WO2005058662A1 - Verfahren zur anhaltewegverkürzung - Google Patents

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WO2005058662A1
WO2005058662A1 PCT/EP2004/012771 EP2004012771W WO2005058662A1 WO 2005058662 A1 WO2005058662 A1 WO 2005058662A1 EP 2004012771 W EP2004012771 W EP 2004012771W WO 2005058662 A1 WO2005058662 A1 WO 2005058662A1
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Peter Hille
Wolfgang Lauer
Thomas Röhrig-Gericke
Ralph Scharpf
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Daimlerchrysler Ag
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    • B60T2270/413—Plausibility monitoring, cross check, redundancy

Definitions

  • the invention relates to a method for shortening the stopping distance of a vehicle, in which braking is prepared when a predetermined event occurs.
  • the driver When braking in an emergency, the driver must first overcome the brake air gap until brake pressure can be built up to cause the vehicle to decelerate to any significant extent. This takes time and extends the stopping distance. To reduce this so-called swell time, the brake can be pre-filled with a low pressure that does not yet cause a noticeable delay. When the driver actuates the brake, there is no longer any need to reduce air play.
  • An event when the brake is primed represents, for example, the rapid removal of the driver's foot from the accelerator pedal. Many situations in which it is sensible to prime the brake or to build up a certain brake pressure are triggered by this event or the monitoring of the accelerator pedal is not detected.
  • EP 1081004 A2 discloses a detection system for a vehicle which detects obstacles in the direction of travel or close to the direction of travel of the vehicle. Sensors attached to the vehicle provide characteristic parameters for the state c3 of the vehicle. Furthermore, sensors are the brake pedal and assigned to the accelerator pedal. A control unit uses the data supplied by the detection system to determine whether braking is necessary. Furthermore, the control unit determines a desired “stand-by brake pressure”. A shortening of the stopping distance can therefore be achieved by this system if objects are recognized in the apron of the vehicle.
  • the object of the present invention is to develop a method of the type mentioned at the outset in such a way that it is possible to shorten the stopping distance in additional driving situations.
  • this object is achieved in that, in a method of the type mentioned at the outset, the braking is prepared when a driving situation which is implausible for a driver assistance system occurs.
  • Driver assistance systems are used, for example, to control the distance to a vehicle in front.
  • a driver assistance system regulates the vehicle speed to a setting speed set by the driver, provided that no stationary or slower moving object is detected in the apron of the vehicle. If such an object is recognized, the distance between the vehicle and the vehicle in front is regulated and / or the vehicle is guided behind the vehicle in front.
  • An implausible driving situation arises, for example, in the event of a sudden loss of object if the distance to a vehicle traveling ahead, which is the relevant object, is automatically regulated. If such an object loss is detected, a dangerous situation may have arisen.
  • braking is prepared in such a case so that a short stopping distance is achieved when braking is required. A loss of property also arises "if Due to dirty sensors, an object in front can no longer be detected.
  • Another example of an implausible driving situation is the swerving of a vehicle on which the driver assistance system was based.
  • the driver assistance system must first form a new relevant object, e.g. the object moving in front of the vehicle to be veered out.
  • a stationary obstacle suddenly appears, for example a vehicle standing in a traffic jam in front of a vehicle that is about to veer away, this leads to an implausible driving situation that cannot be resolved by the driver assistance system.
  • stopping distance can also be reduced in driving situations in which the driver's reaction cannot be used to infer an emergency braking situation.
  • braking can be prepared before the driver takes his foot off the accelerator pedal.
  • Driving according to the invention is not a safety-critical application, since braking is only prepared. There is no noticeable delay. It is particularly advantageous that the reaction speed of the brake system is improved when an assistance system is switched off and vehicle control is taken over by the driver. A particular advantage is the use of the method in dynamic driving situations that place higher demands on the driver's reactions, such as in stop & go operation or in city traffic. The method according to the invention can be easily implemented without the need for additional hardware components on a vehicle.
  • a pre-braking pressure is generated in preparation for braking. Such a pre-braking pressure has the effect that the brake clearance is overcome and that the brake clearance no longer has to be reduced when the driver actuates the brake. The braking system therefore reacts to the driver's braking command considerably faster.
  • a speed-dependent pre-braking pressure is generated.
  • a higher pre-braking pressure can be generated because the driver perceives less braking of the vehicle less strongly.
  • the pre-braking pressure is preferably selected in such a way that the clearance of the brake is overcome without any noticeable braking being carried out.
  • Braking can also be prepared if the driver is prompted by a driver assistance system to take over vehicle control and / or to brake.
  • the request to take over vehicle control occurs, for example, when the vehicle speed falls below a switch-on threshold of the driver assistance system below which the assistance system can no longer support the driver. Such a low speed can mean that the vehicle must be braked even more. Filling the brakes shortens the braking distance in such a situation.
  • Braking is advantageously prepared when a driver assistance system is deactivated. If, for example, an object relevant to the driver assistance system is lost, the driver assistance system is at least temporarily deactivated. fourth, as long as a new relevant object is searched. During this time interval, a situation may occur that requires braking. It is also conceivable that an assistance system can deactivate itself because a situation has occurred which it cannot cope with, for example when a vehicle in front swings out and the vehicle is suddenly in the immediate vicinity of an end of a traffic jam. In such a case, rapid braking is required and the stopping distance can be shortened considerably by initiating braking. Braking can also be initiated if the driver deactivates the driver assistance system.
  • objects are detected at least in advance of the vehicle. " If an object is detected in front of the vehicle, ie in the direction of travel - in front of the vehicle, an appropriate evaluation can be used to determine whether braking may be necessary. In such a case, braking can be prepared regardless of whether an assistance radio is used ion is activated or deactivated.
  • the distance and / or the relative speed and / or the relative acceleration to an object is determined in the apron of the vehicle, and braking is prepared if a reference distance, a reference relative speed or a reference acceleration is undershot or exceeded.
  • the distance and the speeds are preferably measured by so-called short-range radar sensors. If the critical approach of an object is recognized, braking can be prepared, in particular the brakes can be automatically prefilled. Since this does not cause any noticeable delays The braking can also be prepared if no assistance systems are active.
  • the method according to the invention can be implemented in software or hardware and can be carried out by an arithmetic unit that has been appropriately programmed.
  • a top view of a three-lane road 1 is shown, on which the vehicle 2 is traveling in the direction of travel 3.
  • the driver of the vehicle 2 is supported by a driver assistance system that regulates the distance between the vehicle 2 and the vehicle 4 in front, in such a way that a critical, speed-dependent minimum distance is not undershot.
  • a driver assistance system that regulates the distance between the vehicle 2 and the vehicle 4 in front, in such a way that a critical, speed-dependent minimum distance is not undershot.
  • the driver assistance system is deactivated when the vehicle 4 swings out onto the secondary lane 8 in the direction of the arrow 7.
  • the driver assistance system prompts the driver to take over the vehicle because a situation has arisen that the driver assistance system cannot resolve.
  • the driver has little time to bring the vehicle 2 to a stop before the end of the traffic jam. Therefore Braking of the vehicle 2 is prepared by generating a low brake pressure to cope with the air play of the brake at the same time as the takeover request is issued, so that the stopping distance of the vehicle

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Anhaltewegverkürzung eines Fahrzeugs (2), bei dem bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses eine Bremsung vorbereitet wird, wird die Bremsung vorbereitet, wenn eine für ein Fahrassistenzsystem unplausible Fahrsituation auftritt. Dadurch kann die Verkehrssicherheit erhöht werden.

Description

DaimlerChrysler AG
Verfahren zur Anhaltewegverkurzung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anhaltewegverkurzung eines Fahrzeugs, bei dem bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses eine Bremsung vorbereitet wird.
Bei einer Bremsung in Notsituationen muss der Fahrer erst das Lüftspiel der Bremse überwinden, bis ein Bremsdruck aufgebaut werden kann, um eine nennenswerte Verzögerung des Fahrzeugs zu bewirken. Dies kostet Zeit und verlängert den Anhalteweg. Zur Verringerung dieser so genannten Schwellzeit kann die Bremse mit einem geringen Druck vorgefüllt werden, der noch keine spürbare Verzögerung hervorruft . Bei Betätigung der Bremse durch den Fahrer muss dann kein Luftspiel mehr abgebaut werden. Ein Ereignis, bei dessen Eintritt die Bremse vorgefüllt wird, stellt beispielsweise das schnelle Entfernen des Fußes des Fahrers vom Fahrpedal dar. Viele Situationen, in denen das Vorfüllen der Bremse beziehungsweise der Aufbau eines gewissen Bremsdruckes sinnvoll ist, werden durch dieses Ereignis bzw. die Überwachung des Fahrpedals nicht erfasst .
Aus der EP 1081004 A2 ist ein Erfassungssystem eines Fahrzeugs bekiannt, welches Hindernisse in Fahrtrichtung oder nahe der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erkennt. Am Fahrzeug angebrachte Sensoren liefern charakteristische Parameter für den Zustand c3.es Fahrzeugs. Weiterhin sind Sensoren dem Bremspedal und dem Gaspedal zugeordnet. Eine Steuereinheit ermittelt aufgrund der vom Erfassungssystem gelieferten Daten, ob eine Bremsung notwendig ist. Weiterhin bestimmt die Steuereinheit einen gewünschten „Stand-By-Bremsdruck" . Durch dieses System kann demnach eine Anhaltewegverkurzung erzielt werden, wenn Objekte im Vorfeld des Fahrzeugs erkannt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass eine Anhaltewegverkurzung bei zusätzlichen Fahrsituationen möglich ist .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Brems"ung vorbereitet wird, wenn eine für ein Fahrassistenzsystem unplausible Fahrsituation auftritt.
Fahrassistenzsysteme werden beispielsweise zur Abstandsrege- lung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug verwendet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Fahrassistenzsystem die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine vom Fahrer eingestellte Setzgeschwindigkeit regelt, sofern kein stehendes oder langsamer fahrendes Objekt im Vorfeld des Fahrzeugs erkannt wird. Wird ein solches Objekt erkannt, wird der Abstand des Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Fahrzeug geregelt und/oder das Fahrzeug hinter dem voraus fahrenden Fahrzeug geführt. Eine unplausible Fahrsituation entsteht beispielsweise bei plötzlichem Objektverlust, wenn der Abstand zu einem voraαisfahren- den Fahrzeug, welches das relevante Objekt ist, automatisch geregelt wird. Wird ein solcher Objektverlust detektiert, kann eine gefährliche Situation entstanden sein. Erfindungsgemäß wird in einem solchen Fall eine Bremsung vorbereitet, so dass bei einer erforderlichen Bremsung ein kurzer Anhalteweg erreicht wird. Ein Objektverlust entsteht auch, "wenn auf- grund von verschmutzten Sensoren ein vorausfahrendes Objekt nicht mehr erfasst werden kann.
Ein weiteres Beispiel für eine unplausible Fahrsituation ist das Ausscheren eines Fahrzeugs, an dem sich das Fahrassistenzsystem orientiert hat. In einem solchen Fall nruss das Fahrassistenzsystem erst wieder ein neues relevantes Objekt bilden, z.B. das vor dem ausscherenden Fahrzeug fahrende Objekt. Auch wenn ein stehendes Hindernis plötzlich auftaucht, beispielsweise ein im Stau stehendes Fahrzeug vor einem ausscherenden Fahrzeug, führt dies zu einer unplausiblen Fahrsituation, die durch das Fahrassistenzsystem nicht aufgelöst werden kann.
Dies bedeutet, dass eine Reduktion des Anhaltewegs auch in Fahrsituationen möglich ist, in denen durch die Reaktion des Fahrers nicht auf eine Notbremssituation geschlossen werden kann. Insbesondere kann eine Bremsung vorbereitet werden, noch ehe der Fahrer seinen Fuß vom Fahrpedal nimmt .
Das erfindungsgemäße Fahren ist keine sicherheitskritische Anwendung, da das Bremsen nur vorbereitet wird. Dies führt zu keiner merklichen Verzögerung. Besonders vorteilhaft ist, dass die Reaktionsgeschwindigkeit der Bremsanlage bei Abschalten eines Assistenzsystems und Übernahme der Fahrzeugsteuerung durch den Fahrer verbessert wird. Ein besonderer Vorteil liegt in der Verwendung des Verfahrens bei dynamischen Fahrsituationen, die höhere Anforderungen an die Reaktionen des Fahrers stellen, wie z.B. im Stop & Go Betrieb oder im Stadtverkehr. Das erfindungsgemäße Verfahren kann einfach implementiert werden, ohne dass zusätzliche Hardwarekomponenten an einem Fahrzeug notwendig werden. Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante wird zur Vorbereitung der Bremsung ein Vorbremsdruck erzeugt. Ein solcher Vorbremsdruck bewirkt, dass das Lüftspiel der Bremse überwunden wird und bei Betätigung der Bremse durch den Fahrer kein Lüftspiel mehr abgebaut werden muss. Die Bremsanlage reagiert daher erheblich schneller auf den Bremsbefehl des Fahrers.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein geschwindigkeitsabhängiger Vorbremsdruck erzeugt wird.
Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten kann ein höherer Vorbremsdruck erzeugt werden, da ein geringes Bremsen des Fahrzeugs durch den Fahrer weniger stark wahrgenommen wird. Durch diese Maßnahme kann das Abbremsen aus hohen Geschwindigkeiten beschleunigt und der Bremsweg des Fahrzeugs reduziert werden. Vorzugsweise wird der Vorbremsdruck so gewählt, dass gerade das Lüftspiel der Bremse überwunden wird, ohne dass eine merkliche Bremsung durchgeführt wird.
Eine Bremsung kann auch vorbereitet werden, wenn der Fahrer von einem Fahrassistenzsystem zur Übernahme der Fahrzeugsteuerung und/oder zum Bremsen aufgefordert wird. Die Aufforderung zur Übernahme der Fahrzeugsteuerung erfolgt beispielsweise, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine Einschalt- schwelle des Fahrassistenzsystems fällt, unterhalb der das Assistenzsystem den Fahrer nicht mehr unterstützen kann. Solch eine niedrige Geschwindigkeit kann bedeuten, dass das Fahrzeug noch stärker abgebremst werden muss. Ein Vorfüllen der Bremsen verkürzt den Bremsweg in einer solchen Situation.
Vorteilhafterweise wird die Bremsung vorbereitet, wenn ein Fahrassistenzsystem deaktiviert wird. Wenn beispielsweise ein für das Fahrassistenzsystem relevantes Objekt verloren geht, ist das Fahrassistenzsystem zumindest vorübergehend deakti- viert, solange ein neues relevantes Objekt gesucht wird. Während dieses Zeitintervalls kann es zu einer Situation koinπien, die ein Bremsen erfordert. Außerdem ist es vorstellbar, dass ein Assistenzsystem sich deaktiviert, da eine Situation aufgetreten ist, mit der es nicht zurechtkommt, beispielsweise, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug ausschert und das Fahrz;eug sich plötzlich in unmittelbarer Nähe eines Stauendes befindet. In einem solchen Fall ist eine schnelle Bremsung erforderlich und kann der Anhalteweg durch ein Einleiten der Bremsung erheblich verkürzt werden. Eine Bremsung kann auch eingeleitet werden, wenn das Fahrassistenzsystem vom Fahrer deaktiviert wird.
Bei einer Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass zumindest im Vorfeld des Fahrzeugs Objekte erfasst werden. "Wird ein Objekt im Vorfeld des Fahrzeugs, d.h. in Fahrtrichtung- vor dem Fahrzeug, detektiert, kann durch eine entsprechende Auswertung festgestellt werden, ob ein Bremsvorgang notwendig werden könnte. In einem solchen Fall kann eine Bremsung vorbereitet werden, unabhängig davon, ob eine Assistenzfunkt ion aktiviert oder deaktiviert ist.
Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird der Abstand und/oder die Relativgeschwindigkeit und/oder die Relativbeschleunigung zu einem Objekt im Vorfeld des Fahrzeugs bestimmt, und wird bei Unter- oder Überschreiten eines Referenzabstands, einer Referenzrelativgeschwindigkeit oder einer Referenzbeschleunigung die Bremsung vorbereitet. Die Messung des Abstands und der Geschwindigkeiten erfolgt vorzugswei se durch so genannte Short-Range Radarsensoren. Wird die kritische Annäherung eines Objekts erkannt, kann eine Bremsung vorbereitet werden, insbesondere können die Bremsen automatisch vorgefüllt werden. Da dies zu keiner merklichen Verzö- gerung führt, kann das Vorbereiten der Bremsung auch geschehen, wenn keine Assistenzsysteme aktiv sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer- Software oder Hardware implementiert werden und von einer entsprechend programmtechnisch hergerichteten Recheneinheit durchgeführt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert . Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens.
In der Figur ist eine Draufsicht auf eine dreispurige Straße 1 gezeigt, auf der das Fahrzeug 2 in Fahrtrichtung 3 fährt. Der Fahrer des Fahrzeugs 2 wird durch ein Fahrassistenzsystem unterstützt, das den Abstand des Fahrzeugs 2 zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 4 regelt, derart, dass ein kritischer, geschwindigkeitsabhängiger Mindestabstand nicht unterschritten wird. Wenn sich die Fahrzeuge 2, 4 einem stehenden Fahrzeug 5 nähern, das auf der Spur 6 das Ende eines Staus darstellt, deaktiviert sich das Fahrassistenzsystem, wenn das Fahrzeug 4 in Pfeilrichtung 7 auf die Nebenspur 8 ausschert. Das Fahrassistenzsystem fordert den Fahrer zur Fahrzeugübernahme auf, da eine Situation entstanden ist, die das Fahrassistenzsystem nicht auflösen kann. Dem Fahrer verbleibt nur wenig Zeit, das Fahrzeug 2 vor dem Stauende zum Stehen zu bringen. Deshalb wird eine Bremsung des Fahrzeugs 2 durch Erzeugen eines geringen Bremsdrucks zum Überkommen des Lüftspiels der Bremse gleichzeitig mit der Ausgabe der Übernahmeauf orderung vorbereitet, so dass sich der Anhalteweg des Fahrzeugs 2 verkürzt, wenn der Fahrer die Bremse betätigt .

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Verfahren zur Anhaltewegverkurzung eines Fahrzeugs (2), bei dem bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses eine Bremsung vorbereitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsung vorbereitet wird, wenn eine für ein Fahrassistenzsystem unplausible Fahrsituation auftritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorbereitung der Bremsung ein Vorbremsdruck erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass ein geschwindigkeitsabhängiger Vorbremsdruck erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsung vorbereitet wird, wenn der Fahrer von einem Fahrassistenzsystem zur Übernahme der Fahrzeugsteuerung und/oder zum Bremsen aufgefordert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsung vorbereitet wird, wenn ein Fahrassistenzsystem deaktiviert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Vorfeld des Fahrzeugs Objekte erfasst werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand und/oder die Relativgeschwindigkeit und/oder die Relativbeschleunigung zu einem Objekt im Vorfeld des Fahrzeugs bestimmt wird und bei unter- oder überschreiten eines Referenzabstands, einer Referenzrelativgeschwindigkeit oder einer Referenzbeschleunigung die Bremsung vorbereitet wird.
8. Recheneinheit programmtechnisch hergerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
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