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WO2012052084A1 - Verfahren zum betreiben einer bremsassistenzvorrichtung und bremsassistenzvorrichtung für ein fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer bremsassistenzvorrichtung und bremsassistenzvorrichtung für ein fahrzeug Download PDF

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Publication number
WO2012052084A1
WO2012052084A1 PCT/EP2011/004267 EP2011004267W WO2012052084A1 WO 2012052084 A1 WO2012052084 A1 WO 2012052084A1 EP 2011004267 W EP2011004267 W EP 2011004267W WO 2012052084 A1 WO2012052084 A1 WO 2012052084A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
road
warning
assist device
brake assist
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/004267
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Trost
Zoltan Zomotor
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Priority to JP2013534180A priority Critical patent/JP2013540070A/ja
Priority to US13/822,362 priority patent/US9079571B2/en
Publication of WO2012052084A1 publication Critical patent/WO2012052084A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/02—Active or adaptive cruise control system; Distance control
    • B60T2201/022—Collision avoidance systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • 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
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    • 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
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a brake assist device for a vehicle according to the preamble of patent claim 1 and a
  • From DE 102 58 617 A1 discloses an apparatus and a method for triggering an automatic emergency braking operation of a vehicle to prevent a collision of the vehicle on a preceding vehicle or to reduce the Auffahrteil known.
  • a driver warning is triggered when at least one predetermined warning condition is met.
  • the fulfillment of the warning condition indicates that, on the basis of the instantaneous driving situation of the vehicle and given emergency braking deceleration, taking into account a determined acceleration of the vehicle and / or a determined relative acceleration between the vehicle and a preceding vehicle, the automatic emergency braking operation is to be triggered at the end of a predetermined warning period.
  • the emergency braking operation is to be initiated with the aim of ending the automatic emergency braking procedure with a predetermined one
  • Target relative speed and / or achieve a predetermined target safety distance between the vehicle and the vehicle ahead In this case, a time is determined at the latest a full braking must be initiated to avoid a collision. The triggering of the warning takes place when an action period until this time falls below the predetermined warning duration.
  • Collision sequence reduction device and a method for operating a
  • a collision avoidance or collision sequence reduction device of a vehicle is known. This is an existing driving space between the vehicle and a detected potential collision partner and activated when reaching a first threshold, a first warning function and / or information function. Furthermore, when a second threshold value is reached, autonomous partial braking is triggered in combination with at least one further safety measure.
  • a partial braking is a braking with a delay that is less than the recoverable with a full braking delay.
  • the invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method for operating a brake assist device for a vehicle and an improved brake assist device for a vehicle.
  • the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the brake assist device by the features specified in claim 10.
  • a brake assist device for a vehicle In a method for operating a brake assist device for a vehicle is dependent on a distance of the vehicle to an object located in front of the vehicle and in the absence of driver activity, especially in the absence of braking or steering activity, in particular in the absence of braking and / or steering activity of the driver by the the driver could reduce the risk of a collision with the object, carried out an assistance function, as an assistance function generates a warning and / or automatically a braking operation of the vehicle is initiated.
  • a brake assist is understood both an active intervention in the longitudinal control of the vehicle, in particular a control of a braking system of the vehicle, as well as an output of visual, tactile and / or audible cues indicating that the driver of the vehicle that an intervention of the Driver in the longitudinal and / or transverse control of the vehicle, d.
  • a driver's activity is required to avoid a collision of the vehicle with an object or at least to reduce the consequences of a collision.
  • a classification of a road traveled by the vehicle is performed, and the assistance function is executed only when a trigger-release condition dependent on the classification is satisfied.
  • the execution of the assistance function is thus permitted depending on the classification or prevented.
  • the classification of the road is subdivided into at least two classes, wherein the road is assigned to a first class as a motorway-like road type or a second class as a non-motorway-like road type.
  • the distinction between the highway-like type of road and the non-motorway-like type of road is particularly easy to carry out and at the same time allows an adaptation of the
  • Control of the brake assist device can be realized.
  • the road type is suitably determined on the basis of a number and / or width of marking lines delimiting the driving lane of the vehicle and / or a width of the lane and / or from map data of a digital road map. This determination is particularly simple and effective feasible and the respective road type can be determined reliably.
  • the trigger release condition is particularly preferably predefined the assistance function in such a way that, on a road assigned to the first class, i. in the case of a road classed as a motorway-like road type, the obstacle to authorizing the performance of the assistance function is less than that of a road assigned to the second class. This will, for example, on
  • an environment of the vehicle is detected and detected as environmental parameters are a curvature of the road and / or a transverse storage of the object located in front of the vehicle and / or a change of the transverse storage and to check the trigger release condition with one in each Dependence of the classification of the street given threshold compared.
  • the transverse placement of the object is understood to be a lateral distance of the object from a longitudinal axis of the vehicle.
  • the change of the cross-shelf refers to a change of the lateral distance which has taken place since the first detection of the object.
  • the choice of the trigger release condition as a function of the environmental parameters leads to a further improvement of the functionality of the brake assist device, since the actions performed are adapted to the environmental situation of the vehicle.
  • a full braking in a curve with a strong curvature is avoided in order to avoid under- or oversteer or a break-out of the vehicle.
  • the respective escalation level of the assistance function is particularly preferably selected as a function of the classification of the road traveled by the vehicle. From this choice of the escalation level as a function of the classification, a control of the assistance function adapted to the respective surroundings of the vehicle results, so that in particular a danger resulting from an automatic braking process is minimized for other road users who are behind the vehicle. Thus, traffic safety is further increased.
  • the first and second escalation levels of the assistance function are executed only when the object in front of the vehicle to which the
  • Vehicle moves, ie the vehicle vorausfact.
  • the third escalation stage is preferably executed only when the object is moving in the same direction as the vehicle. This allows the driver of the vehicle depending on the situation by a braking maneuver and / or avoiding a collision with the object, in particular avoid a vehicle driving ahead of the vehicle. In the absence of driver activity, that is, the driver does not intervene, the collision with the object can be avoided by means of the partial braking and / or full braking, or at least the strength of the collision and the resulting consequences can be reduced.
  • Full or emergency braking is preferably not carried out in the case of stationary objects, in order to avoid a triggering of full braking in the case of objects which can not be clearly identified, in which it can not be exactly determined whether they are on the roadway or next to the roadway.
  • Unauthorized full braking for example, avoided when the vehicle passes through a curve and standing on the roadside objects without airspeed, such as trees, plants and peripheral buildings, are detected.
  • Lane like the vehicle in front of the vehicle The course of the lane and the position of the object with respect to the traffic lane can be recognized, for example, with the aid of a video-based lane recognition system.
  • a brake assist apparatus for a vehicle includes a detection unit for detecting a distance of the vehicle from an object in front of the vehicle, another detection unit for detecting driver activity of the driver of the vehicle, and a control unit for performing an assistance function depending on the detected distance and the detected driver activity. wherein the assistance function at least the generation of a warning and / or the initiation of a
  • an environment detection device for detecting
  • the Environment detection device coupled processing unit, by means of which on the basis of the detected environmental data, a classification of the road traveled by the vehicle is feasible.
  • the control unit is set up, the
  • the device is characterized by a simple structure. Especially for vehicles that already have a
  • the brake assist device according to the invention is particularly easy to implement.
  • Detection device of a tracking assistance device Detection device of a tracking assistance device.
  • FIG. 1 shows schematically a brake assist device according to the invention
  • Fig. 2 schematically Eskalationsthroughn an assistance function of
  • Fig. 3 shows schematically an embodiment of a sequence of an inventive
  • Fig. 4 shows schematically an embodiment of a sequence of an inventive
  • FIG. 1 shows a brake assist device 1 according to the invention for a vehicle.
  • the brake assist device 1 comprises a detection unit 2 for detecting a distance A of the vehicle to an object located in front of the vehicle.
  • the detection unit 2 comprises at least one radar sensor RDF shown in greater detail in FIG. 3, by means of which a redundant measurement of the distance A is calculated based on a radar signal transit time and a differential speed v Diff or
  • Relative speed between the preceding or stationary object and the vehicle is carried out based on a frequency shift.
  • the brake assist device 1 further comprises a control unit 3 for executing an assistance function of the brake assist device 1 in the absence of driver activity and as a function of the distance A between the vehicle and the object located in front of the vehicle. There is a lack of driver activity
  • a lack of driver activity means a state in which the driver does nothing, in particular performs no steering and / or braking operation, in order to avoid the impending collision or at least to reduce the collision consequences.
  • an environment detection device 4 for detecting an environment of the vehicle is provided, which is coupled to the control unit 3.
  • Environment detection device 4 is an image acquisition unit, in particular a camera, by means of which the surroundings of the vehicle is detected. From the captured images are objects, roads, edge structures, lane marking lines and road boundaries, such. As Leitposts and crash barriers, as well as traffic signs determined and generated corresponding environmental data UD and environmental parameters UP and forwarded to the control unit 3. One or more of the following variables are determined as environmental parameters:
  • lateral placement y hereinafter also referred to as “object transverse placement”
  • ⁇ y of the object transverse placement y the deviation of the instantaneous
  • Object crossbase y understood from the object cross-determined during the initial detection of the object.
  • control unit 3 comprises a processing unit 5, by means of which a classification of a road traveled by the vehicle can be carried out on the basis of the environmental data UD.
  • the environment detection device 4 and / or the processing unit 5 are alternatively components of a tracking assistance system, not shown, of the vehicle, so that advantageously only a small additional effort for the implementation of the brake assist device 1 and the method for its control is required.
  • the classification of the road is divided into at least two
  • a first class K1 represents highway-type road types and a second class K2 non-motorway-like road types. The classification is done by determining the road type, with the respective
  • Road type based on a number and / or width of lane marking lines, which limit a lane of the vehicle, and are determined based on a width of the lane.
  • the determination is made from map data of a digital road map of a navigation device, not shown.
  • the road is most likely an off-highway type if the lane on which the vehicle is located is bounded by right and left lane marking lines, one of which is at least 20 cm wide, and if the lane is at least 3 , 60 m wide.
  • a curvature c of the road, a lateral offset y of the object in front of the vehicle and a change Ay of the transverse deposit y are detected as environmental parameters UP.
  • the transverse placement y of the object is understood to mean a lateral distance of the object from a longitudinal axis of the vehicle.
  • the change Ay of the lateral tray y refers to a change of the lateral distance which has taken place since the first detection of the object.
  • the brake assist device 1 is a driver assistance system, by means of which an approach to a preceding vehicle or a stationary object is avoided or at least mitigated so that consequences of accidents are reduced. This is done in such a way that no new dangers are generated on the road.
  • the classification of the road traveled by the vehicle is carried out by means of the control unit 3, and a function of the classification becomes
  • Assistance function permitted, otherwise the triggering of the assistance function is suppressed.
  • the assistance function is enabled for execution only if the vehicle associated with the first class K1
  • Tripping release condition AS1 is fulfilled. Accordingly, when the vehicle is on a class K2 associated road, the assistance function only for Execution released if the tripping release condition AS2 assigned to the second class K2 is fulfilled.
  • the assistance function of the brake assist device 1 is executed in several escalation stages E1 to E3, the respective escalation stage E1 to E3 of the assistance function preferably being selected as a function of the classification of the road traveled by the vehicle.
  • the time t3 marks the latest time at which emergency braking with a predetermined maximum deceleration must be initiated in order to avoid a collision with the object in front of the vehicle.
  • the time t3 may also be defined as the time at which either the above mentioned at the latest
  • Transverse acceleration must be initiated to avoid a collision with the object.
  • the times t1 and t2 are defined as time intervals with respect to the time t3.
  • a visual and audible warning is issued as a warning.
  • a haptic warning is output and in a third escalation stage E3 at the time t3 a braking operation is performed
  • Brake assist device 1 no corresponding driver response, it triggers automatically at time t3 in the third escalation E3 on vehicles in front of a full stop, so that at least under optimal conditions, such as a dry road and no obscuration, a collision between the vehicle and the before vehicle object is avoided.
  • this only applies if the object moves in the same direction as the vehicle, i. if the object has been identified as the preceding vehicle.
  • the detected object is a stationary obstacle which has no airspeed
  • only the escalation stages E1 to E2 are triggered so that the driver must independently initiate full braking at time t3 in order to achieve the collision between the vehicle and the detected object avoid.
  • no automatic full braking is triggered.
  • Tripping release conditions AS1 or AS2 be met if the assistance function is to be executed in the above-mentioned escalation levels.
  • Trip release conditions are met if one or more of the following additional conditions are met.
  • a first constraint requires that the curvature c of the road be less than or equal to a predetermined threshold c_sleep, according to: c ⁇ c_sleep.
  • c_schwelle c_klein ⁇ c_grass
  • the threshold c_schwelle corresponds to a small curvature value c_klein which is smaller than the large curvature value c_grass.
  • the threshold value y_schwelle corresponds to a small object cross-store y_klein, which is smaller than the large object cross-store y_large.
  • a third additional condition requires that the change ⁇ y of the object cross-store y be less than or equal to a predefined threshold ⁇ y-threshold, according to:
  • Ay_schwelle Ay_klein ⁇ Ay_grass, that the threshold Ay_schwelle a small change Ay_klein the
  • Object sub-file y which is smaller than the large change Ay_gross of the object sub-file y.
  • the trip enable condition can be AS1 for the highway-like
  • the brake assist device 1 on the highway-like road type "sensitive" is set as on the non-motorway-like road type, such as on rural roads or within built-up areas.
  • the frequency of malfunctioning of the brake assist device 1 on the highway-like road type "sensitive" is set as on the non-motorway-like road type, such as on rural roads or within built-up areas.
  • Brake assist device 1 on the non-motorway-like road type over a conventional system design in which a distinction between the different types of road is not made reduced.
  • a concrete embodiment of a performed assistance function is in
  • the brake assist device 1 By means of the brake assist device 1, the traffic situation in front of the vehicle is permanently detected and evaluated, wherein data of the own vehicle are determined and monitored, the distance A to preceding vehicles or stationary objects observed and their speed is detected.
  • Whether an object is relevant for the operation of the vehicle is determined by means of an algorithm for the recognition of relevant objects.
  • a relevant object must be detected for more than a second, a relative speed must be less than "0", that is, the distance A between the own vehicle and the detected object decreases and the distance A must be more than 0.25 m, d , H. the object must be outside a dead zone of the radar sensor.
  • Friction coefficient of the road and a predetermined maximum deceleration of the vehicle with, for example, 6 m / s 2 .
  • the driver activity is evaluated at the time tO.
  • This time t0 is, for example, 5.5 s before the time t3 at which no later than a full braking with the voivate maximum delay must be initiated in order to avoid a collision with the object.
  • the driver is warned, especially after one second at time t1 visually by a warning display in the instrument cluster and acoustically by issuing an intermittent warning tone.
  • the time t1 can also be 2 s to 2.5 s before the potential full braking.
  • the brake assist device 1 triggers a partial braking, ie a braking intervention that is light in comparison with a full braking with a delay of, for example, 3 m / f. s 2 at time t2 as a haptic warning.
  • the full braking is automatically triggered at time t3, when the detected object is a vehicle in front at an airspeed.
  • the automatic intervention by a corresponding reaction of the driver for example by operating the turn signal, the brake, progressive acceleration, a shutdown and / or a dodge with loss of object for the detection unit 2, at any time to be interrupted.
  • a full automatic braking triggered by the brake assist device 1, the driver can cancel by deactivating the system and / or by complete operation of the accelerator pedal, also known as kickdown.
  • Tripping release conditions AS1, AS2 of the assistance function are preferably additionally set and controlled as a function of the environmental parameters UP.
  • a man-machine interface which comprises input elements, by means of which the driver can specify and / or control the behavior of the brake assistance device 1, so that the driver can communicate his "will", particularly in critical driving situations.
  • the input elements comprise at least one button in the control panel, an accelerator pedal, a brake pedal, a turn signal lever and a steering wheel, wherein from the
  • driver activity is detected. This driver activity is taken into account by the brake assist device 1 when issuing the warnings.
  • the man-machine interface includes all output elements with which the driver is informed and warned.
  • the output elements is the
  • the output elements comprise an output instrument INS, ie an output screen and a loudspeaker, and that in FIG
  • the output instrument INS By means of the output instrument INS, the visual warning is displayed and the warning sound is output.
  • the braking system BS By means of the braking system BS, the delays of the haptic warning as partial braking and the full
  • a so-called emergency stop signal is additionally activated during emergency braking, which is, for example, an optical signal generated by vehicle lighting and / or an acoustic signal generated by means of a vehicle horn.
  • the optical warning remains independent thereof, preferably also active in the off state. After activating the ignition of the vehicle, the brake assist device 1
  • the status indicator is preferably an LED, which is arranged within the button. The status is displayed redundantly via the LED in the pushbutton and as text output in the display unit of the output instrument INS.
  • the brake assist device 1 further realizes two warning levels which are activated as a function of a remaining time reserve with respect to the imminent collision.
  • ART comfort warning ART comfort warning
  • the visual warning is generated.
  • an audible warning As an audible warning
  • Double warning tone output The first warning level is activated in a critical situation.
  • the optical warning is output and additionally the double warning tone becomes continuous
  • the second alert level is activated in a very critical situation, with the visual alert and the intermittent alert sound remaining enabled.
  • the haptic warning is activated by the partial braking with a delay of 3 m / s 2 and there is an activation of brake lights of the vehicle to warn the rear traffic. The haptic warning becomes relative to the current one
  • the last stage of the brake assistance represents the full braking, during the triggered full braking the visual warning remains activated.
  • a permanent warning tone is output.
  • a radio and a speakerphone are muted in addition from the first warning level, so that the driver can concentrate in critical situations exclusively on the traffic.
  • the warning concept of the brake assist device 1 is designed so that the driver can solve a critical situation as early as possible by braking or avoiding alone without automatic braking intervention. This will ensure that the driver can maintain control over his vehicle at all times. For this reason, all the "relevant driver activities", such.
  • driver activities are used to inhibit brake application in a potential emergency braking situation when the driver is responding to the audible and / or haptic warning.
  • the button is evaluated by the brake assist device 1 in addition to the kickdown. All other inputs can no longer lead to the termination of full or emergency braking, since, for example, an unwanted activation of the turn signal by the driver may be due to the strong deceleration of the vehicle.
  • driver activity is detected, the audible warning is automatically suppressed.
  • the visual warning symbol remains displayed and indicates the potential danger situation.
  • the triggered full braking can be aborted or reversed at any time by means of a button or kickdown by the driver.
  • the full or emergency braking is then automatically canceled if before a stop of the vehicle
  • Relative speed between the vehicle and the object is greater than "0" and the distance A is more than 10 m. If the vehicle is at a standstill, the Vollz. Emergency braking then automatically canceled when the airspeed is "0"
  • the vehicle is automatically held for a maximum of 5 seconds by the brake. Afterwards, the driver can get the vehicle out of the car
  • Figure 3 shows the brake assist device 1 and coupled with this further
  • the radar sensor RDF delivers object data via a CAN bus of the vehicle to the control unit 3 of the brake assist device 1.
  • two CAN messages are used, which provide redundant information about detected targets. This is a first message, which is a standard message, and a second message with redundant data, which is secured by a so-called common power train controller CRC and a message counter, not shown.
  • the object data contains information about the distance A, the
  • the measurement quality includes information about analog or digital acquisition as well as target density and other information.
  • Another component is a basic module GM which sets the CAN messages of the radar sensor RDF from a so-called frame CAN and a modular switch field MSF, which contains the button, from a so-called indoor CAN to an IES-CAN. The data is copied but not processed.
  • the "Emergency Stop Signal" can be activated.
  • Another component is the braking system BS, which is connected to the
  • Brake Assist Device 1 Information about a speed at a
  • Brake pedal position delivers.
  • the brake pedal position and the curve curvature c are evaluated by the brake assist device 1 in order to detect the driver activity during the first warning level.
  • the brake system BS receives from the brake assist device 1 the
  • Delay request via the CAN bus.
  • the braking intervention is secured by a checksum and the message counter and a "delay request bit".
  • Another component is the display instrument INS, which contains instructions for a warning tone, a distance warning, text and error messages as well as a warning message
  • the modular switch panel MSF supplies to the brake assist device 1 information about driver reactions by pressing the button and pressing the left or right turn signal.
  • the modular switch panel MSF receives from the brake assist device 1 via the basic module GM the status of the LED in the button.
  • the Common Power Train Controller CPC provides information about speed and accelerator pedal position, including a kickdown.
  • Brake assist device 1 required for driver activity detection.
  • Brake assistance device 1 requests from the common power train controller CPC an engine torque limiter and a deactivation of a cruise control via the CAN bus.
  • an integrity check of a hardware of the brake assist device 1 and its software is carried out to check the plausibility of the input signals.
  • a redundant calculation of all critical values and output variables, such as a time reserve, and a redundant reversing of the brake assist device 1 by the driver are possible at any time.
  • the aim is to use the so-called fail-silent principle that single failures do not endanger road traffic.
  • the brake assist device 1 performs extensive checks of all input data. For example, the relative velocity and the distance A over time become specific with respect to
  • the first error class includes function-limiting errors, for example when the
  • Brake system BS is not available.
  • the second error class includes slight errors, for example when arithmetic operations are implausible.
  • the third error class includes permanent errors, such as hardware errors.
  • the assistance function is completely switched off or limited to the fact that only a visual warning is issued.
  • Brake assist device 1 are processed based on an existing diagnostic architecture. When driving, only errors are displayed for the driver, which are important for the operation of the vehicle, such as that
  • Brake assist device 1 is not activated.
  • the haptic warning is in particular a braking intervention with a
  • the brake assist device 1 is then automatically deactivated when the vehicle has an airspeed of less than 10 km / h, the
  • Parking brake is actuated, during an initialization and self-test phase of the brake assist device 1, in case of malfunction of an anti-lock brake system and at
  • the vehicle diagnostics retrieve and check all system states and system errors. Critical errors that limit safe operation of the vehicle are displayed by means of the display unit of the output instrument INS.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a sequence of a method according to the invention for operating a brake assist device 1 according to the description of FIGS. 1 to 3.
  • a detected track width is greater than or equal to a predetermined track width, wherein the predetermined track width corresponds to a track width of a motorway-like road type and is preferably 3.60 m. Furthermore, in the first method step S1 it is determined whether exactly two marking lines are detected on the lane of the vehicle and whether a right marking line is wider than a left marking line, in particular wider than 20 cm. If these conditions are met, the road on which the vehicle is moving is recognized as a motorway-like road type and a second method step S2 is executed. If these conditions are not fulfilled, the road on which the vehicle is moving is recognized as a non-highway-like road type and a third method step S3 is executed.
  • Trigger release condition AS1 in this case in particular carried out such that in a first warning cascade the escalation stages E1 to E3 are executed.
  • the first warning cascade is carried out only as long as the additional conditions are satisfied according to which the detected curvature c of the road is less than or equal to the large curvature value c_large according to c ⁇ c_large [12] and the object offset y of the detected relevant object is less than or equal to is large object traverse y_greater according to y ⁇ y_big [13], and the change Ay of the object traverse y is less than or equal to the large one
  • the first warning cascade will be interrupted immediately. If the additional conditions are met again, the first cascade of warnings will resume immediately.
  • the release permission condition AS2 for the non-motorway-like road type is used to decide whether the assistance function may be executed.
  • the assistance function is carried out in particular such that the escalation stages E1 to E2 are executed in a second cascade, so that tougher or stricter filter conditions for triggering the brake assist device 1, especially in stationary objects without
  • the second cascade of warnings will only be executed if the following
  • the detected curvature c of the road must be less than or equal to the small curvature value c_klein according to c ⁇ c small [15].
  • the object repository y of the detected relevant object must be smaller than or equal to the small object repository c_large according to y - ⁇ y_klein [16] and after the third additional condition the change Ay of the object repository y must be less than or equal to the small change Ay_large of the object repository y according to

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsassistenzvorrichtung (1) für ein Fahrzeug sowie ein Bremsassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens, bei dem bei ausbleibender Fahreraktivität in Abhängigkeit eines Abstands (A) des Fahrzeugs zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt eine Assistenzfunktion in mehreren Eskalationsstufen (E1 bis E3) ausgeführt wird, wobei als Assistenzfunktion ein Warnhinweis erzeugt und/oder automatisch ein Bremsvorgang des Fahrzeugs eingeleitet wird. Erfindungsgemäß wird eine Klassifizierung einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße durchgeführt und die Ausführung der Assistenzfunktion wird in Abhängigkeit der Klassifizierung zugelassen oder verhindert.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Bremsassistenzvorrichtung und
Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine
Bremsassistenzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
Aus der DE 102 58 617 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Auslösung eines selbsttätigen Notbremsvorgangs eines Fahrzeugs zur Vermeidung eines Auffahrens des Fahrzeugs auf ein vorausfahrendes Fahrzeug bzw. zur Verminderung der Auffahrfolgen bekannt. Dabei wird eine Fahrerwarnung ausgelöst, wenn zumindest eine vorgegebene Warnbedingung erfüllt ist. Die Erfüllung der Warnbedingung gibt an, dass aufgrund der unter Berücksichtigung einer ermittelten Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder einer ermittelten Relativbeschleunigung zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrendem Fahrzeug gegebenen momentanen Fahrsituation des Fahrzeugs und einer vorgegebenen Notbremsverzögerung bei Ablauf einer vorgegebenen Warnzeitdauer der selbsttätige Notbremsvorgang auszulösen ist. Der Notbremsvorgang ist auszulösen mit dem Ziel, mit Beendigung des selbsttätigen Notbremsvorgangs eine vorgegebene
Zielrelativgeschwindigkeit und/oder einen vorgegebenen Zielsicherheitsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrendem Fahrzeug zu erreichen. Hierbei wird ein Zeitpunkt bestimmt, zu dem spätestens eine Vollbremsung eingeleitet werden muss, um eine Kollision zu vermeiden. Die Auslösung der Warnung erfolgt dann, wenn eine Handlungszeitspanne bis zu diesem Zeitpunkt die vorgegebene Warnzeitdauer unterschreitet.
Weiterhin sind aus der WO 2006/072342 A1 eine Kollisionsvermeidungs- oder
Kollisionsfolgenminderungsvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer
Kollisionsvermeidungs- oder Kollisionsfolgenminderungsvorrichtung eines Fahrzeugs bekannt. Dabei wird ein vorhandener Fahrraum zwischen dem Fahrzeug und einem potentiellen Kollisionspartner erfasst sowie bei Erreichen eines ersten Schwellenwerts eine erste Warnfunktion und/oder Informationsfunktion aktiviert. Ferner wird bei Erreichen eines zweiten Schwellenwerts eine autonome Teilbremsung in Kombination mit wenigstens einer weiteren Sicherungsmaßnahme ausgelöst. Eine Teilbremsung ist dabei eine Bremsung mit einer Verzögerung, die geringer ist als die mit einer Vollbremsung erzielbaren Verzögung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug und eine verbesserte Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Bremsassistenzvorrichtung durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zum Betrieb einer Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug wird in Abhängigkeit eines Abstands des Fahrzeugs zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt und bei ausbleibender Fahreraktivität, insbesondere bei ausbleibender Bremsoder Lenkaktivität, insbesondere beim Ausbleiben einer Brems- und/oder Lenkaktivität des Fahrers, durch die der Fahrer die Gefahr einer Kollision mit dem Objekt mindern könnte, eine Assistenzfunktion ausgeführt, wobei als Assistenzfunktion ein Warnhinweis erzeugt und/oder automatisch ein Bremsvorgang des Fahrzeugs eingeleitet wird.
Unter einer Bremsassistenz wird dabei sowohl ein aktiver Eingriff in die Längssteuerung des Fahrzeugs, insbesondere eine Steuerung eines Bremssystems des Fahrzeugs, als auch eine Ausgabe von optischen, haptischen und/oder akustischen Hinweisen verstanden, welche den Fahrer des Fahrzeugs darauf hinweisen, dass ein Eingriff des Fahrers in die Längs- und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs, d. h. eine Fahreraktivität, erforderlich ist, um eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt zu vermeiden oder zumindest die Folgen einer Kollision zu vermindern.
Erfindungsgemäß wird eine Klassifizierung einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße durchgeführt und die Assistenzfunktion wird nur dann ausgeführt, wenn eine von der Klassifizierung abhängige Auslösefreigabebedingung erfüllt ist. Die Durchführung der Assistenzfunktion wird damit in Abhängigkeit der Klassifizierung zugelassen oder verhindert. Daraus resultiert in besonders vorteilhafter Weise, dass stets ein an die aktuelle Umgebung des Fahrzeugs angepasster Betrieb realisierbar ist. Insbesondere werden aufgrund der Anpassung der Auslösefreigabebedingung an die Klassifizierung der Straße Fehlauslösungen der Bremsassistenzvorrichtung, hervorgerufen durch die
Erfassung von Randbebauungen oder Randobjekten der Straße, wie beispielsweise Leitpfosten, Leitplanken und Verkehrsschilder, vermieden oder zumindert signifikant verringert. Derartige Randbebauungen und Randobjekte sind üblicherweise vom
Straßentyp abhängig und werden über die Anpassung der Auslösefreigabebedingung an die Klassifizierung der Straße bei Auslösung der Assistenzfunktion mitberücksichtigt.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei der Klassifizierung der Straße eine Einteilung in zumindest zwei Klassen, wobei die Straße einer ersten Klasse als autobahnähnlicher Straßentyp oder einer zweiten Klasse als nicht- autobahnähnlicher Straßentyp zugeordnet wird. Die Unterscheidung zwischen dem autobahnähnlichen Straßentyp und dem nicht-autobahnähnlichen Straßentyp ist besonders einfach durchführbar und ermöglicht gleichzeitig eine Anpassung der
Auslösefreigabebedinung an den Straßentyp, so dass eine effektive und sichere
Steuerung der Bremsassistenzvorrichtung realisierbar ist.
Dabei wird in zweckmäßiger Weise der Straßentyp anhand einer Anzahl und/oder Breite von die Fahrspur des Fahrzeugs begrenzenden Markierungslinien und/oder einer Breite der Fahrspur und/oder aus Kartendaten einer digitalen Straßenkarte ermittelt. Diese Ermittlung ist besonders einfach und effektiv durchführbar und der jeweilige Straßentyp ist sicher ermittelbar.
Besonders bevorzugt wird die Auslösefreigabebedingung in einer Weiterbildung die Assistenzfunktion derart vorgegeben, dass sie auf einer der ersten Klasse zugeordneten Straße, d.h. bei einer als autobahnähnlicher Straßentyp klassifizierten Straße, eine geringere Hürde für die Zulassung der Ausführung der Assistenzfunktion darstellt als auf einer der zweiten Klasse zugeordneten Straße. Dadurch wird beispielsweise auf
Landstraßen und innerhalb geschlossener Ortschaften, das heißt auf nicht- autobahnähnlichen Straßen, eine Warnrate und/oder eine Bremseingriffsrate verringert und nicht erforderliche Eingriffe der Bremsassistenzvorrichtung werden vermieden.
Gleichzeitig ist auf autobahnähnlichen Straßen, wie z. B. Kraftfahrtstraßen und
Autobahnen, die volle Leistungsfähigkeit der Bremsassistenzvorrichtung gegeben. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Umgebung des Fahrzeugs erfasst und als Umgebungsparameter werden eine Krümmung der Straße und/oder eine Querablage des vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts und/oder eine Änderung der Querablage erfasst und zur Überprüfung der Auslösefreigabebedingung mit jeweils einer in Abhängigkeit der Klassifizierung der Straße vorgegebenen Schwelle verglichen. Unter der Querablage des Objekts wird dabei ein seitlicher Abstand des Objekts von einer Längsachse des Fahrzeugs verstanden. Die Änderung der Querablage bezieht sich auf eine Änderung des seitlichen Abstands, welche seit der erstmaligen Erfassung des Objekts stattgefunden hat. Die Wahl der Auslösefreigabebedingung in Abhängigkeit der Umgebungsparameter führt zu einer weiteren Verbesserung der Funktionalität der Bremsassistenzvorrichtung, da die durchgeführten Aktionen an die Umgebungssituation des Fahrzeugs angepasst werden. Somit wird beispielsweise eine Vollbremsung in einer Kurve mit einer starken Krümmung vermieden, um ein Unter- oder Übersteuern oder ein Ausbrechen des Fahrzeugs zu vermeiden.
Besonders bevorzugt wird zusätzlich die jeweilige Eskalationsstufe der Assistenzfunktion in Abhängigkeit der Klassifizierung der von dem Fahrzeug befahrenen Straße gewählt. Aus dieser Wahl der Eskalationsstufe in Abhängigkeit der Klassifizierung resultiert eine an die jeweilige Umgebung des Fahrzeugs angepasste Steuerung der Assistenzfunktion, so dass insbesondere eine aus einem automatischen Bremsvorgang resultierende Gefahr für andere Verkehrsteilnehmer, welche sich hinter dem Fahrzeug befinden, minimiert wird. Somit wird eine Verkehrssicherheit weiter erhöht.
Um stets eine an die aktuelle Situation angepasste Assistenzfunktion zur Verfügung zu stellen, werden in einer ersten Eskalationsstufe eine optische und/oder akustische Warnung als Warnhinweis ausgegeben, in einer zweiten Eskalationsstufe eine
automatische Teilbremsung als haptische Warnung ausgeführt und in einer dritten Eskalationsstufe wird eine Vollbremsung als Bremsvorgang ausgeführt.
Bevorzugt werden die erste und zweite Eskalationsstufe der Assistenzfunktion nur dann ausgeführt, wenn das sich vor dem Fahrzeug befindende Objekt, auf das die
Assistenzfunktion reagieren soll, steht oder sich in der gleichen Richtung wie das
Fahrzeug bewegt, d.h. dem Fahrzeug vorausfährt. Die dritte Eskalationsstufe wird vorzugsweise nur dann ausgeführt, wenn das Objekt sich in der gleichen Richtung wie das Fahrzeug bewegt. Dadurch kann der Fahrer des Fahrzeugs je nach Situation durch ein Bremsmanöver und/oder ein Ausweichen eine Kollision mit dem Objekt, insbesondere einem dem Fahrzeug vorausfahrenden weiteren Fahrzeug, vermeiden. Bei ausbleibender Fahreraktivität, das heißt greift der Fahrer nicht ein, kann mittels der Teilbremsung und/oder der Vollbremsung die Kollision mit dem Objekt vermieden werden oder zumindest die Stärke der Kollision und die daraus entstehenden Folgen gemindert werden. Eine Voll- oder Notbremsung wird bei stehenden Objekten vorzugsweise nicht ausgeführt, um bei nicht eindeutig identifizierbaren Objekten, bei welchen nicht exakt ermittelt werden kann, ob diese sich auf der Fahrbahn oder neben der Fahrbahn befinden, eine Auslösung der Vollbremsung zu vermeiden. Somit werden so genannte
unberechtigte Vollbremsungen beispielsweise dann vermieden, wenn dass Fahrzeug eine Kurve durchfährt und am Straßenrand stehende Objekte ohne Eigengeschwindigkeit, wie Bäume, Pflanzen und Randbebauungen, erfasst werden.
Femer werden bevorzugt nur Objekte berücksichtigt, welche sich auf der gleichen
Fahrspur wie das Fahrzeug vor dem Fahrzeug befinden. Der Verlauf der Fahrspur und die Lage des Objektes bezüglich der Fahrspur lässt sich beispielsweise mit Hilfe eines videobasierten Spurerkennungssystem erkennen.
Somit werden Fehlauslösungen der Bremsassistenzvorrichtung aufgrund von Objekten, insbesondere Fahrzeugen, welche sich nicht auf der gleichen Fahrspur wie das Fahrzeug bewegen, vermieden. Insbesondere werden Fehlauslösungen aufgrund von im
Gegenverkehr des Fahrzeugs befindlichen Objekten vermieden.
Eine Bremsassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines Abstands des Fahrzeugs zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt, eine weitere Erfassungseinheit zur Erfassung der Fahreraktivität des Fahrers des Fahrzeugs und eine Steuereinheit zur Ausführung einer Assistenzfunktion in Abhängigkeit des erfassten Abstands und der erfassten Fahreraktivität, wobei die Assistenzfunktion zumindest die Erzeugung eines Warnhinweises und/oder die Einleitung eines
automatischen Bremsvorgang des Fahrzeugs umfasst.
Erfindungsgemäß ist eine Umgebungserfassungsvorrichtung zur Erfassung von
Umgebungsdaten vorgesehen, wobei die Umgebungsdaten eine vom Fahrzeug befahrene Straße betreffen, und die Steuereinheit umfasst eine mit der
Umgebungserfassungsvorrichtung gekoppelte Verarbeitungseinheit, mittels welcher anhand der erfassten Umgebungsdaten eine Klassifizierung der von dem Fahrzeug befahrenen Straße durchführbar ist. Die Steuereinheit ist dabei eingerichtet, die
Assistenzfunktion in Abhängigkeit der Klassifizierung der vom Fahrzeug befahrenen Straße auszuführen. Die Vorrichtung zeichnet sich dabei durch einen einfachen Aufbau aus. Insbesondere bei Fahrzeugen, welche bereits über eine
Umgebungserfassungsvorrichtung und eine Bremsassistenzvorrichtung verfügen, ist die erfindungsgemäße Bremsassistenzvorrichtung besonders einfach realisierbar. Als
Umgebungserfassungsvorrichtung eignet sich dabei vorzugsweise eine
Erfassungsvorrichtung einer Spurführungsassistenzvorrichtung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Bremsassistenzvorrichtung,
Fig. 2 schematisch Eskalationsstufen einer Assistenzfunktion der
Bremsassistenzvorrichtung gemäß Figur 1,
Fig. 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufs eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betrieb der Bremsassistenzvorrichtung gemäß Figur 1 , und
Fig. 4 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufs eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betrieb einer Bremsassistenzvorrichtung gemäß Figur 1.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Bremsassistenzvorrichtung 1 für ein Fahrzeug dargestellt. Die Bremsassistenzvorrichtung 1 umfasst eine Erfassungseinheit 2 zur Erfassung eines Abstands A des Fahrzeugs zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt. Die Erfassungseinheit 2 umfasst zumindest einen in Figur 3 näher dargestellten Radarsensor RDF, mittels welchem eine redundante Messung des Abstands A anhand einer Radarsignal-Laufzeit und einer Differenzgeschwindigkeit vDiff bzw.
Relativgeschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden oder stehenden Objekt und dem Fahrzeug anhand einer Frequenzverschiebung durchgeführt wird.
Die Bremsassistenzvorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Steuereinheit 3 zur Ausführung einer Assistenzfunktion der Bremsassistenzvorrichtung 1 bei ausbleibender Fahreraktivität und in Abhängigkeit des Abstands A zwischen dem Fahrzeug und dem sich vor dem Fahrzeug befindenden Objekt. Unter ausbleibender Fahreraktivität ist dabei ein
Ausbleiben einer auf eine Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung ausgerichteten Fahreraktivität zu verstehen. Insbesondere ist unter ausbleibender Fahreraktivität ein Zustand zu verstehen, in dem der Fahrer nichts unternimmt, insbesondere keine Lenk- und/oder Bremsbetätigung durchführt, um die bevorstehende Kollision zu vermeiden oder die Kollisionsfolgen zumindest zu mindern.
Zusätzlich ist eine Umgebungserfassungsvorrichtung 4 zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs vorgesehen, welche mit der Steuereinheit 3 gekoppelt ist. Die
Umgebungserfassungsvorrichtung 4 ist eine Bilderfassungseinheit, insbesondere eine Kamera, mittels welcher die Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird. Aus den erfassten Bildern werden Objekte, Straßen, Randbebauungen, Spurmarkierungslinien und Straßenbegrenzungen, wie z. B. Leitpfosten und Leitplanken, sowie Verkehrsschilder ermittelt und entsprechende Umgebungsdaten UD und Umgebungsparameter UP generiert und an die Steuereinheit 3 weitergeleitet. Als Umgebungsparameter werden dabei eine oder mehrere der folgenden Größen ermittelt:
eine Krümmung c der vom Fahrzeug befahrenen Straße,
eine Querablage y des sich vor dem Fahrzeug befindenden Objekts
eine Änderung Ay der Querablage y des Objekts .
Unter Querablage y - nachfolgend auch Objektquerablage genannt - wird dabei der seitliche Abstand des Objekts von der Längsachse des Fahrzeugs verstanden und unter Änderung Ay der Objektquerablage y wird die Abweichung der momentanen
Objektquerablage y von der bei der erstmaligen Erfassung des Objekts ermittelten Objektquerablage verstanden.
Ferner umfasst die Steuereinheit 3 eine Verarbeitungseinheit 5, mittels welcher anhand der Umgebungsdaten UD eine Klassifizierung einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße durchführbar ist.
Die Umgebungserfassungsvorrichtung 4 und/oder die Verarbeitungseinheit 5 sind alternativ Bestandteile eines nicht dargestellten Spurführungsassistenzsystems des Fahrzeugs, so dass in vorteilhafter Weise nur ein geringer zusätzlicher Aufwand zur Realisierung der Bremsassistenzvorrichtung 1 und des Verfahren zu dessen Steuerung erforderlich ist.
Bei der Klassifizierung der Straße erfolgt eine Einteilung in zumindest zwei
Klassen K1 , K2. Eine erste Klasse K1 stellt dabei autobahnähnliche Straßentypen und eine zweite Klasse K2 nicht-autobahnähnlicher Straßentypen dar. Die Klassifizierung erfolgt durch Ermittlung des Straßentyps, wobei der jeweilige
Straßentyp anhand einer Anzahl und/oder Breite der Spurmarkierungslinien, welche eine Fahrspur des Fahrzeugs begrenzen, und anhand einer Breite der Fahrspur ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Ermittlung aus Kartendaten einer digitalen Straßenkarte einer nicht näher dargestellten Navigationsvorrichtung.
Beispielsweise handelt es sich bei der Straße mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen autobahnähnlichen Straßentyp, wenn die Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug befindet, durch eine rechte und linke Spurmarkierungslinie begrenzt wird, von denen eine mindestens 20 cm breit ist, und wenn die Fahrspur mindestens 3,60 m breit ist.
Bei der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs werden als Umgebungsparameter UP eine Krümmung c der Straße, eine Querablage y des vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts und eine Änderung Ay der Querablage y erfasst. Unter der Querablage y des Objekts wird ein seitlicher Abstand des Objekts von einer Längsachse des Fahrzeugs verstanden. Die Änderung Ay der Querablage y bezieht sich auf eine Änderung des seitlichen Abstands, welche seit der erstmaligen Erfassung des Objekts stattgefunden hat.
Die Bremsassistenzvorrichtung 1 ist ein Fahrerassistenzsystem, mittels welchem ein Auffahren auf ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein stehendes Objekt vermieden wird oder zumindest derart abgeschwächt wird, dass Unfallfolgen reduziert werden. Dies erfolgt derart, dass keine neuen Gefahren im Straßenverkehr erzeugt werden.
Hierzu wird mittels der Steuereinheit 3 die Klassifizierung der von dem Fahrzeug befahrenen Straße durchgeführt und in Abhängigkeit der Klassifizierung wird eine
Auslösung der Assistenzfunktion zugelassen oder unterdrückt. Dazu wird geprüft, ob eine von der Klassifizierung abhängige und der jeweiligen Klasse K1 bzw. K2 zugeordnete Auslösefreigabebedingung AS1 bzw. AS2 erfüllt ist oder nicht erfüllt ist. Bei Erfüllung der jeweiligen Auslösefreigabebedingung AS1 bzw. AS2 wird Auslösung der
Assistenzfunktion zugelassen, ansonsten wird die Auslösung der Assistenzfunktion unterdrückt.
Somit wird die Assistenzfunktion, wenn das Fahrzeug sich auf einer der ersten Klasse K1 zugeordneten Straße befindet, also auf einem autobahnähnlichen Straßentyp, nur dann zur Ausführung freigegeben, wenn die der ersten Klasse K1 zugeordnete
Auslösefreigabebedingung AS1 erfüllt ist. Entsprechend wird, wenn das Fahrzeug sich auf einer der Klasse K2 zugeordneten Straße befindet, die Assistenzfunktion nur dann zur Ausführung freigegeben, wenn die der zweiten Klasse K2 zugeordnete Auslösefreigabebedingung AS2 erfüllt ist.
Die Auslösefreigabebedingungen AS1 und AS2 sind derart vorgegeben, dass die der ersten Klasse K1 zugeordnete Auslösefreigabebedingung AS1 leichter erfüllt wird als die der zweiten Klasse K2 zugeordnete Auslösefreigabebedingung AS2. Das heißt, auf autobahnähnlichen Straßentypen ist die Bremsassistenzvorrichtung 1 "sensibler" eingestellt, um ihre volle Leistungsfähigkeit zu erhalten. Auf nicht-autobahnähnlichen Straßentypen, welche sich durch mehr Objekte am Straßenrand, wie Bepflanzungen und Randbebauungen auszeichnen, ist die Bremsassistenzvorrichtung 1 hingegen weniger „sensibel" eingestellt, so dass Bremsassistenzvorrichtung 1 nicht so häufig auslösen wird, als beim Betrieb auf den autobahnähnlichen Straßentypen. Damit wird auch die Häufigkeit der auf nicht-autobahnähnlichen Straßentypen erwarteten Fehlauslösungen reduziert.
Weiterhin wird die Assistenzfunktion der Bremsassistenzvorrichtung 1 in mehreren Eskalationsstufen E1 bis E3 ausgeführt, wobei die jeweilige Eskalationsstufe E1 bis E3 der Assistenzfunktion vorzugsweise in Abhängigkeit der Klassifizierung der von dem Fahrzeug befahrenen Straße gewählt wird.
In Figur 2 sind diese Eskalationsstufen E1 bis E3 in Abhängigkeit von
Zeitpunkten t1 bis t3, zu welchen diese erfolgen, dargestellt.
Der Zeitpunkt t3 markiert den spätesten Zeitpunkt, zu dem eine Vollbremsung mit einer vorgegebenen Maximalverzögerung eingeleitet werden muss, um eine Kollision mit dem sich vor dem Fahrzeug befindenden Objekt zu vermeiden. Alternativ kann der Zeitpunkt t3 auch als Zeitpunkt definiert sein, zu dem spätestens entweder die oben genannte
Vollbremsung oder ein Ausweichmanöver mit einer vorgegebenen maximalen
Querbeschleunigung eingeleitet werden muss, um eine Kollision mit dem Objekt zu vermeiden.
Der Zeitpunkt t3 wird in Abhängigkeit des Abstands A zwischen dem Fahrzeug und dem sich davor befindenden Objekt und in Abhängigkeit des Fahrzustands des Fahrzeugs und des Objekts bestimmt. Als Fahrzustand werden dabei insbesondere die
Geschwindigkeiten des Fahrzeugs und des Objekts und vorzugsweise zusätzlich auch die Beschleunigungen des Fahrzeugs und des Objekts berücksichtigt. Die Zeitpunkte t1 und t2 sind als Zeitabstände bezogen auf den Zeitpunkt t3 definiert. In einer ersten Eskalationsstufe E1 , welche zum Zeitpunkt t1 ausgeführt wird, wird als Warnhinweis eine optische und akustische Warnung ausgegeben. In einer zweiten Eskalationsstufe E2 zum Zeitpunkt t2 wird eine haptische Warnung ausgegeben und in einer dritten Eskalationsstufe E3 zum Zeitpunkt t3 wird als Bremsvorgang eine
Vollbremsung ausgeführt.
Somit ist es dem Fahrer des Fahrzeugs rechtzeitig möglich, eine kritische
Verkehrssituation durch Eingreifen selbst zu lösen. Erkennt die
Bremsassistenzvorrichtung 1 jedoch keine entsprechende Fahrerreaktion, so löst sie automatisch zum Zeitpunkt t3 in der dritten Eskalationsstufe E3 auf vorausfahrende Fahrzeuge eine Vollbremsung aus, so dass zumindest unter optimalen Bedingungen, wie einer trockenen Straße und keiner Sichtverdeckung, ein Auffahrunfall zwischen dem Fahrzeug und dem sich vor dem Fahrzeug befindenden Objekt vermieden wird. Dies gilt jedoch nur, wenn das Objekt sich in der gleichen Richtung wie das Fahrzeug bewegt, d.h. wenn das Objekt als vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert worden ist.
Handelt es sich bei dem erfassten Objekt jedoch um ein stehende Hindernis, welches keine Eigengeschwindigkeit aufweist, werden nur die Eskalationsstufen E1 bis E2 ausgelöst, dass der Fahrer zum Zeitpunkt t3 selbstständig eine Vollbremsung einleiten muss, um die Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem erfassten Objekt zu vermeiden. Auf stehende Objekte wird keine automatische Vollbremsung ausgelöst.
Wie bereits erwähnt müssen die vom jeweiligen Straßentyp abhängigen
Auslösefreigabebedingungen AS1 bzw. AS2 erfüllt sein, wenn die Assistenzfunktion in den vorstehend genannten Eskalationsstufen ausgeführt werden soll. Diese
Auslösefreigabebedingungen sind erfüllt, wenn eine oder mehrere der nachfolgend genannten Zusatzbedingungen erfüllt sind.
Eine erste Zusatzbedingung fordert, dass die Krümmung c der Straße kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellwert c_schwelle ist, gemäß: c < c_schwelle. [1]
Dabei gilt für den autobahnähnlichen Straßentyp, dass der Schwellwert c_schwelle einem großen Krümmungswert c_groß gemäß c_schwelle = c_groß [2] entspricht.
Für den nicht-autobahnähnlichen Straßentyp gilt nach c_schwelle = c_klein < c_groß, [3] dass der Schwellwert c_schwelle einem kleinen Krümmungswert c_klein entspricht, welcher kleiner als der große Krümmungswert c_groß ist.
Eine zweite Zusatzbedingung fordert, dass die Objektquerablage y kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellwert y_schwelle ist, gemäß: y < y schwelle, [4] wobei für den autobahnähnlichen Straßentyp gilt, dass der Schwellwert y_schwelle einer großen Objektquerablage y_groß gemäß y_schwelle = y_groß [5] entspricht.
Für den nicht-autobahnähnlichen Straßentyp gilt nach y_schwelle = y_klein < y_groß, [6] dass der Schwellwert y_schwelle einer kleinen Objektquerablage y_klein entspricht, welche kleiner als die große Objektquerablage y_groß ist.
Eine dritte Zusatzbedingung fordert, dass die Änderung Ay der Objektquerablage y kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellwert Ay_schwelle ist, gemäß:
Ay < Ay_schwelle, [7] wobei für den autobahnähnlichen Straßentyp gilt, dass der Schwellwert Ay_schwelle einer großen Änderung Ay_groß der Objektquerablage gemäß Ay_schwelle = Ay_groß [8] entspricht.
Für den nicht-autobahnähnlichen Straßentyp gilt nach
Ay_schwelle = Ay_klein < Ay_groß, dass der Schwellwert Ay_schwelle einer kleinen Änderung Ay_klein der
Objektquerablage y entspricht, welche kleiner als die große Änderung Ay_groß der Objektquerablage y ist.
Insgesamt können die Auslösefreigabebedingung AS1 für den autobahnähnlichen
Straßentyp und die Auslösefreigabebedingung AS2 für den nicht-autobahnähnlichen Straßentyp wie folgt zusammengefasst werden: c < c_groß
AS1 = y < y_groß j10] Ay < Ay_groß c < c_klein
AS2 y < y_klein
Ay < Ay _ klein wobei die die Auslösefreigabebedingung AS2 für den nicht-autobahnähnlichen Straßentyp vorteilhafterweise für zumindest eine vorgegebene Zeitdauer ununterbrochen erfüllt sein müssen.
Daraus resultiert in vorteilhafter Weise, dass die Bremsassistenzvorrichtung 1 auf dem autobahnähnlichen Straßentyp "sensibler" eingestellt ist als auf dem nicht- autobahnähnlichen Straßentyp, wie beispielsweise auf Landstraßen oder innerhalb geschlossener Ortschaften. Somit wird die Häufigkeit von Fehleingriffen der
Bremsassistenzvorrichtung 1 auf dem nicht-autobahnähnlichen Straßentyp gegenüber einer herkömmlichen Systemauslegung, bei der eine Unterscheidung zwischen den verschiedenen Straßentypen nicht vorgenommen wird, reduziert. Ein konkretes Ausführungsbeispiel einer durchgeführten Assistenzfunktion wird im
Folgenden näher beschrieben. Hierbei wird angenommen, dass bei allen Berechnungen der Bremsassistenzvorrichtung 1 bezüglich des Bremswegs und der Kollisionsvermeidung optimale Straßenverhältnisse, d. h. ein Reibwert von "1", vorausgesetzt werden.
Insbesondere wird eine Reibwertschätzung nicht durchgeführt.
Mittels der Bremsassistenzvorrichtung 1 wird permanent die Verkehrslage vor dem Fahrzeug erfasst und ausgewertet, wobei Daten des eigenen Fahrzeugs ermittelt und überwacht werden, der Abstand A zu vorausfahrenden Fahrzeugen oder stehenden Objekten beobachtet und deren Geschwindigkeit erfasst wird.
Ob ein Objekt relevant für den Betrieb des Fahrzeugs ist, wird mittels eines Algorithmus zur Erkennung relevanter Objekte bestimmt. Dabei muss ein relevantes Objekt länger als eine Sekunde erkannt sein, eine Relativgeschwindigkeit muss kleiner "0" sein, das heißt der Abstand A zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem erfassten Objekt verkleinert sich und der Abstand A muss mehr als 0,25 m betragen, d. h. das Objekt muss sich außerhalb einer Totzone des Radarsensors befinden.
Dabei müssen alle Bedingungen erfüllt sein, bevor eine Warnung aktiv ausgegeben wird. Der Algorithmus zur Berechnung der Zeit bis zur Kollision ist bestimmt durch den
Reibwert der Straße und eine vorgegebene Maximalverzögerung des Fahrzeugs, mit beispielsweise 6 m/s2.
Erkennt die Bremsassistenzvorrichtung 1 aufgrund der aktuellen Fahrsituation eine mögliche Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem stehenden Objekt, wird die die Fahreraktivität zum Zeitpunkt tO ausgewertet. Dieser Zeitpunkt tO liegt beispielsweise 5,5 s vor dem Zeitpunkt t3 zu dem spätestens eine Vollbremsung mit der vogegebenen Maximalverzögerung eingeleitet werden muss, um eine Kollision mit dem Objekt zu vermeiden. Dabei werden vorzugsweise nur vorausfahrende Fahrzeuge auf der eigenen Fahrspur oder stehende Objekte, welche sich in gerader Richtung vor dem eigenen Fahrzeug befinden, berücksichtigt. Entgegenkommende Fahrzeuge bleiben unberücksichtigt.
Wird keine Fahreraktivität erkannt, wird der Fahrer insbesondere nach einer Sekunde zum Zeitpunkt t1 optisch durch eine Warnanzeige im Kombiinstrument und akustisch durch Ausgaben eines intermittierenden Warntones gewarnt. Der Zeitpunkt t1 kann auch 2 s bis 2,5 s vor der potentiellen Vollbremsung liegen. Nach einer weiteren Sekunde, wobei die Zeit je nach geschätzter Kritikalität der Situation, d.h. in Abhängigkeit von einer geschätzten Kollisionswahrscheinlichkeit, variiert wird, triggert die Bremsassistenzvorrichtung 1 eine Teilbremsung, d.h. einen im Vergleich zu einer Vollbremsung leichten Bremseingriff mit einer Verzögerung von beispielsweise 3 m/s2 zum Zeitpunkt t2 als haptische Warnung.
Nach einer weiteren Sekunde wird automatisch die Vollbremsung zum Zeitpunkt t3 ausgelöst, wenn es sich bei dem erkannten Objekt um ein vorausfahrendes Fahrzeug mit einer Eigengeschwindigkeit handelt.
Bis zum Einsetzen der eigentlichen Vollbremsung bzw. Notbremsung im Zeitpunkt t3 kann der automatische Eingriff durch eine entsprechende Reaktion des Fahrers, beispielsweise durch Betätigung des Blinkers, der Bremse, progressives Beschleunigen, ein Abschalten und/oder ein Ausweichen mit Objektverlust für die Erfassungseinheit 2, jederzeit unterbrochen werden. Eine automatisch mittels der Bremsassistenzvorrichtung 1 ausgelöste Vollbremsung kann der Fahrer durch Deaktivierung des Systems und/oder durch vollständige Betätigung des Gaspedals, auch als Kickdown bekannt, abbrechen.
Sowohl die Eskalationsstufen E1 bis E3 als auch die
Auslösefreigabebedingungen AS1 , AS2 der Assistenzfunktion werden vorzugsweise zusätzlich in Abhängigkeit der Umweltparameter UP eingestellt und gesteuert.
Zur Bedienung der Bremsassistenzvorrichtung 1 ist eine nicht dargestellte Mensch- Maschine-Schnittstelle vorgesehen, welche Eingabeelemente umfasst, mittels welchen der Fahrer das Verhalten Bremsassistenzvorrichtung 1 vorgeben und/oder kontrollieren kann, so dass der Fahrer insbesondere in kritischen Fahrsituationen "seinen Willen" mitteilen kann. Die Eingabeelemente umfassen zumindest einen Taster im Bedienfeld, ein Fahrpedal, ein Bremspedal, einen Blinkerhebel und ein Lenkrad, wobei aus der
Lenkradstellung die gefahrene Kurvenkrümmung c ermittelt wird. Mittels der
Eingabeelemente wird die Fahreraktivität erkannt. Diese Fahreraktivität wird von der Bremsassistenzvorrichtung 1 bei der Ausgabe der Warnungen berücksichtigt.
Weiterhin umfasst die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Ausgabeelemente, mit welchen der Fahrer informiert und gewarnt wird. Mittels der Ausgabeelemente wird das
Warnkonzept umgesetzt und der Fahrer auf kritische Situationen aufmerksam gemacht. Die Ausgabeelemente umfassen ein Ausgabeinstrument INS, d. h. einen Ausgabebildschirm und einen Lautsprecher aufweist, und das in Figur 4 näher
dargestellte Bremssystem BS. Mittels des Ausgabeinstruments INS wird die optische Warnung angezeigt und der Warnton ausgegeben. Mittels des Bremssystems BS werden die Verzögerungen der haptischen Warnung als Teilbremsung und die volle
Bremsverzögerung bei der Voll- bzw. Notbremsung erzeugt.
Zur Warnung eines direkten Verkehrsumfeldes des Fahrzeugs wird zusätzlich während der Vollbremsung vorzugsweise ein so genanntes "Emergency Stop Signal" aktiviert, welches beispielsweise ein mittels einer Fahrzeugbeleuchtung erzeugtes optisches Signal und/oder mittels einer Fahrzeughupe erzeugtes akustisches Signal ist.
Die Aktivierung der Bremsassistenzvorrichtung 1 durch den Fahrer erfolgt mittels des Tasters im Bedienfeld. Somit kann der Fahrer zu jeder Zeit die
Bremsassistenzvorrichtung 1 aktivieren oder deaktivieren. Die optische Warnung bleibt davon unabhängig vorzugsweise auch im ausgeschalteten Zustand aktiv. Nach dem Aktivieren der Zündung des Fahrzeugs ist die Bremsassistenzvorrichtung 1
standardmäßig aktiviert, wobei eine Zustandsanzeige der Bremsassistenzvorrichtung 1 deaktiviert ist. Die Zustandsanzeige ist vorzugsweise eine LED, welche innerhalb des Tasters angeordnet ist. Der Zustand wird redundant über die LED im Taster und als Textausgabe in der Anzeigeeinheit des Ausgabeinstruments INS angezeigt.
Die Bremsassistenzvorrichtung 1 realisiert weiterhin zwei Warnstufen, die in Abhängigkeit einer verbleibenden Zeitreserve bezüglich der drohenden Kollision aktiviert werden.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Warnstufen situationsabhängig und dynamisch gesteuert in der richtigen Reihenfolge für den Fahrer jederzeit nachvollziehbar erfolgen. Das Warnkonzept der Bremsassistenzvorrichtung 1 ist dabei derart konzipiert, dass jeder Warnstufe eine spezifische Ausgabe an den Fahrer zugeordnet ist. Dabei ist neben den zwei Hauptwarnstufen auch eine so genannte ART-Komfortwarnung (ART =
Abstandsregeltempomat) berücksichtigt.
Bei der ART-Komfortwarnung, welcher bis zu einer Regelgrenze von 2 m/s2 aktiviert wird, wird die optische Warnung erzeugt. Zusätzlich wird als akustische Warnung ein
Doppelwarnton ausgegeben. Die erste Warnstufe wird in einer kritischen Situation aktiviert. Dabei wird die optische Warnung ausgegeben und zusätzlich wird der Doppelwarnton kontinuierlich
hintereinander angesteuert, was zu einem intermittierenden Warnton führt.
Die zweite Warnstufe wird in einer sehr kritischen Situation aktiviert, wobei optische Warnung und der intermittierende Warnton weiterhin aktiviert bleiben. Zusätzlich wird die haptische Warnung durch die Teilbremsung mit einer Verzögerung von 3 m/s2 aktiviert und es erfolgt eine Aktivierung von Bremslichtern des Fahrzeugs, um den rückwärtigen Verkehr zu warnen. Die haptische Warnung wird relativ zur aktuellen
Fahrzeugbeschleunigung additiv beaufschlagt.
Die letzte Stufe der Bremsassistenz stellt die Vollbremsung dar, wobei während der ausgelösten Vollbremsung die optische Warnung weiterhin aktiviert bleibt. Zusätzlich wird ein Dauerwarnton ausgeben.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden ab der ersten Warnstufe zusätzlich ein Radio und eine Freisprecheinrichtung stumm geschaltet, damit sich der Fahrer in kritischen Situationen ausschließlich auf den Verkehr konzentrieren kann.
Das Warnkonzept der Bremsassistenzvorrichtung 1 ist dahingehend ausgelegt, dass der Fahrer so früh wie möglich eine kritische Situation durch Bremsen oder Ausweichen allein ohne automatischen Bremseingriff lösen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fahrer zu jedem Zeitpunkt die Hoheit über sein Fahrzeug bewahren kann. Aus diesem Grund werden von der Bremsassistenzvorrichtung 1 alle "relevanten Fahreraktivitäten", wie z. B. die Betätigung des Tasters, des Bremspedals, des Fahrpedals, des
Fahrrichtungsanzeigers, die Lenkaktivität sowie der Kickdown anerkannt, die
entsprechend der Situation vom Fahrer beobachtet werden können.
Diese Fahreraktivitäten werden verwendet, um bei einer potentiellen Notbremssituation den Bremseingriff zu unterdrücken, wenn der Fahrer eine Reaktion auf die akustische und/oder haptische Warnung zeigt. In der letzten Warnstufe der Vollbremsung wird von der Bremsassistenzvorrichtung 1 neben dem Kickdown nur noch der Taster ausgewertet. Alle anderen Eingaben können nicht mehr zum Abbruch der Voll- bzw. Notbremsung führen, da beispielsweise eine ungewollte Aktivierung des Blinkers durch den Fahrer aufgrund der starken Verzögerung des Fahrzeugs vorliegen kann. Bei erkannter Fahreraktivität wird automatisch die akustische Warnung unterdrückt. Das optische Warnsymbol bleibt dabei weiterhin angezeigt und weist auf die potentielle Gefahrensituation hin.
Die ausgelöste Vollbremsung kann jederzeit mittels Taster oder Kickdown durch den Fahrer abgebrochen oder reversiert werden. Die Voll- bzw. Notbremsung wird dann automatisch wieder aufgehoben, wenn vor einem Stillstand des Fahrzeugs die
Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt größer als "0" ist und der Abstand A mehr als 10 m beträgt. Befindet sich das Fahrzeug im Stillstand, wird die Vollbzw. Notbremsung dann automatisch wieder aufgehoben, wenn die Eigengeschwindigkeit "0" ist
Im Stillstand wird das Fahrzeug durch die Bremse maximal noch 5 s automatisch gehalten. Anschließend kann der Fahrer das Fahrzeug umgehend aus dem
Gefahrenbereich entfernen oder das Fahrzeug durch Betätigung einer Feststellbremse gegen Wegrollen sichern. Mittels der optischen Anzeigeeinheit wird zusätzlich der Hinweis in Textform ausgegeben, dass eine Voll- bzw. Notbremsung ausgeführt und beendet wurde.
Neben der redundanten Messung des Abstands A anhand der Radarsignal-Laufzeit und der Differenzgeschwindigkeit vDiff zwischen dem vorausfahrenden oder stehenden Objekt und dem Fahrzeug anhand einer Frequenzverschiebung erfolgt weiterhin eine
Plausibilisierung aller Eingangssignale.
Figur 3 zeigt die Bremsassistenzvorrichtung 1 und mit diesem gekoppelte weitere
Komponenten, deren Signale als Eingangssignale plausibilisiert werden.
Bei diesen Komponenten handelt es sich um den Radarsensor RDF, einen so genannten Radarfrontend. Der Radarsensor RDF liefert Objektdaten über einen CAN-Bus des Fahrzeugs an die Steuereinheit 3 der Bremsassistenzvorrichtung 1. Hierzu werden zwei CAN-Botschaften verwendet, welche redundante Informationen über erkannte Ziele liefern. Dabei handelt es sich um eine erste Botschaft, welche eine Standard-Botschaft ist, und eine zweite Botschaft mit redundanten Daten, welche über einen so genannten Common Power Train Controller CRC und einen nicht dargestellten Botschaftszähler abgesichert ist. Die Objektdaten enthalten Informationen über den Abstand A, die
Relativgeschwindigkeit (=Differenzgeschwindigkeit vDlff), eine Relativbeschleunigung, die Querablage y und eine Messqualität. Die Messqualität beinhaltet Informationen über eine analoge oder digitale Erfassung sowie eine Zieldichte und weitere Informationen.
Eine weitere Komponente ist ein Grundmodul GM, welches die CAN-Botschaften des Radarsensors RDF von einem so genannten Rahmen-CAN und einem modularen Schalterfeld MSF, welches den Taster enthält, von einem so genannten Innenraum-CAN auf einen IES-CAN setzt. Hierbei werden die Daten kopiert, jedoch nicht verarbeitet. Zusätzlich kann das "Emergency Stop Signal" angesteuert werden.
Eine weitere Komponente ist das Bremssystem BS, welches an die
Bremsassistenzvorrichtung 1 Informationen über eine Geschwindigkeit an einer
Vorderachse und Hinterachse des Fahrzeugs, die Kurvenkrümmung c und die
Bremspedalstellung liefert. Die Bremspedalstellung sowie die Kurvenkrümmung c werden von der Bremsassistenzvorrichtung 1 ausgewertet, um die Fahreraktivität während der ersten Warnstufe zu erkennen.
Das Bremssystem BS erhält von der Bremsassistenzvorrichtung 1 den
Verzögerungswunsch über den CAN-Bus. Zusätzlich ist der Bremseingriff über eine Checksumme und den Botschaftszähler und ein "Verzögerungswunsch-Bit" abgesichert.
Eine weitere Komponente stellt das Anzeigeinstrument INS dar, welche Anweisungen für einen Warnton, eine Abstandswarnung, Text- und Fehleranzeigen sowie eine
Stummschaltung des Radios und der Freisprecheinrichtung steuert.
Das modulare Schalterfeld MSF liefert an die Bremsassistenzvorrichtung 1 Informationen über Fahrerreaktionen durch Drücken des Tasters und Betätigen des linken oder rechten Blinkers. Das Modulare Schalterfeld MSF erhält von der Bremsassistenzvorrichtung 1 über das Grundmodul GM den Status der LED im Taster.
Der Common Power Train Controller CPC liefert Informationen über die Geschwindigkeit und die Fahrpedalstellung, inklusive eines durchgeführten Kickdowns. Die
Fahrpedalstellung und die Information über den Kickdown werden von der
Bremsassistenzvorrichtung 1 für die Fahreraktivitätserkennung benötigt. Die
Bremsassistenzvorrichtung 1 fordert vom Common Power Train Controller CPC eine Motormomentbegrenzung und eine Deaktivierung eines Tempomats über den CAN-Bus an. Zusätzlich wird zur Plausibilisierung der Eingangssignale eine Integritätsüberprüfung einer Hardware der Bremsassistenzvorrichtung 1 und deren Software durchgeführt. Weiterhin sind eine redundante Berechnung aller kritischen Werte und Ausgangsgrößen, wie eine Zeitreserve, und eine redundante Reversierung der Bremsassistenzvorrichtung 1 durch den Fahrer jederzeit möglich.
Ziel ist es nach dem so genannten Fail-Silent-Prinzip, dass Einfachfehler zu keiner Gefährdung des Straßenverkehrs führen.
Zur Überwachung der gesamten Systemfunktion führt die Bremsassistenzvorrichtung 1 umfangreiche Überprüfungen aller Eingangsdaten durch. So werden beispielsweise die Relativgeschwindigkeit und der Abstand A über der Zeit speziell im Hinblick auf
Scheinobjekte plausibilisiert. Wird ein nicht reales Verhalten beobachtet, so wird automatisch ein interner Fehler ausgelöst und die Funktion abgeschaltet. Dabei werden in einem so genannten Errormanagement drei Fehlerklassen unterschieden. Die erste Fehlerklasse umfasst funktionseinschränkende Fehler, beispielsweise wenn das
Bremssystem BS nicht verfügbar ist. Die zweite Fehlerklasse umfasst leichte Fehler, beispielsweise wenn Rechenoperationen unplausibel sind. Die dritte Fehlerklasse umfasst permanente Fehler, beispielsweise Hardware-Fehler.
Je nach Fehlerart wird die Assistenzfunktion komplett abgeschaltet bzw. darauf begrenzt, dass nur eine optische Warnung ausgegeben wird.
Auftretende Fehler der Funktion, Kommunikation und Hardwarebetriebs der
Bremsassistenzvorrichtung 1 werden auf Basis einer bestehenden Diagnose-Architektur verarbeitet. Im Fahrbetrieb kommen dabei nur Fehler zur Anzeige für den Fahrer, die für den Betrieb des Fahrzeuges wichtig sind, wie beispielsweise, dass
Bremsassistenzvorrichtung 1 nicht aktivierbar ist.
Im Stillstand des Fahrzeugs ist es weiterhin für den Fahrer möglich, den gesamten Fehlerstatus aller Steuergeräte per so genannter PFÜ-Online mittels der Anzeigeinheit des Ausgabeinstruments INS abzufragen. Diese Abfrage der Fehlerspeicher ist auch Offline in einer Werkstatt per Diagnosegerät oder Tester, beispielsweise während einer Inspektion oder Wartung des Fahrzeugs, möglich.
Um die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und der in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen anderen Verkehrsteilnehmer sicherzustellen, sind Systemgrenzen vorgegebenen, welche im Wesentlichen durch die Systemarchitektur der Bremsassistenzvorrichtung 1 bestimmt sind.
Dabei ist die haptische Warnung insbesondere auf einen Bremseingriff mit einer
Verzögerung von 3 m/s2 begrenzt.
Vorzugsweise wird die Bremsassistenzvorrichtung 1 dann automatisch deaktiviert, wenn das Fahrzeug eine Eigengeschwindigkeit von weniger als 10 km/h aufweist, die
Feststellbremse betätigt ist, während einer Initialisierungs- und Selbsttestphase der Bremsassistenzvorrichtung 1 , bei Störungen eines Antiblockiersystems und bei
Systemfehlern der Bremsassistenzvorrichtung 1.
Über die Fahrzeugdiagnose werden sämtliche Systemzustände und Systemfehler abgerufen und überprüft. Kritische Fehler, die einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs einschränken, werden mittels der Anzeigeeinheit des Ausgabeinstruments INS angezeigt.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Bremsassistenzvorrichtung 1 gemäß der Beschreibung der Figuren 1 bis 3.
In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ermittelt, ob eine erfasste Spurbreite größer oder gleich einer vorgegebenen Spurbreite ist, wobei die vorgegebene Spurbreite einer Spurbreite eines autobahnähnlichen Straßentyps entspricht und vorzugsweise 3,60 m ist. Weiterhin wird im ersten Verfahrensschritt S1 ermittelt, ob genau zwei Markierungslinien auf der Fahrspur des Fahrzeugs erkannt werden und ob eine rechte Markierungslinie breiter als eine linke Markierungslinie ist, insbesondere breiter als 20 cm ist. Sind diese Voraussetzungen erfüllt, wird die Straße, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt, als autobahnähnlicher Straßentyp erkannt und es wird ein zweiter Verfahrensschritt S2 ausgeführt. Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt, wird die Straße, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt, als nicht-autobahnähnlicher Straßentyp erkannt und es wird ein dritter Verfahrensschritt S3 ausgeführt.
Im zweiten Verfahrensschritt S2 wird die Auslösefreigabebedingung AS1 für den autobahnähnlichen Straßentyp zur Entscheidung, ob die Assistenzfunktion ausgeführt werden darf, angewandt. Die Assistenzfunktion wird bei Erfüllung der
Auslöserfreigabebedingung AS1 dabei insbesondere derart ausgeführt, dass in einer ersten Warnkaskade die Eskalationsstufen E1 bis E3 ausgeführt werden. Die erste Wamkaskade wird dabei nur solange ausgeführt, wie die Zusatzbedingungen erfüllt sind, nach welchen die erfasste Krümmung c der Straße kleiner oder gleich dem großen Krümmungswert c_groß gemäß c < c_groß [12] ist und die Objektablage y des erfassten relevanten Objekts kleiner oder gleich der großen Objektquerablage y_groß gemäß y < y_groß [13] ist und die Änderung Ay der Objektquerablage y kleiner oder gleich der großen
Änderung Ay_groß der Objektquerablage y gemäß
Ay < Ay_groß [14] ist.
Ist eine der Zusatzbedingungen nicht erfüllt, kommt es zur sofortigen Unterbrechung der ersten Warnkaskade. Bei erneuter Erfüllung der Zusatzbedingungen kommt es zur sofortigen Wiederaufnahme der ersten Warnkaskade.
Bei Ausführung der ersten Warnkaskade kommt es somit zu einem robusten Auslösen der Bremsassistenzvorrichtung 1 , insbesondere bei stehenden Objekten, d.h. bei Objekten ohne Eigengeschwindigkeit, auf autobahnähnlichen Straßentypen.
Im dritten Verfahrensschritt S3 wird die Auslösefregabebedingung AS2 für den nicht- autobahnähnlichen Straßentyp zur Entscheidung, ob die Assistenzfunktion ausgeführt werden darf, angewandt. Die Assistenzfunktion wird dabei insbesondere derart ausgeführt, dass in einer zweiten Warnkaskade die Eskalationsstufen E1 bis E2 ausgeführt werden, so dass härtere bzw. strengere Filterbedingungen zur Auslösung der Bremsassistenzvorrichtung 1 , insbesondere bei stehenden Objekten ohne
Eigengeschwindigkeit, angewandt werden.
Die zweite Warnkaskade wird dabei nur ausgeführt, wenn die folgenden
Zusatzbedingungen für eine vorgegebene Zeitdauer erfüllt sind. Nach der ersten Zusatzbedingung muss die erfasste Krümmung c der Straße kleiner oder gleich dem kleinen Krümmungswert c_klein gemäß c < c klein [15] sein. Nach der zweiten Zusatzbedingung muss die Objektablage y des erfassten relevanten Objekts kleiner oder gleich der kleinen Objektquerablage c_groß gemäß y -ί y_klein [16] sein und nach der dritten Zusatzbedingung muss die Änderung Ay der Objektquerablage y kleiner oder gleich der kleinen Änderung Ay_groß der Objektquerablage y gemäß
Ay < Ay_klein [17] sein.
Ist eine der Zusatzbedingungen nicht erfüllt, kommt es zur sofortigen Unterbrechung der zweiten Wamkaskade. Bei erneuter Erfüllung der Zusatzbedingungen für zumindest die vorgegebene Zeitdauer kommt es zur sofortigen Wiederaufnahme der zweiten
Warnkaskade.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens werden einerseits unterschiedliche Auslösefreigabebedingungen AS1 , AS2 in in Abhängigkeit der Klassifizierung der vom Fahrzeug befahrenen Straße, d. h. in
Abhängigkeit des erfassten Straßentyps, vorgegeben und andererseits wird bei der Ausführung der Assistenzfunktion zwischen stehenden und vorausfahrenden Objekten unterschieden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Bremsassistenzvorrichtung (1 ) für ein Fahrzeug, wobei bei ausbleibender Fahreraktivität in Abhängigkeit eines Abstands (A) des Fahrzeugs zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt eine Assistenzfunktion ausgeführt wird, welche die Erzeugung eines Warnhinweises und/oder Einleitung eines automatischen Bremsvorgangs umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Klassifizierung einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße durchgeführt wird und dass die Assistenzfunktion nur dann ausgeführt wird, wenn mindestens eine von der Klassifizierung abhängige Auslösfreigabebedingung (AS1 , AS2) erfüllt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Klassifizierung der Straße eine Einteilung in zumindest zwei Klassen (K1 , K2) erfolgt, wobei die Straße in einer ersten Klasse (K1 ) als autobahnähnlicher Straßentyp oder einer zweiten Klasse (K2) als nicht-autobahnähnlicher Straßentyp klassifiziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslösefreigabebedingung (AS1 , AS2) bei einer der ersten Klasse (K1 ) zugeordneten Straße eine geringere Hürde für die Zulassung der Ausführung der Assistenzfunktion darstellt als bei einer der zweiten Klasse (K2) zugeordneten Straße.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Straßentyp anhand einer Anzahl und/oder Breite von eine Fahrspur des
Fahrzeugs begrenzenden Markierungslinien und/oder einer Breite der Fahrspur und/oder aus Kartendaten einer digitalen Straßenkarte ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Überprüfung der Auslösefreigabebedingung (AS1 , AS2) mindestens ein
Umgebungsparameter (UP) des Fahrzeugs erfasst und mit einer in Abhängigkeit der Klassifizierung der Straße vorgegebenen Schwelle (c_schwelle, y_schwelle, Ay_schwelle) verglichen wird, wobei als Umgebungsparameter (UP) eine
Krümmung (c) der Straße und/oder eine Querablage (y) des vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts und/oder eine Änderung (Ay) der Querablage (y) erfasst wird oder werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Assistenzfunktion in mehreren Eskalationsstufen (E1 bis E3) ausgeführt wird und zumindest die Erzeugung eines Wamhinweises gefolgt von der Einleitung eines automatischen Bremsvorgangs umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweilige Eskalationsstufe (E1 bis E3) der Assistenzfunktion in Abhängigkeit der Klassifizierung der von dem Fahrzeug befahrenen Straße gewählt oder ausgelöst wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einer ersten Eskalationsstufe (E1 ) eine optische und/oder akustische Warnung als Warnhinweis ausgegeben wird oder werden,
dass in einer zweiten Eskalationsstufe (E2) eine Teilbremsung als haptische Warnung ausgeführt wird,
und dass in einer dritten Eskalationsstufe (E3) eine Vollbremsung als Bremsvorgang ausgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und zweite Eskalationsstufe (E1 , E2) der Assistenzfunktion nur dann ausgeführt werden, wenn das sich vor dem Fahrzeug befindende Objekt steht oder sich in der gleichen Richtung wie das Fahrzeug bewegt,
und dass die dritte Eskalationsstufe (E3) der Assistenzfunktion nur dann ausgeführt wird, wenn das sich vor dem Fahrzeug befindende Objekt sich in der gleichen Richtung wie das Fahrzeug bewegt.
10. Bremsassistenzvorrichtung (1 ) für ein Fahrzeug
mit einer Erfassungseinheit (2) zur Erfassung eines Abstands (A) des Fahrzeugs zu einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekt
mit einer Erfassungseinheit zur Erfassung der Fahreraktivität eines Fahrers des Fahrzeugs
und mit einer Steuereinheit (3) zur Ausführung einer Assistenzfunktion in Abhängigkeit des erfassten Abstands (A) und der erfassten Fahreraktivität, wobei die Assistenzfunktion zumindest die Erzeugung eines Warnhinweises und/oder die Einleitung eines automatischen Bremsvorgangs umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Umgebungserfassungsvorrichtung (4) zur Erfassung von Umgebungsdaten (UD) betreffend eine vom Fahrzeug befahrene Straße vorgesehen ist,
- dass die Steuereinheit (3) eine mit der Umgebungserfassungsvorrichtung (4) gekoppelte Verarbeitungseinheit (5) umfasst, mittels welcher anhand der erfassten Umgebungsdaten (UD) eine Klassifizierung der von dem Fahrzeug befahrenen Straße durchführbar ist,
und dass die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, die Assistenzfunktion in
Abhängigkeit der Klassifizierung der von dem Fahrzeug befahrenen Straße auszuführen.
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