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WO2005055171A1 - Verfahren und vorrichtung zur warnung des fahrers eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur warnung des fahrers eines kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2005055171A1
WO2005055171A1 PCT/DE2004/001623 DE2004001623W WO2005055171A1 WO 2005055171 A1 WO2005055171 A1 WO 2005055171A1 DE 2004001623 W DE2004001623 W DE 2004001623W WO 2005055171 A1 WO2005055171 A1 WO 2005055171A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
driver
vehicle
warning
deceleration
collision
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/001623
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Lucas
Martin Heinebrodt
Dirk Meister
Ulrike Ahlrichs
Ulf Wilhelm
Paco Haffmans
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to JP2006540148A priority Critical patent/JP2007516520A/ja
Priority to EP04762473A priority patent/EP1692678A1/de
Priority to US10/579,998 priority patent/US7696863B2/en
Publication of WO2005055171A1 publication Critical patent/WO2005055171A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B60Q9/008—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling for anti-collision purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/0008—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including means for detecting potential obstacles in vehicle path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for warning the driver of a motor vehicle, an object detector being provided which detects preceding vehicles and ascertains their distance and relative speed from one's own vehicle and feeds them to an evaluation device.
  • the evaluation device assumes that the preceding vehicle would decelerate and, depending on the variables detected by the object detector and the driver's reaction time and the vehicle's own maximum possible deceleration, determines whether a collision with the preceding vehicle could be avoided. If an inevitability of a collision is recognized, a driver warning device is activated.
  • a haptic display for motor vehicles which, in conjunction with a distance warning device, emits a corresponding signal to the driver when the distance to the vehicle in front is below a minimum distance.
  • Vibrations of the vehicle or its parts such as the steering wheel or driver's seat are proposed as a haptic signal. The vibrations are caused, for example, by temporarily interrupting the ignition of the engine.
  • a device for kinesthetic signaling to the driver of a motor vehicle is known if a system for regulating the driving speed is due or is due to a malfunction or a deliberate shutdown is present or is present in a system for regulating the Driving speed a set maximum value of the deceleration is not sufficient to avoid a collision of the controlled vehicle with a vehicle in front or an obstacle, whereby means are provided which modulate a braking setpoint or a quantity derived from it in such a way that the motor vehicle has a perceptible to the driver , experiencing time-varying delay.
  • the essence of the present invention is to provide a method and a device for warning the driver of a motor vehicle, which notifies the driver that if the preceding vehicle suddenly brakes with a certain deceleration value, a collision of the own vehicle with the preceding vehicle would be avoidable or not.
  • the method and the device according to the invention accordingly informs the driver whether the current driving situation, depending on the distance, the relative speed of the two vehicles, the driver's own absolute speed and the driver's own ability to decelerate and react, if a sudden onset of deceleration of the preceding vehicle could be avoided or a collision would be unavoidable.
  • the driver's reaction time is advantageously determined by averaging from reaction times of previous driving situations in which a driver reaction was necessary.
  • the driver's reaction time is a predetermined, fixed value.
  • the driver of the vehicle can specify the reaction time himself using an operating element.
  • the driver warning is advantageously output by means of an acoustic and / or optical signal.
  • the driver warning is advantageously output by means of reversible belt tensioners by pretensioning them one or more times.
  • driver warning is output by means of a brief activation of the deceleration means.
  • the driver warning is output by means of a haptic accelerator pedal.
  • the accelerator pedal is vibrated by means of a vibration device or that the accelerator pedal builds up a restoring force against the pedal pressure of the driver's foot in accordance with a predetermined target value.
  • the driver warning is output in the form of a vibration of the steering wheel. This can be done by means of a vibration device which is attached to the steering wheel of the vehicle, which, when activated, sets the steering wheel in a shaking motion and hereby informs the driver of a warning.
  • An optical and / or acoustic signaling device is advantageously provided as the driver warning device.
  • the optical signaling device can be attached, for example, as a control lamp or as a plain text display in a display of the dashboard. It is also possible to project the optical signaling devices into the driver's field of vision by means of a head-up display. It is also possible for the acoustic signaling device to be a warning tone or a text output which specifies the specific reason for the warning by means of a voice output.
  • a reversible belt tensioner is provided as the driver warning device.
  • This reversible belt tensioner can, for example, be an electric motor-operated belt tensioner that can tighten the belt several times and can release the belt tension again.
  • the vehicle deceleration devices are particularly advantageously provided as the driver warning device.
  • the implementation of the method according to the invention in the form of a control element which is provided for a control device of a collision warning device of a motor vehicle.
  • a program is stored on the control element, which is executable on a computing device, in particular on a microprocessor or signal processor, and is suitable for executing the method according to the invention.
  • the invention is thus implemented by a program stored on the control element, so that this control element provided with the program represents the invention in the same way as the method, for the execution of which the program is suitable.
  • an electrical storage medium can be used as the control element, for example a read-only memory.
  • Figure 1 is a schematic block diagram of an embodiment of the device according to the invention and Figure 2 shows the operation of an embodiment of the method according to the invention.
  • an evaluation device 1 which has, among other things, an input circuit 2.
  • Input signals can be fed to the evaluation device 1 by means of the input circuit 2.
  • signals from an object detector 3 are fed to the evaluation device 1 as input signals for example as a radar sensor, as a laser sensor, as an ultrasonic sensor, as a video sensor or as a combination of these types of sensors.
  • the object detector 3 determines, for example, the azimuth angle of preceding vehicles with respect to the extended vehicle longitudinal axis of the own vehicle 12 and can thereby determine which recognized object is the preceding vehicle 13.
  • the object detector 3 determines the distance d between the own vehicle 12 and the preceding vehicle 13, the relative speed V re ⁇ of the preceding vehicle 13 with respect to the own vehicle 12 and supplies these measured variables to the input circuit 2.
  • the object detector 3 is attached to the front of the vehicle or in the area of the windshield and detects the space in front of one's own vehicle 12 and is able to detect the objects located in the detection area.
  • a speed sensor 4 is provided, which determines the speed V of one's own vehicle 12 and feeds it to the input circuit 2.
  • a specially provided speed sensor can be provided as the speed sensor 4, which measures the wheel speed, for example, or a speed sensor can be used, which is provided, for example, in the context of an anti-lock device or a vehicle dynamics control of the vehicle 12. From the knowledge of one's own speed V, it is possible to convert the relative speeds V re ⁇ determined by means of the object detector 3 into absolute speeds.
  • additional input signal devices can be provided, for example an operating device 5, by means of which the driver can activate and deactivate the device according to the invention or change settings of the device in order to adapt it to his needs.
  • the input signals supplied to the input circuit 2 are fed to a computing device 7 by means of a data exchange device 6, which can be implemented, for example, as a microprocessor or signal processor.
  • the calculation device 7 From the input data supplied to the calculation device 7, the latter calculates output variables in accordance with the method according to the invention, which are implemented by means of downstream actuators.
  • the method according to the invention can be contained in the calculation device 7 in the form of a control program.
  • the calculation device 7 determines on the basis of the speed VI of the preceding vehicle 13 and a fictitiously assumed deceleration al, which approximately corresponds to an average vehicle deceleration, and taking into account the distance d between the two vehicles and the vehicle's own speed V0 under Taking into account a reaction time tR of the driver as to whether a collision would be unavoidable if the vehicle 13 would actually implement the deceleration a1 and after the reaction time tR has elapsed, the own vehicle 12 has been decelerated, which approximately corresponds to the maximum possible deceleration a2 of the vehicle 12 would, or a collision of the own vehicle 12 on the preceding vehicle 13 is not expected.
  • a warning signal is output by the calculation device 7, which is fed to an output circuit 8 by means of the data exchange device 6.
  • the output circuit 8 passes the warning signal on to downstream warning devices 9, 10, 11, which convert this warning signal into a driver warning.
  • an acoustic and / or optical warning device can be provided as the warning device.
  • the visual warning device is, for example, a control lamp in the dashboard of the vehicle or a plain text display in a dashboard display which informs the driver of the reason for the warning.
  • the acoustic warning device can be, for example, a signal tone which is output by means of a loudspeaker or a voice output which informs the driver of the warning by means of a voice output.
  • a reversible belt tensioner 10 as a warning device, which only informs the driver or all vehicle occupants of the potential collision situation by means of a one-time or repeated pretensioning of the seat belt.
  • the warning devices 9, 10 described or in combination or as an alternative to briefly control the deceleration device 11 of the vehicle. The driver of the vehicle is warned of the impending collision possibility by briefly actuating the deceleration devices 11 of the vehicle, in that the vehicle 12 is decelerated briefly. It is also possible here to determine the coefficient of friction of one's own vehicle on the road during the brief deceleration of the vehicle 12 and to use this average coefficient of friction to precisely meter any emergency braking that may be necessary later.
  • FIG. 1 The effect of the method according to the invention is shown in FIG.
  • the vehicle 13 moves here with the Speed VI forward and the own vehicle 12 follows the preceding vehicle at the speed V0, which is necessarily greater than the speed VI of the preceding vehicle 13 in order to activate a warning.
  • the evaluation device 1 for calculating the collision risk assumes that the preceding vehicle 13 is decelerated with the fictitious deceleration al ⁇ 0.
  • the reaction time tR would elapse until the driver of the own vehicle 12 could implement a reaction.
  • the evaluation device 1 uses the assumptions described to calculate how the further braking maneuver will end.
  • the own vehicle 12 was further braked, the borderline case of a collision being shown in the right part of the figure.
  • a braking scenario is calculated in which the driver's reaction time tR, the deceleration level a2 of the own vehicle 12, the distance d between the vehicles, the relative speed Vrel of the preceding vehicle 13 with respect to the own vehicle 12, the own speed VO is determined, and from this it is calculated whether a collision would be avoidable or must take place. Accordingly, the driver is warned and advised to increase his distance d or to decrease his own vehicle speed VO in order to trigger the deceleration of the preceding vehicle

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei ein Objektdetektor vorgesehen ist, der vorherfahrende Fahrzeuge detektiert und deren Abstand und Relativgeschwindigkeit zum eigenen Fahrzeug ermittelt und einer Auswerteeinrichtung zuführt. Die Auswerteeinrichtung (1) nimmt an, dass das vorherfahrende Fahrzeug (13) eine Verzögerung (a1<0) durchführen würde und ermittelt in weiterer Abhängigkeit der vom Objektdetektor erfassten Grössen und der Reaktionszeit des Fahrers und der eigenen, maximal möglichen Fahrzeugverzögerung, ob eine Kollision mit dem vorherfahrenden Fahrzeug vermeidbar wäre. Wird eine Unvermeidbarkeit einer Kollision erkannt, so wird eine Fahrerwarneinrichtung aktiviert.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Objektdetektor vorgesehen ist, der vorherfahrende Fahrzeuge detektiert und deren Abstand und Relativgeschwindigkeit zum eigenen Fahrzeug ermittelt und einer Auswerteeinrichtung zuführt. Die Auswerteeinrichtung nimmt an, dass das vorherfahrende Fahrzeug eine Verzögerung durchführen würde und ermittelt in weiterer Abhängigkeit der vom Objektdetektor erfassten Größen und der Reaktionszeit des Fahrers und der eigenen, maximal möglichen Fahrzeugverzögerung, ob eine Kollision mit dem vorherfahrenden Fahrzeug vermeidbar wäre. Wird eine Unvermeidbarkeit einer Kollision erkannt, so wird eine Fahrerwarneinrichtung aktiviert.
Stand der Technik
Aus der EP 0348 691 A2 ist eine haptische Anzeige für Kraftfahrzeuge bekannt, die in Verbindung mit einem abstandswarnenden Gerät dem Fahrer bei Unterschreiten eines Mindestabstands zum vorausfa renden Fahrzeug ein entsprechendes Signal abgibt. Als haptisches Signal werden Schwingungen des Fahrzeuges oder seiner Teile wie Lenkrad oder Fahrersitz vorgeschlagen. Verursacht werden die Schwingungen beispielsweise durch zeitweise Unterbrechung der Zündung des Motors.
Aus der DE 198 57 992 ist eine Vorrichtung zur kinästhetischen Signalisierung an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges bekannt, wenn bei einem System zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eine durch eine Funktionsstörung bedingte oder eine gewollte Abschaltung bevorsteht oder vorliegt oder bei einem System zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit ein gesetzter Höchstwert der Verzögerung nicht ausreicht, um eine Kollision des geregelten Fahrzeugs mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder ein Hindernis zu vermeiden, wobei Mittel vorhanden sind, die einen Bremssollwert oder eine aus ihm abgeleitete Größe derart modulieren, dass das Kraftfahrzeug eine für den Fahrer spürbare, zeitlich schwankende Verzögerung erfährt.
Kern und Vorteile der Erfindung
Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs anzugeben, die dem Fahrer mitteilt, dass wenn das vorherfahrende Fahrzeug plötzlich mit einem bestimmten Verzögerungswert bremsen würde, eine Kollision des eigenen Fahrzeugs mit dem vorherfahrenden Fahrzeug vermeidbar wäre oder nicht. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung teilt dem Fahrer demgemäss mit, ob die momentane Fahrsituation, abhängig vom Abstand, der Relativgeschwindigkeit der beiden Fahrzeuge, der eigenen Absolutgeschwindigkeit sowie der eigenen Verzögerungsfähigkeit und Reaktionszeit bei einer plötzlich einsetzenden Verzögerung des vorherfahrenden Fahrzeugs eine Kollision vermeidbar wäre oder eine Kollision nicht vermeidbar wäre. Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteilhafterweise wird die Reaktionszeit des Fahrers mittels einer Mittelwertbildung aus Reaktionszeiten früherer Fahrsituationen, in denen eine Fahrerreaktion notwendig war, bestimmt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Reaktionszeit des Fahrers ein vorbestimmter, fester Wert ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Fahrer des Fahrzeugs die Reaktionszeit mittels eines Bedienelements selbst vorgeben kann.
Vorteilhafterweise wird die Fahrerwarnung mittels einem akustischem und/oder optischen Signal ausgegeben. Vorteilhafterweise wird die Fahrerwarnung mittels reversibler Gurtstraffer ausgegeben, in dem diese ein oder mehrmals vorgespannt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Fahrerwarnung mittels einer kurzzeitigen Ansteuerung der Verzögerungsmittel ausgegeben wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Fahrerwarnung mittels eines haptischen Gaspedals ausgegeben wird. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Gaspedal mittels einer Vibrationseinrichtung in Schwingungen versetzt wird oder aber das Gaspedal gemäß einem vorgegebenen Sollwert eine Rückstellkraft gegen den Pedaldruck des Fahrerfußes aufbaut.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Fahrerwarnung in Form einer Vibration des Lenkrades ausgegeben wird. Dies kann mittels einer Vibrationseinrichtung, die am Lenkrad des Fahrzeugs angebracht ist, erfolgen die bei Aktivierung das Lenkrad in eine Rüttelbewegung versetzt und dem Fahrer hiermit eine Warnung mitteilt.
Vorteilhafterweise ist als Fahrerwarneinrichtung eine optische und/oder akustische Signalisiereinrichtung vorgesehen. Dabei kann die optische Signalisiereinrichtung beispielsweise als Kontrollleuchte oder als Klartextanzeige in einem Display des Armaturenbretts angebracht sein. Weiterhin ist es möglich, die optischen Signalisiereinrichtungen mittels eines Head-Up-Displays in das Sichtfeld des Fahrers zu projizieren. Weiterhin ist es möglich, dass die akustische Signalisiereinrichtung einen Warnton oder eine Textausgabe ist, die mittels einer Sprachausgabe den konkreten Warngrund angibt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass als Fahrerwarneinrichtung ein reversibler Gurtstraffer vorgesehen ist. Dieser reversible Gurtstraffer kann beispielsweise ein elektromotorisch betriebener Gurtstraffer sein, der mehrmals eine Gurtstraffung vornehmen kann und jeweils die Gurtstraffung wieder lösen kann.
Besonders vorteilhaft sind als Fahrerwarneinrichtung die Fahrzeugverzögerungseinrichtungen vorgesehen. Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer Kollisionswarneinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm gespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einen Mikroprozessor oder Signalprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt, wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only- Memory.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination im Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.
Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein schematisches Blockschaltbild eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Figur 2 die Funktionsweise einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In Figur 1 ist eine Auswerteeinrichtung 1 dargestellt, die unter anderem über eine Eingangsschaltung 2 verfügt. Mittels der Eingangsschaltung 2 sind der Auswerteeinrichtung 1 Eingangssignale zuführbar. Als Eingangssignale werden der Auswerteeinrichtung 1 unter anderem Signale von einem Objektdetektor 3 zugeführt, der beispielsweise als Radarsensor, als Lasersensor, als Ultraschallsensor, als Videosensor oder als eine Kombination aus diesen Sensorarten ausgeführt sein kann. Der Objektdetektor 3 ermittelt beispielsweise den Azimutwinkel vorherfahrender Fahrzeuge bezüglich der verlängerten Fahrzeuglängsachse des eigenen Fahrzeugs 12 und kann hierdurch bestimmen, welches erkannte Objekt das vorherfahrende Fahrzeug 13 ist. Weiterhin ermittelt der Objektdetektor 3 den Abstand d zwischen dem eigenen Fahrzeug 12 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 13, die Relativgeschwindigkeit Vreι des vorausfahrenden Fahrzeugs 13 bezüglich des eigenen Fahrzeugs 12 und führt diese Messgrößen der Eingangsschaltung 2 zu. Vorteilhafterweise ist der Objektdetektor 3 an der Fahrzeugfrontseite oder im Bereich der Windschutzscheibe angebracht und erfasst den vorausbefindlichen Raum vor dem eigenen Fahrzeug 12 und ist in der Lage die im Erfassungsbereich befindlichen Objekte zu delektieren. Weiterhin ist ein Geschwindigkeitssensor 4 vorgesehen, der die Geschwindigkeit V des eigenen Fahrzeugs 12 bestimmt und der Eingangsschaltung 2 zuführt. Als Geschwindigkeitssensor 4 kann hierzu ein eigens vorgesehener Geschwindigkeitssensor vorgesehen sein, der beispielsweise die Raddrehzahl misst oder aber einen Geschwindigkeitssensor verwendet werden, der beispielsweise im Rahmen einer Antiblockiereinrichtung oder einer Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs 12 vorgesehen ist. Aus der Kenntnis der eigenen Geschwindigkeit V ist es möglich, die mittels dem Objektdetektor 3 ermittelten Relativgeschwindigkeiten Vreι in Absolutgeschwindigkeiten umzurechnen. Weiterhin können zusätzliche Eingangssignaleinrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise eine Bedieneinrichtung 5, mittels der der Fahrer die erfindungsgemäße Vorrichtung aktivieren und deaktivieren kann oder Einstellungen der Vorrichtung verändern kann, um diese seinen Bedürfnissen anzupassen. Die der Eingangsschaltung 2 zugeführten Eingangssignale werden mittels einer Datenaustauscheinrichtung 6 einer Berechnungseinrichtung 7 zugeführt, die beispielsweise als Mikroprozessor oder Signalprozessor ausgeführt sein kann. Aus den der Berechnungseinrichtung 7 zugeführten Eingangsdaten berechnet diese gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren Ausgangsgrößen, die mittels nachgeordneter Stellglieder umgesetzt werden. Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines Steuerprogramms in der Berechnungseinrichtung 7 enthalten sein. Die Berechnungseinrichtung 7 ermittelt aufgrund der Geschwindigkeit VI des vorherfahrenden Fahrzeugs 13 sowie einer fiktiv angenommenen Verzögerung al, die der Größe nach in etwa einer mittleren Fahrzeugverzögerung entspricht, sowie unter Berücksichtigung des Abstands d der beiden Fahrzeuge und der eigenen Geschwindigkeit V0 des Fahrzeugs 12 unter Berücksichtigung einer Reaktionszeit tR des Fahrers, ob eine Kollision unvermeidbar wäre, wenn das Fahrzeug 13 tatsächlich die Verzögerung al umsetzen würde und nach Ablauf der Reaktionszeit tR eine Verzögerung des eigenen Fahrzeugs 12, die in etwa der maximal möglichen Verzögerung a2 des Fahrzeugs 12 entspricht, durchgeführt werden würde, oder ein Auffahren des eigenen Fahrzeugs 12 auf das vorherfahrende Fahrzeug 13 nicht zu erwarten ist. In Abhängigkeit des Berechnungsergebnisses wird von der Berechnungseinrichtung 7 ein Warnsignal ausgegeben, das mittels der Datenaustauscheinrichtung 6 einer Ausgangsschaltung 8 zugeführt wird. Die Ausgangsschaltung 8 gibt das Warnsignal an nachgeordnete Warneinrichtungen 9, 10 ,11 weiter, die dieses Warnsignal in eine Fahrerwarnung umsetzen. Als Warneinrichtung kann beispielsweise eine akustische und/oder optische Warneinrichtung vorgesehen sein. Die optische Warneinrichtung ist beispielsweise eine Kontrollleuchte im Armaturenbrett des Fahrzeugs oder eine Klartextanzeige in einem Display des Armaturenbretts, die den Fahrer über den Warngrund informiert. Weiterhin ist es auch möglich, die optische Warneinrichtung in Form eines Head-Up-Displays in das Sichtfeld des Fahrers zu projizieren. Die akustische Warneinrichtung kann beispielsweise ein Signalton sein, der mittels eines Lautsprechers ausgegeben wird oder eine Sprachausgabe sein, die den Warnungsgrund dem Fahrer mittels einer Sprachausgabe mitteilt. Alternativ oder auch zusätzlich ist es möglich, als Warneinrichtung einen reversiblen Gurtstraffer 10 zu verwenden, der nur dem Fahrer oder allen Fahrzeuginsassen durch eine einmalige oder mehrmalige Vorspannung des Sicherheitsgurts über die potentielle Kollisionssituation informiert. Ebenso ist es möglich, alternativ zu den beschriebenen Warneinrichtungen 9, 10 oder in Kombination oder als Alternative die Verzögerungseinrichtung 11 des Fahrzeugs kurzzeitig anzusteuern. Durch eine kurzzeitig Ansteuerung der Verzögerungseinrichtungen 11 des Fahrzeugs wird der Fahrer des Fahrzeugs über die bevorstehende Kollisionsmöglichkeit gewarnt, indem das Fahrzeug 12 kurzzeitig verzögert wird. Hierbei ist es außerdem möglich, während der kurzen Verzögerung des Fahrzeugs 12 den Reibwert des eigenen Fahrzeugs auf der Fahrbahn zu ermitteln und mittels diesem ennittelten Reibwert eine eventuell später notwendige Notbremsung genau zu dosieren.
In Figur 2 ist die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Auf der linken Seite ist zum Zeitpunkt t = 0 das eigene Fahrzeug 12 dargestellt, das einen Objektdetektor 3 aufweist sowie ein vorherfahrendes Fahrzeug 13 dargestellt, das dem eigenen Fahrzeug 12 im Abstand d = dO vorausfährt. Das Fahrzeug 13 bewegt sich hierbei mit der Geschwindigkeit VI vorwärts und das eigene Fahrzeug 12 folgt dem vorausfahrenden Fahrzeug mit der Geschwindigkeit V0, die zur Aktivierung einer Warnung notwendigerweise größer als die Geschwindigkeit VI des vorausfahrenden Fahrzeugs 13 ist. Obwohl das vorausfahrende Fahrzeug 13 nicht verzögert wird, nimmt die Auswerteeinrichtung 1 zur Berechnung des Kollisionsrisikos an, dass das vorausfahrende Fahrzeug 13 mit der fiktiven Verzögerung al < 0 verzögert wird. In einem realistischen Fall der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs 13 würde die Reaktionszeit tR verstreichen, bis der Fahrer des eigenen Fahrzeugs 12 eine Reaktion umsetzen könnte. Hierzu ist die mittlere Teilfigur dargestellt, die das vorausberechnete Szenario zum Zeitpunkt t = tR darstellt. Das vorausfahrende Fahrzeug 14 würde sich nach wie vor mit einer Geschwindigkeit VI bewegen, die jedoch infolge der Verzögerung al geringer wäre als zum Zeitpunkt t = 0. Da der Fahrer des Fahrzeugs 12 während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t = 0 und t = tR infolge der Reaktionszeit noch keinen Fahrzeugeingriff vorgenommen hat, bewegt sich das eigene Fahrzeug 12 nach wie vor mit der Geschwindigkeit V0 wie zum Zeitpunkt t *= 0 fort. Hierdurch verringert sich während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t = 0 und t = tR der Abstand der beiden Fahrzeuge von d = dO zu d = dl wie dargestellt. Ab dem Zeitpunkt t = tR beginnt das Fahrzeug 12 ebenfalls eine Verzögerung aO, wobei die Verzögerung aO betragsmäßig größer ist als die Verzögerung al des vorausfahrenden Fahrzeugs 13. Da das vorausfahrende Fahrzeug mit einer mittleren Verzögerung al verzögert wird, jedoch das eigene Fahrzeug 12 ab dem Zeitpunkt t = tR mit einer Verzögerung, die in etwa der maximal möglichen Fahrzeugverzögerung entspricht, verzögert, kann angenommen werden, dass aO < al ist, da aO betragsmäßig größer ist als der Betrag von al. Weiterhin wird von der Auswerteeinrichtung 1 unter den beschriebenen Annahmen weiterberechnet, wie das weitere Bremsmanöver ausgeht. Hierzu ist im rechten Teildiagramm der Figur 2 der Zeitpunkt t = tR + tB dargestellt, also der Zeitpunkt nach Ablauf der Reaktionszeit tR und nach Ablauf der Bremszeit tB. Hierzu geht man davon aus, dass das vorausfahrende Fahrzeug 13 nach wie vor mit der konstanten, fiktiven Verzögerung al abgebremst wird und hierdurch das Fahrzeug 13 zum Zeitpunkt t = tR + tB eine Geschwindigkeit VI besitzt, die geringer ist als die Geschwindigkeiten VI zu den Zeitpunkten t = 0 oder t = tR. Während der Bremszeitdauer tB wurde das eigene Fahrzeug 12 weiterhin abgebremst, wobei in der rechten Teilfigur der Grenzfall einer Kollision dargestellt ist. Als Grenzfall ist hierbei zu verstehen, dass beim Erreichen eines Abstands d = 0 das eigene Fahrzeug 12 auf eine Fahrgeschwindigkeit V0 abgebremst wurde, die gleich der Geschwindigkeit VI des vorherfahrenden Fahrzeugs 13 ist. In diesem Fall würde das Fahrzeug 12 das Fahrzeug 13 berühren, ohne jedoch eine Kraftein Wirkung stattfinden zu lassen. Wird nun berechnet, dass zum Zeitpunkt t = tR + tB, zu dem die Geschwindigkeit VO des eigenen Fahrzeugs 12 gleich der Geschwindigkeit VI des vorherfahrenden Fahrzeugs 13 ist und ein Abstand d > 0 existiert, so kann man zum Zeitpunkt t = 0 bereits vorhersagen, dass eine Kollision vermeidbar ist und keine Fahrerwarnung ausgegeben wird. Wird vorausberechnet, dass zum Zeitpunkt t = tR + tB, zu dem das eigene Falirzeug
12 die Geschwindigkeit VO aufweist, die gleich der Geschwindigkeit VI des vorherfahrenden Fahrzeugs 13 ist, und ein Abstand d = 0 oder d < 0 existiert, so kann bereits zum Zeitpunkt t = 0 vorausgesagt werden, dass eine Kollision durch einen starken Verzögerungseingriff des Fahrzeugs 12 nicht vermeidbar ist und der Fahrer des Fahrzeugs 12 erfindungsgemäß hierüber gewarnt werden muss. Dies erfolgt durch Ausgabe einer Fahrerwarnung an die Warneinrichtungen 9, 10, 11. Es wird also zu jedem Berechnungszeitpunkt angenommen, dass das vorausfahrende Fahrzeug 13 eine Verzögerung al einleiten könnte und hierfür ein Bremsszenario vorausberechnet wird, in dem die Reaktionszeit tR des Fahrers, die Verzögerungsstärke a2 des eigenen Fahrzeugs 12, der Abstand d zwischen den Fahrzeugen, die Relativgeschwindigkeit Vrel des vorausfahrenden Fahrzeugs 13 bezüglich des eigenen Fahrzeugs 12, die eigene Geschwindigkeit VO ermittelt wird, und hieraus berechnet wird ob eine Kollision vermeidbar wäre oder stattfinden muß. Demgemäss wird der Fahrer gewarnt und diesem nahegelegt, seinen Abstand d zu vergrößern oder die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit VO zu verringern, um im Falle einer Verzögerungsauslösung des vorherfahrenden Fahrzeugs
13 rechtzeitig abbremsen zu können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Warnung des Fahrers eines Kraftfalrrzeugs (12), wobei ein Objektdetektor (3) vorgesehen ist, der vorherfahrende Fahrzeuge (13) detektiert und deren Abstand (d) und Relativgeschwindigkeit (vrel) zum eigenen Fahrzeug (12) ermittelt und einer Auswerteeinrichtung (1) zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (1) unter der Annhame, dass das vorherfahrende Fahrzeug (13) eine Verzögerung (aι<0) durchführte und in Abhängigkeit der Reaktionszeit (tR) des Fahrers und der eigenen, maximal möglichen Fahrzeugverzögerung (ao)ermittelt, ob eine Kollision mit dem vorherfahrenden Fahrzeug (13) vermeidbar wäre und bei einer Unvermeidbarkeit einer Kollision eine Fahrerwarneinrichtung (9, 10, 11) aktivierbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionzeit (tR) des Fahrers mittels einer Mittelwertbildung aus Reaktionszeiten früheren Fahrsituationen, in denen eine Fahrerreaktion notwendig war, bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionszeit (tR) des Fahrers ein vorbestimmter Wert ist.
4. Verfahren nach Anmspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer des Fahrzeugs (12) die Reaktionszeit (tR) mittels eines Bedienelements (5) selbst vorgeben kann.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerwarnung mittels einem akustischen und/oder optischen Signal (9) ausgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerwarnung mittels reversibler Gurtstraffer (10) ausgegeben wird, indem diese ein oder mehrmals vorgespannt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerwarnung mittels einer kurzzeitigen Ansteuerung der Verzögerungsmittel (11) ausgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerwarnung mittels eines haptischen Gaspedals und/oder in Form einer Vibration des Lenkrades ausgegeben wird.
9. Vorrichtung zur Warnung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs (12), wobei ein Objektdetektor (3) vorgesehen ist, der vorherfahrende Fahrzeuge (13) detektiert und deren Abstand (d) und Relativgeschwindigkeit (vrel) zum eigenen Fahrzeug (12) ermittelt und die Objektdaten (d, vrel) einer Auswerteeinrichtung (1) zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (1) unter der Annhame, dass das vorherfahrende Fahrzeug (13) eine Verzögerung (aι<0) durchführte und in Abhängigkeit der Reaktionszeit (tR) des Fahrers und der eigenen, maximal möglichen Fahrzeugverzögerung (ao) ermittelt, ob eine Kollision mit dem vorherfahrenden Fahrzeug (13) vermeidbar wäre und bei einer Unvermeidbarkeit einer Kollision mittels einer Fahrerwarneinrichtung (9, 10, 11) eine Fahrerwarnung ausgibt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerwarneinrichtung eine optische und/oder akustische Signalisiereinrichtung (9) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerwarneinrichtung ein reversibler Gurtstraffer (10) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrerwarneinrichtung die Fahrzeugverzögerungseimichtungen (11) vorgesehen sind.
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