EP1651482A1 - Verfahren und vorrichtung zur unterstützung des fahrers eines fahrzeugs bei der durchführung eines notbremsvorgangs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur unterstützung des fahrers eines fahrzeugs bei der durchführung eines notbremsvorgangs

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Publication number
EP1651482A1
EP1651482A1 EP04763546A EP04763546A EP1651482A1 EP 1651482 A1 EP1651482 A1 EP 1651482A1 EP 04763546 A EP04763546 A EP 04763546A EP 04763546 A EP04763546 A EP 04763546A EP 1651482 A1 EP1651482 A1 EP 1651482A1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
driver
emergency braking
determined
information
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04763546A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Petersen
Volker Schmid
Thomas Unselt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1651482A1 publication Critical patent/EP1651482A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/3275—Systems with a braking assistant function, i.e. automatic full braking initiation in dependence of brake pedal velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/02—Active or adaptive cruise control system; Distance control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/03—Brake assistants

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for assisting the driver of a vehicle in carrying out an emergency braking operation in order to prevent the vehicle from colliding with an object located in a detection area in front of the vehicle in the direction of travel, in particular with a vehicle in front.
  • brake means provided for braking / decelerating the vehicle to carry out the emergency braking process are activated independently of the driver when a predetermined emergency braking condition is fulfilled and when it is determined that a driver request to carry out the emergency braking process is present, with emergency braking information to the driver when the emergency braking condition is fulfilled of the vehicle is issued.
  • the publication DE 198 52 375 AI discloses such a braking system for a vehicle.
  • the brake system comprises a brake system and a distance detection device that detects the distance to a vehicle in front.
  • the brake system can be operated both by the driver via a brake pedal and independently of the driver by a control device.
  • the control device checks whether the braking deceleration of the vehicle caused by the actuation is sufficient to prevent a collision with the preceding vehicle. If this is not the case, the brake system is actuated by the control device independently of the driver in such a way that a collision is avoided becomes. Since the driver is not warned beforehand, the control device may intervene in the braking system in a surprising manner.
  • a brake assistance system for a vehicle is known from JP 112 55 087 A.
  • the brake assistance system is used to prevent the vehicle from colliding with an object, in particular with a vehicle that is stationary in front of the vehicle in a detection area or is moving ahead at a low speed. If the brake assistance system detects an immediate risk of collision and the driver of the vehicle simultaneously actuates a brake pedal provided for controlling the vehicle's braking means, the braking force generated by the driver via the brake pedal in the braking means and thus the braking deceleration of the vehicle is automatically increased in this way, that the collision is avoided. When the immediate risk of a collision occurs, a driver warning is issued which informs the driver of the need to carry out the braking operation by actuating the brake pedal. It is disadvantageous that the brake assistance system only responds to the occurrence of an immediate risk of collision, that is to say when the vehicle is already in a critical situation. However, driver support measures that aim to prevent the occurrence of the immediate risk of collision are not provided.
  • the braking means provided for braking the vehicle are then driver-independent triggered when a predetermined emergency braking condition is met and when it is determined that there is a driver request to carry out the emergency braking process, with emergency braking information being output to the driver of the vehicle when the emergency braking condition is fulfilled.
  • driver information is output which informs the driver of the vehicle of the current environmental or traffic situation in the detection area, the driver information being adapted depending on the fulfillment of one or more predetermined information conditions.
  • the driver can be given information about the relevance of the objects, so that he has to adapt his driving style to the current environmental or traffic situation in order to be able to prevent the occurrence of an immediate risk of collision.
  • the objects lying in the detection area are advantageously detected, with a position variable that describes a spatial position of the respective object relative to the vehicle and / or a relative speed variable that describes a relative speed between the vehicle and the respective object being determined for each detected object.
  • the detection range is determined by the type and design of the sensor means provided for determining the position variables and / or the relative speed variable.
  • the sensor means can be common and therefore in their Function proven radar or ultrasonic sensors act as they are used in vehicles in parking aids or distance control systems.
  • a distance variable can be determined from the location variable, which describes a distance between the vehicle and the respective object.
  • the relative speed variable can be determined either by gradient formation or time derivative of the distance variable or else by direct measurement, for example on the basis of a Doppler shift detected by suitable sensor means.
  • the use of CCD cameras in stereo arrangement or infrared distance sensors is also conceivable.
  • the driving hose used by the vehicle is determined on the basis of the current driving course. If it is determined on the basis of the location size that an object lies within the travel tube, it represents a potential obstacle for the vehicle. This reduces the risk that e.g. in the case of cornering or an evasive maneuver, objects detected, such as pavement cladding, traffic signs at the edge of the road, etc. are mistakenly regarded as obstacles even though they are not in the driving hose.
  • the determination of the current driving course and thus of the driving tube takes place, for example, on the basis of a steering angle set on steerable wheels of the vehicle or on a correlated size and the current driving speed of the vehicle.
  • a reliability value (“liability”) can be assigned to each of the obstacles, which describes the probability of the respective obstacle being in the travel tube.
  • the reliability value increases with the time span since the detected object in the travel tube has been known An object lying in the driving tube is only regarded as an actual obstacle if the reliability value reaches a predetermined minimum value, so that the probability of objects mistaken for an obstacle can be further reduced.
  • a setpoint value of a braking deceleration variable is determined for each of the obstacles on the basis of the determined position variables and / or the determined relative speed variables.
  • the setpoint value of the braking deceleration variable indicates which braking deceleration is at least necessary in order to reliably prevent the vehicle from colliding with the respective obstacle.
  • the greatest relevance with regard to driving upward is then that obstacle that requires the greatest braking deceleration, which can be determined by simple evaluation of the setpoint values of the braking deceleration variable determined for the obstacles.
  • the emergency braking condition is advantageously predetermined as a function of the determined position size and / or the determined relative speed size.
  • the driver information changes with increasing risk of collision to clarify the corresponding urgency. This can be achieved by choosing suitable optical and / or acoustic and / or haptic signals.
  • the respective type of signals can be determined on the basis of perception psychological examinations.
  • the presence of a driver's request for the emergency braking process to be carried out can be reliably determined by evaluating the actuation of a brake control element provided for influencing the vehicle's braking means on the driver's side, the brake control element typically being a brake pedal.
  • the brake control element typically being a brake pedal.
  • a corresponding evaluation of the actuation of a drive control element provided for driver-side influencing of drive means of the vehicle, for example an accelerator pedal can also take place.
  • the emergency braking process is carried out in particular with the aim of achieving a predetermined safety distance between the vehicle and the object and / or a predetermined relative speed between the vehicle and the object, the relative speed preferably being predefined at approximately zero.
  • a predetermined safety distance between the vehicle and the object and / or a predetermined relative speed between the vehicle and the object, the relative speed preferably being predefined at approximately zero.
  • the speed of travel of the vehicle is reduced by the emergency braking process only as far as absolutely necessary in order to prevent the vehicle from colliding with the vehicle in front. Any further reduction in the speed of travel is unnecessary and represents a considerable danger, especially for vehicles behind.
  • Fig. 2 shows a vehicle and several objects in a schematic representation in plan view
  • Fig. 3 shows a schematically illustrated embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention in the form of a flow chart, which will be described below with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 shows an exemplary driving situation of a vehicle 50 equipped with the method according to the invention and the device according to the invention, the vehicle 50 moving in the direction of the travel speed vector v f on a road 53 defined by road boundaries 51, 52.
  • the method shown in FIG. 1 is started in a higher-level initialization step 10.
  • a position variable that describes a spatial position Xi, y x of the respective object i relative to the vehicle 50 and a relative speed variable that describes a relative speed v rel _ , between the vehicle 50 and the respective object i describes.
  • the detection area 54 is indicated by the hatching and is determined by the type and design of the sensor means 55, 56 provided for determining the position sizes and / or the relative speed sizes.
  • a distance variable is determined from each of the position variables, which describes a distance s x between the vehicle 50 and the respective object i.
  • the distance s x between the vehicle 50 and the respective object i that is relevant for a collision results from the path actually to be traveled from vehicle 50 to object i, thus ultimately from the current driving course of vehicle 50.
  • the determination of the current driving course takes place, for example, on the basis of a steering angle ⁇ set on steerable wheels of vehicle 50 and the current driving speed v f of vehicle 50
  • the distance size is then based, for example, on an approximation equation of the shape
  • the correction term x represents a function of the current driving course, x, ⁇ x, ( ⁇ , v £ ).
  • the distance size is based on an approximation equation of the form s, * y, (A3) that is completely sufficient for most cases.
  • the target value of braking deceleration size indicates i ⁇ with which the braking deceleration a to e ⁇ be performed i n braking operation must at least to a collision of the vehicle 50 to the object to-i prevent reliably.
  • the setpoint of the braking deceleration quantity is determined on the basis of an equation of the form a Soll “ « -, (A4)
  • equation (A4) is in (Vrel.i - Vrel.o) 2 , __. a soi ⁇ , ⁇ *: ⁇ ) 2 (s x - s 0 )
  • equation (A5) ultimately represents a generalization of equation (A4).
  • a ⁇ nfo and a warn represent predetermined braking decelerations that correspond to a weak or medium braking effect: a ⁇ n £ o * 0. 1 ... 0. 25 amax a warn * 0. 25 ... 0. 8 amax
  • the size a, ⁇ indicates the maximum braking deceleration to be achieved. In conventional vehicles, this is typically in the range between 7 and 10 m / s 2 .
  • equations (A8) and (A9) ultimately represent generalizations of equations (A6) and (A7).
  • each of the obstacles is assigned a reliability value (“reliability”) that describes the probability of the respective obstacle being in the determined driving tube.
  • the reliability value increases with the time span since the detected object i in the driving tube is known an object i lying in the driving tube is only regarded as an actual obstacle if the associated reliability value reaches or exceeds a predetermined minimum value.
  • a subsequent fourth main step 14 it is checked whether obstacles have been determined in the previous third main step 13. If this is the case, the process continues with a fifth main step 15, in which the obstacle that is most relevant for a collision of the vehicle 50 is determined from the ascertained obstacles.
  • the greatest relevance is in particular the obstacle that requires the greatest braking deceleration a soll / i , which is described by the target value of the braking deceleration variable, according to equation (A4) or equation (A5).
  • driver information (“free travel”) is sent to the driver of the vehicle in a first secondary step 21 50 is output, the process sequence returning to the first main step 10 in order to start again.
  • Driver information is provided, for example, by displaying an optical symbol or text of suitable coloring and shaping.
  • the limit value a ref represents a predetermined braking deceleration which corresponds to a high or very high braking effect: a ref * 1 • 0 ... 1.5 a warn
  • the emergency braking information takes place, for example, by displaying an optical symbol or text of suitable coloring and shaping and / or by outputting acoustic warning signals.
  • a voice warning which indicates the immediate danger of a collision
  • a haptic driver warning it is also conceivable to issue a voice warning, which indicates the immediate danger of a collision, and / or a haptic driver warning.
  • the emergency braking process is triggered in a fourth sub-step 14 by driver-independent activation of braking means of the vehicle 50. Otherwise, the process flow returns to the first main step 11.
  • the emergency braking process is only ended in a sixth secondary step 26 when a predetermined termination condition is fulfilled, for example when: s-, «s 0 and / or v rel « v rel / 0
  • a seventh main step 17 in which it is checked whether the distance described by the distance variable s- is greater than the distance s warn described by the warning threshold. If this is the case, a corresponding driver information item (“medium risk of collision”) is output in a seventh sub-step 27, which indicates to the driver with medium urgency to take suitable measures to reduce the risk of collision, for example by braking or avoiding.
  • the driver information is provided by Display of an optical symbol or text of suitable coloring and shaping and / or by output of an acoustic warning signal, at the same time the process sequence returns to the first main step 11.
  • an eighth main step is used to check whether the distance s. Described by the distance variable is greater than the distance s ⁇ nfo described by the information threshold value in order to output appropriate driver information ("low risk of collision") in an eighth sub-step 28, which indicates to the driver with little urgency, suitable measures for Reduce the risk of collision.
  • Driver information is provided, for example, by displaying an optical symbol or text of suitable coloring and shaping.
  • driver information (“obstacle detected”) is optionally output in a ninth main step 19, which indicates a negligible risk of collision.
  • the process sequence returns to the first main step 11.
  • the driver information and the emergency brake information are output alternately.
  • the device comprises the sensor means 55, 56 already mentioned.
  • the sensor means 55, 56 are, for example, radar or ultrasonic sensors, such as those used in vehicles in parking aids or distance control systems.
  • the position variables and / or relative speed variables are optionally determined in the sensor means 55, 56 itself.
  • the latter is determined by the evaluation unit 60 on the basis of the steering angle ⁇ and the current driving speed v f .
  • the steering angle ⁇ is determined by evaluating the sig- signals of a steering wheel angle sensor 61.
  • the steering wheel angle sensor 61 detects a steering wheel angle ⁇ which is set on a steering wheel 62 provided for influencing the driver's steering and which is clearly related to the steering angle ⁇ .
  • the travel speed v f is determined by evaluating the signals from wheel speed sensors 63 to 66, which detect the wheel speeds of the wheels of vehicle 50.
  • ⁇ As an alternative to the steering angle ⁇ , another variable describing the transverse dynamics, such as the yaw rate, can also be used. Instead of the longitudinal velocity v f , another variable describing the longitudinal dynamics can also be used.
  • the brake means 70 provided for braking the vehicle 50 can be activated on the driver side by actuating a brake control element 71 and on the other hand independently of the driver at the instigation of the evaluation unit 60 by activating a brake means control 72 which interacts with the brake means 70.
  • the braking means 70 are, for example, conventional hydraulic or pneumatic wheel braking devices.
  • the drive means 73 can be controlled both by the driver by actuating a drive control element 74 and independently of the driver by means of the evaluation unit 60 by controlling a drive means control 75 which interacts with the drive means 73.
  • a drive means control 75 which interacts with the drive means 73.
  • the evaluation unit 60 determines that the emergency braking condition specified in the main step 16 is fulfilled and that a driver If the emergency braking process is to be carried out, the evaluation unit 60, in addition to the output of the emergency braking information, initiates the triggering of the emergency braking process by driver-independent activation of the braking means 70 and / or the drive means 73.
  • the brake control element 71 is a brake pedal and the drive control element 74 is an accelerator pedal.
  • the evaluation unit 60 evaluates the driver's actuation of the brake pedal and the accelerator pedal in order to determine whether there is a driver request for the emergency braking operation to be carried out, and this can be done using fuzzy logic. For this purpose, a brake pedal deflection s of the brake pedal caused by the driver is detected by a brake pedal sensor 80 or an accelerator pedal deflection 1 of the accelerator pedal caused by the driver is detected by an accelerator pedal sensor 81 and evaluated by the evaluation unit 60. The evaluation unit 60 concludes in particular that there is a driver request for the emergency braking operation to be carried out if
  • the brake pedal deflection s and / or the temporal increase in the brake pedal deflection s exceeds predetermined threshold values and / or when the accelerator pedal deflection 1 falls below a predetermined threshold value and / or the temporal decrease in the accelerator pedal deflection 1 exceeds a predetermined threshold value.
  • the threshold values are determined, for example, on the basis of driving tests in which the actuation of the brake pedal or accelerator pedal performed by different drivers is evaluated when an immediate risk of collision occurs.
  • the emergency braking process is preferably carried out with a predetermined emergency braking delay a ⁇ , the emergency braking delay a NB being regulated by the evaluation unit 60 by correspondingly controlling the braking means 70 and / or the driving means 73.
  • the evaluation unit 60 causes driver information to be output, the evaluation unit 60 adapting the driver information as a function of the information conditions specified in the main steps 14, 17 and 18.
  • Optical signal transmitters 82 and / or acoustic signal transmitters 83 are provided for outputting the driver information or the emergency brake information.
  • the optical signal transmitters 82 can be a display for displaying text information or warning symbols or other suitable optical display means.
  • the acoustic signal transmitters can be designed as an output system for outputting voice warnings and / or warning tones.
  • Haptic driver information or emergency braking information takes place, for example, in the form of a nail tape rattling connected to the steering wheel 62, for which purpose a steering wheel actuator 84 connected to the steering wheel 62 is provided.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstatzüng des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Durchführung eines Notbremsvorgangs zur Vermeidung des Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einem Erfassungsbereich befindliches Objekt, insbesondere auf ein vorausfahrendes Fahrzeug. Beim erfindungsgemässen Verfahren werden zur Abbremsung des Fahrzeugs (50) vorgesehene Bremsmittel dann fahrerunabhängig angesteuert, wenn eine vorgegebene Notbremsbedingung erfüllt ist und wenn festgestellt wird, dass ein Fahrerwunsch auf Durchführung des Notbremsvorgangs vorliegt, wobei bei erfüllter Notbremsbedingung eine Notbremsinformation an den Fahrer des Fahrzeugs (50) ausgegeben wird. Erfindungsgemäss wird auch bei nicht erfüllter Notbremsbedingung eine Fahrerinformation ausgegeben, die den Fahrer des Fahrzeugs (50) über die derzeitige Umgebungs- bzw. Verkehrssituation im Erfassungsbereich (54) informiert, wobei die Fahrerinformation in Abhängigkeit der Erfüllung vorgegebener Informationsbedingungen angepasst wird.

Description

DaimlerChrysler AG
Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Durchführung eines Notbremsvorgangs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Durchführung eines Notbremsvorgangs zur Vermeidung des Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einem Erfassungsbereich befindliches Objekt, insbesondere auf ein vorausfahrendes Fahrzeug. Hierzu werden zur /Abbremsung des Fahrzeugs vorgesehene Bremsmittel zur Durchführung des Not- bremsvorgangs dann fahrerunabhängig angesteuert, wenn eine vorgegebene Notbremsbedingung erfüllt ist und wenn festgestellt wird, dass ein Fahrerwunsch auf Durchführung des Not- bremsvorgangs vorliegt, wobei bei erfüllter Notbremsbedingung eine Notbremsinformation an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird.
Die Druckschrift DE 198 52 375 AI offenbart ein derartiges Bremssystem für ein Fahrzeug. Das Bremssystem umfasst eine Bremsanlage und eine Abstandserfassungseinrichtung, die den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug erfasst. Die Brems- anläge kann sowohl fahrerseitig über ein Bremspedal als auch fahrerunabhängig von einer Steuereinrichtung betätigt werden. Die Steuereinrichtung prüft bei einer Betätigung des Bremspedals, ob die durch die Betätigung hervorgerufene Bremsverzögerung des Fahrzeugs ausreicht, um eine Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug zu verhindern. Ist dies nicht der Fall, so wird die Bremsanlage fahrerunabhängig von der Steuereinrichtung derart betätigt, dass eine Kollision vermieden wird. Da eine vorherige Warnung des Fahrers unterbleibt, erfolgt das Eingreifen der Steuereinrichtung in die Bremsanlage unter Umständen überraschend.
Aus der Druckschrift JP 112 55 087 A ist ein Bremsassistenzsystem für ein Fahrzeug bekannt. Das Bremsassistenzsystem dient der Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein Objekt, insbesondere auf ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einem Erfassungsbereich stillstehendes oder mit geringer Geschwindigkeit vorausfahrendes Fahrzeug. Wird von dem Bremsassistenzsystem eine unmittelbare Auffahrgefahr erkannt und betätigt der Fahrer des Fahrzeugs gleichzeitig ein zur Ansteuerung von Bremsmitteln des Fahrzeugs vorgesehenes Bremspedal, so wird die vom Fahrer über das Bremspedal in den Bremsmitteln hervorgerufene Bremskraft und damit die Brems- Verzögerung des Fahrzeugs selbsttätig derart erhöht, dass das Auffahren vermieden wird. Bei Eintreten der unmittelbaren Auffahrgefahr wird eine Fahrerwarnung ausgegeben, die den Fahrer auf die Notwendigkeit der Durchführung des Bremsvorgangs durch Betätigung des Bremspedals hinweist. Nachteilig ist, dass das Bremsassistenzsystem lediglich auf das Eintreten einer unmittelbaren Auffahrgefahr anspricht, also dann, wenn sich das Fahrzeug bereits in einer kritischen Situation befindet. Fahrerunterstützende Maßnahmen, die das Ziel haben, das Eintreten der unmittelbaren Auffahrgefahr vorbeugend zu vermeiden, sind hingegen nicht vorgesehen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw. bei der fahrerunterstützende Maßnahmen vorgesehen sind, die das Ziel haben, das Eintreten unmittelbarer Auffahrgefahr vorbeugend zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 11 gelöst. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Durchführung eines Notbremsvorgangs zur Vermeidung des Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einem Erfassungsbereich befindliches Objekt, insbesondere auf ein vorausfahrendes Fahrzeug, werden zur Abbremsung des Fahrzeugs vorgesehene Brems- mittel dann fahrerunabhängig angesteuert, wenn eine vorgegebene Notbremsbedingung erfüllt ist und wenn festgestellt wird, dass ein Fahrerwunsch auf Durchführung des Notbremsvorgangs vorliegt, wobei bei erfüllter Notbremsbedingung eine Notbremsinformation an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird. Auch bei nicht erfüllter Notbremsbedingung wird eine Fahrerinformation ausgegeben, die den Fahrer des Fahrzeugs über die derzeitige Umgebungs- bzw. Verkehrssituation im Erfassungsbereich informiert, wobei die Fahrerinformation in Abhängigkeit der Erfüllung einer oder mehrerer vorgegebener Informationsbedingungen angepasst wird. Durch geeignete Wahl der Informationsbedingungen und der jeweils zugehörigen Fahrerinformationen können dem Fahrer Hinweise über die Relevanz der Objekte gegeben werden, sodass er seine Fahrweise an die derzeitige Umgebungs- bzw. Verkehrssituation anzupassen hat, um dem Eintreten einer unmittelbaren Auffahrgefahr vorbeugend entgegenwirken zu können.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Vorteilhafterweise werden die im Erfassungsbereich liegenden Objekte erfasst, wobei für jedes erfasste Objekt eine Lagegröße, die eine räumliche Lage des jeweiligen Objekts relativ zum Fahrzeug beschreibt, und/oder eine Relativgeschwindigkeitsgröße, die eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem jeweiligen Objekt beschreibt, ermittelt wird. Der Erfassungsbereich wird durch Art und Ausführung der zur Ermittlung der Lagegrößen und/oder der Relativgeschwin- digkeitsgröße vorgesehenen Sensormittel bestimmt . Bei den Sensormitteln kann es sich um gängige und damit in ihrer Funktion bewährte Radar- oder Ultraschallsensoren handeln, wie sie bei Fahrzeugen in Einparkhilfen oder Abstandsregel- Systemen eingesetzt werden. Aus der Lagegröße lässt sich insbesondere eine Abstandsgröße ermitteln, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem jeweiligen Objekt beschreibt. Die Relativgeschwindigkeitsgröße kann entweder durch Gradientenbildung bzw. zeitliche Ableitung der Abstandsgröße oder aber durch direkte Messung, beispielsweise aufgrund einer von geeigneten Sensormitteln erfassten Dopplerverschiebung, ermittelt werden. Neben Radarsensoren ist auch die Verwendung von CCD-Kameras in Stereoanordnung oder von Infrarotabstands- sensoren denkbar.
Durch Auswertung der zu den Objekten ermittelten Lagegrößen und/oder Relativgeschwindigkeitsgrößen lassen sich aus der Gesamtheit der erfassten Objekte diejenigen ermitteln, die Hindernisse für das Fahrzeug in Bezug auf dessen momentanen Fahrkurs darstellen. Hierzu wird auf Basis des momentanen Fahrkurses der vom Fahrzeug beanspruchte Fahrschlauch bestimmt. Wird aufgrund der Lagegröße festgestellt, dass ein Objekt innerhalb des Fahrschlauchs liegt, so stellt es ein potentielles Hindernis für das Fahrzeug dar. Damit wird die Gefahr verringert, dass z.B. im Falle einer Kurvenfahrt oder eines Ausweichmanövers erfasste Objekte, wie Fahrbahnbeplankungen, am Fahrbahnrand stehende Verkehrsschilder o.a. irrtümlicherweise als Hindernisse aufgefasst werden, obwohl sie sich nicht im Fahrschlauch befinden. Die Bestimmung des momentanen Fahrkurses und damit des Fahrschlauchs erfolgt beispielsweise auf Basis eines an lenkbaren Rädern des Fahrzeugs eingestellten Lenkwinkels oder einer damit korrelierten Größe und der momentanen Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Da nur diejenigen Hindernisse, die sich dem Fahrzeug aufgrund einer negativen Relativgeschwindigkeit annähern, für ein Auffahren von Bedeutung sind, lässt sich durch Auswertung der Relativgeschwindigkeitsgröße die Menge der zu berücksichtigenden Hindernisse gegebenenfalls weiter eingrenzen. Weiter- hin kann jedem der Hindernisse ein Zuverlässigkeitswert („Re- liability") zugeordnet werden, der die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des jeweiligen Hindernisses im Fahrschlauch beschreibt . Der Zuverlässigkeitswert nimmt hierbei mit der Zeitspanne, seit der das erfasste Objekt im Fahrschlauch bekannt ist, zu. So wird ein im Fahrschlauch liegendes Objekt nur dann als tatsächliches Hindernis angesehen, wenn der Zuverlässigkeitswert einen vorgegebenen Mindestwert erreicht, sodass die Wahrscheinlichkeit von irrtümlich als Hindernis aufgefassten Objekten zusätzlich verringert werden kann.
Durch Auswertung der zu den Hindernissen gehörigen Lagegrößen und/oder Relativgeschwindigkeitsgrößen lässt sich dasjenige Hindernis bestimmen, das für ein Auffahren des Fahrzeugs die größte Relevanz aufweist. Hierzu wird auf Basis der ermittelten Lagegrößen und/oder der ermittelten Relativgeschwindig- keitsgrößen für jedes der Hindernisse ein Sollwert einer Bremsverzögerungsgröße ermittelt. Der Sollwert der Bremsver- zögerungsgröße gibt an, welche Bremsverzögerung zumindest erforderlich ist, um ein Auffahren des Fahrzeugs auf das jeweilige Hindernis zuverlässig zu verhindern. Die größte Relevanz bezüglich eines Auffahrens weist dann insbesondere dasjenige Hindernis auf, das die größte Bremsverzögerung erfordert, was durch einfache Auswertung der zu den Hindernissen ermittelten Sollwerte der Bremsverzögerungsgröße ermittelt werden kann.
Vorteilhafterweise ist die Notbremsbedingung in Abhängigkeit der ermittelten Lagegröße und/oder der ermittelten Relativgeschwindigkeitsgröße vorgegeben. Entsprechendes gilt für die Informationsbedingungen, die ebenfalls in Abhängigkeit der ermittelten Lagegröße und/oder der ermittelten Relativgeschwindigkeitsgröße vorgegeben sind. Durch Auswertung der Lagegröße und/oder der Relativgeschwindigkeitsgröße kann die Fahrerinformation in einfacher und zuverlässiger Weise an die derzeitige Umgebungs- bzw. Verkehrssituation angepasst werden, wobei zur Ermittlung der Lagegröße und/oder der Relativ- geschwindigkeitsgröße eine kostensparende Mitnutzung der zuvor beschriebenen Sensormittel möglich ist.
Die Fahrerinformation verändert sich mit zunehmender Auffahrgefahr, um die entsprechende Dringlichkeit zu verdeutlichen. Dies lässt sich durch Wahl geeigneter optischer und/oder a- kustischer und/oder haptischer Signale erreichen. Die jeweilige Art der Signale kann auf Basis von wahrnehmungspsychologischen Untersuchungen ermittelt werden.
Das Vorliegen eines Fahrerwunsches auf Durchführung des Not- bremsvorgangs kann zuverlässig durch Auswertung der Betätigung eines zur fahrerseitigen Beeinflussung der Bremsmittel des Fahrzeugs vorgesehenen Bremsbedienelements festgestellt werden, wobei es sich bei dem Bremsbedienelement typischerweise um ein Bremspedal handelt. Ergänzend oder alternativ hierzu kann auch eine entsprechende Auswertung der Betätigung eines zur fahrerseitigen Beeinflussung von Antriebsmitteln des Fahrzeugs vorgesehenen Fahrbedienelements, beispielsweise eines Fahrpedals, erfolgen.
Der Notbremsvorgang wird insbesondere mit dem Ziel durchgeführt, einen vorgegebenen Sicherheitsabstand zwischen Fahrzeug und Objekt und/oder eine vorgegebene Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt zu erreichen, wobei die Relativgeschwindigkeit vorzugsweise zu in etwa Null vorgegeben ist. So wird einerseits in Zusammenhang mit der Durchführung des Notbremsvorgangs ein allzu dichtes Auffahren auf das Objekt vermieden und andererseits wird die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch den Notbremsvorgang nur soweit wie unbedingt nötig verringert, um ein Auffahren des Fahrzeugs auf das vorausfahrende Fahrzeug zu verhindern. Jede darüber hinausgehende Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit ist unnötig und stellt insbesondere für nachfolgende Fahrzeuge eine erhebliche Gefahr dar. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms,
Fig. 2 ein Fahrzeug und mehrere Objekte in schematischer Darstellung in Draufsicht, und
Fig. 3 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms dargestellt, das im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden soll. In Fig. 2 ist eine beispielhafte Fahrsituation eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs 50 gezeigt, wobei sich das Fahrzeug 50 in Richtung des Fahrtgeschwindigkeitsvektors vf auf einer durch Fahrbahnbegrenzungen 51,52 vorgegebenen Fahrbahn 53 bewegt .
Das in Fig. 1 dargestellte Verfahren wird in einem übergeordneten Initialisierungsschritt 10 gestartet. In einem nachfolgenden ersten Hauptschritt 11 werden die in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 50 in einem Erfassungsbereich 54 befindlichen Objekte i = j - 1,..., j + 2 erfasst. Für jedes der erfassten Objekte i = j - 1,..., j + 2 wird eine Lagegröße, die eine räumliche Lage Xi , yx des jeweiligen Objekts i relativ zum Fahrzeug 50 beschreibt, und eine Relativgeschwindigkeitsgröße, die eine Relativgeschwindigkeit vrel_. zwischen dem Fahrzeug 50 und dem jeweiligen Objekt i beschreibt, ermittelt. Der Erfassungsbereich 54 ist durch die Schraffuren angedeutet und wird durch Art und Ausführung der zur Ermittlung der Lagegrößen und/oder der Relativgeschwindigkeitsgrößen vorgesehenen Sensormittel 55,56 bestimmt. In einem zweiten Hauptschritt 12 wird aus jeder der Lagegrößen eine Abstandsgröße ermittelt, die einen Abstand sx zwischen dem Fahrzeug 50 und dem jeweiligen Objekt i beschreibt Der für ein Auffahren relevante Abstand sx zwischen dem Fahrzeug 50 und dem jeweiligen Objekt i ergibt sich aus dem tatsächlich vom Fahrzeug 50 zum Objekt i zurückzulegenden Weg, also letztlich aus dem momentanen Fahrkurs des Fahrzeugs 50. Die Bestimmung des momentanen Fahrkurses erfolgt beispielsweise auf Basis eines an lenkbaren Rädern des Fahrzeugs 50 eingestellten Lenkwinkels δ und der momentanen Fahrtgeschwindigkeit vf des Fahrzeugs 50. Die Abstandsgröße wird dann beispielsweise auf Grundlage einer Näherungsgleichung der Form
Sx V(χ- - 2 + y2 (AI)
ermittelt, wobei der Korrekturterm x. eine Funktion des momentanen Fahrkurses darstellt, x, ≡ x,(δ , v£) . (A2)
Alternativ wird die Abstandsgröße auf Grundlage einer für die meisten Fälle völlig ausreichenden Näherungsgleichung der Form s, * y, (A3)
ermittelt. Welche der beiden Gleichungen (AI) oder (A3) Verwendung findet, hängt letztlich von der geforderten Genauigkeit der Abstandsgröße ab.
Weiterhin wird im zweiten Hauptschritt 12 in Abhängigkeit der zuvor ermittelten Abstandsgrößen und Relativgeschwindigkeits- größen für jedes der Objekte i = j - 1,..., j + 2 ein Sollwert einer Bremsverzögerungsgröße ermittelt. Der Sollwert der Bremsverzögerungsgröße gibt an, mit welcher Bremsverzögerung a soiι,ι ein Bremsvorgang zumindest durchgeführt werden muss, um ein Auffahren des Fahrzeugs 50 auf das jeweilige Objekt i zu- verlässig zu verhindern. Die Ermittlung des Sollwerts der Bremsverzögerungsgröße erfolgt auf Grundlage einer Gleichung der Form asoll„ « - , (A4)
wobei asoll diejenige Bremsverzögerung darstellt, die notwendig ist, um sowohl die Relativgeschwindigkeit vrel#. als auch den Abstand sx zwischen Fahrzeug 50 und Objekt i auf im wesentlichen Null abzubauen. Hat der Bremsvorgang hingegen das Ziel, einen vorgegebenen Sicherheitsabstand s0 und eine vorgegebene Relativgeschwindigkeit vrel 0 zwischen Fahrzeug 50 und Objekt i zu erreichen, so ist Gleichung (A4) in (Vrel.i - Vrel.o)2 ,__. asoiι,ι * : Α ) 2 (sx - s0)
umzuschreiben, wobei die Gleichung (A5) letztlich eine Verallgemeinerung der Gleichung (A4) darstellt.
Neben dem Sollwert der Bremsverzögerungsgröße wird in Abhängigkeit der ermittelten Relativgeschwindigkeitsgrößen für jedes der erfassten Objekte i = j - 1,..., j + 2 ein Informationsschwellenwert für die Abstandsgröße, nämlich auf Grundlage einer Gleichung der Form
1 vA , sιneo ∞ (A6 ) aιn£o
und ein Warnschwellenwert für die Abstandsgröße, nämlich auf Grundlage einer Gleichung der Form i , (A7) ^ "-warn ermittelt. Hierbei stellen die Größen aιnfo bzw. awarn vorgegebene Bremsverzögerungen dar, die einer schwachen bzw. mittleren Bremswirkung entsprechen: aιn£o * 0 . 1 ... 0 . 25 amax awarn * 0 . 25 ... 0 . 8 amax
Die Größe a,^ gibt die maximal zu erreichende Bremsverzögerung an. Diese liegt bei herkömmlichen Fahrzeugen typischerweise im Bereich zwischen 7 und 10 m/s2.
Die durch die Schwellenwerte beschriebenen Abstände sιnfo bzw. Swam geben diejenigen Wegstrecken an, die das Fahrzeug 50 unter Einwirkung der Bremsverzögerungen aιnfo bzw. awarn zurücklegen muss, um die Relativgeschwindigkeit vrel#1 bis auf einen Wert von im wesentlichen Null abzubauen. Soll hingegen eine vorgegebene Relativgeschwindigkeit vrelι0 erreicht werden, so ist Gleichung (A6) in
_ 1 (Vrβl.i ~ Vrel.o)2 , Λ 0 ^ Slnfo ∞ (A8 ) 2 aιnfo
und Gleichung (A7) in
_ (Vrel.i - rel.o)2 ,__. S»am « - (A9) ^ "warn
umzuschreiben, wobei die Gleichungen (A8) bzw. (A9) letztlich Verallgemeinerungen der Gleichungen (A6) bzw. (A7) darstellen.
In einem dritten Hauptschritt 13 werden aus der Gesamtheit der erfassten Objekte i = j - 1,..., j + 2 diejenigen ermittelt, die Hindernisse in Bezug auf den momentanen Fahrkurs des Fahrzeugs 50 darstellen, wozu auf Basis des momentanen Fahrkurses der vom Fahrzeug 50 beanspruchte Fahrschlauch bestimmt wird. Wird aufgrund der Lagegröße festgestellt, dass ein Ob- jekt i innerhalb des Fahrschlauchs liegt, so stellt es ein potentielles Hindernis für das Fahrzeug 50 dar. Beispielsgemäß stellen also die Objekte i =j-l,j+l,j+2 Hindernisse für das Fahrzeug 50 dar. Da nur diejenigen Hindernisse, die sich dem Fahrzeug 50 annähern - was beispielsgemäß als negative Relativgeschwindigkeit vrel/i definiert ist - für ein Auffahren von Bedeutung sind, wird durch Auswertung der Relativgeschwindigkeitsgröße die Menge der zu berücksichtigenden Hindernisse gegebenenfalls weiter eingegrenzt. Weiterhin wird jedem der Hindernisse ein Zuverlässigkeitswert („Reliabili- ty") zugeordnet, der die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des jeweiligen Hindernisses im ermittelten Fahrschlauch beschreibt. Der Zuverlässigkeitswert nimmt hierbei mit der Zeitspanne, seit der das erfasste Objekt i im Fahrschlauch bekannt ist, zu. So wird ein im Fahrschlauch liegendes Objekt i nur dann als tatsächliches Hindernis angesehen, wenn der zugehörige Zuverlässigkeitswert einen vorgegebenen Mindest- wert erreicht bzw. überschreitet.
In einem nachfolgenden vierten Hauptschritt 14 wird überprüft, ob im vorhergehenden dritten Hauptschritt 13 Hindernisse ermittelt wurden. Trifft dies zu, wird mit einem fünften Hauptschritt 15 fortgefahren, in dem aus den ermittelten Hindernissen dasjenige Hindernis ermittelt wird, das die größte Relevanz für ein Auffahren des Fahrzeugs 50 aufweist. Die größte Relevanz weist insbesondere dasjenige Hindernis auf, das die größte Bremsverzögerung asoll/i , die durch den Sollwert der Bremsverzögerungsgröße beschrieben wird, gemäß Gleichung (A4) bzw. Gleichung (A5) erfordert. In der Regel entspricht dies dem Hindernis mit dem geringsten räumlichen Abstand Si zum Fahrzeug 50, beispielsgemäß also dem Objekt i = j •
Wird hingegen im vierten Hauptschritt 14 festgestellt, dass im dritten Hauptschritt 13 keine Hindernisse ermittelt wurden, wird in einem ersten Nebenschritt 21 eine entsprechende Fahrerinformation („Freie Fahrt") an den Fahrer des Fahrzeugs 50 ausgegeben, wobei der Verfahrensablauf wieder zum ersten Hauptschritt 10 zurückkehrt, um von Neuem zu beginnen. Die Fahrerinformation erfolgt beispielsweise durch Anzeige eines optischen Symbols bzw. Texts geeigneter Färb- und Formgebung.
Auf den fünften Hauptschritt 15 folgt schließlich ein sechster Hauptschritt 16, in dem überprüft wird, ob die durch den Sollwert der Bremsverzögerungsgröße beschriebene Bremsverzögerung asoll#j des als relevant erkannten Objekts i = j einen vorgegebenen Grenzwert aref überschreitet. Ist dies der Fall, wird in einem zweiten Nebenschritt 22 eine Notbremsinformation („Unmittelbare Auffahrgefahr") an den Fahrer des Fahrzeugs 50 ausgegeben, die den Fahrer mit hoher Dringlichkeit auffordert, unverzüglich einen Notbremsvorgang durch fahrerseitige Betätigung von Bremsmitteln des Fahrzeugs 50 durchzuführen, um das Auffahren zu vermeiden. Der Grenzwert aref stellt hierbei eine vorgegebene Bremsverzögerung dar, die einer hohen bzw. sehr hohen Bremswirkung entspricht: aref * 1 • 0...1.5 awarn
Die Notbremsinformation erfolgt beispielsweise durch Anzeige eines optischen Symbols bzw. Texts geeigneter Färb- und Formgebung und/oder durch Ausgabe akustischer Warnsignale. Daneben ist auch die Ausgabe einer Sprachwarnung, die auf die unmittelbar bestehende Auffahrgefahr hinweist, und/oder eine haptische Fahrerwarnung denkbar.
Wird in einem dritten Nebenschritt 23 festgestellt, dass ein Fahrerwunsch auf Durchführung des Notbremsvorgangs vorliegt, so wird der Notbremsvorgang in einem vierten Nebenschritt 14 durch fahrerunabhängige Ansteuerung von Bremsmitteln des Fahrzeugs 50 ausgelöst. Andernfalls kehrt der Verfahrensablauf zum ersten Hauptschritt 11 zurück. Der Notbremsvorgang wird erst dann in einem sechsten Nebenschritt 26 beendet, wenn eine vorgegebenen Beendigungsbedingung erfüllt ist, beispielsweise wenn gilt: s-, « s0 und/oder vrel « vrel / 0
Nach Beendigung des Notbremsvorgangs kehrt der Verfahrensablauf wieder zum ersten Hauptschritt 11 zurück, um von Neuem zu beginnen.
Wird hingegen im sechsten Hauptschritt 16 festgestellt, dass die durch den Sollwert der Bremsverzögerungsgröße beschriebene Bremsverzögerung asollι-, den vorgegebenen Grenzwert aref nicht überschreitet, so wird mit einem siebten Hauptschritt 17 fortgefahren, in dem überprüft wird, ob der durch die Abstandsgröße beschriebene Abstand s-, größer ist als der durch den Warnschwellenwert beschriebene Abstand swarn . Trifft dies zu, wird in einem siebten Nebenschritt 27 einen entsprechende Fahrerinformation („Mittlere Auffahrgefahr") ausgegeben, die den Fahrer mit mittlerer Dringlichkeit darauf hinweist, geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Auffahrgefahr, beispielsweise durch Abbremsen oder Ausweichen, zu ergreifen. Die Fahrerinformation erfolgt durch Anzeige eines optischen Symbols bzw. Texts geeigneter Färb- und Formgebung und/oder durch Ausgabe eines akustischen Warnsignals. Gleichzeitig kehrt der Verfahrensablauf wieder zum ersten Hauptschritt 11 zurück.
Ist hingegen der durch die Abstandsgröße beschriebene Abstand sD nicht größer als der durch den Warnschwellenwert beschriebene Abstand swarn , so wird in einem achten Hauptschritt überprüft, ob der durch die Abstandsgröße beschriebene Abstand s., größer als der durch den Informationsschwellenwert beschriebene Abstand sιnfo ist, um im Falle eines Zutreffens in einem achten Nebenschritt 28 eine entsprechende Fahrerinformation („Geringe Auffahrgefahr") auszugeben, die den Fahrer mit geringer Dringlichkeit darauf hinweist, geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Auffahrgefahr zu ergreifen. Die Fahrerinformation erfolgt beispielsweise durch Anzeige eines optischen Symbols bzw. Texts geeigneter Färb- und Formgebung.
Wird hingegen im achten Hauptschritt 18 festgestellt, dass der durch die Abstandsgröße beschriebene Abstand Sj nicht größer ist als der durch den Informationsschwellenwert beschriebene Abstand sin£o , so wird optional in einem neunten Hauptschritt 19 eine Fahrerinformation („Hindernis erfasst") ausgegeben, die eine zu vernachlässigende Auffahrgefahr angibt. Gleichzeitig kehrt der Verfahrensablauf zum ersten Hauptschritt 11 zurück.
Die Ausgabe der Fahrerinformationen bzw. der Notbremsinformation erfolgt alternierend.
Fig. 3 zeigt schließlich ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung um- fasst neben einer Auswerteeinheit 60 die bereits erwähnten Sensormittel 55,56. Die Sensormittel 55,56 erfassen die in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 50 im Erfassungsbereich 54 befindlichen Objekte i = j - 1,..., j + 2 und erzeugen Signale, aus denen die Auswerteeinheit 60 zu jedem der erfassten Objekte i = j - 1 , ..., j + 2 die Lagegröße und/oder die Relativgeschwindigkeitsgröße ermittelt. Bei den Sensormitteln 55,56 handelt es sich beispielsweise um Radar- oder Ultraschallsensoren, wie sie bei Fahrzeugen in Einparkhilfen oder Abstandsregel- Systemen eingesetzt werden. Optional erfolgt die Ermittlung der Lagegrößen und/oder Relativgeschwindigkeitsgrößen in den Sensormitteln 55,56 selbst.
Zur Ermittlung der Abstandsgröße gemäß Gleichung (AI) ist die Kenntnis des momentanen Fahrkurses notwendig. Letzterer wird von der Auswerteeinheit 60 auf Basis des Lenkwinkels δ und der momentanen Fahrtgeschwindigkeit vf ermittelt . Die Ermittlung des Lenkwinkels δ erfolgt durch Auswertung der Sig- nale eines Lenkradwinkelsensors 61. Der Lenkradwinkelsensor 61 erfasst einen Lenkradwinkel α, der an einem zur fahrerseitigen Lenkungsbeeinflussung vorgesehenen Lenkrad 62 eingestellt ist und der in eindeutigem Zusammenhang mit dem Lenkwinkel δ steht. Weiterhin erfolgt die Ermittlung der Fahrtgeschwindigkeit vf durch Auswertung der Signale von Raddrehzahlsensoren 63 bis 66, die die Raddrehzahlen der Räder des Fahrzeugs 50 erfassen.
Alternativ zum Lenkwinkel δ kann auch eine andere, die Querdynamik beschreibende Größe, wie z.B. die Gierrate, verwendet werden. Anstelle der Längsgeschwindigkeit vf kann auch eine andere, die Längsdynamik beschreibende Größe herangezogen werden.
Eine Ansteuerung der zur Abbremsung des Fahrzeugs 50 vorgesehenen Bremsmittel 70 kann zum einen fahrerseitig durch Betätigung eines Bremsbedienelements 71 und zum anderen fahrerunabhängig auf Veranlassung der Auswerteeinheit 60 durch Ansteuerung einer mit den Bremsmitteln 70 zusammenwirkenden Bremsmittelsteuerung 72 erfolgen. Bei den Bremsmitteln 70 handelt es sich beispielsweise um herkömmliche hydraulische oder pneumatische Radbremseinrichtungen.
Entsprechendes gilt für die Antriebsmittel 73, die unter anderem Motor, Getriebe und Kupplung des Fahrzeugs 50 umfassen. Die Antriebsmittel 73 lassen sich sowohl fahrerseitig durch Betätigung eines Fahrbedienelements 74 als auch fahrerunabhängig mittels der Auswerteeinheit 60 durch Ansteuerung einer mit den Antriebsmitteln 73 zusammenwirkenden Antriebsmittelsteuerung 75 ansteuern. Durch geeignete Ansteuerung der Antriebsmittel 73 ist außer einer Beschleunigung des Fahrzeugs 50 auch eine Verzögerung durch Ausnutzung eines vom Motor ausgeübten Motorschleppmoments möglich.
Stellt die Auswerteeinheit 60 fest, dass die im Hauptschritt 16 vorgegebene Notbremsbedingung erfüllt ist und ein Fahrer- wünsch auf Durchführung des Notbremsvorgangs vorliegt, so veranlasst die Auswerteeinheit 60 neben der Ausgabe der Not- bremsinformation die Auslösung des Notbremsvorgangs durch fahrerunabhängige Ansteuerung der Bremsmittel 70 und/oder der Antriebsmittel 73.
Beispielsgemäß handelt es sich bei den Bremsbedienelement 71 um ein Bremspedal und bei dem Fahrbedienelement 74 um ein Fahrpedal .
Zur Feststellung, ob ein Fahrerwunsch auf Durchführung des Notbremsvorgangs vorliegt, wertet die Auswerteeinheit 60 die fahrerseitige Betätigung des Bremspedals und des Fahrpedals aus, wobei dies unter Verwendung von Fuzzy-Logik erfolgen kann. Hierzu wird eine vom Fahrer hervorgerufene Bremspedal- auslenkung s des Bremspedals von einem Bremspedalsensor 80 bzw. eine vom Fahrer hervorgerufene Fahrpedalauslenkung 1 des Fahrpedals von einem Fahrpedalsensor 81 erfasst und von der Auswerteeinheit 60 ausgewertet. Die Auswerteeinheit 60 schließt insbesondere dann auf das Vorliegen eines Fahrerwunsches auf Durchführung des Notbremsvorgangs, wenn
- die Bremspedalauslenkung s und/oder die zeitliche Zunahme der Bremspedalauslenkung s jeweils vorgegebene Schwellenwerte überschreitet und/oder wenn die Fahrpedalauslenkung 1 einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet und/oder die zeitliche Abnahme der Fahrpedalauslenkung 1 einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet .
Die Ermittlung der Schwellenwerte erfolgt beispielsweise auf Basis von Fahrversuchen, in denen die von unterschiedlichen Fahrern vorgenommene Betätigung des Bremspedals bzw. Fahrpedals bei Auftreten unmittelbarerer Auffahrgefahr ausgewertet wird. Vorzugsweise wird der Notbremsvorgang mit einer vorgegebenen Notbremsverzögerung a^ durchgeführt, wobei die Notbremsverzögerung aNB von der Auswerteeinheit 60 durch entsprechende Ansteuerung der Bremsmittel 70 und/oder der Antriebsmittel 73 eingeregelt wird. Die Notbremsverzögerung a^ entspricht entweder der vom Fahrer über das Bremspedal vorgegebenen Brems- Verzögerung a£ahrer oder aber der durch den Sollwert der Bremsverzögerungsgröße beschriebenen Bremsverzögerung asoll#j , wobei jeweils die größere der beiden Bremsverzögerungen a£ahrer bzw. asoiι,j Verwendung findet, aNB = Utax [a£ahrer/ asoll,j-
Auch bei nicht erfüllter Notbremsbedingung veranlasst die Auswerteeinheit 60 die Ausgabe einer Fahrerinformation, wobei die Auswerteeinheit 60 die Fahrerinformation in Abhängigkeit der in den Hauptschritten 14, 17 und 18 vorgegebenen Informationsbedingungen anpasst.
Zur Ausgabe der Fahrerinformationen bzw. der NotbremsInformation sind optische Signalgeber 82 und/oder akustische Signalgeber 83 vorhanden. Bei den optischen Signalgebern 82 kann es sich um ein Display zur Anzeige von TextInformationen bzw. Warnsymbolen oder um andere geeignete optische Anzeigemittel handeln. Die akustischen Signalgeber können als Ausgabesystem zur Ausgabe von Sprachwarnungen und/oder Warntönen ausgebildet sein. Eine haptische Fahrerinformation bzw. Notbremsinformation erfolgt beispielsweise in Form eines auf das Lenkrad 62 aufgeschalteten Nagelbandratterns, wozu ein mit dem Lenkrad 62 in Verbindung stehender Lenkradaktautor 84 vorgesehen ist.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Durchführung eines Notbremsvorgangs zur Vermeidung des Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einem Erfassungsbereich befindliches Objekt, insbesondere auf ein vorausfahrendes Fahrzeug, wobei Bremsmittel (70) des Fahrzeugs (50) zur Durchführung des Notbremsvorgangs dann fahrerunabhängig angesteuert werden, wenn eine vorgegebene Notbremsbedingung (16) erfüllt ist und wenn festgestellt wird, dass ein Fahrerwunsch auf Durchführung des Notbremsvorgangs vorliegt, wobei bei erfüllter Notbremsbedingung (16) eine Notbremsinformation an den Fahrer des Fahrzeugs (50) ausgegeben wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auch bei nicht erfüllter Notbremsbedingung (16) eine Fahrerinformation ausgegeben wird, die den Fahrer des Fahrzeugs (50) über die derzeitige Umgebungs- bzw. Verkehrssituation im Erfassungsbereich (54) informiert, wobei die Fahrerinformation in Abhängigkeit der Erfüllung einer oder mehrerer vorgegebener Informationsbedingungen (14,17,18) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die im Erfassungsbereich (54) liegenden Objekte (i) erfasst werden, wobei für jedes erfasste Objekt (i) eine Lagegröße, die eine räumliche Lage (x^y..) des jeweiligen Objekts (i) relativ zu dem Fahrzeug (50) beschreibt, und/oder eine Relativgeschwindigkeitsgröße, die eine Relativgeschwindigkeit (vreli) zwischen dem Fahrzeug (50) und dem jeweiligen Objekt (i) beschreibt, ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch Auswertung der zu den Objekten (i) ermittelten Lagegrößen und/oder Relativgeschwindigkeitsgrößen aus der Gesamtheit der erfassten Objekte (i) diejenigen ermittelt werden, die Hindernisse für das Fahrzeug (50) in Bezug auf dessen momentanen Fahrzeugkurs darstellen.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch Auswertung der zu den Hindernissen gehörigen Lagegrößen und/oder Relativgeschwindigkeitsgrößen dasjenige Hindernis (j) bestimmt wird, das für ein Auffahren des Fahrzeugs (50) die größte Relevanz aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Notbremsbedingung (16) in Abhängigkeit der ermittelten Lagegröße und/oder der ermittelten Relativgeschwindigkeitsgröße vorgegeben ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Informationsbedingungen (14,17,18) in Abhängigkeit der ermittelten Lagegröße und/oder der ermittelten Relativgeschwindigkeitsgröße vorgegeben sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e k e n n z e i c h n e t durch eine optische und/oder akustische und/oder haptische Fahrerinformation.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Vorliegen eines Fahrerwunsches auf Durchführung des Notbremsvorgangs durch Auswertung der Betätigung eines zur fahrerseitigen Beeinflussung der Bremsmittel (70) des Fahrzeugs (50) vorgesehenen Bremsbedienelements (71) festgestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Vorliegen eines Fahrerwunsches auf Durchführung des Notbremsvorgangs durch Auswertung der Betätigung eines zur fahrerseitigen Beeinflussung von Antriebsmitteln (73) des Fahrzeugs (50) vorgesehenen Fahrbedienelements (74) festgestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Notbremsvorgang mit dem Ziel durchgeführt wird, einen vorgegebenen Sicherheitsabstand ( s0 ) zwischen Fahrzeug (50) und Objekt (i) und/oder eine vorgegebene Relativgeschwindigkeit (vrel 0) zwischen Fahrzeug (50) und Objekt (i) zu erreichen.
11. Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Durchführung eines Notbremsvorgangs zur Vermeidung des Auffahrens des Fahrzeugs auf ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einem Erfassungsbereich befindliches Objekt, insbesondere auf ein vorausfahrendes Fahrzeug, wobei eine fahrerunabhängige Ansteuerung von Bremsmitteln (70) des Fahrzeugs (50) zur Durchführung des Notbremsvorgangs dann erfolgt, wenn eine Auswerteeinheit (60) feststellt, dass eine vorgegebene Notbremsbedingung (16) erfüllt ist und dass ein Fahrerwunsch auf Durchführung eines Notbrems- Vorgangs vorliegt, wobei die Auswerteeinheit (60) bei erfüllter Notbremsbedingung (16) die Ausgabe einer Notbremsinformation an den Fahrer des Fahrzeugs (50) veranlasst, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinheit (60) auch bei nicht erfüllter Notbremsbedingung (19) die Ausgabe einer Fahrerinformation veranlasst, die den Fahrer des Fahrzeugs (50) über die derzeitige Umgebungs- bzw. Verkehrssituation im Erfassungsbereich (54) informiert, wobei die Auswerteeinheit (60) die Fahrerinformation in Abhängigkeit der Erfüllung einer oder mehrerer vorgegebener Informationsbedingungen (14,17,18) anpasst.
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