DE102017218789A1

DE102017218789A1 - Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung

Info

Publication number: DE102017218789A1
Application number: DE102017218789.1A
Authority: DE
Inventors: Jens Nessler; Marcus KLEINEHAGENBROCK
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-04-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100), umfassend eine Umgebungs-Überwachungseinheit (102), eine Bremseinheit (120), eine Verkehrssituation-Analyseeinheit (108), eine Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit (112), eine Schwellenwert-Festlegungseinheit (116), welche dazu eingerichtet ist, einen Schwellenwert für den die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter in Abhängigkeit von dem jeweiligen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert zu bestimmen, und eine Regel-/Steuereinheit (118), welche dazu eingerichtet ist, den die Verkehrssituation repräsentierenden Wert von der Verkehrssituation-Analyseeinheit (108) und den Schwellenwert von der Schwellenwert-Festlegungseinheit (116) zu empfangen, und an die Bremseinheit (120) einen Bremsbefehl auszugeben, falls der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug zu unterstützen.
Eine spezifische Situation, in welcher die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besonders hilfreich ist, ist eine Situation, in welcher das Ego-Fahrzeug ein Abbiege-Manöver durchführt, wobei es wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr kreuzt. In dem Folgenden wird die Erfindung daher mit Bezug auf diese spezifische Situation erklärt und beschrieben werden, um ihre Verständlichkeit zu erleichtern. Es sei jedoch erwähnt, dass dies auf keinen Fall dazu bestimmt ist, die Erfindung auf die Anwendung auf diese spezifische Situation zu limitieren.
Abbiege-Manöver, bei welchen wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt wird, treten in beiden Typen von Verkehrssystemen auf, dem Rechtsverkehrssystem und dem Linksverkehrssystem. In Rechtsverkehrssystemen, zum Beispiel in Kontinentaleuropa und den vereinigten Staaten von Amerika, wird während eines Links-Abbiege-Manövers wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt, während in Linksverkehrssystemen, zum Beispiel in Japan und dem vereinigten Königreich, wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr während eines Rechts-Abbiege-Manövers gekreuzt wird. Zum Zwecke der Einfachheit wird die Erfindung hierin mit Bezug auf ein Rechtsverkehrssystem beschrieben, insbesondere wenn sich auf die Zeichnungen bezogen wird. Zum Erhalten von analogen Situationen für ein Linksverkehrssystem können die für ein Rechtsverkehrssystem beschriebenen Situationen in Bezug auf die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs einfach gespiegelt werden, unmittelbar vor einem Starten des Links-Abbiege-Manövers.
WO 2004/068 165 A offenbart eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, welche die momentane relative Richtung (Richtung einer Existenz), die momentane relative Distanz und die momentane relative Geschwindigkeit des entgegenkommenden Fahrzeugs erfasst. Falls die momentane relative Distanz oder die momentane relative Geschwindigkeit einen vorbestimmten Bereich überschreitet, wird eine Bremseinheit automatisch aktiviert (autonomes Notbremsen - AEB). Ferner wird die Zeit zum Kreuzen durch Teilen der relativen Distanz durch die relative Geschwindigkeit berechnet.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtungen des Stands der Technik, wie diejenige, welche aus WO 2004/068 165 A bekannt ist, stellen keine optimale Kollisionsvermeidung bereit, da sie dazu neigen, ziemlich spät zu reagieren. Wenn die Regel-/Steuereinheit die Bremshandlung zu spät initiiert, dann ist es nur für geringe Ego-Fahrzeug-Geschwindigkeiten und größere Kreuzungen effektiv. Wenn die Ego-Fahrzeug-Geschwindigkeit zu hoch ist, dann ist es nicht möglich, das Ego-Fahrzeug rechtzeitig zu stoppen. Das kommt daher, dass, kurz nachdem der Fahrer begonnen hat, nach links abzubiegen, dass Ego-Fahrzeug bereits in die Spur des entgegenkommenden Fahrzeugs eingetreten sein wird. Ferner, falls die Kreuzung zu klein ist, dann ist es nicht möglich, das Ego-Fahrzeug rechtzeitig zu stoppen. Das kommt daher, dass kleine Kreuzungen enge Spuren haben. Daher haben die beiden Fahrzeuge einen kurzen lateralen Abstand zueinander.
Im Hinblick auf das Obige, ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gelöst, welche dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug zu unterstützen, wobei die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung umfasst: eine Umgebungs-Überwachungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung des Ego-Fahrzeugs zu überwachen und entsprechende Umgebungs-Überwachungsdaten bereitzustellen, umfassend Daten über das andere Fahrzeug,
eine Bremseinheit, welche in der Lage ist, eine Bremshandlung durchzuführen,
eine Verkehrssituation-Analyseeinheit, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage der Umgebungs-Überwachungsdaten die Verkehrssituation des Ego-Fahrzeugs relativ zu dem anderen Fahrzeug zu analysieren und einen eine Verkehrssituation repräsentierenden Wert eines eine Verkehrssituation repräsentierenden Parameters auszugeben,
eine Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, vorherzusagen, ob oder ob nicht ein Risiko einer Kollision zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug vorliegt, und einen entsprechenden Kollisionsrisiko-Vorhersagewert auszugeben,
eine Schwellenwert-Festlegungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, den Kollisionsrisiko-Vorhersagewert von der Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit zu empfangen und einen Schwellenwert für den die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter in Abhängigkeit von dem jeweiligen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert zu bestimmen, und
eine Regel-/Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, den die Verkehrssituation repräsentierenden Wert von der Verkehrssituation-Analyseeinheit und den Schwellenwert von der Schwellenwert-Festlegungseinheit zu empfangen, und an die Bremseinheit einen Bremsbefehl auszugeben, falls der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass es eine Verkehrssituation repräsentierende Parameter gibt, deren Wert mit einem ansteigenden Kollisionsrisiko ansteigt, sowie eine Verkehrssituation repräsentierende Parameter, deren Wert mit einem ansteigenden Kollisionsrisiko abnimmt. Zum Beispiel, je höher der Lenkwinkelwert ist, desto höher ist das Kollisionsrisiko, wohingegen, je höher der Wert der Zeit bis zu einem Kreuzen ist, desto geringer ist das Kollisionsrisiko. Für den ersten Typ von eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern kann der Bremsbefehl ausgegeben werden, sobald der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den Schwellenwert überschreitet, wohingegen für den letzteren Typ von eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern der Bremsbefehl ausgegeben werden kann, sobald der die Verkehrssituation repräsentierende Wert unter den Schwellenwert fällt.
Im Gegensatz zum Stand der Technik analysiert die vorliegende Erfindung die aktuelle Situation des Ego-Fahrzeugs nach zwei verschiedenen Aspekten. Gemäß einem ersten Aspekt, analysiert eine Verkehrssituation-Analyseeinheit die aktuelle Verkehrssituation des Ego-Fahrzeugs relativ zu dem anderen Fahrzeug oder, falls die Umgebungs-Überwachungseinheit eine Mehrzahl anderer Fahrzeuge in der Nähe des Ego-Fahrzeugs erfasst haben sollte, vorzugsweise für jedes der anderen Fahrzeuge. Gemäß einem zweiten Aspekt sagt eine Risiko-Vorhersageeinheit für das andere Fahrzeug oder vorzugsweise für jedes der anderen Fahrzeuge das Risiko einer Kollision mit dem Ego-Fahrzeug voraus. Ferner arbeiten diese beiden Einheiten miteinander über eine Schwellenwert-Festlegungseinheit zusammen. Abhängig von dem Kollisionsrisiko-Vorhersagewert, kann der Schwellenwert zum Initiieren einer Bremshandlung (autonomes Notbremsen - AEB) verschiedene Werte annehmen, und daher der Regel-/Steuereinheit erlauben, mit einer höheren Genauigkeit zu arbeiten und die Bremshandlung früher zu initiieren als die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen.
Um dem Ego-Fahrzeug zu erlauben, so schnell wie möglich zu reagieren, um einen Bremsbefehl durch die Regel-/Steuereinheit auszugeben, wird es vorgeschlagen, dass die Bremseinheit ferner in der Lage ist, eine Brems-Vorbereitungshandlung durchzuführen, dass die Schwellenwert-Festlegungseinheit ferner dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Kollisionsrisiko-Vorhersagewerts, einen Schwellenwertsatz für den die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, wobei der Schwellenwertsatz einen ersten Schwellenwert, welcher zum Durchführen der Brems-Vorbereitungshandlung relevant ist, zusätzlich zu einem zweiten Schwellenwert umfasst, auf welchen sich zuvor als der Schwellenwert bezogen wurde, welcher zum Durchführen der Bremshandlung relevant ist, wobei der erste Schwellenwert von dem zweiten Schwellenwert verschieden ist, und dass die Regel-/Steuereinheit dazu eingerichtet ist, an die Bremseinheit einen Brems-Vorbereitungsbefehl auszugeben, falls der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den ersten Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt, und an die Bremseinheit den Bremsbefehl auszugeben, falls der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den zweiten Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt. Vorzugsweis entspricht der erste Schwellenwert einem niedrigeren Kollisionsrisiko als der zweite Schwellenwert.
Eine Unannehmlichkeit des Stands der Technik von autonomen Bremssystemen ist es, dass der Fahrer durch ein abrupt initiiertes autonomes Bremsen verwirrt werden kann. Ein verwirrter Fahrer kann jedoch eine geringere Aufmerksamkeit haben oder kann sogar nicht in der Lage sein die Kreuzung unverzüglich zu verlassen. In dem ersten Fall ist der Fahrer einem höheren Risiko ausgesetzt, einen nachfolgenden Unfall zu haben. In dem letzteren Fall verbleibt das Fahrzeug in einer gefährlichen Situation für eine gewisse Zeit und unterliegt dem Risiko, eine nachfolgende Kollision zu haben. In diesem Zusammenhang kann die voranstehend erwähnte Brems-Vorbereitungshandlung helfen, den Fahrer davon abzuhalten, verwirrt zu werden.
Zum Beispiel können fluid-aktivierbare Bremszylinder dazu eingerichtet sein, mit einem Bremsfluid, als eine Brems-Vorbereitungshandlung, vorbefüllt zu werden, um in der Lage zu sein, die Bremskraft schnell anzuwenden, sobald der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den zweiten Schwellenwert in einer Richtung von einem geringeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt.
Ferner kann die Bremseinheit in der Lage sein, vorzugsweise zusätzlich zu der voranstehend erwähnten Brems-Vorbereitungshandlung, eine Mehrzahl verschiedener Typen von Bremshandlungen durchzuführen, zum Beispiel eine volle Bremshandlung (entsprechend der voranstehend erwähnten Bremshandlung), gemäß welcher die Bremseinheit eine maximale Bremskraft erzeugt, und wenigstens eine schwächere Bremshandlung, gemäß welcher die Bremseinheit eine geringere Bremskraft erzeugt. Demgemäß kann die Schwellenwert-Festlegungseinheit ferner dazu eingerichtet sein, in dem Schwellenwertsatz, zusätzlich zu dem zweiten Schwellenwert, welcher der vollen Bremshandlung entspricht, und vorzugsweise dem ersten Schwellenwert, welcher der Brems-Vorbefüllungshandlung entspricht, wenigstens einen Zwischen-Schwellenwert zu umfassen, welcher den schwächeren Bremshandlungen entspricht.
Es kann denkbar sein, dass die Schwellenwert-Festlegungseinheit den Schwellenwert oder die Schwellenwertsätze in Abhängigkeit des jeweiligen Kollisionsrisiko-Vorhersagewerts berechnet. Jedoch, um die Zeit zu reduzieren, welche zum Ausgeben eines Bremsbefehls, und optional eines Bremsvorbereitungsbefehls, notwendig ist, kann es vorteilhaft sein, dass die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit bestimmt, zu welchem von wenigstens zwei vorbestimmten Bereichen von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten ein momentaner Kollisionsrisiko-Vorhersagewert gehört, und dass die Schwellenwert-Festlegungseinheit den Schwellenwert oder Schwellenwertsatz in Abhängigkeit von dem bestimmten Bereich von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten bestimmt. Zum Beispiel kann ein erster Bereich von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten anzeigen, dass das Kollisionsrisiko gering oder sogar nicht existent ist, wohingegen ein zweiter Bereich von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten anzeigen kann, dass das Kollisionsrisiko hoch ist. Es kann jedoch auch denkbar sein, drei oder mehr Bereiche von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten zu unterscheiden, z. B. „kein/gering“, „hoch“, „sehr hoch“ und optional „extrem hoch“. Unter Beachtung, dass der Kollisionsrisiko-Vorhersagewert eine Wahrscheinlichkeit mit zulässigen Werten zwischen 0 und 1 ist, kann sich der „kein/gering“ Bereich von 0 bis, aber ausgeschlossen, 0,9 erstrecken, der „hoch“ Bereich kann sich von 0,9 bis, aber ausgeschlossen, 0,95 erstrecken und der „sehr hoch“ Bereich kann sich von 0,95 bis 1 erstrecken. Als eine optionale Alternative, kann sich der „sehr hoch“ Bereich von 0,95 bis, aber ausgeschlossen, 0,99 erstrecken, und der „extrem hoch“ Bereich kann sich von 0,99 bis 1 erstrecken.
Zum weiteren Stabilisieren des gesamten Prozesses der Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung und insbesondere zum Vermeiden von falschpositiven Bremsbefehlen, wird es gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Verkehrssituation-Analyseeinheit dazu eingerichtet ist, die Verkehrssituation repräsentierende Werte für eine Mehrzahl von eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern auszugeben, und dass die Schwellenwert-Festlegungseinheit dazu eingerichtet ist, einen jeweiligen Schwellenwert oder Schwellenwertsatz für jeden aus der Mehrzahl von eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern zu bestimmen. Natürlich kann die Schwellenwert-Festlegungseinheit dazu eingerichtet sein, für jeden der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter, wenigstens zwei Schwellenwerte oder wenigstens zwei Schwellenwertsätze bereitzustellen, wobei jeder Schwellenwert oder Schwellenwertsatz einem vorbestimmten Bereich von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten entspricht. Zum Beispiel kann der die Verkehrssituation repräsentierende Parameter ein Einschlagsfaktor und/oder eine Zeit bis zu einer Kollision und/oder ein Lenkwinkel sein.
Ferner können falsch-positive Bremsbefehle vermieden werden, falls die Regel-/Steuereinheit ferner dazu eingerichtet ist, an die Bremseinheit den Bremsbefehl nur auszugeben, wenn wenigstens zwei, vorzugsweise alle, Werte der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter den jeweiligen Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtreten.
Um den Prozess weiter zu vereinfachen, und daher das Ausgeben des Bremsbefehls oder des Brems-Vorbereitungsbefehls weiter zu beschleunigen, wird es vorgeschlagen, dass der Schwellenwert oder der Schwellenwertsatz für den die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter oder jeden der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter in einer vordefinierten Datenkarte gespeichert wird/werden. Daher wird keine Zeit zum Berechnen des Schwellenwerts / der Schwellenwerte oder des Schwellenwertsatzes oder der Schwellenwertsätze benötigt. Eher kann der jeweilige vorgespeicherte Schwellenwert einfach aus der Datenkarte erhalten werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die Schwellenwert-Festlegungseinheit ferner dazu eingerichtet ist, einen individuellen Schwellenwert oder Schwellenwertsatz für jedes andere Fahrzeug bereitzustellen, welches durch die Umgebungs-Überwachungseinheit erfasst wird.
Um falsch-positive Bremsbefehle zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, wenn die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung ferner dazu eingerichtet ist, nur in einem Betriebszustand zu sein, wenn eine momentane Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, vorzugsweise kleiner oder gleich 35 km/h, und/oder wenn die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung ferner dazu eingerichtet ist, nur in einem Betriebszustand zu sein, wenn das Ego-Fahrzeug ein Abbiege-Manöver durchführt, wobei es wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr kreuzt.
Um zu vermeiden, dass der Fahrer durch kontinuierliche und abwechselnde Brems- / Bremslösehandlungen verwirrt wird, kann es vorteilhaft sein, wenn die Regel-/Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Bremsbefehl an die Bremseinheit für wenigstens eine vorbestimmte Zeitperiode auszugeben. Zum Beispiel kann die vorbestimmte Zeitperiode zwei Sekunden betragen. Diese Zeitperiode wird, wenn in Kombination mit dem voranstehend erwähnten Geschwindigkeitslimit von 35 km/h betrachtet, in der Mehrheit der Fälle, ausreichend sein, um das Ego-Fahrzeug zu einem Stillstand zu bringen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Regel-/Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Warnbefehl an eine Fahrer-Warn-Einheit auszugeben, vorzugsweise früher als das Ausgeben des Bremsbefehls und/oder des Brems-Vorbefüllungsbefehls. Wenn der Fahrer gewarnt ist, dann kann er in der Lage sein, die Kollision selbstständig zu vermeiden. Und selbst wenn der Fahrer nicht reagiert, dann kann er durch das automatisch initiierte Bremsen weniger verwirrt werden.
Zusätzlich zu dem oben beschriebenen automatisch initiierten Bremsen, können weitere Sicherheitsmaßnahmen für den Fahrer und optional für andere Passagiere des Ego-Fahrzeugs in Reaktion auf die Erfassung eines Kollisionsrisikos ergriffen werden. Zum Beispiel kann die Regel-/Steuereinheit dazu eingerichtet sein, einen Spannungsbefehl an eine Sitzgurt-Spannungseinheit auszugeben. Als weitere Sicherheitsmaßnahmen können die Sitze in eine aufrechte Position gebracht werden, die Fenster können geschlossen werden und dergleichen.
Darüber hinaus wird es vorgeschlagen, dass die Umgebungs-Überwachungseinheit wenigstens eine Sensorvorrichtung umfasst, welche an dem Ego-Fahrzeug angebracht ist, insbesondere ein Radarsystem und/oder ein Lidar-System und/oder ein Kamerasystem. Zusätzlich oder alternativ kann es eine Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren mit wenigstens einem Sensor umfassen, welcher außerhalb des Fahrzeugs angebracht ist.
Die Erfindung wird in größerem Detail mit Bezug auf eine spezifische Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:

1 ein Blockdiagramm der Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Flussdiagramm eine Hauptroutine zeigt, welche durch die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung ausgeführt wird;
3 ein Flussdiagramm eine Subroutine zeigt, welche durch die Schwellenwert-Festlegungseinheit ausgeführt wird; und
4 eine schematische Ansicht einer Spur-Kreuzungs-Abbiege-Situation zeigt, welche ein potentielles Kollisionsrisiko zwischen dem Ego-Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug hervorruft.

1 zeigt ein Blockdiagramm der Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 umfasst eine Umgebungs-Überwachungseinheit 102, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung des Ego-Fahrzeugs H zu überwachen (siehe 4). Zum Beispiel kann die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 wenigstens einen Umgebungs-Überwachungssensor 104, welcher an dem Ego-Fahrzeug H angebracht ist, zum Beispiel eine Kamera, ein Radarsystem, ein Lidar-System, ein GPS-System oder dergleichen, und/oder wenigstens eine Kommunikationseinheit 106 umfassen, welche dazu eingerichtet ist, mit wenigstens einem Umgebungs-Überwachungssensor (nicht gezeigt) zu kommunizieren, welcher außerhalb des Ego-Fahrzeugs H angebracht ist, zum Beispiel unter Verwendung einer C2X-Kommunikationstechnologie.
Die Ausgabedaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 bereitgestellt werden, werden an eine Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, die momentane Verkehrssituation des Ego-Fahrzeugs H relativ zu einem anderen Fahrzeug O (in der in 4 gezeigten Situation, einem entgegenkommenden Fahrzeug O) zu analysieren und einen die Verkehrssituation repräsentierenden Wert für wenigstens einen die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, zum Beispiel den Einschlagsfaktor und/oder die Zeit bis zu einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug O. Zusätzlich kann die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 mit Sensoreinheiten des Ego-Fahrzeugs H verbunden sein, welche allgemein mit 110 bezeichnet werden, zum Beispiel einer Lenkradwinkel-Erfassungseinheit, welche den Lenkradwinkel des Ego-Fahrzeugs H anzeigt, einer Gierraten-Erfassungseinheit, welche die Gierrate des Ego-Fahrzeugs H anzeigt, und ähnlichen Erfassungseinheiten, welche weitere Betriebsparameter des Ego-Fahrzeugs H anzeigen.
Ferner werden die Ausgabedaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit 102 bereitgestellt werden, an eine Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, vorherzusagen, ob oder ob nicht ein Risiko eines Kollidierens mit einem entgegenkommenden Fahrzeug O vorliegt, und einen entsprechenden Kollisionsrisiko-Vorhersagewert auszugeben. Die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 ist ferner mit den Sensoreinheiten 110 des Ego-Fahrzeugs H verbunden. Optional kann die Kollisionsrisiko-Vorhersageeinheit 112 auch Kartendaten von einer Kartendaten-Einheit 114 empfangen.
Der Kollisionsrisiko-Vorhersagewert, welcher durch die Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit 112 ausgegeben wird, wird an eine Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, einen Schwellenwert für den/die die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, welcher/welche durch die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 bestimmt wird/werden.
Der Wert / die Werte des/der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters / Parameter, welcher/welche durch die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 bestimmt wird/werden, und der Schwellenwert / die Schwellenwerte, welcher/welche durch die Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 bestimmt wird/werden, werden an eine Regel-/Steuereinheit 118 weitergeleitet, welche mit einer Bremseinheit 120 betriebsmäßig verbunden ist, um der Regel-/Steuereinheit 118 zu erlauben, einen Bremsbefehl an die Bremseinheit 120 für ein automatisches Bremsen des Ego-Fahrzeugs H auszugeben, um eine Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug O zu vermeiden. Optional kann die Regel-/Steuereinheit 118 mit weiteren Assistenzeinheiten betriebsmäßig verbunden sein, welche allgemein mit 122 bezeichnet werden, zum Beispiel einer Fahrer-Warn-Einheit, einer Sitzgurt-Straffungseinheit und dergleichen.
Im Folgenden wird der Prozess, welcher durch die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 durchgeführt wird, in größerem Detail mit Bezug auf 2 beschrieben werden:
Nachdem das Ego-Fahrzeug H in Schritt S10 gestartet worden ist, fährt der Prozess zu Schritt S12 fort, in welchem bestimmt wird, ob oder ob nicht die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H unterhalb einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit ist, zum Beispiel 35 km/h, da das Risiko von falschpositiven Bremsbefehlen über dieser Grenzgeschwindigkeit exzessiv ansteigt. Falls die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H größer oder gleich der Grenzgeschwindigkeit (Schritt S12: Nein) ist, fährt der Prozess zu einem Schritt S14 fort, in welchem ein Brems-Lösebefehl an die Bremseinheit 120 ausgegeben wird. Dann kehrt der Prozess zu Schritt S12 zurück.
Wenn die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs H unterhalb der Grenzgeschwindigkeit ist (Schritt S12: Ja), fährt der Prozess zu einem Schritt S16 fort, in welchem es bestimmt wird, ob oder ob nicht eine Brems-Hysterese aktiv ist. Durch diese Brems-Hysterese kann ein kontinuierliches und alternierendes Ausgeben von Bremsbefehlen und Brems-Lösebefehlen vermieden werden. Falls die Brems-Hysterese aktiv ist (Schritt S16: Ja), fährt der Prozess zu einem Schritt S18 fort, in welchem ein autonomes Notbremsen durch Ausgeben eines Bremsbefehls an die Bremseinheit 120 fortgeführt wird. Danach können die weiteren Assistenzeinheiten 122 aktiviert werden, aktiviert gehalten werden oder in einem Schritt S20 angepasst werden. Dann kehrt der Prozess zu Schritt S12 zurück.
Falls die Brems-Hysterese deaktiviert ist (Schritt S16: Nein), fährt der Prozess zu einem Schritt S22 fort, in welchem die Regel-/Steuereinheit 118 einen ersten Schwellenwert (Vorbefüllungs-Schwellenwert) zum Ausgeben eines Brems-Vorbefüllungsbefehls an die Bremseinheit 120 und einen zweiten Schwellenwert (Brems-Schwellenwert) zum Ausgeben eines Bremsbefehls an die Bremseinheit 120 von der Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 erhält. Die Details der Subroutine von Schritt S22 werden weiter unten mit Bezug auf 3 beschrieben werden.
Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S24 fort, in welchem die Regel-/Steuereinheit 118 den Wert / die Werte des/der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters / Parameter von der Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 erhält.
Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S26 fort, in welchem es bestimmt wird, ob der momentane Wert des die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters den Brems-Schwellenwert in einer Richtung von einem geringeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt. Falls dies der Fall ist (Schritt S26: Ja), schreitet der Prozess zu einem Schritt S28 fort, in welchem die Brems-Hysterese aktiviert wird, zum Beispiel durch Festlegen einer Zeitgebung bis zu einer vorbestimmten Zeitperiode, zum Beispiel 2 Sekunden. Die Brems-Hysterese wird deaktiviert, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist. Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S18 fort, um ein autonomes Notbremsen zu initiieren.
Jedoch, falls der momentane Wert des die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters den Brems-Schwellenwert in einer Richtung von einem geringeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko nicht durchtritt (Schritt S26: Nein), schreitet der Prozess zu einem Schritt S30 fort, in welchem es bestimmt wird, ob der momentane Wert des die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters den Vorbefüllungs-Schwellenwert in einer Richtung von einem geringeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt. Falls dies der Fall ist (Schritt S30: Ja), schreitet der Prozess zu einem Schritt S32 fort, in welchem ein Brems-Vorbefüllungsbefehl an die Bremseinheit 120 ausgegeben wird. Dann schreitet der Prozess zu Schritt S20 fort.
Jedoch, falls der momentane Wert des die Verkehrssituation repräsentierenden Parameters den Vorbefüllungs-Schwellenwert in einer Richtung von einem geringeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko nicht durchtritt (Schritt S30: Nein), schreitet der Prozess zu dem Schritt S14 fort.
Es sei erwähnt, dass, falls die Verkehrssituation-Analyseeinheit 108 Informationen über eine Mehrzahl von eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern ausgibt, die Schritte S26 und S30 für jeden dieser eine Verkehrssituation repräsentierenden Parameter separat ausgeführt werden. Darüber hinaus wird ein positives Ergebnis (Schritt S26: Ja bzw. Schritt S30: Ja) nur ausgegeben, wenn die jeweiligen Bedingungen für jeden aus dem eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern gleichzeitig erfüllt sind. Alternativ kann ein positives Ergebnis (Schritt S26: Ja bzw. Schritt S30: Ja) ausgegeben werden, falls die jeweiligen Bedingungen für eine spezifische Untergruppe von eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern gleichzeitig erfüllt sind.
Mit Bezug nun auf 3 wird der Prozess von Schritt S22, das heißt der Prozess eines Erhaltens der Schwellenwerte von dieser Schwellenwert-Festlegungseinheit 116, in größerem Detail beschrieben werden:
Nachdem in die Subroutine in Schritt S22 eingetreten worden ist, erhält die Schwellenwert-Festlegungseinheit 116 das momentane Kollisionsrisiko CR (= Kollisionsrisiko-Vorhersagewert), welches durch die Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit 112 vorhergesagt wird in Schritt S40. Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S42 fort, in welchem das Kollisionsrisiko in eine Mehrzahl von Kollisionsrisiko-Bereichen klassifiziert wird. Unter der Annahme, dass das Kollisionsrisiko als der Wahrscheinlichkeitswert bereitgestellt wird, das heißt ein Wert, welcher sich in einem Bereich zwischen 0 und 1 befindet, können zum Beispiel drei Kollisionsrisiko-Bereiche „kein/gering“, „hoch“, und „sehr hoch“ gemäß der folgenden Wertezuordnung unterschieden werden: $\begin{matrix} 0 \leq CR < 0,9 & \Rightarrow & Kollisionsrisiko-Bereich "kein / gering" \end{matrix}$
$0 \begin{matrix} ,9 \leq CR < 0,95 & \Rightarrow & Kollisionsrisiko-Bereich "hoch" \end{matrix}$
$\begin{matrix} 0,95 \leq CR \leq 1 & \Rightarrow & Kollisionsrisiko-Bereich "sech koch" \end{matrix}$
In einem nachfolgenden Schritt S44 wird der Prozess in drei Zweige abhängig von dem jeweiligen Kollisionsrisiko-Bereich unterteilt.
Falls das Kollisionsrisiko gering ist oder falls sogar überhaupt kein Kollisionsrisiko vorliegt, schreitet der Prozess zu einem Schritt S46 fort, in welchem der Vorbefüllungs-Schwellenwert auf TV_1,1,k festgelegt wird, und schreitet dann zu einem Schritt S48 fort, in welchem der Brems-Schwellenwert auf TV_2,1,k festgelegt wird. Jedoch, falls das Kollisionsrisiko hoch ist, schreitet der Prozess zu einem Schritt S50 fort, in welchem der Vorbefüllungs-Schwellenwert auf TV_1,2,k festgelegt wird, und schreitet dann zu einem Schritt S52 fort, in welchem der Brems-Schwellenwert auf TV_2,2,k festgelegt wird. Abschließend, falls das Kollisionsrisiko sehr hoch ist, schreitet der Prozess zu einem Schritt S54 fort, in welchem der Vorbefüllungs-Schwellenwert auf TV_1,3,k festgelegt wird, und schreitet dann zu einem Schritt S56 fort, in welchem der Brems-Schwellenwert auf TV_2,3,k festgelegt wird. In jedem Fall zeigt der erste Index des Schwellenwerts TV an, welcher Typ i von Schwellenwert festgelegt ist, der Vorbefüllungs-Schwellenwert (i = 1) oder der Brems-Schwellenwert (i = 2), der zweite Index zeigt den jeweiligen Kollisionsrisiko-Bereich j an, und der dritte Index zeigt den die jeweilige Verkehrssituation repräsentierenden Parameter k an (siehe Tabelle 1).

Nach den Schritten S48, S52 und S56 kehrt der Prozess zu der Hauptroutine von 2 in einem Schritt S58 zurück. Tabelle 1:

Vorhersageergebnis j ►	Kein/geringes Kollisionsrisiko	Hohes Kollisionsrisiko	Sehr hohes Kollisionsrisiko
▼ System reaktion i	(j = 1)	(j = 2)	(j = 3)
Bremsvorbefüllung (i = 1)	TV_1,1,k	TV_1,2,k	TV_1,3,k
autonomes Notbremsen (i = 2)	TV_2,1,k	TV_2,2,k	TV_2,3,k

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2004/068165 A [0004, 0005]

Claims

Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100), welche dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug (H) angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs beim Vermeiden einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug (O) zu unterstützen, wobei die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung umfasst: • eine Umgebungs-Überwachungseinheit (102), welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung des Ego-Fahrzeugs (H) zu überwachen und entsprechende Umgebungs-Überwachungsdaten bereitzustellen, umfassend Daten über das andere Fahrzeug (O), • eine Bremseinheit (120), welche in der Lage ist, eine Bremshandlung durchzuführen, • eine Verkehrssituation-Analyseeinheit (108), welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage der Umgebungs-Überwachungsdaten die Verkehrssituation des Ego-Fahrzeugs (H) relativ zu dem anderen Fahrzeug (O) zu analysieren und einen eine Verkehrssituation repräsentierenden Wert eines eine Verkehrssituation repräsentierenden Parameters auszugeben, • eine Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit (112), welche dazu eingerichtet ist, vorherzusagen, ob oder ob nicht ein Risiko einer Kollision zwischen dem Ego-Fahrzeug (H) und dem anderen Fahrzeug (O) vorliegt, und einen entsprechenden Kollisionsrisiko-Vorhersagewert auszugeben, • eine Schwellenwert-Festlegungseinheit (116), welche dazu eingerichtet ist, den Kollisionsrisiko-Vorhersagewert von der Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit (112) zu empfangen und einen Schwellenwert für den die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter in Abhängigkeit von dem jeweiligen Kollisionsrisiko-Vorhersagewert zu bestimmen, und • eine Regel-/Steuereinheit (118), welche dazu eingerichtet ist, den die Verkehrssituation repräsentierenden Wert von der Verkehrssituation-Analyseeinheit (108) und den Schwellenwert von der Schwellenwert-Festlegungseinheit (116) zu empfangen, und an die Bremseinheit (120) einen Bremsbefehl auszugeben, falls der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bremseinheit (120) ferner in der Lage ist, eine Brems-Vorbereitungshandlung durchzuführen, wobei die Schwellenwert-Festlegungseinheit (116) ferner dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Kollisionsrisiko-Vorhersagewerts, einen Schwellenwertsatz für den die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter zu bestimmen, wobei der Schwellenwertsatz einen ersten Schwellenwert, welcher zum Durchführen der Brems-Vorbereitungshandlung relevant ist, zusätzlich zu einem zweiten Schwellenwert umfasst, auf welchen sich zuvor als der Schwellenwert bezogen wurde, welcher zum Durchführen der Bremshandlung relevant ist, wobei der erste Schwellenwert von dem zweiten Schwellenwert verschieden ist, und wobei die Regel-/Steuereinheit (118) dazu eingerichtet ist, an die Bremseinheit (120) einen Brems-Vorbereitungsbefehl auszugeben, falls der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den ersten Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt, und an die Bremseinheit (120) den Bremsbefehl auszugeben, falls der die Verkehrssituation repräsentierende Wert den zweiten Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtritt.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit (112) bestimmt, zu welchem von wenigstens zwei vorbestimmten Bereichen von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten ein momentaner Kollisionsrisiko-Vorhersagewert gehört, und wobei die Schwellenwert-Festlegungseinheit (116) den Schwellenwert oder den Schwellenwertsatz in Abhängigkeit von dem bestimmten Bereich von Kollisionsrisiko-Vorhersagewerten bestimmt.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verkehrssituation-Analyseeinheit (108) dazu eingerichtet ist, die Verkehrssituation repräsentierende Werte für eine Mehrzahl von eine Verkehrssituation repräsentierende Parameter auszugeben, und dass die Schwellenwert-Festlegungseinheit (116) dazu eingerichtet ist, einen jeweiligen Schwellenwert oder Schwellenwertsatz für jeden aus der Mehrzahl von eine Verkehrssituation repräsentierenden Parametern zu bestimmen.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Regel-/Steuereinheit (118) ferner dazu eingerichtet ist, an die Bremseinheit (120) den Bremsbefehl nur auszugeben, wenn wenigstens zwei, vorzugsweise alle, Werte der die Verkehrssituation repräsentierenden Parameter den jeweiligen Schwellenwert in einer Richtung von einem niedrigeren Kollisionsrisiko zu einem höheren Kollisionsrisiko durchtreten.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schwellenwert oder der Schwellenwertsatz in einer vorbestimmten Datenkarte gespeichert ist.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schwellenwert-Festlegungseinheit (116) ferner dazu eingerichtet ist, einen unabhängigen Schwellenwertsatz für jedes andere Fahrzeug festzulegen, welches durch die Umgebungs-Überwachungseinheit erfasst worden ist.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner dazu eingerichtet ist, nur in einem Betriebszustand zu sein, wenn eine momentane Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs (H) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, vorzugsweise kleiner oder gleich 35 km/h.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner dazu eingerichtet ist, nur in einem Betriebszustand zu sein, wenn das Ego-Fahrzeug (H) ein Abbiege-Manöver durchführt, wobei es wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr kreuzt.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regel-/Steuereinheit (118) dazu eingerichtet ist, den Bremsbefehl an die Bremseinheit (120) für wenigstens eine vorbestimmte Zeitperiode auszugeben.
Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regel-/Steuereinheit (118) dazu eingerichtet ist, einen Warnbefehl an eine Fahrer-Warn-Einheit (122) auszugeben, vorzugsweise früher als das Ausgeben des Bremsbefehls und/oder des Brems-Vorbefüllungsbefehls.