EP2150446A1 - Vermeidung eines auffahrunfalls bei einem automatischen bremseingriff eines fahrzeugsicherheitssystems - Google Patents

Vermeidung eines auffahrunfalls bei einem automatischen bremseingriff eines fahrzeugsicherheitssystems

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EP2150446A1
EP2150446A1 EP08717249A EP08717249A EP2150446A1 EP 2150446 A1 EP2150446 A1 EP 2150446A1 EP 08717249 A EP08717249 A EP 08717249A EP 08717249 A EP08717249 A EP 08717249A EP 2150446 A1 EP2150446 A1 EP 2150446A1
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EP
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vehicle
speed
vehicles
distance
brake
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Withdrawn
Application number
EP08717249A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Stabrey
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2150446A1 publication Critical patent/EP2150446A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for avoiding a rear-end collision after triggering of an automatic brake intervention by a vehicle safety system according to the preamble of patent claim 1 and to a control device having a brake algorithm according to the preamble of patent claim 7.
  • Such collision avoidance systems usually comprise a "forward-looking" sensor system which monitors the area in front of the vehicle and automatically triggers the service brake in the event of an impending head-on collision with another object
  • ANB automatic emergency braking
  • An essential aspect of the invention is to perform an automatic braking intervention assuming a hypothetical follow-up vehicle that approaches the own vehicle in a certain, theoretically assumed manner, and to perform the braking so that there is no or only a very weak rear-end collision comes.
  • Invention is carried out at the beginning of the automatic braking intervention strong braking with high braking torque, and in a second phase, the brake at least partially solved to reduce the risk or the severity of the collision.
  • the time for releasing the brake is determined in particular by the initial distance and the theoretically assumed behavior of the following vehicle.
  • the use of a model for the approach of the follower vehicle has the advantage that no sensor for monitoring the rear space of the vehicle is necessary. However, the brake is released during an automatic braking, even if no subsequent vehicle exists. Between the safety of your own
  • the release condition for the brake of the front vehicle is preferably dependent on the assumed initial distance of the following vehicle to the own vehicle, the initial speed of the following vehicle, a theoretical reaction time of the driver of the following vehicle and / or a theoretically possible deceleration of the following vehicle.
  • the rule of thumb "half tacho" or an arbitrary multiple of the airspeed may be used for the initial distance of the following vehicle
  • the assumed distance of the following vehicle is preferably speed-dependent
  • the initial speed of the following vehicle can be the speed of the own vehicle any multiple thereof, and for the delay a fraction, eg 80%, of the deceleration of the forward vehicle are assumed.
  • an algorithm is preferably provided which takes into account one or more of the variables mentioned.
  • a corresponding function or set of curves can be stored in the system, which defines the desired braking function. Both variants should be understood here by the term "model”.
  • an algorithm is provided which during an automatic emergency braking a
  • release speed can be relatively easily and accurately measured by the wheel speed sensors.
  • this preferably specifies a release speed at which the vehicle brake is to be released.
  • the release speed is dependent in particular on the initial speed of the own vehicle.
  • the condition is chosen such that at the time when both vehicles touch, the speed difference is equal to zero.
  • a vehicle system comprises a control unit which is connected to an environment sensor system and has an algorithm which operates as described above.
  • the system includes "predictive" sensing that monitors the area in front of the vehicle and automatically triggers the service brake in the event of an impending head-on collision with another object
  • Initial collision initiates automatic emergency braking
  • the control unit z. B. equipped with acceleration sensors or receives the information about a collision from the airbag system.
  • Fig. 1 is a schematic representation of two vehicles which move at a predetermined distance
  • Figure 2a shows the time course of the acceleration of the two vehicles.
  • Figure 2b shows the time course of the speed of the two vehicles.
  • Fig. 2c shows the time course of the distance between the two vehicles
  • Fig. 3 is a schematic function diagram for calculating the trigger condition.
  • Fig. 1 shows two vehicles 1, 2, located on a roadway 3 with a
  • At least the front vehicle 1 comprises a vehicle safety system 5, which in certain driving situations, for. B. in an imminent frontal collision or after a first collision can initiate automatic emergency braking.
  • vehicle safety system 5 which in certain driving situations, for. B. in an imminent frontal collision or after a first collision can initiate automatic emergency braking.
  • the entire system including the sensors and the controller is shown schematically as block 5 here.
  • an automatic braking is triggered and the vehicle brakes initially operated with high braking force.
  • the brakes will be at least partially solved in order to reduce the risk or the severity of an impending rear-end collision.
  • the time at which the brakes are released is calculated by means of a theoretical model for the approach of a hypothetical following vehicle based on assumptions for the initial distance and a specific driving behavior of the following vehicle 2.
  • Collision avoidance system 5 therefore does not require any sensors for monitoring the rear space of vehicle 1. There is thus no information about speed v 2 (t) or distance d (t) of the following vehicle available. The existence of a subsequent vehicle is not known. Rather, the system 5 is based on a typical driving behavior or driver characteristics that can be determined from statistical evaluations of the traffic situation.
  • Fig. 2a shows the time course of the longitudinal acceleration a x of the two vehicles after triggering an automatic emergency braking
  • Fig. 2b shows the time course of the longitudinal velocities vi or V 2
  • Fig. 2c shows the time course of the distance d between the two vehicles 1 and 2.
  • the index "1" designates in each case a size of the first vehicle and "2" a size of the second vehicle 2.
  • the illustrated variables of the vehicle 1 can be measured by means of the existing sensors, the illustrated variables of the vehicle 2 are based on the above assumptions with the aid of the approximation model of the safety system 5.
  • the brake of the front vehicle 1 is automatically released to avoid a rear-end collision.
  • the first vehicle 1 then moves on at a constant speed vi (see Fig. 2b).
  • the time ti is calculated here so that at time t 2 , in which touch the two vehicles (the distance d is zero), the speed vi, V 2 of the two vehicles 1, 2 is the same size. That is, the subsequent vehicle 2 approaches the own vehicle 1 to touch, but it does not come to a rear-end collision, since both vehicles have the same speed at this time.
  • V 0 is the speed of the two vehicles 1, 2 at the beginning of the automatic braking.
  • V r e l (t) V i (t) - V 2 (t) (2)
  • Touch time t 2 should have the same speed.
  • the contact time dt the following applies, assuming a constant deceleration of the following vehicle:
  • V 2 (W) is the theoretical assumed current speed of the follower vehicle 2 at the current time W- If the current distance d (W) of the two vehicles after a time dt should be reduced to zero, can for the difference of the two vehicles. 1 , 2 distance traveled following equation:
  • the overall system 5 includes various sensors 10 for monitoring the front space of the first vehicle 1, such as radar sensors, and wheel speed sensors. Those sensor signals which are necessary for triggering an automatic braking are read out by a safety function 13. When a critical driving situation occurs, the brake system 11 is automatically actuated by the function 13.
  • a unit 12 calculates z. Based on the deceleration of the vehicle 1, and possibly the estimated coefficient of friction assuming a reaction time a theoretical delay a x, 2 of the assumed subsequent vehicle 2. The latter is integrated by means of an integrator 14 according to equation (1) and thus taking into account Initial speed, a speed V 2 of the follower vehicle 2 calculated. The velocities vi and V 2 are fed to a unit 19 for calculating the release speed v L according to equation (8). From the difference of the two velocities vi and V 2 , which is calculated at a node 15, the relative velocity v re ⁇ , which is integrated by means of an integrator 16, to the change of the distance d of both vehicles 1, 2 according to equation (3 ) to calculate.
  • Speed vi of the front vehicle reaches the release speed v L , the braking process is automatically interrupted.
  • the front vehicle 1 then continues to move at a constant speed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung eines Auffahrunfalls nach Auslösen eines automatischen Bremseingriffs durch ein Fahrzeugsicherheitssystem. Die Gefahr und Schwere eines möglichen Auffahrunfalls durch ein nachfolgendes Fahrzeug (2) kann erheblich verringert werden, wenn ein Modell für die Annäherung eines hypothetischen Folgefahrzeugs verwendet und auf dessen Basis eine Bedingung für das Lösen der Bremse ermittelt wird, sowie bei Eintritt der Bedingung die Bremse wenigstens teilweise gelöst wird.

Description

27.02.2008
ROBERT BOSCH GMBH; 70442 Stuttgart
Beschreibung
Titel
Vermeidung eines Auffahrunfalls bei einem automatischen Bremseingriff eines Fahrzeugsicherheitssystems
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung eines Auffahrunfalls nach Auslösung eines automatischen Bremseingriffs durch ein Fahrzeugsicherheitssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Steuergerät mit einem Bremsalgorithmus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Fahrzeugsicherheitssysteme bekannt, die in kritischen Fahrsituationen, in denen sich das Fahrzeug beispielsweise einem Hindernis nähert, eine automatische Notbremsung (ANB) einleiten. Solche Kollisionsvermeidungssysteme umfassen üblicherweise eine „vorausschauende" Sensorik, die den Bereich vor dem Fahrzeug überwacht und bei einer drohenden Frontalkollision mit einem anderen Objekt die Betriebsbremse automatisch auslöst. Je nach Fahrsituation kann dabei auch eine Vollbremsung durchgeführt werden. Daneben sind auch Sicherheitssysteme bekannt, die nach einer Erstkollision eine automatische Notbremsung einleiten um die Schwere möglicher Folgekollisionen zu mindern. Bei Eingriffen dieser Art besteht stets die Gefahr, dass ein nachfolgendes Fahrzeug bzw. dessen Fahrer nicht schnell genug abbremsen kann und es mangels ausreichenden Sicherheitsabstands zu einem Auffahrunfall kommt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Falle einer automatischen Notbremsung die Gefahr eines Auffahrunfalls durch ein nachfolgendes Fahrzeug zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patenanspruch 1 bzw. 7 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, einen automatischen Bremseingriff unter der Annahme eines hypothetischen Nachfolgefahrzeugs durchzuführen, das sich in einer bestimmten, theoretisch angenommenen Weise dem eigenen Fahrzeug annähert, und die Bremsung so auszuführen, dass es zu keinem oder nur zu einem sehr schwachen Auffahrunfall kommt. Gemäß der
Erfindung wird zu Beginn des automatischen Bremseingriffs eine starke Bremsung mit hohem Bremsmoment ausgeführt, und in einer zweiten Phase die Bremse wenigstens teilweise gelöst, um die Gefahr bzw. die Schwere des Auffahrunfalls zu verringern. Der Zeitpunkt für das Lösen der Bremse bestimmt sich dabei insbesondere durch den anfänglichen Abstand und das theoretisch angenommene Verhalten des nachfolgenden Fahrzeugs. Die Verwendung eines Modells für die Annäherung des Nachfolgefahrzeugs hat den Vorteil, dass keine Sensorik zur Überwachung des Rückraumes des Fahrzeugs notwendig ist. Allerdings wird die Bremse während einer automatischen Bremsung auch dann gelöst, wenn gar kein nachfolgendes Fahrzeug existent ist. Zwischen der Sicherheit des eigenen
Fahrzeugs und der des nachfolgenden Fahrzeugs ist daher bei Auslegung des Systems ein Kompromiss zu finden.
Die Lösebedingung für die Bremse des vorderen Fahrzeugs ist vorzugsweise abhängig vom angenommenen initialen Abstand des nachfolgenden Fahrzeugs zum eigenen Fahrzeug, von der initialen Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs, einer theoretischen Reaktionszeit des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs und/oder einer theoretisch möglichen Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeugs.
Für den initialen Abstand des Folgefahrzeugs kann beispielsweise die Faustregel „halber Tacho" oder ein beliebiges Vielfaches der Eigengeschwindigkeit angesetzt werden. Der angenommene Abstand des Folgefahrzeugs ist vorzugsweise geschwindigkeitsabhängig. Für die anfängliche Geschwindigkeit des Folgefahrzeugs kann z. B. die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs oder ein beliebiges Vielfaches davon, und für die Verzögerung ein Bruchteil, z. B. 80 %, der Verzögerung des vorderen Fahrzeugs angenommen werden. Zur Bestimmung des Lösezeitpunktes ist vorzugsweise ein Algorithmus vorgesehen, der eine oder mehrere der genannten Größen berücksichtigt. Anstelle eines analytischen Algorithmus kann natürlich auch eine entsprechende Funktion bzw. Kurvenschar im System hinterlegt sein, die die gewünschte Bremsfunktion definiert. Beide Varianten sollen hier unter der Bezeichnung „Modell" zu verstehen sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Algorithmus vorgesehen, der während einer automatischen Notbremsung eine
Geschwindigkeit (Lösegeschwindigkeit) für das vordere Fahrzeug berechnet, bei der die Fahrzeugbremse automatisch wieder gelöst werden muss. Wahlweise könnte natürlich auch eine andere Lösebedingung, wie z.B. ein konkreter Zeitpunkt oder ein bestimmter, theoretisch angenommener Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug als Lösebedingung ermittelt werden. Die
Lösegeschwindigkeit kann jedoch relativ einfach und genau mittels der Rad- Drehzahlsensoren gemessen werden. Im Falle einer im System hinterlegten Bremsfunktion gibt diese vorzugsweise eine Lösegeschwindigkeit vor, ab der die Fahrzeugbremse gelöst werden soll. Die Lösegeschwindigkeit ist dabei insbesondere von der Anfangsgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs abhängig.
Für die Bestimmung der Lösebedingung wird angenommen, dass nach dem Lösen der Bremse ein bestimmter Abstand zwischen beiden Fahrzeugen nicht unterschritten, oder, für den Fall, dass sich beide Fahrzeuge berühren, eine bestimmte Geschwindigkeitsdifferenz nicht überschritten werden soll. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bedingung derart gewählt, dass in dem Zeitpunkt, in dem sich beide Fahrzeuge berühren, die Geschwindigkeitsdifferenz gleich Null ist.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsystem umfasst ein Steuergerät, das mit einer Umfeldsensorik verbunden ist und einen Algorithmus aufweist, der wie vorstehend beschrieben arbeitet.
Im Falle eines Kollisionsvermeidungssystems umfasst das System eine „vorausschauende" Sensorik, die den Bereich vor dem Fahrzeug überwacht und bei einer drohenden Frontalkollision mit einem anderen Objekt die Betriebsbremse automatisch auslöst. Im Falle eines Sicherheitssystems, das nach einer Erstkollision eine automatische Notbremsung einleitet, ist das Steuergerät z. B. mit Beschleunigungssensoren ausgestattet bzw. erhält vom Airbag-System die Information über eine Kollision.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zweier Fahrzeuge, die sich in einem vorgegebenen Abstand bewegen;
Fig. 2a den zeitlichen Verlauf der Beschleunigung der beiden Fahrzeuge;
Fig. 2b den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit der beiden Fahrzeuge;
Fig. 2c den zeitlichen Verlauf des Abstands zwischen den beiden Fahrzeugen; und
Fig. 3 einen schematischen Funktionsplan zur Berechnung der Auslösebedingung.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt zwei Fahrzeuge 1 ,2, die sich auf einer Fahrbahn 3 mit einer
Geschwindigkeit vi(t) bzw. v2(t) bewegen. Der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen ist mit d(t) bezeichnet.
Zumindest das vordere Fahrzeug 1 umfasst ein Fahrzeugsicherheitssystem 5, das in bestimmten Fahrsituationen, z. B. bei einer drohenden Frontalkollision oder nach einer Erstkollision eine automatische Notbremsung einleiten kann. Das gesamte System einschließlich der Sensoren und des Steuergeräts ist hier schematisch als Block 5 dargestellt.
Bei Erkennen einer kritischen Situation wird eine automatische Bremsung ausgelöst und die Fahrzeugbremsen zunächst mit hoher Bremskraft betätigt. Ab einem bestimmten Zeitpunkt werden die Bremsen dann wenigstens teilweise gelöst, um die Gefahr bzw. die Schwere eines drohenden Auffahrunfalls zu verringern. Der Zeitpunkt, zu dem die Bremsen gelöst werden, wird mittels eines theoretischen Modells für die Annäherung eines hypothetischen Folgefahrzeugs berechnet, das auf Annahmen für den initialen Abstand und ein bestimmtes Fahrverhaltens des nachfolgenden Fahrzeugs 2 basiert. Das
Kollisionsvermeidungssystem 5 benötigt daher keinerlei Sensoren zur Überwachung des Rückraums des Fahrzeugs 1. Es stehen somit keine Informationen über Geschwindigkeit v2(t) oder Abstand d(t) des nachfolgenden Fahrzeugs zur Verfügung. Auch die Existenz eines nachfolgenden Fahrzeugs ist nicht bekannt. Das System 5 geht vielmehr von einem typischen Fahrverhalten bzw. Fahrereigenschaften aus, die aus statistischen Auswertungen des Verkehrsgeschehens ermittelt werden können.
Im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird für das Verhalten des Nachfolgefahrzeugs 2 eine bestimmte Reaktionszeit tr des Fahrers, eine maximale Verzögerung amaχ,2 des nachfolgenden Fahrzeugs 2 und ein bestimmter Anfangsabstand do, der von der Geschwindigkeit vi des ersten Fahrzeugs abhängt, angenommen. Das Fahrverhalten der beiden Fahrzeuge 1 ,2 und die Änderung verschiedener Fahrzustandsgrößen sind in anschaulicher Weise in den Fig. 2a-2c dargestellt.
Fig. 2a zeigt den zeitlichen Verlauf der Längsbeschleunigung ax der beiden Fahrzeuge nach Auslösung einer automatischen Notbremsung, Fig. 2b den zeitlichen Verlauf der Längsgeschwindigkeiten vi bzw. V2 und Fig. 2c den zeitlichen Verlauf des Abstands d zwischen beiden Fahrzeugen 1 und 2. Der Index „1 " bezeichnet jeweils eine Größe des ersten Fahrzeugs und „2" eine Größe des zweiten Fahrzeugs 2. Die dargestellten Größen des Fahrzeugs 1 sind mittels der vorhandenen Sensoren messbar, die dargestellten Größen des Fahrzeugs 2 sind auf Basis oben genannter Annahmen mit Hilfe des Annäherungsmodells des Sicherheitssystems 5 berechnet.
Zum Zeitpunkt t0 wird eine automatische Notbremsung ausgelöst. Die Geschwindigkeit vi des Fahrzeugs 1 verringert sich entsprechend. Außerdem wird angenommen, dass der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs 2 eine Reaktionszeit tr benötigt, bis er ebenfalls die Bremse betätigt. Das nachfolgende Fahrzeug verzögert dann mit amax,2- Diese Beschleunigung amax,2 ist hier betragsmäßig kleiner als die des ersten Fahrzeugs 1 angenommen, da ein durchschnittlicher Fahrer meist nicht die volle, physikalisch realisierbare Verzögerung des Fahrzeugs erreicht. Wie in Fig. 2b zu erkennen ist, verringert sich die Geschwindigkeit V2 des zweiten Fahrzeugs langsamer als diejenige des ersten Fahrzeugs 1. Der Abstand d(t) zwischen den beiden Fahrzeugen 1 ,2 wird somit immer kleiner, wie in Fig. 2c zu erkennen ist.
Im Zeitpunkt ti wird die Bremse des vorderen Fahrzeugs 1 automatisch gelöst, um einen Auffahrunfall zu vermeiden. Das erste Fahrzeug 1 bewegt sich danach mit gleich bleibender Geschwindigkeit vi weiter (siehe Fig. 2b). Der Zeitpunkt ti ist hier so berechnet, dass zum Zeitpunkt t2, in dem sich die beiden Fahrzeuge berühren (der Abstand d ist Null), die Geschwindigkeit vi, V2 der beiden Fahrzeuge 1 ,2 gleich groß ist. D.h., das nachfolgende Fahrzeug 2 nähert sich dem eigenen Fahrzeug 1 bis auf Berührung an, es kommt aber nicht zu einem Auffahrunfall, da beide Fahrzeuge in diesem Zeitpunkt die gleiche Geschwindigkeit haben.
Wahlweise könnte natürlich auch ein Auffahren des nachfolgenden Fahrzeugs mit geringer Energie toleriert werden oder auch festgelegt werden, dass sich die beiden Fahrzeuge überhaupt nicht berühren und ein vorgegebener Mindestabstand eingehalten werden soll.
Im Folgenden wird ein Algorithmus erläutert, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit vi ermittelt, bei der die Bremse gelöst werden muss, damit die Fahrzeuge 1 und 2 zum Zeitpunkt der Berührung gleiche Geschwindigkeit haben und somit eine Kollision gerade noch vermieden wird.
Der Algorithmus geht zunächst davon aus, dass die beiden Fahrzeuge 1 , 2 vor der automatischen Bremsung gleich schnell fahren. Dies ist in der Regeln im normalen Fahrzeugfolgeverkehr näherungsweise der Fall. Nach einer Reaktionszeit tr verzögert das Fahrzeug dann mit amaχ,2- Für die Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs 2 gilt somit (für t > to+tr):
v2(t) = V0 + lnt(amax,2(t))-dt. (1 )
Dabei ist V0 die Geschwindigkeit der beiden Fahrzeuge 1 ,2 zu Beginn der automatischen Bremsung.
Die Relativgeschwindigkeit beider Fahrzeuge ergibt sich damit aus: Vrel(t) = Vi(t) - V2(t) (2)
wobei vi im Fahrzeug 1 direkt gemessen werden kann.
Die Relativgeschwindigkeit wird anschließend numerisch integriert, woraus sich die Verringerung dred(t) des Abstandes zwischen beiden Fahrzeugen ergibt:
dred(t) = lnt(vreι(t))-dt (3)
Der verbleibende Abstand d(t) ergibt sich damit zu:
d(t) = do + dred(t). (4)
Da das nachfolgende Fahrzeug 2 wegen der geringeren Verzögerung ax,2 schneller ist, als das erste Fahrzeug, ist dred(t) kleiner Null. Der verbleibende Abstand d(t) nimmt somit ab.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird für die Lösegeschwindigkeit vL definiert, dass beide Fahrzeuge sich gerade noch berühren und zum gedachten
Berührungszeitpunkt t2 die gleiche Geschwindigkeit aufweisen sollen. Für den Berührungszeitpunkt dt soll somit unter Annahme einer konstanten Verzögerung des Folgefahrzeugs gelten:
vi(dt) = v2(dt) = V2(W) + ax,2(W)-dt (5)
Dabei ist V2(W) die theoretische angenommene aktuelle Geschwindigkeit des Folgefahrzeugs 2 zum aktuellen Zeitpunkt W- Wenn der aktuelle Abstand d(W) der beiden Fahrzeuge nach einer Zeit dt zu Null abgebaut sein soll, kann für die Differenz des von beiden Fahrzeugen 1 ,2 zurückgelegten Weges folgende Gleichung angesetzt werden:
v2(takt)-dt+1/2-a2(W)-dt2 - vi(takt)-dt = d(W) (6)
Aus den beiden Gleichungen (5), (6) erhält man die Dauer bis zur Berührung.
dt = -1/a2(W)- V(-2 - ^('.J ■ <* ('*) ) (7) sowie die Geschwindigkeit vL des ersten Fahrzeugs 1 , bei der die Bremsen gelöst werden müssen, zu:
vL = V2(U)- 4- 2 - a2(takt) - d(takt) (8)
Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Kollisionsvermeidungs- systems mit einem Algorithmus zur Reduzierung der Gefahr eines Auffahrunfalls. Das Gesamtsystem 5 umfasst verschiedene Sensoren 10 zur Überwachung des Vorderraums des ersten Fahrzeugs 1 , wie beispielsweise Radarsensoren, sowie Raddrehzahlsensoren. Diejenigen Sensorsignale, die zur Auslösung einer automatischen Bremsung notwendig sind, werden von einer Sicherheitsfunktion 13 ausgelesen. Bei Eintreten einer kritischen Fahrsituation wird die Bremsanlage 11 von der Funktion 13 automatisch betätigt.
Eine Einheit 12 berechnet z. B. auf Grundlage der Verzögerung des Fahrzeugs 1 , und ggf. des geschätzten Reibwerts unter Annahme einer Reaktionszeit eine theoretische Verzögerung ax,2des angenommenen nachfolgenden Fahrzeugs 2. Letztere wird mittels eines Integrators 14 gemäß Gleichung (1 ) integriert und somit unter Berücksichtigung der Anfangsgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit V2 des Folgefahrzeugs 2 berechnet. Die Geschwindigkeiten vi und V2 werden einer Einheit 19 zur Berechnung der Lösegeschwindigkeit vL gemäß Gleichung (8) zugeführt. Aus der Differenz der beiden Geschwindigkeiten vi und V2, die an einem Knoten 15 berechnet wird, ergibt sich die Relativgeschwindigkeit vreι, die mittels eines Integrators 16 integriert wird, um die Änderung des Abstands d beider Fahrzeuge 1 ,2 gemäß Gleichung (3) zu berechnen. Aus diesem Wert dred und einem von einer Einheit 17 ermittelten Anfangsabstand do ergibt sich der momentane Abstand d der beiden Fahrzeuge 1 , 2 (siehe Gleichung (4)). Letzterer wird ebenfalls der Einheit 19 zugeführt, die aus den verschiedenen Eingangsgrößen die Lösegeschwindigkeit vL berechnet. Wenn die
Geschwindigkeit vi des vorderen Fahrzeugs die Lösegeschwindigkeit vL erreicht, wird der Bremsvorgang automatisch unterbrochen. Das vordere Fahrzeug 1 bewegt sich dann mit konstanter Geschwindigkeit weiter.

Claims

27.02.2008ROBERT BOSCH GMBH; 70442 StuttgartAnsprüche
1. Verfahren zur Vermeidung einer möglichen Kollision nach Auslösung eines automatischen Bremseingriffs durch ein Fahrzeugsicherheitssystem, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer ersten Phase des automatischen Bremseingriffs eine Bremsung mit hohem Bremsmoment ausgeführt wird, - unter Anwendung eines Modells für die Annäherung eines hypothetischen
Folgefahrzeugs eine Bedingung für das Lösen der Bremse ermittelt wird und - bei Eintritt der Bedingung die Bremse wenigstens teilweise gelöst wird, um einen Auffahrunfall zu verhindern oder dessen Schwere zu begrenzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Modell einen initialen Abstand (do) des Folgefahrzeugs (2) zum eigenen Fahrzeug (1 ) annimmt und die Lösebedingung in Abhängigkeit von diesem Abstand (do) ermittelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell eine initiale Geschwindigkeit (v0) des Folgefahrzeugs (2) annimmt und die Lösebedingung in Abhängigkeit von dieser Geschwindigkeit (v0) ermittelt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell eine theoretische Reaktionszeit (tr) des Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs (2) annimmt und die Lösebedingung in Abhängigkeit von dieser Reaktionszeit (tr) ermittelt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell eine theoretische Verzögerung (ax 2) des nachfolgenden Fahrzeugs (2) annimmt und die Lösebedingung in Abhängigkeit von dieser Verzögerung (ax 2) ermittelt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösebedingung so gewählt ist, dass nach dem Lösen der Bremse ein bestimmter Abstand (d) zwischen beiden Fahrzeugen (1 , 2) nicht unterschritten, oder dass in dem Zeitpunkt (t2), in dem sich beide Fahrzeuge (1 , 2) berühren, eine bestimmte Geschwindigkeitsdifferenz der Fahrzeuge (1 , 2) nicht überschritten wird.
7. Steuergerät, umfassend Mittel zum Durchführen eines der vorstehend genannten Verfahren.
EP08717249A 2007-04-27 2008-02-29 Vermeidung eines auffahrunfalls bei einem automatischen bremseingriff eines fahrzeugsicherheitssystems Withdrawn EP2150446A1 (de)

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