DE102004056120A1 - Method for collision avoidance or Kollisionsfolgenminderung and apparatus for performing the method - Google Patents

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DE102004056120A1
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Jörg Dipl.-Ing. Hillenbrand
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung während einer Fahrt, bei der sich ein Kraftfahrzeug (10) einem Hindernis (20), insbesondere einem vorausfahrenden Fahrzeug, nähert, wobei bei einem Verfahren zumindest die Relativgeschwindigkeit (vrel) zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und dem Hindernis (20) ermittelt wird, eine bis zum spätesten Beginn eines kollisionsvermeidenden Ausweichfahrmanövers verbleibende Zeitspanne als Ausweichzeitspanne (TTA) ermittelt wird und eine kollisionsvermeidende oder kollisionsfolgenmindernde Aktion in Abhängigkeit der ermittelten Ausweichzeitspanne (TTA) vorgenommen wird und wobei die Ausweichzeitspanne (TTA) als Zeitspanne berechnet wird, die benötigt wird, um den Abstand (s) zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und dem Hindernis (20) bei der momentanen Relativgeschwindigkeit (vrel) auf einen in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit (vrel) und der Fahrgeschwindigkeit (vego) des Kraftfahrzeugs (10) vorgebbaren Grenzabstand (sA) zu reduzieren.The invention relates to a method for collision avoidance or collision sequence reduction during a journey, in which a motor vehicle (10) approaches an obstacle (20), in particular a vehicle in front, wherein in a method at least the relative speed (vrel) between the motor vehicle (10). and the obstacle (20) is determined to have a time remaining until the latest start of a collision avoiding avoidance maneuver as an escape time (TTA) and a collision avoidance or collision sequence reducing action is performed in response to the determined avoidance time interval (TTA) and wherein the avoidance time period (TTA) is Time period is calculated, which is required by the distance (s) between the motor vehicle (10) and the obstacle (20) at the current relative speed (vrel) on one in dependence on the relative speed (vrel) and the driving speed (vego) of the motor vehicle (10) featured to reduce the acceptable limit distance (sA).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for collision avoidance or collision sequence reduction according to the generic term of claim 1 and an apparatus for carrying out the Process.

Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens sind beispielsweise aus der DE 101 02 772 A2 bekannt. So wird bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung die verbleibende Zeitspanne bis zu einer erwarteten Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis als Ausweichzeitspanne berechnet und es wird geprüft, ob das Fahrzeug innerhalb dieser Zeitspanne dem Hindernis noch ausweichen kann. Ist ein Ausweichen nicht mehr möglich, wird zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung ein automatischer Bremseingriff oder ein automatischer Lenkeingriff initiiert. Die Ausweichzeitspanne wird dabei unabhängig von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit berechnet, so dass der Eingriff bei niedrigen Geschwindigkeiten früher als vom Fahrer erwartet erfolgen kann, was vom Fahrer als unplausibel oder als Bevormundung empfunden wird. Andererseits kann der Eingriff bei hohen Geschwindigkeiten zu spät erfolgen, wodurch die Zuverlässigkeit des Verfahrens in Frage gestellt wird.A generic method and an apparatus for performing such a method are for example from DE 101 02 772 A2 known. Thus, in the known method and the known device, the remaining time period until an expected collision of the motor vehicle with an obstacle is calculated as an escape time span and it is checked whether the vehicle can still avoid the obstacle within this time span. If avoidance is no longer possible, an automatic braking intervention or an automatic steering intervention is initiated to avoid collision or collision consequences. The avoidance period is calculated independently of the current driving speed, so that the intervention at low speeds can take place earlier than expected by the driver, which is perceived by the driver as implausible or patronizing. On the other hand, the high speed intervention may be too late, thereby compromising the reliability of the process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, das auf einer gegenüber dem Stand der Technik genaueren Berechnung der Ausweichzeitspanne basiert. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.Of the Invention is based on the object, a method according to the preamble of claim 1, which is at one against the State of the art more accurate calculation of the avoidance period based. The invention is further based on the object, a device to carry out of the procedure.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The The object is achieved by the features of claim 1 and of the patent claim 10 solved. advantageous Refinements and developments emerge from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird zur Vermeidung einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem potentiellen Hindernis, insbesondere mit einem vorausfahrenden Fahrzeug, oder zur Minderung der Kollisionsfolgen zumindest die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis als eine den Bewegungszustand des Hindernisses beschreibende Größe ermittelt. Anhand der Relativgeschwindigkeit wird dann eine bis zum spätesten Beginn eines kollisionsvermeidenden Ausweichfahrmanövers verbleibende Zeitspanne als Ausweichzeitspanne ermittelt und eine kollisionsvermeidende oder kollisionsfolgenmindernde Aktion in Abhängigkeit der ermittelten Ausweichzeitspanne vorgenommen. Die Ausweichzeitspanne wird hierbei als Zeitspanne berechnet, die benötigt wird, um den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis bei der momentanen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis auf einen in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgebbaren Grenzabstand zu reduzieren.According to the invention is for Avoiding a collision of a motor vehicle with a potential Obstacle, in particular with a vehicle in front, or to reduce the collision consequences at least the relative speed between the motor vehicle and the obstacle as a state of motion of the obstacle describing size. Based on the relative speed will be one to the latest Start of a collision avoiding evasive maneuver remaining Time span determined as evasion time and a collision avoiding or collision sequence-reducing action depending on the determined avoidance period performed. The fallback period is here as a time span calculated that needed is the distance between the car and the obstacle at the instantaneous relative speed between the motor vehicle and the obstacle to one depending on the relative speed and the driving speed of the motor vehicle predetermined limit distance to reduce.

Die Ausweichzeitspanne ist somit sowohl von der Relativgeschwindigkeit als auch von der eigenen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig. Die kollisionsvermeidende oder kollisionsfolgenmindernde Aktion wird somit geschwindigkeitsabhängig ausgelöst, was neben einer Erhöhung der Verkehrssicherheit auch zu einer Erhöhung der Akzeptanz des Verfahrens führt, da der Fahrer die ausgelöste Aktion eher erwartet und sich hierdurch nicht bevormundet fühlt.The Dodge period is thus both of the relative speed as well as the own driving speed of the motor vehicle dependent. The collision avoiding or collision sequence reducing action is thus speed-dependent fires what next to an increase Road safety also increases the acceptance of the procedure leads, because the driver triggered the Action rather expected and this does not feel patronized.

Vorzugsweise wird der Grenzabstand als ein Wert vorgegeben, der proportional zu dem Verhältnis aus Relativgeschwindigkeit zu Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist und proportional zu einem von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängigen Vorfaktor ist.Preferably the limit distance is given as a value that is proportional to the relationship from relative speed to travel speed of the motor vehicle is and proportional to one of the driving speed of the motor vehicle dependent Pre-factor is.

Vorteilhafterweise wird der Grenzabstand gemäß der Gleichung

Figure 00030001
berechnet, wobei sA für den Grenzabstand steht, b für einen Seitenversatz steht, um den das Kraftfahrzeug durch das Ausweichfahrmanöver zur Seite versetzt werden soll, vego für die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs steht, ay für eine maximal erreichbare Querbeschleunigung steht, l für einen Abstand von der Front des Kraftfahrzeugs bis zu dessen Schwerpunkt steht und vrel für die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis steht, d.h. für die Annäherungsgeschwindigkeit, mit der sich das Kraftfahrzeug dem Hindernis nähert.Advantageously, the limit distance becomes according to the equation
Figure 00030001
calculated, where sA stands for the limit distance, b stands for a lateral offset by which the motor vehicle is to be offset by the evasive maneuver, vego stands for the current driving speed of the motor vehicle, ay stands for a maximum achievable lateral acceleration, l for a distance of the front of the motor vehicle is up to its center of gravity and vrel stands for the relative speed between the motor vehicle and the obstacle, ie for the approach speed, with which the force approaching the obstacle.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als kollisionsvermeidende oder kollisionsfolgenmindernde Aktion eine Warnung an den Fahrer ausgegeben.In an advantageous embodiment of the method according to the invention is called a collision avoiding or collision sequence mitigating action a warning is issued to the driver.

Alternativ oder zusätzlich zur Warnung kann auch ein Bremseingriff vorgenommen werden.alternative or additionally to warn a brake intervention can be made.

Vorzugsweise wird die Warnung an den Fahrer ausgegeben, wenn die ermittelte Ausweichzeitspanne eine vorgegebene erste Zeitschwelle unterschreitet. Diese erste Zeitspanne wird vorteilhafterweise gleich der doppelten Reaktionszeit des Fahrers gewählt.Preferably the warning is issued to the driver, if the determined fallback period a predetermined first time threshold falls below. This first time span is advantageously equal to twice the driver's reaction time selected.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird bei einer Betätigung der Bremse durch den Fahrer geprüft, ob der Fahrer die Bremse in einem zur Kollisionsvermeidung ausreichendem Maße betätigt hat. Ist dies nicht der Fall, wird ein korrigierender Bremseingriff vorgenommen, um eine Kollision durch eine gezielte Erhöhung des Bremsdrucks zu vermeiden. Die Erhöhung des Bremsdrucks kann dabei beispielsweise derart erfolgen, dass das Kraftfahrzeug in einem bestimmten Zielabstand zum Hindernis zum Stehen gebracht wird oder zumindest bis zur Erreichung des Zielabstands auf die Geschwindigkeit des Hindernisses verzögert wird.In a further advantageous embodiment of the method is at an operation the brake checked by the driver, whether the driver is applying the brake in a manner sufficient for collision avoidance Dimensions pressed. If this is not the case, a corrective brake intervention is made, to avoid a collision by a targeted increase of the brake pressure. The increase The brake pressure can be done, for example, such that the motor vehicle at a certain target distance to the obstacle is brought to a standstill or at least until the target distance is reached is delayed to the speed of the obstacle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird bei ausbleibender Bremsung durch den Fahrer ein autonomer Bremseingriff eingeleitet, wenn festgestellt wird, dass die Ausweichzeitspanne unterhalb einer zweiten Zeitschwelle liegt, die ihrerseits kleiner als die erste Zeitschwelle ist. Damit wird sichergestellt, dass ein Eingriff in die Verkehrssituation erst dann erfolgt, wenn der Fahrer auf eine Warnung hinsichtlich einer möglicherweise bevorstehenden Kollision nicht reagiert hat.In a further advantageous embodiment of the method is at lack of braking by the driver an autonomous braking intervention initiated when it is determined that the fallback period is below a second time threshold, which in turn is smaller as the first time threshold. This will ensure that an intervention in the traffic situation takes place only if the Driver on a warning regarding a possible impending Collision did not react.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Verkehrssituation in der rückwärtigen Umgebung dem Kraftfahrzeug erfasst und der Bremseingriff in Abhängigkeit der rückwärtigen Verkehrssituation gesteuert. Damit kann der Bremseingriff so gesteuert werden, dass der nachfolgende Verkehr hierdurch nicht unangemessen gefährdet wird. Des Weiteren ist es möglich, den Bremseingriff so zu steuern, dass bei einem unvermeidbarem Frontalunfall und einem unvermeidbaren Heckunfall die Unfallfolgen insgesamt minimiert werden.In a further advantageous embodiment of the method is the Traffic situation in the rear environment detected the motor vehicle and the braking intervention in dependence the rear traffic situation controlled. Thus, the braking intervention can be controlled so that the subsequent traffic is not unduly endangered thereby. Furthermore, it is possible To control the braking intervention so that in an unavoidable frontal accident and an unavoidable rear-end accident minimizes the overall consequences of the accident become.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Fahrschlauch ermittelt, der die voraussichtliche zukünftige Position des Kraftfahrzeugs repräsentiert. Bei der Berechnung der Ausweichzeitspanne werden dann nur solche Hindernisse berücksichtigt, die zumindest teilweise innerhalb des Fahrschlauchs liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nur wesentliche Hindernisse der Ermittlung der Ausweichzeitspanne zugrunde gelegt werden, so dass Falschwarnungen oder unerwartete, verkehrsgefährdende Bremseingriffe vermieden werden.In a further advantageous embodiment of the method is a Rideway determines which is the expected future position represents the motor vehicle. When calculating the fallback time then only such Taking into account obstacles which are at least partially within the driving tube. On This way it ensures that only essential obstacles the determination of the evasion period, so that false warnings or unexpected, traffic jeopardizing Brake interventions are avoided.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Erfassungsmittel zur Detektion von Hindernissen in der vorwärtsgerichteten Umgebung des Kraftfahrzeugs und zur Ermittlung zumindest der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem potentiellen Hindernis. Die Vorrichtung umfasst weiterhin mit den Erfassungsmitteln zusammenwirkende Berechnungsmittel zur Berechnung der Ausweichzeitspanne sowie eine mit den Berechnungsmitteln zusammenwirkende Steuereinrichtung zur Steuerung einer kollisionsvermeidenden oder kollisionsfolgenmindernden Aktion, insbesondere eines Bremseingriffs.A Apparatus for carrying out the method according to the invention includes detection means for detecting obstacles in the forward Environment of the motor vehicle and to determine at least the relative speed between the motor vehicle and the potential obstacle. The device further comprises calculating means cooperating with the detection means for calculating the evasion time period and one with the calculation means cooperating control device for controlling a collision avoiding or collision sequence reducing action, in particular a braking intervention.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiterhin Warnmittel zur Warnung des Fahrers vor einer möglichen Kollision mit dem Hindernis.Preferably The device further comprises warning means for warning the driver before a possible Collision with the obstacle.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiterhin Erfassungsmittel zur Erfassung der Verkehrssituation in der rückwärtigen Umgebung des Kraftfahrzeugs. Diese Erfassungsmittel wirken mit den Berechnungsmitteln zusammen und ermöglichen die Steuerung des Bremseingriffs unter Berücksichtigung des nachfolgenden Verkehrs.Preferably the device further comprises detection means for detection the traffic situation in the rear environment of the motor vehicle. These detection means interact with the calculation means and allow the control of the braking intervention taking into account the following Traffic.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to figures. Show it:

1 ein Beispiel für die der Berechnung der Ausweichzeitspanne zugrunde gelegten geometrischen Verhältnisse, 1 an example of the geometrical basis used to calculate the evasion period relationships

2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, in dem das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist. 2 a schematic representation of a vehicle in which the inventive method is implemented.

In 1 ist ein Fahrzeug 10 und ein auf derselben Fahrspur vorausfahrendes langsameres Fahrzeug 20 als potentielles Hindernis dargestellt. Das Fahrzeug 10 bewegt sich in Fahrzeuglängsrichtung mit der Fahrgeschwindigkeit vego und das Fahrzeug 20 mit der Geschwindigkeit vG.In 1 is a vehicle 10 and a slower vehicle ahead on the same lane 20 presented as a potential obstacle. The vehicle 10 moves in the vehicle longitudinal direction with the driving speed vego and the vehicle 20 with the speed vG.

In der Figur ist weiterhin eine Abstandsskala für den Abstand s zwischen den Fahrzeugen 10, 20 dargestellt. Gemäß dieser relativ zum Fahrzeug 20 definierten Skala besteht zum momentanen Betrachtungszeitpunkt zwischen den Fahrzeugen 10, 20 ein Abstand s = sM.In the figure is still a distance scale for the distance s between the vehicles 10 . 20 shown. According to this relative to the vehicle 20 The defined scale exists at the moment of observation between the vehicles 10 . 20 a distance s = sM.

Das Fahrzeug 10 ist des Weiteren in einer Position 11 dargestellt, die es zu einem Zeitpunkt einnehmen wird, zu dem spätestens mit der Einleitung eines Ausweichmanövers begonnen werden muss, wenn ein Auffahrunfall mit dem langsameren Fahrzeug 20 durch Ausweichen vermieden werden soll. Das Fahrzeug 10 hat sich zu diesem Zeitpunkt bis auf einen Grenzabstand sA dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 genähert.The vehicle 10 is also in a position 11 which it will occupy at a time when it must start at the latest with the initiation of an evasive maneuver when a rear-end collision with the slower vehicle 20 should be avoided by avoiding. The vehicle 10 has at this time to a limit distance sA the preceding vehicle 20 approached.

In der Figur ist weiterhin eine Zeitskala t dargestellt, die die Zeit t repräsentiert, die benötigt wird, um das Fahrzeug 10 bei unveränderter Relativgeschwindigkeit vrel = vego – vG aus einer Position s in die Position s = sA zu bewegen. Eine Ausweichzeitspanne TTA (time to avoid) stellt dabei die Zeit t dar, die benötigt wird, um den Abstand s zwischen den Fahrzeugen 10, 20 vom momentanen Abstandswert sM auf den Grenzabstand sA zu reduzieren, d.h. die Zeitspanne, die dem Fahrer bis zum spätesten Zeitpunkt für die Einleitung eines kollisionsvermeidenden Ausweichmanövers verbleibt.In the figure, a time scale t is further represented, which represents the time t, which is needed to the vehicle 10 with unchanged relative speed vrel = vego - vG to move from a position s to the position s = sA. An alternate time period TTA (time to avoid) represents the time t, which is required by the distance s between the vehicles 10 . 20 from the current distance value sM to the limit distance sA, ie the time remaining to the driver until the latest time for the initiation of a collision avoiding evasive maneuver.

In der Figur ist weiterhin die Trajektorie 30 des Ausweichmanövers sowie ein prädizierter Fahrschlauch 40 dargestellt, d.h. derjenige Bereich, den das Fahrzeug 10 in naher Zukunft voraussichtlich befahren wird.In the figure is still the trajectory 30 the evasive maneuver and a predicted driving line 40 represented, ie the area that the vehicle 10 is expected to be used in the near future.

Das Fahrzeug 10 ist des Weiteren in einer Position 12 dargestellt, die es nach der Durchführung des Ausweichmanövers neben dem Fahrzeug 20 einnehmen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Fahrzeug 10 um den Seitenversatz b gegenüber der ursprünglichen Fahrrichtung oder gegenüber der Mitte des prädizierten Fahrschlauchs 40 versetzt. Für eine Kollisionsvermeidung muss der Seitenversatz b mindestens gleich der halben Breite des Fahrzeugs 10 zuzüglich der halben Breite des Fahrzeugs 20 sein.The vehicle 10 is also in a position 12 shown it after performing the evasive maneuver next to the vehicle 20 will take. At this time is the vehicle 10 about the lateral offset b with respect to the original driving direction or with respect to the center of the predicted driving tube 40 added. For collision avoidance, the lateral offset b must be at least equal to half the width of the vehicle 10 plus half the width of the vehicle 20 be.

Der Grenzabstand sA wird erfindungsgemäß entsprechend der folgenden Gleichung berechnet:

Figure 00080001
The limit distance sA is calculated according to the invention according to the following equation:
Figure 00080001

In dieser Gleichung steht b für den geforderten Seitenversatz, vego für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10, l für den Abstand von der Front des Fahrzeugs 10 bis zu seinem Schwerpunkt, vG für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 und ay für eine maximal mögliche erreichbare Querbeschleunigung, die auf der engst möglichen stabil befahrbaren Kreisbahn erreicht wird und die vorteilhafterweise an den aktuellen Straßenzustand, insbesondere den Reibungswert, angepasst wird. Der Straßenzustand, insbesondere die Straßennässe oder Straßenglätte kann dabei beispielsweise mit einem Regensensor oder einem die Scheibenwischeraktivität auswertenden Sensor bzw. mit einem Temperatursensor erfasst werden.In this equation, b stands for the required lateral offset, vego for the driving speed of the vehicle 10 , l for the distance from the front of the vehicle 10 up to his focus, vG for the speed of the vehicle 20 and ay for a maximum possible achievable lateral acceleration, which is achieved on the smallest possible stable passable circular path and which is advantageously adapted to the current road conditions, in particular the friction value. The road condition, in particular the road wetness or road slipperiness can be detected, for example, with a rain sensor or a sensor evaluating the windshield wiper activity or with a temperature sensor.

Mit der Abkürzung vrel = vego – vG, wobei vrel die Relativgeschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen 10, 20 darstellt, lässt sich die Gleichung für den Grenzabstand sA wie folgt umschreiben:

Figure 00080002
With the abbreviation vrel = vego - vG, where vrel is the relative speed between the vehicles 10 . 20 represents, the equation for the limit distance sA can be described as follows:
Figure 00080002

Der Grenzabstand sA ist somit proportional zu dem Verhältnis aus der Relativgeschwindigkeit vrel zu der Fahrgeschwindigkeit vego des Fahrzeugs 10 und weiterhin proportional zu einem durch den Wurzelausdruck repräsentierten Vorfaktor, der seinerseits abhängig ist von der Fahrgeschwindigkeit vego des Fahrzeugs 10, von der maximal möglichen Querbeschleunigung ay, dem geforderten Seitenversatz b und dem Abstand l zwischen der Front des Fahrzeugs 10 und seinem Schwerpunkt.The limit distance sA is thus proportional to the ratio of the relative speed vrel to the driving speed vego of the vehicle 10 and further proportional to a pre-factor represented by the root expression, which in turn is dependent on the driving speed vego of the vehicle 10 , from the maximum possible lateral acceleration ay, the required lateral offset b and the distance l between the front of the vehicle 10 and his focus.

Aus der Gleichung für den Grenzabstand sA lässt sich dann die Ausweichzeitspanne TTA wie folgt berechnen:

Figure 00090001
From the equation for the limit distance sA, the fallback period TTA can then be calculated as follows:
Figure 00090001

In dieser Gleichung steht sM für den momentanen Abstand zwischen den Fahrzeugen, sA für den Grenzabstand und vrel für die momentane Relativgeschwindigkeit zwischen der Fahrzeugen 10, 20.In this equation sM stands for the instantaneous distance between the vehicles, sA for the limit distance and vrel for the instantaneous relative speed between the vehicles 10 . 20 ,

Wenn nun festgestellt wird, dass die Ausweichzeitspanne eine vorgegebene erste Zeitschwelle t1 unterschreitet, wird ein Warnhinweis an den Fahrer ausgegeben, um ihn vor einer möglichen Kollision mit dem Fahrzeug 20 zu warnen. Diese Zeitschwelle t1 wird vorteilhafterweise gleich der doppelten Reaktionszeit des Fahrers also beispielsweise gleich t = 2 s gewählt.If it is now determined that the avoidance period falls short of a predetermined first time threshold t1, a warning is issued to the driver in order to prevent him from a possible collision with the vehicle 20 to warn. This time threshold t1 is advantageously chosen to be equal to twice the driver's reaction time, ie, for example, equal to t = 2 s.

Falls der der Fahrer daraufhin die Bremse betätigt, wird geprüft, ob seine Bremsanforderung für eine Kollisionsvermeidung ausreicht. Ist dies nicht der Fall, wird ein korrigierender Bremseingriff durch eine gezielte Bremskrafterhöhung derart vorgenommen, dass das Fahrzeug 10 eine Zielbremsung mit einem geringen Restabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 20 durchführt, wobei der Restabstand vorteilhafterweise unter Berücksichtigung des eventuell nachfolgenden rückwärtigen Verkehrs bestimmt wird.If the driver then actuates the brake, it is checked whether his brake request for a collision avoidance is sufficient. If this is not the case, a corrective braking intervention by a targeted braking force increase is made such that the vehicle 10 a target braking with a small residual distance to the vehicle in front 20 is carried out, wherein the remaining distance is advantageously determined taking into account the possibly subsequent rearward traffic.

Reagiert der Fahrer auf die Warnung nicht, betätigt er also weder die Bremse noch das Lenkrad oder einen Richtungsanzeiger zum Zeichen, dass er beabsichtigt, ein Ausweich manöver durchzuführen, wird eine autonome Bremsung eingeleitet, sobald die Ausweichzeitspanne TTA eine unterhalb der ersten Zeitschwelle t1 liegende zweite Zeitschwelle t2 unterschreitet.reacts the driver does not respond to the warning, so he does not apply the brake nor the steering wheel or a direction indicator to sign that he intends to maneuver an evasive maneuver perform, An autonomous braking is initiated as soon as the avoidance period TTA is a second time threshold below the first time threshold t1 t2 falls below.

Durch diese Maßnahmen kann die Anzahl und die Schwere von Auffahrunfällen signifikant reduziert werden.By these measures The number and severity of rear-end collisions can be significantly reduced.

In der 2 ist das Fahrzeug 10 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 10 weist Erfassungsmittel 101 auf zur messtechnischen Erfassung der Verkehrssituation vor dem Kraftfahrzeug 10 sowie Erfassungsmittel 102 zur Erfassung der Verkehrssituation hinter dem Fahrzeug 10. Die Erfassungsmittel 101, 102 können als umgebungserfassende Sensorik ausgebildet sein, beispielsweise als Radar, Kamera oder Laserscanner. Die Erfassungsmittel 101, 102 stehen mit einer Auswerteeinrichtung 103 in Verbindung, mit der auf Grund der Sensorsignale der Erfassungsmittel 101, 102 Größen wie der Abstand, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung vorausfahrender bzw. nachfolgender Objekte ermittelt und verfolgt werden kann.In the 2 is the vehicle 10 shown schematically. The vehicle 10 has detection means 101 on for metrological detection of the traffic situation in front of the motor vehicle 10 as well as detection means 102 for recording the traffic situation behind the vehicle 10 , The detection means 101 . 102 can be designed as environment-sensing sensors, such as a radar, camera or laser scanner. The detection means 101 . 102 stand with an evaluation device 103 in conjunction with the sensor signals of the detection means 101 . 102 Quantities such as the distance, the speed or the acceleration of preceding or succeeding objects can be determined and tracked.

Weiterhin sind Mittel 104 zum Ermitteln von Fahrzeugdaten, wie beispielsweise der Eigengeschwindigkeit, der Eigenbeschleunigung, des angenommenen Reibwerts der Straße, der Bremsbetätigung, der Lenkradbetätigung und des aus Lenkwinkel und/oder Spurerkennung prädizierten Fahrtkurses oder Fahrschlauchs vorgesehen. Auf Grund der Ausgangssignale der Auswerteeinrichtung 103 und der Mittel 104 kann mit Berechnungsmitteln 105 eine Bestimmung des spätesten Ausweichzeitpunkts TTA erfolgen, zu dem ein Fahrer mit einem Ausweichmanöver beginnen muss, um eine Kollision mit einem Objekt 20 in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 10 sicher zu verhindern.Furthermore, funds 104 for determining vehicle data, such as the airspeed, the self-acceleration, the assumed coefficient of friction of the road, the brake operation, the steering wheel operation and the predicted from steering angle and / or lane detection course or driving tube provided. On the basis of the output signals of the evaluation device 103 and the means 104 can with calculation means 105 a determination of the latest avoidance time TTA, to which a driver must start with an evasive maneuver, in order to collide with an object 20 in the direction of travel in front of the vehicle 10 safe to prevent.

In einer Steuereinheit 106 wird überprüft, ob die Zeitspanne bis zu dem in den Mitteln 105 ermittelten Ausweichzeitpunkt TTA unterhalb der ersten Schwelle t1 liegt. Liegt das Zeitintervall unterhalb ersten Schwelle t1, jedoch über der zweiten Schwelle t2, kann ein Warnmittel 107 aktiviert werden. Liegt das Zeitintervall unterhalb der zweiten Schwelle t2 kann mit den Mitteln 104 überwacht werden, ob der Fahrer die Bremse betätigt hat, welche Bremsanforderung er ggf. gestellt hat und ob diese ausreicht, um das Fahrzeug 10 rechtzeitig auf einen vorgegebenen Zielabstand zum Objekt 20 in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug zum Stehen zu bringen oder das Fahrzeug 10 bis zum Zeitpunkt des Erreichens des Zielabstands auf die Geschwindigkeit vG des Objekts 20 zu verzögern. Weiterhin kann überwacht werden, ob der Fahrer beabsichtigt, ein Ausweichmanöver zu fahren, was beispielsweise anhand der Lenkradbetätigung und/oder der Betätigung des Richtungsanzeigers erkannt werden kann. Wenn der Fahrer die Bremse nicht betätigt hat oder die Bremsanforderung nicht ausreicht und wenn zudem keine auf die Einleitung eines Ausweichmanövers hinweisende Fahreraktivität erkannt werden konnte, kann eine Bremssteuereinrichtung 108 einen intelligenten Bremskraftverstärker ansteuern, um die Bremskraft gezielt auf ein zur Kollisionsvermeidung erforderliches Maß zu erhöhen, oder eine autonome Notbremsung einzuleiten. Alternativ oder zusätzlich kann eine Lenksteuereinrichtung 109 ein autonomes Ausweichmanöver einleiten, wenn die Auswerteeinrichtung 103 beurteilt, dass hierdurch ein Unfall vermeidbar ist oder zumindest die Unfallfolgenschäden reduzierbar sind. Die Steuerung der Bremskraft oder die Entscheidung zur Durchführung eines autonomen Ausweichmanövers kann auch unter Berücksichtigung des nachfolgenden Verkehrs erfolgen, um auch einen Auffahrunfall mit dem nachfolgenden Verkehr zu vermeiden oder die Folgen eines solchen Unfalls zumindest zu minimieren.In a control unit 106 It checks to see if the time span is up to that in the funds 105 determined fallback time TTA is below the first threshold t1. If the time interval lies below the first threshold t1 but above the second threshold t2, a warning means may be provided 107 to be activated. If the time interval lies below the second threshold t2 can with the means 104 be monitored whether the driver has pressed the brake, which brake request he has possibly made and whether this is sufficient to the vehicle 10 timely to a given target distance to the object 20 in the direction of travel in front of the vehicle to bring to a halt or the vehicle 10 until the time of reaching the target distance to the speed vG of the object 20 to delay. Furthermore, it can be monitored whether the driver intends to drive an evasive maneuver, which can be detected, for example, on the basis of the steering wheel actuation and / or the actuation of the direction indicator. If the driver has not operated the brake or the brake request is insufficient and, moreover, if no driver activity indicative of the initiation of an evasive maneuver has been detected, a brake control device may be provided 108 to control an intelligent brake booster in order to increase the braking force specifically to a level required for collision avoidance, or to initiate autonomous emergency braking. Alternatively or additionally, a steering control device 109 initiate an autonomous evasive maneuver when the evaluation device 103 judges that an accident can be avoided or at least that the consequences of an accident can be reduced. The control of the braking force or the decision to carry out an autonomous evasive maneuver can also take into account the subsequent traffic to avoid a rear-end collision with the subsequent traffic or minimize the consequences of such an accident at least.

Claims (12)

Verfahren zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsfolgenminderung während einer Fahrt, bei der sich ein Kraftfahrzeug (10) einem Hindernis (20), insbesondere einem vorausfahrenden Fahrzeug, nähert, wobei bei dem Verfahren zumindest die Relativgeschwindigkeit (vrel) zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und dem Hindernis (20) ermittelt wird, eine bis zum spätesten Beginn eines kollisionsvermeidenden Ausweichfahrmanövers verbleibende Zeitspanne als Ausweichzeitspanne (TTA) ermittelt wird und eine kollisionsvermeidende oder kollisionsfolgenmindernde Aktion in Abhängigkeit der ermittelten Ausweichzeitspanne (TTA) vorgenommen wird dadurch gekennzeichnet, dass die Ausweichzeitspanne (TTA) als Zeitspanne berechnet wird, die benötigt wird, um den Abstand (s) zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und dem Hindernis (20) bei der momentanen Relativgeschwindigkeit (vrel) auf einen in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit (vrel) und der Fahrgeschwindigkeit (vego) des Kraftfahrzeugs (10) vorgebbaren Grenzabstand (sA) zu reduzieren.Method for collision avoidance or collision consequence reduction during a journey, in which a motor vehicle ( 10 ) an obstacle ( 20 ), in particular a preceding vehicle, wherein in the method at least the relative speed (vrel) between the motor vehicle ( 10 ) and the obstacle ( 20 ), a time remaining until the latest start of a collision avoiding avoidance maneuver is determined as an escape time (TTA) and a collision avoidance or collision sequence reducing action is performed in dependence on the determined avoidance time period (TTA), characterized in that the avoidance time period (TTA) is calculated as a time period , which is needed to determine the distance (s) between the motor vehicle ( 10 ) and the obstacle ( 20 ) at the instantaneous relative speed (vrel) to a function of the relative speed (vrel) and the travel speed (vego) of the motor vehicle ( 10 ) specifiable limit distance (sA) to reduce. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzabstand (sA) als ein Wert vorgegeben wird, der proportional zu dem Verhältnis aus Relativgeschwindigkeit (vrel) zu Fahrgeschwindigkeit (vego) des Kraftfahrzeugs (10) ist und proportional zu einem von der Fahrgeschwindigkeit (vego) abhängigen Vorfaktor ist.A method according to claim 1, characterized in that the limit distance (sA) is set as a value which is proportional to the ratio of relative speed (vrel) to driving speed (vego) of the motor vehicle ( 10 ) and is proportional to a vehicle speed (vego) dependent prefactor. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzabstand (sA) gemäß der Gleichung
Figure 00130001
ermittelt wird, wobei sA für den Grenzabstand steht, b für einen Seitenversatz steht, um den das Kraftfahrzeug durch das Ausweichfahrmanöver zur Seite versetzt werden soll, vego für die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) steht ay für eine maximal erreichbare Querbeschleunigung steht, l für einen Abstand von der Front des Kraftfahrzeugs bis zu dessen Schwerpunkt steht und vrel für die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und dem Hindernis (20) steht.A method according to claim 2, characterized in that the limit distance (sA) according to the equation
Figure 00130001
where sA stands for the limit distance, b stands for a lateral offset by which the motor vehicle is to be offset by the evasive maneuver, vego for the current driving speed of the motor vehicle ( 10 ay stands for a maximum achievable lateral acceleration, l stands for a distance from the front of the motor vehicle up to its center of gravity and vrel for the relative speed between the motor vehicle ( 10 ) and the obstacle ( 20 ) stands. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als kollisionsvermeidende oder kollisionsfolgenmindernde Aktion eine Warnung an den Fahrer ausgegeben wird und/oder ein Bremseingriff vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that as collision-avoiding or collision-sequence-reducing Action a warning is issued to the driver and / or a braking intervention is made. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnung an den Fahrer ausgegeben wird, wenn die Ausweichzeitspanne (TTA) eine vorgegebene erste Zeitschwelle (t1) unterschreitet.Method according to claim 4, characterized in that that the warning is issued to the driver when the fallback period (TTA) falls below a predetermined first time threshold (t1). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung der Bremse durch den Fahrer geprüft wird, ob der Fahrer die Bremse in einem zur Kollisionsvermeidung ausreichendem Maße betätigt hat, und dass, wenn dies nicht der Fall ist, ein korrigierender Bremseingriff vorgenommen wird.Method according to one of claims 4 to 6, characterized that at one press the brake tested by the driver whether the driver is applying the brake in a collision avoidance sufficient dimensions actuated and if that is not the case, a corrective one Brake intervention is made. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei ausbleibender Bremsung durch den Fahrer ein autonomer Bremseingriff eingeleitet wird, wenn die Ausweichzeitspanne (TTA) eine unterhalb der ersten Zeitschwelle (t1) liegende zweite Zeitschwelle (t2) unterschreitet.Method according to one of claims 5 to 6, characterized that in the absence of braking by the driver, an autonomous braking intervention is initiated when the alternate period (TTA) is one below falls below the first time threshold (t1) lying second time threshold (t2). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrssituation in der rückwärtigen Umgebung dem Kraftfahrzeug (10) erfasst wird und dass der Bremseingriff in Abhängigkeit von der rückwärtigen Verkehrssituation gesteuert wird.Method according to one of claims 4 to 8, characterized in that the traffic situation in the rear environment of the motor vehicle ( 10 ) is detected and that the braking intervention is controlled in dependence on the rear traffic situation. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die voraussichtliche zukünftige Position des Kraftfahrzeugs (10) repräsentierender Fahrschlauch (40) ermittelt wird und dass nur solche Hindernisse (20) bei der Berechnung der Ausweichzeitspanne (TTA) berücksichtigt werden, die zumindest teilweise innerhalb des Fahrschlauchs (40) liegen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the prospective future position of the motor vehicle ( 10 ) representing driving tube ( 40 ) and that only such obstacles ( 20 ) are taken into account in the calculation of the avoidance time interval (TTA), which is at least partially within the travel path (TTA) ( 40 ) lie. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, mit Erfassungsmitteln (101) zur Detektion von Hindernissen (20) in der vorwärtsgerichteten Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) und zur Ermittlung mindestens einer die Bewegungen der Hindernisse (20) beschreibenden Größe, mit mit den Erfassungsmitteln (101) zusammenwirkenden Berechnungsmitteln (105) zur Berechnung der Ausweichzeitspanne (TTA) und mit einer mit den Berechnungsmitteln (105) zusammenwirkenden Steuereinrichtung (106) zur Steuerung einer kollisionsvermeidenden oder kollisionsfolgenmindernden Aktion.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, with detection means ( 101 ) for the detection of obstacles ( 20 ) in the forward environment of the motor vehicle ( 10 ) and to identify at least one of the movements of the obstacles ( 20 ) descriptive size, with with the detection means ( 101 ) cooperating calculation means ( 105 ) for calculating the time-out period (TTA) and with the calculation means ( 105 ) cooperating control device ( 106 ) for controlling a collision avoiding or collision sequence reducing action. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Warnmittel (107) zur Warnung des Fahrer vor einer möglichen Kollision mit einem Hindernis (10) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 10, characterized in that warning means ( 107 ) to warn the driver of a possible collision with an obstacle ( 10 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Berechnungsmitteln (105) zusammenwirkende Erfassungsmittel (102) zur Erfassung der Verkehrssituation in der rückwärtigen Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that with the calculation means ( 105 ) cooperating detection means ( 102 ) for detecting the traffic situation in the rear environment of the motor vehicle ( 10 ) are provided.
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