DE102009031350B4

DE102009031350B4 - Mehrstufige integrierte Fahrzeugbremsunterstützung für ein Kollisionsvorbereitungssystem

Info

Publication number: DE102009031350B4
Application number: DE102009031350.8A
Authority: DE
Inventors: Chad T. Zagorski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2025-01-02
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: US7866427B2; US20100006363A1; DE102009031350A1

Abstract

Verfahren (100) zur mehrstufigen integrierten Bremsunterstützung für ein Kollisionsvorbereitungssystem (CPS 210) eines Kraftfahrzeugs (200), das die Schritte umfasst, dass:
eine notwendige Verzögerung (B) des Kraftfahrzeugs (200) ermittelt wird, um einen Aufprall zu vermeiden;
ein von einem Fahrer gewähltes Bremsen des Kraftfahrzeugs (200) detektiert wird; und
eine Bremsunterstützung in Ansprechen auf das Detektieren des von dem Fahrer gewählten Bremsens angepasst wird, wenn: das von dem Fahrer gewählte Bremsen mindestens einen vorbestimmten Bremsschwellenwert eines Bereichs von vorbestimmten Bremsschwellenwerten erfüllt und das von dem Fahrer gewählte Bremsen kleiner als die notwendige Verzögerung (B) ist;
wobei das Detektieren eines von dem Fahrer gewählten Bremsens umfasst, dass:
mindestens ein Bremspedalpositionsschwellenwert detektiert wird; und
mindestens ein Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwert detektiert wird;
wobei der mindestens eine vorbestimmte Bremsschwellenwert umfasst, dass das von dem Fahrer gewählte Bremsen gleichzeitig den mindestens einen Bremspedalpositionsschwellenwert und den mindestens einen Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwert erfüllt;
wobei:
das Detektieren eines Bremspedalpositionsschwellenwerts umfasst, dass ein beliebiger von mehreren Positionsschwellenwerten von jeweiligen Prozenten eines Gesamtbremspedalwegs detektiert wird; und
das Detektieren eines Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwerts umfasst, dass ein beliebiger von mehreren Geschwindigkeitsschwellenwerten von jeweiligen Prozenten des Gesamtbremspedalwegs pro Zeiteinheit detektiert wird;
wobei es für jeden Positionsschwellenwert einen entsprechenden Geschwindigkeitsschwellenwert gibt, welche in Kombination einen jeweiligen Bremsschwellenwert umfassen, wobei jeder jeweilige Bremsschwellenwert einem jeweiligen Bremsunterstützungsniveau entspricht, und wobei jedes Bremsunterstützungsniveau einen jeweiligen Betrag umfasst, um welchen die Bremsunterstützung in dem Anpassungsschritt angepasst wird;
wobei der Bereich vorbestimmter Bremsschwellenwerte Bremsunterstützungsniveaus umfasst, die von einem niedrigsten zu einem höchsten in einer monoton ansteigenden Reihenfolge reichen;
wobei die Bremsunterstützungsniveaus umfassen:
ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 1, das größer oder gleich etwa 30 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 120 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsunterstützung auf im Wesentlichen 0,8 der notwendigen Verzögerung (B) angepasst wird;
ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 2, das größer oder gleich etwa 50 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 150 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsunterstützung auf im Wesentlichen 0,9 der notwendigen Verzögerung (B) angepasst wird; und
ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 3, das größer oder gleich etwa 70 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 200 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsunterstützung auf im Wesentlichen 1,05 der notwendigen Verzögerung (B) angepasst wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugkollisionsvorbereitungssysteme, die eine integrierte Bremsunterstützung enthalten, und insbesondere ein Fahrzeugkollisionsvorbereitungssystem, das mehrere Stufen an integrierter Bremsunterstützung bereitstellt, um dadurch das Verhalten eines Fahrers vorwegzunehmen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die elektronische Stabilitätssteuerung (ESC) ist der Sammelbegriff für Systeme, die konzipiert sind, um die Handhabung eines Kraftfahrzeugs zu verbessern, speziell an den Grenzen, wo der Fahrer die Kontrolle über das Kraftfahrzeug verlieren könnte. Siehe beispielsweise das Dokument über „Automotive Stability Enhancement Systems“, Veröffentlichung J2564 (12/2000, 6/2004) der Gesellschaft der Kraftfahrzeugingenieure (SAE). Die ESC vergleicht die vom Fahrer beabsichtigte Richtung bei Lenk- und Bremseingaben mit der Reaktion des Kraftfahrzeugs über die Querbeschleunigung, das Drehen (Gieren) und die Drehzahlen einzelner Räder, und bremst dann nach Bedarf einzelne Vorder- oder Hinterräder und/oder verringert überschüssige Motorleistung, um das Korrigieren einer Untersteuerung (Pflügen) oder Übersteuerung (Schlingern) zu unterstützen. Die ESC integriert auch eine Traktionssteuerung über alle Drehzahlen, welche einen Antriebsradschlupf bei Beschleunigung erfasst und das oder die schlupfenden Räder individuell abbremst, und/oder verringert überschüssige Motorleistung, bis die Kontrolle wiedererlangt wurde. Die ESC kann die physikalischen Grenzen eines Fahrzeugs nicht aufheben. Selbstverständlich kann die ESC einen Zusammenstoß nicht verhindern, wenn ein Fahrer die Möglichkeiten des Fahrwerks des Fahrzeugs und der ESC zu weit treibt. Sie ist ein Werkzeug, um den Fahrer beim Beibehalten der Kontrolle zu unterstützen. Die ESC kombiniert ein Bremsenantiblockiersystem, eine Traktionssteuerung und eine Giersteuerung (Gieren ist das Drehen um die vertikale Achse).
ESC-Systeme verwenden mehrere Sensoren, um den Zustand zu ermitteln, in dem der Fahrer das Kraftfahrzeug haben möchte (Fahreranforderung). Andere Sensoren zeigen den tatsächlichen Zustand des Kraftfahrzeugs an (Kraftfahrzeugreaktion). Der ESC-Steuerungsalgorithmus vergleicht beide Zustände und entscheidet falls notwendig, dass der Dynamikzustand des Kraftfahrzeugs nachgestellt werden muss. Die für die ESC verwendeten Sensoren müssen jederzeit Daten senden, um mögliche Defekte so bald wie möglich zu detektieren. Sie müssen unempfindlich gegenüber möglichen Störungsformen sein (Regen, Schlaglöcher in der Straße usw.). Die wichtigsten Sensoren sind: 1) ein Lenkradsensor, der verwendet wird, um den Winkel zu ermitteln, den der Fahrer nehmen will, der oft auf anisotropen magnetoresistiven Elementen (AMR-Elementen) basiert; 2) ein Querbeschleunigungssensor, der zum Messen der Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs verwendet wird; 3) ein Giersensor, der zum Messen des Gierwinkels (der Drehung) des Kraftfahrzeugs verwendet wird, kann von der ESC mit den Daten von dem Lenkradsensor verglichen werden, um eine Regelmaßnahme zu ergreifen; und 4) Raddrehzahlsensoren, die zum Messen der Raddrehzahlen verwendet werden.
Die ESC verwendet beispielsweise einen hydraulischen Modulator, um sicherzustellen, dass jedes Rad die korrekte Bremskraft empfängt. Ein ähnlicher Modulator wird bei Bremsenantiblockiersystemen (ABS) verwendet. Ein ABS muss den Druck beim Bremsen nur verringern. Die ESC muss bei einigen Situationen zusätzlich den Bremsdruck erhöhen.
Das Herz des ESC-Systems ist die elektronische Steuerungseinheit (ECU) oder das elektronische Steuerungsmodul (ECM), d.h. ein Kraftfahrzeugcontroller oder Mikroprozessor. Verschiedene Steuerungstechniken sind in die ECU eingebettet und oft wird die gleiche ECU für verschiedene Systeme gleichzeitig verwendet (ABS, Traktionssteuerung, Klimaregelung usw.). Der Kraftfahrzeugsollzustand wird auf der Grundlage des Lenkradwinkels, dessen Gradienten und der Raddrehzahl ermittelt. Gleichzeitig misst der Giersensor den Istzustand. Der Controller berechnet die benötigte Brems- oder Beschleunigungskraft für jedes Rad und regelt die Betätigung beispielsweise der Ventile eines hydraulischen Bremsmodulators.
Kraftfahrzeuge, welche elektronische Stabilitätssteuerungssysteme verwenden, benötigen irgendwelche Mittel zum Bestimmen des von dem Fahrer beabsichtigten Verhaltens des Kraftfahrzeugs (d.h. beabsichtigter Fahrweg oder beabsichtigte Spur des Kraftfahrzeugs). In dem StabiliTrak-System der General Motors Corporation (GM) werden diese Mittel durch den Fahrerbefehlsinterpreter geschaffen, wie in dem US-Patent 5 941 919 A beschrieben ist, das dem Anmelder dieser Anmeldung am 24. August 1999 erteilt wurde, und der gesamte Offenbarungsgehalt dieses Patents ist hiermit durch Bezugnahme hier aufgenommen.
Mit Bezug nun auf 1 ist die in dem US-Patent 5 941 919 A beschriebene beispielhafte Steuerungsstruktur gezeigt. Der Controller 10 umfasst einen Befehlsinterpreter 12, der die verschiedenen Systemeingaben 14 von verschiedenen Fahrzeugsensoren empfängt. Der Befehlsinterpreter 12 entwickelt Gierratensollbefehle in Ansprechen auf die verschiedenen Systemeingaben und auf eine Datenstruktur 16, die in einem Festwertspeicher des Controllers 10 gespeichert ist. Die Datenstruktur 16 verfügt über eine Datenuntermenge 18, die dem Fahrzeugbetrieb in einem linearen Modus entspricht, und eine Datenuntermenge 20, die dem Fahrzeugbetrieb in einem nichtlinearen Modus entspricht.
Wenn sich der Fahrzeugbetrieb im linearen Modus befindet, liefert der Befehlsinterpreter 12 unter Verwendung der Datenstrukturuntermenge 18 Befehle an einen Steuerungsblock 22, die zum Beibehalten der linearen Reaktion des Fahrzeugs konzipiert sind. Wenn die Steuerung gemäß diesem Patent beispielsweise zum Steuern von Radbremsen verwendet wird, um eine Fahrzeuggiersteuerung zu beeinflussen, modifizieren die von dem Block 12 bereitgestellten Befehle den Radbremsbetrieb nicht, während sich das Fahrzeug in dem linearen Modus befindet. Wenn die Steuerung gemäß diesem Patent zum Steuern eines Fahrzeugfederungssystems mit variabler Kraft verwendet wird, wird die Federungssteuerung so bereitgestellt, dass die aktuellen Fahrbedingungen beibehalten werden, und nicht, um eine Veränderung beim Untersteuern oder Übersteuern einzuleiten.
Wenn sich der Fahrzeugbetrieb im nichtlinearen Bereich befindet, liefert der Befehlsinterpreter 12 unter Verwendung der Datenstrukturuntermenge 20 Befehle an den Steuerungsblock 22, die eine Gierrate befehlen, die linear auf die Lenkradeingabe des Fahrzeugs reagiert. Der Block 22 verwendet den bei Block 12 erzeugten Befehl zum Steuern eines oder mehrerer Fahrzeugfahrwerksysteme, etwa steuerbarer Federungsstellglieder, die durch Block 24 dargestellt sind, und/oder Bremsen, die durch Block 26 dargestellt sind, um das tatsächliche Gieren des Fahrzeugs in eine lineare Beziehung zu dem Lenkradwinkel des Fahrzeugs zu bringen. Diese Steuerung hält somit die Gierantwort des Fahrzeugs bezüglich der Lenkradeingabe linear, selbst wenn das Fahrzeug in seiner nichtlinearen Verhaltensregion arbeitet.
Kollisionsvorbereitungssysteme sind in der Technik bekannt, z.B. wie sie durch US-Patent 7 280 902 B2 , welches eine Kraftfahrzeugverzögerungssteuerungsvorrichtung offenbart; US-Patent 7 035 735 B2 , welches ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Auslösen einer Verzögerung eines Kraftfahrzeugs offenbart; und US-Patentanmeldungsveröffentlichung 2004/0254729 A1 beispielhaft dargestellt sind, welche eine Beurteilung vor einer Kollision der Schwere einer möglichen Kollision für Kraftfahrzeuge offenbart.
Hinsichtlich der vorliegenden Erfindung sind US-Patent 5 952 939 A , erteilt am 14. September 1999; US-Patent 6 226 593 B1 , erteilt am 1. Mai 2001; US-Patent 6 084 508 A , erteilt am 4. Juli 2000; US-Patent 6 517 172 B1 , erteilt am 11. Februar 2003 und US-Patent 7 213 687 B2 , erteilt am 8. Mai 2007 von besonderem Interesse; wobei die Offenbarungsgehalte aller vorstehend erwähnten Patente (d.h. der Patente 5 952 939 A; 6 226 593 B1; 6 084 508 A; 6 517 172 B1 und 7 213 687 B2) hiermit durch Bezugnahme hier aufgenommen sind.
Das US-Patent 5 952 939 A offenbart eine Kollisionsverhinderungseinrichtung, die eine Fahrzeugbremskraft auf der Grundlage des Vergleichs des Niederdrückwinkels des Bremspedals und einer berechneten minimal benötigten Bremskraft zum Vermeiden einer Kollision beinhaltet, wobei die größere dieser zwei Kräfte zum Bremsen angewendet wird.
Das US-Patent 6 226 593 B1 offenbart ein Verfahren zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs bei niedrigen Geschwindigkeiten, um eine Kollision mit einem Hindernis in seiner unmittelbaren Nähe zu vermeiden. Die Distanz und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis werden von einem Sensor ermittelt und beruhen auf der Berechnung einer notwendigen Bremskraft oder Verzögerung. Der Bremsdruck wird zumindest teilweise unabhängig von dem Fahrer erzeugt.
Das US-Patent 6 084 508 A offenbart ein Kollisionsvorbereitungssystem, welches bei gewissen Situationen für ein autonomes Bremsen sorgt. Das Verfahren und die Anordnung zum Notfallbremsen eines Fahrzeugs umfassen ein Detektionssystem an dem Fahrzeug, welches Hindernisse detektiert, die sich in oder in der Nähe der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs befinden, und entsprechende Daten erzeugt, Sensoren an dem Fahrzeug, welche Daten erzeugen, die Kennlinienparameter des Zustands des Fahrzeugs darstellen, und eine Auswerteeinheit, welche aus den Daten über die Hindernisse und den Parametern des Zustands des Fahrzeugs Zielwerte zum Steuern der Bewegung des Fahrzeugs bestimmt und nur dann, wenn bestimmt wird, dass eine bevorstehende Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis durch eine beliebige Aktion an dem Fahrzeug durch Lenken oder Bremsen nicht mehr vermieden werden kann, ein autonomes Notfallbremsen für eine schnelle Verzögerung des Fahrzeugs auslöst.
Das US-Patent 6 517 172 B1 offenbart ein Kollisionsvorbereitungssystem, welches ein Bremsunterstützungssystem beinhaltet, das bei einigen Situationen für ein autonomes Bremsen sorgt. Wenn eine Vorwärtsdetektionsvorrichtung eine bevorstehende Kollision detektiert, bringt das Bremssystem automatisch eine Bremskraft auf das Fahrzeug auf, während die Drehzahl des Fahrzeugmotors verringert wird. Der aufgebrachte Bremskraftbetrag ist eine stetige Funktion der Relativgeschwindigkeit, des relativen Abstands, der Kollisionswahrscheinlichkeit und einer Zielklassifizierung.
Das US-Patent 7 213 687 B2 offenbart ein Kollisionsvorbereitungssystem, welches ebenfalls ein Bremsunterstützungssystem beinhaltet, das bei einigen Situationen für ein autonomes Bremsen sorgt. Ein Fahrzeugnotfallbremssystem weist eine zweite Bremse auf, um ein Fahrzeug durch Erhöhen des Reibungswiderstands mit der Straßenoberfläche zu bremsen, einen Millimeterwellenradar zum Detektieren eines beliebigen Hindernisses in einer Fortbewegungsrichtung, einen Pedalgeschwindigkeitssensor zum Detektieren der Trittgeschwindigkeit eines Bremspedals zum Betätigen einer ersten Bremse und einen Controller zum Betätigen der zweiten Bremse.
Die vorstehend angeführten US-Patente sorgen für ein automatisches Bremsen. Das automatische Bremsen ist entweder ein automatisch eingeleitetes Bremsen oder ein Bremsen, das von dem Fahrer eingeleitet wird, aber automatisch ausgeführt wird. Beiden Möglichkeiten ist jedoch das Merkmal gemeinsam, dass beim Bremsen eine starke Verzögerung zum Vermeiden einer Kollision oder zum Verringern der Kollisionsgeschwindigkeit auftreten kann, wobei diese Verzögerung in etwa der maximal möglichen Fahrzeugverzögerung entspricht.
Kraftfahrzeugkollisionsvorbereitungssysteme (CPS), die Bremsunterstützungssysteme beinhalten, welche einen berechneten Bremsbetrag (d.h. eine Verzögerung) bereitstellen, der zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis benötigt wird, wenn der Fahrer des Fahrzeugs anschließend die Bremsen anwendet, werden hier als „integrierte Bremsunterstützungssysteme“ (IBA-Systeme) bezeichnet.
Nach einer Betätigung eines CPS, das ein integriertes Bremsunterstützungssystem (IBA) beinhaltet, berechnet das IBA konstant den zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis benötigten Bremsbetrag (d.h. die Verzögerung). Wenn der Fahrer des Fahrzeugs danach die Bremsen anwendet, wird der berechnete Bremsbetrag (d.h. die Verzögerung), der zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis benötigt wird, automatisch angewendet, aber niemals weniger als das vom Fahrer angeforderte Bremsen. Das heißt, dass das vom Fahrer angeforderte Bremsen angewendet wird, wenn der Fahrer mehr Bremsen (d.h. mehr Verzögerung) anfordert als angewendet werden muss. Bei einigen Umständen kann das IBA jedoch mehr Verzögerung des Fahrzeugs bereitstellen als notwendig ist. Zum Beispiel kann für ein beschleunigendes Hindernis oder ein Hindernis, welches bald aus dem Fahrweg des Fahrzeugs heraus sein wird, weniger Verzögerung gewünscht sein, als angewendet werden muss.
Die Druckschrift DE 10 2005 012 037 A1 offenbart ein Kollisionsvermeidungssystem für ein Fahrzeug, das eine verbleibende Zeitdauer bis zum Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis ermittelt. Abhängig von Zeitdauerschwellenwerten werden Warnungen ausgegeben und eine autonome Teilbremsung ausgeführt. Eine Stellung und Geschwindigkeit eines Bremspedals werden ausgewertet, um eine Gefahrbremsbedingung zu erkennen und daraufhin einen Gefahrbremsvorgang mit maximal möglicher Verzögerung auszulösen.
In der Druckschrift DE 198 17 326 A1 ist ein Verfahren zum Verkürzen des Bremswegs eines Fahrzeugs offenbart, bei dem ein Bremskraftverstärker bei einem Standard-Bremsvorgang durch einen Bremspedaldruck angesteuert wird. Beim Vorliegen einer kritischen Fahrsituation wird ein erhöhter Verstärkungsfaktor am Bremskraftverstärker eingestellt. Zudem wird ein Gefahrenpotential ermittelt, das die Wahrscheinlichkeit angibt, dass das bremsende Fahrzeug in einen Unfall verwickelt wird, und dieses wird verwendet, um eine Erhöhung des Verstärkungsfaktors zu steuern.
Die Druckschrift DE 103 49 211 A1 offenbart einen Bremsassistenten für Kraftfahrzeuge, bei dem zur Erkennung eines Notbremswunsches des Fahrers und zur Vorbereitung einer Einleitung nicht nur Stellung und Geschwindigkeit eines Bremspedals sondern auch eine Umweltsensorik ausgewertet werden.
In der Druckschrift DE 698 22 319 T2 sind eine Bremsanlage und ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatischen Abstandsregelung offenbart, wobei eine Vorrichtung zur Detektion von Hindernissen ein Hindernis detektiert. Der Fahrer betätigt ein Bremspedal und es wird ein Bremsmodus zur Steuerung der Bremsanlage verwendet, der eine Verzögerung anwendet, die ein Anhalten des Fahrzeugs vor dem Hindernis sicherstellt.
Die Druckschrift US 6 292 753 B1 offenbart ein Bremssteuersystem für ein Fahrzeug, bei dem, wenn ein Hindernis im Fahrweg des Fahrzeugs detektiert wird, die Möglichkeit eines Kontakts mit dem Hindernis bestimmt wird. Wenn die Möglichkeit eines Kontakts besteht, wird ein automatisches Bremsen ausgeführt, um den Kontakt zu vermeiden. Wenn der Fahrer das Bremspedal während des automatischen Bremsens betätigt, wird ein Maß eines Notfalls bestimmt und eine entsprechende Bremskraft angewendet.
Was folglich in der Technik benötigt wird, ist das Bereitstellen einer mehrstufigen integrierten Fahrzeugbremsunterstützung, die nach einer Betätigung eines CPS, das ein IBA-System beinhaltet, aktiviert wird, welche ein Bremsunterstützungsniveau (d.h. eine Verzögerung) aus mehreren Niveaus der Bremsunterstützung bereitstellen kann, das kleiner oder größer als der Bremsbetrag (d.h. die Verzögerung) ist, der zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis benötigt wird, die es aber dem Fahrer ermöglicht, die bereitgestellte Bremsunterstützung zu erhöhen oder zu entfernen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein mehrstufiges (oder mit mehreren Niveaus ausgestattetes) integriertes Kraftfahrzeugbremsunterstützungssystem (MSIBA-System), das nach der Betätigung eines CPS aktiviert wird, wobei das MSIBA-System als das eingebaute integrierte Bremsunterstützungssystem (IBA-System) des CPS dient. Das MSIBA-System kann mindestens ein Bremsunterstützungsniveau einer Vielzahl vorbestimmter Niveaus an Bremsunterstützung (d.h. Verzögerung) bereitstellen, das kleiner oder größer als der von dem MSIBA berechnete benötigte Bremsbetrag (d.h. Verzögerung) zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis zu dem Zeitpunkt ist, an dem der Fahrer ein Bremsen einleitet, das es aber dem Fahrer erlaubt, das bereitgestellte vorbestimmte Niveau an Bremsunterstützung zu erhöhen oder zu beseitigen.
Diesbezüglich werden Eingänge von dem Kraftfahrzeug und einem CPS in einem elektronischen Controller gemäß einer vorbestimmten Programmierung ausgewertet, wobei nach einer Betätigung eines CPS ein MSIBA-System aktiviert wird und danach ein vom Fahrer angefordertes Bremsen, das größer oder gleich einem vorbestimmten Bremsunterstützungsniveau ist, so angepasst wird, dass mindestens ein Bremsunterstützungsniveau von mehreren vorbestimmten Bremsunterstützungsniveaus bereitgestellt wird.
Das MSIBA-System wird nach einer Betätigung eines CPS beispielsweise durch eine vorbestimmte (d.h. empirisch ermittelte) oder aus Kraftfahrzeugdaten, die dem CPS zur Verfügung stehen, berechnete Zeit oder Distanz aktiviert. Die vorbestimmten Bremsunterstützungsniveaus werden gemäß dem vom Fahrer eingeleiteten Bremsen, wobei eine Bremspedalposition mit Bezug auf den Gesamtbremspedalweg in Verbindung mit einer gleichzeitigen Bremspedalgeschwindigkeit mit Bezug auf Prozente des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde die Auswahl eines gegebenen Bremsunterstützungsniveaus mit einem entsprechenden Bremsen (d.h. einer Verzögerung) definiert, durch die Fahrzeugverzögerung festgelegt, die benötigt wird, um eine Kollision mit einem Hindernis, wie von dem MSIBA berechnet, zu dem Zeitpunkt, an dem der Fahrer das Bremsen einleitet, zu vermeiden. Der Fahrer kann die bereitgestellte Bremsunterstützung beseitigen, die bereitgestellte Bremsunterstützung erhöhen (wenn sie nicht bereits bei dem maximalen Bremsunterstützungsniveau liegt) oder ein Bremsen erhöhen. Der Gesamtbremspedalweg und die Bremspedalgeschwindigkeit bezüglich der Prozente des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde sind für jedes Fahrzeug bekannte Parameter.

Ein erläuterndes Beispiel der vorstehenden Beschreibung des MSIBA-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst drei Bremsunterstützungsniveaus (in dem MSIBA-System können mehr oder weniger als drei Niveaus verwendet werden, und drei Niveaus sind nur ein erläuterndes Beispiel). Für die Erläuterung können, nachdem ein MSIBA-System aktiviert ist, von dem MSIBA-System drei Bremsunterstützungsniveaus gewählt (oder angepasst) werden, die bezeichnet sind als: „Bremsunterstützungsniveau 1“, welches ein relativ leichtes Niveau an Bremsunterstützung ist; „Bremsunterstützungsniveau 2“, welches ein Niveau an Bremsunterstützung auf einem relativ mittleren Niveau ist; und „Bremsunterstützungsniveau 3“, welches ein relativ hohes oder volles Niveau an Bremsunterstützung ist. Die Parameter, welche definieren, welches Bremsunterstützungsniveau von dem MSIBA-System als das operative Bremsunterstützungsniveau gewählt (oder angepasst) wird, sind bei Tabelle 1 zusammengefasst, welche nur als ein Beispiel von Bremsniveaus und damit verbundenen Parametern aufgefasst werden soll. TABELLE 1

Bremsunterstützungsniveau	Bremspedalposition (% des Gesamtbremspedalwegs)	Bremspedalgeschwindigkeit (% des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde)	Bremsen (Verzögerung)
1	≥ 30 %	≥ 120 %	0,8 B
2	≥ 50 %	≥ 150 %	0,9 B
3	≥ 70 %	≥ 200 %	1,05 B

Das Bremsunterstützungsniveau 1 wird festgelegt, wenn der Fahrer das Bremspedal ≥ 30 % des Gesamtbremspedalwegs niederdrückt und die Bremspedalgeschwindigkeit gleichzeitig ≥ 120 % des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde ist; wobei das Bremsunterstützungsniveau 1 ein Bremsen (d.h. eine Verzögerung) von 0,8 B bereitstellt, wobei B der Bremsbetrag (d.h. die Verzögerung) ist, der zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis benötigt wird, welcher von dem MSIBA zu dem Zeitpunkt berechnet wird, an dem der Fahrer ein Bremsen einleitet.
Das Bremsunterstützungsniveau 2 wird festgelegt, wenn der Fahrer das Bremspedal ≥ 50 % des Gesamtbremspedalwegs niederdrückt und die Bremspedalgeschwindigkeit gleichzeitig ≥ 150 % des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde ist; wobei das Bremsunterstützungsniveau 2 ein Bremsen (d.h. eine Verzögerung) von 0,9 B bereitstellt, wobei B der Bremsbetrag (d.h. die Verzögerung) ist, der zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis benötigt wird, welcher von dem MSIBA zu dem Zeitpunkt berechnet wird, an dem der Fahrer ein Bremsen einleitet.
Das Bremsunterstützungsniveau 3 wird festgelegt, wenn der Fahrer das Bremspedal ≥ 70 % des Gesamtbremspedalwegs niederdrückt und die Bremspedalgeschwindigkeit gleichzeitig ≥ 200 % des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde ist; wobei das Bremsunterstützungsniveau 3 ein Bremsen (d.h. eine Verzögerung) von 1,05 B bereitstellt, wobei B der Bremsbetrag (d.h. die Verzögerung) ist, der zum Vermeiden einer Kollision mit einem Hindernis benötigt wird, welcher von dem MSIBA zu dem Zeitpunkt berechnet wird, an dem der Fahrer ein Bremsen einleitet.
Wenn das vom Fahrer angeforderte Bremsen jedoch zu einer Verzögerung führt, die größer als diejenige ist, die gegenwärtig von dem MSIBA-System bereitgestellt wird, wird die Anforderung des Fahrers gewürdigt, wobei das Bremsen dadurch auf die Bremsanforderungen des Fahrers anspricht. Das MSIBA wird zu diesem Zeitpunkt noch als aktiv betrachtet und seine Anforderungen werden gewürdigt, falls und sobald die vom Fahrer angeforderte Verzögerung unter die von dem MSIBA angeforderte Verzögerung fällt. Die Bremspedalposition und die Bremspedalgeschwindigkeit für ein gegebenes Bremsunterstützungsniveau müssen, wie bei Tabelle 1 angezeigt, beide erfüllt sein, um das Bremsunterstützungsniveau mit dem entsprechenden Bremsen, wie in Tabelle 1 dargestellt, festzulegen. Wenn z.B. das vom Fahrer angeforderte Bremsen 70 % des Gesamtbremspedalwegs beträgt und die gleichzeitige Bremspedalgeschwindigkeit < 200 % des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde aber mindestens 150 % des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde ist, wird von dem MSIBA-System das Bremsunterstützungsniveau 2 gewählt (nicht das Bremsunterstützungsniveau 3). Wenn der Fahrer aber anschließend das Bremsen auf über 70 % des Gesamtbremspedalwegs erhöht und die gleichzeitige Bremspedalgeschwindigkeit ≥ 200 % des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde ist, dann wird von dem MSIBA-System das Bremsunterstützungsniveau 3 gewählt. Wenn, nachdem das MSIBA-Niveau 1, 2 oder 3 aufgerufen ist und der Fahrer die Bremsanforderung auf einen geringeren Betrag verringert, während das Ereignis aktiv ist, soll das höchste MSIBA-Niveau, das der Fahrer erreicht hat, weiterhin aktiv sein. Wenn der Fahrer jedoch anschließend das Bremsen beendet, hört das Bremsunterstützungsniveau auf, aktiv zu sein, und die entsprechende Verzögerung wird beseitigt. Dort, wo das vom Fahrer angeforderte Bremsen kleiner ist als das, welches das Bremsunterstützungsniveau 1 auslöst, wird das MSIBA-System nicht betätigt.
In dem Fall, dass das CPS bestimmt, dass eine bevorstehende Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis durch keine Aktion an dem Fahrzeug durch Lenken oder Bremsen mehr vermeidbar ist, wird dann das Bremsunterstützungsniveau 3 von dem MSIBA-System angepasst, vorausgesetzt, dass das vom Fahrer angeforderte Bremsen gleich oder größer als das Bremsunterstützungsniveau 1 ist. Mit „bevorstehender Kollision“ ist gemeint, dass das Fahrzeug einen Punkt überquert, der von dem CPS ermittelt wird, nach welchem eine bevorstehende Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis durch keine Aktion an dem Fahrzeug durch Lenken oder Bremsen mehr vermeidbar ist, der hier als die „Kollisionsbeurteilungslinie“ bezeichnet wird.
Im Fall, dass der Fahrer ein Bremsen vor der Aktivierung des MSIBA-Systems anfordert, wird das MSIBA-System nicht aktiviert, weil der Fahrer bereits bremst.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mehrstufiges (oder mit mehreren Niveaus ausgestattetes) integriertes Bremsunterstützungssystem (MSIBA-System) bereitzustellen, das nach der Betätigung eines CPS aktiviert wird, welches mindestens ein Niveau aus mehreren vorbestimmten Niveaus an Bremsunterstützung (d.h. eine Verzögerung) bereitstellt, das kleiner oder größer als der von dem MSIBA benötigte Bremsbetrag (d.h. eine Verzögerung) ist, um eine Kollision mit einem Hindernis zu dem Zeitpunkt, an dem der Fahrer das Bremsen einleitet, zu vermeiden, es aber dem Fahrer ermöglicht, das bereitgestellte vorbestimmte Niveau an Bremsunterstützung zu erhöhen oder zu beseitigen.
Diese und zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform klarer werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm eines elektronischen Stabilitätssteuerungssystems nach Stand der Technik.
2 ist ein Blockdiagramm eines Algorithmus zur Implementierung einer Programmierung gemäß der vorliegenden Erfindung.
3A ist eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, das mit einem CPS und einem beispielhaften mehrstufigen integrierten Kraftfahrzeugbremsunterstützungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
3B ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Ausführen der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine diagrammartige Erläuterung der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug nun auf die Zeichnung stellen 2 bis 4 Aspekte eines Beispiels eines mehrstufigen (oder mit mehreren Niveaus ausgestatteten) integrierten Kraftfahrzeugbremsunterstützungssystems (MSIBA-Systems) dar, das beispielhaft drei Bremsunterstützungsniveaus verwendet, welche nach einer Betätigung eines Kollisionsvorbereitungssystems (CPS) implementiert werden.
2 ist ein Beispiel eines Programmalgorithmus 100 zur beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführung eines Kraftfahrzeug-MSIBA-Systems mit drei Niveaus, wie vorstehend beschrieben, welcher in einem elektronischen Controller vorhanden ist, der beispielsweise bei 240 von 3A und 3B veranschaulicht ist.
Der Algorithmus startet bei Block 102 und geht zu Block 104 weiter, wo er darauf wartet, dass nach der Aktivierung des CPS das MSIBA-System aktiviert wird. Wenn das MSIBA-System aktiviert wird, geht die Steuerung zu Block 106 weiter und wartet, dass der Fahrer die Bremsen anwendet, wonach die Steuerung zu Block 108 weitergeht.
Wenn der Fahrer bei Block 108 ein Bremsen anfordert, das größer oder gleich dem Bremsunterstützungsniveau 1 ist, wie es zuvor beschrieben und in Tabelle 1 dargestellt ist, geht die Steuerung zu Block 110 weiter. Andernfalls geht die Steuerung zu Block 106 weiter.
Wenn sich das Fahrzeug des Fahrers bei Block 110 hinter der Kollisionsbeurteilungslinie befindet (d.h. der Fahrer hat ein Bremsen nach der Kollisionsbeurteilungslinie eingeleitet; siehe z.B. 308 von 4), geht die Steuerung zu Block 112 weiter, bei dem das Bremsunterstützungsniveau 3, wie es zuvor beschrieben und in Tabelle 1 dargestellt ist, angepasst wird, wonach die Steuerung zu Block 126 weitergeht. Andernfalls geht die Steuerung zu Block 114 weiter. Wenn das vom Fahrer angeforderte Bremsen bei Block 114 größer oder gleich dem Bremsunterstützungsniveau 3 ist, geht die Steuerung zu Block 112 weiter. Andernfalls geht die Steuerung zu Block 116 weiter.
Wenn das Bremsunterstützungsniveau 3 bei Block 116 angepasst ist, geht die Steuerung zu Block 112 weiter, bei dem das Bremsunterstützungsniveau 3 angepasst bleibt. Andernfalls geht die Steuerung zu Block 118 weiter.
Wenn der Fahrer bei Block 118 ein Bremsen anfordert, das größer oder gleich dem Bremsunterstützungsniveau 2 ist, wie es zuvor beschrieben und in Tabelle 1 dargestellt ist, geht die Steuerung zu Block 120 weiter, bei dem das Bremsunterstützungsniveau 2 angepasst wird, wonach die Steuerung zu Block 126 weitergeht. Andernfalls geht die Steuerung zu Block 122 weiter.
Wenn das Bremsunterstützungsniveau 2 bei Block 122 angepasst ist, geht die Steuerung zu Block 120 weiter, bei dem das Bremsunterstützungsniveau 2 angepasst bleibt. Andernfalls geht die Steuerung zu Block 124 weiter, bei dem das Bremsunterstützungsniveau 1 angepasst wird, wie es zuvor beschrieben und in Tabelle 1 dargestellt ist, wonach die Steuerung zu Block 126 weitergeht.
Wenn der Fahrer bei Block 126 mit dem Bremsen aufhört oder sich das Hindernis nicht länger in dem Fahrweg befindet und/oder eine drohende Kollision nicht länger besteht (wie durch die vorbestimmte Programmierung des CPS bestimmt wird), geht die Steuerung zu Block 128 weiter, bei dem das MSIBA deaktiviert wird und das gegenwärtig angepasste Bremsunterstützungsniveau der Bremsunterstützungsniveaus 1, 2 oder 3 aufhört, aktiv zu sein, und die Verzögerung beseitigt wird, wonach die Steuerung zu Block 102 weitergeht. Andernfalls geht die Steuerung zu Block 110 weiter.
3A und 3B stellen eine Veranschaulichung einer Hardwareimplementierung für den Fahrzeugfahrwegsteuerungsalgorithmus 100 von 2 dar.
3A stellt ein Kraftfahrzeug 200 mit einem Bremssystem 202 dar, das Bremsenstellglieder 204a, 204b, 204c, 204d und einen Bremscontroller 206 umfasst. Ein Stabilitätscontroller 208 arbeitet zumindest teilweise wie der Controller 10 von 1. Ein Kollisionsvorbereitungssystem (CPS) 210 steht mit dem Bremssystem 202 in Verbindung. Das CPS 210 kann z.B. durch die Offenbarung eines beliebigen der vorstehend erwähnten US-Patente 5 952 939 A ; 6 226 593 B1; 6 084 508 A; 6 517 172 B1 oder 7 213 687 B2 implementiert sein und kann z.B. einen Kurzbereichsradar 212a, 212b, einen Langbereichsradar 214 und eine Auswertungseinheit 216 umfassen. Ein Bremsanpassungscontroller 224 des Kollisionsvorbereitungssystems steht mit dem Bremssystem 202 in Verbindung, um das Bremsen erfindungsgemäß einzustellen, und empfängt Betriebsdaten, um seine Funktion auszuführen, beispielsweise von dem CPS 210 und dem Stabilitätscontroller 208. Das MSIBA-System 240 befindet sich in einem Controller und steht mit dem Bremsanpassungscontroller 224 des Kollisionsvorbereitungssystems in Verbindung, durch welchen das MSIBA-System das ausgewählte Bremsunterstützungsniveau anpasst, wie hier vorstehend beschrieben ist.
3B stellt die elektronische Implementierung von 3A dar, wobei Eingaben 218 von verschiedenen Sensoren und anderen Datenquellen des Kraftfahrzeugs 200 an den Stabilitätscontroller 208 geliefert werden. Der Stabilitätscontroller 208 umfasst einen Befehlsinterpreter 220, beispielsweise denjenigen, der bei 12 von 1 gezeigt ist. Der Stabilitätscontroller 208 verwendet den Befehlsinterpreter 220 und den Steuerungsbefehleblock 222, z.B. denjenigen, der bei 22 von 1 gezeigt ist, um den Betrieb des Bremssystems 202 auf die Weise zu steuern, die hier vorstehend mit Bezug auf 1 und US-Patent 5 941 919 A beschrieben ist.
Gemäß dem Beispiel von 3B werden dem CPS-Bremsanpassungscontroller 224 über eine Datenleitung 226 die Fahrerbremsanforderung, die Gierrate und/oder andere Daten, welche tatsächliche Kraftfahrzeugfahrweginformationen bereitstellen, und die Lenkradposition und/oder andere Daten, welche die vom Fahrer beabsichtigte Kraftfahrzeugfahrweginformation bereitstellen, geliefert, die alle bei dem Befehlsinterpreter 220 verfügbar sind. Ferner stehen dem MSIBA-System 240 über eine Datenleitung 244 die Bremspedalposition und die Bremspedalgeschwindigkeit von der Datenleitung 226 und ferner über eine Datenleitung 246 der Aktivierungsstatus des CPS 210 zur Verfügung. Dem CPS-Bremsanpassungscontroller 224 steht ferner über eine Datenleitung 228 der Aktivierungsstatus des CPS 210 zur Verfügung. Dem CPS-Bremsanpassungscontroller 224 steht ferner über eine Datenleitung 242 die Ausgabe des MSIBA-Systems 240 zur Verfügung. Diesbezüglich bestimmt das MSIBA das Bremsunterstützungsniveau 1, 2 oder 3 und wählt es aus, wobei die Auswahl dann mit dem CPS-Bremsanpassungscontroller abgestimmt wird, wobei der CPS-Bremsanpassungscontroller 224 erfindungsgemäß ein Bremssignal über eine Datenleitung 230 an das Bremssystem wie in 2 sendet.
4 ist eine Fahrzeugfahrwegdarstellung 300 für das Kraftfahrzeug 200 von 3A, die einen vom Fahrer beabsichtigten Kraftfahrzeugfahrweg 302 zeigt, der in diesem Fahrweg ein Hindernis 304 aufweist, welches von dem CPS (210 von 3A und 3B) detektiert wurde und in Ansprechen darauf das MSIBA-System bei Punkt 306 des Kraftfahrzeugfahrwegs aktiviert wird, wobei die Kollisionsbeurteilungslinie bei Punkt 308 dargestellt ist und der CPS-Bremsanpassungscontroller (224 bei 3A und 3B) erfindungsgemäß das geeignete Bremsunterstützungsniveau bereitstellt.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung gemäß 2 unter Verwendung der drei Bremsunterstützungsniveaus 1, 2 und 3, wie sie zuvor beschrieben und in Tabelle 1 angezeigt sind, wobei zusätzlich auf 4 Bezug genommen wird.
BEISPIEL 1
Fahrer leitet kein Bremsen ein:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Vorfall wird detektiert und CPS und das MSIBA-System werden aktiviert. Der Fahrer ist unaufmerksam und drückt das Bremspedal zu keinem Zeitpunkt. Da der Fahrer das Bremspedal niemals drückt, wird das MSIBA-System niemals aktiv.
BEISPIEL 2
Fahrer leitet Bremsen ein, bevor das MSIBA-System aktiviert ist:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Fahrer beginnt mit dem Bremsen, um das abgestellte Auto zu vermeiden, bevor das MSIBA-System aktiviert ist. Der Vorfall wird detektiert und CPS wird aktiviert, aber das MSIBA-System wird nicht aktiviert, weil der Fahrer bereits bremst.
BEISPIEL 3
Nachdem das MSIBA-System aktiviert ist, leitet der Fahrer das Bremsen vor oder bei der Kollisionsbeurteilungslinie ein:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Vorfall wird detektiert und CPS und das MSIBA-System werden aktiviert. Der Fahrer leitet das Bremsen vor der Kollisionsbeurteilungslinie 308 ein. Das Bremsunterstützungsniveau wird so eingestellt, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle 1 dargestellt und in 2 veranschaulicht ist.
BEISPIEL 4
Fahrer leitet Bremsen nach der Kollisionsbeurteilungslinie ein:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Vorfall wird detektiert und CPS und das MSIBA-System werden aktiviert. Der Fahrer leitet das Bremsen nach der Kollisionsbeurteilungslinie 308 ein, so dass, wenn das festzulegende Bremsunterstützungsniveau mindestens Bremsunterstützungsniveau 1 ist, es in diesem Fall dann auf Bremsunterstützungsniveau 3 angepasst wird, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle dargestellt und in 2 veranschaulicht ist. Wenn das vom Fahrer angeforderte Bremsen jedoch zu einer Verzögerung führt, die größer als diejenige ist, die von dem Bremsunterstützungsniveau 3 bereitgestellt wird, wird die MSIBA-Steuerung beendet, wobei das Bremsen dadurch auf die Bremsanforderungen des Fahrers anspricht, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle 1 dargestellt und in 2 veranschaulicht ist.
BEISPIEL 5
Der Fahrer leitet das Bremsen ein, bevor das MSIBA-System aktiviert ist, und erhöht dann das Bremsen:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Fahrer beginnt mit dem Bremsen, um das abgestellte Auto zu vermeiden, bevor das MSIBA-System aktiviert ist, und erhöht dann anschließend das Bremsen. Der Vorfall wird detektiert und CPS wird aktiviert, aber das MSIBA-System wird nicht aktiviert, weil der Fahrer bereits bremst.
BEISPIEL 6
Der Fahrer leitet das Bremsen ein, nachdem das MSIBA-System aktiviert ist, und erhöht dann das Bremsen:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Vorfall wird detektiert und CPS und das MSIBA-System werden aktiviert. Der Fahrer leitet das Bremsen vor der Kollisionsbeurteilungslinie 308 ein. Das Bremsunterstützungsniveau wird so angepasst, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle 1 dargestellt und in 2 veranschaulicht ist. Wenn der Fahrer das Bremsen anschließend erhöht, dann wird das Bremsunterstützungsniveau so eingestellt, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle 1 dargestellt und in 2 veranschaulicht ist.
BEISPIEL 7
Der Fahrer leitet das Bremsen ein, nachdem das MSIBA-System aktiviert ist, und verringert dann das Bremsen:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Vorfall wird detektiert und CPS und das MSIBA-System werden aktiviert. Der Fahrer leitet das Bremsen vor der Kollisionsbeurteilungslinie 308 ein. Das Bremsunterstützungsniveau wird so angepasst, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle 1 dargestellt und in 2 veranschaulicht ist. Wenn der Fahrer das Bremsen anschließend verringert, aber immer noch ein Bremsen anfordert, dann wird das gegenwärtige Bremsunterstützungsniveau angepasst bleiben, wie es zuvor beschrieben und in 2 veranschaulicht ist.
BEISPIEL 8
Der Fahrer leitet das Bremsen ein, nachdem das MSIBA-System aktiviert ist, und beendet dann das Bremsen:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem abgestellten Auto 304 in seinem Fahrweg 302. Der Vorfall wird detektiert und CPS und das MSIBA-System werden aktiviert. Der Fahrer leitet das Bremsen vor der Kollisionsbeurteilungslinie 308 ein. Das Bremsunterstützungsniveau wird so angepasst, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle 1 dargestellt und in 2 veranschaulicht ist. Wenn der Fahrer das Bremsen anschließend stoppt, dann hört das gegenwärtige Bremsunterstützungsniveau auf, aktiv zu sein, und die Verzögerung wird beseitigt, wie es zuvor beschrieben und in 2 veranschaulicht ist.
BEISPIEL 9
Der Fahrer leitet das Bremsen ein, nachdem das MSIBA-System aktiviert ist, und dann löst sich die Vorwärtskonfliktsituation auf:
Das Kraftfahrzeug 200 fährt auf einer zweispurigen Straße und nähert sich einem sich langsamer bewegenden Auto 304 in seinem Fahrweg 302, aber der Fahrer erkennt, dass das Auto gerade dabei ist, zu beschleunigen oder sich aus dem Fahrweg heraus zu bewegen. Der Vorfall wird detektiert und CPS und das MSIBA-System werden aktiviert. Der Fahrer leitet das Bremsen vor der Kollisionsbeurteilungslinie 308 ein. Das Bremsunterstützungsniveau wird so angepasst, wie es zuvor beschrieben, in Tabelle 1 dargestellt und in 2 veranschaulicht ist. Wenn sich das Auto anschließend aus dem Fahrweg herausbewegt oder ausreichend voranbewegt, hört das gegenwärtige Bremsunterstützungsniveau auf, aktiv zu sein, das MSIBA-System wird deaktiviert und die Verzögerung folgt der vom Fahrer angeforderten Verzögerung, wie es zuvor beschrieben und in 2 veranschaulicht ist.
Es ist beabsichtigt, dass ein Stabilitätssteuerungssystem (wie es beispielsweise im US-Patent 5 941 919 A erörtert ist) eine Fahrzeugstabilität durch individuelles Anpassen des Bremsens an den Rädern und/oder durch Anpassen der Motorleistung bereitstellt. Folglich wird der Bremscontroller Befehlen des Stabilitätssteuerungssystems in dem Fall Folge leisten, dass ein Konflikt hinsichtlich der Bremsanpassung durch den MSIBA-Algorithmus 100 auftritt.
Für Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, kann die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform Änderungen oder Modifikationen unterliegen. Eine derartige Änderung oder Modifikation kann ausgeführt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, welcher nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzt sein soll.

Claims

Verfahren (100) zur mehrstufigen integrierten Bremsunterstützung für ein Kollisionsvorbereitungssystem (CPS 210) eines Kraftfahrzeugs (200), das die Schritte umfasst, dass: eine notwendige Verzögerung (B) des Kraftfahrzeugs (200) ermittelt wird, um einen Aufprall zu vermeiden; ein von einem Fahrer gewähltes Bremsen des Kraftfahrzeugs (200) detektiert wird; und eine Bremsunterstützung in Ansprechen auf das Detektieren des von dem Fahrer gewählten Bremsens angepasst wird, wenn: das von dem Fahrer gewählte Bremsen mindestens einen vorbestimmten Bremsschwellenwert eines Bereichs von vorbestimmten Bremsschwellenwerten erfüllt und das von dem Fahrer gewählte Bremsen kleiner als die notwendige Verzögerung (B) ist; wobei das Detektieren eines von dem Fahrer gewählten Bremsens umfasst, dass: mindestens ein Bremspedalpositionsschwellenwert detektiert wird; und mindestens ein Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwert detektiert wird; wobei der mindestens eine vorbestimmte Bremsschwellenwert umfasst, dass das von dem Fahrer gewählte Bremsen gleichzeitig den mindestens einen Bremspedalpositionsschwellenwert und den mindestens einen Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwert erfüllt; wobei: das Detektieren eines Bremspedalpositionsschwellenwerts umfasst, dass ein beliebiger von mehreren Positionsschwellenwerten von jeweiligen Prozenten eines Gesamtbremspedalwegs detektiert wird; und das Detektieren eines Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwerts umfasst, dass ein beliebiger von mehreren Geschwindigkeitsschwellenwerten von jeweiligen Prozenten des Gesamtbremspedalwegs pro Zeiteinheit detektiert wird; wobei es für jeden Positionsschwellenwert einen entsprechenden Geschwindigkeitsschwellenwert gibt, welche in Kombination einen jeweiligen Bremsschwellenwert umfassen, wobei jeder jeweilige Bremsschwellenwert einem jeweiligen Bremsunterstützungsniveau entspricht, und wobei jedes Bremsunterstützungsniveau einen jeweiligen Betrag umfasst, um welchen die Bremsunterstützung in dem Anpassungsschritt angepasst wird; wobei der Bereich vorbestimmter Bremsschwellenwerte Bremsunterstützungsniveaus umfasst, die von einem niedrigsten zu einem höchsten in einer monoton ansteigenden Reihenfolge reichen; wobei die Bremsunterstützungsniveaus umfassen: ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 1, das größer oder gleich etwa 30 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 120 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsunterstützung auf im Wesentlichen 0,8 der notwendigen Verzögerung (B) angepasst wird; ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 2, das größer oder gleich etwa 50 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 150 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsunterstützung auf im Wesentlichen 0,9 der notwendigen Verzögerung (B) angepasst wird; und ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 3, das größer oder gleich etwa 70 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 200 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsunterstützung auf im Wesentlichen 1,05 der notwendigen Verzögerung (B) angepasst wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: detektiert wird, ob ein Hindernis (304) in dem Fahrweg (302) des Kraftfahrzeugs (200) in Bezug auf die Bewegung des Kraftfahrzeugs (200) derart ist, dass eine vorbestimmte Kollisionsbeurteilungslinie (308) überschritten ist, wobei bei dem Anpassungsschritt dann, wenn das von dem Fahrer gewählte Bremsen mindestens den vorbestimmten Bremsschwellenwert für das niedrigste Bremsunterstützungsniveau erfüllt, das höchste Bremsunterstützungsniveau verwendet wird, um die Bremsunterstützung in dem Anpassungsschritt einzustellen.
Vorrichtung zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs (200), umfassend: ein Bremssystem (202); ein Kollisionsvorbereitungssystem (CPS 210), das mit dem Bremssystem (202) in Verbindung steht; ein Bremsanpassungscontroller (224) des Kollisionsvorbereitungssystems (CPS 210), der mit dem Bremssystem (202) in Verbindung steht; ein mehrstufiges integriertes Bremsunterstützungssystem (MSIBA-System), das mit dem Kollisionsvorbereitungssystem (CPS 210) und dem Bremsanpassungscontroller (224) in Verbindung steht; und mindestens eine für das mehrstufige integrierte Bremsunterstützungssystem (MSIBA-System) verfügbare Datenquelle, wobei die Daten eine Bremspedalposition, eine Bremspedalgeschwindigkeit und eine Bremsanforderung des Fahrers umfassen; wobei das mehrstufige integrierte Bremsunterstützungssystem (MSIBA-System) die Bremsanforderung des Fahrers durch den Bremsanpassungscontroller (224) des Kollisionsvorbereitungssystems (CPS 210) in Ansprechen darauf erhöht, dass die Bremspedalposition und die Bremspedalgeschwindigkeit mindestens einen vorbestimmten Schwellenwert in Ansprechen auf die Daten erfüllen; wobei das mehrstufige integrierte Bremsunterstützungssystem (MSIBA-System) auf die Daten in Übereinstimmung darauf anspricht, ob mindestens ein Bremspedalpositionsschwellenwert und mindestens ein Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwert gleichzeitig erfüllt wurden; wobei: der mindestens eine Bremspedalpositionsschwellenwert mehrere Positionsschwellenwerte von jeweiligen Prozenten eines Gesamtbremspedalwegs umfasst; der mindestens eine Bremspedalgeschwindigkeitsschwellenwert mehrere Geschwindigkeitsschwellenwerte von jeweiligen Prozenten des Gesamtbremspedalwegs pro Zeiteinheit umfasst; es für jeden Positionsschwellenwert einen entsprechenden Geschwindigkeitsschwellenwert gibt, welche in Kombination einen jeweiligen Bremsschwellenwert umfassen, wobei jeder jeweilige Bremsschwellenwert einem jeweiligen Bremsunterstützungsniveau entspricht; und jedes Bremsunterstützungsniveau einen jeweiligen Betrag umfasst, um welchen die Bremsanforderung des Fahrers durch das mehrstufige integrierte Bremsunterstützungssystem (MSIBA-System) erhöht wird; wobei die Bremsunterstützungsniveaus von einem niedrigsten zu einem höchsten in einer monoton ansteigenden Reihenfolge reichen; wobei die Bremsunterstützungsniveaus umfassen: ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 1, das größer oder gleich etwa 30 Prozent eines Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 120 Prozent eines Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsanforderung des Fahrers auf im Wesentlichen 80 Prozent der notwendigen Verzögerung (B) zum Vermeiden einer Kollision auf der Grundlage der Daten erhöht wird; ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 2, das größer oder gleich etwa 50 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 150 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsanforderung des Fahrers auf im Wesentlichen 90 Prozent der notwendigen Verzögerung (B) zum Vermeiden der Kollision erhöht wird; und ein Bremsunterstützungsniveau des Niveaus 3, das größer oder gleich etwa 70 Prozent des Gesamtbremspedalwegs und größer oder gleich etwa 200 Prozent des Gesamtbremspedalwegs pro Sekunde umfasst, wobei die Bremsanforderung des Fahrers auf im Wesentlichen 105 Prozent der notwendigen Verzögerung (B) zum Vermeiden der Kollision erhöht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei dann, wenn das Kollisionsvorbereitungssystem (CPS 210) ein Hindernis (304) in dem Fahrweg (302) des Kraftfahrzeugs (200) in Bezug auf die Bewegung des Kraftfahrzeugs (200) detektiert, das derart ist, dass eine vorbestimmte Kollisionsbeurteilungslinie (308) überschritten ist, und wenn die Daten mindestens den vorbestimmten Bremsschwellenwert für das niedrigste Bremsunterstützungsniveau erfüllen, das mehrstufige integrierte Bremsunterstützungssystem (MSIBA-System) das höchste Bremsunterstützungsniveau verwendet, um die Bremsanforderung des Fahrers zu erhöhen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das mehrstufige integrierte Bremssystem die Bremsanforderung des Fahrers erhöht, wenn: die aus den Daten ermittelte Bremsanforderung des Fahrers mindestens ein Bremsunterstützungsniveau erfüllt, das angeforderte Bremsen des Fahrers kleiner als die Verzögerung (B) ist, die notwendig ist, um eine aus den Daten ermittelte Kollision zu vermeiden, und die Bremsanforderung des Fahrers das höchste Bremsunterstützungsniveau nicht überschreitet.