WO2006094926A1 - Verfahren und vorrichtung zur kollisionswarnung - Google Patents

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WO2006094926A1
WO2006094926A1 PCT/EP2006/060396 EP2006060396W WO2006094926A1 WO 2006094926 A1 WO2006094926 A1 WO 2006094926A1 EP 2006060396 W EP2006060396 W EP 2006060396W WO 2006094926 A1 WO2006094926 A1 WO 2006094926A1
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WO
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warning
criterion
driver
vehicle
collision
Prior art date
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PCT/EP2006/060396
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English (en)
French (fr)
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Albrecht Irion
Dirk Meister
Marc Arnon
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B60Q9/008—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling for anti-collision purposes
    • 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding 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
    • 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
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/165—Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection

Definitions

  • the invention relates to a method for warning the driver of a motor vehicle of a risk of collision, are located in the objects that are in the run-up of your own vehicle on the lane traveled by this, and a decision on the issuance of a warning is based on a delay criterion, which relates to the vehicle deceleration required to avoid the collision.
  • a typical example of such an assistance function is the adaptive one
  • Adaptive Cruise Control The distance to a vehicle in front is measured with the aid of a radar sensor, and the distance is automatically regulated with the aid of the speed controller.
  • An expedient supplement or development of such a function is a warning function that warns the driver of obstacles on the road.
  • a radar sensor As with a radar sensor
  • Relative speeds can be measured directly, while a human driver can estimate relative speeds only inaccurately, such a system, the traffic safety is considerably increased.
  • the method according to the invention with the features specified in claim 1 makes it possible to warn the driver on the one hand with the necessary emphasis on potential obstacles, without on the other hand to affect the comfort excessively.
  • the collision warning takes place in at least two stages.
  • two different criteria are used, namely the one already mentioned Delay criterion that focuses on the vehicle deceleration, which would be necessary to avoid collision, if no evasive maneuver takes place, and on the other hand, a so-called fallback criterion in which an evasive maneuver simulated and estimated the time required for this and related to the time available until the collision time becomes.
  • a relatively "mild" first warning level is activated in which the driver is alerted by a slightly disturbing signal of the potential hazard, such as by lighting a warning light on the dashboard, by displaying on one Display or the like. Only when the second criterion has been fulfilled for the object which triggered this first warning level does a more emphatic second one become true
  • Warning level activated in which the driver is then warned more urgently, such as flashing of a warning light, by an acoustic signal or by a haptic signal, such as in the form of a brief delay of the own vehicle or a reduction in acceleration.
  • warning function described here with an ACC system, because then can fall back to the functions of the ACC system for the location of the objects and for the evaluation of the dynamic data, but the warning function can also be active if the actual ACC function is switched off.
  • the first warning level the driver is in a restrained form on a possible
  • Pointed danger situation so that his attention is increased and he is given the opportunity to analyze the traffic situation in turn, and to identify the potential source of danger. If this confirms the presence of an obstacle, the driver can defuse the situation by an early response, such as a deceleration of the vehicle or by an evasive maneuver, so that the second warning level need not be activated. On the other hand, if the driver recognizes that the alleged obstacle is an irrelevant object, such as a tin can or the like lying on the road, he may ignore the warning. Even if the warning system then falsely the second warning level - A -
  • the method according to the invention enables not only the consideration of moving objects, but in particular also the consideration of stationary objects, wherein it proves to be particularly advantageous that occasional misinterpretations do not lead to a significant comfort impairment.
  • Preferred for standing objects is a supplementary plausibility
  • the following object properties and attributes are evaluated by the location system, for. B. from the radar sensor, are provided:
  • data about the state of motion of the own vehicle are also preferably evaluated, in particular the airspeed and the yaw rate or lateral acceleration.
  • a deceleration value corresponding to an appropriate response to the obstacle is calculated on the basis of this data for each located object located within the own lane.
  • the delay criterion is preferably satisfied when this delay value is above a certain threshold value.
  • the calculation of the delay value can be done in a known manner based on the requirement that the own vehicle can be brought in time before a stationary obstacle to the state or, in the case of moving objects, its speed can be adapted in time to that of the object. In this case, suitable safety distances, unavoidable reaction times and the like can be taken into account.
  • the calculation of the delay value takes place on the basis of an empirical approach, using an algorithm whose parameters are determined on the basis of previously empirically determined data be that the behavior of a human driver is imaged when approaching an obstacle.
  • certain parameters of the algorithm may be adjustable by the driver or adaptable as part of a learning algorithm to achieve system behavior that matches the driver's individual habits and preferences. At acquaintances
  • the driver usually has the ability to select the so-called time gap, which indicates the time interval between the targeted as the target vehicle ahead and the own vehicle, within certain limits.
  • a small time gap means that the driver prefers a driving style with a rather small safety distance, which requires increased attention and in which possibly even greater vehicle delays must be accepted.
  • a larger time gap corresponds to a more "relaxed" driving style with a larger safety margin and correspondingly more moderate accelerations and decelerations. It is therefore expedient to take this time gap into account when determining the delay criterion, since a driver who has selected a large time gap will as a rule also prefer an earlier warning of obstacles and thus a lower warning threshold.
  • the estimated time to collision is first calculated on the basis of the dynamic data by extrapolating the current relative acceleration between the object and the own vehicle into the future. Furthermore, the time is calculated, which the driver would need for an evasive maneuver by steering. For this purpose, the path that the vehicle would travel in the evasive maneuver is approximated geometrically, and its length is calculated. Based on the absolute speed of the own vehicle can then be calculated, the time required for driving through this route. In the
  • Calculation of the evasion course is based on a suitable value for the possible or acceptable lateral acceleration of the own vehicle. If necessary, this value can also be speed-dependent.
  • the fallback criterion is preferably satisfied when the difference between the time to collision and the time required for the evasive maneuver is less than a predetermined threshold. When determining this threshold, the time gap or an empirically determined parameter may also be taken into account again.
  • the traffic on the secondary lanes can also be tracked with the aid of the radar system, it is expedient, within the framework of the avoidance criterion, also to check whether the traffic on the secondary lanes permits any evasive maneuver. If, for example, there is a slower preceding vehicle on the side lane available for the avoidance maneuver, a variant of the delay criterion can also be applied to this vehicle so that a further delay value is obtained which takes into account a possible lane change of the driver of the own vehicle and which would be considered in particular when triggering the second warning level.
  • Delay Criteria and the Fallback Criterion can determine which of these two criteria will be more likely to be met.
  • the first criterion fulfilled will trigger the first warning level.
  • the delay criterion is the weaker criterion that triggers the first warning level, and the second warning level is triggered when the stronger avoidance criterion is met.
  • a permanent warning signal is output, ie, the warning signal remains active as long as the relevant criterion for at least one object is met.
  • a permanent warning signal can be output during the time when both criteria are satisfied, for example in the form of a flashing warning light.
  • additional circumstances are also expediently taken into account. For example, it is expedient to exclude objects whose distance is greater than a predetermined maximum distance from the outset from the assessment, so that these objects do not trigger a warning. Likewise, it is expedient to deactivate the warning system if the absolute speed of the own vehicle is below a certain limit value.
  • both warning levels are preferably deleted. Accordingly, the first warning level can be suppressed if the driver already holds the brake pedal at the moment when the relevant criterion is met for the first time.
  • FIGS. 1 to 3 illustrates a collision warning function with which a driver of a motor vehicle 10 (FIG. 4) is referred to a possible obstacle in two warning stages depending on the situation.
  • the warning function is implemented as a program in an electronic control unit 12, which is typically part of a
  • Driver assistance system is, such as an ACC system.
  • the assistance system is a location system, such as a radar system 14, zugeortet, are located with the distances, relative velocities and azimuth of objects 16 in the apron of the vehicle 10. These data are also available to the warning function, if appropriate after suitable preprocessing in the ACC system.
  • step S2 it is then checked whether the absolute speed V of the own vehicle is smaller than a predetermined strictlygeschwindingkeit V ⁇ . If those
  • step S3 If a warning level has not previously been activated, the procedure is ended with step S3.
  • step S2 If one of the two conditions tested in step S2 is not met, then
  • Step S4 checks whether the brake pedal of the vehicle is operated.
  • the operation of the brake pedal indicates that the driver has already recognized the dangerous situation and has responded accordingly.
  • all possibly already activated warning levels are deleted in step S5, and the procedure is ended with step S6, so that no further checks take place and no warning takes place.
  • step S4 If during the operation of the warning function described here, the ACC system is not active and thus the driver himself the vehicle speed with the Accelerator pedal, could also be checked in step S4 as an equivalent condition to the condition that the brake pedal is actuated, whether the driver has released the accelerator pedal or has temporarily deactivated the (distance-independent) cruise control to trigger a deceleration of the vehicle.
  • step S4 If the result of the check in step S4 is negative, it is checked in step S6 if the
  • Location system has located at least one stationary object. If one or more stationary objects have been located, these are arranged in a list, preferably arranged according to increasing distances, and made plausible on the basis of a number of selection criteria.
  • a first selection criterion is that the object must be within its own lane. Objects on side lanes or off the road are thus discarded.
  • a second selection criterion is that the distance of the subject object is small than a predetermined maximum distance. This prevents the system from responding to objects that are very far away and that pose no serious danger and that the interpretation is still very uncertain.
  • Further selection criteria serve to determine whether the object is a relevant obstacle. If at the same time at least one preceding vehicle is located, the trajectory of this vehicle is compared with the location of the object. If it turns out that the preceding vehicle has driven over the object, it can be concluded that the object is not a relevant obstacle, and it is discarded.
  • the history of the standing object is evaluated.
  • the object located in the current measuring cycle can be identified on the basis of the known relative velocity with the object that was located in previous cycles. If it is found that the location of the object is not stable, that is, the Meßaussetzer occurred with a certain frequency, it can be concluded that it is a relatively small object that is only a weak and unstable Reflection signal generated and thus does not represent an extended, relevant obstacle. Also in this case, the object is discarded.
  • the object Even if the object has been stably located in the past, it is checked in accordance with a further selection criterion whether there have been abrupt changes in the transverse position of this object (calculated from the azimuth angle of the radar signal). Also in this case, the object is discarded as irrelevant object.
  • a typical example is the case that the supposed obstacle is an expansion joint running across the roadway, producing a radar echo. In this case, the location data usually shows sudden changes in the transverse position, which would not be expected in the case of a real obstacle.
  • step S7 the first object is selected from the list of standing objects that satisfy all the selection criteria. For this object, it is then checked in step S8 if there is a
  • the deceleration criterion means that the deceleration a of one's own vehicle, which would be necessary in order to avoid a collision with the relevant object or to maintain a sufficient safety distance to the object, is greater than a certain threshold value.
  • d is the measured object distance, possibly reduced by a desired safety margin, which should be met in any case.
  • the delay a also with a suitable
  • t f is a delay time, which is composed, for example, of the reaction time of the driver and a system reaction time for the response of the brake system.
  • t is the predicted time to collision, calculated, for example, under the assumption that the (positive or negative) absolute acceleration of the own vehicle remains constant, ⁇ t-
  • T is an empirically determined time constant.
  • the time constant T can be, for example, in Test rides are determined in which the test drivers take over the vehicle guidance (when the ACC system is deactivated) and the time gaps, speeds and accelerations occurring when approaching an obstacle are recorded.
  • the target time gap set on the ACC system can also be used if the ACC system is deactivated.
  • a standard value can also be assumed for ⁇ t or a time average can be formed from the time gaps with which the driver tracks a preceding vehicle when the ACC system is deactivated.
  • the term l / t ensures that the vehicle arrives at a constant deceleration a at the latest when it reaches the object.
  • the threshold to which a is compared is either fixed or dependent on certain of the three calculation methods described above
  • Parameters variable for example, as a function of the target time gap .DELTA.t. The larger the target time gap selected by the driver, the smaller is the threshold value, and the sooner the delay criterion is fulfilled accordingly.
  • a first warning stage is activated in step S9, for example in the form of a display on a display (signal generator 20) on the dashboard.
  • the escape criterion which is also checked in step S8, states that the difference between the time to collision and the time that would likely be required for an evasive maneuver is less than a certain threshold. If the difference is greater than the threshold, then there is still enough time for one
  • the time required for the evasive maneuver is calculated by plausible assumptions for the possible lateral acceleration of the vehicle (depending on the absolute speed) is calculated an escape rate that brings your own vehicle on an adjacent lane or at least allows a safe driving around the obstacle.
  • the reaction time of the driver and system-related response delays may also be taken into account.
  • the length of the escape course is then divided by the airspeed V.
  • the threshold value can be dependent on the setpoint time gap ⁇ t analogously to the threshold value for the delay criterion or can be determined on the basis of empirically determined parameters.
  • the threshold values for the delay criterion and the fallback criterion are preferably adjusted so that in the normal case, first of all, the threshold value for the delay criterion is exceeded. If the fallback criterion is met, the delay criterion will consequently generally also be satisfied. If the fallback criterion is met or (in a modified embodiment) if both
  • step S9 a second warning level is activated in step S9, and the driver receives duch the signal generator 22, for example by a flashing signal lamp, a warning sound or the like a more emphatic warning. Thereafter, the procedure is ended with step S10.
  • step S8 If it has been found in step S8 that neither of the two criteria is fulfilled, then in
  • Step S11 checks whether the list contains any more still objects satisfying the selection criteria, and if so, the next object is selected in step S12, and branches back to step S8.
  • the steps S8, S1 and S12 are then repeated in a loop until the loop is left via step S9 or all standing objects in the list have been processed. In the latter
  • step S6 the steps S7 to S 12 are skipped, and the procedure is also continued with step S13.
  • the steps S13 to S19 in FIG. 2 are analogous to the steps S6 to S12 in FIG. 1, but now refer to movable (moving) objects.
  • the review of the selection criteria in step S 14 is less extensive here and limited in the simplest case to the review of whether the object is in its own lane, and optionally to check whether the object distance is smaller than the maximum distance.
  • the delay and escape criteria checked in step S15 are analogous to the standing object criteria described above, but other thresholds and parameters may be provided herein. In addition, these criteria take into account the fact that they are moving objects, so that their absolute speed and, where appropriate
  • step S 20 at least the standing and moving objects, which in one of the preceding cycles a warning in step S9 or step S 16 causes have checked whether they meet the respective fallback criterion (step S8 or S 15) even if the threshold for the time difference between time to collision and the time for the evasive maneuver has been reduced in terms of a hysteresis. If the criterion is no longer satisfied even taking into account the hysteresis, then in step S21 the second warning level is cleared, so that instead of the more urgent warning signal only the milder first level warning signal is output to the driver.
  • step S20 or S21 it is then checked in an analogous manner in step S22 for the objects which in the past have triggered the warning level 1, whether the delay criterion is still satisfied, again with a modified threshold for the delay a, which in this case is increased in the sense of a hysteresis. Is this
  • step S24 the program cycle is ended, and at a given time, a new cycle is started at step S1.
  • the hysteresis in steps S20 and S22 avoids that the driver by a frequent switching between the first and the second warning level is irritated and harassed.
  • step S2 If it is determined in step S2 that the speed of the vehicle has decreased below V 1n ⁇ n , but still one of the two warning levels is active, the routine is continued so that in step S21 or in step S23 the warning level in question can be deleted, if the danger situation has eased. If, on the other hand, the speed of the own vehicle increases again via V -, then the respective warning level remains active. In this way, a frequent change of the warning signals issued to the driver is avoided if the speed varies by V -.

Abstract

Verfahren zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs vor einer Kollisionsgefahr, bei dem Objekte geortet werden, die sich im Vorfeld des eigenen Fahrzeugs auf der von diesem befahrenen Fahrspur befinden, und eine Entscheidung über die Ausgabe einer Warnung anhand eines Verzögerungskriteriums getroffen wird, das sich auf die zur Vermeidung der Kollision erforderliche Fahrzeugverzögerung bezieht, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Überprüfung eines Ausweichkriteriums, das sich auf die für ein Ausweichmanöver benötigte Zeit im Verhältnis zur verbleibenden Zeit bis zur Kollision bezieht, Aktivieren einer ersten Warnstufe, wenn eines der beiden Kriterien, Verzögerungskriterium und Ausweichkriterium, für mindestens ein Objekt erfüllt ist, und- Aktivieren einer zweiten Warnstufe, wenn für dieses Objekt auch das zweite Kriterium erfüllt ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kollisionswarnung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeug vor einer Kollisionsgefahr, bei dem Objekte geortet werden, die sich im Vorfeld des eigenen Fahrzeug auf der von diesem befahrenen Fahrspur befinden, und eine Entscheidung über die Ausgabe einer Warnung anhand eines Verzögerungskriteriums getroffen wird, das sich auf die zur Vermeidung der Kollision erforderliche Fahrzeugverzögerung bezieht.
Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit einer Sensorik ausgerüstet, beispielsweise mit Radarsensoren, Videosensoren und dergleichen, mit denen das Umfeld des Fahrzeugs erfaßt werden kann, so daß verschiedene Assistenz- und Sicherheitsfunktionen ermöglicht werden. Ein typisches Beispiel einer solchen Assistenzfunktion ist die adaptive
Geschwindigkeitsregelung (ACC; Adaptive Cruise Control). Dabei wird mit Hilfe eines Radarsensors der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug gemessen, und mit Hilfe des Geschwindigkeitsreglers wird der Abstand automatisch geregelt. Eine zweckmäßige Ergänzung oder Weiterbildung einer solchen Funktion ist eine Warnfunktion, die den Fahrer vor Hindernissen auf der Fahrbahn warnt. Da mit einem Radarsensor
Relativgeschwindigkeiten direkt gemessen werden können, während ein menschlicher Fahrer Relativgeschwindigkeiten nur ungenau abschätzen kann, wird durch ein solches System die Verkehrssicherheit beträchtlich erhöht.
Allerdings reagieren die bisher in der Praxis eingesetzten ACC-Systeme nur auf bewegliche Objekte, also insbesondere auf andere Fahrzeuge, während stehende Objekte ignoriert werden. Der Grund ist, daß die Interpretation und Relevanzbewertung bei stehenden Objekten erhebliche Schwierigkeiten bereitet, weil es z. B. mit Hilfe eines Radarsensors nicht ohne weiteres möglich ist, ein irrelevantes Objekt wie eine auf der Straße liegenden Blechdose oder dergleichen anhand des Radarechos von einem ausgedehnten Objekt, etwa einem stehenden Fahrzeug, zu unterscheiden, das ein echtes Hindernis darstellt. Da die ACC-Systeme bisher zumeist nur auf Autobahnen oder gut ausgebauten Landstraßen eigesetzt werden, in denen sich, von seltenen Ausnahmen abgesehen, keine stehenden Objekte auf der Fahrbahn befinden, ist die Beschränkung auf bewegliche Objekte im Rahmen der eigentlichen ACC-Funktion akzeptabel. Im Hinblick auf die Warnfunktion wäre es jedoch wünschenswert, auch stehende Objekte in die Bewertung einzubeziehen.
Es gibt verschiedene Ansätze, mit denen die Bewertung von stehenden Objekten verbessert werden kann, beispielsweise durch Auswertung der Objektgröße, gegebenenfalls in Kombination mit einem Videosystem, durch Verfolgung der Bewegung von vorausfahrenden Fahrzeugen unter dem Gesichtspunkt, ob das vorausfahrende Fahrzeug dem stehenden Objekt ausweicht oder dieses überfährt, und dergleichen. Auch dann ist jedoch die Bewertung noch mit gewissen Unsicherheiten behaftet, so daß Fehlwarnungen nicht ausgeschlossen werden können. Häufige Fehlwarnungen beeinträchtigen jedoch den Komfort und das Sicherheitsgefühl des Fahrers und der Fahrzeuginsassen und können dazu führen, daß die Warnungen letztlich nicht mehr ernst genommen werden oder daß das System insgesamt abgelehnt wird.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen ermöglicht es, den Fahrer einerseits mit der gebotenen Nachdrücklichkeit vor potentiellen Hindernissen zu warnen, ohne andererseits den Komfort übermäßig zu beeinträchtigen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kollisionswarnung in mindestens zwei Stufen erfolgt. Für die Aktivierung dieser beiden Stufen werden zwei unterschiedliche Kriterien herangezogen, nämlich zum einen das bereits erwähnte Verzögerungskriterium, das auf die Fahrzeugverzögerung abstellt, die zur Kollisionsvermeidung notwendig wäre, sofern kein Ausweichmanöver erfolgt, und andererseits ein sogenanntes Ausweichkriterium, bei dem ein Ausweichmanöver simuliert und die hierfür benötigte Zeit abgeschätzt und zu der noch bis zur Kollision zur Verfügung stehenden Zeit in Beziehung gesetzt wird. Wenn mindestens ein Objekt eines dieser beiden Kriterien erfüllt ist, wird eine relativ "milde" erste Warnstufe aktiviert, in der der Fahrer durch ein wenig störendes Signal auf die potentielle Gefahr hingewiesen wird, etwa durch Aufleuchten einer Warnleuchte auf dem Armaturenbrett, durch Anzeige auf einem Display oder dergleichen. Erst wenn für das Objekt, das diese erste Warnstufe ausgelöst hat, auch das zweite Kriterium erfüllt ist, wird eine nachdrücklichere zweite
Warnstufe aktiviert, in der der Fahrer dann eindringlicher gewarnt wird, etwa durch Blinken einer Warnleuchte, durch ein akustisches Signal oder auch durch ein haptisches Signal, etwa in der Form einer kurzzeitigen Verzögerung des eigenen Fahrzeugs bzw. einer Verringerung der Beschleunigung.
Zwar ist es zweckmäßig, die hier beschriebene Warnfunktion mit einem ACC-System zu kombinieren, weil dann für die Ortung der Objekte und für die Auswertung der dynamischen Daten auf die Funktionen des ACC-Systems zurückgegriffen werden kann, doch kann die Warnfunktion auch dann aktiv sein, wenn die eigentliche ACC-Funktion abgeschaltet ist.
Durch die erste Warnstufe wird der Fahrer in verhaltener Form auf eine mögliche
Gefahrensituation hingewiesen, so daß seine Aufmerksamkeit erhöht wird und er so die Möglichkeit erhält, die Verkehrssituation seinerseits genau zu analysieren und die potentielle Gefahrenquelle zu identifizieren. Wenn sich dabei das Vorhandensein eines Hindernisses bestätigt, kann der Fahrer durch eine frühzeitige Reaktion, etwa durch eine Verzögerung des Fahrzeugs oder durch ein Ausweichmanöver die Situation entschärfen, so daß die zweite Warnstufe nicht aktiviert zu werden braucht. Wenn der Fahrer andererseits erkennt, daß es sich bei dem vermeintlichen Hindernis um ein irrelevantes Objekt handelt, etwa eine auf der Straße liegende Blechdose oder dergleichen, kann er die Warnung ignorieren. Auch wenn das Warnsystem dann fälschlich die zweite Warnstufe - A -
aktivieren sollte, trifft dies den Fahrer nicht unvorbereitet, und die nachdrücklichere zweite Warnstufe wird deshalb keine Schreckreaktion bei ihm auslösen. Hierdurch wird die Komfortbeeinträchtigung erheblich gemildert und die Akzeptanz des Systems verbessert. Wenn andererseits der Fahrer selbst in der Bewertung der Verkehrssituation unsicher ist, weil er etwa Relativgeschwindigkeiten nicht genau genug einschätzen kann, gibt ihm die zweite Warnstufe einen deutlichen Hinweis, daß eine Reaktion erforderlich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nicht nur die Berücksichtigung beweglicher Objekte, sondern insbesondere auch die Berücksichtigung stehender Objekte, wobei es sich hier als besonders vorteilhaft erweist, daß gelegentliche Fehlinterpretationen nicht zu einer nennenswerten Komfortbeeinträchtigung führen.
Bevorzugt ist für stehenden Objekte eine ergänzende Plausibilitäts- oder
Relevanzbewertung nach bekannten Algorithmen und Kriterien vorgesehen. Einige zusätzliche Kriterien, die nach Kenntnis der Erfinder hier erstmals vorgeschlagen werden, sind in den Unteransprüchen angegeben und werden in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Für die Überprüfung des Verzögerungskriteriums und des Ausweichkriteriums werden beispielsweise die folgenden Objekteigenschaften und -attribute ausgewertet, die vom Ortungssystem, z. B. vom Radarsensor, zur Verfügung gestellt werden:
- Lage des Objekts innerhalb oder außerhalb der vorausberechneten Fahrspur des eigenen Fahrzeugs. Algorithmen zur Vorhersage der eigenen Fahrspur sind bekannt. Die Zuordnung eines Objekts zu dieser Fahrspur oder zu einer Nebenspur ist aufgrund eines gewissen Winkelauflösungsvermögens des Radarsensors möglich. - Abstand des Objekts zum eigenen Fahrzeug.
- Relativgeschwindigkeit zwischen Objekt und eigenem Fahrzeug.
- Abweichung des Objektkurses von dem des eigenen Fahrzeugs.
- Absolutbeschleunigung des Objekts.
- Status, ob das Objekt im aktuellen Meßzyklus gemessen wurde, bzw. Häufigkeit, mit der das Objekt in aufeinanderfolgenden Meßzyklen gemessen wurde.
Zusätzlich werden vorzugsweise auch Daten über den Bewegungszustand des eigenen Fahrzeugs ausgewertet, insbesondere die Eigengeschwindigkeit und die Giergeschwindigkeit oder Querbeschleunigung.
Für die Überprüfung des Verzögerungskriteriums wird auf der Grundlage dieser Daten für jedes geortete Objekt, das sich innerhalb der eigenen Fahrspur befindet, ein Verzögerungswert berechnet, der einer angemessenen Reaktion auf das Hindernis entspricht. Das Verzögerungskriterium gilt vorzugsweise dann als erfüllt, wenn dieser Verzögerungswert oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt. Die Berechnung des Verzögerungswertes kann in bekannter Weise anhand der Forderung erfolgen, daß das eigene Fahrzeug noch rechtzeitig vor einem stehenden Hindernis zum Stand gebracht werden kann bzw., bei beweglichen Objekten, das seine Geschwindigkeit rechtzeitig an die des Objekts angepaßt werden kann. Dabei können geeignete Sicherheitsabstände, unvermeidliche Reaktionszeiten und dergleichen berücksichtigt werden.
Gemäß einer alternativen Möglichkeit, die auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der hier beschriebenen Erfindung von Vorteil sein kann, erfolgt die Berechnung des Verzögerungswertes anhand eines empirischen Ansatzes, unter Verwendung eines Algorithmus, dessen Parameter anhand vorab empirisch ermittelter Daten so festgelegt werden, daß das Verhalten eines menschlichen Fahrers bei Annäherung an ein Hindernis abgebildet wird.
In beiden Fällen können gewisse Parameter des Algorithmus vom Fahrer einstellbar bzw. im Rahmen eines Lernalgorithmus adaptierbar sein, um ein Systemverhalten zu erreichen, das den individuellen Gewohnheiten und Vorlieben des Fahrers entspricht. Bei bekannten
ACC-Systemen hat der Fahrer üblicherweise die Möglichkeit, die sogenannte Zeitlücke, die den zeitlichen Abstand zwischen dem als Zielobjekt verfolgten vorausfahrenden Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug angibt, innerhalb gewisser Grenzen zu wählen. Eine kleine Zeitlücke bedeutet, daß der Fahrer eine Fahrweise mit eher kleinem Sicherheitsabstand bevorzugt, die eine erhöhte Aufmerksamkeit erfordert und bei der unter Umständen auch stärkere Fahrzeugverzögerungen in Kauf genommen werden müssen. Eine größere Zeitlücke entspricht dagegen einer "entspannteren" Fahrweise mit größerem Sicherheitsabstand und entsprechend moderateren Beschleunigungen und Verzögerungen. Es ist daher zweckmäßig, diese Zeitlücke auch bei der Festlegung des Verzögerungskriteriums zu berücksichtigen, da ein Fahrer, der eine große Zeitlücke gewählt hat, in der Regel auch eine frühzeitigere Warnung vor Hindernissen und somit eine niedrigere Warnschwelle bevorzugen wird.
Für die Überprüfung des Ausweichkriteriums wird zunächst anhand der dynamischen Daten die voraussichtliche Zeit bis zur Kollision berechnet, indem die aktuelle Relativbeschleunigung zwischen dem Objekt und dem eigenen Fahrzeug in die Zukunft extrapoliert wird. Weiterhin wird die Zeit berechnet, die der Fahrer für ein Ausweichmanöver durch Lenken benötigen würde. Dazu wird die Bahn, die das Fahrzeug bei dem Ausweichmanöver durchfahren würde, geometrisch angenähert, und ihre Länge wird berechnet. Anhand der Absolutgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs kann dann die Zeit berechnet werden, die für das Durchfahren dieser Strecke benötigt wird. Bei der
Berechnung des Ausweichkurses wird ein geeigneter Wert für die mögliche oder als akzeptabel angesehene Querbeschleunigung des eigenen Fahrzeugs zugrunde gelegt. Dieser Wert kann gegebenenfalls auch geschwindigkeitsabhängig sein. Das Ausweichkriterium gilt vorzugweise als erfüllt, wenn die Differenz zwischen der Zeit bis zur Kollision und der für das Ausweichmanöver benötigten Zeit kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Auch bei der Festlegung dieses Schwellenwertes kann gegebenenfalls wieder die Zeitlücke oder ein empirisch bestimmter Parameter berücksichtigt werden.
Da mit Hilfe des Radarsystems auch der Verkehr auf den Nebenspuren verfolgt werden kann, ist es zweckmäßig, im Rahmen des Ausweichkriteriums auch zu prüfen, ob der Verkehr auf den Nebenspuren überhaupt ein Ausweichmanöver zuläßt. Wenn sich etwa auf der für das Ausweichmanöver zur Verfügung stehenden Nebenspur ein langsameres vorausfahrendes Fahrzeug befindet, kann eine Variante des Verzögerungskriterium auch auf dieses Fahrzeug angewandt werden, so daß man einen weiteren Verzögerungswert erhält, der einem möglichen Spurwechsel des Fahrers des eigenen Fahrzeugs Rechnung trägt und der insbesondere bei Auslösung der zweiten Warnstufe zu berücksichtigen wäre.
Durch geeignete Wahl der Schwellenwerte und Parameter bei der Überprüfung des
Verzögerungskriteriums und des Ausweichkriteriums kann festgelegt werden, welches dieser beiden Kriterien eher erfüllt sein wird. Das zuerst erfüllte Kriterium wird die erste Warnstufe auslösen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verzögerungskriterium das schwächere Kriterium, das die erste Warnstufe auslöst, und die zweite Warnstufe wird dann ausgelöst, wenn auch das stärkere Ausweichkriterium erfüllt ist.
Bevorzugt wird zumindest in der ersten Warnstufe ein permanentes Warnsignal ausgegeben, d. h., das Warnsignal bleibt solange bestehen, wie das betreffen Kriterium für mindestens ein Objekt erfüllt ist. Auch in der zweiten Warnstufe kann während der Zeit, in beide Kriterien erfüllt sind, ein permanentes Warnsignal ausgegeben werden, etwa in der Form einer blinkenden Warnleuchte. Bei der Aktivierung und Löschung der Warnstufen werden zweckmäßig auch zusätzliche Umstände berücksichtigt. Beispielsweise ist es zweckmäßig, Objekte, deren Abstand größer als ein vorgegebener Maximalabstand ist, von vornherein aus der Bewertung auszuschließen, so daß diese Objekte keine Warnung auslösen. Ebenso ist es zweckmäßig, das Warnsystem zu deaktivieren, wenn die Absolutgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegt. Wenn der Fahrer nach Aktivierung der ersten oder zweiten Warnstufe auf die Gefahrensituation reagiert, etwa durch Betätigung des Bremspedals, werden vorzugsweise beide Warnstufen gelöscht. Entsprechend kann die erste Warnstufe unterdrückt werden, wenn der Fahrer in dem Augenblick, in dem das betreffende Kriterium erstmals erfüllt ist, bereits das Bremspedal gedrückt hält.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figuren 1 - 3 Zusammengehörige Teile eines Flußdiagramms zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 4 eine Skizze eines Fahrzeugs, das mit einem Fahrerassistenzsystem ausgerüstet ist. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in Figuren 1 bis 3 gezeigte Flußdiagramm illustriert eine Kollisionswarnfunktion, mit der ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs 10 (Figur 4) situationsabhängig in zwei Warnstufen auf ein mögliches Hindernis hingewiesen wird. Die Warnfunktion ist als Programm in einer elektronischen Steuereinheit 12 implementiert, die typischerweise Teil eines
Fahrerassistenzsystems ist, etwa eines ACC-Systems. Dem Assistenzsystem ist ein Ortungssystem, etwa ein Radarsystem 14, zugeortet, mit dem Abstände, Relativgeschwindigkeiten und Azimutwinkel von Objekten 16 im Vorfeld des Fahrzeugs 10 geortet werden. Diese Daten stehen, gegebenenfalls nach geeigneter Vorverarbeitung im ACC-System, auch der Warnfunktion zur Verfügung. Zur Ausgabe des Warnsignals die eine Signaleinrichtung 18 mit zwei Signalgebern 20, 22.
Der durch das Flußdiagramm beschriebene Algorithmus wird periodisch, vorzugsweise synchron mit dem Meßzyklus des Radarsystems, mit Schritt Sl in Figur 1 gestartet. In Schritt S2 wird dann geprüft, ob die Absolutgeschwindigkeit V des eigenen Fahrzeugs kleiner ist als eine vorgegebene Mindestgeschwindingkeit V ■ . Wenn diese
Bedingung erfüllt ist, so ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 so gering, daß die Auslösung einer neuen Kollisionswarnung nicht notwendig und nicht sinnvoll wäre. Falls nicht zuvor bereits eine Warnstufe aktiviert worden ist, wird die Prozedur mit Schritt S3 beendet.
Wenn eine der beiden in Schritt S2 geprüften Bedingungen nicht erfüllt ist, so wird in
Schritt S4 geprüft, ob das Bremspedal des Fahrzeugs betätigt ist. Die Betätigung des Bremspedals deutet darauf hin, daß der Fahrer die Gefahrensituation bereits erkannt und entsprechend reagiert hat. In diesem Fall werden in Schritt S5 alle gegebenenfalls bereits aktivierten Warnstufen gelöscht, und mit Schritt S6 wird die Prozedur beendet, so daß keine weiteren Überprüfungen mehr stattfinden und keine Warnung erfolgt.
Sofern während des Betriebs der hier beschriebenen Warnfunktion das ACC-System nicht aktiv ist und somit der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit selbst mit dem Gaspedal steuert, könnte in Schritt S4 als gleichwertige Bedingung zu der Bedingung, daß das Bremspedal betätigt ist, auch geprüft werden, ob der Fahrer das Gaspedal losgelassen hat oder den (abstandunabhängigen) Geschwindigkeitsregler vorübergehend deaktiviert hat, um eine Verzögerung des Fahrzeugs auszulösen.
Bei negativem Ergebnis der Prüfung in Schritt S4 wird in Schritt S6 geprüft, ob das
Ortungssystem mindestens ein stehendes Objekt geortet hat. Wenn ein oder mehrere stehende Objekte geortet wurden, so werden diese, vorzugsweise nach steigenden Abständen geordnet, in eine Liste eingestellt und anhand einer Anzahl von Auswahlkriterien plausibilisiert. Ein erstes Auswahlkriterium besteht darin, daß sich das Objekt innerhalb der eigenen Fahrspur befinden muß. Objekte auf Nebenspuren oder abseits der Fahrbahn werden somit verworfen. Ein zweites Auswahlkriterium besteht darin, daß der Abstand des betreffenden Objekts kleine ist als ein vorgegebener Maximalabstand. So wird verhindert, daß das System auf sehr weit entfernte Objekte anspricht, von denen noch keine ernste Gefahr ausgeht und der Interpretation noch sehr ungewiß ist.
Weitere Auswahlkriterien dienen zur Feststellung, ob es sich bei dem Objekt um ein relevantes Hindernis handelt. Sofern gleichzeitig mindestens ein vorausfahrendes Fahrzeug geortet wird, wird die Trajektorie dieses Fahrzeugs mit dem Ort des Objekts verglichen. Wenn sich dabei zeigt, daß das vorausfahrende Fahrzeug das Objekt überfahren hat, so kann geschlossen werden, daß es sich bei dem Objekt um kein relevantes Hindernis handelt, und es wird verworfen.
Nach einem weiteren Auswahlkriterium wird die Historie des stehenden Objekts bewertet. Das im aktuellen Meßzyklus geortete Objekt läßt sich anhand der bekannten Relativgeschwindigkeit mit dem Objekt identifizieren, das in vorangehenden Zyklen geortet wurde. Wenn sich dabei zeigt, daß die Ortung des Objekts nicht stabil ist, d. h., das Meßaussetzer mit einer gewissen Häufigkeit aufgetreten sind, so läßt sich schließen, daß es sich um ein relativ kleines Objekt handelt, das nur ein schwaches und instabiles Reflexionssignal erzeugt und somit kein ausgedehntes, relevantes Hindernis darstellt. Auch in diesem Fall wird das Objekt verworfen.
Auch wenn das Objekt in der Vergangenheit stabil geortet wurde, wird gemäß einem weiteren Auswahlkriterium geprüft, ob es in der Querposition dieses Objekts (berechnet aus dem Azimutwinkel des Radarsignals) sprunghafte Änderungen gegeben hat. Auch in diesem Fall wird das Objekt als irrelevantes Objekt verworfen. Ein typisches Beispiel ist der Fall, daß es sich bei dem vermeintlichen Hindernis um eine quer über die Fahrbahn verlaufende Dehnungsfuge handelt, die ein Radarecho erzeugt. In diesem Fall zeigen sich in den Ortungsdaten zumeist sprunghafte Änderungen der Querposition, die bei einem realen Hindernis nicht zu erwarten wären.
Als vereinfachendes Beispiel soll hier angenommen werden, daß die Überprüfung der Auswahlkriterien jeweils zu einer Ja/Nein- Aussage führt, das Objekt alse entweder akzeptiert oder verworfen wird. Eine denkbare Variante könnte jedoch darin bestehen, daß dem Objekt ein mehrwertiger Plausibilitätsparameter zugeordnet wird, der um so höher ist, je größer die Wahrscheinlichkeit ist, daß es sich um ein reales Objekt handelt.
Die Größe dieses Plausibilitätsparameters hätte dann Einfluß auf die Wahl von Schwellenwerten bei der Überprüfung von weiter unten beschrieben Verzögerungs- und Ausweichkriterien.
In Schritt S7 wird aus der Liste der stehenden Objekte, die alle Auswahlkriterien erfüllen, das erste Objekt ausgewählt. Für dieses Objekt wird dann in Schritt S8 geprüft, ob es ein
Verzögerungskriterium und/oder ein Ausweichkriterium erfüllt.
Das Verzögerungskriterium besagt kurz gefaßt, daß die Verzögerung a des eigenen Fahrzeugs, die notwendig wäre, um eine Kollision mit dem betreffenden Objekt zu vermeiden oder einen ausreichenden Sicherheitsabstand zu dem Objekt einzuhalten, größer ist als ein bestimmter Schwellenwert.
Zum Beispiel kann die Verzögerung a nach der folgenden Formel berechnet werden: a = (l/2)(v2/d)
In dieser Formel ist v die Relativgeschwindigkeit (für stehende Objekte gilt v = -V ), und d ist der gemessene Objektabstand, gegebenenfalls vermindert um einen gewünschten Sicherheitsabstand, der auf jeden Fall eingehalten werden soll. Gegebenenfalls kann die Verzögerung a auch noch mit einem geeigneten
"Sicherheitsfaktor" multipliziert werden.
Alternativ erfolgt die Berechnung nach der Formel:
a = (l/2)(v2/(d - vtr))
Darin ist tf eine Verzögerungszeit, die sich beispielsweise aus der Reaktionszeit der Fahrers und einer Systemreaktionszeit für das Ansprechen des Bremsystems zusammensetzt.
Während die oben genannten Berechnungsmethoden allein auf kinematischen und dynamischen Überlegungen beruhen, ist alternativ auch ein empirischer Ansatz möglich, bei dem das typische Verhalten menschlicher Fahrer modelliert wird. Die Berechnung der Verzögerung a kann dann z. B. nach der folgenden Formel erfolgen:
a = v((l/tc) + (Ay(T At1))
Darin ist t die vorausberechnete Zeit bis zur Kollision, berechnet beispielsweise unter der Annahme, daß die (positive oder negative) Absolutbeschleunigung des eigenen Fahrzeugs konstant bleibt, At- ist
die aktuelle Zeitlücke zwischen dem Objekt und dem eigenen Fahrzeug (At 1- = d/v), At S ist eine Soll-Zeitlücke, die der Fahrer für den Betrieb des ACC-Systems gewählt hat, und T ist eine empirisch bestimmte Zeitkonstante. Die Zeitkonstante T kann beispielsweise in Versuchsfahrten bestimmt werden, in denen die Versuchsfahrer die Fahrzeugführung übernehmen (bei deaktiviertem ACC-System) und die bei der Annäherung an ein Hindernis auftretenden Zeitlücken, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen aufgezeichnet werden.
Die am ACC-System eingestellte Soll-Zeitlücke kann selbstverständlich auch dann herangezogen werden, wenn das ACC-System deaktiviert ist. Wahlweise kann für Δt auch ein Standardwert angenommen werden oder ein Zeitliches Mittel aus den Zeitlücken gebildet werden, mit denen der Fahrer bei deaktiviertem ACC-System ein vorausfahrendes Fahrzeugs verfolgt. Je größer die Soll-Zeitlücke Δt ist, desto größer ist die berechnete Beschleunigung a, und desto eher wird das Verzögerungskriterium erfüllt sein, wenn a mit dem entsprechenden Schwellenwert verglichen wird. Der Term l/t stellt sicher, daß das Fahrzeug bei konstanter Verzögerung a spätestens bei Erreichen des Objekts zum Stillstand kommt.
Der Schwellenwert, mit dem a verglichen wird, ist bei allen drei oben beschriebenen Berechnungsmethoden entweder fest vorgegeben oder in Abhängigkeit von bestimmten
Parametern variabel, beispielsweise in Abhängigkeit von der Soll-Zeitlücke Δt . Je größer die vom Fahrer gewählte Soll-Zeitlücke ist, desto kleiner ist dann der Schwellenwert, und desto eher ist dementsprechend das Verzögerungskriterium erfüllt.
Falls das Verzögerungskriterium erfüllt ist, wird in Schritt S9 eine erste Warnstufe aktiviert, beispielsweise in der Form einer Anzeige auf einem Display (Signalgeber 20) auf dem Armaturenbrett.
Das Ausweichkriterium, das ebenfalls in Schritt S8 überprüft wird besagt, daß die Differenz zwischen der Zeit bis zur Kollision und der Zeit, die voraussichtlich für ein Ausweichmanöver benötigt würde, kleiner ist als ein bestimmter Schwellenwert. Wenn die Differenz größer ist als der Schwellenwert, steht somit noch genügend Zeit für ein
Ausweichmanöver zur Verfügung, und es verbleibt noch eine gewisse Sicherheitsreserve. Die für das Ausweichmanöver benötigte Zeit wird berechnet, indem anhand plausibler Annahmen für die mögliche Querbeschleunigung des Fahrzeugs (Abhängigkeit von der Absolutgeschwindigkeit) ein Ausweichkurs berechnet wird, der das eigene Fahrzeug auf eine Nebenspur bringt oder zumindest ein gefahrloses Umfahren des Hindernisses ermöglicht. Auch bei der Berechnung des Ausweichkurses werden ggf. die Reaktionszeit des Fahrers und systembedingte Ansprechverzögerungen berücksichtigt. Die Länge des Ausweichkurses wird dann durch die Eigengeschwindigkeit V dividiert.
Der Schwellenwert kann analog zu dem Schwellenwert für das Verzögerungskriterium von der Soll-Zeitlücke Δt abhängig sein oder anhand von empirisch ermittelten Parametern bestimmt werden.
Die Schwellenwerte für das Verzögerungskriterium und das Ausweichkriterium sind vorzugsweise so abgestimmt, daß im Normalfall zuerst der Schwellenwert für das Verzögerungskriterium überschritten wird. Wenn das Ausweichkriterium erfüllt ist, wird folglich in der Regel auch das Verzögerungskriterium erfüllt sein. Wenn das Ausweichkriterium erfüllt ist oder (in einer modifizierten Ausführungsform) wenn beide
Kriterien gleichzeitig erfüllt sind, wird in Schritt S9 eine zweite Warnstufe aktiviert, und der Fahrer erhält duch den Signalgeber 22, beispielsweise durch eine blinkende Signallampe, einen Warnton oder dergleichen einen nachdrücklicheren Warnhinweis. Danach wird die Prozedur mit Schritt SlO beendet.
Wenn sich in Schritt S8 ergeben hat, daß keines der beiden Kriterien erfüllt ist, wird in
Schritt Sil geprüft, ob die Liste noch weitere stehende Objekte enthält, die die Auswahlkriterien erfüllen, und wenn dies der Fall ist, wird in Schritt S 12 das nächste Objekt ausgewählt, und es wird zu Schritt S8 zurückverzweigt. In einer Schleife werden dann die Schritte S8, Sl 1 und S12 solange wiederholt, bis die Schleife über Schritt S9 verlassen wird oder alle stehenden Objekte in der Liste abgearbeitet sind. Im letzteren
Fall wird die Prozedur mit Schritt S13 in Figur 2 fortgesetzt. Sofern keine stehenden Objekte geortet wurden (Schritt S6), werden die Schritte S7 bis S 12 übersprungen, und die Prozedur wird ebenfalls mit Schritt S13 fortgesetzt. Die Schritte S13 bis S19 in Figur 2 sind den Schritten S6 bis S12 in Figur 1 analog, beziehen sich aber nun auf bewegliche (fahrende) Objekte. Die Überprüfung der Auswahlkriterien in Schritt S 14 ist hier weniger umfangreich und beschränkt sich im einfachsten Fall auf die Überprüfung, ob sich das Objekt auf der eigenen Fahrspur befindet, sowie gegebenenfalls auf die Überprüfung, ob der Objektabstand kleiner ist als der Maximalabstand. Die in Schritt S15 überprüften Verzögerungs- und Ausweichkriterien sind den oben beschriebenen Kriterien für stehende Objekte analog, doch können hier andere Schwellenwerte und Parameter vorgesehen sein. Außerdem tragen diese Kriterien dem Umstand Rechnung, daß es sich um bewegliche Objekte handelt, so daß auch deren Absolutgeschwindigkeit und gegebenenfalls
Absolutbeschleunigung zu berücksichtigen ist.
Wenn die Schleife mit den Schritten S 15, Sl 8 und S19 vollständig abgearbeitet wurde und somit keine Warnung ausgegeben wurde, werden in Schritt S20 zumindest die stehenden und beweglichen Objekte, die in einem der vorangehenden Zyklen eine Warnung in Schritt S9 oder Schritt S 16 veranlaßt haben, darauf überprüft, ob sie das betreffende Ausweichkriterium (Schritt S8 oder S 15) auch dann noch erfüllen, wenn der Schwellenwert für die Zeitdifferenz zwischen Zeit bis zur Kollision und der Zeit für das Ausweichmanöver im Sinne einer Hysterese verringert worden ist. Wird das Kriterium selbst unter Berücksichtigung der Hysterese nicht mehr erfüllt, so wird in Schritt S21die zweite Warnstufe gelöscht, so daß anstelle des eindringlicheren Warnsignals nur noch das mildere Warnsignal der ersten Stufe an den Fahrer ausgegeben wird.
Im Anschluß an Schritt S20 oder S21 wird dann auf analoge Weise in Schritt S22 für die Objekte, die in der Vergangenheit die Warnstufe 1 ausgelöst haben, geprüft, ob das Verzögerungskriterium noch erfüllt ist, wiederum mit einem modifizierten Schwellenwert für die Verzögerung a, der in diesem Fall im Sinne einer Hysterese erhöht ist. Ist das
Verzögerungskriterium mit Hysterese nicht mehr erfüllt, so wird in Schritt S23 auch die Warnstufe 1 gelöscht. Anschließend wird mit Schritt S24 der Programmzyklus beendet, und zu gegebener Zeit wird mit Schritt Sl ein neuer Zyklus gestartet. Durch die Hysterese in den Schritten S20 und S22 wird vermieden, daß der Fahrer durch einen häufigen Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Warnstufe irritiert und belästigt wird.
Wenn in Schritt S2 festgestellt wird, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter V1n^n abgenommen hat, aber noch eine der beiden Warnstufen aktiv ist, so wird die Routine fortgesetzt, damit in Schritt S21 oder in Schritt S23 die betreffende Warnstufe gelöscht werden kann, falls sich die Gefahrensituation entschärft hat. Nimmt dagegen die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs wieder über V - zu, bleibt somit die jeweilige Warnstufe aktiv. Auf diese Weise wird auch ein häufiger Wechsel der an den Fahrer ausgegebenen Warnsignale vermieden, falls die Geschwindigkeit um V - pendelt.
27.01.2005 Wi/li
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs (10) vor einer Kollisionsgefahr, bei dem Objekte (16) geortet werden, die sich im Vorfeld des eigenen
Fahrzeugs auf der von diesem befahrenen Fahrspur befinden, und eine Entscheidung über die Ausgabe einer Warnung anhand eines Verzögerungskriteriums getroffen wird, das sich auf die zur Vermeidung der Kollision erforderliche Fahrzeugverzögerung bezieht, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Überprüfung eines Ausweichkriteriums, das sich auf die für ein
Ausweichmanöver benötigte Zeit im Verhältnis zur verbleibenden Zeit bis zur Kollision bezieht,
Aktivieren einer ersten Warnstufe, wenn eines der beiden Kriterien, Verzögerungskriterium und Ausweichkriterium, für mindestens ein Objekt erfüllt ist, und - Aktivieren einer zweiten Warnstufe, wenn für dieses Objekt auch das zweite
Kriterium erfüllt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung des Verzögerungskriteriums und des Ausweichkriteriums auch für stehende Objekte erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß stehende Objekte von der Überprüfung ausgeschlossen werden, wenn im Ortungssignal dieses Objekts in der Vergangenheit gehäuft Meßaussetzer aufgetreten sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein stehendes Objekt von der Überprüfung ausgeschlossen wird, wenn in der Vergangenheit sprunghafte Änderungen in der Querposition dieses Objekts aufgetreten sind.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung des Verzögerungskriteriums und/oder des Ausweichkriteriums einen Schwellenwertvergleich einschließt und daß der Schwellenwert in Abhängigkeit von einem durch den Fahrer einstellbaren oder anhand von charakteristischen Merkmalen im Fahrerverhalten berechneten Parameters bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter eine Soll-Zeitlücke ist, die im Rahmen einer Abstandsregelfunktion bestimmt, mit welchem Abstand ein vorausfahrendes Fahrzeug verfolgt wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungskriterium die Berechnung eines Verzögerungswertes, der ein Maß für die zur Vermeidung einer Kollision notwendigen Fahrzeugverzögerung ist, und den Vergleich dieses Verzögerungswertes mit einem Schwellenwert einschließt und daß die Berechnung des Verzögerungswertes und/oder des Schwellenwertes in Abhängigkeit von einem empirisch bestimmten Parameter erfolgt, der das Verhalten eines menschlichen Fahrers repräsentiert.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausweichkriterium die Berechnung einer Zeit t , die ohne Ausweichmanöver
C noch bis zur Kollision vergehen würde, die Berechnung der für ein Ausweichmanöver benötigten Zeit t sowie den Vergleich der Differenz t - t mit einem Schwellenwert einschließt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert in Abhängigkeit von einem durch den Fahrer wählbaren oder anhand von empirischen Daten über das Verhalten eines menschlichen Fahrers berechneten Parameters, beispielsweise der Soll-Zeitlücke, bestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Warnstufe aktiviert wird, wenn das Verzögerungskriterium erfüllt ist, und daß die zweite Warnstufe aktiviert wird, wenn das Ausweichkriterium erfüllt ist.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Fahrer ein erstes Warnsignal ausgeben wird, solange die erste Warnstufe aktiv ist, und daß an den Fahrer ein deutlicheres zweites Warnsignal ausgeben wird, wenn die zweite Warnstufe aktiviert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Warnsignal und/oder das zweite Warnsignal mit einer gewissen Hysterese abgeschaltet wird, wenn das betreffende Kriterium nicht mehr erfüllt ist.
13. Vorrichtung zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs (10) vor einer Kollisionsgefahr, mit einem Ortungssystem (14) zur Ortung von Objekten (16) im Vorfeld des Fahrzeugs, einer Steuereinrichtung (12) und einer Signaleinrichtung (18) zur Ausgabe von Warnsignalen an den Fahrer, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
12 ausgebildet ist und daß die Signaleinrichtung (18) einen ersten Signalgeber (20) und einen zweiten Signalgeber (22) aufweist, der in der zweiten Warnstufe ein deutlicheres Warnsignal als der erste Signalgeber (20) erzeugt.
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