DE102015214748A1

DE102015214748A1 - Bremsassistent zur Steuerung einer automatischen Verzögerung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102015214748A1
Application number: DE102015214748.7A
Authority: DE
Inventors: Ruben Maier; Matthias Kopf
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-08-04
Also published as: DE102015214748B4

Abstract

Die Erfindung ist ein Bremsassistent zur Steuerung einer automatischen Verzögerung ab einem vorgegebenen Bremsbefehl abhängig von einem erkannten Zielobjekt eines Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig von der Vorgabe des Fahrers über das Bremspedal, bei dem die Stärke der Verzögerung von der Güte der Erkennung des Zielobjekts abhängt. Dabei sind eine erste Gütestufe bei Erkennung eines Zielobjekts mittels einer ersten Sensoreinheit (Radar) und eine zweite Gütestufe bei Erkennung des Zielobjekts zusätzlich mittels einer zweiten Sensoreinheit (Video) definiert. Bei Vorliegen der ersten Gütestufe ist ein erster vergleichsweise niedriger Verzögerungsgradient und bei Vorliegen der zweiten Gütestufe ist insbesondere für eine vorgegebene Zeit ausgehend von dem vergleichsweise niedrigen Verzögerungsgradienten ein mit dem Zeitablauf zunehmender Verzögerungsgradient vorgegeben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsassistenten, der mit bekannten Bremsregelungsanlagen zur Durchführung von automatischen Bremseingriffen realisierbar ist.
Derartige Bremsregelungsanlagen sind beispielsweise aus der DE 197 33 873 A1 und der EP 0 867 350 B1 bekannt. Darüber hinaus ist in Serienfahrzeugen der Anmelderin beispielsweise ein Bremsassistent in Kombination mit einer Auffahrwarnung, auch iBrake genannt, bekannt. Hierbei wird bei erkannten Zielobjekten abhängig von einer berechneten Bremszeit in verschiedenen Stufen gewarnt und gegebenenfalls gebremst.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Systeme zum automatisierten oder teilweise automatisierten Bremsen im Hinblick auf Fahrerakzeptanz für bei diesen Systemen nicht vollständig vermeidbaren ungerechtfertigten Bremsungen und in vom Fahrer subjektiv als weniger kritisch empfundenen Situationen zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Abhängige Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfindung ist ein Bremsassistent zur Steuerung einer automatischen Verzögerung ab einem vorgegebenen Bremsbefehl abhängig von einem erkannten Zielobjekt eines Kraftfahrzeugs abhängig oder unabhängig von der Vorgabe des Fahrers über das Bremspedal, bei dem die Ausprägung der Verzögerung von der Güte der Erkennung des Zielobjekts abhängt. Dabei sind eine erste Gütestufe bei Erkennung eines Zielobjekts mittels einer ersten Sensoreinheit (z. B. Radar) und eine zweite Gütestufe bei Erkennung des Zielobjekts zusätzlich mittels einer zweiten Sensoreinheit (z. B. Video) definiert. Bei Vorliegen der ersten Gütestufe ist ein erster vergleichsweise niedriger Verzögerungsgradient und bei Vorliegen der zweiten Gütestufe ist ausgehend von einem vergleichsweise niedrigen Verzögerungsgradienten ein mit dem Zeitablauf zunehmender Verzögerungsgradient vorgegeben.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
Es sind bereits Serienfahrzeuge mit Frontschutzsystemen einschließlich den Funktionen Warnung, Zielbremsung (Unterstützung einer Fahrerbremsung) und autonomer Bremsung bekannt.
Diese Frontschutzsysteme basieren auf Umfeldsensoren, die neben korrekt gemessenen Umweltobjekten systembedingt auch falsche Objekt detektieren (”Geisterziele”), die dann ggf. zu Falschreaktionen des Frontschutzsystems führen können (insbesondere zu Falschbremsungen). Falschbremsungen können insbesondere für den rückwärtigen Verkehr unangenehm werden. Außerdem neigen manche dieser Systeme dazu, in Situationen, die vom Fahrer subjektiv als weniger kritisch empfunden werden, zu stark zu reagieren, was zu verringerter Kundenakzeptanz dieser Systeme führt.
Erfindungsgemäß wird ein Signal „Historienplausibilität” gebildet, welches zu jedem potenziellen für einen automatischen Bremseingriff relevanten Objekt die Zeitspanne berechnet, ab der die Erkennung des Objekts

a) eine erste Gütestufe hinsichtlich einer ersten Sensoreinheit, beispielsweise eine bestimmte Radargüte, UND
b) ein zweite Gütestufe hinsichtlich einer zweiten Sensoreinheit, beispielsweise eine Videobestätigung über eine Frontkamera, erreicht hat.

Erfindungsgemäß gilt dann zur Steuerung einer autonomen Bremsung (ohne Fahreraktivierung) Folgendes:
Beispielsweise wird über ein Kennfeld der Gradient der autonomen Bremsung so gesteuert, dass der Gradient mit zunehmendem Wert der Historienplausibilität zunimmt. Außerdem kann der Gradient noch abhängig von Kritikalitätsparametern (z. B. Vermeidungsverzögerung bzw. Zeitlücke zur Kollision) so gesteuert werden, dass der Gradient mit zunehmender Kritikalität ebenfalls zunimmt.
Bei der Steuerung einer Zielbremsung (d. h. automatische Erhöhung der Bremsverzögerung bei einer unzureichenden Fahrerbremsung) gilt ebenso, dass der Gradient des Verzögerungszuschlags sowie die Empfindlichkeit der Auslösung einer Zielbremsung (beispielsweise abhängig von Gradient und Druck der Bremspedalbetätigung) analog einer autonomen Bremsung in Abhängigkeit von Historienplausibilität und Kritikalitätsparametern angepasst werden.
Die Erfindung bringt folgende Vorteile:
Die Steuerung über eine derartige sogenannte „Historienplausibilität” hat zur Folge, dass bei Geisterzielen, die erfahrungsgemäß kurzlebig und nur selten videobestätigt sind (und damit einen geringen Wert der Historienplausibilität haben), sich die autonome Bremsverzögerung bzw. der Bremszuschlag bei der Zielbremsung nur langsam aufbaut und damit für den Kunden eher unauffällig ist. Bei typischen Nutzsituationen (z. B. plötzliche Starkbremsung des Vorderfahrzeugs nach längerem Fahren im Stopp & Go-Verkehr) ist die Historienplausibilität hoch und damit stellt sich die autonome Bremsverzögerung bzw. der Bremszuschlag sofort ein, so dass eine maximale Effektivität des Systems erreicht wird.
Die optionale Steuerung über die Kritikalitätsparameter hat zur Folge, dass in Situationen eher niedrigerer Kritikalität der Bremseingriff durch den flachen Gradienten ”milder” ausfällt und damit dem subjektiven Eindruck des Fahrers besser entspricht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
1 eine erste Situation zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bremsassistenten, bei der die zweite Gütestufe nicht erreicht wird,
2 eine zweite Situation zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bremsassistenten, bei der die zweite Gütestufe vor dem vorgegebenen Bremsbefehl erreicht wird und
3 eine dritte Situation zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bremsassistenten, bei der die zweite Gütestufe nach dem vorgegebenen Bremsbefehl erreicht wird.
Zu den erforderlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Bremsassistenten wird auf den Stand der Technik entsprechend den oben genannten bekannten Bremsanlagen verwiesen. Der erfindungsgemäße Bremsassistent ist vorzugsweise durch eine entsprechende Ausgestaltung von programmbezogenen Funktionsmodulen in einem der Bremsanlage zugeordneten elektronischen Steuergerät, insbesondere einem Brems- oder Fahrdynamiksteuergerät, realisierbar.
In den 1 bis 3 ist jeweils in der oberen Darstellung ein Verzögerungsverlauf (Verlauf einer negativen Beschleunigung a) über der Zeit t und in der unteren Darstellung immer das gleiche Kennfeld eines zunehmenden Verzögerungs-Gradienten da/dt abhängig von einer Zeit t_HP gezeigt, wobei dieses Zeitfenster dt_HP bei Eintritt der Historienplausibilität beginnt, bei der für das relevante Zielobjekt erstmalig die erste und die zweite Gütestufe gemeinsam erreicht sind.
In allen Figuren liegt zum Zeitpunkt t_{0_R} eine erste Gütestufe der Erkennung eines Zielobjekts mittels einer ersten Sensoreinheit in Form eines Radars vor. Zwischen diesem Zeitpunkt t_{0_R} und dem Vorliegen eines Bremsbefehls t_B zur automatischen Verzögerung können akustische und/oder optische Vorwarnstufen (hier nicht näher dargestellt) vorgesehen sein.
In 1 ist eine Situation dargestellt, in der eine zweite Gütestufe (Videobestätigung) nicht erreicht wird. Demnach wird hier gemäß der Erfindung dauerhaft ein vergleichsweise niedriger Verzögerungsgradient G0 vorgegeben. Das Kennfeld zur Erhöhung des Verzögerungsgradienten da/dt kommt hier nicht zum Tragen, da die vorgegebene Zeit t_HP nicht losläuft und damit die Historienplausibilität 0 bleibt.
Generell (dies gilt für alle drei Figuren) kann ab dem Vorliegen des Bremsbefehls t_B für eine definierte Wartezeit t_W mindestens ein erster Schwellwert – hier –4 m/s² – für eine maximal zulässige Verzögerung a vorgegeben sein. Danach kann ein zweiter Schwellwert – hier –6 m/s² – für eine maximal zulässige Verzögerung a vorgegeben sein. Dieser zweite Schwellwert könnte beispielsweise für eine aktive Gefahrenbremsung zur Ausführung einer Vollverzögerung, wenn beispielsweise bei einer Kollisionsgefahr ein Ausweichen nicht mehr möglich wäre, überstimmt werden. In jedem Fall gilt jedoch im Umfang der jeweils zulässigen maximalen Verzögerungswertes die erfindungsgemäße Vorgabe, dass bei Vorliegen der ersten Gütestufe ein erster vergleichsweise niedriger Verzögerungsgradient G0 und bei Vorliegen der zweiten Gütestufe bis zur vorgegebenen Zeit dt_HP ausgehend von dem vergleichsweise niedrigen Verzögerungsgradienten G0 ein mit dem Zeitablauf zunehmender Verzögerungsgradient da/dt vorgegeben ist.
In 2 ist eine Situation dargestellt, in der die zweite Gütestufe vor dem vorgegebenen Bremsbefehl t_B erreicht wird, hier mit dem Zeitpunkt t_{0_V} gekennzeichnet. Zu diesem Zeitpunkt t_{0_V} also liegt eine Videobestätigung des Radarsignals vor und die Historienplausibilität steigt ausgehend von 0 bis zum Ablauf der vorgegebenen Zeit dt_HP an. Somit wird mit zunehmendem Zeitablauf aus dem unteren Kennfeld ein zunehmender Verzögerungsgradient da/dt vorgegeben, der im Hinblick auf den automatischen Bremseingriff jedoch erst ab dem Vorliegen des Bremsbefehls t_B zum Tragen kommt. Bei Ablauf des vorgegebenen Historienplausibilitäts-Zeitfensters dt_HP ist der maximale Verzögerungsgradient G1 erreicht. Da aber die definierte Wartezeit t_W ab dem Vorliegen des Bremsbefehls t_B noch nicht abgelaufen ist, wird hier der erste Schwellwert – hier –4 m/s² – für eine maximal zulässige Verzögerung a vorgegeben.
In 3 ist eine Situation dargestellt, in der die zweite Gütestufe nach dem vorgegebenen Bremsbefehl t_B erreicht wird, hier ebenfalls mit dem Zeitpunkt t_{0_V} gekennzeichnet. Auch hier wird mit zunehmendem Zeitablauf aus dem unteren Kennfeld ein zunehmender Verzögerungsgradient da/dt vorgegeben, der jedoch im Unterschied zur Situation in 2 sofort zum Tragen kommt, da die definierte Wartezeit t_W bereits abgelaufen ist. Darüber hinaus gilt hier nun der zweite Schwellwert – hier –6 m/s² – für eine maximal zulässige Verzögerung a. Vor dem Zeitpunkt t_{0_V} nach dem vorgegebenen Bremsbefehl t_B liegt nur die erste Gütestufe vor, weswegen in diesem Zeitraum der vergleichsweise niedrige Verzögerungsgradient G0 zum Tragen kommt.
Der erste Verzögerungsgradient G0 und/oder der zunehmende Verzögerungsgradient da/dt kann abhängig von mindestens einem definierten Kritikalitätsparameter (z. B. besonders geringer Abstand zum Zielobjekt, Erkennung einer Müdigkeitssituation des Fahrers, Glätte usw.) veränderbar sein.
Der Bremsbefehl t_B zur Ausführung einer vollautomatischen Bremsung („Anbremsen”) kann ohne Vorgabe des Fahrers über das Bremspedal vom Bremsassistenten und/oder über eine Fahrerbremsung („Panikbremsung”) ausgelöst werden.
Die Empfindlichkeit, mit der der Bremsbefehl durch den Fahrer auslösbar ist, kann abhängig von der Zeit t_{0_V} vorgegeben werden, ab der das relevante Zielobjekt die zweite Gütestufe erreicht hat. Dabei kann die Empfindlichkeit über die Art der Bremsbetätigung durch den Fahrer gesteuert werden.
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 19733873 A1 [0002]
EP 0867350 B1 [0002]

Claims

Bremsassistent zur Steuerung einer automatischen Verzögerung ab einem vorgegebenen Bremsbefehl (t_B) abhängig von einem erkannten Zielobjekt eines Kraftfahrzeugs, bei dem die Ausprägung der Verzögerung (a) von der Güte der Erkennung des Zielobjekts abhängt, wobei eine erste Gütestufe bei Erkennung (t_{0_R}) eines Zielobjekts mittels einer ersten Sensoreinheit (Radar) und eine zweite Gütestufe bei Erkennung (t_{0_V}) des Zielobjekts zusätzlich mittels einer zweiten Sensoreinheit (Video) definiert sind, wobei bei Vorliegen der ersten Gütestufe ein erster vergleichsweise niedriger Verzögerungsgradient (G0) und bei Vorliegen der zweiten Gütestufe ausgehend von dem vergleichsweise niedrigen Verzögerungsgradienten (G0) ein mit dem Zeitablauf zunehmender Verzögerungsgradient (da/dt) vorgegeben sind.
Bremsassistent nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ab dem Vorliegen des Bremsbefehls (t_B) für eine definierte Wartezeit (t_W) mindestens ein erster Schwellwert (–4 m/s²) für eine maximal zulässige Verzögerung (a) unabhängig vom ersten Verzögerungsgradienten (G0) und/oder vom zunehmenden Verzögerungsgradienten (da/dt) vorgegeben ist.
Bremsassistent nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verzögerungsgradient (G0) und/oder der zunehmende Verzögerungsgradient (da/dt) abhängig von mindestens einem definierten Kritikalitätsparameter veränderbar sind oder ist.
Bremsassistenten nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbefehl (t_B) zur Ausführung einer vollautomatischen Bremsung („Anbremsen”) ohne Vorgabe des Fahrers über das Bremspedal und/oder zur Ausführung einer fahrerinitiierten Zielbremsung („Panikbremsung”) auslösbar ist.
Bremsassistent nach einem der vorangegangenen Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Empfindlichkeit, mit der der Bremsbefehl durch den Fahrer auslösbar ist, von der Zeit abhängt, ab der das relevante Zielobjekt die zweite Gütestufe erreicht hat (t_{0_V}).
Bremsassistent nach einem der vorangegangenen Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Empfindlichkeit, mit der der Bremsbefehl durch den Fahrer auslösbar ist, von verschiedenen Kritikalitätsparametern abhängt.