warnsignale in Abhängigkeit einer Bewertung der Fahreraufmerksamkeit auszugeben. Die
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Steuereinrichtung und ein Notbremssystem zur Ausgabe eines Notbremssignals zu schaffen, die mit relativ geringem Aufwand ausbildbar sind und eine hohe Sicherheit ermöglichen.The invention has for its object to provide a method, a control device and an emergency braking system for outputting an emergency braking signal, which can be formed with relatively little effort and allow high security.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Steuereinrichtung nach Anspruch 14 und ein Notbremssystem nach Anspruch 15 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.This object is achieved by a method according to
Erfindungsgemäß wird somit eine Eigen-Trajektorie des Eigen-Fahrzeugs ermittelt. Dann wird aus der Eigen-Trajektorie mindestens ein Sicherheits-Fahrschlauch gebildet, der von einem Fahrer-Tauglichkeitsgrad des Fahrers abhängig ist. Hierzu wird vorteilhafterweise aus dem Fahrer-Tauglichkeitsgrad eine Sicherheits-Breite ermittelt, die die Dimensionierung des Sicherheits-Fahrschlauchs senkrecht zur Eigen-Trajektorie oder zur Fahrspur festlegt.According to the invention, a self-trajectory of the self-vehicle is thus determined. Then, from the self-trajectory at least one safety-driving tube is formed, which is dependent on a driver's fitness level of the driver. For this purpose, a safety width is advantageously determined from the driver's degree of fitness, which determines the dimensioning of the safety-driving tube perpendicular to the intrinsic trajectory or the lane.
Der Fahrer-Tauglichkeitsgrad kann hierbei insbesondere durch den Fahrer-Aufmerksamkeitsgrad gebildet werden oder diesen umfassen. Weiterhin kann der Fahrer-Tauglichkeitsgrad aber auch andere Bewertungen umfassen, insbesondere einen Fahrer-Erfahrenheitsgrad, der das Fahrverhalten daraufhin bewertet, ob es einem erfahrenen Fahrer zuzuordnen ist.In this case, the driver's fitness level can be formed in particular by the driver attentiveness or can include this. Furthermore, the driver's fitness level may, however, also include other assessments, in particular a driver's level of proficiency, which evaluates the driving behavior as to whether it can be assigned to an experienced driver.
Weiterhin werden mittels Umfeldsensoren, z. B. Radarsensor oder Kamerasystem, Objekte wie andere Verkehrsteilnehmer und/oder Straßenmarkierungen ermittelt. Furthermore, by means of environmental sensors, z. As radar sensor or camera system, objects such as other road users and / or road markings determined.
Der Erfindung liegt hierbei der Gedanke zugrunde, dass ein unaufmerksamer Fahrer in seinem Fahrverhalten größere Seitwärtsbewegungen und/oder Gierbewegungen durchführen wird als ein aufmerksamer Fahrer und somit eher eine Kollision mit Fahrzeugen auf benachbarten Fahrspuren erfolgen kann. Somit wird die Breite eines Sicherheits-Fahrschlauchs bzw. auch mehrerer Sicherheits-Fahrschläuche in Abhängigkeit von dem Fahrer-Tauglichkeitsgrad, d. h. insbesondere dem Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers gebildet.The invention is based on the idea that an inattentive driver will perform greater sideways movements and / or yaw motions in his driving behavior than an attentive driver and thus more likely a collision with vehicles on adjacent lanes. Thus, the width of a safety driving tube or even more safety driving tubes depending on the driver's fitness level, d. H. especially the attention of the driver.
Somit kann überprüft werden, ob ein Objekt von dem Sicherheits-Fahrschlauch erfasst wird. Als Objekte können insbesondere weitere Verkehrsteilnehmer herangezogen werden, deren Fahrverhalten durch Ansetzen von Bewegungsgleichungen in X-Richtung, gegebenenfalls auch X- und Y-Richtung, berücksichtigt werden kann. Hierbei können für die weiteren Verkehrsteilnehmer auch Fremd-Fahrschläuche angesetzt werden, so dass ein Überschneiden der verschiedenen Fahrschläuche ermittelt wird.Thus, it can be checked whether an object is detected by the safety drive tube. In particular, other road users can be used as objects whose driving behavior can be taken into account by applying equations of motion in the X direction, if appropriate also in the X and Y directions. In this case, foreign driving hoses can also be used for the other road users, so that an overlapping of the different driving hoses is determined.
Falls eine derartige Überschneidung ermittelt wird, kann bei Vorliegen einer Notbremssituation ein Notbrems-Signal ausgegeben, das als Warnsignal und/oder Steuersignal für einen selbsttätigen Bremseingriff ausgegeben werden kann.If such an overlap is determined, an emergency brake signal can be output in the event of an emergency braking situation, which can be output as a warning signal and / or a control signal for an automatic braking intervention.
Die Sicherheits-Breite kann insbesondere bei hoher Unaufmerksamkeit gleich oder auch größer als die Eigen-Breite des Eigen-Fahrzeugs sein; bei hoher Unaufmerksamkeit kann der Sicherheits-Fahrschlauch sich auch auf benachbarte Fahrspuren erstrecken.The safety width can be equal to or greater than the intrinsic width of the self-vehicle especially in high inattention; In case of high inattention, the safety-driving tube can also extend to neighboring lanes.
Bei hohem Fahrer-Tauglichkeitsgrad, d. h. insbesondere einem hohen Aufmerksamkeitsgrad des Fahrers kann die Sicherheits-Breite hingegen auch geringer als die Eigen-Breite des Eigen-Fahrzeugs sein; dieser Ausbildung liegt der Gedanke zugrunde, dass der Fahrer des Eigen-Fahrzeugs bei hoher Fahrer-Tauglichkeitsgrad gegebenenfalls dem ermittelten weiteren Objekt auch ausweichen kann; insbesondere bei lediglich teilweiser seitlicher Überlappung des Eigen-Fahrschlauchs mit der Fahrtrajektorie oder dem Fremd-Fahrschlauch des anderen Verkehrsteilnehmers ist ein Ausweichvorgang oftmals hilfreicher als eine reine Notbremsung. Diese Möglichkeit des Ausweichens kann durch Ansetzen einer geringen Sicherheits-Breite in die Berechnung der Fahrschläuche mit aufgenommen werden, ohne konkrete Ausweichmanöver und Ausweich-Lenkverhalten zu berücksichtigen.With high driver fitness level, d. H. on the other hand, the safety width can in particular be less than the intrinsic width of the self-vehicle, especially if the driver is highly attentive; This training is based on the idea that the driver of the self-vehicle with high driver fitness level, where appropriate, can avoid the determined further object; in particular in the case of only partial lateral overlap of the own driving tube with the driving trajectory or the foreign driving tube of the other road user, an evasive action is often more helpful than a pure emergency braking. This possibility of evasion can be included in the calculation of the driving hoses by applying a small safety width, without taking into account specific evasive maneuvers and evasive steering behavior.
Erfindungsgemäß wird erkannt, dass das Erkennen von Notbrems- oder Warn-relevanten Situationen berücksichtigen sollte, einerseits den Fahrer rechtzeitig zu warnen, andererseits aber auch nicht eine erhöhte Zahl an Fehlwarnungen zuzulassen. Auch sollte ein aktiver Notbremseingriff schon früh erfolgen, um eine Kollision zu vermeiden. Eine frühe Auslösung, bevor es zu dem eigentlichen Unfall oder Gefahrenereignis kommt, kann grundsätzlich aber dazu führen, dass die relevanten Objekte ihren Bewegungszustand nach Auslösen der Warnung oder Bremsung noch ändern können. So kann z. B. ein abbiegendes Auto in der eigenen Fahrspur vor dem Abbiegevorgang noch stark bremsen, bevor es dann eigentlich zur Seite aus dem eigenen Fahrschlauch herausfährt und es somit zu einer Warnung oder sogar zu einem Bremseingriff kommt, obwohl keine gefährliche Situation eingetreten ist. Zusätzlich kann es auch zu Messungenauigkeiten in den Objektdaten der Vorderfahrzeuge kommen, welche ebenfalls zu berücksichtigen sind. Ein breiter Sicherheitsschlauch bedeutet somit frühes Warnen und Bremsen, somit aber auch eine erhöhte Fehlerrate bei Brems- und Warnauslösungen. Ein schmaler Sicherheitsschlauch bedeutet eine geringe Fehlerrrate bei Brems- und Warnauslösungen und somit aber auch späte Warn- und Bremseingriffe.According to the invention, it is recognized that the recognition of emergency braking or warning-relevant situations should take into account, on the one hand to warn the driver in good time, but on the other hand also not to allow an increased number of false warnings. Also, an active emergency braking intervention should be done early to avoid a collision. However, early release before the actual accident or danger event occurs can, in principle, lead to the relevant objects being able to change their state of motion after the warning or braking has been triggered. So z. B. a turning car in its own lane before the turn even slowing down, before it actually moves aside to the side of the driver's own tube and thus it comes to a warning or even a braking intervention, although no dangerous situation has occurred. In addition, measurement inaccuracies in the object data of the fore vehicles can also occur, which also have to be taken into account. A wide safety hose thus means early warning and braking, but also an increased error rate for brake and warning releases. A narrow safety hose means a low error rate for brake and warning releases and thus also for late warning and braking interventions.
Auch für einen erfahrenden Fahrer mit hohem Erfahrenheitsgrad und/oder hoher Aufmerksamkeit wird es hierbei als vorteilhaft angesehen, die Sicherheitsbreite schmaler als die Eigenbreite auszulegen, da der erfahrende Fahrer gegenüber eine unerfahrenen Fahrer deutlich besser in dem Ausführungen von Ausweichmanövern ist.Also for an experienced driver with a high level of expertise and / or high attention, it is considered advantageous here to design the safety width narrower than the intrinsic width, since the experienced driver is significantly better at making an inexperienced driver in the execution of evasive maneuvers.
Sowohl der unerfahrener Fahrer, welcher nicht so kritische Ausweich- und Bremsmanöver durchführen kann, als auch der unaufmerksame Fahrer, welcher eine erhöhte Reaktionszeit besitzt, sollten früher gewarnt werden, um rechtzeitig auf die Gefahrensituation hinzuweisen, wobei auch eine frühere Einleitung der Notbremsung erfolgen kann.Both the inexperienced driver, who can not perform as critical evasive and braking maneuvers, and the inattentive driver, which has an increased response time, should be warned earlier to alert in good time to the dangerous situation, with an earlier initiation of emergency braking can be done.
Bei der Ermittlung einer Notbremsung können weiterhin auch besondere Fahr-Ereignisse wie ein Spurwechsel oder ein Abbiegevorgang detektiert und berücksichtigt werden. Hierzu können Kriterien zur Ermittlung derartiger Fahr-Ereignisse herangezogen werden, z. B. das Setzen eines Blinkersignals oder das Erkennen eines bewussten Spurwechsels, wenn der ermittelte Eigen-Fahrschlauch deutlich überschritten wird, ggf. unter Heranziehung von Kartendaten zur Ermittlung einer mehrspurigen Fahrbahn. Auch ein Abbiegemanöver kann als bewusstes Überschreiten bzw. deutliches Überschreiten des Eigen-Fahrschlauchs ermittelt werden.When determining an emergency braking, special driving events such as a lane change or a turning operation can continue to be detected and taken into account. For this purpose, criteria for determining such driving events can be used, for. B. setting a turn signal or recognition a conscious lane change, if the determined own-drive-tube is clearly exceeded, possibly using map data to determine a multi-lane carriageway. Even a turning maneuver can be determined as a deliberate crossing or clear crossing of the own driving tube.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung wird bei fehlenden Informationen über den Fahrer-Tauglichkeitsgrad des Fahrers, z. B. bei Beginn des Verfahrens, nach Anfahren an einer Ampel oder z. B. nach einem Abbiegevorgang oder Wechsel auf eine andere Fahrspur, zunächst immer von einem geringen Fahrer-Tauglichkeitsgrad des Fahrers ausgegangen. Erst bei positivem Feststellen eines höheren Fahrer-Tauglichkeitsgrades wird dann in Abhängigkeit des Fahrer-Tauglichkeitsgrades die Sicherheitsbreite reduziert und somit ein schmalerer Sicherheits-Fahrschlauch angesetzt.According to a particularly preferred embodiment, in the absence of information about the driver's fitness level of the driver, z. B. at the beginning of the process, after starting at a traffic light or z. B. after a turn or change to another lane, initially always assumed a low driver's degree of fitness of the driver. Only with a positive determination of a higher driver fitness level, the safety width is then reduced depending on the driver's fitness level and thus set a narrower safety-driving tube.
Gemäß einer Ausführungsform können mehrere Sicherheits-Fahrschläuche angesetzt werden; so kann z. B. ein engerer Sicherheitsfahrschlauch, d. h. ein Sicherheitsfahrschlauch mit geringerer Sicherheitsbreite zur Ausgabe eines Notbremssignals zur Einleitung einer selbsttätigen Notbremsung, und ein breiterer Sicherheits-Fahrschlauch zur Ausgabe eines Notbrems-Warnsignals an den Fahrer ausgegeben werden. Somit wird bei Schneiden des breiteren Sicherheits-Fahrschlauchs zunächst ein Notbrems-Warnsignal ausgegeben, und bei Schneiden des engeren Sicherheits-Fahrschlauchs eine selbsttätige Notbremsung eingeleitet.According to one embodiment, a plurality of safety driving tubes may be used; so z. B. a narrower safety drive hose, d. H. a safety lane of lesser safety width for outputting an emergency brake signal to initiate automatic emergency braking, and a wider safety lane for outputting an emergency brake warning signal to the driver. Thus, when cutting the wider safety-driving tube first an emergency brake warning signal is issued, and initiated when cutting the narrower safety-driving tube, an automatic emergency braking.
Die Ermittlung des Fahrer-Tauglichkeitsgrads kann grundsätzlich auf unterschiedliche Weisen erfolgen. Bevorzugt wird hierbei eine Ermittlung des Fahrer-Tauglichkeitsgrades auf Grundlage eines Gierraten-Signals herangezogen.The determination of the driver's fitness level can basically take place in different ways. In this case, a determination of the driver's fitness level on the basis of a yaw rate signal is preferably used.
Hierdurch wird ein Verfahren mit geringer Sensorik ermöglicht, die insbesondere auch bei Fahrzeugen oftmals bereits vorhanden ist. Weiterhin wird erfindungsgemäß erkannt, dass ein Gierraten-Signal sich besonders gut für das erfindungsgemäße Verfahren eignet, mit Vorteilen gegenüber z. B. einem Querbeschleunigungs-Signal.As a result, a method with low sensor technology is possible, which is often already present especially in vehicles. Furthermore, it is recognized according to the invention that a yaw rate signal is particularly suitable for the method according to the invention, with advantages over z. B. a lateral acceleration signal.
Es kann zum einen eine Gierrate ausgewertet werden, z. B. bezüglich der Frequenz bzw. zeitlichen Änderungen, oder auch der Amplitude, d. h. dem Betrag der Gierrate. Diese Werte können mit Schwellwerten bzw. Grenzwerten verglichen werden. Die Gierrate kann vorteilhafterweise um eine Kurven-Gierrate korrigiert werden, die der Kurvenfahrt der Fahrspur entspricht. Weiterhin kann als Gierverhalten auch das zeitliche Integral der Gierrate, d. h. ein Gierwinkel, verwendet werden, insbesondere auch als Differenzwinkel zur Geradeausfahrt. Der Gierwinkel kann z. B. statistisch ausgewertet werden, d. h. bezüglich der Varianz entsprechend einer Gauß-Verteilung.It can be evaluated on the one hand, a yaw rate, z. B. with respect to the frequency or temporal changes, or the amplitude, d. H. the amount of yaw rate. These values can be compared with thresholds or limits. The yaw rate may be advantageously corrected for a turn yaw rate corresponding to the lane cornering. Furthermore, as a yaw behavior, the time integral of the yaw rate, d. H. a yaw angle, are used, in particular as a differential angle to the straight ahead. The yaw angle can be z. B. be evaluated statistically, d. H. in terms of variance according to a Gaussian distribution.
Neben der Ermittlung des Fahrer-Tauglichkeitsgrades auf Grundlage des Gierverhaltens sind jedoch auch weitere Bestimmungen des Fahrer-Tauglichkeitsgrades möglich, z. B. gemäß den eingangs genannten Verfahren unter Detektion des Fahrers bzw. des Körpers des Fahrers, oder auch durch Auswertung des Fahrverhaltens unter Heranziehung anderer Fahrdynamikgrößen als der Gierrate, z. B. mit der Querbeschleunigung, dem Lenkwinkel, der Längsbeschleunigung.In addition to determining the driver's fitness level based on the yaw, however, other provisions of the driver's fitness level are possible, for. B. according to the aforementioned method with detection of the driver or the body of the driver, or by evaluating the driving behavior using other driving dynamics variables than the yaw rate, z. B. with the lateral acceleration, the steering angle, the longitudinal acceleration.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert, bei der als Fahrer-Tauglichkeitsgrad z. B. ein Aufmerksamkeitsgrad ermittelt wird. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings of some embodiments, in which the driver's fitness level z. B. an attention level is determined. Show it:
Ein Eigen-Fahrzeug
Das Eigen-Fahrzeug
Weiterhin weist das Fahrzeug
Weiterhin nimmt die Steuereinrichtung
In der Straßenszene der
Die Eigentrajektorie
Die Steuereinrichtung
Die Steuereinrichtung
Weiterhin ermittelt die Steuereinrichtung
Zu den weiteren Verkehrsteilnehmern
Somit bildet die Steuereinrichtung
In der Fahrszene der
Weiterhin ist in
Somit wird in
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dieser Ausführungsformen kann somit gemäß dem Flussdiagramm der
In Schritt St0 wird das Verfahren gestartet. In Schritt St1 erfolgt das Detektieren des Fahrzeug-Umfeldes
in Schritt St2 erfolgt das Ermitteln von Objekten
in Schritt St3 folgt dann das Ermitteln der Eigen-Trajektorie
in Schritt St4 folgt vorteilhafterweise das Ermitteln des Eigen-Fahrschlauchs
in Schritt St5 folgt das Ermitteln eines Aufmerksamkeitsgrades AL des Fahrers, z. B. unter Heranziehung der Ermittlung des Gierverhaltens durch die Teilschritte St5-1, St5-2, St5-3 nach
in Schritt St6 wird in Abhängigkeit des Aufmerksamkeitsgrades AL mindestens eine Sicherheits-Breite b26, b126 ermittelt,
in Schritt St7 wird der mindestens eine Sicherheits-Fahrschlauch
in Schritt St8 folgt das Ermitteln, ob ein detektiertes Objekt, d. h. insbesondere ein weiterer Verkehrsteilnehmer
wobei dann in Schritt St9 in Abhängigkeit der Ermittlung Notbrems-Signale, d. h. Notbrems-Steuersignal S3 an die Bremsventile
In step St0, the process is started. In step St1, the vehicle environment is detected
In step St2, the determination of objects takes
in step St3 then follows the determination of the eigen-
in step St4 advantageously follows the determination of the own-driving
In step St5 follows the determination of an attention level AL of the driver, z. B. using the determination of the yaw behavior by the substeps St5-1, St5-2, St5-3 after
in step St6, at least one safety width b26, b126 is determined as a function of the degree of attention AL,
in step St7, the at least one
In step St8 it follows to determine whether a detected object, ie in particular another
wherein then in step St9 in response to the determination of emergency brake signals, ie emergency brake control signal S3 to the
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zur Ermittlung des Aufmerksamkeitsgrads AL unter Bezug zu
Das Fahrverhalten des Fahrzeuges
Gemäß einem ersten Bewertungskriterium K1 wird als Gierraten-Eigenschaftsfunktion G(t) der Betrag |ω(t)| der Gierrate ω(t) gebildet und mit einem Gierraten-Grenzwerten tg1 oder zwei Gierraten-Grenzwerten tg1, tg2 verglichen,
According to a first evaluation criterion K1, as the yaw rate property function G (t), the amount | ω (t) | yaw rate ω (t) is formed and compared with a yaw rate limit value tg1 or two yaw rate limit values tg1, tg2,
Hierbei können auch zunächst Amplituden-Werte als maximale Werte oder lokale Maxima der zeitlichen Funktion des Betrages |ω(t)| ermittelt werden, d. h. entsprechend der Amplitude einer Sinus-Schwingung, und diese Amplituden-Werte dann mit den Gierraten-Grenzwerten tg1, tg2 verglichen werden.In this case, first of all, amplitude values can be used as maximum values or local maxima of the temporal function of the magnitude | ω (t) | be determined, d. H. according to the amplitude of a sine wave, and these amplitude values are then compared with the yaw rate limits tg1, tg2.
Es kann z. B. ermittelt werden, ob ein Gierraten-Grenzwert tg1, tg2 in dem Messzeitraum t0 bis tf ein oder mehrere Male überschritten wird, wobei für die verschiedenen Gierraten-Grenzwerte tg1, tg2 somit unterschiedliche Anzahlen n1 von Überschreitungen ermittelt werden können. Aus der Anzahl n1 der Überschreitungen der einzelnen Gierraten-Grenzwerte tg1, tg2 in dem Messzeitraum von t0 bis tf wird dann ein Aufmerksamkeitsgrad AL des Fahrers ermittelt, z. B. mittels einer tabellarischen Zuordnung. It can, for. For example, it can be determined whether a yaw rate limit value tg1, tg2 is exceeded one or more times in the measurement period t0 to tf, whereby different numbers n1 of exceedances can thus be determined for the different yaw rate limit values tg1, tg2. From the number n1 of the exceedances of the individual yaw rate limit values tg1, tg2 in the measurement period from t0 to tf, an attentiveness level AL of the driver is then determined, for example. B. by means of a tabular assignment.
Die Bewertung des Betrages |ω(t)| der Gierrate ω(t) kann auch durch statistische Auswertung erfolgen, d. h. durch Ermittlung eines Durchschnittswertes und z. B. einer statistischen Varianz σ, die somit die Gierraten-Eigenschaftsfunktion G(t) darstellt, und einem Vergleich mit Soll-Varianz-Werten bzw. Klassifizierung der Varianz als Aufmerksamkeitsgrad.The evaluation of the amount | ω (t) | the yaw rate ω (t) can also be done by statistical evaluation, i. H. by determining an average value and z. B. a statistical variance σ, which thus represents the yaw rate property function G (t), and a comparison with target variance values or classification of the variance as a degree of attention.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird ein zweites Bewertungskriterium K2 zugrunde gelegt, bei dem als Gierraten-Eigenschaftsfunktion G(t) ein zeitliches Verhalten, insbesondere die zeitliche Ableitung dω(t)/dt oder die Frequenz oder eine Anzahl der Änderungen der Gierrate ω(t) bewertet wird.According to a second embodiment, a second evaluation criterion K2 is used, in which the yaw rate property function G (t) is a temporal behavior, in particular the time derivative dω (t) / dt or the frequency or a number of changes of the yaw rate ω (t). Is evaluated.
Bei der Bewertung der zeitlichen Ableitung dω(t)/dt kann z. B. gemäß üblichen Berechnungsweisen der analytischen Mathematik die erste Ableitung gleich Null gesetzt werden, um lokale Minima und Maxima zu ermitteln, d. h. dω(t)/dt = 0 und Vorzeichenwechsel der zweiten Ableitung d2ω(t)/dt2.In the evaluation of the time derivative dω (t) / dt z. For example, according to the usual analytical mathematical calculation methods, the first derivative is set equal to zero in order to determine local minima and maxima, ie dω (t) / dt = 0 and sign change of the second derivative d 2 ω (t) / dt 2 .
In dem vereinfachten Fall einer sinus-artigen Fahrtrajektorie
Vorteilhafterweise kann die Anzahl der Richtungsänderungen bzw. Anzahl n2 der Vorzeichen-Änderungen der Gierrate ω(t) in dem Messzeitraum t0 bis tf herangezogen und mit einem Schwellwert tf1 oder einem unteren Schwellwert tf1 und einem oberen Schwellwert tf2 verglichen werden.Advantageously, the number of changes in direction or number n2 of the sign changes of the yaw rate ω (t) in the measurement period t0 to tf can be used and compared with a threshold value tf1 or a lower threshold value tf1 and an upper threshold value tf2.
Nachfolgend wird die Anzahl n2 der Vorzeichenänderungen der Gierrate ω (t) im Messzeitraum t0 bis tf, als „Änderungsfrequenz” fg der Gierrate ω(t) bezeichnet; diese Änderungsfrequenz fg kann mit Gierraten-Änderungs-Grenzwerten tf1, tf2 verglichen und hieraus der Aufmerksamkeitsgrad AL des Fahrers ermittelt werden.Hereinafter, the number n2 of the sign changes of the yaw rate ω (t) in the measurement period t0 to tf will be referred to as the "change frequency" fg of the yaw rate ω (t); This change frequency fg can be compared with yaw rate change limit values tf1, tf2, and from this, the attention level AL of the driver can be determined.
Die Bewertungskriterien K1 und K2 sind zunächst bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs aussagekräftig, hingegen sind bei vom Fahrer initiierten Spurwechseln oder Kurvenfahrten die Ergebnisse der Bewertungskriterien gegebenenfalls zu korrigieren. Als Gierrate ω(t) kann anstatt der gemessenen absoluten Gierrate eine korrigierte Gierrate verwendet werden. So wird bei Fahrt in einer Kurve vorteilhafterweise eine der Kurven-Trajektorie entsprechende Kurven-Gierrate ωk heraus gerechnet; sie kann z. B. aus Kartendaten oder einer Detektion der Fahrspur-Begrenzungslinien
Weiterhin können auch Abbiegevorgänge und ein bewusster Spurwechsel der Fahrspur
Statt des Aufmerksamkeitsgrades AL kann in dieser Ausführungsform auch ein Fahrer-Tauglichkeitsgrad ermittelt werden, der anstelle von oder zusätzlich zu dem Aufmerksamkeitsgrad einen Erfahrenheitsgrad des Fahrers berücksichtigt, wobei insbesondere einInstead of the level of attention AL, in this embodiment, a driver's fitness level can be determined, which takes into account, instead of or in addition to the level of attentiveness, a level of expertise of the driver, in particular
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Eigen-FahrzeugOwn vehicle
- 22
- Straßenszenestreet scene
- 33
- StraßeStreet
- 3a, 3b, 3c,3a, 3b, 3c,
- Fahrspurenlanes
- 4a, 4b4a, 4b
- Fahrspur-BegrenzungslinienLane boundary lines
- 55
- weitere Verkehrsteilnehmerother road users
- 5a 5a
- Verkehrsteilnehmerroad users
- 77
-
Fahrtrajektorie der
5 in Messzeitraum t0, tf.Driving trajectory of the5 in measuring period t0, tf. - 88th
- GierratensensorYaw rate sensor
- 99
- Bremsenbrakes
- 1010
- Steuereinrichtungcontrol device
- 10a10a
- Schnittstelle der SteuereinrichtungInterface of the control device
- 10b10b
- Recheneinrichtungcomputing device
- 1212
- Anzeigeeinrichtungdisplay
- 1414
- interne oder externe Speichereinrichtunginternal or external storage device
- 1616
- Bremsventilbrake valve
- 1919
- Fahrzeug-UmfeldVehicle environment
- 2020
-
Umfeldsensor für Fahrzeug-Umfeld
19 , mehrteilig,Environment sensor forvehicle environment 19 , multipart, - 20a20a
-
Fahrbahnsensor als Teil des Umfeldsensors
20 Roadway sensor as part of theenvironmental sensor 20 - 20b20b
-
Abstandssensor für weitere Verkehrsteilnehmer
5 , als Teil des Umfeldsensors20 Distance sensor forother road users 5 , as part of theenvironmental sensor 20 - 2121
- EigentrajektorieEigentrajektorie
- 121121
- Objekt-TrajektorienObject trajectories
- 2222
- fahrzeuginterner Datenbusin-vehicle data bus
- 2525
- Eigen-FahrschlauchSelf-driving tube
- b25b25
-
Eigen-Breite des Eigen-Fahrschlauchs
25 Self-width of the own-drive tube 25 - 225225
- Fremd-FahrschlauchThird-driving tube
- 225a225a
-
Fremd-Fahrschlauch des Verkehrsteilnehmers
5a Third-party driving route of theroad user 5a - 2626
- (äußerer) Sicherheits-Fahrschlauch(outer) safety drive tube
- b26b26
- (äußere) Sicherheits-Breite(outer) safety width
- 126126
- innerer Sicherheits-Fahrschlauchinner safety travel tube
- b126b126
- innere Sicherheits-Breiteinner security width
- 3030
- Notbremssystememergency braking system
- aa
- Längsbeschleunigunglongitudinal acceleration
- ALAL
- Aufmerksamkeitsgrad des FahrersAttention level of the driver
- fgfg
- Änderungsfrequenz der Gierrate ω(t)Rate of change of yaw rate ω (t)
- G(t)G (t)
- Gierraten-EigenschaftsfunktionYaw rate property function
- K1K1
- erstes Bewertungskriteriumfirst evaluation criterion
- K2K2
- zweites Bewertungskriteriumsecond evaluation criterion
- n1n1
- Anzahl von Überschreitungen der Gierraten-GrenzwerteNumber of exceedances of yaw rate limits
- n2n2
- Anzahl von der Vorzeichenänderungen der Gierrate ω(t)Number of sign changes of the yaw rate ω (t)
- tt
- ZeitTime
- t0, tft0, tf
- MesszeitraumMeasurement Period
- tf1tf1
- unterer Gierraten-Änderungs-Grenzwertlower yaw rate change limit
- tf2tf2
- oberer Gierraten-Änderungs-Grenzwertupper yaw rate change limit
- tg1g1
- unterer Gierraten-Grenzwertlower yaw rate limit
- tg2g2
- oberer Gierraten-Grenzwertupper yaw rate limit
- vv
- Fahrgeschwindigkeitdriving speed
- XX
- Fahrtrichtungdirection of travel
- YY
- Querrichtungtransversely
- x(t)x (t)
- Koordinate in Fahrtrichtung als Funktion der ZeitCoordinate in direction of travel as a function of time
- x0x0
- Anfangswert von x(t)Initial value of x (t)
- x, y(t)x, y (t)
- Koordinaten in Fahrtrichtung X und Querrichtung Y als Funktion der ZeitCoordinates in direction of travel X and transverse direction Y as a function of time
- ψ(t)ψ (t)
- Gierwinkelyaw
- σσ
- statistischen Varianzstatistical variance
- ω = ω(t)ω = ω (t)
- Gierrateyaw rate
- ωkωk
- Kurven-GierrateCurve yaw rate
- ωc(t) = ω(t)– ωωc (t) = ω (t) - ω
- korrigierte Gierratecorrected yaw rate
- dω(t)/dtdw (t) / dt
- zeitliche Ableitung der Gierrate ω(t)time derivative of the yaw rate ω (t)
- S1S1
- Gierraten-SignalYaw rate signal
- S2, S3S2, S3
- Notbremssignale, dabeiEmergency brake signals, here
- S2S2
-
Notbrems-Warnsignale an die Anzeigeeinrichtung
12 ,Emergency brake warning signals to thedisplay device 12 . - S3S3
-
Notbrems-Steuersignal an die Bremsventile
11 ,Emergency brake control signal to the brake valves11 . - S4S4
- Umfeld-Messsignale, z. B. AbstandssignaleEnvironment measurement signals, z. B. distance signals
- S5S5
- Fahrdynamik-Signale, Fahrzeug-internVehicle dynamics signals, vehicle-internal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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