WO2006048148A1 - Verfahren zur erkennung von auffahrunfallkritischen situationen im kolonnenverkehr - Google Patents

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WO2006048148A1
WO2006048148A1 PCT/EP2005/011422 EP2005011422W WO2006048148A1 WO 2006048148 A1 WO2006048148 A1 WO 2006048148A1 EP 2005011422 W EP2005011422 W EP 2005011422W WO 2006048148 A1 WO2006048148 A1 WO 2006048148A1
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vehicle
collision
time
distance
determined
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PCT/EP2005/011422
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Bernd Danner
Thomas Dohmke
Jörg Hillenbrand
Volker Schmid
Andreas Spieker
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Daimlerchrysler Ag
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    • B60W2554/801—Lateral distance

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting rear-end collision-critical situations in colon traffic, in which at least the distance to an object in the region in the direction of travel in front of a vehicle and the intrinsic speed of the vehicle are detected.
  • the device comprises a sensor device for locating objects which are located in front of the vehicle and for measuring the distances between these objects and the vehicle.
  • a control device intervenes as a function of the measured distances in the drive and / or braking system of the vehicle. For several leading objects, a minimum distance is calculated whose size is that between the object in question and the object Considered vehicle existing objects.
  • the control device is designed to maintain these minimum distances. In determining a desired distance, to which is regulated, a time interval which can be selected by the driver is taken into account, which determines the time interval with which the object is to be tracked by the vehicle.
  • This object is achieved by a method of the type mentioned, in which it is monitored whether the vehicle is driving in a collision-prone Kolonnen ⁇ by taking into account the distance of the object to the vehicle and the vehicle's own speed of the vehicle a time interval to the Object is determined and verifies whether the determined time interval during a specifiable period of time is within a predeterminable range. It is therefore checked whether the vehicle is traveling over a long period of time with approximately constant time interval to the preceding vehicle. This is an indication of the presence of a convoy. If the vehicle in front unexpectedly weakens in such situations, the risk of a rear-end collision is generally very high.
  • the time stand is a relative to small acceleration changes relatively insensitive size.
  • a largely constant time interval is therefore suitable for detecting a follow-up behavior in a vehicle convoy.
  • the time interval is preferably determined as the quotient of the distance of the object to the vehicle and the intrinsic speed of the vehicle. Alternatively, the time interval could be determined taking into account the intrinsic acceleration (or even higher moments of motion).
  • a necessary condition for the classification of a scenario "convoy travel" is that the time interval to the vehicle driving ahead remains within a narrow range of defined width over a predetermined period of time.
  • the time interval may have a certain deviation upwards or downwards over a specifiable period of time, wherein the deviation may be selected as a function of the time interval.
  • the time interval decreases, which is necessary because in the case of a braking maneuver of the preceding vehicle - which ultimately leads to the collision. falling pregnant Situation leads - the time interval necessarily decreases.
  • the determination of the presence of a column travel with the help of the time interval is particularly accurate and reliable, since the intrinsic speed enters into the evaluation.
  • the presence of a convoy can also be detected in other ways, for example by observing the distance between the object and the vehicle.
  • the braking acceleration of the object is detected or derived from the recorded advertising value. th, such as the distance of the vehicle to the object and Eigengeschwin ⁇ speed, determined or estimated and is checked whether the braking acceleration of the object is above a predetermined Bremsbevantungswert. If the braking acceleration is above the predefined braking acceleration value, this is an indication that the preceding object is braking more than average, which can lead to a situation critical to an accident situation.
  • the braking acceleration value is determined as a function of the speed. From empirical investigations, a characteristic curve can be generated which indicates a braking acceleration as a function of the speed at which an average driver perceives the braking as unpleasant. Such a characteristic can be used as a criterion for a sufficiently strong braking of the preceding object. If the metrologically detected deceleration of the object is above this characteristic, then it can be assumed that the driver of the following vehicle does not expect such a strong braking action. There is therefore an increased risk of rear-end collisions.
  • Whether the assessment of the presence of a rear-end collision-critical situation is correct depends on the reliability with which a preceding vehicle was detected. In a method variant, it is therefore provided that the quality of the recognition of the object is evaluated. In this case, for example, a quality factor for the object recognition can be determined. In order to ensure a reliable detection of the convoy scenario, therefore, an additional quality request can be made to the detection of the preceding object. Good object recognition is ensured, for example, and thus satisfies the quality requirement when the object in a narrow driving tube directly in front of the vehicle and if there is no cornering. The possibility of false destinations on a neighboring lane is thereby markedly reduced.
  • a situation liable to cause a rear-end collision can therefore be recognized if a predefinable quality requirement is met, for example if the quality factor is above a predefinable quality factor threshold.
  • a predefinable quality requirement for example if the quality factor is above a predefinable quality factor threshold.
  • an AND combination of several characteristic features for a collision-ridden convoy can be carried out.
  • a risk of collision exists if, over the time interval, it has been determined that the vehicle is traveling in a convoy, the preceding object is decelerating with such braking acceleration, that an average driver perceives this braking as unpleasant, and a reliable one Object recognition is present.
  • the future driving course of the vehicle is estimated. On the basis of this measure, it can be determined whether the vehicle in front is on the driving course of the vehicle and a collision is to be feared.
  • driver-assisting safety systems upon detection of a collision-ridden convoy, the activation thresholds of driver-assisting safety systems are lowered and / or the driver is warned.
  • Driver-assisting safety systems eg a brake assistant
  • Driver-assisting safety systems are generally activated only when there is a sufficiently strong driver-side actuation, for example the sufficiently strong or rapid actuation of the brake pedal.
  • characteristic quantities are compared with activation threshold values.
  • the driver-assisted safety systems therefore respond faster. This increases the potential benefit of such systems.
  • the driver may be warned of the rear-endangered situation.
  • the activation thresholds can already be lowered when mere detection of a convoy travel or only upon occurrence of further events, such as the abrupt braking of the preceding object with a deceleration above the predeterminable deceleration value and / or the fulfillment of the quality requirement of object detection , Abuse in the form of a drive-up assistant can be avoided if the activation thresholds are only lowered if the critical situation is ultimately brought about by strong braking of the vehicle in front.
  • a time is estimated at which a collision with the object can no longer be avoided and the driver of the vehicle is warned in time before this time and / or a safety system is activated before this time.
  • the collision time and / or the point in time at which a collision can no longer be avoided is preferably taking into account at least one of the variables distance between object and vehicle, speed of the object, acceleration of the object, airspeed, acceleration of the vehicle ⁇ zeugs, estimated or certain coefficient of friction of the road and / or the determined rate determined.
  • the driving course can be predicted by detecting the steering angle of the vehicle and / or by track recognition.
  • the activation of a safety system may mean, for example, that an intelligent brake booster is brought to a ready position.
  • the braking request made by the driver of the vehicle can be monitored. This can be amplified if it is insufficient to prevent a collision with the object.
  • a warning to the driver can first be issued in good time prior to the collision time that the latter is able to decelerate the vehicle in time or bring it to a standstill in order to avoid a collision. If it is determined that the driver's braking request is not sufficient to avoid a collision, then an intelligent brake booster can be controlled in order to increase the braking force, so that a rear-end collision is avoided or the severity of the rear-end collision is reduced.
  • autonomous braking of the vehicle is performed at a predeterminable point in time before the estimated point in time at which a collision can no longer be avoided.
  • an inattentive driver does not react to the warning.
  • autonomous braking can completely avoid a rear-end collision in a collision-ridden road trip under certain circumstances.
  • the point in time when a collision can no longer be avoided depends heavily on the friction coefficient of the road. To estimate this coefficient of friction, it may therefore be advantageous to acquire information about the ground or the road conditions and / or the weather conditions. For example, the time when a collision with the object can no longer be avoided will be much earlier on an icy road than on a dry road.
  • the scope of the invention also includes a device for recognizing rear-end collision-critical situations in group traffic, comprising an environment-sensing sensor and a downstream evaluation unit for determining the distance of a detected object to a vehicle and means for determining the vehicle's own speed.
  • a time interval calculation device is provided, in which the time interval is determined taking into account the intrinsic speed and the distance between the object and the vehicle.
  • a valuation unit is provided, which evaluates whether the time interval lies within a predefinable time range within a predefinable range. By this measure, it can be determined with certainty whether the vehicle is in a convoy movement. This is the first prerequisite for the vehicle to be in a collision-ridden road accident or the risk of a rear-end collision.
  • a brake acceleration evaluation device for evaluating the brake acceleration of the object and a quality determination device for determining the quality of the object detection by the ambient-sensing sensor system. Both institutions are in contact with the valuation unit. On the basis of these devices, it can be reliably determined whether there is the danger of a rear-end collision. If this is detected, appropriate measures to prevent a rear-end collision or to reduce the severity of the rear-end collision can be initiated. This can be done by a driver warning device and / or a safety system, which are in communication with the evaluation unit.
  • Fig. 1 is an illustration of a convoy ride
  • Fig. 2 is a schematic representation of a vehicle with a device for detecting rear-end collision critical situations in the convoy traffic.
  • a vehicle 1 which, together with the objects 2, 3, 4 designed as vehicles, is traveling in a convoy.
  • the vehicle 1 and the object 2 have a distance x re i to each other.
  • the vehicle 1 moves with the speed v ego . From the variables x re i and v ego , a time interval TH can be calculated
  • the vehicle 1 If the time interval TH determined in this way moves within predeterminable limits over a predeterminable period of time, then a convoy is present. For this, the distance x re i to the object 2 must be detected by the vehicle 1. If the object 2 brakes abruptly, the vehicle 1 must be decelerated in order to prevent a collision. There is therefore a rear-end collision situation. In order to evaluate a collision-critical situation when traveling on a convoy, it is necessary to ensure that the vehicle 1 reliably determines the correct observer. jekt detected and based on the distance x rei to the correct object of the evaluation. In the present case, this is the vehicle 2, which is located on the route of the vehicle 1, in particular on the same lane 5. An unnecessary warning to the driver or an unnecessary brake intervention would follow if the vehicle 6 on the secondary lane were recognized as a relevant object.
  • a convoy is then judged critical as a rear-end collision if the preceding object 2 decelerates sufficiently strongly, i. H. if its metrologically detected brake acceleration is above a predefined braking acceleration value.
  • This braking acceleration value is advantageously determined as a function of the speed of the preceding object 2 and thus represents a speed-dependent characteristic curve.
  • Such a characteristic curve can be determined empirically, for example, by determining the braking acceleration for different speeds of the preceding object 2 which is just not perceived by an average driver as unpleasant.
  • FIG. 2 shows the vehicle 1 with a device 10 for detecting rear-end collision-critical situations in colonial traffic.
  • the device 10 comprises an environment-detecting sensor system 11, which detects at least the area in front of the vehicle 1 in the direction of travel, in particular detects objects in this area.
  • the ambient-sensing sensor system 11 may include radar, laser, camera systems or the like for metrological detection of the movements of the forward-looking traffic.
  • the signals of the environment-detecting sensor 11 are supplied to an evaluation unit 12, which determines the distance, the speed and the acceleration of preceding objects from the data in particular.
  • the evaluation unit 12 can also be supplied with the own speed v ego of the vehicle 1 by a speed determining device 13.
  • the evaluation unit 12 is connected to a time interval calculation device 14, in which a current time interval between the vehicle 1 and a preceding object 2 is determined.
  • the evaluation device 12 is connected to a brake acceleration evaluation device 15, in which it is checked whether the detected deceleration of the object 2 traveling out lies above a predetermined, optionally speed-dependent, braking acceleration value.
  • the evaluation device 12 is also connected to a quality determining device 16 which, for example, determines a quality factor for the quality of the object recognition.
  • the quality determination device 16 can be connected to a travel course determination device 17.
  • a rating unit 18 it is determined on the basis of the data of the devices 14, 15, 16 whether a collision-propagating collision exists. If this is detected, a warning to the driver can be output via a driver warning device 19. The warning can be acoustically and / or optically and / or haptically. In the evaluation device 18, it is checked, in particular, whether the time interval TH lies within a predefinable range over a predefinable period of time.
  • the evaluation device 18 may be connected to a safety system 20, which in the exemplary embodiment is designed as a brake system. If there is a crash-critical column journey and a warning has already been issued to the driver without the driver having reacted, the safety system 20 can be activated such that an autonomous braking of the vehicle takes place to avoid a Auf ⁇ driving accident. Alternatively or additionally, it can be provided that one or more sensors 21 detect which brake request the driver places on the brake system. If this is not sufficient, an intelligent brake booster 22 can be activated in order to control the brake ,
  • a triggering device 23 can be provided for a brake assistant, the triggering thresholds being lowered when a collision-critical collision movement is detected.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von auffahrunfallkritischen Situationen im Kolonnenverkehr, bei dem zumindest der Abstand (x<SUB>rel</SUB>) zu einem Objekt (2) im Bereich in Fahrtrichtung vor einem Fahrzeug (1) und die Eigengeschwindigkeit (v<SUB>ego</SUB>) des Fahrzeugs (1) erfasst werden und überwacht wird, ob sich das Fahrzeug (1) in einer auffahrungfallträchtigen Kolonnenfahrt befindet, indem der Zeitabstand (TH) zu dem Objekt (2) ermittelt wird als Quotient aus dem Abstand (x<SUB>rel</SUB>) des Objekt (2) zum Fahrzeug (1) und der Eigengeschwindigkeit (v<SUB>ego</SUB>) des Fahrzeugs. Es wird überprüft, ob der ermittelte Zeitabstand (TH) während einer vorgebbaren Zeitspanne innerhalb eines vorgebbaren Bereichs liegt. Eine Kolonnenfahrt kann dadurch sicher erkannt werden. Weiterhin wird die Bremsbeschleunigung des Objekts überwacht, welche die Auffahrunfallgefahr massgeblich beeinflusst.

Description

Verfahren zur Erkennung von auffahrunfallkritischen Situationen im Kolonnenverkehr
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von auffahrunfallkritischen Situationen im Kolon¬ nenverkehr, bei dem zumindest der.Abstand zu einem Objekt im Bereich in Fahrtrichtung vor einem Fahrzeug und die Eigenge¬ schwindigkeit des Fahrzeugs erfasst werden.
Wenn mehrere Fahrzeuge (mindestens zwei) hintereinander her¬ fahren, d.h. sich in Kolonnenfahrt befinden, besteht die Ge¬ fahr eines Auffahrunfalls, wenn eines der Fahrzeuge der Ko,- lonne abrupt abbremst und der Abstand zwischen dem abbremsen¬ den Fahrzeug und einem nachfolgenden Fahrzeug zu gering war. Es ist wünschenswert, derartige Auffahrunfälle zu vermeiden bzw. die Schwere eines Auffahrunfalls zu mildern.
Aus der DE 102 56 529 Al ist eine Vorrichtung zur Abstandsre¬ gelung bei Kraftfahrzeugen bekannt geworden. Die Vorrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung zur Ortung von Objekten, die sich vor dem Fahrzeug befinden und zur Messung der Abstände dieser Objekte zum Fahrzeug. Eine Regeleinrichtung greift in Abhängigkeit von den gemessenen Abständen in das Antriebs- und/oder Bremssystem des Fahrzeugs ein. Für mehrere voraus- fahrende Objekte wird jeweils ein Mindestabstand berechnet, dessen Größe die zwischen dem betreffenden Objekt und dem Fahrzeug vorhandenen Objekte berücksichtigt. Die Regelein¬ richtung ist auf die Einhaltung dieser Mindestabstände ausge¬ legt. Bei der Bestimmung eines Sollabstandes, auf den gere¬ gelt wird, wird eine vom Fahrer wählbare Zeitlücke berück¬ sichtigt, die den zeitlichen Abstand bestimmt, mit dem das Objekt durch das Fahrzeug verfolgt werden soll.
Aus der DE 100 17 662 Al ist ein Verfahren zur Steuerung des Abstands eines Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug bekannt geworden. Dabei erfolgt eine Regelung auf einen ge¬ schwindigkeitsabhängigen Sollabstand, der dem erforderlichen Sicherheitsabstand zwischen den Fahrzeugen entspricht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen eine auffahrun- fallträchtige Kolonnenfahrt erkannt werden kann und mit denen geeignete Maßnahmen zur Verhinderung eines Auffahrunfalls oder zur Verminderung der Schwere des Auffahrunfalls ergrif¬ fen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem überwacht wird, ob sich das Fahrzeug in einer auffahrunfallträchtigen Kolonnen¬ fahrt befindet, indem unter Berücksichtigung des Abstands des Objekts zum Fahrzeug und der Eigengeschwindigkeit des Fahr¬ zeugs ein Zeitabstand zu dem Objekt ermittelt wird und über¬ prüft wird, ob der ermittelte Zeitabstand während einer vor¬ gebbaren Zeitspanne innerhalb eines vorgebbaren Bereichs liegt. Es wird demnach überprüft, ob das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum mit annähernd konstantem Zeitabstand zu dem vorausfahrenden Objekt fährt. Dies ist ein Indiz für das Vor¬ liegen einer Kolonnenfahrt. Bremst das vorausfahrende Objekt in solchen Situationen unverhofft stark ab, ist die Gefahr eines Auffahrunfalls in der Regel besonders hoch. Der Zeitab- stand ist eine gegenüber kleinen Beschleunigungsänderungen relativ unempfindliche Größe. Ein weitestgehend konstanter Zeitabstand eignet sich daher zur Erkennung eines Folgever¬ haltens in einer Fahrzeugkolonne. Der Zeitabstand wird vor¬ zugsweise als Quotient aus dem Abstand des Objekts zum Fahr¬ zeug und der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. Alternativ könnte der Zeitabstand unter Berücksichtigung der Eigenbeschleunigung (oder noch höherer Bewegungsmomente) be¬ stimmt werden. Notwendige Bedingung zur Klassifikation eines Szenarios „Kolonnenfahrt" ist, dass der Zeitabstand zum vo¬ rausfahrenden Fahrzeug über eine vorgegebene Zeitdauer hinweg innerhalb eines engen Bereichs definierter Breite bleibt. Der vorgebbare Bereich kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise vorgegeben werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der berechnete Zeitabstand zwischen absolut vorgegebenen Werten liegen muss. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Zeitabstand über einen vorgebbaren Zeitraum eine bestimmte Abweichung nach oben oder unten aufweisen darf, wobei die Ab¬ weichung in Abhängigkeit vom Zeitabstand gewählt werden kann. So können für größere Zeitabstände auch größere Margen vorge¬ sehen sein. Sobald die Bedingung für eine Kolonnenfahrt er¬ füllt ist, wird diese auch aufrechterhalten, wenn der Zeitab¬ stand sinkt. Dies ist notwendig, da bei einem Bremsmanöver des vorausfahrenden Objekts - was letztlich zu der auffahrun- fallträchtigen Situation führt - der Zeitabstand notwendiger¬ weise sinkt. Die Ermittlung des Vorliegens einer Kolonnen¬ fahrt mit Hilfe des Zeitabstands ist besonders genau und zu¬ verlässig, da die Eigengeschwindigkeit in die Bewertung ein¬ geht. Grundsätzlich kann das Vorliegen einer Kolonnenfahrt auch auf andere Weise detektiert werden, beispielsweise durch die Beobachtung des Abstands zwischen Objekt und Fahrzeug.
Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante wird die Bremsbe¬ schleunigung des Objekts erfasst oder aus den erfassten Wer- ten, wie Abstand des Fahrzeugs zum Objekt und Eigengeschwin¬ digkeit, ermittelt bzw. geschätzt und wird überprüft, ob die Bremsbeschleunigung des Objekts über einem vorgegebenen Bremsbeschleunigungswert liegt. Wenn die Bremsbeschleunigung oberhalb des vorgegebenen Bremsbeschleunigungswertes liegt, ist dies ein Indiz dafür, dass das vorausfahrende Objekt ü- berdurchschnittlich stark abbremst, was zu einer auffahrun- fallkritischen Situation führen kann.
Bei einer Weiterbildung- des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Bremsbeschleunigungswert geschwindigkeitsabhängig festgelegt wird. Aus empirischen Untersuchungen kann eine Kennlinie erzeugt werden, die in Abhängigkeit von der gefah¬ renen Geschwindigkeit eine Bremsbeschleunigung angibt, ab der ein durchschnittlicher Fahrer die Bremsung als unangenehm empfindet. Eine solche Kennlinie kann als Kriterium für ein hinreichend starkes Bremsen des vorausfahrenden Objekts zugrunde gelegt werden. Liegt die messtechnisch erfasste Bremsbeschleunigung des Objekts über dieser Kennlinie, dann kann man davon ausgehen, dass der Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs nicht mit einer solch starken Bremsung rechnet. Es besteht daher ein erhöhtes Auffahrunfallrisiko.
Ob die Bewertung des Vorliegens einer auffahrunfallkritischen Situation richtig ist, hängt davon ab, mit welcher Zuverläs¬ sigkeit ein vorausfahrendes Objekt erkannt wurde. Bei einer Verfahrensvariante ist daher vorgesehen, dass die Güte der Erkennung des Objekts bewertet wird. Dabei kann beispielswei¬ se ein Gütefaktor für die Objekterkennung ermittelt werden. Um eine zuverlässige Detektion des Kolonnenfahrtszenarios zu gewährleisten, kann daher eine zusätzliche Güteanforderung an die Detektion des vorausfahrenden Objekts gestellt werden. Eine gute Objekterkennung ist beispielsweise sichergestellt und damit die Güteanforderung erfüllt, wenn sich das Objekt in einem engen Fahrschlauch direkt vor dem Fahrzeug befindet und wenn keine Kurvenfahrt vorliegt. Die Möglichkeit von Falschzielen auf einer Nachbarspur ist dadurch deutlich redu¬ ziert.
Eine auffahrunfallträchtige Situation kann daher erkannt wer¬ den, wenn eine vorgebbare Güteanforderung erfüllt ist, bei¬ spielsweise wenn der Gütefaktor über einer vorgebbaren Güte¬ faktorschwelle liegt. Insbesondere kann eine UND-Verknüpfung mehrerer charakteristischer Merkmale für eine auffahrunfall- trächtige Kolonnenfahrt durchgeführt werden. Ein Auffahrun¬ fallrisiko besteht, wenn über den Zeitabstand ermittelt wur¬ de, dass sich das Fahrzeug in einer Kolonnenfahrt befindet, das vorausfahrende Objekt mit einer solchen Bremsbeschleuni¬ gung abbremst, dass ein durchschnittlicher Fahrer diese Brem¬ sung als unangenehm empfindet, und eine zuverlässige Objekt- erkennung vorliegt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der zukünftige Fahrtkurs des Fahrzeugs abgeschätzt wird. Anhand dieser Maßnahme kann er¬ mittelt werden, ob das vorausfahrende Fahrzeug sich auf dem Fahrtkurs des Fahrzeugs befindet und eine Kollision zu be¬ fürchten ist.
Bei einer Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass beim Erkennen einer auffahrunfallträchtigen Kolonnenfahrt die Ak¬ tivierungsschwellen von fahrerunterstützenden Sicherheitssys¬ temen abgesenkt werden und/oder der Fahrer gewarnt wird. Fah¬ rerunterstützende Sicherheitssysteme, z.B. ein Bremsassis¬ tent, aktivieren sich in der Regel nur, wenn eine hinreichend starke fahrerseitige Betätigung vorliegt, z.B. das hinrei¬ chend starke oder schnelle Betätigen des Bremspedals. Dazu werden charakteristische Größen mit Aktivierungsschwellwerten verglichen. Bei Erkennung einer auffahrunfallträchtigen Ko- lonnenfahrt können diese Aktivierungsschwellen gesenkt wer¬ den. Die fahrerunterstützenden Sicherheitssysteme sprechen daher schneller an. Damit steigt der potentielle Nutzen sol¬ cher Systeme. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrer vor der auffahrunfallträchtigen Situation gewarnt werden. Die Ak¬ tivierungsschwellen können bereits beim bloßen Erkennen einer Kolonnenfahrt oder erst beim Eintritt weiterer Ereignisse, wie dem abrupten Bremsen des vorausfahrenden Objekts mit ei¬ ner Bremsbeschleunigung über dem vorgebbaren Bremsbeschleuni- gungswert und/oder der Erfüllung der Güteanforderung der Ob¬ jekterkennung, gesenkt werden. Ein Missbrauch in Form eines Auffahrassistenten kann vermieden werden, wenn die Aktivie¬ rungsschwellen nur dann gesenkt werden, wenn die kritische Situation in letzter Konsequenz durch ein starkes Bremsen des vorausfahrenden Objekts herbeigeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Zeitpunkt abgeschätzt wird, zu dem sich eine Kollision mit dem Objekt nicht mehr vermeiden lässt und der Fahrer des Fahrzeugs zeitlich vor diesem Zeitpunkt gewarnt wird und/oder ein Sicherheitssystem vor diesem Zeitpunkt aktiviert wird. Der Kollisionszeitpunkt und/oder der Zeitpunkt, zu dem sich eine Kollision nicht mehr vermeiden lässt, wird dabei vorzugsweise unter Berücksichti¬ gung zumindest einer der Größen Abstand zwischen Objekt und Fahrzeug, Geschwindigkeit des Objekts, Beschleunigung des Ob¬ jekts, Eigengeschwindigkeit, Eigenbeschleunigung des Fahr¬ zeugs, geschätzter oder bestimmter Reibwert der Straße und/oder des ermittelten Fahrtkurses bestimmt. Der Fahrtkurs kann dabei beispielsweise durch Erfassung des Lenkwinkels des Fahrzeugs und/oder durch eine Spurerkennung prädiziert wer¬ den. Weiterhin ist auch der Zeitpunkt vorteilhafterweise ab¬ zuschätzen, zu dem sich eine Kollision nicht mehr durch Brem¬ sen verhindern lässt. Die Aktivierung eines Sicherheitssystems kann beispielsweise bedeuten, dass ein intelligenter Bremskraftverstärker in eine Bereitschaftsstellung gebracht wird. Es kann die von dem Fah¬ rer des Fahrzeugs gestellte Bremsanforderung überwacht wer¬ den. Diese kann verstärkt werden, falls sie nicht ausreicht, um eine Kollision mit dem Objekt zu verhindern. Insbesondere kann zunächst eine Warnung an den Fahrer so rechtzeitig vor dem Kollisionszeitpunkt ausgegeben werden, dass dieser in der Lage ist, das Fahrzeug rechtzeitig abzubremsen bzw. zum Ste¬ hen zu bringen, um eine Kollision zu vermeiden. Wird dabei festgestellt, dass die Bremsanforderung des Fahrers nicht ausreichend ist, um eine Kollision zu vermeiden, so kann ein intelligenter Bremskraftverstärker angesteuert werden, um die Bremskraft zu erhöhen, so dass ein Auffahrunfall vermieden wird bzw. die Schwere des Auffahrunfalls verringert wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zu einem vorgebbaren Zeitpunkt vor dem abgeschätzten Zeitpunkt, zu dem sich eine Kollision nicht mehr vermeiden lässt, eine autonome Bremsung des Fahrzeugs durchgeführt wird. Es ist beispielsweise denk¬ bar, dass ein unaufmerksamer Fahrer auf die Warnung nicht re¬ agiert. In einem solchen Fall kann durch eine autonome Brem¬ sung ein Auffahrunfall in einer auffahrunfallträchtigen Ko¬ lonnenfahrt unter Umständen vollständig vermieden werden. Der Zeitpunkt, zu dem sich eine Kollision nicht mehr vermeiden lässt, hängt stark vom Reibwert der Straße ab. Zur Schätzung dieses Reibwertes kann es daher vorteilhaft sein, Informatio¬ nen über den Untergrund bzw. die Straßenverhältnisse und/oder die Witterungsverhältnisse zu erfassen. Beispielsweise wird der Zeitpunkt, zu dem sich eine Kollision mit dem Objekt nicht mehr vermeiden lässt, bei eisglatter Straße sehr viel früher liegen als bei trockener Straße. In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem eine Vorrichtung zur Erkennung von auffahrunfallkritischen Situationen im Ko¬ lonnenverkehr, mit einer Umgebungserfassenden Sensorik und einer nachgeordneten Auswerteeinheit zur Ermittlung des Ab¬ stands eines erfassten Objekts zu einem Fahrzeug sowie Mit¬ teln zum Bestimmen der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs. Es ist eine Zeitabstandsberechnungseinrichtung vorgesehen, in der der Zeitabstand unter Berücksichtigung der Eigengeschwin¬ digkeit und dem Abstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug ermittelt wird. Außerdem ist eine Bewertungseinheit vorgese¬ hen, die auswertet, ob der Zeitabstand über eine vorgebbare Zeitspanne innerhalb eines vorgebbaren Bereichs liegt. Durch diese Maßnahme kann sicher festgestellt werden, ob das Fahr¬ zeug sich in einer Kolonnenfahrt befindet. Dies ist die erste Voraussetzung dafür, dass sich das Fahrzeug in einer auffahr- unfallträchtigen Kolonnenfahrt befindet bzw. dass das Risiko eines Auffahrunfalls besteht.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Bremsbeschleu- nigungsbewertungseinrichtung zur Bewertung der Bremsbeschleu¬ nigung des Objekts und eine Gütebestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Güte der Objekterkennung durch die umgebungs- erfassende Sensorik vorgesehen. Beide Einrichtungen stehen mit der Bewertungseinheit in Verbindung. Anhand dieser Ein¬ richtungen kann zuverlässig bestimmt werden, ob die Gefahr eines Auffahrunfalls besteht. Wird dies erkannt, können ent¬ sprechende Maßnahmen zur Verhinderung eines Auffahrunfalls bzw. zur Verminderung der Schwere des Auffahrunfalls einge¬ leitet werden. Dies kann durch eine Fahrerwarneinrichtung und/oder ein Sicherheitssystem geschehen, die mit der Bewer¬ tungseinheit in Verbindung stehen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungs¬ wesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehre¬ ren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfin¬ dung verwirklicht sein.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläu¬ tert. Dabei ..zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer Kolonnenfahrt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Erkennung von auffahrunfall- kritischen Situationen im Kolonnenverkehr.
In der Fig. 1 ist ein Fahrzeug 1 gezeigt, welches sich zusam¬ men mit den als Fahrzeuge ausgebildeten Objekten 2, 3, 4 in einer Kolonnenfahrt befindet. Das Fahrzeug 1 und das Objekt 2 weisen einen Abstand xrei zueinander auf. Das Fahrzeug 1 be¬ wegt sich mit der Geschwindigkeit vego. Aus den Größen xrei und vego lässt sich ein Zeitabstand TH berechnen zu
ijijT _ xrel vego
Wenn sich der so ermittelte Zeitabstand TH über einen vorgeb¬ baren Zeitraum innerhalb vorgebbarer Grenzen bewegt, liegt eine Kolonnenfahrt vor. Dazu muss vom Fahrzeug 1 der Abstand xrei zum Objekt 2 erfasst werden. Bremst das Objekt 2 abrupt ab, muss das Fahrzeug 1 verzögert werden, um einen Auffahrun¬ fall zu verhindern. Es besteht daher eine auffahrunfallkriti- sche Situation. Zur Bewertung einer auffahrunfallkritischen Situation bei Kolonnenfahrt ist es notwendig, dass sicherge¬ stellt ist, dass das Fahrzeug 1 zuverlässig das richtige Ob- jekt detektiert und den Abstand xrei zu dem richtigen Objekt der Bewertung zugrunde1egt. Im vorliegenden Fall ist das das Fahrzeug 2, das sich auf dem Fahrtkurs des Fahrzeugs 1, ins¬ besondere auf derselben Spur 5, befindet. Eine unnötige War¬ nung an den Fahrer bzw. ein unnötiger Bremseingriff würde er¬ folgen, wenn das Fahrzeug 6 auf der Nebenspur als relevantes Objekt erkannt würde.
Eine Kolonnenfahrt wird dann als auffahrunfallkritisch beur¬ teilt, wenn das vorausfahrende Objekt 2 hinreichend stark ab¬ bremst, d. h. wenn dessen messtechnisch erfasste Bremsbe¬ schleunigung oberhalb eines vorgegebenen Bremsbeschleuni- gungswertes liegt. Dieser Bremsbeschleunigungswert wird vor¬ teilhafterweise in Abhängigkeit Geschwindigkeit des voraus- fahrenden Objekts 2 festgelegt und stellt somit eine ge¬ schwindigkeitsabhängige Kennlinie dar. Eine solche Kennlinie lässt sich beispielsweise empirisch ermitteln, indem für ver¬ schiedene Geschwindigkeitswerte des vorausfahrenden Objekts 2 jeweils diejenige Bremsbeschleunigung ermittelt wird, die von einem durchschnittlichen Fahrer gerade noch nicht als unange¬ nehm empfunden wird.
Wenn die Bremsbeschleunigung des vorausfahrenden Objekts 2 oberhalb des vorgegebenen Bremsbeschleunigungswertes oder der diesen Wert bestimmenden Kennlinie liegt, dann ist dies ein Indiz dafür, dass das vorausfahrende Objekt 2 sich in einer gefährlichen Situation befindet, denn sonst würde es nicht so stark abbremsen, und dass der Fahrer des Fahrzeugs 1 von der Bremsstärke des vorausfahrenden Objekts 2 überrascht sein wird, da er im regelmäßigen Straßenverkehr nicht mit einer solch starken Bremsung rechnen würde. Das Überschreiten des vorgegebenen Bremsbeschleunigungswertes oder der entsprechen¬ den geschwindigkeitsabhängigen Kennlinie ist somit ein geeig¬ netes Kriterium für die Feststellung eines erhöhten Auffahr- unfallrisikos, d. h. für die Feststellung, dass es sich bei der erkannten Kolonnenfahrt um eine auffahrunfallkritische Situation hande1t.
In der Fig. 2 ist das Fahrzeug 1 mit einer Vorrichtung 10 zur Erkennung von auffahrunfallkritischen Situationen im Kolon¬ nenverkehr dargestellt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine umge- bungserfassende Sensorik 11, die zumindest den in Fahrtrich¬ tung vor dem Fahrzeug 1 gelegenen Bereich erfasst, insbeson¬ dere Objekte in diesem Bereich erfasst. Die umgebungserfas¬ sende Sensorik 11 kann Radar, Laser, Kamerasysteme oder der¬ gleichen zur messtechnischen Erfassung der Bewegungen des vorwärts gerichteten Verkehrs umfassen. Die Signale der umge- bungserfassenden Sensorik 11 werden einer Auswerteeinheit 12 zugeführt, die aus den Daten insbesondere den Abstand, die Geschwindigkeit sowie die Beschleunigung vorausfahrender Ob¬ jekte ermittelt.
Zur Ermittlung von relativen Größen, wie beispielsweise der Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Objekts 2 zum Fahrzeug 1 kann der Auswerteeinheit 12 außerdem die Eigenge¬ schwindigkeit vego des Fahrzeugs 1 durch eine Geschwindig- keitsbestimmungseinrichtung 13 zugeführt werden. Die Auswer¬ teeinheit 12 steht mit einer Zeitabstandsberechnungseinrich- tung 14 in Verbindung, in der ein aktueller Zeitabstand zwi¬ schen dem Fahrzeug 1 und einem vorausfahrenden Objekt 2 er¬ mittelt wird.
Weiterhin steht die Auswerteeinrichtung 12 mit einer Bremsbe- schleunigungsbewertungseinrichtung 15 in Verbindung, in der überprüft wird, ob die erfasste Bremsbeschleunigung des vo¬ rausfahrenden Objekts 2 oberhalb eines vorgegebenen, gegebe¬ nenfalls geschwindigkeitsabhängigen, Bremsbeschleunigungswer- tes liegt. Die Auswerteeinrichtung 12 steht weiterhin mit einer Gütebe¬ stimmungseinrichtung 16 in Verbindung, die beispielsweise ei¬ nen Gütefaktor für die Güte der Objekterkennung ermittelt. Dazu kann die Gütebestimmungseinrichtung 16 mit einer Fahrt- kursermittlungseinrichtung 17 in Verbindung stehen. Somit kann bewertet werden, ob die Objekterkennung tatsächlich ein Objekt im zukünftigen Fahrtkurs des Fahrzeugs 1 für die Er¬ mittlung des Zeitabstands und der Bremsbeschleunigung zugrun¬ de gelegt hat.
In einer Bewertungseinheit 18 wird auf Grund der Daten der Einrichtungen 14, 15, 16 ermittelt, ob eine auffahrunfallkri¬ tische Kolonnenfahrt vorliegt. Wird dies erkannt, so kann ü- ber eine Fahrerwarneinrichtung 19 eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden. Die Warnung kann akustisch und/oder op¬ tisch und/oder haptisch erfolgen. In der Bewertungseinrich¬ tung 18 wird insbesondere überprüft, ob der Zeitabstand TH über eine vorgebbare Zeitspanne innerhalb eines vorgebbaren Bereichs liegt.
Weiterhin kann die Bewertungseinrichtung 18 mit einem Sicher¬ heitssystem 20 in Verbindung stehen, welches im Ausführungs¬ beispiel als Bremsanlage ausgebildet ist. Liegt eine auffahr- unfallkritische Kolonnenfahrt vor und ist eine Warnung an den Fahrer bereits ergangen, ohne dass dieser reagiert hat, so kann das Sicherheitssystem 20 so angesteuert werden, dass ei¬ ne autonome Bremsung des Fahrzeugs zur Vermeidung eines Auf¬ fahrunfalls erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgese¬ hen sein, dass über einen oder mehrere Sensoren 21 erfasst wird, welche Bremsanforderung der Fahrer an die Bremsanlage stellt. Ist diese nicht ausreichend, so kann ein intelligen¬ ter Bremskraftverstärker 22 angesteuert werden, um die Brems- .
13
kraft so zu erhöhen, dass das Fahrzeug nicht auf das voraus- fahrende Objekt 2 auffährt.
Weiterhin kann eine Auslöseeinrichtung 23 für einen Bremsas¬ sistenten vorgesehen sein, wobei bei Erkennen einer auffahr- unfallkritischen Kolonnenfahrt die Auslöseschwellen abgesenkt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erkennung von auffahrunfallkritischen Situ¬ ationen im Kolonnenverkehr, bei dem zumindest der Abstand (xrel) zu einem Objekt (2) im Bereich in Fahrtrichtung vor einem Fahrzeug (1) und die Eigengeschwindigkeit (vego) des Fahrzeugs (1) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass überwacht wird, ob sich das Fahrzeug (1) in einer auffahrunfallträchtigen Kolonnenfahrt befindet, indem ein Zeitabstand (TH) zu dem Objekt (2) unter Berücksichtigung des Abstands (xrei) des Objekts (2) zum Fahrzeug (1) und der Eigengeschwindigkeit (veg0) des Fahrzeugs (1) ermit¬ telt wird und überprüft wird, ob der ermittelte Zeitab¬ stand (TH) während einer vorgebbaren Zeitspanne innerhalb eines vorgebbaren Bereichs liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitabstand (TH) als Quotient aus dem Abstand (xrei) des Objekts (2) zum Fahrzeug (1) und der Eigenge¬ schwindigkeit (vego) des Fahrzeugs ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbeschleunigung des Objekts (2) erfasst oder ermittelt wird und überprüft wird, ob die Bremsbeschleu¬ nigung des Objekts (2) über einem vorgegebenen Bremsbe- schleunigungswert liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbeschleunigungswert geschwindigkeitsabhän¬ gig festgelegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Güte der Erkennung des Objekts (2) bewertet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine auffahrunfallträchtige Situation erkannt wird, wenn eine vorgebbare Güteanforderung erfüllt ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zukünftige Fahrtkurs des Fahrzeugs (2) abge¬ schätzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erkennen einer auffahrunfallträchtigen Kolon¬ nenfahrt die Aktivierungsschwellen von fahrerunterstüt¬ zenden Sicherheitssystemen (20) abgesenkt werden und/oder der Fahrer gewarnt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt abgeschätzt wird, zu dem sich eine Kollision mit dem Objekt (2) nicht mehr vermeiden lässt und der Fahrer des Fahrzeugs (1) zeitlich vor diesem Zeitpunkt gewarnt wird und/oder ein Sicherheitssystem (20) vor diesem Zeitpunkt aktiviert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt abgeschätzt wird, zu dem eine Kollisi¬ on durch Bremsen nicht mehr verhindert werden kann.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollisionszeitpunkt unter Berücksichtigung zu¬ mindest einer der Größen Abstand zwischen Objekt (2) und Fahrzeug (1) , Geschwindigkeit des Objekts (2) , Beschleu¬ nigung des Objekts (2) , Eigengeschwindigkeit, Eigenbe¬ schleunigung des Fahrzeugs (1) , geschätzter oder bestimm¬ ter Reibwert der Straße und/oder des ermittelten Fahrt- kurses bestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Fahrer des Fahrzeugs (1) gestellte Bremsanforderung überwacht wird und verstärkt wird, falls diese nicht ausreicht, um eine Kollision mit dem Objekt (2) zu verhindern.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem vorgebbaren Zeitpunkt vor dem abgeschätzten Zeitpunkt, zu dem sich eine Kollision nicht mehr vermei¬ den lässt, eine autonome Bremsung des Fahrzeugs durchge¬ führt wird.
14. Vorrichtung zur Erkennung von auffahrunfallkritischen Si¬ tuationen im Kolonnenverkehr, insbesondere zur Durchfüh¬ rung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, mit einer umgebungserfassenden Sensorik (11) und ei¬ ner nachgeordneten Auswerteeinheit (12) zur Ermittlung des Abstands eines erfassten Objekts (2) zu einem Fahr¬ zeug (1) sowie einer Geschwindigkeitsbestimmungseinrich- tung (13) zum Bestimmen der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) , dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitabstandberechnungseinrichtung (14) vorgese¬ hen ist, in der der Zeitabstand (TH) unter Berücksichti¬ gung der Eigengeschwindigkeit (vego) und dem Abstand (xrei) zwischen dem Objekt (2) und dem Fahrzeug (1) ermittelt wird und eine Bewertungseinheit (18) vorgesehen ist, die auswertet, ob der Zeitabstand (TH) über eine vorgebbare Zeitspanne innerhalb eines vorgebbaren Bereichs liegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremsbeschleunigungsbewertungseinrichtung (15) zur Bewertung der Bremsbeschleunigung des Objekts (2) und eine Gütebestimmungseinrichtung (16) zur Bestimmung der Güte der Objekterkennung durch die umgebungserfassende Sensorik (11) vorgesehen sind, die mit der Bewertungsein¬ heit (18) in Verbindung stehen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungseinheit (18) mit einer Fahrerwarnein¬ richtung (19) und/oder einem Sicherheitssystem (20) in Verbindung steht.
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