DE112019005426T5

DE112019005426T5 - Verfahren zum Bestimmen und Verhindern einer Fahrerfehlnutzung in einem automatischen Rückfahrbremssystem

Info

Publication number: DE112019005426T5
Application number: DE112019005426.0T
Authority: DE
Inventors: Ningsheng Qiao; Jeremy McClain; Diego Canedo; Berenice Sanvicente Herrera
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-07-15
Also published as: WO2020092558A1; US10457145B1

Abstract

Fehlnutzung eines automatischen Bremssystems durch den Fahrer wird durch Vergleichen der Zeitspanne, in der sich ein Fahrzeug rückwärts bewegt, bis es zum Stillstand kommt, mit der Zeitspanne nach der letzten Betätigung eines Bremspedals und dem Stillstand des Fahrzeugs bestimmt. Wenn das Verhältnis der Zeit, in der keine Bremse betätigt wurde, zur gesamten Rückwärtsfahrzeit größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird das automatische Bremssystem als fehlgenutzt angesehen. Jedes Auftreten einer Fehlnutzung inkrementiert einen Zähler, der in einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung gespeichert ist.

Description

Hintergrund
Automatische Rückfahrbremssysteme warnen den Fahrer vor potentiellen Gefahren beim Rückwärtsfahren des Fahrzeugs. Es vollführt außerdem eine automatische Bremsung, um Kollisionen mit Objekten hinter dem Fahrzeug zu vermeiden oder abzuschwächen. Ein solches System wird als SAE-Level-1-Fahrautomatisierungssystem bezeichnet, was bedeutet, dass es zwar in der Lage ist, einige Kollisionen im Rahmen seiner Steuerung und Möglichkeiten zu vermeiden, aber nicht alle möglichen Kollisionen vermeiden kann.
In einem SAE-Level-1-Fahrautomatisierungssystem, der fahrmodusspezifischen Ausführung entweder der Lenkung oder der Beschleunigung durch ein Fahrerassistenzsystem unter Verwendung von Informationen über die Fahrumgebung und mit der Erwartung, dass der menschliche Fahrer alle übrigen Aspekte einer Fahraufgabe durchführt, sind sowohl das Fahrerassistenzsystem als auch der Fahrer für das Anhalten des Fahrzeugs beim Rückwärtsfahren verantwortlich.
Manche Fahrer neigen dazu, sich beim Rückwärtsfahren vollständig auf ein Fahrerassistenzsystem zu verlassen. Es wird als Fehlnutzung eines solchen Systems angesehen, wenn sich ein Fahrer darauf verlässt, dass es eine Kollision beim Rückwärtsfahren verhindert. Ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erkennen, wenn ein Fahrer ein automatisches Rückfahrbremssystem falsch nutzt, wäre eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik.
Figurenliste

1 zeigt Zeitreihen von Signalen, die der Einrichtung von 2 zugeführt werden und Ereignisse darstellen, die erforderlich sind, um ein Verfahren zum Erkennen der Fehlnutzung eines automatischen Bremssystems durch den Fahrer bereitzustellen, und die somit die Schritte eines solchen Verfahrens darstellen.
2 ist ein Blockdiagramm eines automatischen Bremssystems, das fünf Hauptfunktionsblöcke enthält: einen Objektdetektor, einen Kollisionsdetektor, einen Fahrzeugbewegungsbahnprädiktor, einen Fahrerabsichtsmonitor und eine Kinematiksteuereinheit;

Detaillierte Beschreibung
Bezugnehmend auf 2 weist eine Einrichtung 200 zum Erkennen der Fehlnutzung eines automatischen Bremssystems durch den Fahrer eine nach hinten gerichtete Kamera 202, deren Ausgangssignal einem Prozessor 204 zugeführt wird, auf. Der Prozessor 204 ist mit einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung gekoppelt, welche Vorrichtungen sind, die dem Computerdurchschnittsfachmann gut bekannt sind und daher im Interesse der Kürze in 2 weggelassen sind. Eine geeignete Speichervorrichtung für den Prozessor 204 in 2 weist Programmanweisungen auf, die beim Ausführen den Prozessor veranlassen, die verschiedenen in 2 gezeigten Funktionen auszuführen. Diese Funktionen sind in 2 dieser Offenbarung „nominalisiert“.
In 2 wird die Kameraausgabe einem Objektdetektor 212 zugeführt, der Rohdaten aus der Kamera 202 verwendet, um eine „Liste“ oder einen Satz von Objekten zu erstellen, die durch die Kamera 202 als hinter dem Fahrzeug befindlich erkannt werden. Der Detektor 212 stellt jedes Objekt durch dessen erkannte Größe, wie sie durch dessen Größe in dem durch die Kamera aufgenommenen Bild dargestellt wird, z. B. durch die Anzahl der durch das Bild des Objekts ausgefüllten oder belegten Pixel, und seine Position relativ zum Fahrzeug dar.
Eine Fahrzeuginformationsdatenbank 222 speichert und liefert Informationen über die physikalischen Eigenschaften des Fahrzeugs, einschließlich Radstand, Bremswege und Fahreigenschaften. Diese Informationen werden einem Fahrzeugbewegungsbahnprädiktor 218 bereitgestellt oder zugänglich gemacht.
Der Fahrzeugbewegungsbahnprädiktor 218 verwendet Informationen aus den Fahrzeugdaten 222, die Lenkradwinkel, Lenkradwinkelgradient, Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung enthalten, um den voraussichtlichen Weg des Fahrzeugs zu berechnen.
Ein Kollisionsdetektor 214 verwendet die Informationen aus dem Objektdetektor 212 und dem Fahrzeugbewegungsbahnprädiktor 218, um die Wahrscheinlichkeit oder das Risiko einer Kollision mit einem Objekt hinter dem Fahrzeug zu beurteilen. Das Objekt mit der höchsten Kollisionswahrscheinlichkeit wird identifiziert und an eine Kinematiksteuereinheit 216 übergeben.
Der Fahrerabsichtsmonitor 220 verwendet dieselben Fahrzeugdaten, aber zusätzlich die Beschleunigung und die Bremspedalstellung, um die Fahrerfehlnutzung sowie die Fahrerbeschleunigung zu überwachen oder zu erkennen.
Die Kinematiksteuereinheit 218 berechnet ein Bremsprofil, das eine Kollision mit dem durch den Kollisionsdetektor 214 erkannten Objekt vermeidet oder abschwächt. Die Kinematiksteuereinheit befiehlt also den Bremsen, dieses Bremsprofil auszuführen, um eine Kollision zu vermeiden.
Das EBS oder elektronische Bremssystem 206 weist einen Ausgang auf, der mit dem elektronischen Feststellbremssystem 208 des Fahrzeugs verbunden ist. Es liefert außerdem Signale an den Fahrzeugantriebsstrang 210, um das Motordrehmoment oder die Getriebegangstufe zu dosieren.
Bezugnehmend auf 1 beginnt ein Verfahren zum Bestimmen von Fahrerfehlnutzung damit, dass in Schritt 102 erkannt wird, wenn das Getriebe aus der Parkstellung in die Rückwärts- oder Rückfahrstellung geschaltet wird. Siehe insbesondere die oberste Zeitreihe, die auch als „A“ auf der rechten Seite von 1 bezeichnet ist.
Die Zeitreihe „B“ stellt die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Rückwärtsrichtung dar. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beginnt kurz nach dem Schalten des Getriebes von Parken in den Rückwärtsgang in Schritt 102, in Rückwärtsrichtung zuzunehmen. Die Rückwärtsgeschwindigkeit des Fahrzeugs nimmt allmählich zu, nimmt aber schließlich ab und geht in Schritt 110 auf null, in dem der Getriebegang entweder auf Fahren oder Parken geschaltet wird.
Die Zeitreihe „C“ stellt die Gesamtzeit t des Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs dar, in der sich das Getriebe in der Rückfahrstellung befindet. Die Zeit C stellt somit einen ersten Zeitgeber dar, der hier als „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgeber betrachtet wird und ein Summenwert für die Gesamtzeit ist, in der sich das Fahrzeuggetriebe im Rückwärtsgang befindet und sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, wie zwischen 102 und 108 als auftretend dargestellt ist.
Bei 102 ist die Gesamtzeit, in der sich das Getriebe im Rückwärtsgang befindet, null und steigt linear bis 108 an, was die Zeit ist, in der sich das Getriebe im Rückwärtsgang befindet und die Rückwärtsgeschwindigkeit des Fahrzeugs null ist.
Die Zeitreihe „D“ stellt ein Bremsen des Fahrers dar, das bei 104 auftritt und bis 106 andauert. Anders ausgedrückt: Bei t=104 wird ein Bremspedal betätigt und kurze Zeit später bei 106 wieder losgelassen.
In der Zeitreihe „E“ wird die Zeit summiert, die das Fahrzeug nach dem Schalten des Getriebes in den Rückwärtsgang oder nach einer Bremspedalbetätigung rückwärts fährt. Die Zeitreihe E stellt somit einen Zeitgeber für die Zeit dar, die das Fahrzeug rückwärts gefahren ist, ohne dass ein Bremspedal betätigt wurde, d. h. sie ist ein „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgeber.
Bei 104 wird ein Bremspedal betätigt. Die „Keine Bremsbetätigung“-Zeit wird somit auf null zurückgesetzt. Bei 106 wird die Bremse losgelassen; der in Zeitreihe E dargestellte „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgeber beginnt mit dem Summieren der „Keine Bremsbetätigung“-Zeit bis 108. Die Zeitreihe „E“ stellt somit einen zweiten oder „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgeber dar, d. h. eine tabellarische Auflistung der Zeit, in der sich das Getriebe im Rückwärtsgang befindet, wobei das Fahrzeug rückwärts fährt und das Bremspedal nicht betätigt wird.
In 1 zeigt die Zeitreihe „F“ die Berechnung eines Verhältnisses des „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgebers, d. h. der Gesamtzeit, in der das Fahrzeug ohne Betätigung des Bremspedals rückwärts gefahren ist, zum „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgeber, d. h. der gesamten Zeit, in der das Fahrzeuggetriebe im Rückwärtsgang war. Die Berechnung des Verhältnisses des „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgebers zum „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgeber erfolgt bei 110, welches der Zeitpunkt ist, an dem das Fahrzeuggetriebe von der Rückwärtsstellung in die Fahr- oder Parkstellung geschaltet wird und der dem Zeitpunkt entspricht, an dem das Fahrzeug vermutlich die Rückwärtsfahrt beendet hat. Schließlich stellt die Zeitreihe „G“ einfach das Auftreten eines Inkrementierens eines Zählers von Fällen dar, wenn das Verhältnis des „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgebers zum „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgeber größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der Zähler für den Fall, dass der „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgeber zum „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgeber größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird durch den in 2 gezeigten Prozessor 204 implementiert und ist somit ein Bestandteil desselben. Vereinfacht gesagt, zeigen die Zeitreihen und Grafiken von 1 die Berechnung der Zeit, die ein Fahrer ein Fahrzeug im Rückwärtsgang betreibt, ohne ein Bremspedal zu betätigen. Wenn z. B. zwischen dem Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug bei 102 beginnt, sich rückwärts zu bewegen, und dem Zeitpunkt, an dem es bei 110 anhält, kein Bremspedal durch den Fahrer betätigt wird, geht das Verfahren zum Erkennen von Fehlnutzung davon aus, dass die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs bei 110 durch das automatische Bremssystem des Fahrzeugs und nicht durch den Fahrer gestoppt wurde, was hier als ein Fall von Fehlnutzung angesehen wird.
Ähnlich, wenn ein Bremspedal durch einen Fahrer bei 104 betätigt und das Bremspedal bei 106 losgelassen wird, nimmt das Verfahren zum Erkennen von Fehlnutzung an, dass die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs bei 110 durch das automatische Bremssystem des Fahrzeugs und nicht durch den Fahrer gestoppt wurde, da die Zeit zwischen 102 und 104 deutlich geringer als die Zeit zwischen 106 und 110 ist.
Wenn ein Fahrer nicht versucht, das rückwärts fahrende Fahrzeug abzubremsen, bevor das Fahrzeug selbst zum Stehen kommt, gilt das Unterlassen des Fahrers als Fehlnutzung des automatischen Bremsassistenten. Tippt der Fahrer dagegen vor dem Anhalten des Fahrzeugs mindestens einmal auf die Bremse, geht das Verfahren davon aus, dass der Fahrer das System nicht fehlnutzt, wenn die Bremsen mindestens auf halber Strecke zwischen Start- und Endpunkt der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs betätigt wurden. In der bevorzugten Ausführungsform wurde ein Verhältnis von Zeit ohne Bremsbetätigung zur Gesamtzeit des Rückwärtsfahrens von weniger als 0,5 als Fehlnutzung durch den Fahrer angesehen. Weiterhin bezugnehmend auf 1 und wie oben erwähnt, wird in der Zeitreihe G ein Zähler bei jedem Auftreten einer Bestimmung von Fehlnutzung durch den Fahrer inkrementiert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die zunehmende Anzahl von Fahrerfehlnutzung bei jedem Auftreten tabellarisch erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicherort des Prozessors 204 gespeichert. Mit zunehmender Anzahl der Rückwärtsfahrten unter Fehlnutzung wird der Fahrer über eine Anzeige im Armaturenbrett gewarnt und auf die Fehlnutzung des automatischen Bremsassistenzsystems hingewiesen.
Die vorstehende Beschreibung ist nur für Zwecke der Veranschaulichung. Der wahre Geltungsbereich der Erfindung wird in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims

Verfahren zum Bestimmen und Verhindern von Fahrerfehlnutzung in einem automatischen Bremssystem beim Rückwärtsfahren eines Kraftfahrzeugs mit einem Automatikgetriebe und einem Bremspedal, wobei das Verfahren aufweist: a. Erkennen, dass das Automatikgetriebe in den Rückwärtsgang geschaltet wird; b. Erkennen der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs, nachdem das Getriebe in den Rückwärtsgang geschaltet wurde; c. wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug nach dem Schalten des Getriebes in den Rückwärtsgang rückwärts bewegt, Starten eines ersten Zeitgebers, wobei der erste Zeitgeber ein „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgeber ist und der eine tabellarische Auflistung der Gesamtzeit ist, in der das Getriebe im Rückwärtsgang ist; d. wenn der erste „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgeber gestartet wird, gleichzeitig Starten eines zweiten Zeitgebers, wobei der zweite Zeitgeber ein „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgeber ist, der eine tabellarische Auflistung der Zeit ist, in der das Getriebe im Rückwärtsgang ist, wobei sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, ohne dass das Bremspedal betätigt wird; e. nach dem Starten des zweiten Zeitgebers und während sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, Erkennen einer Fahrzeugbremsbetätigung; f. wenn die Fahrzeugbremse betätigt wird, Anhalten des zweiten, „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgebers; g. Erkennen, wenn die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs als Reaktion auf die Bremsbetätigung zum Stillstand gekommen ist, und danach Erkennen, dass das Automatikgetriebe aus dem Rückwärtsgang entweder auf Fahren oder Parken geschaltet wird; h. wenn die Rückwärtsbewegung angehalten ist und das Getriebe entweder auf Parken oder Fahren geschaltet wurde, Dividieren des Wertes des zweiten, „Keine Bremsbetätigung“-Zeitgebers durch den Wert des ersten, „Gesamt-Rückwärts“-Zeitgebers, um ein Verhältnis der Zeit ohne Bremsen zur gesamten Rückwärtsfahrzeit zu erhalten; i. Bestimmen, ob das Verhältnis der Zeit ohne Bremsen zur gesamten Rückwärtsfahrzeit größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; j. Inkrementieren eines „Keine Bremsbetätigung“-Assistenzzählers, wenn das Verhältnis der Zeit ohne Bremsbetätigung zur gesamten Rückwärtsfahrzeit kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; k. Speichern des Wertes des „Keine Bremsbetätigung“-Assistenzzählers in einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung; l. Wiederholen der Schritte a. -j. jedes Mal, wenn das Fahrzeuggetriebe in den Rückwärtsgang geschaltet wird; m. wenn der Wert des „Keine Bremsbetätigung“-Assistenzzählers einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, Anzeigen einer Alarmmeldung auf einer Anzeige, die für einen Bediener des Kraftfahrzeugs sichtbar ist.