DE102014218520A1

DE102014218520A1 - Fahrerführungsbremssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE102014218520A1
Application number: DE102014218520.3A
Authority: DE
Inventors: Kurt Mitts; Aaron L. Mills; Dale Scott Crombez; Daniel A. Gabor
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2015-03-26
Also published as: US20150084758A1; US9174575B2; CN104442791A; CN104442791B

Abstract

Ein Fahrerführungsbremssystem enthält eine Detektionsvorrichtung, die zum Erfassen mindestens eines Objekts vor dem Fahrzeug ausgeführt ist; ein mit der Detektionsvorrichtung gekoppeltes Detektionssystem, das zum Detektieren des mindestens einen Objekts ausgeführt ist; und ein mit dem Detektionssystem gekoppeltes Brems-Coaching-System, das zur Bestimmung eines Bremsbetätigungszeitpunkts für einen Fahrzeugführer zum Ausweichen des Objekts und Optimieren der Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs ausgeführt ist. Weiterhin wird ein Fahrerführungsbremsverfahren offenbart.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem. Insbesondere betreffen Ausführungsbeispiele der Erfindung ein Fahrerführungsbremssystem und -verfahren, das einen Fahrer eines Fahrzeugs hinsichtlich des optimalen Zeitpunkts für eine Bremsbetätigung beim Verlangsamen oder Anhalten des Fahrzeugs zur Verbesserung der Fahrzeugökonomie führt.
Kraftfahrzeugführer können aufgrund eines Bremsens zu einem späteren als dem optimalen Zeitpunkt beim Verlangsamen oder Anhalten des Fahrzeugs die Kraftstoffökonomie beeinträchtigen. Durch einen früheren Beginn oder eine allmähliche Betätigung von Fahrzeugbremsen kann die Fahrzeugkraftstoffökonomie oder -energieausbeute bei Fahrzeugen mit Nutzbremsfähigkeit verbessert werden.
Demgemäß kann ein Fahrerführungsbremssystem und -verfahren, das einen Fahrer eines Fahrzeugs hinsichtlich des optimalen Zeitpunkts für eine Bremsbetätigung beim Verlangsamen oder Anhalten des Fahrzeugs zur Verbesserung der Fahrzeugökonomie führt, wünschenswert sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich allgemein auf ein Fahrerführungsbremssystem, das einen Fahrer eines Fahrzeugs hinsichtlich des optimalen Zeitpunkts für eine Bremsbetätigung beim Verlangsamen oder Anhalten des Fahrzeugs führt, um die Fahrzeugökonomie zu verbessern. Ein Ausführungsbeispiel des Systems enthält eine Detektionsvorrichtung, die zum Erfassen mindestens eines Objekts vor dem Fahrzeug ausgeführt ist; ein an die Detektionsvorrichtung gekoppeltes Detektionssystem, das zum Detektieren des mindestens einen Objekts ausgeführt ist; und ein mit dem Detektionssystem gekoppeltes Brems-Coaching-System, das zur Bestimmung eines Bremsbetätigungszeitpunkts für einen Fahrzeugführer zwecks Ausweichung des Objekts und Optimierung der Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs ausgeführt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich ferner allgemein auf ein Fahrerführungsbremsverfahren. Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens umfasst Berechnen einer erforderlichen Verzögerung, die dazu erforderlich ist, dass ein Fahrzeug einem Objekt ausweicht, Vergleichen der erforderlichen Verzögerung mit einem Verzögerungsschwellenwert und Anzeigen eines optimalen Bremsbetätigungszeitpunkts für einen Fahrzeugführer, wenn die erforderliche Verzögerung den Verzögerungsschwellenwert übersteigt.
Die Figuren zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das ein mit einem Ausführungsbeispiel des Fahrerführungsbremssystems in einer beispielhaften Implementierung des Fahrerführungsbremsverfahrens ausgestattetes Fahrzeug darstellt;
2 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Bremszeitpunktanzeige;
3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Fahrerführungsbremsverfahrens; und
4 ein Kurvendiagramm, das ein Fahrpedalmomentkennfeld bei der Implementierung eines Ausführungsbeispiels des Fahrerführungsbremsverfahrens darstellt.
Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die beschriebenen Ausführungsformen oder die Anwendung und Verwendungen der beschriebenen Ausführungsformen nicht einschränken. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "beispielhaft" oder "veranschaulichend" "als Beispiel, Fall oder der Veranschaulichung dienend". Jegliche hierin als "beispielhaft" oder "veranschaulichend" beschriebene Implementierung ist nicht zwangsweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Implementierungen auszulegen. Alle unten beschriebenen Implementierungen sind beispielhafte Implementierungen, die dazu bereitgestellt werden, einem Fachmann die Ausübung der Offenbarung zu ermöglichen, und sollen den Schutzbereich der Ansprüche nicht einschränken. Des Weiteren sind die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht erschöpfend, und Ausführungsformen oder Implementierungen, die sich von denen hierin unterscheiden und die in den Schutzbereich der angehängten Ansprüche fallen, sind möglich. Des Weiteren besteht nicht die Absicht, sich auf eine beliebige formulierte oder implizierte Theorie, die in dem vorstehenden technischen Gebiet, dem vorstehenden Hintergrund, der vorstehenden Kurzdarstellung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargelegt ist, festlegen zu wollen.
Anfangs auf 1 Bezug nehmend, wird ein mit einem das Fahrerführungsbremsverfahren implementierenden Ausführungsbeispiel des Fahrerführungsbremssystems 101 ausgestattetes Fahrzeug 100 gezeigt. Das System 101 kann eine Detektionsvorrichtung 102 enthalten, die von dem Fahrzeug 100 aus nach vorne zeigt. Bei einigen Ausführungsformen kann die Detektionsvorrichtung 102 eine Kamera enthalten. Bei anderen Ausführungsformen kann die Detektionsvorrichtung 102 ein Radar, ein Lidar oder eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V-) oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur(V21)-Kommunikation enthalten. Ein Detektionssystem 104 kann mit der Kamera 102 gekoppelt sein. Das Detektionssystem 104 kann zur Detektion mindestens eines Objekts 118, das im Sichtfeld 103 der Kamera 102 vor dem Fahrzeug 100 liegt und dem sich das Fahrzeug 100 annähert, ausgeführt sein.
Ein Brems-Coaching System 106 kann mit dem Detektionssystem 104 gekoppelt sein. Eine Bremszeitpunktanzeige 108 kann mit dem Brems-Coaching System 106 gekoppelt sein. Das Brems-Coaching System 106 kann dazu ausgeführt sein, die Verzögerung zu berechnen, die für das Fahrzeug 100 erforderlich ist, dem Objekt 118 vor dem Fahrzeug 100 auszuweichen, während sich das Fahrzeug 100 dem Objekt 118 annähert. Das Brems-Coaching System 106 kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und den Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Objekt 118 zur Berechnung der erforderlichen Verzögerung verwenden.
Das Brems-Coaching System 106 kann darüber hinaus dazu ausgeführt sein, einen vorbestimmten Verzögerungsschwellenwert elektronisch zu speichern und den erforderlichen Verzögerungsschwellenwert mit dem vorbestimmten Verzögerungsschwellenwert zu vergleichen. In dem Fall, dass die erforderliche Verzögerung den Verzögerungsschwellenwert übersteigt, kann das Brems-Coaching System 106 ausführungsgemäß ein Signal an die Bremszeitpunktanzeige 108 senden. Die Bremszeitpunktanzeige 108 kann dazu ausgeführt sein, dem Fahrzeugführer den optimalen Bremsbetätigungszeitpunkt anzuzeigen, so dass der Fahrzeugführer die Fahrzeugbremsen rechtzeitig betätigt, um dem Objekt 118 auszuweichen und die Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs 100 zu optimieren, wie im Folgenden beschrieben wird.
Wie in 2 gezeigt, kann die Bremszeitpunktanzeige 108 des Systems 101 mindestens eine Fahrerführung 110 enthalten. Die Fahrerführung 110 kann dem Fahrzeugführer den optimalen Bremszeitpunkt visuell durch eine Instrumentengruppe 111, akustisch durch eine Sprachführung 112 und/oder durch die Vibrationen des Fahrersitzes 113 mitteilen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Fahrerführung 110 dem Fahrzeugführer den optimalen Bremszeitpunkt visuell durch eine Frontscheibendarstellung mitteilen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Bremszeitpunktanzeige 108 das Fahrpedalmomentkennfeld 114 beim optimalen Bremsbetätigungszeitpunkt so ändern, dass das Fahrpedalmoment nicht so stark anspricht, wie es normalerweise der Fall ist, und kann dem Fahrzeugführer ferner das kraftstoffeffizienteste Fahrverhalten lehren. Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrerführungsbremssystem 101 dazu konfiguriert sein, passiv zu sein, wobei das System 101 die Informationen beim optimalen Bremsbetätigungszeitpunkt verwenden kann und ferner den Brems-Coaching-Score am Hybridelektrofahrzeug (HEV) 100 verfeinern kann
Bei einer beispielhaften Anwendung des Systems 101 sichtet die Kamera 102 ein Objekt 118 im Weg des Fahrzeugs 100. Das Objekt 118 kann ein langsamer werdendes oder angehaltenes Fahrzeug, ein Fahrrad oder ein anderes Objekt oder eine rote Ampel oder ein Stoppschild sein, das sich in dem oder nahe des Weg(es) des Fahrzeugs 100 befindet, und der Fahrzeugführer muss das Fahrzeug 100 verlangsamen oder anhalten, um dem Objekt 118 auszuweichen. Das Detektionssystem 101 detektiert das Objekt 118, und das Brems-Coaching System 116 berechnet die zum Verlangsamen oder Anhalten des Fahrzeugs 100 und Ausweichen des Objekts 118 erforderliche Verzögerung. Das Brems-Coaching System 116 vergleicht die erforderliche Verzögerung mit dem vorbestimmten Schwellenverzögerungswert. In dem Fall, dass die erforderliche Verzögerung den Schwellenverzögerungswert übersteigt, teilt die Bremszeitpunktanzeige 108 dem Fahrzeugführer über die Instrumentengruppe 111 (2), die Sprachführung 112 und/oder die Sitzvibration 113 den optimalen Bremsbetätigungszeitpunkt mit. Bei einigen Ausführungsformen kann das Brems-Coaching System 106 das Fahrpedalmomentkennfeld 114 bei dem optimalen Bremsbetätigungszeitpunkt so ändern, dass es weniger gut anspricht, als es normalerweise der Fall ist, und kann ferner dem Fahrzeugführer das kraftstoffeffizienteste Fahrverhalten lehren. Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrerführungsbremssystem 101 passiv sein, wobei das System 101 die Informationen beim optimalen Bremsbetätigungszeitpunkt verwenden und den Brems-Coaching-Score am Hybridelektrofahrzeug (HEV) 100 weiter verfeinern kann.
Als Nächstes auf 3 Bezug nehmend, wird ein Flussdiagramm 300 eines Ausführungsbeispiels des Fahrerführungsbremsverfahrens gezeigt. In 4 wird ein Kurvendiagramm, das ein Fahrpedalmomentkennfeld bei der Implementierung eines Ausführungsbeispiels des Fahrerführungsbremsverfahrens darstellt, gezeigt. Das Verfahren beginnt bei Block 302 von 3. In Block 304 kann die Verzögerung, die zum Erreichen eines angemessenen konstanten Folgeabstands erforderlich ist, berechnet werden. Die Berechnung kann auf der Nähe des Fahrzeugs zu einem Objekt (Block 306) und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Block 308) basieren. Bei einigen Ausführungsformen kann die Berechnung in Block 304 Berechnen der Verzögerung, die zum Erreichen eines angemessenen Anhaltewegs an einer Kreuzung erforderlich ist, in Block 305 umfassen, um zum Beispiel einem sich verlangsamenden oder angehaltenen Fahrzeug, einem Fahrrad oder einem anderen Objekt oder einer roten Ampel oder einem Stoppschild, das sich im oder nahe des Weg(es) des Fahrzeugs befindet, auszuweichen. In Block 310 wird bestimmt, ob die erforderliche Verzögerung, die in Block 304 berechnet wurde, größer als ein vorbestimmter Verzögerungsschwellenwert ist. Wenn die erforderliche Verzögerung größer als der Verzögerungsschwellenwert ist, dann können dem Fahrzeugführer Informationen zugeführt werden, um dem Fahrzeugführer zu ermöglichen, mit dem optimalen Bremsbetätigungszeitpunkt zu bremsen (Block 312). Wenn die erforderliche Verzögerung nicht größer als der Verzögerungsschwellenwert ist, dann kann das Verfahren bei Block 316 enden. In Block 314 kann das Antriebsmoment des Fahrzeugs bei einigen Ausführungsformen dahingehend modifiziert werden, eine Beschleunigung zu verringern, wie bei der Kurve in 4 gezeigt. Das Verfahren kann bei Block 316 enden.

Claims

Fahrerführungsbremssystem für ein Fahrzeug, umfassend: Eine Detektionsvorrichtung, die zum Erfassen mindestens eines Objekts vor dem Fahrzeug ausgeführt ist; ein mit der Detektionsvorrichtung gekoppeltes Detektionssystem, das zum Detektieren des mindestens einen Objekts ausgeführt ist; und ein mit dem Detektionssystem gekoppeltes Brems-Coaching-System, das zur Bestimmung eines Bremsbetätigungszeitpunkts für einen Fahrzeugführer zwecks Ausweichen des Objekts und Optimierung der Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs ausgeführt ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Bremszeitpunktanzeige, die mit dem Brems-Coaching System gekoppelt ist, wobei die Bremszeitpunktanzeige dazu ausgeführt ist, dem Fahrzeugführer den Bremsbetätigungszeitpunkt anzuzeigen.
System nach Anspruch 2, wobei die Bremszeitpunktanzeige dazu ausgeführt ist, dem Fahrzeugführer eine Fahrerführung mitzuteilen.
System nach Anspruch 3, wobei die Fahrerführung über eine Instrumentengruppe mitgeteilt wird.
System nach Anspruch 3, wobei die Fahrerführung über eine Sprachführung mitgeteilt wird.
System nach Anspruch 3, wobei die Fahrerführung über Vibration eines Fahrersitzes mitgeteilt wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Fahrerführung über eine beliebige Kombination aus einer Instrumentengruppe, einer Sprachführung und einer Fahrersitzvibration mitgeteilt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Brems-Coaching-System dazu ausgeführt ist, ein Fahrpedalmoment des Fahrzeugs beim Bremsbetätigungszeitpunkt zu reduzieren.