DE10240018B4

DE10240018B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals vor einer Notmaßnahme eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10240018B4
Application number: DE10240018.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schwarz; Sebastian Busch; Michael Stanzel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: DE10240018A1

Abstract

Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals für die Umgebung eines mit einem Fahrerassistenzsystems ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrerassistenzsystem eine vom Fahrer nach der Auslösung nicht mehr zu beeinflussende Notmaßnahme als Funktion der das Fahrzeug umgebenden Fahrsituation auslöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Erfassen und Auswerten der Fahr- und Umgebungssituation des Fahrzeugs, (b) Bestimmen der Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem detektierten Hindernis aus der Fahr- und Umgebungssituation, (c) Ausgeben eines Warnsignal an die Umgebung, wenn die Kollisionwahrscheinlichkeit mit dem Hindernis einen vorgegebenen Wert überschreitet, wobei der vorgegebene Wert kleiner als Eins ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation durch die Fahrsituation ”Auffahrunfall” gebildet wird und als vorgegebener Wert bei der Fahrsituation ”Auffahrunfall” derjenige Wahrscheinlichkeitswert verwendet wird, der den letzten Zeitpunkt beschreibt, mit dem ein Lenkmanöver die drohende Kollision abwendet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Warnsignals vor einer Notmaßnahme, wie beispielsweise einer Notbremsung, die durch ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs bewirkt wird, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruch 5.
Die Ursache der Mehrzahl der Verkehrsunfälle liegt in Fehlern des Fahrers begründet. Um derartige Unfälle zu verhindern oder zumindest deren Unfallfolgen zu vermindern, sind beispielsweise automatische Distanzregelungssysteme (ADR) und automatische Notbremssysteme (ANB) entwickelt worden, die bei Unterschreiten eines minimalen Abstandes zu einem vorherfahrenden Fahrzeug den Abstand durch beispielsweise Abbremsen wieder vergrößern (ADR) beziehungsweise ein Notmanöver, beispielsweise eine automatische Notbremsung (ANB), einleiten, falls das System erkennt, daß eine Kollision unvermeidlich erscheint. Systeme wie ADR und ANB fallen unter den Oberbegriff Fahrerassistenzsysteme, die eine geeignete Sensorik und nachgeschaltete Auswerteeinheit aufweisen und dem Fahrer assistieren, sowie gegebenenfalls Notmaßnahmen wie eine automatische Notbremsung und/oder eine automatische Notlenkung bei dem Vorliegen bestimmter Fahr- und Umgebungssituationen vornehmen.
Eine derartige ANB-Funktion ist der DE 197 38 611 A1 zu entnehmen, bei der eine Sensorik mit Auswerteeinheit die Fahr- und Umgebungssituation des Fahrzeugs erfaßt und eine automatische Notbremsung einleitet, wenn die Auswerteeinheit feststellt, daß eine Kollision mit einem erfaßten Hindernis fahrphysikalisch durch keine Fahrzeugbeeinflussung mittels Lenken und/oder Bremsen mehr vermieden werden kann.
Aus der Druckschrift De 101 01 250 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung der Umgebung eines Fahrzeugs auf Kollisionsgefahr bekannt, wobei eine Warnung an den Fahrer erfolgt, wenn eine Kollision mit einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs wahrscheinlich ist.
Um die Gefahr weiterer Kollisionen, d. h. beispielsweise eines weiteren Auffahrunfalls eines nachfolgenden Fahrzeugs in eine bereits erfolgte Kollision, zu vermindern, wird in der DE 197 23 377 A1 vorgeschlagen, ein Notsignal bei Aufprallunfällen oder Notbremsvorgängen auszugeben, das den nachfolgenden Verkehr warnt. Dieses Notsignal kann beispielsweise in der Aktivierung der Warnblinkanlage bestehen.
Nachteilig bei der vorbeschriebenen Lösung ist, daß der nachfolgenden Verkehr erst mit erfolgter Notbremsung gewarnt wird. Dadurch ist der Zeitraum, den der nachfolgende Verkehr zum Ergreifen und Einleiten eigener geeigneter Maßnahmen hat, relativ kurz.
Aus der DE 199 52 408 A1 ist ein System zur Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer durch ein Fahrzeug bekannt. Dabei umfasst das System eine optische Signaleinrichtung zur Wahrnehmung durch andere Verkehrsteilnehmer sowie eine Sensorik zur automatischen Erkennung von Situationen, die möglicherweise eine Vorwarnung oder Vorinformation anderer Verkehrsteilnehmer erforderlich machen. Wenn eine solche Situation erkannt wird, wird die Signaleinrichtung wenigstens einmal für eine kurze Zeit aktiviert.
Nachteilig bei der vorbeschriebenen Lösung ist, dass das System Warnungen an das Umfeld des Fahrzeugs zu frühzeitig absetzen kann, so dass die Warnung sozusagen überflüssig ist, wodurch die Akzeptanz herabgesetzt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein mit einem Fahrerassistenzsystem ausgerüstetes Fahrzeug zu entwickeln, mit dem der nachfolgende Verkehr frühzeitig vor einer bevorstehenden Notmaßnahme wie Notbremsung und/oder Notlenkung gewarnt wird, wobei die Anzahl der Fehlwarnungen verringert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1 und der Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Warnsignalen für die Umgebung eines mit einem Fahrerassistenzsystems ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrerassistenzsystem eine vom Fahrer nach der Auslösung nicht mehr zu beeinflussende Notmaßnahme als Funktion der Fahr- und Umgebungssituation auslöst, weist die folgenden Schritte auf:

(a) Erfassen und Auswerten der Fahr- und Umgebungssituation des Fahrzeugs,
(b) Bestimmen der Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem Hindernis aus der Auswertung der Fahr- und Umgebungssituation,
(c) Ausgeben eines Warnsignal an die Umgebung, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Hindernis einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Im Fall der Fahrsituation ”Auffahrunfall” ist der Zeitpunkt für eine Notbremsung später als derjenige für das letzte mögliche Lenkmanöver, mit der der Auffahrunfall noch vermieden werden kann. Daher wird erfindungsgemäß als der vorbestimmter Wert bei einer Auffahrunfallsituation derjenige Wahrscheinlichkeitswert verwendet, der den letzten Zeitpunkt beschreibt, mit dem ein Lenkmanöver die drohende Kollision abwendet.
Falls das Fahrerassistenzsystem mehrere Hindernisse detektiert, so wird vorzugsweise die Kollisionswahrscheinlichkeiten mit jedem detektierten Hindernissen bestimmt, wobei ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn die Bedingung c) für ein Hindernis zutrifft.
Zur Berechnung der Kollisionwahrscheinlichkeit mit einem erkannten Hindernis gibt es verschiedenen Ansätze. Eine derartige Möglichkeit ist dem Artikel von Jonas Janson et. al.: ”Decision Making for Collision Avoidance Systems”, SAE 2002-01-0403, geschildert. Dort wird für die Fahrsituation ”Auffahrunfall” unter Berücksichtigung von Meßungenauigkeiten und Fahreraktivitäten eine Notbremsung ausgelöst, wenn die Kollisionwahrscheinlichkeit für ein detektiertes Hindernis den Wert Eins erreicht. Die Kollisionwahrscheinlichkeit wird aus einer Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion für die relative Position des eigenen Fahrzeugs zu dem derzeit gefährlichsten Objekt abgeleitet. Dabei werden Zustandsvektoren des detektierten Objekts aufgestellt, die einen Zustandsraum bilden. Unter Verwendung eines Kalman-Filter-Ansatzes wird dann die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen sowohl for das eigene Fahrzeug als auch für das detektierte Objekt ermittelt, aus denen die Kollisionswahrscheinlichkeit berechnet wird. Dabei prognostiziert das Fahrerassistenzsystem maximal 1,5 Sekunden in die Zukunft. Die Berechnung erfolgt fortlaufend für diskrete Zeitpunkte. Je größer die zur Verfügung stehende Rechenkapazität ist, um so enger können die diskreten Zeitpunkte benachbart sein. Für weitere Details wird auf den Artikel verwiesen.
Vorzugsweise wird die Kollisionswahrscheinlichkeit nach einem geeigneten Algorithmus, beispielsweise dem oben genannten, fortlaufend zu diskreten Zeitpunkten bestimmt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des oben geschriebenen Verfahrens umfaßt ein Fahrerassistenzsystem, das eine Sensorik zur Erfassung der Fahr- und Umgebungssituation und eine Auswerteeinheit zur Auswertung der erfaßten Fahr- und Umgebungssituation aufweist. Dabei bestimmt das Fahrerassistenzsystem aus den ausgewerteten Daten eine Kollisionswahrscheinlichkeit für in der Fahrzeugumgebung befindliche Hindernisse, wobei das Fahrerassistenzsystem ferner eine Warneinheit aufweist, in der die Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem detektierten Hindernis mit einem vorgegebenen Wert, der kleiner als Eins ist, verglichen werden. Ist der Vergleich positiv, d. h. die Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Hindernis überschreitet den vorgegebenen Wert, so wird ein Warnsignal an die Fahrzeugumgebung ausgelöst. Dabei wird die Fahrsituation durch sie Fahrsituation ”Auffahrunfall” gebildet und als vorgegebener Wert bei der Fahrsituation ”Auffahrunfall” wird derjenige Wahrscheinlichkeitswert verwendet, der den letzten Zeitpunkt beschreibt, mit dem ein Lenkmanöver die drohende Kollision abwendet.
Im Fall mehrerer detektierter Hindernisse wird die Kollisionswahrscheinlichkeit für jedes Hindernis berechnet und der oben genannte Vergleich erfolgt für jedes Hindernis.
Vorzugsweise wird das Warnsignal durch ein akustisches und/oder optisches Signal gebildet, wobei das optische Signal insbesondere durch die Warnblinkanlage und/oder die Bremsleuchten und das akustische Signal insbesondere durch die Hupe realisiert werden.

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals für die Umgebung eines mit einem Fahrerassistenzsystems ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrerassistenzsystem eine vom Fahrer nach der Auslösung nicht mehr zu beeinflussende Notmaßnahme als Funktion der das Fahrzeug umgebenden Fahrsituation auslöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Erfassen und Auswerten der Fahr- und Umgebungssituation des Fahrzeugs, (b) Bestimmen der Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem detektierten Hindernis aus der Fahr- und Umgebungssituation, (c) Ausgeben eines Warnsignal an die Umgebung, wenn die Kollisionwahrscheinlichkeit mit dem Hindernis einen vorgegebenen Wert überschreitet, wobei der vorgegebene Wert kleiner als Eins ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation durch die Fahrsituation ”Auffahrunfall” gebildet wird und als vorgegebener Wert bei der Fahrsituation ”Auffahrunfall” derjenige Wahrscheinlichkeitswert verwendet wird, der den letzten Zeitpunkt beschreibt, mit dem ein Lenkmanöver die drohende Kollision abwendet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionswahrscheinlichkeiten mit mehreren detektierten Hindernissen bestimmt wird, wobei ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn die Bedingung c) für ein Hindernis zutrifft.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem maximal 1,5 Sekunden in die Zukunft prognostiziert.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionswahrscheinlichkeit nach einem geeigneten Algorithmus fortlaufend zu diskreten Zeitpunkten bestimmt wird.
Vorrichtung ausgelegt zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Fahrerassistenzsystem, das eine Sensorik zur Erfassung der Fahr- und Umgebungssituation, in der sich das Fahrzeug befindet, und eine Auswerteeinheit zur Auswertung der erfassten Fahr- und Umgebungssituation aufweist, wobei das Fahrerassistenzsystem aus den ausgewerteten Daten eine Kollisionswahrscheinlichkeit für in der Fahrzeugumgebung befindliche Hindernisse bestimmt, wobei das Fahrerassistenzsystem eine Warneinheit aufweist, in der die Kollisionswahrscheinlichkeiten mit den detektierten Hindernisse mit einem vorgegebenen Wert, der kleiner als Eins ist, verglichen werden, wobei bei Überschreiten des vorgegebenen Werts durch die Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem Hindernis ein Warnsignal an die Fahrzeugumgebung ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation durch die Fahrsituation ”Auffahrunfall” gebildet wird und als vorgegebener Wert bei der Fahrsituation ”Auffahrunfall” derjenige Wahrscheinlichkeitswert verwendet wird, der den letzten Zeitpunkt beschreibt, mit dem ein Lenkmanöver die drohende Kollision abwendet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal durch ein akustisches und/oder optisches Signal gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Signal durch die Warnblinkanlage und/oder die Bremsleuchten gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das akustische Signal durch die Hupe gebildet wird.