DE10326358B9

DE10326358B9 - Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zur Anhaltewegverkürzung

Info

Publication number: DE10326358B9
Application number: DE10326358A
Authority: DE
Inventors: Dr. Göllinger Harald; Dr. Kopischke Stephan; Claus Sochacki; Dr. Philipps Holger; Dr. Ameling Christian; Ingo Meinke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: DE10326358A1; DE10326358B4

Abstract

Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zur Anhaltewegverkürzung, umfassend mindestens eine Einrichtung (1) zur Erfassung von Fahrzustandsgrößen, mindestens eine Einrichtung (2) zur Erfassung von Umgebungsdaten und eine Datenverarbeitungseinrichtung (4) zur Verarbeitung der erfassten Fahrzustandsgrößen und Umgebungsdaten und zur Generierung von Steuersignalen zur Ansteuerung von mindestens einer Sicherheitseinrichtung, wobei mittels der Sicherheitseinrichtung der Fahrer gewarnt und/oder aktiv in die Fahrdynamik eingegriffen wird, wobei die Vorrichtung manuell vom Fahrer aktivierbar oder deaktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Interaktion des Fahrers eine Warnung unterdrückbar ist, wobei der Vorrichtung ein Geschwindigkeitsbereich vorgebbar ist und die Vorrichtung außerhalb des Geschwindigkeitsbereiches automatisch deaktivierbar ist, wobei der Geschwindigkeitsbereich durch den Fahrer einstellbar ist, wobei die Daten der Fahrzustandsgrößen und/oder Umgebungsdaten aus vorhandenen Fahrerassistenzsystemen ableitbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zur Anhaltewegverkürzung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 101 03 401 A1 ist ein Gefahrenabwendungssystem für ein Fahrzeug bekannt, umfassend eine Einrichtung zur Erfassung von Fahrzustandsgrößen, eine Einrichtung zur Erfassung der Umgebungsdaten, eine Einrichtung zur Erfassung der Fahreraktivität und einer Datenverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der erfassten Daten und zur Ansteuerung einer Sicherheitseinrichtung entsprechend einer vorgegebenen Steuerstrategie, wobei das Fahrzeug eine Einrichtung zur Identifikation des Fahrers aufweist, die Datenverarbeitungseinrichtung aus den Fahrzustandsgrößen, den Umgebungsdaten und den Daten über die Aktivität des Fahrers eine auf den Fahrer individuell bezogene Fahrerbelastung ableitet und das Fahrzeug eine Einrichtung zur Anpassung der Steuerstrategie aufweist, welche hierzu die individuelle Fahrerbelastung heranzieht. Die Sicherheitseinrichtung umfasst dabei ein Informations- und Warnsystem oder ein Fahrdynamikregelsystem. Des weiteren kann die Sicherheitseinrichtung ein Insassenschutzsystem umfassen, welches auf die Bewegung eines Insassen wirkt und die Unfallfolgen mildern soll.
Unter den Fahrzustandsgrößen werden Größen wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Gier-, Längs- und Querbeschleunigungen, Bremspedal- und Fahrpedalstellung, Lenkwinkel, der Status von Bedienelementen, wie Blinker und Warnblinklicht, und der Status von Sensoren und Steuergeräten verstanden.
Als Umgebungsdaten sind solche Daten bezeichnet, welche von Umgebungssensoren, Telematiksystemen und durch Kommunikation des Fahrzeugs mit anderen Fahrzeugen und stationären Kommunikationssystemen bereitgestellt werden. Beispiele für Umgebungsdaten sind Informationen zum aktuellen Ort (z. B. ob sich die befahrene Wegstrecke in einem Wohngebiet, am Waldrand oder auf einer Brücke befindet), zur Straßenkategorie (z. B. ob die befahrene Straße eine Autobahn, eine Nebenstraße, einspurig, mehrspurig, mit oder ohne Gegenverkehr ist) und zur Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug fährt. Weitere Umgebungsdaten sind Straßenzustand, Temperatur, Witterung, Lichtverhältnisse, Umgebungsgeräusche, Luftqualität und Windverhältnisse, Geschwindigkeit, Abstand, Bewegungsrichtung, Art und Zustand von vorausfahrenden, benachbarten, nachfolgenden oder entgegenkommenden Fahrzeugen und von anderen Verkehrsteilnehmern.
Informationen über die Insassen und den Fahrer sind beispielsweise die Sitzbelegung, das Insassengewicht, die Insassengröße und insbesondere die Insassenposition. Eine Erfassung der Fahreraktivität umfasst darüber hinaus beispielsweise die Erkennung der Augenbewegung, der Blickrichtung, aber auch die Bedienvorgänge von Bedienelementen, wie beispielsweise Radio, Lenkrad, Gangwählhebel, Bremspedal, Spiegelverstellung, Klimaanlage, Sitzverstellung, Sprachbedienungseinrichtung, Navigationsmodul und Mobiltelefon.
Die Fahreridentifikation erfolgt durch Auswertung fahrzeugbezogener Größen, das heißt es werden beispielsweise Daten aus der Getriebe- oder Motorsteuerung übernommen, welche zur Beschreibung des Fahrertypus (aggressiv, nervös, zurückhaltend, dynamisch) dienen. Zusätzlich werden Eingriffe des Fahrers in Fahrdynamiksysteme wie ABS (Antiblockiersystem), ESP (Elektronisches Stabilitäts-Programm, Fahrstabilisierungssystem), BAS (Bremsassistenzsystem) erfasst und ausgewertet. Persönliche Merkmale, wie Sitzeinstellung, Rückspiegeleinstellung, Klimaeinstellung oder der bevorzugte Radiosender, können zur Identifikation des Fahrers herangezogen werden. Alternativ erfolgt die Fahreridentifikation über eine personenbezogene Nutzungsberechtigung (beispielsweise Schlüssel, Keyless-Go-Karte) oder durch Augenerkennung, Spracherkennung, Fingerabdruckerkennung.
Nachhaltig an dem bekannten Gefahrenabwendungssystem ist, dass aufgrund der Komplexität sowie der notwendigen Sicherheitsschwellen es häufig zu Warnungen kommt, obwohl der Fahrer tatsächlich die Verkehrssituation beherrscht. Diese häufigen Warnungen führen jedoch bei eigentlicher Beherrschung der Verkehrssituation zu einer unerwünschten Ablenkung des Fahrers.
Aus der DE 32 22 263 A1 ist ein Abstands-Warnsystem für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einer Radar-Anlage zur Messung von Abstand und Relativgeschwindigkeit von Ortungsobjekten in Fahrtrichtung des überwachenden Fahrzeuges, mit einer elektronischen Auswertungs-Anlage zur Ermittlung des Alarmzustandes aus den Echosignalen unter Berücksichtigung weiterer Messgrößen wie beispielsweise Eigengeschwindigkeit und Lenkwinkel sowie vorgegebener, gespeicherter Parameter und einem Alarmgeber, der bei Unterschreitung des errechneten Sicherheitsabstandes zu einem Hindernis aktiviert wird und den Fahrer des überwachenden Fahrzeugs optisch und/oder akustisch oder taktil warnt. Das Abstands-Warnsystem enthält besondere Einrichtungen zur Auswertung der Echo-Signale sowie des eigenen Bewegungszustandes, die eine situationsabhängige Überwachung des Vorraumes ermöglichen. In Abhängigkeit einer erfassten Verkehrssituation wird automatisch zwischen zwei Überwachungsarten umgeschaltet, wobei in einer ersten Überwachungsart nur Echo-Signale von vorausfahrenden Fahrzeugen mit gleicher oder niedrigerer Geschwindigkeit herrühren und in einer zweiten Überwachungsart alle bewegten und stehenden Objekte auswertet.
Aus der DE 100 41 714 A1 ist eine Vorrichtung zur Objektmarkierung und/oder Detektion und Identifikation von Objekten, insbesondere von Personen, Fahrzeugen und Gegenständen bekannt, mit und ohne Sichtkontakt, mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden von Kennungssignalen, einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Signalen eines zweiten Objekts und einer Auswerteeinheit zum Vergleichen und Auswerten von Position, Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit eines ersten Objekts und des zumindest einen zweiten Objekts in einem überwachten Bewegungsraum, wobei die Kennungssignale von der Sendeeinrichtung zumindest so lange ausgesandt werden, bis an der Empfangseinrichtung ein Ortungssignal zur Anzeige der Ortung des ersten Objekts durch das zweite Objekt und/oder ein Kennungssignal des zweiten Objekts anliegt. Die Vorrichtung ist dabei vorzugsweise fremdaktivierbar und/oder manuell und/oder automatisch und/oder situationsabhängig sperrbar. Weiter ist vorgesehen, dass die Vorrichtung vorzugsweise in ein Navigationssystem und/oder Radio integrierbar und/oder mit Fahrerassistenzsystemen, insbesondere einer automatischen Notbremssignalauslösung, einer Signalauslösung zur Fahrtrichtungsänderung durch Eingriff in Lenkung und/oder Lenkeinschlagswinkel und/oder einer Einrichtung zum Aussenden von optischen und/oder akustischen Warnsignalen an ein anderes Objekt kombinierbar ist.
Aus der DE 197 15 622 A1 ist eine elektronische Einpark- und Rangierhilfe für Kraftfahrzeuge bekannt, mit Einrichtungen zum Erkennen von Hindernissen und zum Messen des zur Verfügung stehenden Freiraums oder Abstands zu den Hindernissen sowie mit einer elektronischen Schaltung zur Auswertung der Messwerte und/oder Auslösung von Warnsignalen, wobei eine Steuerschaltung vorhanden ist, die beim Annähern des Fahrzeugs an ein Hindernis einen Bremseneingriff hervorruft, der auf die Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis gerichtet ist.
Aus der EP 0 545 437 A2 ist ein Verfahren zum Vermeiden von Kollisionen von Kraftfahrzeugen bekannt, wobei in einem Kraftfahrzeug das Ausgangssignal einer ein Hindernis erkennenden Abstandsmessvorrichtung einer Auswertevorrichtung zugeführt wird, wobei der Messbereich der Abstandsmessvorrichtung in Sicherheitszonen eingeteilt wird, die sich in unterschiedlichem Abstand vom Kraftfahrzeug entfernt befinden und denen eine individuelle vorgegebene Soll-Maßnahme zugeordnet wird. Durch die Auswertevorrichtung wird selbsttätig die für die Sicherheitszone vorgesehene Soll-Maßnahme durchgeführt, wenn sich das Kraftfahrzeug in der jeweiligen Sicherheitszone befindet und der Abstand zu einem Hindernis weiter verringert wird. Dabei ist weiter eine zusätzliche in ihrem Abstand willkürliche wählbare Signalisierungszone vorgesehen, bei deren Erreichen eine Signalisierungsmaßnahme vorgenommen wird. Die Auslösung einer akustischen Signalisierungsmaßnahme bei Erreichen des Abstands für die Signalisierungszone erfolgt unabhängig von den Soll-Maßnahmen, die für die Sicherheitsteilzonen gelten. Damit ergibt sich eine Warnstrategie, die selbsttätig abläuft, sofern der Fahrer nicht selbst die erforderlichen Soll-Maßnahmen ergreift.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zur Anhaltewegverkürzung zu schaffen, die den Fahrer weniger stark irritiert.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu ist vorgesehen, dass die Vorrichtung manuell vom Fahrer aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Damit wird sichergestellt, dass der Fahrer jederzeit das System ganz oder teilweise deaktivieren kann, beispielsweise um die bei bestimmten Verkehrssituationen, wie Stop and Go-Verkehr, häufig auftretenden Warnungen zu unterdrücken. Dabei kann jedoch auch vorgesehen sein, dass nur die Warnungen an den Fahrer unterbleiben, jedoch die aktiven Eingriffe in die Fahrdynamik, wie beispielsweise ein Vorspannen der Bremse, erhalten bleiben. Weiter kann auch vorgesehen sein, dass nur einzelne Arten der Warnungen deaktiviert werden, andere hingegen aktiv bleiben. Entscheidend ist, dass der Fahrer die Möglichkeit erhält, auf das System unter Berücksichtigung seiner aktuellen Warnbedürfnisse einwirken zu können. Dabei wird unter manueller Aktivierung bzw. Deaktivierung jegliche aktive Steuerung verstanden, also beispielsweise ein Sprachbefehl für eine Spracherkennungseinrichtung. Weiter wird die Warnung bei einer erfassten Interaktion des Fahrers unterdrückt. Bremst der Fahrer bereits, wenn eine Warnung ausgegeben werden soll, dann wird diese unterdrückt, um den Fahrer bei der Durchführung des Kollisionsvermeidungsmanövers „Bremsung” nicht zu beeinflussen. Ebenso wird die Warnung unterdrückt, falls der Fahrer zum vorgesehenen Warnzeitpunkt bereits ein Ausweichmanöver begonnen hat.
Weiter ist ein Geschwindigkeitsbereich vorgegeben, wobei die Vorrichtung außerhalb des Geschwindigkeitsbereiches automatisch deaktiviert wird. Dadurch wird insbesondere in den Extrem-Situationen „Stop and Go” bzw. „rasante Autobahnfahrt” ein zumeist unnötiges Warnen bzw. Eingreifen in die Fahrdynamik unterbunden. Ein weiterer Vorteil ist, dass damit auch die Vorrichtung selbst einfacher aufgebaut werden kann, da die Berücksichtigung dieser Extremfälle eine höhere Komplexität der Datenverarbeitung erfordern würde, wobei diese Komplexität darüber hinaus wieder eine mögliche Quelle von irritierenden Fehlwarnungen bzw. Systemausfällen sein kann.
Dabei ist dieser Geschwindigkeitsbereich durch den Fahrer innerhalb von dem System vorgegebenen Grenzwerten einstellbar. Somit hat der Fahrer beispielsweise die Möglichkeit, das System an seinen Fahrstil anzupassen. Fährt der Fahrer beispielsweise im Stop and Go-Verkehr sehr ruckartig mit starken Beschleunigungen und Verzögerungen, so würde die Fahrwarnung bei den starken Beschleunigungen mit vielen nahen Objekten gegebenenfalls häufig aktiviert werden, was für den Fahrer störend wäre.
Dabei werden die Daten der Fahrzustandsgrößen und/oder Umgebungsdaten aus vorhandenen Fahrerassistenzsystemen abgeleitet. Beispielsweise kann die Sensorik eines Abstandsregelsystems benutzt werden, um Objekte im und nahe des für das eigene Fahrzeug prädizierten Fahrschlauches zu detektieren sowie relevante Zustandsgrößen, wie Relativgeschwindigkeit und/oder -abstand und/oder -beschleunigung, zu ermitteln. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Nutzung einer Fahrspurerkennung, wie beispielsweise eines Lane-Departure-Warning Systems zur Stützung der Fahrschlauchprädiktion und zur Ermittlung der Relevanz detektierter Objekte. Des weiteren kann die Intervallperiodendauer eines Scheibenwischers dazu genutzt werden, um eine Wetterbedingung abzuleiten, wobei vom Grundprinzip her unerheblich ist, ob die Intervallperiodendauer manuell oder automatisch mittels eines Regensensors eingesellt wird. Bei Vorhandensein eines Regensensors kann jedoch auch direkt dieser ausgewertet werden. Des weiteren können die Temperaturbedingungen aus einem vorhandenen Fahrerinformationssystem übernommen werden, da ohnehin für verschiedene Anwendungen die Außentemperatur erfasst wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, Informationen über den Streckenverlauf aus einem Navigationssystem zur Stützung der Fahrspur- und Fahrschlauchprädiktion zu benutzen. Weiter sind auch Daten von anderen die Fahrdynamik betreffenden Fahrassistenzsystemen, wie beispielsweise einem Antiblockiersystem oder einem elektronischen Stabilitätsprogramm zum Ableiten der Fahrzustandgrößen und/oder der Umgebungsdaten, geeignet, beispielsweise um Informationen über den Fahrbahnuntergrund zu erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Aktivierung und/oder Deaktivierung der Vorrichtung dem Fahrer signalisiert. Insbesondere bei der automatischen Deaktivierung weiß somit der Fahrer, dass er sich ab diesem Zeitpunkt ausschließlich auf seine eigenen fahrerischen Einschätzungen verlassen kann. Dabei kann weiter vorzugsweise vorgesehen sein, dass Änderungen und/oder Deaktivierungen temporär aufgezeichnet werden, so dass diese Daten gegebenenfalls bei Unfällen für Haftungsfragen zur Verfügung stehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auslöseempfindlichkeit der Sicherheitseinrichtung durch den Fahrer veränderbar, so dass generell der Fahrer die Möglichkeit hat, das System an seinen Fahrstil anzupassen. Vorzugsweise ist dabei die Auslöseempfindlichkeit nur im Rahmen vom System vorgegebener Bereiche anpassbar. Hierdurch soll verhindert werden, dass Empfindlichkeiten eingestellt werden, die eine sinnvolle Warnung für den Fahrer physikalisch durch die vorgegebenen Grenzwerte des Fahrzeuges, wie beispielsweise maximale Bremskraft, unmöglich machen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sicherheitseinrichtung eine optische und/oder akustische und/oder haptische und/oder olfaktorische Warneinrichtung. Dabei kann die akustische Warnung sowohl einen Warnton für den Fahrer als auch ein Hupsignal, beispielsweise für andere Fahrer und/oder Fußgänger, umfassen. Zur Erzeugung der haptischen Warnung kann die Warneinrichtung derart ausgebildet sein, dass durch eine zeitliche Änderung der Beschleunigung und/oder Verzögerung ein Ruck erzeugt wird. Weiter kann durch ein kurzzeitiges, abruptes Verzögern durch einen Bremseingriff ohne eine nennenswerte Geschwindigkeitsreduktion der Fahrer „wachgerüttelt” werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in einem Getriebeeingriff, beispielsweise durch einen Gangwechsel, oder durch eine impulsartige Bremskrafterzeugung. Weiter kann für eine kurze Zeitspanne der Einspritzvorgang unterbunden werden. Bei einer ausreichenden Dynamik eines aktiven Feder-/Dämpfersystems kann dieses beispielsweise derart angesteuert werden, dass eine Fahrbahnunebenheit simuliert wird. Bei einer ausreichenden Dynamik einer Sitzverstellaktuatorik kann beispielsweise auch eine ruckartige Sitzverstellung vorgenommen werden. Weiter kann die haptische Warnung durch ein ruckartiges Straffen des Sicherheitsgurtes mit Hilfe eines entsprechend ausgelegten Gurtstraffers erfolgen oder aber mittels einer geeigneten Aktuatorik wird das Lenkrad zum Vibrieren gebracht. Alle diese Maßnahmen können einzeln oder in beliebigen Kombinationen erfolgen oder aber auch sukzessive, um unterschiedliche Warnschwellen zu erzeugen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zur optischen Warnung mittels der Sicherheitseinrichtung ein erfasstes relevantes Objekt in ein Head-up-Display projiziert, wobei vorzugsweise die Objekte optisch aus der Umgebung hervorgehoben werden. Die optische Warneinrichtung umfasst hierzu vorzugsweise eine IR-Kamera, so dass auch bei Dunkelheit gefährliche Objekte erfasst werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein erfasstes relevantes Objekt gezielt von den Scheinwerfern angestrahlt, was vorzugsweise mittels eines adaptiven Scheinwerfersystems mit aktiver Aktuatorik erfolgt, die auch als Advanced Frontlighting Systems bezeichnet werden. Das Anstrahlen erfolgt dabei vorzugsweise blendfrei, so dass beispielsweise ein anderer Verkehrsteilnehmer nicht gestört wird. Vorzugsweise wird das aktive Anstrahlen mit einer akustischen Warnung mittels eines Signalhorns unterstützt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erfassung der Aufmerksamkeit des Fahrers, wobei die Warnschwelle in Abhängigkeit dieser erfassten Aufmerksamkeit gewählt wird. Hierzu kann beispielsweise mittels einer Kamera das Blinzeln und/oder die Blickrichtung des Fahrers ermittelt werden. Eine alternative oder zusätzliche Möglichkeit besteht darin, die Aktionen, wie beispielsweise Lenk- und/oder Pedalbewegungen, auszuwerten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Auslöseverhalten adaptiv an einen Fahrer anpassbar, wobei die Fahrertyp-Charakterisierung anhand von Fahrzustandsgrößen und/oder von abspeicherbaren Fahrerprofilen erfolgt. Als Fahrzustandsgrößen bieten sich insbesondere die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die Gaspedalbetätigungsgeschwindigkeit sowie -enttätigkeitsgeschwindigkeit, die Bremspedalbetätigungsgeschwindigkeit sowie -enttätigungsgeschwindigkeit, die Quer- und Längsbeschleunigung. Über die Bestimmung von gleitenden Mittelwerten über eine definierte Zeitspanne sowie von Maximalwerten und deren Auftrittshäufigkeit pro Zeitspanne ist eine vereinfachte Fahrertypklassifikation möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird mindestens ein Teil der Daten an benachbarte Fahrzeuge übertragen. Bei Ausstattung der Fahrzeuge mit einer entsprechenden Infrastruktur zur wechselseitigen Übermittlung von Informationen lassen sich beispielsweise Daten zum Fahrertyp, zur aktuellen Fahreraktivität, zur Stützung der Fahrschlauchprädikation und/oder der Fahrspurerkennung austauschen, um den Zeitpunkt der Einleitung der oben beschriebenen Maßnahmen genauer festzulegen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zur Anhaltewegverkürzung.
Die Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zur Anhaltewegverkürzung umfasst eine Einrichtung 1 zur Erfassung von Fahrzustandsgrößen, eine Einrichtung 2 zur Erfassung von Umgebungsdaten und eine Einrichtung 3 zur Erfassung der Fahreraktivität, eine Datenverarbeitungseinrichtung 4 zur Verarbeitung der erfassten Fahrzustandsgrößen, Umgebungsdaten und Fahreraktivitätsdaten. Ausgangsseitig ist die Datenverarbeitungseinrichtung 4 mit einer optischen Warneinrichtung 5, einer haptischen Warneinrichtung 6, einer akustischen Warneinrichtung 7 und mit mindestens einer die Fahrdynamik beeinflussenden Aktuatorik 8 oder einem hierzu zugehörigem Steuergerät verbunden. Die optische Warneinrichtung 5 umfasst ein Head-up-Display 9, eine aktiv ansteuerbare Scheinwerfereinrichtung 10 und eine Anzeigeeinheit 11. Des weiteren umfasst die Vorrichtung einen ersten Schalter 12 zum Aktivieren bzw. Deaktivieren der Vorrichtung sowie einen zweiten Schalter 13, mittels dessen Parameter der Steueralgorithmen veränderbar sind.
Die Einrichtung 1 zur Erfassung der Fahrzustandsgrößen erfasst die Geschwindigkeit V, die Längsbeschleunigung V sowie einen Lenkwinkel δ und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit δ. Neben den eingezeichneten Fahrzustandsgrößen können beispielsweise noch die Gier- und Querbeschleunigungen sowie Brems- und Gaspedalstellungen, -geschwindigkeiten und/oder -beschleunigungen erfasst werden. Weitere Fahrzustandsgrößen können beispielsweise der Status von Bedienelementen wie Blinker oder Warnlicht sein. Mittels dieser Fahrzustandsgrößen soll ein möglichst genaues Abbild des dynamischen Fahrzeugzustandes erzeugt werden.
Die Einrichtung 2 zur Erfassung von Umgebungsdaten erfasst den Lenkwinkel δ, die Lenkwinkelgeschwindigkeit δ, den Abstand A zu einem vorausfahrenden Objekt und Werte R eines Regensensors. Darüber hinaus kann die Einrichtung 2 beispielsweise Daten erfassen, aus denen sich Informationen zum aktuellen Ort, zur Straßenkategorie und zur Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug fährt, erfassen. Weitere mögliche Umgebungsdaten sind Straßenzustand, Temperatur, Witterung, Sichtverhältnisse, Geschwindigkeit, Abstand, Bewegungsrichtung, Art und Zustand von vorausfahrenden, benachbarten, nachfolgenden oder entgegenkommenden Fahrzeugen und von anderen Verkehrsteilnehmern.
Die Einrichtung 3 zur Erfassung der Fahreraktivität erfasst ebenfalls den Lenkwinkel δ und die Lenkwinkelgeschwindigkeit δ sowie das Blinzeln BL des Fahrers, das beispielsweise von einer Kamera erfasst wird. Wie der Darstellung dabei zu entnehmen ist, können einzelne Daten gleichzeitig für verschiedene Einrichtungen 1, 2, 3 von Interesse sein, was hier exemplarisch für den Lenkwinkel δ und die Lenkwinkelgeschwindigkeit δ dargestellt wurde.
Die von den Einrichtungen 1, 2, 3 erfassten Daten werden direkt oder aber vorverarbeitet der Datenverarbeitungseinrichtung 4 zugeführt. Mittels der Daten berechnet die Datenverarbeitungseinrichtung 4 einen Fahrschlauch für das eigene Fahrzeug, also die zukünftige Bewegungsbahn. Aus den erfassten Werten ermittelt die Datenverarbeitungseinrichtung 4 weiter, ob sich innerhalb dieses Fahrschlauches Objekte befinden bzw. sich Objekte in dem Fahrschlauch bewegen. Aus der Vorausrechnung der aktuellen und/oder Schätzung der wahrscheinlichsten Relativbewegung der Objekte sowie des eigenen Fahrzeugs wird eine konkrete Gefährdung ermittelt. Beispielsweise wird aus der Fortrechnung der aktuellen Bewegungen und damit der Annahme, dass sich die Bewegungen in den nächsten Sekunden nicht verändern werden, die Zeitspanne bis zur Kollision berechnet. Liegt diese Time-to-Collision unterhalb einer situations-, fahrertyp- und witterungsabhängig festgelegten Schwelle und hat der Fahrer zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht mit einem Kollisionsvermeidungsmanöver begonnen, dann werden die Warneinrichtung 9 – 11 und/oder die Aktuatorik 8 angesteuert, um den Fahrer zu warnen und/oder aktiv Maßnahmen zur Anhaltewegverkürzung vorzunehmen. Dabei kann auch eine abgestufte Warnung erfolgen, indem zunächst frühzeitig der Fahrer haptisch gewarnt wird, wenn aus den Daten der Einrichtung 3 ein geringer Aufmerksamkeitsgrad ermittelt wird. Anschließend kann dann der Fahrer beispielsweise optisch mittels der Anzeigeeinheit 11 oder des Head-up-Displays gewarnt werden, wenn der Fahrer weiterhin unaufmerksam ist und/oder kein Ausweichmanöver eingeleitet hat. Zuletzt erfolgt dann noch zusätzlich eine akustische Warnung und/oder das Kollisions-Objekt wird gezielt durch die Scheinwerfereinrichtung 10 angestrahlt, wobei letzteres natürlich nur bei bestimmten Umgebungshelligkeiten sinnvoll ist. Sobald die Vorrichtung eine Interaktion des Fahrers zur Durchführung eines Ausweichmanövers erfasst, werden die Warnungen unterdrückt.
Durch die Aktuatorik 8 kann dann weiter aktiv der Anhalteweg verkürzt werden, in dem beispielsweise die Bremskraft verstärkt wird. Je nach Ausführung des Kraftfahrzeuges sind hierbei verschiedene Eingriffe in Lenkung, Getriebe, Bremse oder allgemein Fahrdynamik denkbar.
Um nun dem Fahrer einen möglichst hohen Freiheitsgrad zu geben, kann dieser über den Taster 12 die Vorrichtung jederzeit deaktivieren bzw. wieder aktivieren.
Mit dem zweiten Taster 13 kann der Fahrer darüber hinaus die Vorrichtung in gewissen Grenzen an seine persönlichen Bedürfnisse anpassen. Diese Anpassung kann alternativ oder ergänzend zu einer Fahrertypisierung durch die Datenverarbeitungseinrichtung 4 erfolgen.
Mittels des Tasters 13 kann der Fahrer die Auslöseempfindlichkeit der Vorrichtung in vorgegebenen Bereichen einstellen und/oder die Geschwindigkeitsgrenzwerte verändern, bei deren Unter- bzw. Überschreitung sich die Vorrichtung automatisch deaktiviert. Es versteht sich, dass ggf. der Vorrichtung auch nur ein Geschwindigkeitswert zugeordnet wird, beispielsweise dass sich die Vorrichtung bei Geschwindigkeiten V < 30 km/h automatisch deaktiviert und nach oben hin unbegrenzt aktiv bleibt.

Claims

Vorrichtung zur Fahrerwarnung und zur Anhaltewegverkürzung, umfassend mindestens eine Einrichtung (1) zur Erfassung von Fahrzustandsgrößen, mindestens eine Einrichtung (2) zur Erfassung von Umgebungsdaten und eine Datenverarbeitungseinrichtung (4) zur Verarbeitung der erfassten Fahrzustandsgrößen und Umgebungsdaten und zur Generierung von Steuersignalen zur Ansteuerung von mindestens einer Sicherheitseinrichtung, wobei mittels der Sicherheitseinrichtung der Fahrer gewarnt und/oder aktiv in die Fahrdynamik eingegriffen wird, wobei die Vorrichtung manuell vom Fahrer aktivierbar oder deaktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Interaktion des Fahrers eine Warnung unterdrückbar ist, wobei der Vorrichtung ein Geschwindigkeitsbereich vorgebbar ist und die Vorrichtung außerhalb des Geschwindigkeitsbereiches automatisch deaktivierbar ist, wobei der Geschwindigkeitsbereich durch den Fahrer einstellbar ist, wobei die Daten der Fahrzustandsgrößen und/oder Umgebungsdaten aus vorhandenen Fahrerassistenzsystemen ableitbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung und/oder Aktivierung der Vorrichtung dem Fahrer signalisierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseempfindlichkeit der Sicherheitseinrichtung durch den Fahrer veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung eine optische und/oder akustische und/oder haptische und/oder olfaktorische Warneinrichtung (5, 6, 7) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur optischen Warnung mittels der Sicherheitseinrichtung ein erfasstes relevantes Objekt in ein Head-up-Display (9) projizierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erfasstes relevantes Objekt gezielt von den Scheinwerfern (10) des Fahrzeuges anstrahlbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseverhalten adaptiv an eine erfasste Fahreraktivität anpassbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseverhalten adaptiv an einen Fahrertyp anpassbar ist, wobei die Fahrertyp-Charakterisierung anhand von Fahrzustandsgrößen und/oder von abspeicherbaren Fahrerprofilen erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Daten an benachbarte Fahrzeuge übertragbar ist.