DE102011109697A1

DE102011109697A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges und Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102011109697A1
Application number: DE201110109697
Authority: DE
Inventors: Thomas Paul Michalke; Agalya Jebens; Lorenz Schäfers
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-08-06
Filing date: 2011-08-06
Publication date: 2013-02-07
Also published as: WO2013020619A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges (1), bei dem ermittelt wird, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) ein Abbiegevorgang eingeleitet wird und dabei eine Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer (2) besteht. Im Falle einer ermittelten Kollisionsgefahr wird ein automatischer Bremseingriff ausgelöst. Dabei werden eine Geschwindigkeitsdifferenz und eine maximale Bremszeitdauer vorgegeben und der automatische Bremseingriff wird abgebrochen, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges (1) während des automatischen Bremseingriffs um die Geschwindigkeitsdifferenz reduziert hat oder, andernfalls, wenn die Dauer des automatischen Bremseingriffs die vorgegebene maximale Bremszeitdauer erreicht. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (1) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges, bei dem ermittelt wird, ob ein Abbiegen des Kraftfahrzeuges eingeleitet wird und dabei eine Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug besteht, und bei dem im Falle einer ermittelten Kollisionsgefahr eine Warnung an einen Fahrer des Kraftfahrzeuges ausgegeben wird und unter wenigstens einer Bedingung ein automatischer Bremseingriff ausgelöst wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind bereits Verfahren und Fahrerassistenzsysteme bekannt, bei denen ein Fahrer eines Kraftfahrzeuges in Fahrsituationen mit einem Richtungswechsel des Kraftfahrzeuges unterstützt wird, um Kollisionen mit anderen Fahrzeugen zu vermeiden oder Folgen derartiger Kollisionen zu reduzieren.
Beispielsweise offenbart die DE 10 2007 015 032 A1 ein Verfahren zur Bewertung der Kritikalität einer Verkehrsituation und eine Vorrichtung zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung. Dabei werden Objekte detektiert, die sich auf einem kreuzenden Kollisionskurs mit dem eigenen Fahrzeug befinden. In einer als kritisch bewerteten Verkehrssituation wird eine Warnung ausgegeben und ein kollisionsvermeidender oder kollisionsfolgenmindernder Systemeingriff ausgelöst bzw. die Eingriffsschwelle für einen solchen Systemeingriff an die Kritikalität angepasst.
Die DE 10 2004 057 745 A1 offenbart eine Fahrunterstützungsvorrichtung und ein Fahrzeugfahrunterstützungsverfahren zur Unterstützung eines Kurvenfahrt- oder Abbiegevorgangs eines Fahrzeugs an einer Kreuzung. Dabei werden Informationen bezüglich einer Straße, des Aufenthaltsorts des Fahrzeugs und des Oberflächenzustandes der Fahrbahn ermittelt und auf der Grundlage dieser Informationen wird eine Zeit ermittelt, die zum Beendigen des Kurvenfahrt- oder Abbiegevorganges notwendig ist, wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand für eine Kurvenfahrt oder einen Abbiegevorgang befindet. Ferner wird bestimmt, ob und wann ein sich bewegendes Objekt auf einer Gegenfahrspur der Fahrbahn an dem Aufenthaltsort ankommt. Durch Vergleich der Ankunftszeit des sich bewegenden Objektes und der von dem Fahrzeug benötigten Zeit zur Beendigung der Kurvenfahrt oder des Abbiegevorgangs wird eine Zusammenstoßwahrscheinlichkeit ermittelt. Bei Kollisionsgefahr wird einem Fahrer des Fahrzeugs eine Unterstützung angeboten. Insbesondere wird in diesem Fall unter bestimmten Bedingungen ein automatischer Bremsvorgang durchgeführt.
DE 10 2006 040 331 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrerinformation und -assistenz mit einer Steuereinheit und mit Ausgabemitteln zur Fahrerinformation und -assistenz, wobei die Vorrichtung mit elektronischen Systemen und/oder Sensoren in Daten- und/oder Signalverbindung steht und wobei anhand der zur Verfügung stehenden Daten und/oder Signale eine Empfehlung und/oder Handlungsunterstützung für den Fahrer zur Bewältigung der aktuellen Verkehrssituation bestimmbar ist und dem Fahrer mittels der Ausgabemittel und/oder angeschlossenen Fahrerassistenzsysteme ausgebbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges in Fahrsituationen mit einem Richtungswechsel des Kraftfahrzeuges anzugeben. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung eines derartigen Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird er erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Fahrerassistenzsystems durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges wird ermittelt, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeuges ein Abbiegevorgang eingeleitet wird und dabei eine Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer, beispielsweise mit einem entgegenkommenden Fahrzeug oder Fußgänger, besteht. Im Falle einer ermittelten Kollisionsgefahr wird ein automatischer Bremseingriff ausgelöst. Dabei werden eine Geschwindigkeitsdifferenz und eine maximale Bremszeitdauer vorgegeben und der automatische Bremseingriff wird abgebrochen, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges während des automatischen Bremseingriffs um die Geschwindigkeitsdifferenz reduziert hat oder, andernfalls, wenn die Dauer des automatischen Bremseingriffs die maximale Bremszeitdauer erreicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also in Abbiegesituationen eines Kraftfahrzeuges ermittelt, ob eine Kollisionsgefahr mit entgegenkommenden Fahrzeugen besteht und situationsabhängig ein automatischer Bremseingriff ausgelöst. Ferner kann durch einen automatischen Bremseingriff eine Kollision vermieden werden oder es können ihre Folgen reduziert werden, insbesondere wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges nicht mehr ausreichend Zeit hat, auf die Kollisionsgefahr wirksam zu reagieren.
Erfindungsgemäß wird der automatische Bremseingriff dabei abgebrochen, sobald die Fahrgeschwindigkeit um eine vorgegebene Geschwindigkeitsdifferenz, beispielsweise um einen im Bereich zwischen 10–40 km/h liegenden Wert, abgenommen hat, spätestens aber nach einer vorgegebenen maximalen Bremszeitdauer, beispielsweise nach ca. 1 s. Dadurch ist der Bremseingriff sowohl zeitlich als auch in seiner Wirkung begrenzt. Somit wird die Kontrolle des Fahrers über das Kraftfahrzeug nur vorübergehend eingeschränkt und unnötige Auswirkungen des automatischen Bremseingriffs werden vermieden. Dies ist vorteilhaft, da ein automatischer Bremseingriff, insbesondere ein fälschlicherweise ausgelöster Bremseingriff, durch die Einschränkung der Kontrolle des Fahrers über das Kraftfahrzeug und die Folgen des Abbremsens immer auch ein Sicherheitsrisiko mit sich bringt, welches durch die erfindungsgemäßen Beschränkungen des automatischen Bremseingriffs reduziert wird.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es keine Informationen über einen Straßenverlauf oder über Vorfahrtsregeln oder über mit spezieller Infrastruktur ausgestattete Kreuzungen erfordert. Ferner ist es gleichermaßen bei Rechtsverkehr und Linksverkehr anwendbar, ohne Änderungen bei Wechsel zwischen Rechtsverkehr und Linksverkehr zu erfordern, und eignet sich für alle Formen und Phasen eines Abbiegevorgangs, d. h. für Abbiegevorgänge mit und ohne Anhalten des Kraftfahrzeuges und damit sowohl beim Anfahren als auch während des Durchfahrens einer Abbiegetrajektorie.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird außerdem eine Maximalverzögerung vorgegeben und der automatische Bremseingriff derart vorgenommen, dass die durch ihn bewirkte Verzögerung der Bewegung des Kraftfahrzeuges auf die Maximalverzögerung begrenzt ist.
Unter einer Verzögerung einer Bewegung wird dabei eine die Geschwindigkeit der Bewegung reduzierende Beschleunigung verstanden. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der automatische Bremseingriff somit auch hinsichtlich der durch ihn bewirkten Verzögerung eingeschränkt. Dies ist vorteilhaft, da damit eine geregelte Bremsung („Zielbremsung”) auf ein Objekt realisiert werden kann. Hiermit ist eine Kollisionsvermeidung gekoppelt mit einer kleinstmöglichen Beeinträchtigung des nachfolgenden Verkehrs realisierbar.
Vorteilhafterweise wird der Bremseingriff nur dann ausgelost, wenn vorgegebene Bedingungen erfüllt sind. Insbesondere wird der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsbereiches befindet.
Dadurch kann der automatische Bremseingriff vorteilhaft auf für einen Abbiegevorgang charakteristische Fahrgeschwindigkeiten beschränkt werden, beispielsweise auf einen Geschwindigkeitsbereich, der insbesondere den in Innenstadtbereichen und an Kreuzungen üblichen Fahrgeschwindigkeiten entspricht. Der Geschwindigkeitsbereich umfasst dabei insbesondere den Bereich oberhalb einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit, die beispielsweise in der Größenordnung der Gehgeschwindigkeit eines Fußgängers liegt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für wenigstens einen Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeuges ermittelt wird, ob er durch einen Sicherheitsgurt gesichert ist, und dass der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn der wenigstens eine Fahrzeuginsasse durch einen Sicherheitsgurt gesichert ist. Vorteilhafterweise wird bei mehreren Fahrzeuginsassen ermittelt, ob alle Fahrzeuginsassen durch jeweils einen Sicherheitsgurt gesichert sind, und der automatische Bremseingriff wird nur dann ausgelöst, wenn dies der Fall ist, d. h. der automatische Bremseingriff wird vorteilhafterweise nicht ausgelöst, wenn einer der Insassen des Fahrzeugs nicht angeschnallt ist.
Dadurch können vorteilhaft Verletzungen von nicht durch einen Sicherheitsgurt gesicherten Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeuges vermieden werden, die durch einen automatischen Bremseingriff entstehen könnten.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Maximalanzahl von automatischen Bremseingriffen vorgegeben wird, nach jedem Motorstart eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges die automatischen Bremseingriffe gezählt werden, und der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn zum Zeitpunkt der Ermittelung der Kollisionsgefahr die Anzahl der automatischen Bremseingriffe seit dem letzten vorangegangenen Motorstart kleiner als die Maximalanzahl ist.
Mit anderen Worten wird ein automatischer Bremseingriff nur dann ausgelöst, wenn die Anzahl der seit dem letzten vorangegangenen Motorstart bereits ausgelösten automatischen Bremseingriffe kleiner als eine vorgegebene Maximalanzahl, beispielsweise kleiner als Eins oder kleiner als Zwei, ist. Dadurch können vorteilhaft Fehlauslösungen von automatischen Bremseingriffen vermieden werden, die von Fehlfunktionen eines Fahrerassistenzsystems verursacht werden, welche sich in ungewöhnlich häufigem Auslösen von automatischen Bremseingriffen manifestieren. Außerdem kann dadurch ein wiederholtes Auslösen von automatischen Bremseingriffen verhindert werden, das lediglich durch ein für den jeweiligen Fahrer des Kraftfahrzeuges typisches Fahrverhalten bedingt ist.
Vorzugsweise werden zur Ermittelung einer Kollisionsgefahr eine Länge und/oder eine Breite des entgegenkommenden Fahrzeuges erfasst und die Bewegungen des Kraftfahrzeuges und des entgegenkommenden Fahrzeuges erfasst und extrapoliert.
Dabei werden zeitabhängig kollisionsrelevante Bewegungsparameter des Kraftfahrzeuges und des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers wie deren Positionen, Fahrgeschwindigkeiten und -beschleunigungen und Gierraten erfasst und anhand eines zur Ermittelung der Kollisionsgefahr geeigneten Objektmodells extrapoliert und ausgewertet. Dadurch kann vorteilhaft eine Kollisionswahrscheinlichkeit ermittelt und zur Ermittelung der Kollisionsgefahr verwendet werden.
Vorzugsweise wird auch eine Maximalkrümmung einer Trajektorie der erfassten Bewegung des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers ermittelt und der automatische Bremseingriff wird nur dann ausgelöst, wenn die ermittelte Maximalkrümmung kleiner als ein vorgegebener Krümmungsschwellenwert ist.
Mit anderen Worten wird ein automatischer Bremseingriff in dieser Ausgestaltung der Erfindung nur dann ausgelöst, wenn sich der entgegenkommende Verkehrsteilnehmer hinreichend geradlinig bewegt. Dies verhindert vorteilhaft einen automatischen Bremseingriff, wenn der entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer ein Ausweichmanöver zur Kollisionsvermeidung durchführt oder der entgegenkommende Verkehrsteilnehmer selbst im Begriff ist, abzubiegen.
Ferner wird vorzugsweise anhand von den erfassten Bewegungen des Kraftfahrzeuges und des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers, der erfassten Länge und/oder Breite des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers und Fahrzeugeigenschaften des Kraftfahrzeuges beurteilt, ob die drohende Kollision durch Handlungen des Fahrers des Kraftfahrzeuges vermieden werden kann. Der automatische Bremseingriff wird nur dann ausgelöst, wenn die drohende Kollision gemäß dieser Beurteilung durch Handlungen des Fahrers des Kraftfahrzeuges nicht vermieden werden kann.
Dabei berücksichtigt das oben genannte Objektmodell vorzugsweise auch Handlungsoptionen der Fahrer des Kraftfahrzeuges und/oder des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers, beispielsweise Lenk-, Ausweich-, Brems- oder Beschleunigungshandlungen, und bewertet, ob eine Kollision durch solche Handlungen verhindert werden kann. Auf diese Weise wird nur dann ein automatischer Bremseingriff ausgelöst, wenn dies unbedingt erforderlich erscheint. Dadurch werden die durch automatische Bremseingriffe verursachten Gefahren vorteilhaft weiter reduziert.
Ferner wird der automatische Bremseingriff vorzugsweise nur dann ausgelöst, wenn auf Basis von fahrzeuginternen Sensoren eine Abbiegemanöver erkannt wurde, beispielsweise, wenn die Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers detektiert wurde.
Dadurch wird vorteilhaft eine Fehlauslösung eines automatischen Bremseingriffs verhindert, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges ein Abbiegen gar nicht beabsichtigt.
Außerdem wird der automatische Bremseingriff vorzugsweise nur dann ausgelöst, wenn eine Erfassung des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers wenigstens ein vorgebbares Gütekriterium erfüllt. Derartige Gütekriterien sind beispielsweise eine Mindestzeitdauer, während derer das entgegenkommende Fahrzeug erfasst wird, oder eine Erfassung des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers durch wenigstens zwei an dem Kraftfahrzeug angeordnete Umgebungssensoren.
Dadurch wird vorteilhaft eine Fehlerfassung eines entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers verhindert.
Vorzugsweise wird ein ausgelöster automatischer Bremseingriff fahrerinitiiert abgebrochen bzw. ein automatischer Bremseingriff gar nicht erst ausgelöst, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

– Ein Lenkradwinkel und eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit einer Lenkung des Kraftfahrzeuges überschreiten jeweils einen vorgegebenen Lenkradwinkelschwellenwert bzw. einen vorgegebenen Lenkradwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert;
– eine von dem Fahrer des Kraftfahrzeuges durch Betätigung eines entsprechenden Steuerungselementes angeforderte Fahrzeugbeschleunigung überschreitet einen vorgegebenen Beschleunigungsschwellenwert;
– der entgegenkommende Verkehrsteilnehmer wird nicht mehr erfasst;
– eine Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeuges führt einen Bremseingriff durch;
– ein Bremsassistenzsystem des Kraftfahrzeuges weist eine Fehlfunktion auf.

Dadurch wird ein automatischer Bremseingriff abgebrochen bzw. nicht ausgelöst, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges selbst Handlungen zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung durch ein Ausweichmanöver oder ein Beschleunigen des Kraftfahrzeuges vornimmt. Dadurch wird vorteilhaft vermieden, dass diese Handlungsoptionen des Fahrers beeinträchtigt werden. Ferner wird ein automatischer Bremseingriff abgebrochen bzw. nicht ausgelöst, wenn der entgegenkommende Verkehrsteilnehmer nicht erfasst wird, wodurch vorteilhaft auf eine Fehlerfassung oder auf ein Abbiegen oder Ausweichen des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers reagiert wird. Außerdem wird einem Bremseingriff durch eine Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeuges Vorrang vor einem erfindungsgemäßen automatischen Bremseingriff gewährt, um den Bremseingriff durch die Fahrdynamikregelung nicht zu beeinträchtigen.
Vorteilhafterweise wird vor der Auslösung des automatischen Bremseingriffs die Ausgabe einer Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs ausgelöst. Durch die Warnung wird der Fahrer vorteilhaft auf die Kollisionsgefahr aufmerksam gemacht, so dass er Maßnahmen zur Vermeidung einer Kollision oder zur Minderung von Kollisionsfolgen einleiten kann. Es ist jedoch auch denkbar, insbesondere in Situationen, in denen dem Fahrer wenig Zeit für die Einleitung von kollisionsvermeidenden oder kollisionsfolgenmindernden Maßnahmen verbleibt, die Warnung gleichzeitig mit dem Bremseingriff auszulösen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden gleichzeitig mit oder alternativ auch vor der Ausgabe einer Warnung an den Fahrer weitere Sicherheitsmaßnahmen aktiviert, beispielsweise ein Vorfüllen einer Bremse oder so genannte Pre-Safe-Maßnahmen, wie eine Straffung von Sicherheitsgurten, eine Schließung eines Schiebedaches und/oder eine Sitzverstellung von Fahrzeugsitzen in eine Position, in der die Fahrzeuginsassen am wenigstens verletzungsgefährdet sind.
Dadurch wird vorteilhaft eine schnelle Reaktion auf eine erkannte Kollisionsgefahr ermöglicht und eine Verletzungsgefahr für die Fahrzeuginsassen reduziert.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst an dem Kraftfahrzeug angeordnete redundante Umgebungssensoren zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung vor dem Kraftfahrzeug, eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe von Warnungen an den Fahrer, Bremseingriffsmittel zur Steuerung der Bremsen des Kraftfahrzeuges und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist ausgebildet zur Auswertung der von den Umgebungssensoren erfassten Signale hinsichtlich der Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer und hinsichtlich der Ausgabe von Warnungen an den Fahrer und der Durchführung automatischer Bremseingriffe in Abhängigkeit von einer ermittelten Kollisionsgefahr sowie zur Ansteuerung der Ausgabeeinheit und der Bremseingriffsmittel in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Auswertung.
Ein derartiges Fahrerassistenzsystem ermöglicht die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den oben genannten Vorteilen. Die Umgebungssensoren ermöglichen dabei die Erfassung entkommender Fahrzeuge. Die Verwendung redundanter Umgebungssensoren ist einerseits vorteilhaft, da dadurch ein Ausfall von einem oder mehreren dieser Umgebungssensoren aufgefangen werden kann. Andererseits können die von redundanten Umgebungssensoren erfassten Signale miteinander verglichen werden. Dadurch können Fehlerkennungen auf Grund der Signale eines Umgebungssensors bemerkt werden und somit Falschauslösungen von Warnungen oder automatischen Bremseingriffen vorteilhaft vermieden bzw. reduziert werden.
Als redundante Umgebungssensoren eignen sich insbesondere eine Stereokamera in Verbindung mit einem Nahbereichsradar und einem Fernbereichsradar. Die Stereokamera ermöglicht dabei vorteilhaft eine sehr genaue stereoskopische Bestimmung von Bewegungs- und Objektparametern eines entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer. Das Radarsystem dient vorteilhaft zur Absicherung durch redundante Sensorik.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 in einer Draufsicht einen ersten Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
2 in einer Draufsicht einen zweiten Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
3 in einer Draufsicht einen dritten Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
4 in einer Draufsicht einen vierten Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
5 in einer Draufsicht einen fünften Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem kein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
6 in einer Draufsicht einen sechsten Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem kein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
7 in einer Draufsicht einen siebten Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem kein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
8 in einer Draufsicht einen achten Abbiegevorgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem kein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird,
9 in einer Draufsicht eine Verkehrssituation, bei der kein automatischer Bremsvorgang ausgelöst wird und
10 ein Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 bis 9 zeigen verschiedene Abbiegevorgänge eines Kraftfahrzeuges 1, bei denen dem Kraftfahrzeug 1 ein Fahrzeug 2 entgegen kommt. Die dargestellten Abbiegevorgänge finden jeweils an einer Straßenkreuzung 3 statt, an der sich zwei Straßen 4, 5 kreuzen. Dabei befahren das Kraftfahrzeug 1 und das entgegenkommende Fahrzeug 2 vor dem Abbiegevorgang eine erste Straße 4 in entgegengesetzten Richtungen und das Kraftfahrzeug 1 ist im Begriff, von der ersten Straße 4 in die zweite Straße 5 abzubiegen.
Die 1 bis 9 zeigen jeweils das Kraftfahrzeug 1 und das entgegenkommende Fahrzeug 2 in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Fahrzeugpositionierungen 1.1, 1.2 bzw. 2.1, 2.2 und in einer extrapolierten Fahrzeugpositionierung 1.3 bzw. 2.3, die gestrichelt dargestellt ist. Eine Fahrzeugpositionierung eines Fahrzeuges ist dabei jeweils durch die Position des Schwerpunktes, der Abmessungen und der Ausrichtung der Längsachse des Fahrzeuges definiert.
Während einer Fahrt des Kraftfahrzeuges 1 wird ermittelt, ob ein Abbiegevorgang eingeleitet wird und dabei eine Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug 2 besteht. Um die Einleitung eines Abbiegevorgangs des Kraftfahrzeuges 1 zu erkennen, werden geeignete Fahrparameter des Kraftfahrzeuges 1 vorgegeben und ausgewertet, insbesondere zeitliche Verläufe einer Fahrgeschwindigkeit und eines Lenkradwinkels des Kraftfahrzeuges 1 und/oder die Betätigung eines Richtungsanzeigers. Um eine Kollisionsgefahr mit einem entgegenkommenden Fahrzeug 2 zu erkennen, wird eine Fahrzeugumgebung vor dem Kraftfahrzeug 1 mittels an dem Kraftfahrzeug 1 angeordneten redundanten Umgebungssensoren erfasst und die von diesen Umgebungssensoren erfassten Signale werden ausgewertet. Dabei wird eine Objekterkennung durchgeführt, um entgegenkommende Fahrzeuge 2 und deren Breiten und Längen zu erkennen, und die Bewegungen eines entgegenkommenden Fahrzeuges 2 und des Kraftfahrzeuges 1 werden ermittelt und extrapoliert. Informationen über Kreuzungen werden nicht benötigt. Das Bewegungsprofil der beiden Fahrzeuge ist ausschlaggebend für die Detektion der Kollisionsgefahr während eines Abbiegevorgangs. Das Verfahren funktioniert daher nicht nur beim Abbiegen in Kreuzungen sondern auch beim Abbiegen in eine Einfahrt.
Im Falle einer ermittelten Kollisionsgefahr wird eine Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 ausgegeben. Ferner wird unter vorgegebenen Bedingungen ein automatischer Bremseingriff zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges 1 ausgelöst. Dabei ist dieser automatische Bremseingriff zeitlich und in seiner Wirkung beschränkt. Der automatische Bremseingriff wird spätestens nach einer vorgegebenen maximalen Bremszeitdauer abgebrochen und er wird bereits vorher abgebrochen, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 sich seit der Einleitung des Bremseingriffs um eine vorgegebene Geschwindigkeitsdifferenz verringert hat. Denkbar ist zudem auch eine Begrenzung des automatischen Bremseingriffs derart, dass eine vorgegebene Maximalverzögerung nicht überschritten wird. Die Maximalverzögerung wird vorteilhafterweise situationsabhängig vorgegeben, beispielsweise geschwindigkeitsabhängig.
Zu den Bedingungen, unter den ein automatischer Bremseingriff ausgelöst wird, zählen u. a., dass die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1 bei der Ermittelung der Kollisionsgefahr in dem definierten Geschwindigkeitsbereich liegt und dass sich das entgegenkommende Fahrzeug 2 hinreichend geradlinig bewegt. Zur Beurteilung der Geradlinigkeit der Bewegung des entgegenkommenden Fahrzeuges 2 wird die Maximalkrümmung einer Trajektorie der erfassten Bewegung des entgegenkommenden Fahrzeuges 2 ermittelt und mit einem vorgegebenen Krümmungsschwellenwert verglichen.
Ein automatischer Bremseingriff wird jedoch nicht ausgelöst oder ein bereits ausgelöster Bremseingriff wird abgebrochen, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

– Ein Lenkradwinkel und eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit einer Lenkung des Kraftfahrzeuges 1 überschreiten jeweils einen vorgegebenen Lenkradwinkelschwellenwert bzw. einen vorgegebenen Lenkradwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert;
– eine von dem Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 durch Betätigung eines entsprechenden Steuerungselementes, z. B. eines Fahrpedals, angeforderte Fahrzeugbeschleunigung überschreitet einen vorgegebenen Beschleunigungsschwellenwert;
– das entgegenkommende Fahrzeug 2 wird nicht mehr erfasst;
– eine Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeuges 1 führt einen Bremseingriff durch;
– ein Bremsassistenzsystem des Kraftfahrzeuges 1 weist eine Fehlfunktion auf;
– es ist kein Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeuges 1 eingeschaltet;
– ein Fahrzeuginsasse des Kraftfahrzeuges 1 ist nicht durch einen Sicherheitsgurt gesichert;
– der Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 kann die Kollision durch eine entsprechende Handlung, z. B. durch Bremsen, Ausweichen oder Beschleunigen, noch selbsttätig vermeiden.

Die 1 bis 4 zeigen jeweils einen Abbiegevorgang, in dem ein automatischer Bremseingriff ausgelöst wird. Dabei bewegt sich das entgegenkommende Fahrzeug 2 nahezu geradlinig und das Fahrzeug 1 biegt in Richtung des entgegenkommenden Fahrzeugs 2 ab. Die die extrapolierten Bewegungen des Kraftfahrzeuges 1 und des entgegenkommenden Fahrzeuges 2 weisen auf eine Kollision hin.
Die 1 und 2 stellen jeweils Abbiegevorgänge dar, bei denen eine Kollision beim Linksabbiegen des Kraftfahrzeuges 1 in einem Rechtsverkehr droht. 1 zeigt eine Situation, in der die beiden Fahrzeuge 1, 2 frontal miteinander kollidieren. 2 zeigt eine Situation, in der das Kraftfahrzeug 1 mit einer vorderen Seitenflanke des entgegenkommenden Fahrzeugs 2 kollidiert. 3 stellt einen Abbiegevorgang dar, bei dem eine Kollision beim Rechtsabbiegen des Kraftfahrzeuges 1 in einem Linksverkehr droht. 4 stellt einen Abbiegevorgang dar, bei dem eine Kollision beim Rechtsabbiegen des Kraftfahrzeuges 1 in einem Rechtsverkehr droht, wobei das entgegenkommende Fahrzeug 2 ein Fahrrad ist. Nicht dargestellt ist eine Situation, in der das Kraftfahrzeug 1 analog zur Situation gemäß 2 mit der hinteren Seitenflanke oder dem Heck des entgegenkommenden Fahrzeugs 2 kollidiert, eine solche Situation wird in der gleichen Weise wie die übrigen Situationen gemäß den 1 bis 4 behandelt.
Die 5 bis 9 zeigen jeweils einen Abbiegevorgang, in dem kein automatischer Bremseingriff ausgelost wird.
5 zeigt einen Abbiegevorgang, bei dem die extrapolierten Bewegungen des Kraftfahrzeuges 1 und des entgegenkommenden Fahrzeuges 2 ausweisen, dass das entgegenkommende Fahrzeug 2 die Trajektorie des Kraftfahrzeuges 1 erst nach dem Abbiegen des Kraftfahrzeuges 1 kreuzt, so dass keine Kollisionsgefahr ermittelt wird.
6 zeigt einen Abbiegevorgang, bei dem die extrapolierten Bewegungen des Kraftfahrzeuges 1 und des entgegenkommenden Fahrzeuges 2 ausweisen, dass das entgegenkommende Fahrzeug 2 die Trajektorie des Kraftfahrzeuges 1 bereits vor dem Abbiegen des Kraftfahrzeuges 1 kreuzt, so dass keine Kollisionsgefahr ermittelt wird.
Die 7 und 8 zeigen jeweils Abbiegevorgänge, bei denen das Kraftfahrzeug 1 in einem Rechtsverkehr nach links abbiegt und kein automatischer Bremseingriff ausgelöst wird. Dabei biegt das entgegenkommende Fahrzeug 2 in 7 kollisionsfrei nach links ab.
9 zeigt eine Verkehrssituation, in der trotz Kollisionsgefahr kein automatischer Bremseingriff ausgelöst wird, weil das Kraftfahrzeug 1 keinen Abbiegevorgang einleitet und weil das entgegenkommende Fahrzeug 2 selbst abbiegt.
10 zeigt ein Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems 6 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es umfasst als an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnete redundante Umgebungssensoren 7, 8, 9, beispielsweise eine Stereokamera 7, ein Fernbereichsradar 8 und ein Nahbereichsradar 9, zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung vor dem Kraftfahrzeug 1, eine Ausgabeeinheit 10 zur Ausgabe von Warnungen an den Fahrer des Kraftfahrzeuges 1, Bremseingriffsmittel 11 zur Steuerung der Bremsen des Kraftfahrzeuges 1 und eine Steuereinheit 12 zur Steuerung der Ausgabe von Warnungen und der Auslösung von automatischen Bremseingriffen. Die Bremseingriffsmittel 11 sind in eine Fahrdynamikregelung 13 des Kraftfahrzeuges 1 integriert.
Von den Umgebungssensoren 7, 8, 9 erfasste Signale 15 werden der Steuereinheit 12 zugeführt und von dieser hinsichtlich der Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug 2 ausgewertet. Ferner werden der Steuereinheit 12 Lenkradwinkelsensorsignale 16 eines Lenkwinkelsensors 17 und Fahrzeugbetriebsparameter 18 der Fahrdynamikregelung 13, insbesondere zur Betätigung eines Fahrpedals des Kraftfahrzeuges 1 und zu von der Fahrdynamikregelung 13 vorgenommenen Bremseingriffen, zugeführt. In Abhängigkeit von der Auswertung der Signale 15 der Umgebungssensoren 7, 8, 9, den Lenkradwinkelsensorsignalen 16 und den Fahrzeugbetriebsparametern 18 erzeugt die Steuereinheit 12 Ausgabeeinheitssteuersignale 19 zur Steuerung der Ausgabeeinheit 10 und Bremseingriffssteuersignale 20 zur Steuerung der Bremseingriffsmittel 11.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
1.1: erste Fahrzeugpositionierung des Kraftfahrzeuges
1.2: zweite Fahrzeugpositionierung des Kraftfahrzeuges
1.3: extrapolierte Fahrzeugpositionierung des Kraftfahrzeuges
2: entgegenkommendes Fahrzeug
2.1: erste Fahrzeugpositionierung des entgegenkommenden Fahrzeuges
2.2: zweite Fahrzeugpositionierung des entgegenkommenden Fahrzeuges
2.3: extrapolierte Fahrzeugpositionierung des entgegenkommenden Fahrzeuges
3: Straßenkreuzung
4: erste Straße
5: zweite Straße
6: Fahrerassistenzsystem
7: Stereokamera
8: Fernbereichsradar
9: Nahbereichsradar
10: Ausgabeeinheit
11: Bremseingriffsmittel
12: Steuereinheit
13: Fahrdynamikregelung
15: Signal
16: Lenkwinkelsensorsignal
17: Lenkwinkelsensor
18: Fahrzeugbetriebsparameter
19: Ausgabeeinheitssteuersignal
20: Bremseingriffssteuersignal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007015032 A1 [0003]
DE 102004057745 A1 [0004]
DE 102006040331 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges (1), bei dem ermittelt wird, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) ein Abbiegevorgang eingeleitet wird und dabei eine Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer (2) besteht, und bei dem im Falle einer ermittelten Kollisionsgefahr ein automatischer Bremseingriff ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeitsdifferenz und eine maximale Bremszeitdauer vorgegeben werden und der automatische Bremseingriff abgebrochen wird, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges (1) während des automatischen Bremseingriffs um die Geschwindigkeitsdifferenz reduziert hat oder, andernfalls, wenn die Dauer des automatischen Bremseingriffs die maximale Bremszeitdauer erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maximalverzögerung vorgegeben wird und der automatische Bremseingriff derart vorgenommen wird, dass die durch ihn bewirkte Verzögerung der Bewegung des Kraftfahrzeuges (1) auf eine situationsabhängige Maximalverzögerung begrenzt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geschwindigkeitsbereich vorgegeben wird und der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges (1) innerhalb dieses Geschwindigkeitsbereiches befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens einen Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeuges (1) ermittelt wird, ob er durch einen Sicherheitsgurt gesichert ist, und der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn der wenigstens eine Fahrzeuginsasse durch einen Sicherheitsgurt gesichert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maximalanzahl von automatischen Bremseingriffen vorgegeben wird, nach jedem Motorstart eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges (1) die automatischen Bremseingriffe gezählt werden, und der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn zum Zeitpunkt der Ermittelung der Kollisionsgefahr die Anzahl der automatischen Bremseingriffe seit dem letzten vorangegangenen Motorstart kleiner als die Maximalanzahl ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittelung einer Kollisionsgefahr eine Länge und/oder eine Breite des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer (2) erfasst werden bzw. wird und die Bewegungen des Kraftfahrzeuges (1) und des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer (2) erfasst und extrapoliert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Krümmungsschwellenwert vorgegeben wird, eine Maximalkrümmung einer Trajektorie der erfassten Bewegung des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers (2) ermittelt wird und der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn die ermittelte Maximalkrümmung kleiner als der Krümmungsschwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von den erfassten Bewegungen des Kraftfahrzeuges (1) und des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers (2), der erfassten Länge und/oder Breite des entgegenkommenden Fahrzeuges (2) und Fahrzeugeigenschaften des Kraftfahrzeuges (1) beurteilt wird, ob die drohende Kollision durch Handlungen des Fahrers des Kraftfahrzeuges (1) vermieden werden kann, und dass der automatische Bremseingriff nur dann ausgelöst wird, wenn die drohende Kollision gemäß dieser Beurteilung durch Handlungen des Fahrers des Kraftfahrzeuges (1) nicht vermieden werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Bremseingriff abgebrochen oder nicht ausgelöst wird, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: – ein Lenkradwinkel und eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit einer Lenkung des Kraftfahrzeuges (1) überschreiten jeweils einen vorgegebenen Lenkradwinkelschwellenwert bzw. einen vorgegebenen Lenkradwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert; – eine von dem Fahrer des Kraftfahrzeuges (1) durch Betätigung eines entsprechenden Steuerungselementes angeforderte Fahrzeugbeschleunigung überschreitet einen vorgegebenen Beschleunigungsschwellenwert; – das entgegenkommende Fahrzeug (2) wird nicht mehr erfasst; – eine Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeuges (1) führt einen Bremseingriff durch; – ein Bremsassistenzsystem des Kraftfahrzeuges (1) weist eine Fehlfunktion auf.
Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend an dem Kraftfahrzeug (1) angeordnete Umgebungssensoren (7, 8, 9) zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung vordem Kraftfahrzeug (1), eine Ausgabeeinheit (10) zur Ausgabe von Warnungen an den Fahrer, Bremseingriffsmittel (11) zur Steuerung von Bremsen des Kraftfahrzeuges (1) und eine Steuereinheit (12) zur Auswertung der von den Umgebungssensoren (7, 8, 9) erfassten Signale (15) hinsichtlich der Gefahr einer Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug (2) und hinsichtlich der Ausgabe von Warnungen an den Fahrer und der Durchführung automatischer Bremseingriffe in Abhängigkeit von einer ermittelten Kollisionsgefahr sowie zur Ansteuerung der Ausgabeeinheit (10) und der Bremseingriffsmittel (11) in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Auswertung.