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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren, zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr zwischen einem sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekt, wobei das Objekt einen Abstand zum Fremdobjekt aufweist und das Objekt sich mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren, zur Kollisionsvermeidung zwischen einem sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekt, wobei das Objekt einen Abstand zum Fremdobjekt aufweist und das Objekt sich mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt, und wobei das Objekt eine mittels einer Steuerungseinrichtung ansteuerbare Verzögerungseinrichtung aufweist zur Verringerung der Objektgeschwindigkeit.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen eines der vorgenannten Verfahren auszuführen.
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Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Sicherheitssystem zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr zwischen einem sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekt, wobei das Objekt einen Abstand zum Fremdobjekt aufweist und das Objekt sich mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt sowie ein solches Sicherheitssystem umfassendes Kollisionsvermeidungssystem.
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Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein bewegbares Objekt, insbesondere ein Fahrzeug, mit einem vorgenannten Sicherheitssystem oder einem vorgenannten Kollisionsvermeidungssystem.
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Verfahren zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr oder von Notbremssituationen in Abhängigkeit von einem Abstand eines Objekts, insbesondere eines Fahrzeugs, zu einem potenziellen Fremdobjekt sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Ebenso sind Kollisionsvermeidungssysteme und Fahrzeuge mit derartigen Systemen bekannt, welche beispielsweise dazu eingerichtet sind, wenn eine Kollisionsgefahr oder eine Notbremssituation erkannt worden ist, eine Bremsbetätigung situationsangepasst zu unterstützen oder eine Notbremsung einzuleiten.
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Aus der
DE 101 60 278 A1 ist ferner ein Verfahren zur Verbesserung einer Bremsassistentenfunktion eines Fahrzeugs bekannt, bei welchem, wenn eine Notbremssituation erkannt worden ist, eine bestimmte Bremskraft automatisch eingestellt werden kann und ein Gaspedal-Motormoment-Kennlinie oder eine Gaspedal-Kennlinie in Abhängigkeit von der erkannten Notbremssituation verändert werden kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives, insbesondere verbessertes, Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr bereitzustellen und ein entsprechendes, alternatives, insbesondere verbessertes, System zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr sowie ein alternatives, insbesondere verbessertes, Verfahren zur Kollisionsvermeidung und ein entsprechendes alternatives, insbesondere verbessertes, System und ein alternatives, insbesondere verbessertes, bewegbares Objekt, insbesondere ein Fahrzeug, mit einem solchen System bereitzustellen, sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr, durch ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung, durch ein Computerprogramm, durch ein computerlesbares Medium, durch ein Sicherheitssystem, durch ein Kollisionsvermeidungssystem sowie durch ein bewegbares Objekt mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren und werden im Folgenden näher erläutert.
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Ein erfindungsgemäßes, insbesondere computerimplementiertes, Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr zwischen einem sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekt, wobei das Objekt einen Abstand zum Fremdobjekt aufweist und das Objekt sich mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt, umfasst die Schritte:
- a) Ermitteln eines den Abstand des Objekts zum Fremdobjekt charakterisierenden Abstandswerts, insbesondere mittels eines Abstandswert-Ermittlungsmoduls,
- b) Ermitteln eines eine aktuelle Geschwindigkeit charakterisierenden Geschwindigkeitswerts, vorzugsweise eines die aktuelle Relativgeschwindigkeit zwischen Objekt und Fremdobjekt charakterisierenden Relativgeschwindigkeitswerts, insbesondere mittels eines Geschwindigkeitswert-Ermittlungsmoduls,
- c) Ermitteln wenigstens eines, einen Bremsweg des Objekts beeinflussenden Zustandsparameters, insbesondere mittels eines Zustandsparameter-Ermittlungsmoduls,
- d) Anpassen wenigstens eines vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwerts oder Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameters in Abhängigkeit von wenigstens einem ermittelten Zustandsparameter, insbesondere mittels eines Adaptionsmoduls, und
- e) Ermitteln eines für den ermittelten Geschwindigkeitswert geltenden Ist-Abstands-Schwellenwerts, insbesondere mittels eines Ist-Abstands-Schwellenwert-Ermittlungsmoduls, wobei der Ist-Abstands-Schwellenwert in Abhängigkeit von wenigstens einem, mithilfe wenigstens eines Zustandsparameters angepassten Basis-Abstands-Schwellenwerts und/oder von mithilfe von wenigstens einem mittels wenigstens eines Zustandsparameters angepassten Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameters ermittelt wird,
- f) Bestimmen, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt durch Vergleichen des bereitgestellten Abstandswerts mit dem Ist-Abstands-Schwellenwert, insbesondere mittels eines Vergleichsmoduls, und
- g) Erzeugen und Ausgeben einer Zustandsinformation, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt oder nicht, insbesondere mittels eines Zustandsinformations-Erzeugungs- und Ausgabemoduls.
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Unter dem Begriff „Kollisionsgefahr“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung das Bestehen der Gefahr einer Kollision zwischen einem bewegenden Objekt und einem Fremdobjekt verstanden, wobei sich das Objekt insbesondere mit einer Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt, wobei grundsätzlich Kollisionsgefahr zwischen dem Objekt und dem Fremdobjekt besteht, wenn für die aktuelle Relativgeschwindigkeit, mit der sich Objekt und Fremdobjekt relativ zueinander bewegen, der Abstand zwischen dem Objekt und dem Fremdobjekt nicht ausreicht, um das Objekt derart zu verzögern, dass eine Kollision vermieden wird.
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Ein „Objekt“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Fahrzeug, vorzugsweise ein Kraftfahrzeug. Ein Objekt im Sinne der vorliegenden Erfindung kann aber auch ein Schienenfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Flugobjekt, beispielsweise eine Drohne, ein Flugtaxi oder dergleichen sein. Vorzugsweise weist ein Objekt wenigstens eine Antriebseinrichtung auf, mittels der es antreibbar ist. Ein Objekt kann im Raum bewegbar sein oder auch nur am Boden, wobei das Objekt frei bewegbar sein kann oder entlang einer geführten Bahn, beispielsweise mithilfe von Schienen, geführt sein kann.
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Ein „Fremdobjekt“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein weiteres Objekt, wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug, insbesondere ein anderes Kraftfahrzeug, wie beispielsweise ein Lkw, Pkw oder dergleichen. Ein Fremdobjekt kann aber auch jegliche Art von Hindernis sein, wie beispielsweise eine Leitplanke, ein Fußgänger, ein Gebäude oder ähnliches.
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Ein „Abstand“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Distanz zwischen einer Außenkontur des Objekts sowie einer Außenkontur eines Fremdobjekts, insbesondere eine kürzeste Distanz zwischen Objekt und Fremdobjekt.
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Unter dem Begriff „Abstandswert“ wird vorliegend ein konkretes Maß eines Abstands bezeichnet, insbesondere ein konkretes Maß des aktuellen Abstands zwischen Objekt und Fremdobjekt.
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Das Ermitteln des Abstandswerts erfolgt bei einem erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugt mittels eines Abstandswerts-Ermittlungsmoduls, welches in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung insbesondere dazu eingerichtet ist, mittels einer Abstandserfassungseinrichtung erfasste Abstandsinformationen zu verarbeiten, wobei das Abstandswert-Ermittlungsmoduls vorzugsweise entsprechende Mittel dazu aufweist. Ein Abstandswert-Ermittlungsmodul kann dabei entweder selbst eine Abstandserfassungseinrichtung umfassen oder mit einer entsprechenden Abstandserfassungseinrichtung gekoppelt sein, insbesondere daten- und/oder signalverbunden sein.
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Eine Abstandserfassungseinrichtung umfasst in einer bevorzugten Ausgestaltung dabei ein Umfeldsensorvorrichtung, beispielsweise eine Radarsensorvorrichtung, eine LIDAR-Sensorvorrichtung und/oder ein 3D-Kamerasystem und/oder eine Ultraschallsensorvorrichtung oder eine Kombination daraus.
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Ein Mittel oder Modul im Sinne der vorliegenden Erfindung kann durch reine Hardwarekomponenten gebildet sein, d. h. insbesondere eine reine Hardwarebaugruppe sein. Ein Mittel oder Modul kann aber auch Software umfassen. Ein Mittel oder Modul kann insbesondere ein oder mehrere Speicher, insbesondere feste Speicher, d. h. ROMs (Read Only Memories) oder Zwischenspeicher aufweisen und/oder ein oder mehrere Sende- und Empfangseinrichtungen zur Signal- und Datenübertragung und/oder - verarbeitung umfassen, insbesondere zum Signal-/Datenempfang sowie zum Signal- und Datenversand, und beispielsweise mit einem oder mehreren Signal- und oder Datenbussen verbunden sein und/oder eine oder mehrere digitale und/oder analoge Verarbeitungseinrichtungen, insbesondere Mikroprozessoreinheiten (CPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Ist eine Mikroprozessoreinheit vorgesehen, kann diese insbesondere dazu eingerichtet sein, Befehle, die als ein einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten. Ebenso kann die Mikroprozessoreinheit dazu ausgebildet sein, Eingangssignale zu empfangen, insbesondere von einem Datenbus oder dergleichen, Daten auszuwerten und zu verarbeiten und/oder Ausgangssignale abzugeben, vorzugsweise ebenfalls an einen Datenbus oder dergleichen. Ein vorhandenes Speichermittel kann insbesondere ein oder mehrere, insbesondere verschiedene Speichermedien umfassen. Dabei können sowohl optische als auch magnetische Speichermedien vorgesehen sein oder Festkörper-Speichermedien und/oder andere nicht-flüchtige Medien.
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Ein „Geschwindigkeitswert“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein konkretes Maß für einen Parameter, welcher eine Geschwindigkeit charakterisiert. Dies kann der Wert einer aktuellen Objektgeschwindigkeit sein, der Wert einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und einem Fremdobjekt, der Wert einer mittleren Geschwindigkeit oder dergleichen. Besonders bevorzugt charakterisiert wenigstens ein Geschwindigkeitswert jedoch die aktuelle Objektgeschwindigkeit oder die aktuelle Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt einem Fremdobjekt.
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Unter einem „Zustandsparameter“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Parameter verstanden, welcher jegliche Art eines Zustands kennzeichnet, insbesondere ein Parameter, welcher einen Objektzustand, eine Objekteigenschaft oder einen Umgebungszustand kennzeichnet.
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Unter einem „Ist-Abstands-Schwellenwert“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Schwellenwert verstanden, bei dessen Unter- oder Überschreiten, je nach Vorgabe bzw. Definition, eine Kollisionsgefahr besteht, insbesondere für einen entsprechenden aktuellen Geschwindigkeitswert bei ermitteltem Ist-Abstand.
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Unter einem vordefinierten, hinterlegten „Basis-Abstands-Schwellenwert“ wird insbesondere ein grundsätzlicher, vordefinierter und hinterlegter Schwellenwert verstanden, welcher für wenigstens einen definierten Geschwindigkeitswert hinterlegt ist, wobei der Basis-Abstands-Schwellenwert für den jeweils hinterlegten Geschwindigkeitswert bzw. in Abhängigkeit von einem aktuellen Geschwindigkeitswert einen, insbesondere tatsächlichen, Abstand zwischen dem Objekt und dem Fremdobjekt charakterisiert, bei dessen Unter- oder Überschreiten, je nach Definition der entsprechenden Funktion zur Bestimmung der Kollisionsgefahr, Kollisionsgefahr besteht.
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Der wenigstens eine vordefinierte und hinterlegte Basis-Abstands-Schwellenwert und der Ist- Abstands-Schwellenwert werden bzw. sind dabei besonders bevorzugt jeweils derart ermittelt bzw. jeweils derart gewählt, dass vorzugsweise stets rechtzeitig erkannt werden kann, dass eine Kollisionsgefahr vorliegt, sodass, wenn das Vorliegen einer Kollisionsgefahr erkannt worden ist, der Abstand des Objektes zum Fremdobjekt bei der aktuellen Relativgeschwindigkeit stets noch ausreichend ist, um das sich bewegende Objekt derart zu verzögern, dass eine Kollision vermieden wird.
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Der Ist-Abstands-Schwellenwert, der bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr ermittelt wird, wird dabei insbesondere durch Vergrößern oder Verkleinern wenigstens eines Basis-Abstands Schwellenwerts, insbesondere eines für den ermittelten Geschwindigkeitswert geltenden Basis-Abstands-Schwellenwerts, in Abhängigkeit von wenigstens einem Zustandsparameter ermittelt. Dadurch lässt sich auf besonders einfache Art und Weise sowie sehr effektiv eine gute Bestimmung der Kollisionsgefahr ermöglichen.
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Unter einer „Zustandsinformation“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Information verstanden, welche einen Zustand in Bezug auf die Kollisionsgefahr charakterisiert, d. h., eine Information, welche insbesondere angibt, ob Kollisionsgefahr besteht oder nicht.
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Durch das Anpassen wenigstens eines vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwerts oder wenigstens eines Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameter, aus dem insbesondere ein Basis-Abstands-Schwellenwert ermittelt werden kann, in Abhängigkeit von wenigstens einem ermittelten Zustandsparameter lässt sich die tatsächliche Kollisionsgefahr genauer bestimmen. Infolgedessen lässt sich mit einem erfindungsgemäßen Verfahren eine verbesserte Assistenzfunktion erreichen und/oder eine höhere Sicherheit, insbesondere eine verbesserte Kollisionsvermeidung.
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In einer vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr liegt insbesondere eine Kollisionsgefahr vor, wenn der empfangene Abstandswert den Ist-Abstands-Schwellenwert unterschreitet, während vorzugsweise keine Kollisionsgefahr vorliegt, wenn der empfangene Abstandswert den Ist-Abstands-Schwellenwert überschreitet. D.h. insbesondere wird eine Kollisionsgefahr erkannt, wenn der empfangene Abstandswert den Ist-Abstands-Schwellenwert unterschreitet. Keine Kollisionsgefahr liegt bevorzugt entsprechend vor, wenn der empfangene Abstandswert den Ist-Abstands-Schwellenwert überschreitet.
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Hierdurch lässt sich die Kollisionsgefahr besonders einfach bestimmen. Ferner ermöglicht diese Art der Bestimmung, ob Kollisionsgefahr besteht oder nicht, eine im Zusammenhang mit den physikalischen Gegebenheiten stehende Programmierung, wodurch sich die Fehleranfälligkeit des zugehörigen Computerprogramms verringert. Im Gegensatz beispielsweise zu einer Bestimmung der Kollisionsgefahr mittels eines Verfahrens, bei welchem Kollisionsgefahr besteht, wenn der empfangene Abstandswert den Ist-Abstands-Schwellenwert überschreitet und keine Kollisionsgefahr besteht, wenn der ermittelte Abstandswert unterhalb des Ist-Abstands-Schwellenwerts liegt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr charakterisiert oder kennzeichnet insbesondere wenigstens ein, einen Bremsweg des Objekts beeinflussender Zustandsparameter eine Objekteigenschaft, einen Objektzustand oder einen Zustand einer Objektumgebung.
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Unter einer „Objekteigenschaft“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Eigenschaft des Objekts verstanden. Unter einem „Objektzustand“ entsprechend ein Zustand des Objekts und unter einem „Zustand einer Objektumgebung“ ein Umgebungszustand. Durch die Berücksichtigung eines Zustandsparameters, der eine Objekteigenschaft, einen Objektzustand und/oder einen Zustand einer Objektumgebung charakterisiert, lässt sich eine verbesserte Bestimmung der Kollisionsgefahr erreichen.
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Dabei ist ein einen Bremsweg des Objekts beeinflussender Zustandsparameter, insbesondere ein einen Objektzustand charakterisierender Zustandsparameter, beispielsweise ein aktueller Beladungszustand des Objekts oder ein aktuelles Objektgewicht, eine aktuelle Längsbeschleunigung sowie ein einen aktuellen Schlupf charakterisierender Parameter.
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Eine Objekteigenschaft ist beispielsweise eine systembedingte Ansprechzeit eines Verzögerungssystems, beispielsweise eine Zeit bis zu einem maximalen Druckaufbau in einem Bremssystem nach einem definierten Ereignis.
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Ein einen Zustand der Umgebung des Objekts charakterisierender Zustandsparameter kann beispielsweise ein Fahrbahnreibwert, eine Fahrbahnbeschaffenheit wie Kopfsteinpflaster, nasse Fahrbahn, schneebedeckte Farben, eisbedeckte Fahrbahn oder dergleichen sein.
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Durch eine Anpassung eines Basis-Abstands-Schwellenwerts mithilfe von einem oder mehreren Zustandsparametern lässt sich auf besonders einfache Art und Weise eine gute Anpassung des Basis-Abstands-Schwellenwerts an das Objekt, insbesondere dessen Objekteigenschaften oder den aktuellen Objektzustand und/oder an, insbesondere aktuelle, Umgebungsbedingungen des Objekt erreichen und damit eine verbesserte, insbesondere für eine aktuelle Situation zutreffendere, insbesondere verbesserte und damit genauere Ermittlung des Ist-Abstands-Schwellenwerts. Dies wiederum ermöglicht eine verbesserte, insbesondere genauere, Bestimmung der Kollisionsgefahr und damit eine verbesserte Kollisionsvermeidung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr wird der Ist-Abstands-Schwellenwert insbesondere in Abhängigkeit von einem für den ermittelten Geschwindigkeitswert hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwert und/oder einem oder mehreren für den ermittelten Geschwindigkeitswert hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameter und in Abhängigkeit von wenigstens einem Zustandsparameter ermittelt, d.h. geschwindigkeitsabhängig.
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Hierdurch kann der Ist-Abstands-Schwellenwert auf besonders einfache Art und Weise sowohl geschwindigkeitsabhängig ermittelt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Objektgeschwindigkeit und/oder einer aktuellen Relativgeschwindigkeit, und außerdem in Abhängigkeit von einer oder mehreren Objekteigenschaften, einem Objektzustand und/oder einem Zustand der Objektumgebung. Hierdurch lässt sich eine noch weiter verbesserte Bestimmung der Kollisionsgefahr erreichen und somit auch eine verbesserte Kollisionsvermeidung.
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Hierzu kann in einer möglichen, besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise ein Basis-Abstands-Schwellenwert aus einem vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstand-Schwellenwert-Kennfeld ausgelesen werden, welches für einen Vielzahl an Geschwindigkeitswerten, insbesondere für jeden Geschwindigkeitswert in einem definierten Geschwindigkeitswertebereich, einen zugehörigen Basis-Abstand-Schwellenwert umfasst.
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In einer alternativen oder zusätzlichen, aber ebenfalls vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr wird der Ist-Abstands-Schwellenwert insbesondere in Abhängigkeit von einem oder mehreren, für andere als den ermittelten Geschwindigkeitswert hinterlegte Basis-Abstands-Schwellenwerte und/oder und Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameter in Abhängigkeit von dem ermittelten Geschwindigkeitswert ermittelt, beispielsweise mittels Interpolation oder Extrapolation, und in Abhängigkeit von wenigstens einem Zustandsparameter.
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Hierzu kann beispielsweise ein Basis-Abstands-Schwellenwert aus einem vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstand-Schwellenwert-Kennfeld ausgelesen werden, welches für einen Vielzahl an Geschwindigkeitswerten, jedoch nicht für jeden Geschwindigkeitswert in einem definierten Geschwindigkeitswertebereich, einen zugehörigen Basis-Abstand-Schwellenwert umfasst, wobei beispielsweise für einen oder zwei andere Geschwindigkeitswerte als den aktuellen Geschwindigkeitswert jeweils ein zugehöriger Basis-Abstands-Schwellenwert bestimmt, insbesondere ausgelesen, werden kann, und aus diesen dann, vorzugsweise mittels Extrapolation oder Interpolation, für den aktuell ermittelten Geschwindigkeitswert ein zugehöriger Basis-Abstands-Schwellenwert bestimmt werden kann, welcher anschließend insbesondere in Abhängigkeit von wenigstens einem Zustandsparameter angepasst werden kann.
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Ein Rückgriff auf ein Interpolations- und/oder Extrapolationsverfahren hat den Vorteil, dass weniger Ressourcen erforderlich sind für die Hinterlegung der vordefinierten Basis-Abstands-Schwellenwerte, insbesondere weniger Speicherplatz, da nicht mehr für jeden Geschwindigkeitswert Basis-Abstands-Schwellenwerte hinterlegt werden müssen. Die Anzahl der Stützstellen sollte dabei jedoch bevorzugt so gering wie möglich gewählt werden.
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Denkbar ist auch, den Basis-Abstand-Schwellenwert in Abhängigkeit von dem aktuellen, ermittelten Geschwindigkeitswert anhand einer hinterlegten Funktion zu ermitteln, insbesondere anhand einer parametrierten Funktion, beispielsweise einer Geraden, einer Parabel oder dergleichen, welche insbesondere auch abschnittweise definiert und/oder zusammengesetzt sein kann, d.h. insbesondere anhand einer Kennlinie. Dabei kann sowohl ein auf diese Art und Weise ermittelter Basis-Abstands-Schwellenwert anschließend angepasst werden, insbesondere in Abhängigkeit von wenigstens einem Zustandsparameter, bevorzugt mittels wenigstens eines Adaptionsparameters. Alternativ oder zusätzlich kann auch wenigstens ein die Funktion definierender Parameter angepasst werden oder sämtliche der die Funktion definierenden Parameter.
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Denkbar ist auch eine Kombination. Dies hängt vom jeweiligen Einzelfall ab und insbesondere von den Zustandsparametern, die ermittelt werden sowie deren Einfluss auf den Bremsweg des Objekts.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Anpassen wenigstens eines vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwerts oder Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameters insbesondere in Abhängigkeit von wenigstens einem ermittelten Zustandsparameter, indem vorzugsweise in Abhängigkeit von wenigstens einem der Zustandsparameter, insbesondere in Abhängigkeit von einigen oder von sämtlichen der ermittelten Zustandsparameter, insbesondere aus den ermittelten Zustandsparametern, wenigstens ein Adaptionsparameter ermittelt wird, und wenigstens ein vordefinierter, hinterlegter Basis-Abstands-Schwellenwert oder Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameter mittels wenigstens eines Adaptionsparameters angepasst wird, wobei vorzugsweise wenigstens ein Adaptionsparameter ein Verstärkungsfaktor oder ein Offsetwert ist.
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Hierzu wird in einer möglichen, besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise ein Basis-Abstands-Schwellenwert aus einem vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstand-Schwellenwert-Kennfeld ausgelesen, welches für einen Vielzahl an Geschwindigkeitswerten, insbesondere für jeden Geschwindigkeitswert in einem definierten Geschwindigkeitswertebereich, einen zugehörigen Basis-Abstand-Schwellenwert umfasst. Anschließend wird bevorzugt der in Abhängigkeit von dem zuvor ermittelten Geschwindigkeitswert ermittelte, insbesondere ausgelesene Basis-Abstands-Schwellenwert, in Abhängigkeit von wenigstens einem Adaptionsparameter angepasst, beispielsweise durch Multiplikation mit dem Adaptionsparameter (Adaptionsparameter als Faktor) und/oder durch Addition des Adaptionsparameters (Adaptionsparameter als Offset).
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Hierdurch lässt sich eine besonders einfache Anpassung des vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwerts erreichen, insbesondere durch Multiplikation des anzupassenden Wertes, wenn der Adaptionsparameter ein Verstärkungsfaktor ist und durch Addition zu dem anzupassenden Wert, wenn der Adaptionsparameter ein Offset ist.
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Der oder die Adaptionsparameter können dabei insbesondere in Abhängigkeit von einem oder mehreren Zustandsparametern ermittelt werden wie beispielweise in Abhängigkeit von einer Ansprechzeit des Verzögerungssystems, beispielsweise einer Ansprechzeit bis zu einem Aufbau eines maximalen Bremsdruckes in einem Bremsregelsystem wie einem Antiblockiersystem (ABS) oder einem elektronisch geregelten Stabilitätssystem (ESP) in einem Kraftfahrzeug, und/oder in Abhängigkeit von einem aktuellen Schlupf und/oder einer aktuellen Fahrbahnbeschaffenheit und/oder einem aktuellen Fahrbahnreibwert.
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Aus einem oder mehreren Zustandsparametern können ein oder mehrere Adaptionsparameter bestimmt werden, beispielsweise für alle Geschwindigkeits-Stützstellen oder für alle eine Basis-Abstands-Schwellenwert-Funktion definierenden Parameter ein gemeinsamer Adaptionsparameter oder jeweils ein Adaptionsparameter für jede Geschwindigkeitswert-Stützstelle oder jeden Funktionsparameter zur unterschiedlichen Anpassung eines jeweiligen Basis-Abstands-Schwellenwerts. Hierdurch lässt sich eine besonders flexible Anpassung erreichen für eine möglichst hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Kollisionsgefahr.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr wird insbesondere wenigstens ein Zustandsparameter und/oder wenigstens ein Adaptionsparameter nur einmal ermittelt, insbesondere nur einmalig nach einem definierten Ereignis, beispielsweise einmalig nach dem Aufstarten oder in Bewegung setzen des Objekts.
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Dabei können die einmalig ermittelten Zustandsparameter und/oder Adaptionsparameter nach ihrer Ermittlung unmittelbar weiterverwendet und dann wieder gelöscht werden, oder aber nach ihrer Ermittlung und/oder ihrer Verwendung zur Anpassung des Basis-Abstands-Schwellenwertes zwischengespeichert werden in einem hierfür geeigneten Mittel, beispielsweise in einem geeigneten Speichermodul.
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Ist nur eine einmalige Ermittlung von einem oder mehreren Zustandsparametern und/oder einem oder mehreren Adaptionsparametern vorgesehen, wird die Anpassung vorzugsweise ebenfalls nur einmalig durchgeführt, insbesondere beispielsweise nach dem Start des Objekts oder nach Ablauf eines definierten Zeitintervalls nach dem das Objekt begonnen hat, sich zu bewegen. Die Anpassung kann aber auch zu einem anderen, insbesondere definierten, Zeitpunkt als beispielsweise nach dem Start des Objekts erfolgen.
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Hierfür sind wenig Ressourcen erforderlich, insbesondere nur einmalig nach dem betreffenden Ereignis, beispielsweise einem Starten des Objekts oder eines in Bewegungssetzen des Objekts. Dennoch kann in vielen Fällen bereits eine ausreichende Anpassung an das Objekt erreicht werden und damit eine verbesserte Bestimmung der Kollisionsgefahr, insbesondere eine verbesserte Anpassung an wenigstens eine Objekteigenschaft, insbesondere an nahezu statische Objekteigenschaften, welche z.B. von dem Verzögerungssystems des Objekts abhängen oder von der Außenkontur des Objekts. Ebenso kann hierdurch in einigen Fällen, alternativ oder zusätzlich, eine verbesserte und insbesondere ausreichende Anpassung an sich insbesondere nur sehr langsam ändernde Objektzustände und/oder Umgebungszustände (z.B. an die Temperatur der Umgebung, beispielsweise unterhalb von 3°C oder unterhalb von 0°C oder dergleichen) erreicht werden.
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Das Anpassen wenigstens eines vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwerts oder Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameters in Abhängigkeit von dem/den ermittelten Zustands- und/oder Adaptionsparametern kann aber auch mehrfach wiederholt werden, insbesondere ohne, dass der oder die Adaptionsparameter erneut ermittelt werden. Insbesondere können ein oder mehrere Zustandsparameter und/oder ein oder mehrere Adaptionsparameter jeweils nur einmal bestimmt werden, aber mehrfach für eine Anpassung und Ermittlung des Ist-Abstands-Schwellenwertes verwendet werden.
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Alternativ wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr insbesondere wenigstens ein Zustandsparameter und/oder wenigstens ein Adaptionsparameter mehrfach ermittelt, insbesondere regelmäßig aktualisiert, vorzugsweise in vordefinierten Zeitabständen. Bevorzugt erfolgt das Anpassen wenigstens eines vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwerts oder Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameters in diesem Fall ebenfalls mehrfach, insbesondere regelmäßig, vorzugsweise in vordefinierten Zeitabständen, insbesondere jeweils unmittelbar nach dem Ermitteln des/der Zustands- und Adaptionsparameter.
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Hierdurch kann eine noch besser an die aktuelle Situation angepasste Bestimmung der Kollisionsgefahr erreicht werden. Insbesondere, wenn Zustandsparameter berücksichtigt werden, welche nicht statisch sind, sondern sich über die Zeit schneller ändern, wie beispielsweise Zustandsparameter, die einen aktuellen Schlupf oder einen Fahrbahnreibwert oder eine Fahrbahneigenschaft oder eine Längsbeschleunigung charakterisieren.
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Ein erfindungsgemäßes, insbesondere computerimplementiertes Verfahren zur Kollisionsvermeidung zwischen einem sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekt, wobei das Objekt einen Abstand zum Fremdobjekt aufweist und das Objekt sich mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt, und wobei das Objekt eine mittels einer Steuerungseinrichtung ansteuerbare Verzögerungseinrichtung aufweist zur Verringerung der Objektgeschwindigkeit, umfasst die folgenden Schritte:
- i) Erfassen eines Abstands zwischen dem Objekt und dem Fremdobjekt mittels einer Abstandserfassungseinrichtung,
- ii) Erfassen einer aktuellen Geschwindigkeit, insbesondere einer aktuellen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Fremdobjekt, mittels einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung,
- iii) Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr,
- v) Ansteuern der Verzögerungseinrichtung des Objekts mittels einer Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von der erzeugten und ausgegebenen Zustandsinformation derart, dass, wenn eine Kollisionsgefahr vorliegt, eine Verzögerung des Objekts bewirkt wird.
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Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kollisionsvermeidung, welches die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr einschließt, lässt sich insbesondere durch die erfindungsgemäße Bestimmung der Kollisionsgefahr, welche die Anpassung und Ermittlung eines aktuellen Ist-Abstands-Schwellenwertes auf Basis eine vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwertes einschließt, eine verbesserte Kollisionsvermeidung erreichen. Vor allem eine besser an eine aktuelle Situation und/oder einen aktuellen Zustand angepasste Kollisionsvermeidung.
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Unter einer „Verzögerungseinrichtung“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung verstanden, welche dazu eingerichtet ist, eine Verzögerung des Objekts zu bewirken, wobei die Verzögerungseinrichtung insbesondere ansteuerbar ist und eine Verzögerung des Objekts bei einer entsprechenden Ansteuerung der Verzögerung bewirkt wird.
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Die Verzögerungseinrichtung weist vorzugsweise ein Bremseinrichtung auf oder ist eine Bremseinrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann die Verzögerungseinrichtung jedoch auch andere, eine Verzögerung des Objekts bewirkende Komponenten aufweisen. Beispielsweise eine Antriebseinrichtung, die derart angesteuert werden kann, dass eine Verzögerung des Objekts bewirkt werden kann, beispielsweise durch eine Gaswegnahme.
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In einer vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kollisionsvermeidung wird die Verzögerungseinrichtung des Objekts insbesondere derart angesteuert, dass eine Verzögerung bewirkt wird, mit welcher eine Kollision zwischen dem Objekt und dem Fremdobjekt vermieden wird. D.h., dass Objekt wird vorzugsweise nicht bloß verzögert, sondern insbesondere derart verzögert, dass eine Kollision vermieden wird.
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Hierdurch lässt sich eine Betriebssicherheit des Objekts stark verbessern. Vorzugsweise wird die Verzögerung dabei derart bewirkt, dass sie nicht stärker als notwendig ist, um eine Kollision zu vermeiden. Hierdurch kann ein bestmöglicher Betriebskomfort des Objekts erreicht werden.
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Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr auszuführen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Computerprogramms umfasst das Computerprogramm Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kollisionsvermeidung auszuführen.
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Ein erfindungsgemäßes computerlesbares Medium, insbesondere computerlesbares Speichermedium, umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr auszuführen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung eines computerlesbaren Mediums, insbesondere eines computerlesbaren Speichermediums, umfasst das Medium Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kollisionsvermeidung auszuführen.
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Ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr zwischen einem sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekt, wobei das Objekt einen Abstand zum Fremdobjekt aufweist und das Objekt sich mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt, umfasst Mittel zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr.
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Ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem weist dabei insbesondere ein Abstandswert-Ermittlungsmodul zum Ermitteln eines den Abstand des Objekts zum Fremdobjekt charakterisierenden Abstandswerts auf, wobei das Abstandswert-Ermittlungsmodul vorzugsweise Mittel zum Berechnen und Verarbeiten eines Abstandswerts umfasst, insbesondere Mittel zum Zwischenspeichern und/oder Auslesen eines Abstandswerts und/oder wenigstens eines Parameters zur Berechnung eines Abstandswerts aus einem Speicher und/oder Mittel zum Berechnen eines Abstandswerts aus einem oder mehreren Parametern und/oder Mittel zum Empfangen eines Abstandswertsignals.
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Das Abstandswert-Ermittlungsmodul kann grundsätzlich auch Mittel zum Erfassen eines Abstandswerts umfassen, insbesondere eine oder mehrere Sensorvorrichtungen, insbesondere wenigstens eine Umfeldsensorvorrichtung, beispielsweise eine Radarsensorvorrichtung oder eine LIDAR-Sensorvorrichtung und/oder eine Ultraschallsensorvorrichtung, zum Erfassen eines Abstands zwischen dem Objekt und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekts mit Mitteln zum Erzeugen von den Abstand charakterisierenden Sensordaten und Bestimmen eines den Abstand zwischen Objekt und Fremdobjekt charakterisierenden Abstandswerts. In einer bevorzugten, alternativen Ausgestaltung ist das Abstandswert-Ermittlungsmodul mit einer entsprechenden Abstandserfassungseinrichtung mit einer solchen Sensorvorrichtung verbunden oder verbindbar.
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Bevorzugt weist ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem ferner ein Geschwindigkeitswert-Ermittlungsmodul zum Ermitteln eines aktuellen Geschwindigkeitswerts auf, insbesondere zum Ermitteln eines eine aktuelle Objektgeschwindigkeit charakterisierenden Objektgeschwindigkeitswerts und/oder eines die aktuelle Relativgeschwindigkeit zwischen Objekt und Fremdobjekt charakterisierenden Relativgeschwindigkeitswerts, wobei das Geschwindigkeitswert-Ermittlungsmodul vorzugsweise Mittel zum Berechnen und/oder Verarbeiten eines Geschwindigkeitswerts umfasst, insbesondere Mittel zum Zwischenspeichern und/oder Auslesen eines Geschwindigkeitswerts und/oder eines Parameters zur Berechnung eines Geschwindigkeitswerts aus einem Speicher und/oder Mittel zum Berechnen eines Geschwindigkeitswerts aus einem oder mehreren Parametern und/oder Mittel zum Empfangen eines Geschwindigkeitswertsignals.
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Das Geschwindigkeitswert-Ermittlungsmodul kann grundsätzlich auch Mittel zum Erfassen eines Geschwindigkeitswerts umfassen, insbesondere wenigstens eine Sensorvorrichtung, insbesondere wenigstens eine Geschwindigkeitserfassungssensorvorrichtung (Raddrehzahlfühler etc.) und/oder vorzugsweise zusätzlich, wenigstens eine Umfeldsensorvorrichtung, beispielsweise eine Radarsensorvorrichtung und/oder eine LIDAR-Sensorvorrichtung und/oder eine Ultraschallsensorvorrichtung, zum Erfassen einer Objekt- und/oder Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekts, welche insbesondere Mittel zum Erzeugen von Sensordaten umfasst, welche eine Geschwindigkeit, insbesondere die aktuelle Objektgeschwindigkeit und/oder die aktuelle Relativgeschwindigkeit zwischen Objekt und Fremdobjekt charakterisieren und zum Bestimmen eines eine Geschwindigkeit, insbesondere die aktuelle Objektgeschwindigkeit und/oder die aktuelle Relativgeschwindigkeit zwischen Objekt und Fremdobjekt charakterisierenden Geschwindigkeitswerts. In einer bevorzugten, alternativen Ausgestaltung ist das Geschwindigkeitswert-Ermittlungsmodul mit einer entsprechenden Geschwindigkeitserfassungseinrichtung mit einer solchen Sensorvorrichtung verbunden oder verbindbar.
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Des Weiteren weist ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem insbesondere ein Zustandsparameter-Ermittlungsmodul zum Erfassen und/oder Berechnen und/oder Verarbeiten wenigstens eines, einen Bremsweg des Objekts beeinflussenden Zustandsparameters auf, wobei das Zustandsparameter-Ermittlungsmodul insbesondere Mittel zum Zwischenspeichern und/oder Auslesen eines Zustandsparameters und/oder eines Parameters zur Berechnung eines Zustandsparameters aus einem Speicher und/oder Mittel zum Berechnen eines Zustandsparameters aus einem oder mehreren Parametern und/oder Mittel zum und/oder Mittel zum Empfangen eines Zustandsparametersignals und/oder wenigstens eine Sensorvorrichtung umfasst.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem ferner insbesondere ein Adaptionsmodul zum Anpassen wenigstens eines vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwerts oder Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameters in Abhängigkeit von wenigstens einem ermittelten Zustandsparameter auf und zum Ermitteln eines für den ermittelten Geschwindigkeitswert geltenden Ist-Abstands-Schwellenwerts vorzugsweise ein Ist-Abstands-Schwellenwert-Ermittlungsmodul, welches insbesondere Mittel zum Berechnen und Verarbeiten eines für den ermittelten Geschwindigkeitswert geltenden Ist-Abstands-Schwellenwert aus wenigstens einem vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwert oder Basis-Abstands-Schwellenwert-Parameter in Abhängigkeit von wenigstens einem ermittelten Zustandsparameter aufweist.
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Außerdem weist ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ferner vorzugsweise ein Vergleichsmodul auf zum Bestimmen, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt durch Vergleichen des bereitgestellten Abstandswerts mit dem Ist-Abstands-Schwellenwert, sowie ferner bevorzugt außerdem ein Zustandsinformations-Erzeugungs- und Ausgabemodul zum Erzeugen und Ausgeben, vorzugsweise außerdem zum Zwischenspeichern, einer Zustandsinformation, insbesondere zum Ausgeben eines Zustandsinformations-Signals.
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Auf diese Weise lässt sich mit wenig Aufwand ein besonders flexibles Sicherheitssystem bereitstellen. Durch den modulartigen Aufbau lässt sich besonders einfach ein Sicherheitssystem mit einer flexibel anpassbaren Systemarchitektur bereitstellen.
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Ein erfindungsgemäßes Kollisionsvermeidungssystem, wobei das Kollisionsvermeidungssystem ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem sowie weitere Mittel umfasst, die eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kollisionsvermeidung ermöglichen, umfasst bevorzugt ferner:
- - insbesondere eine Abstands-Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Abstands zwischen einem sich bewegenden Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, und einem sich in der Umgebung des Objekts befindenden Fremdobjekt, wobei das Objekt einen Abstand zum Fremdobjekt aufweist und das Objekt sich mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit relativ zum Fremdobjekt bewegt,
- - insbesondere eine Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer aktuellen Geschwindigkeit, insbesondere zum Erfassen einer aktuellen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Fremdobjekt,
- - insbesondere eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Zustandsinformation zu empfangen, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt oder nicht, und in Abhängigkeit von der Zustandsinformation wenigstens ein Steuersignal zur Ansteuerung einer Verzögerungseinrichtung zu erzeugen und auszugeben, und
- - insbesondere eine mittels der Steuereinrichtung ansteuerbare Verzögerungseinrichtung eines Objekts zur Verzögerung des zugehörigen Objekts, wobei die Verzögerungseinrichtung mittels der Steuerungseinrichtung derart ansteuerbar ist, dass eine Verzögerung des Objekts bewirkbar ist.
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Ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung dabei vollständig in das Objekt integriert sein. Es kann aber auch dezentral ausgebildet sein, wobei die einzelnen Module und Mittel dezentral und verteilt angeordnet sein können und beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise ein WLAN-Netzwerk, oder eine Cloud miteinander verbunden sein können bzw. miteinander kommunizieren können. Entsprechendes gilt für ein erfindungsgemäßes Kollisionsvermeidungssystem.
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Beispielsweise können das Abstandswert-Ermittlungsmodul und/oder das Geschwindigkeits-Ermittlungsmodul in einem bewegbaren, hinsichtlich einer Kollision zu überwachenden Objekt integriert sein, wobei der Abstandswert und der Geschwindigkeitswert vorzugsweise im Objekt selbst ermittelt werden, während die übrigen Module Teil einer Cloud sein können und die zugehörigen Verfahrensschritte zur Bestimmung des Ist-Abstands-Schwellenwerts und das Bestimmen der Kollisionsgefahr in der Cloud ausgeführt werden können. Die ermittelte Zustandsinformation, ob eine Kollisionsgefahr besteht oder nicht, kann vorzugsweise an eine Steuerungseinrichtung des Objekts übergeben bzw. zurückgegeben werden zur Ansteuerung eines Verzögerungssystems des Objekts, um eine Verzögerung des Objekts zu bewirken und insbesondere eine Kollision zu vermeiden.
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Ein erfindungsgemäßes bewegbares Objekt, insbesondere ein Fahrzeug, weist ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem oder ein erfindungsgemäßes Kollisionsvermeidungssystem auf.
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Mit einem solchen Objekt kann auf besonders vorteilhafte Weise eine Kollisionsgefahr bestimmt werden, und beispielsweise einem Fahrer angezeigt werden oder sogar eine Kollisionsvermeidung realisiert werden, beispielsweise durch eine automatisch bewirkte Notbremsung, wenn eine Kollisionsgefahr erkannt worden ist.
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Die mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kollisionsvermeidung, ein erfindungsgemäßes Computerprogramm, ein erfindungsgemäßes computerlesbares Medium, ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem, ein erfindungsgemäßes Kollisionsvermeidungssystem sowie für ein erfindungsgemäßes, bewegbares Objekt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, bewegbaren Objekts mit einem Abstand zu einem Fremdobjekt, wobei das Objekt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr sowie ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kollisionsvermeidungssystems aufweist,
- 2 das erfindungsgemäße, bewegbare Objekt aus 1 in vergrößerter Darstellung,
- 3 ein Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kollisionsvermeidung,
- 4 ein Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr,
- 5 nähere Einzelheiten zweier Verfahrensschritte des Verfahrens aus 4, insbesondere das Anpassen eines Basis-Abstands-Schwellenwerts und das Ermitteln eines Ist-Abstands-Schwellenwerts,
- 6 ein Diagramm mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie sowie einer adaptierten Basis-Abstands-Schwellenwert Kennlinie,
- 7 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie sowie einer adaptierten Basis-Abstands-Schwellenwert Kennlinie, und
- 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kollisionsvermeidungssystems mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, bewegbaren Objekts 20 dargestellt, das einen aktuellen Abstand d zu einem Fremdobjekt 10 aufweist, wobei das Objekt 20 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kollisionsvermeidungssystems 100 mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems 30 zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr umfasst.
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Das bewegbare Objekt 20 ist in diesem Fall ein Fahrzeug, insbesondere ein Pkw, welcher mit einer aktuellen Objektgeschwindigkeit vO mit einem aktuellen Abstand d hinter dem Fremdobjekt 10 in Form eines weiteren Fahrzeugs herfährt. Das Fremdobjekt 10 bewegt sich dabei mit einer aktuellen Fremdobjekt-Geschwindigkeit vF, sodass sich das bewegbare Objekt 20, d. h. das Fahrzeug 20, mit einer aktuellen Relativgeschwindigkeit vR = vF-vO relativ zum Fremdobjekt 10 bewegt.
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Dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Objekts 20 umfasst ein erfindungsgemäßes Kollisionsvermeidungssystem 100 mit einer Abstandserfassungseinrichtung 40 zum Erfassen des aktuellen Abstands d zwischen dem Objekt 20 sowie dem Fremdobjekt 10 und eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 zum Erfassen der Objektgeschwindigkeit vO des Objekts 20.
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Das Kollisionsvermeidungssystem 100 umfasst ferner ein Sicherheitssystem 30 zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr zwischen dem Objekt 20, d. h. dem Fahrzeug 20, und dem Fremdobjekt 10, in diesem Fall dem vorausfahrenden Fahrzeug 10. Ferner weist das Kollisionsvermeidungssystem 100 eine Steuerungseinrichtung 60 sowie eine Verzögerungseinrichtung 70 auf, wobei das Fahrzeug 20 mittels der Verzögerungseinrichtung 70, welche insbesondere eine elektronisch steuerbare und hydraulisch betätigbare Bremseinrichtung ist, die von der Steuerungseinrichtung 60 ansteuerbar ist, verzögert werden kann.
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Die Abstandserfassungseinrichtung 40 des Kollisionsvermeidungssystems 100 des Objekts 20 umfasst eine Umfeldsensorvorrichtung zur Erfassung eines Umfelds des Fahrzeugs 20, insbesondere zur Detektion eines Abstands d zwischen dem Fahrzeug 20 sowie einem Fremdobjekt, wie beispielsweise dem vorausfahrenden Fahrzeug 10. Die Abstandserfassungseinrichtung 40 ist dabei dazu ausgebildet, den Abstand d zu erfassen und aus den erfassten Sensordaten ein Abstandswertsignal zu erzeugen und dieses an das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 30 zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr zu übermitteln.
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Die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 ist dabei ausgebildet, die Objektgeschwindigkeit vO des Fahrzeugs 20 zu erfassen, wobei die Geschwindigkeitserfassungsrichtung 50 dazu insbesondere mehrere, hier nicht dargestellte Raddrehzahlsensoren sowie weitere Mittel zur Geschwindigkeitserfassung der Objektgeschwindigkeit 20 aufweist und dazu ausgebildet ist, die erfassten Sensordaten auszuwerten und eine aktuelle Objektgeschwindigkeit vO, insbesondere einen aktuellen Objektgeschwindigkeitswert, zu ermitteln.
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Dieses Ausführungsbeispiel eines Kollisionsvermeidungssystems 100 ist dabei ferner dazu ausgebildet, insbesondere die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50, nicht nur eine aktuelle Objektgeschwindigkeit vO des Fahrzeugs 20 zu bestimmen, sondern außerdem ein Relativgeschwindigkeit vF-vO zum Fremdobjekt 10, d. h. dem vorausfahrenden Fahrzeug 10. Dazu kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 auf das erzeugte Abstandswertsignal der Abstandserfassungseinrichtung 40 zurückgreifen, welches an die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 übertragen wird. Anhand einer Änderung des Abstandswertes über der Zeit in Verbindung mit der aktuellen Objektgeschwindigkeit vO kann die aktuelle Relativgeschwindigkeit vF-vO zwischen dem Fremdobjekt 10 und dem Objekt 20 ermittelt werden. Die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 ist insbesondere dazu ausgebildet, einen aktuellen Relativgeschwindigkeitswert zu erzeugen und als ein entsprechendes Signal an das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 30 zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr zu übermitteln.
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Mittels des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems 30 zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr kann mithilfe eines erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr ferner ein Ist-Abstands Schwellenwert dIST(vIST) (vgl. 5 bis 7), für den aktuellen ermittelten Relativgeschwindigkeitswert vIST mit dem mithilfe der Abstandserfassungseinrichtung 40 ermittelten, aktuellen Abstandswert d verglichen werden und geprüft werden, ob eine Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug 20 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 10 besteht oder nicht. Dabei besteht Kollisionsgefahr, wenn der ermittelte, aktuelle Abstandswert d den mithilfe des Sicherheitssystems 30 zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr ermittelten Ist-Abstands-Schwellenwert dIST(vIST) unterschreitet. Keine Kollisionsgefahr besteht hingegen, wenn der ermittelte, aktuelle Abstandswert diesen Schwellenwert dIST(vIST) überschreitet.
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Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 30 ist ferner dazu eingerichtet, ein entsprechendes Zustandsinformationssignal, welches die Information enthält, ob eine Kollisionsgefahr besteht oder nicht, zu erzeugen, auszugeben und an die Steuerungseinrichtung 60 zu übermitteln.
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Die Steuerungseinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, die Verzögerungseinrichtung 70, beispielsweise eine Bremseinrichtung 70 oder dergleichen des Fahrzeugs 20, derart anzusteuern, dass das Fahrzeug 20, d. h. das Objekt 20, verzögert wird. Besonders bevorzugt wird die Verzögerungseinrichtung 70 dabei so angesteuert, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 20 (Objekt) mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 10 (Fremdobjekt) wird vermieden.
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Wie anhand von 2 zu erkennen ist, welche das erfindungsgemäße, bewegbare Objekt 20 in Form des Fahrzeugs 20 aus 1 in vergrößerter Darstellung zeigt, umfasst das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 30, welches zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr ausgebildet ist, mehrere Module 31 bis 37, unter anderem ein Abstandswert-Ermittlungsmodul 31, mit dem die von der Abstandserfassungseinrichtung 40 empfangenen Signale, insbesondere das übermittelte Abstandswertsignal, empfangen und ausgewertet werden kann.
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Ferner umfasst das Sicherheitssystem 30 ein Geschwindigkeitswert-Ermittlungsmodul 32, mit dem das von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 übermittelte Geschwindigkeitswert-Signal, insbesondere ein aktueller Relativgeschwindigkeitswert, empfangen und ausgewertet werden kann.
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Des Weiteren umfasst das Sicherheitssystem 30 ein Zustandsparameter-Ermittlungsmodul 33, welches dazu eingerichtet ist, mehrere Zustandsparameter Z1 bis Zn (vgl. 5) zu erfassen, insbesondere aus einem Speicher auszulesen, welche beispielsweise eine Objekteigenschaft kennzeichnen, wie eine Ansprechzeit der Verzögerungseinrichtung 70 bis zum Aufbau eines maximalen Bremsdruckes, einen Beladungszustand und ein Fahrzeuggewicht des Fahrzeugs 20. Das Zustandsparameter-Ermittlungsmodul 33 ist ferner dazu eingerichtet mithilfe einer entsprechenden Sensorik einen aktuellen Schlupf zu ermitteln sowie in Abhängigkeit vom Schlupf und der aktuellen Objektgeschwindigkeit vO einen aktuellen Fahrbahnreibwert zu bestimmen, d.h. Zustandsparameter Z1 bis Zn, welchen eine Objektzustand kennzeichnen sowie eine Fahrbahnbeschaffenheit und eine Umgebungstemperatur, d. h. einen Umgebungszustand charakterisierende Zustandsparameter Z1 bis Zn.
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Des Weiteren umfasst dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems 30 ein Adaptionsmodul 34, das dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstandswert d, den ermittelten Zustandsparametern Z1 bis Zn und dem ermittelten, aktuellen Geschwindigkeitswert vIST, insbesondere dem ermittelten aktuellen Relativgeschwindigkeitswert vIST, einen Adaptionsparameter Δd (vgl. 5) zu bestimmen und anhand eines vordefinierten, hinterlegten Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennfeldes dBasis (vgl. 5 bis 7) eine adaptierte Basis-Abstands Schwellenwert-Kennlinie dAdapt (vgl. 5 bis 7) in Abhängigkeit von dem aktuellen Geschwindigkeitswert vIST, insbesondere dem aktuellen Relativgeschwindigkeitswert vIST, anzupassen und einen aktuellen Ist-Abstands-Schwellenwert dIST (vgl. 5-7) mithilfe eines Ist-Abstands-Schwellenwert-Ermittlungsmoduls 34 zu bestimmen.
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Mithilfe eines Vergleichsmoduls 36 kann dieser Ist-Abstands-Schwellenwert dIST (vgl. 5-7) mit dem aktuellen Abstandswert d verglichen werden und bestimmt werden, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt oder nicht.
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Aus dieser Information kann mittels eines Zustandsinformations-Erzeugungs- und Ausgabemoduls 37 anschließend ein entsprechendes Zustandsinformationssignal erzeugt, ausgegeben und an die Steuerungseinrichtung 60 übermittelt werden.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zugehörigen Ablaufschemas für das zuvor anhand der 1 und 2 beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren zur Kollisionsvermeidung, wobei bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zur Kollisionsvermeidung das Verfahren die Schritte S0 bis S5 umfasst. Der Schritt S0 repräsentiert dabei einen Start des Verfahrens und S5 ein Ende des Verfahrens, wobei die Schritte S0 bis S5 optional wiederholt werden können, was in 3 durch den gestrichelten Pfeil angedeutet ist.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kollisionsvermeidung umfasst dabei einen Schritt S1 des Erfassen eines Abstands zwischen dem Objekt 20 und dem Fremdobjekt 10, einen Schritt S2 des Erfassens einer aktuellen Geschwindigkeit, insbesondere einer aktuellen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt 20 und dem Fremdobjekt 10, einen dritten Schritt S3 des Durchführens eines im weiteren Verlauf noch näher beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr, sowie einen Schritt S4 des Ansteuerns der Verzögerungseinrichtung 70 des Objekts 20 mittels der Steuerungseinrichtung 60 in Abhängigkeit von der im Schritt S3 beim Bestimmen der Kollisionsgefahr erzeugten und ausgegebenen Zustandsinformation, wobei, wenn eine Kollisionsgefahr vorliegt, eine Verzögerung des Objekts 20 bewirkt wird, wobei die Verzögerungseinrichtung 70 insbesondere derart angesteuert wird, dass das Objekt 20, in diesem Fall das Fahrzeug 20, derart verzögert wird, dass eine Kollision mit dem Fremdobjekt, in diesem Fall dem vorausfahrenden Fahrzeug 10, vermieden wird.
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Die Verfahrensschritte S1 und S2 sind in 3 als parallele, d.h. im Wesentlichen gleichzeitige Verfahrensschritte abgebildet. Dies können alternativ jedoch auch, sofern es technisch sinnvoll ist, nacheinander, parallel oder in beliebiger Reihenfolge oder Kombination ausgeführt werden können, d. h. teilweise parallel oder vollständig sequenziell.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zugehörigen Ablaufschemas für die einzelnen Verfahrensschritte des Schritts S3 aus 3 für das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Kollisionsgefahr 300, wobei das Verfahren zur Bestimmung der Kollisionsgefahr 300 mit dem Schritt S3-0 startet und bei dem Schritt S3-8 endet. Optional können entweder sämtliche Verfahrensschritte wiederholt werden, oder in einer anderen Ausführungsvariante nur die Schritte ab Verfahrensschritt S3-5. D.h. einzelne Schritte, insbesondere die Anpassung des Basis-Abstands-Schwellenwertes und die Ermittlung des Ist-Abstands-Schwellenwertes dIST können entweder nur einmalig ausgeführt werden, insbesondere nach einem definierten Ereignis, beispielsweise nach dem Start des Fahrzeugs 20, oder mehrfach, beispielsweise regelmäßig nach definierten Zeitintervallen oder mehrfach jeweils nach einem definierten Ereignis.
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Grundsätzlich wird jedoch wenigstens einmal in einem Schritt S3-1 ein den Abstand des Objekts 20 zum Fremdobjekt 10 charakterisierender Abstandswert ermittelt, wobei in diesem Fall das Ermitteln des Abstandswertes erfolgt, indem ein von der Abstandserfassungseinrichtung 40 ausgesendetes Abstandswertsignal empfangen und ausgewertet wird, insbesondere mittels des Abstandswert-Ermittlungsmoduls 31.
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In einem weiteren Schritt S3-2 wird ein eine aktuelle Geschwindigkeit charakterisierender Geschwindigkeitswert ermittelt, in diesem Fall insbesondere ein Geschwindigkeitswert, welcher die aktuelle Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 20 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 10 kennzeichnet oder angibt, wobei das Ermitteln des aktuellen Geschwindigkeitswertes insbesondere mittels des Geschwindigkeitswertes-Ermittlungsmoduls 32 erfolgt und insbesondere darin besteht, dass Geschwindigkeitswert-Signal, welches von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 übermittelt wird, zu empfangen und auszuwerten.
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In einem weiteren Verfahren Schritt S3-3 wird wenigstens einer, einen Bremsweg des Objekts 20, d. h. des Fahrzeugs 20, beeinflussender Zustandsparameter Z1 bis Zn (vergleiche 5) ermittelt, insbesondere mittels des Zustandsparameter-Ermittlungsmoduls 33.
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Die drei Verfahrensschritte S3-1, S3-2 und S3-3 sind in 4 als parallele, d.h. im Wesentlichen gleichzeitige Verfahrensschritte abgebildet. Diese können alternativ jedoch auch, sofern es technisch sinnvoll ist, nacheinander, parallel oder in beliebiger Reihenfolge oder Kombination ausgeführt werden können, d. h. teilweise parallel oder vollständig sequenziell.
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In einem weiteren Schritt S3-4 wird ein vordefinierter, hinterlegter Basis-Abstands Schwellenwert in Abhängigkeit von den ermittelten Zustandsparametern Z1 bis Zn (vgl. 5) und in Abhängigkeit von dem aktuellen Geschwindigkeitswert vIST angepasst, insbesondere mittels des Adaptionsmoduls 34, wobei dazu zunächst aus den ermittelten Zustandsparametern Z1 bis Zn ein Adaptionsparameter Δd ermittelt wird, in diesem Fall insbesondere ein einzelner, gemeinsamer Offset-Adaptionsparameter Δd, was in 5 schematisch dargestellt ist. Mittels des Adaptionsparameters Δd wird anschließend ein dem aktuellen Geschwindigkeitswert vIST zugeordneter Basis-Abstands-Schwellenwert dBasis(vlST) angepasst.
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In einem weiteren Schritt S3-5 wird der zugehörige, für den ermittelten Geschwindigkeitswert geltende Ist-Abstands-Schwellenwert dIST(vIST) ermittelt.
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Der zugehörige Basis-Abstands-Schwellenwert dBasis(vIST) des aktuellen Geschwindigkeitswerts vIST wird bei diesem Ausführungsbeispiel dabei anhand einer vordefinierten, hinterlegten zugehörigen Kennlinie dBasis ermittelt, welche in einem Speicher abgelegt ist und entsprechend ausgelesen werden kann.
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Statt den zugehörigen Kennlinienwert dBasis(vIST) für den aktuellen Geschwindigkeitswert vIST unmittelbar aus dem hinterlegten Kennfeld auszulesen, kann es in vielen Fällen vorteilhafter sein, nur für bestimmte Geschwindigkeitswert-Stützstellen entsprechende Basis-Abstands-Schwellenwerte zu hinterlegen und den zugehörigen Kennlinienwert dBasis(vIST) beispielsweise durch ein Interpolationsverfahren auf Basis anderer Geschwindigkeitswerte v1 und v2, wie in 5 zusätzlich schematisch angedeutet, zu ermitteln, beispielsweise mithilfe einer entsprechenden Interpolations- oder Extrapolationsfunktion.
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Ist der aktuell geltende Ist-Abstands-Schwellenwert dIST bestimmt, erfolgt, insbesondere mittels des Vergleichsmoduls 36, in einem weiteren Schritt S3-6 das Bestimmen, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt durch Vergleichen des in Schritt S3-1 ermittelten Abstandswerts mit dem in Schritt S3-5 ermittelten Ist-Abstands-Schwellenwert dIST, wobei eine Kollisionsgefahr vorliegt, wenn der aktuelle Abstandswert d unterhalb des Ist-Abstands-Schwellenwerts dIST liegt und keine Kollisionsgefahr besteht, wenn der aktuelle Abstandswert d darüber liegt.
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In einem folgenden Schritt S3-7 wird eine entsprechende Zustandsinformation erzeugt und ausgegeben, insbesondere mithilfe eines Zustandsinformations-Erzeugungs- und Ausgabemoduls 37. Die Zustandsinformation, ob eine Kollisionsgefahr besteht oder nicht, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form eines entsprechenden Signals an die Steuerungseinrichtung 60 zur gezielten Ansteuerung der Verzögerungseinrichtung 70 übergeben, wobei, wenn eine Kollisionsgefahr erkannt worden ist, die Verzögerungseinrichtung 70 mithilfe der Steuerungseinrichtung 60 derart angesteuert wird, das insbesondere eine Kollision durch eine Verzögerung des Fahrzeugs 20 vermieden wird.
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5 zeigt nähere Einzelheiten zweier Verfahrensschritte des Verfahrens aus 4, insbesondere das Anpassen des Basis-Abstands-Schwellenwerts dBasis zu dAdapt und das Ermitteln des Ist-Abstands-Schwellenwerts für den aktuellen Geschwindigkeitswert dIST(vIST).
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Die 6 und 7 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von jeweils in Abhängigkeit einer Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie dBasis erzeugten, adaptierten Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie dAdapt mit einem jeweiligen zugehörigen Ist-Abstands-Schwellenwert dIST für einen aktuellen Geschwindigkeitswert vIST, wobei jeweils Kollisionsgefahr besteht, wenn sich ein aktueller Abstandswert d unterhalb dieser Kennlinie in einem Bereich A2 befindet und keine Kollisionsgefahr besteht, wenn sich ein aktueller Abstandswert im Bereich A1 oberhalb der Kennlinie befindet.
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8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 400 zur Kollisionsvermeidung, d. h. eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kollisionsvermeidungssystems 400, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel das Sicherheitssystem 30 zur Bestimmung der Kollisionsgefahr nicht innerhalb des Fahrzeugs 20' angeordnet ist, sondern Teil einer Cloud ist. D.h. das Kollisionsvermeidungssystem 400 ist als ein dezentrales System ausgebildet.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kollisionsvermeidungssystems 400 werden bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 bzw. 300 analog zu den anhand der 3 bis 7 beschriebenen Verfahren 200 und 300 die gleichen Verfahrensschritte S0 bis S5 ausgeführt und das erfindungsgemäße Kollisionsvermeidungssystem 400 weist grundsätzlich auch die gleichen Komponenten auf, wie das erfindungsgemäße Kollisionsvermeidungssystem 100 aus den 1 und 2.
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Bei dem dezentralen, erfindungsgemäßen Kollisionsvermeidungssystem 400 umfassen jedoch sowohl die Abstandserfassungseinrichtung 40 sowie die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 jeweils zwei Komponenten 40A und 40B bzw. 50A und 50B.
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Die Abstandserfassungseinrichtung 40 umfasst insbesondere eine Sensorvorrichtung 40A, vorzugsweise eine Umfeldsensorvorrichtung, wie beispielsweise eine Radarsensorvorrichtung oder einer LIDAR-Sensorvorrichtung, zur Erfassung des Abstands d zum Fremdfahrzeug 10 sowie eine Auswerteeinrichtung 40B zur Auswertung der mittels der Umfeldsensorvorrichtung 40A erfassten Sensordaten und zur Ermittlung und Bereitstellung eines Abstandwertsignals, welches an das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 30 zur Bestimmung der Kollisionsgefahr übermittelt werden kann.
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Die Auswertung der erfassten Sensordaten erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel dabei in der Cloud, wobei die erfassten Sensordaten bevorzugt mittels eines entsprechenden Kommunikationsnetzwerkes, insbesondere eines Funk-Kommunikationsnetzwerkes, beispielsweise mithilfe eines WLAN Netzwerks oder dergleichen, vom Fahrzeug 20' in die Cloud übermittelt werden können.
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Ebenso umfasst die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 50 eine Sensorvorrichtung 50A zur Erfassung der aktuellen Objektgeschwindigkeit vO sowie zur Erfassung einer aktuellen Relativgeschwindigkeit vF-vO zwischen Fremdobjekt 10 und Objekt 20' und eine Auswertungseinrichtung 50B zur Erzeugung eines aktuellen Geschwindigkeitswerts.
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Der ermittelte, aktuelle Geschwindigkeitswert kann mithilfe eines entsprechenden Geschwindigkeitswertsignals an das erfindungsgemäße Sicherheitssystem 30 zur Bestimmung der Kollisionsgefahr übermittelt werden.
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Von dem Sicherheitssystem 30 kann, wie bei dem zuvor beschriebenen Kollisionsvermeidungssystem 100, ebenfalls ein Zustandsinformations-Signal an das Objekt bzw. Fahrzeug 20', insbesondere an die Steuerungseinrichtung 60 des Objekts 20', übermittelt werden und in Abhängigkeit von diesem die Verzögerungseinrichtung 70 des Fahrzeugs 20' entsprechend angesteuert werden.
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Dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kollisionsvermeidungssystems 400 ist ferner dazu ausgebildet, wenigstens eine zusätzlich Geschwindigkeitsinformation, insbesondere über die aktuelle Geschwindigkeit vF des Fremdobjektes 10 zu erfassen, wodurch eine verbesserte und außerdem einfachere Ermittlung des aktuellen Relativgeschwindigkeitswerts in der Cloud erreicht werden kann.
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Dies erscheint insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf ein autonomes Fahren, für das ein kollisionsfreies Fahren essenzielle Voraussetzung ist. Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Kollisionsvermeidungssystem 400 somit insbesondere dazu ausgebildet, in einem System zum autonomen Fahren integriert zu werden, wobei das Kollisionsvermeidungssystem 400 dabei insbesondere dazu eingerichtet ist, Daten von mehreren Objekten 20', 10, insbesondere einem Ego-Objekt 20' und mehreren Fremdobjekten 10 zu empfangen und in Abhängigkeit von den empfangenen Daten eine Kollisionsgefahr zu bestimmen und eine Zustandsinformation zu verwenden, um entsprechende Maßnahmen einzuleiten, beispielsweise das Ego-Objekt 20' zu verzögern und/oder Fremdobjekte 10 zu verzögern und/oder zu beschleunigen oder zu lenken oder dergleichen.
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Alternativ sind auch andere Aufteilungen der Komponenten des Kollisionsvermeidungssystems 400 als gemäß der in 8 beispielhalber dargestellten Aufteilung möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fremdobjekt
- 20, 20'
- erfindungsgemäßes Objekt
- 30
- erfindungsgemäßes System zum Bestimmen einer Kollisionsgefahr
- 31
- Abstandswert-Ermittlungsmodul
- 32
- Geschwindigkeitswert-Ermittlungsmodul
- 33
- Zustandsparameter-Ermittlungsmodul
- 34
- Adaptionsmodul
- 35
- Ist-Abstands-Schwellenwert-Ermittlungsmodul
- 36
- Vergleichsmodul
- 37
- Zustandsinformations- Erzeugungs- und Ausgabemodul
- 40
- Abstandserfassungseinrichtung
- 40A
- Sensorvorrichtung zur Abstandserfassung
- 40B
- Auswerteeinrichtung
- 50
- Geschwindigkeitserfassungseinrichtung
- 50A
- Sensorvorrichtung zur Geschwindigkeitserfassung
- 50B
- Auswerteeinrichtung
- 60
- Steuerungseinrichtung
- 70
- Verzögerungseinrichtung
- 100, 400
- erfindungsgemäßes Kollisionsvermeidungssystem
- 200
- erfindungsgemäßes Verfahren zur Kollisionsvermeidung
- 300
- erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung einer Kollisionsgefahr
- A1
- Kollisionsfreier Bereich (keine Kollisionsgefahr)
- A2
- Kollisionsbereich (Kollisionsgefahr besteht)
- d
- Abstand zwischen Objekt und Fremdobjekt
- Δd
- Adaptionsparameter
- dAdapt
- mittels des Adaptionsparameters angepasste Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie/Ist-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie
- dBasis
- Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie
- dBasis (vIST)
- Basis-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie für den aktuellen Geschwindigkeitswert
- dIST(vIST)
- Ist-Abstands-Schwellenwert-Kennlinie für den aktuellen Geschwindigkeitswert
- S0-S5
- Verfahrensschritte
- v
- Geschwindigkeitswert
- vF
- aktuelle Geschwindigkeit des Fremdobjekts
- vIST
- aktueller Geschwindigkeitswert
- v1
- erster Geschwindigkeitswert
- v2
- zweiter Geschwindigkeitswert
- vO
- aktuelle Objektgeschwindigkeit
- Z1-Zn
- Zustandsparameter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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