DE10231584A1 - Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes, indem eine Größe, die eine Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem weiteren Fahrzeug repräsentiert, einen vorgebbaren Schwellenwert überschreiten muß und wobei der Schwellenwert in Abhängigkeit von der Fahrerreaktion, der aktuellen Fahrsituation oder der Umfeldsituation veränderbar ist. Zur Bestimmung der Veränderung des Schwellenwertes werden Signale eines Lenkwinkelsensors, eines Bremspedalsensors, eines Fahrpedalsensors, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrbahnsteigung bzw. des Fahrbahngefälles, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggierrate, einer Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugschwimmwinkels oder einer Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere im Bereich vor dem Fahrzeug, ausgewertet.

Description

  • Vorgeschlagen wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes, indem eine oder mehrere Größen, die eine Kollisionsgefährdung mit einem weiteren Objekt repräsentieren, in einem vorgebbaren Auslösebereich liegen müssen und wobei der Auslösebereich in Abhängigkeit von der Fahrerreaktion, der aktuellen Fahrsituation oder der Umfeldsituation veränderbar ist. Zur Bestimmung der Veränderung des Auslösebereichs werden Signale eines Lenkwinkelsensors, eines Bremspedalsensors, eines Fahrpedalsensors, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrbahnsteigung bzw. des Fahrbahngefälles, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggierrate, einer Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugschwimmwinkels oder einer Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere im Bereich vor dem Fahrzeug, ausgewertet.
    • Stand der Technik
  • In der Vergangenheit sind vermehrt Systeme zur Abstands- und Geschwindigkeitsregelung auf den Markt gekommen, die die Funktionalität eines herkömmlichen Tempomaten dahingehend erweitern, dass bei Erkennen eines langsameren, vorherfahrenden Fahrzeugs vor dem eigenen Fahrzeug, die Geschwindigkeitsregelung umgeschaltet wird auf eine Abstandsregelung und dem vorherfahrenden Fahrzeug mit gleicher Geschwindigkeit gefolgt wird. Die grundsätzliche Funktionsweise eines derartigen Abstands- und Geschwindigkeitsregelsystems ist in dem Aufsatz "adaptive cruise control system - aspects and development trends" von Winner, Witte et al., SAE-paper 96 10 10, erschienen auf der SAE International Congress and Exposition, Detroit, 26.-29. Februar 1996, beschrieben.
  • In der DE 195 47 111 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs beschrieben, bei welchem bereits vor Beginn einer Antriebsschlupfregelung Druck in die Radbremsen bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen eingesteuert wird, wobei keine nennenswerte Bremswirkung an den Antriebsrädern aufgebracht wird.
    • Kern und Vorteile der Erfindung
  • Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes bereitzustellen, indem eine oder mehrere Größen, die eine Kollisionsgefährdung mit einem weiteren Objekt repräsentieren, in einem vorgebbaren Auslösebereich liegen müssen. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das selbsttätige Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes meint in diesem Zusammenhang insbesondere das automatische Auslösen einer Not- bzw. Vollbremsung, deren Bremsverzögerung in etwa der maximal möglichen Fahrzeugverzögerung entspricht. Eine selbsttätig ausgelöste Not- bzw. Vollbremsung ist für die Insassen des Fahrzeugs sowie für die weiteren Verkehrsteilnehmer von besonderer Brisanz, da diese Vollbremsung in den meisten Fällen ein Gefahrenpotential bitgt. Aus diesem Grund sind die Anforderungen an den Auslösealgorithmus einer derartigen Verzögerung besonders hoch, da dieser die Zuverlässigkeit dieser Sicherheitsfunktion bestimmt. Um den Auslösebereich so zu verändern, dass er der jeweils vorherrschenden Fahrzeug- und Umfeldsituation am besten entspricht, wird der Bereich in Abhängigkeit der beschriebenen Eingangsgrößen variiert.
  • Wird die Kollisionsgefährdung nur anhand eines Wertes beurteilt, dann kann der Auslösebereich durch Überschreitung eines Schwellenwertes festgelegt werden.
  • Vorteilhafterweise wird der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erhöht, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit einen ersten Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, wodurch die Auslösung erst bei einem höheren Kollisionsrisiko aktiviert wird. Durch die Annahme, dass bei Überschreiten des ersten Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwertes der Fahrer bereits durch ein Ausweichmanöver auf die gefahrenträchtige Situation reagiert, kann die Auslöseschwelle erhöht werden, da der Fahrer bereits selbst reagiert hat.
  • Vorteilhafterweise wird die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung unterbunden, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit einen zweiten Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, der größer ist als der erste Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert. Sollte der Fahrer durch ein manuell durchgeführtes Ausweichmanöver die Fahrzeuglenkung derart schnell einschlagen, dass der zweite Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird, so ist davon auszugehen, dass bei einer zusätzlich durchgeführten Verzögerung das Fahrzeug ins Schleudern gerät.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die selbsttätig ausgelöste Verzögerung beendet wird, wenn die durch die Fahrerreaktion bedingte Lenkwinkelgeschwindigkeit während einer bereits selbsttätig ausgelösten Fahrzeugverzögerung einen dritten Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet. Sollte die automatische Fahrzeugverzögerung das Fahrzeug bereits verzögern, jedoch der Fahrer möchte durch eine Lenkbewegung ein Ausweichmanöver durchführen, so wird der Fahrerreaktion eine Priorität gegenüber der automatischen Aktion eingeräumt, so dass die Verzögerung beendet wird und der Fahrer sein Ausweichmanöver durchführen kann.
  • Vorteilhafterweise wird eine selbsttätige Auslösung einer Verzögerung verhindert, wenn der Bremsdruck infolge einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer in etwa dem maximal möglichen Bremsdruck entspricht. Sollte der Fahrer während einer automatischen Verzögerung selbst eine Verzögerung durchführen, die in etwa dem gleichen Bremsdruck entspricht wie eine automatisch ausgelöste Verzögerung, so wird der Fahrerreaktion Dominanz gegenüber der automatischen Aktion eingeräumt, da man davon ausgehen kann, dass der Fahrer aufmerksam ist und die Situation überblickt.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die selbsttätig ausgelöste Verzögerung abgebrochen wird, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt und während der Bremspedalbetätigung des Fahrers eine selbsttätige Fahrzeugverzögerung ausgelöst wird und der Fahrer im weiteren Verlauf das Bremspedal loslässt. Im Falle, dass der Fahrer eine Teilverzögerung durchführt und im Anschluss daran ein Ausweichmanöver durchführen möchte, soll sichergestellt werden, dass die automatische Fahrzeugverzögerung das Lenkmanöver nicht verhindert. Eine Ausführung eines Lenkmanövers und einer gleichzeitigen automatischen Verzögerung könnten das Fahrzeug ins Schleudern geraten lassen.
  • Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, dass die Auslöseschwelle zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erhöht wird, wenn der Fahrer das Fahrpedal derart schnell betätigt, dass ein erster Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird. Durch Überschreiten dieses ersten vorgegebenen Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwertes kann man darauf schließen, dass sich der Fahrer durch eine Beschleunigung dieser gefahrenträchtigen Situation entziehen möchte, wodurch eine gleichzeitige automatische Verzögerung erst bei einem höheren Gefahrenpotential einsetzten soll, da man davon ausgehen kann, dass der Fahrer aufmerksam ist und die Situation überblickt.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verhindert wird, wenn der Fahrer das Fahrpedal derart schnell betätigt, dass ein zweiter Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird, der im Allgemeinen größer ist also der erste. In dem Fall, dass der Fahrer eine derart starke Beschleunigung anfordert, um sich der Gefahrensituation zu entziehen, soll folglich eine Verzögerung ganz ausgeschlossen werden.
  • Vorteilhafterweise wird eine bereits selbsttätig ausgelöste Verzögerung wieder abgebrochen, wenn während einer selbsttätig ausgelösten Fahrzeugverzögerung der Fahrer das Fahrpedal derart schnell betätigt, dass ein dritter Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird. Entscheidet der Fahrer während einer automatischen Verzögerung, dass es günstiger ist in diesem Fall eine Fahrzeugbeschleunigung durchzuführen, so wird dieser Fahrerentscheidung Priorität eingeräumt und folglich die Verzögerung abgebrochen.
  • Vorteilhafterweise wird der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verringert, wenn der Fahrer das Fahrpedal derart schnell loslässt, dass ein vierter Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert betragsmäßig überschritten wird. Erkennt der Fahrer das Gefahrenpotential einer Situation und geht infolge dessen schnell vom Gas, bremst jedoch nicht, so wird eine automatische Verzögerung bereits früher eingeleitet, da man davon ausgehen kann, dass der Fahrer einen Verzögerungswunsch hat, diesen jedoch nicht derart schnell umsetzt.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Schwellwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verringert wird, wenn der Fahrer das Bremspedal derart betätigt, dass eine Fahrzeugverzögerung eintritt, die nicht der maximal möglichen Verzögerung entspricht und eine Lenkwinkelveränderung erfolgt, deren Lenkwinkelgeschwindigkeit einen vorgegebenen Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert nicht überschreitet. In diesem Fall kann man davon ausgehen, dass es sich hierbei um eine unvollständige Reaktion des Fahrers handelt, bei der eine automatische Vollbremsung einen Sicherheitsgewinn bringt.
  • Vorteilhafterweise ist die Aktivierung einer selbsttätig ausgelösten Fahrzeugverzögerung nur dann möglich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine automatische Verzögerung nicht bei niedrigen Geschwindigkeiten einsetzt, da in diesem Fall eine automatische Fahrzeugverzögerung unwirksam wäre.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verringert wird, wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer Gefällstrecke bewegt, deren Gefälle einen vorgegebenen Gefälleschwellenwert überschreitet. Durch eine Bergabbewegung des Fahrzeugs verlängert sich im Allgemeinen der Bremsweg und die Ausweichradien vergrößern sich. Um diesen Effekt zu kompensieren, wird der Schwellenwert verringert, wodurch eine frühere Auslösung der automatischen Fahrzeugverzögerung möglich ist.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erhöht wird, wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer Steigungsstrecke bewegt, deren Steigung einen vorgegebenen Steigungsschwellenwert überschreitet. In diesem Fall verkürzen sich die Bremswege und die Ausweichradien verkleinern sich. Um eine Fehlauslösung infolge eines zu niedrigen Auslöseschwellenwertes zu vermeiden, wird der Schwellenwert zur Auslösung der automatischen Fahrzeugverzögerung erhöht.
  • Vorteilhafterweise wird die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verhindert, wenn wenigstens ein Brems- oder Motoreingriff zur Stabilisierung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs und gleichzeitig eine Gierrate, die betragsmäßig größer ist als ein vorgegebener Gierratenschwellenwert, gleichzeitig vorliegen. Im Falle des wenigstens einen Brems- oder Motoreingriffs zur Stabilisierung des Fahrverhaltens kann davon ausgegangen werden, dass sich das. Fahrzeug bereits instabil bewegt und zum Ausbrechen neigt. Ist gleichzeitig die Gierrate entsprechend groß, so könnte das Fahrzeug durch eine zusätzliche Verzögerung ins Schleudern geraten, weshalb die automatische Auslösung der Fahrzeugverzögerung unterbunden werden muss.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Auslösung einer selbsttätig ausgelösten Fahrzeugverzögerung verhindert wird, wenn erkannt wird, dass ein Fahrzeugschwimmwinkel vorliegt, der größer ist als ein vorgegebener Schwimmwinkelschwellenwert. Bei Vorliegen eines Schwimmwinkels, der größer ist als der vorgegebene Schwimmwinkelschwellenwert, bewegt sich das Fahrzeug nicht parallel zur Fahrzeuglängsachse, wodurch die erfassten Hindernisse nicht in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs liegen. Zur Vermeidung einer nicht gerechtfertigten Fehlauslösung wird in diesem Fall die selbsttätig ausgelöste Fahrzeugverzögerung unterbunden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Auslösung einer selbsttätigen Fahrzeugverzögerung verhindert wird, wenn erkannt wird, dass die Fahrzeugschwimmwinkelveränderung größer ist als ein vorgegebener Schwimmwinkelgradientenschwellenwert. Dieser Schwimmwinkelgradient berechnet sich vorteilhafterweise aus der Gierrate abzüglich dem Quotienten aus Querbeschleunigung und Längsgeschwindigkeit. Bei Vorliegen dieses Kriteriums kann darauf geschlossen werden, dass das Fahrzeug bereits schleudert, so dass eine selbsttätig ausgelöste Fahrzeugverzögerung in diesem Falle nicht sinnvoll ist.
  • Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs, in deren Abhängigkeit der Schwellenwert zur Auslösung einer automatischen Fahrzeugverzögerung veränderbar ist, aus mindestens einem Radarsystem, mindestens einem Lidarsystem oder mindestens einem Videosystem besteht.
  • Vorteilhafterweise werden Objekte, die sich quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegen oder die sich zur eigenen Bewegungsrichtung entgegengesetzt bewegen oder die von Beginn ihrer Erfassung an durch die Umfelderfassung als stehende Objekte erkannt wurden, nicht zur Ermittlung der Kollisionswahrscheinlichkeit herangezogen. Ein Objekt, das sich quer zur Fahrtrichtung bewegt, kann sich im Allgemeinen sehr schnell der Gefahrenregion entziehen, weshalb in diesem Fall eine Auslösung der Fahrzeugverzögerung überflüssig wäre. Auch ein Fahrzeug, dass sich entgegengesetzt der eigenen Bewegungsrichtung bewegt, wird vorteilhafterweise nicht zur Kollisionswahrscheinlichkeitsermittlung herangezogen, da ansonsten ein entgegenkommendes, überholendes Fahrzeug ungerechtfertigter Weise eine Notbremsung auslösen könnte. Weiterhin sind Objekte, die von Beginn ihrer Erfassung an als stehend erkannt wurden, meistens Leitplanken, Verkehrsschilder oder weitere Objekte in der Straßenperipherie. Vorteilhafterweise finden diese Objekte keine Berücksichtigung bei der Ermittlung der Kollisionswahrscheinlichkeit.
  • Vorteilhafterweise werden Objekte, die als stehend erkannt wurden und von bewegten Objekten, die sich vor dem eigenen Fahrzeug in gleicher Bewegungsrichtung bewegen, über- bzw. unterfahren wurden, nicht zur Ermittlung der Größe, die die Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentiert, ausgewertet. Hierbei könnte es sich beispielsweise um eine Getränkedose auf der Fahrbahn oder um eine Brücke, die niedrig über der Fahrbahn hängt, handeln. Dies sind Objekte, die von vorherfahrenden Fahrzeugen bereits über- bzw. unterfahren wurden und somit für eine automatische Notbremsung irrelevant sind.
  • Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, dass wenn im weiteren Verlauf nach einer selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erkannt wird, dass die Auslösekriterien nicht mehr erfüllt sind, die selbsttätig ausgelöste Fahrzeugverzögerung beendet werden kann. Hierdurch kann eine ungerechtfertigterweise ausgelöste Fahrzeugverzögerung abgebrochen werden, wodurch Folgeschäden infolge der ungerechtfertigten Auslösung vermieden werden können. Dies geschieht durch eine ständige Ermittlung des Kollisionsrisikos auch während der automatischen Fahrzeugverzögerung und eines kontinuierlichen Vergleichs mit dem derzeit aktuellen Schwellenwert zur Auslösung dieser Funktion.
  • Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer adaptiven Abstands- bzw. Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm gespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch einen auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehen Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.
  • Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
    • Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zu Beginn des dargestellten Zyklusses, der fortwährend durchlaufen wird, werden, wie in Block 1 dargestellt, die Eingangsgrößen eingelesen. Als Eingangsgrößen kommen Signale in Betracht, die von einem Lenkwinkelsensor, einem Bremspedalsensor, einem Fahrpedalsensor, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrbahnsteigung bzw. des Fahrbahngefälles, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggierrate oder einer Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugschwimmwinkels oder einer Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs stammen. Auf Grundlage dieser, in Schritt 1 eingelesenen Daten wird im darauffolgenden Schritt 2 das aktuelle Kollisionsrisiko ermittelt. Dieses aktuelle Kollisionsrisiko repräsentiert die Wahrscheinlichkeit, dass das eigene Fahrzeug im weiteren Verlauf mit einem stehenden oder bewegten Objekt kollidiert, das sich in der Bewegungsrichtung des eigenen Fahrzeugs befindet. Dieses in Schritt 2 ermittelte aktuelle Kollisionsrisiko wird als eine Größe gespeichert, die diese Wahrscheinlichkeit repräsentiert und aus mehreren Werten bestehen kann. In Schritt 3 wird ein Auslösebereich, der im Normalfall einen fest eingespeicherten, vorgegebenen Bereich besitzt, in Abhängigkeit der ermittelten Eingangsgrößen verändert. Diese Veränderung des Auslösebereichs erfolgt derart, wie es in den Ansprüchen und Unteransprüchen beschrieben wurde. Es wird dementsprechend der Auslösebereich vergrößert oder verkleinert, so dass eine Auslösung bei einem, in Bezug auf den unveränderten Auslösebereich, erhöhtem oder verringertem Kollisionsrisiko erfolgt. Dementsprechend ist es möglich, dass der Auslösebereich verringert, vergrößert oder beibehalten wird. In den Fällen, in denen eine Auslösung vermieden werden soll, wird dieser Auslösebereich derart vergrößert, dass dieser auf jeden Fall größer ist als die theoretisch größtmöglichste Kollisionswahrscheinlichkeit. Auf diese Weise ist es realisierbar, dass eine Vermeidung einer Auslösung mittels eines variablen Schwellenwertes darstellbar ist. Im weiteren Verlauf findet in Block 4 ein Vergleich statt, der ermittelt, ob die in Block 2 ermittelten Werte, die die Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentieren, innerhalb des in Block 3 ermittelten aktuellen Auslösebereichs liegt. Ist diese Bedingung in Block 4 erfüllt, so verzweigt das Ablaufdiagramm weiter zu Block 5, da in diesen Fällen eine Vollbremsung eingeleitet werden soll. In Block 5 werden dementsprechend die Verzögerungsmittel des Fahrzeugs aktiviert, indem diese das Fahrzeug mit einer maximal möglichen Fahrzeugverzögerung abbremsen. Nach dieser Aktivierung in Block 5 erreicht das Ablaufdiagramm den Punkt A und springt zurück an den Anfang, woraufhin der Zyklus von Neuem durchlaufen wird. In dem Fall, dass die Abfrage in Block 4 ergibt, dass die die Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentierende Größe kleiner oder gleich der in Block 3 ermittelten aktuellen Auslöseschwelle ist, verzweigt das Ablaufdiagramm zu Schritt 6. In Block 6 findet eine Deaktivierung der Verzögerungsmittel statt, indem die Bremsanlage des Fahrzeugs drucklos gemacht wird oder bei vorheriger Deaktivierung drucklos bleibt. In diesem Fall bewegt sich das Fahrzeug in einem als normal zu definierenden Zustand weiter, ohne eine Not- oder Vollbremsung vorzunehmen. Eine vom Fahrer im regulären Fahrbetrieb vorgenommene Fahrzeugverzögerung bleibt von dieser in Schritt 6 dargestellten Deaktivierung, unbeeinflusst. Im Weiteren erreicht das Ablaufdiagramm wieder einen Punkt A, woraufhin der Ablauf an den Anfang zurückspringt und den Zyklus wiederholt.
  • Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die zur Durchführung des in Fig. 1 beschriebenen Verfahrens geeignet ist. Es ist eine Vorrichtung 7 dargestellt, die vorteilhafterweise als elektronisches Steuergerät realisiert ist, die unter anderem über ein Eingangsfeld 8 verfügt. Diesem Eingangsfeld 8 werden Signale 11 bis 12 zugeführt, die die Eingangsgrößen repräsentieren. Diese Eingangsgrößen stammen von Vorrichtungen 9 bis 10. Diese Vorrichtungen 9 bis 10, die der Vorrichtung 7 Eingangssignale zur Verfügung stellen, können ein Lenkwinkelsensor, ein Bremspedalsensor, ein Fahrpedalsensor, eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrbahnsteigung bzw. des Fahrbahngefälles, eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggierrate, eine Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugschwimmwinkels oder eine Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere in Form eines Radar-, Lidar- oder Videosystems sein. Die von diesen Vorrichtungen 9 bis 10 zur Verfügung gestellten Signale 11 bis 12 werden der Vorrichtung 7 mittels des Eingangsgrößenfeldes 8 zugeführt. Im Weiteren werden die Eingangsgrößen 11 bis 12 von dem Eingangsgrößenfeld mittels eines Datenaustauschsystems 14 einer Auswerteeinrichtung 13 zugeführt. Bei dieser Auswerteeinrichtung 13 handelt es sich vorteilhafterweise um einen Mikroprozessor, der das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Dieser Mikroprozessor 13 stellt eine Ausgangsgröße 17 zur Verfügung, die eine Aktivierung bzw. Deaktivierung der Verzögerungsmittel des Fahrzeugs veranlassen kann. Diese Ausgangsgröße wird vom Mikroprozessor 13 mittels eines Datenaustauschsystems 14 einem Ausgangsfeld 15 zugeführt. Dieses Ausgangsfeld 15 steuert eine Vorrichtung 16 an, die die Verzögerungsmittel des Fahrzeugs direkt beeinflussen kann. Weiterhin ist auch denkbar, dass der Mikroprozessor 13 mehrere Ausgangssignale 17 zur Verfügung stellen kann, die vom Ausgangsfeld 15 an die Steuereinrichtung zur Steuerung der Verzögerungsmittel 16 ausgegeben werden. So ist es denkbar, dass das Ausgangssignal 17, das vom Ausgangsfeld 15 ausgegeben wird, bei einer Erhöhung des Gefahrenpotentials aber bei noch nicht erreichter Auslöseschwelle die Verzögerungsmittel für eine bevorstehende Not- oder Vollbremsung vorbereiten kann. Dies geschieht üblicherweise durch ein Vorbefüllen der Bremsanlage und ein Anlegen der Bremsbeläge an die Bremsscheibe. Hierdurch kann im Auslösemoment eine wesentlich schnellere Verzögerungswirkung erreicht werden.

Claims (25)

1. Verfahren zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes, indem eine oder mehrere Größen, die eine Kollisionsgefährdung mit einem weiteren Objekt repräsentieren, in einem vorgebbaren Auslösebereich liegen müssen, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösebereich in Abhängigkeit von der Fahrerreaktion veränderbar ist, wobei die Veränderung des Auslösebereichs in Abhängigkeit der Fahrerreaktion mittels Signalen eines Lenkwinkelsensors, eines Bremspedalsensors und/oder eines Fahrpedalsensors erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit einen ersten Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erhöht wird, wodurch die Auslösung erst bei einem höheren Kollisionsrisiko aktiviert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit einen zweiten Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, der größer ist als der erste Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert, die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung unterbunden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit während einer bereits ausgelösten selbsttätigen Fahrzeugverzögerung einen dritten Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, die selbsttätig ausgelöste Verzögerung beendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Bremsdruck infolge einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer in etwa dem maximal möglichen Bremsdruck entspricht, eine selbsttätige Auslösung einer Verzögerung verhindert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt und während der Bremspedalbetätigung des Fahrers eine selbsttätige Fahrzeugverzögerung ausgelöst wird und der Fahrer im weiteren Verlauf das Bremspedal losläßt, die selbsttätig ausgelöste Verzögerung abgebrochen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Fahrer das Fahrpedal derart schnell betätigt, dass ein erster Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird, die Auslöseschwelle zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erhöht wird und damit die Auslösung verzögert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Fahrer das Fahrpedal derart schnell betätigt, dass ein zweiter Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird, der größer ist als der erste Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert, die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verhindert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn während einer selbsttätig ausgelösten Fahrzeugverzögerung der Fahrer das Fahrpedal derart schnell betätigt, dass ein dritter Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird, die selbsttätig ausgelöste Verzögerung abgebrochen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Fahrer das Fahrpedal derart schnell losläßt, dass ein vierter Fahrpedalgeschwindigkeitsschwellenwert betragsmäßig überschritten wird, der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verringert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Fahrer das Bremspedal derart betätigt, dass eine Fahrzeugverzögerung eintritt, die nicht der maximal möglichen Verzögerung entspricht, und eine Lenkwinkelveränderung erfolgt, deren Lenkwinkelgeschwindigkeit einen vorgegebenen Lenkwinkelgeschwindigkeitsschwellenwert betragsmäßig nicht überschreitet, der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verringert wird.
12. Verfahren zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes, indem eine oder mehrere Größen, die eine Kollisionsgefährdung mit einem weiteren Objekt repräsentieren, in einem vorgebbaren Auslösebereich liegen müssen, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösebereich in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs veränderbar ist, wobei die Veränderung des Auslösebereichs in Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation mittels Signalen einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrbahnsteigung bzw. des Fahrbahngefälles, eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggierrate oder einer Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugschwimmwinkels erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung einer selbsttätig ausgelösten Fahrzeugverzögerung nur möglich ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellenwert überschreitet.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer Gefällstrecke bewegt, deren Gefälle einen Gefälleschwellenwert überschreitet, der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verringert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer Steigungsstrecke bewegt, deren Steigung einen Steigungsschwellenwert überschreitet, der Schwellenwert zur selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erhöht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass während wenigstens einem Brems- oder Motoreingriff zur Stabilisierung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs und gleichzeitigem Vorliegen einer Gierrate, die betragsmäßig größer ist, als ein vorgegebener Gierratenschwellenwert, die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verhindert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung eines Fahrzeugschwimmwinkels, der größer ist, als ein vorgegebener Schwimmwinkelschwellenwert, die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verhindert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung einer Fahrzeugschwimmwinkelveränderung, die größer ist, als ein vorgegebener Schwimmwinkelgradientenschwellenwert, die selbsttätige Auslösung einer Fahrzeugverzögerung verhindert wird.
19. Verfahren zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes, indem eine oder mehrere Größen, die eine Kollisionsgefährdung mit einem weiteren Objekt repräsentieren, in einem vorgebbaren Auslösebereich liegen müssen, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösebereich in Abhängigkeit von der Umfeldsituation veränderbar ist, wobei die Veränderung des Auslösebereichs in Abhängigkeit der Umfeldsituation mittels Signalen einer Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere im Bereich vor dem Fahrzeug, erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs mittels mindestens eines Radarsystems, mindestens eines Lidarsystems, mindestens eines Videosystems oder einer Kombination daraus, erfolgt.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Objekte, die sich quer zur Fahrtrichtung, des Fahrzeugs bewegen oder die sich der eigenen Bewegungsrichtung entgegengesetzt bewegen oder die von Beginn ihrer Erfassung durch die Umfelderfassung an als stehende Objekte erkannt wurden nicht zur Ermittlung der Größe, die die Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentiert, ausgewertet werden.
22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Objekte, die von Beginn ihrer Erfassung durch die Umfelderfassung an als stehende Objekte erkannt wurden, zur Ermittlung der Größe, die Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentiert, ausgewertet werden.
23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Objekt, das von bewegten Objekten, die sich vor dem eigenen Fahrzeug in gleicher Bewegungsrichtung bewegen, über- bzw. unterfahren werden, nicht zur Ermittlung der Größe, die die Kollisionswahrscheinlichkeit repräsentiert, ausgewertet werden.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn im weiteren Verlauf nach einer selbsttätigen Auslösung einer Fahrzeugverzögerung erkannt wird, dass die Auslösekriterien nicht mehr erfüllt sind, die selbsttätig ausgelöste Fahrzeugverzögerung beendet wird.
25. Vorrichtung zum selbsttätigen Auslösen einer Verzögerung eines Fahrzeugs zur Verhinderung eines Zusammenstoßes oder zur Verminderung der Folgen eines bevorstehenden Zusammenstoßes, indem eine oder mehrere Größen, die eine Kollisionsgefährdung mit einem weiteren Objekt repräsentieren, in einem vorgebbaren Auslösebereich liegen müssen, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Vorrichtung Signale eines Lenkwinkelsensors, eines Bremspedalsensors, eines Fahrpedalsensors, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrbahnsteigung bzw. des Fahrbahngefälles, einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrzeuggierrate oder einer Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugschwimmwinkels oder einer Einrichtung zur Erfassung von stehenden und bewegten Objekten im Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere im Bereich vor dem Fahrzeug zugeführt werden und in Abhängigkeit dieser Eingangsgrößen ein Signal ausgegeben werden kann, das die Verzögerungsmittel des Fahrzeugs steuert.
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