DE102009029847A1

DE102009029847A1 - Beurteilungslinienberechnungen für ein Fahrzeugsicherheitssystem

Info

Publication number: DE102009029847A1
Application number: DE102009029847A
Authority: DE
Inventors: Aamrapali Okemos Chatterjee; Paul R. Northville Williams
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2010-02-18
Also published as: US20090322500A1; CN101612938A; US7916006B2; US20110156891A1; CN101612938B

Abstract

Ein Fahrzeug weist ein Sicherheitssystem auf, das mindestens einen Objektsensor umfasst, um eine Distanz von einem Objekt auf einem Pfad des Fahrzeugs und die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Objekts zu detektieren. Die Sensordaten werden in eine Steuerung eingegeben, um eine gewünschte Bremsbeurteilungslinie und Lenkbeurteilungslinie zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt zu ermitteln. Das Sicherheitssystem vergleicht dann die Fahrzeugbeschleunigung mit der Objektbeschleunigung. Danach berechnet das Sicherheitssystem eine Beurteilungslinie zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug auf der Grundlage von Gleichungen für das ermittelte Szenario. Dann wird die Beurteilungslinie verwendet, um eine Warndistanz zu ermitteln und einen Fahrzeugbediener zu warnen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Fahrzeugsicherheitssystem für Automobile und insbesondere Brems- und Lenkermittlungen durch ein Fahrzeugsicherheitssystem.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmliche Fahrzeugsicherheitssysteme regulieren die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer Geschwindigkeitseinstellung, die ein Fahrzeugbediener während des Fahrens einstellen und anpassen kann. Systeme eines adaptiven Tempomaten detektieren sich bewegende Objekte auf dem Fahrzeugpfad, wie beispielsweise vorausfahrende Fahrzeuge, und stellen nach Bedarf eine Drosselklappen- und Bremssteuerung bereit, um eine Folgedistanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufrecht zu erhalten.
Diese Systeme berücksichtigen jedoch nicht die Beschleunigung oder das Verlangsamen des Host-Fahrzeugs oder des detektierten Objekts. Aufgrund der Vielzahl von Situationen, die auftreten, wenn Beschleunigungsänderungen berücksichtigt werden, können Fahrzeugsicherheitssysteme des Stands der Technik nicht die Berechnungen für alle Situationen durchführen, ohne dass Null-Werte auftreten. Dementsprechend sind diese Sicherheitssysteme programmiert, um unter Verwendung der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Folgedistanz aufrecht zu erhalten. Diese Sicherheitssysteme verwenden die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und führen die Berechnungen häufig durch, um jegliche Änderungen der Geschwindigkeit zu berücksichtigen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Fahrzeugsicherheitssystem erwünscht, das eine Zeit ermittelt, bis ein Bremsen oder Lenken beginnen muss, um einen Kontakt mit einem Objekt zu vermeiden, wobei ein Berücksichtigen der Beschleunigung des Fahrzeugs und des detektierten Objekts umfasst ist.
Ein Fahrzeug weist ein Sicherheitssystem mit mindestens einem Objektsensor auf, um eine Distanz von einem Objekt auf einem Pfad des Fahrzeugs und die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Objekts zu detektieren. Ferner ermittelt mindestens ein Fahrzeugsensor eine Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs. Die Sensordaten werden in eine Steuerung eingegeben, um auf der Grundlage der Sensorinformation eine Zeit, bis das Fahrzeug mit dem Bremsen beginnen muss, um einen Kontakt mit dem Objekt zu vermeiden (d. h. eine ”Bremsbeurteilungslinie”) und eine andere Zeit zu ermitteln, bis das Fahrzeug mit dem Lenken beginnen muss, um einen Kontakt mit dem Objekt zu vermeiden (d. h. eine ”Lenkbeurteilungslinie”).
Ein Verfahren zum Ermitteln einer Warnung für das Fahrzeugsicherheitssystem umfasst, dass das Sicherheitssystem mit mindestens einem Eingang von den Sensoren initiiert wird. Das Sicherheitssystem vergleicht dann die Fahrzeugbeschleunigung mit der Objektbeschleunigung, um ein Sicherheitssystemszenario zu ermitteln. Auf der Grundlage der für das ermittelte Szenario ausgewählten Gleichungen berechnet das Sicherheitssystem eine Beurteilungslinie zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug.
Die Beurteilungslinie wird dann verwendet, um eine Warndistanz zu ermitteln und einen Fahrzeugbediener zu warnen.
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und den geeignetsten Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht, die ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugsicherheitssystem und ein Zielfahrzeug zeigt; und
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Ermitteln einer Bremsbeurteilungslinie und einer Lenkbeurteilungslinie für das Fahrzeugsicherheitssystem von 1 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Figuren, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf die gleichen oder ähnliche Komponenten in den verschiedenen Ansichten beziehen, ist 1 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Kraftfahrzeugs, allgemein mit 10 bezeichnet, mit einem Fahrzeugsicherheitssystem 12. Ein vorausfahrendes oder Zielfahrzeug 14 befindet sich in einer Distanz vor dem Host-Fahrzeug 10 auf einer Fahrbahn.
Eine Steuerung 16 verwaltet das Fahrzeugsicherheitssystem 12. Die Steuerung 16 ist mit einem Objektsensor 18 verbunden, um die Distanz zwi schen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Ziel-Fahrzeug 14 und die Geschwindigkeit und Geschwindigkeitsänderung des Zielfahrzeugs 14 zu detektieren. Der Sensor 18 kann jeder Typ von Sensor sein, der die erforderliche Information liefert, oder kann mehrere Sensoren umfassen, die jeweils einen Typ von Information liefern. Der Einfachheit halber zeigt die Ausführungsform ein detektiertes Objekt als das Zielfahrzeug 14. Es würde auch jedes beliebige Objekt, das sich mit dem Host-Fahrzeug 10 auf der Fahrbahn befindet, detektiert und dem Fahrzeugsicherheitssystem 12 unterzogen werden.
Ferner umfasst das Host-Fahrzeug 10 einen Geschwindigkeitsmesser 20 zum Messen der Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 10. Eine Information von dem Geschwindigkeitsmesser 20 wird für einen Betrieb des Fahrzeugsicherheitssystems 12 an die Steuerung 16 gesendet.
Eine Beurteilungslinie (JL) des Host-Fahrzeugs 10 ermittelt die spätest mögliche Zeit, zu der das Host-Fahrzeug 10 bremsen oder lenken sollte, um einen Kontakt mit dem Zielfahrzeug 14 (oder einem Objekt) zu vermeiden. Die Steuerung 16 für das Fahrzeugsicherheitssystem 12 berechnet die Beurteilungslinie (JL) für das Host-Fahrzeug 10, um einem Fahrzeugbediener eine ausreichende Warnung bereitzustellen, um einen Kontakt zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14 zu vermeiden.
Die Ermittlung der Beurteilungslinie (JL) umfasst die Ermittlung von zwei Zeiten: eine Bremsbeurteilungslinie (JLB) ermittelt den letzten möglichen Moment, wenn das Host-Fahrzeug 10 bremsen sollte, um einen Kontakt mit dem Objekt/Zielfahrzeug 14 zu vermeiden, und eine Lenkbeurteilungslinie (JLS) ermittelt den letzten möglichen Moment, wenn das Host-Fahrzeug 10 lenken sollte, um einen Kontakt mit dem Objekt/Zielfahrzeug 14 zu vermeiden. Sowohl die JLB als auch die JLS berücksichtigen Fahr zeugeigenschaften, wie beispielsweise Gewicht, Schwerpunkt, Wenderadius des Fahrzeugs, Reifen, Bremssystem, etc.
Bremsbeurteilungslinie
Die Bremsbeurteilungslinie (JLB) wird ausgedrückt mit: JLB = TTC – t',wobei TTC die Zeit bis zu einem Kontakt ist und t' die Zeit bis zu einem Bremsen ist. Mit anderen Worten ist die Zeit bis zu einem Bremsen (t') die Zeit, zu der das Host-Fahrzeug 10 mit dem Bremsen beginnen muss, um die Zielgeschwindigkeit (Vt) mit dem Ziel-Minimumabstand (TMG) zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14 zu erreichen. Der Ziel-Minimumabstand (TMG) ist die minimale Distanz, die zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14 erwünscht ist. Ein typischer Ziel-Minimumabstand (TMG) beträgt ungefähr 0,25 m. Die Distanz des Ziel-Minimumabstands (TMG) kann gemäß der Ausgestaltung des Host-Fahrzeugs 10 und Fahrerstandards ausgewählt werden. Ein Fachmann könnte einen geeigneten Ziel-Minimumabstand (TMG) auswählen.
Wenn eines der Fahrzeuge beschleunigt oder langsamer wird, kann die Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) berechnet werden durch:
wobei X die Distanz zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14 ist und ΔA die Beschleunigungsdifferenz zwischen dem Host- Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14 ist. Die Beschleunigungsdifferenz (ΔA) wird berechnet durch: ΔA = At – Ah,wobei At die Beschleunigung/das Verlangsamen des Zielfahrzeugs 14 ist und Ah die Beschleunigung/das Verlangsamen des Host-Fahrzeugs 10 ist. ΔV ist die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14. Die Geschwindigkeitsdifferenz (ΔV) kann berechnet werden durch: ΔV = Vh + Ah·t' – (Vt + At·t'),wobei Vh die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 10 ist und Vt die Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs 14 ist.
Somit kann, wenn die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit (Vh) und die Zielfahrzeuggeschwindigkeit (Vt) keine Beschleunigungsdifferenz aufweisen (d. h. die Geschwindigkeit jedes Fahrzeugs konstant ist), die Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) vereinfacht werden zu: TTC = XΔV .
Um die Zeit bis zu einem Bremsen (t') zum Ermitteln der Geschwindigkeitsdifferenz (ΔV) zu berechnen, wenn das Host-Fahrzeug 10 und/oder das Zielfahrzeug 14 beschleunigt, und um die Bremsbeurteilungslinie (JLB) zu ermitteln, muss zuerst die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) berechnet werden. Die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) ist die Distanz, die während der Zeit bis zu einem Bremsen (t') zurückgelegt wird, d. h. die Distanz, die vor dem letzten möglichen Moment zurückgelegt wird, in dem das Bremsen stattfinden muss. Wenn die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) erreicht wurde, muss das Host-Fahrzeug 10 mit dem Bremsen beginnen, um einen Kontakt mit dem Zielfahrzeug 14 zu vermeiden. Die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) kann berechnet werden durch:
wobei Amax die maximale Rate ist, mit der das Host-Fahrzeug 10 langsamer werden kann und ΔV bei t' hergenommen wird (siehe obige Gleichung für ΔV). Ferner ist T_brake die Zeit, die das Host-Fahrzeug 10 benötigt, um die Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs (Vt) zu erreichen. Das heißt, die Zeitdauer, nachdem das Bremsen beginnt. T_brake beginnt, nachdem die Zeit bis zu einem Bremsen (t') und die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) erreicht wurden. Nach dem Enden der Bremszeit (T_brake) verbleibt der Ziel-Minimumabstand (TMG) zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14.
Die Bremszeit (T_brake) kann berechnet werden durch:
Durch Einsetzen der obigen Gleichung für die Zeit bis zu einem Bremsen (T_brake) in die obige Gleichung für die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) liefert die Gleichung für die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd):
Ferner kann die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) auch unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:
Durch Kombinieren der vorherigen Gleichungen für die Distanz bis zu einem Bremsen (Bd) kann die Zeit bis zu einem Bremsen (t') erhalten werden. Wegen der Komplexität der Gleichungen und um Null-Werte zu vermeiden (z. B. Werte, die das Lösen der Berechnungen für die Steuerung 16 unmöglichen machen), werden die Gleichungen für die Zeit bis zu einem Bremsen (t') gemäß verschiedenen Betriebsszenarien vereinfacht.
Das erste Szenario findet statt, wenn das Host-Fahrzeug 10 eine konstante Geschwindigkeit aufweist und das Zielfahrzeug 14 eine konstante Geschwindigkeit aufweist (d. h. für Ah = 0, At = 0), und die Gleichung für die Zeit bis zu einem Bremsen (t') lautet:
Durch Einsetzen dieser in die obige Gleichung für die Ermittlung der Bremsbeurteilungslinie (JLB) wird die nachstehende Gleichung erreicht:
Das zweite Szenario findet statt, wenn das Host-Fahrzeug 10 eine konstante Geschwindigkeit aufweist und das Zielfahrzeug 14 eine sich än dernde Geschwindigkeit aufweist (d. h. für Ah = 0, At ≠ 0), und die Gleichungen für die Zeit bis zu einem Bremsen (t') und die Bremsbeurteilungslinie (JLB) werden zu:
Das dritte Szenario findet statt, wenn das Host-Fahrzeug 10 eine sich ändernde Geschwindigkeit aufweist und das Zielfahrzeug 14 eine konstante Geschwindigkeit aufweist (d. h für Ah ≠ 0 und At = 0), und die Gleichungen für die Zeit bis zu einem Bremsen (t') und die Bremsbeurteilungslinie (JLB) werden zu:
Schließlich findet das vierte Szenario statt, wenn das Host-Fahrzeug 10 und das Zielfahrzeug 14 beide eine sich ändernde Geschwindigkeit aufweisen (d. h. für Ah ≠ 0 und At ≠ 0), und die Gleichungen für die Zeit bis zu einem Bremsen (t') und die Bremsbeurteilungslinie (JLB) werden zu:
Durch Verwenden der berechneten JLB und Einarbeiten einer Zeitverzögerung auf der Grundlage der Zeit, die benötigt wird, um ein maximales Verlangsamen (Amax) zu erreichen, kann eine Warndistanz (Dwarn) berechnet werden durch: Dwarn = X – ΔV·(TTC – JLB – WTM)wobei WTM die Warnzeitspanne ist. Mit anderen Worten, die Zeitdauer, nach der der Bediener des Host-Fahrzeugs 10 gewarnt werden muss, um den Ziel-Minimumabstand (TMG) zu ermöglichen, nachdem die Bremszeit (T_brake) beendet ist. Die Warnzeitspanne (WTM) berücksichtigt die Zeitdauer, die der Bediener und das Host-Fahrzeug 10 benötigen, um auf die Warnung zu reagieren. Eine ungefähre Warnzeitspanne (WTM) beträgt 0,8 s. Ein Addieren der Warnzeitspanne (WTM) und der JLB-Zeit liefert die Warnzeit (Twarn) oder die Zeitdauer vor einer Kollision, zu der der Fahrer gewarnt werden sollte.
Lenkbeurteilungslinie
Ähnliche Berechnungen können für die Lenkbeurteilungslinie (JLS) ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Lenkbeurteilungslinie (JLS) berechnet werden durch: JLS = TTC – St', wobei St' die Zeit ist, nach der das Host-Fahrzeug 10 mit dem Lenken, oder der Ausführung einer Kurve, beginnen muss, um einen Kontakt mit dem Zielfahrzeug 14 zu vermeiden. Die Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) wird auf die gleiche Weise wie oben beschrieben unter Verwendung der Zeit bis zu einem Lenken (St') in den Gleichungen anstatt der Zeit bis zu einem Bremsen (t') berechnet. Die Zeit bis zu einem Lenken (St') zum Ermitteln der Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) und der Lenkbeurteilungslinie (JLS) wird berechnet durch:
Wie oben ist X die Distanz zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14. Sd ist die Distanz, die bis zur Zeit bis zu einem Lenken (St') zurückgelegt wird. Das heißt, die Distanz, die zurückgelegt wird, bis das Lenken beginnen muss. Wenn die Distanz bis zu einem Lenken (Sd) erreicht wurde, muss das Host-Fahrzeug 10 mit dem Lenken beginnen (d. h. einer Ausführung einer Kurve, um dem Zielfahrzeug 14 auszuweichen). Die Distanz bis zu einem Lenken (Sd) kann dadurch berechnet werden, dass ermittelt wird, wie viel Distanz nach vorne das Host-Fahrzeug 10 für eine Ausführung einer Kurve benötigt, und die Distanz berücksichtigt wird, die das Zielfahrzeug 14 in der gleichen Zeitdauer zurücklegt. Somit kann die Distanz bis zu einem Lenken (Sd) berechnet werden durch: Sd = Xh – Xt,wobei Xh die Distanz nach vorne ist, die das Host-Fahrzeug 10 nach dem Beginn der Ausführung einer Kurve zurückgelegt hat. Xt ist die Distanz, die das Zielfahrzeug 14 zurückgelegt hat, nachdem das Host-Fahrzeug 10 mit der Ausführung einer Kurve begonnen hat. Die Vorwärtswegdistanz (Xh) des Host-Fahrzeugs 10 kann berechnet werden durch: Xh = RfsinΘ – L,wobei L der Radstand des Host-Fahrzeugs 10 ist. Rf ist der Radius von dem äußeren Rand des Seitenspiegels 22 des Host-Fahrzeugs 10 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve, wie es in 1 gezeigt ist. Θ ist der Winkel, der zwischen dem Host-Fahrzeug 10 und dem Zielfahrzeug 14 an dem Mittelpunkt 24 der Kurve gebildet wird, wie es in 1 gezeigt ist.
Der Winkel zu dem entferntesten Reifen (Θ) wird unter Verwendung des äußeren Rands des entferntesten Reifens berechnet. Das heißt, vom Hinterrad 26 des Host-Fahrzeugs 10 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve und von einer hinteren Ecke 28 des Zielfahrzeugs 14 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve. Es sei angemerkt, dass die Distanz von der hinteren Ecke 28 des Zielfahrzeugs 14 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve für das Host-Fahrzeug 10 die gleiche Distanz ist wie die Distanz von dem äußeren Rand des Seitenspiegels 22 des Host-Fahrzeugs 10 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve, Rf.
Der Winkel zu dem entferntesten Reifen (Θ) wird berechnet mit: RfcosΘ = Ravg;wobei Ravg der mittlere Radius von dem Host-Fahrzeug 10 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve ist. Der mittlere Radius von dem Host-Fahrzeug 10 (Ravg) kann ausgedrückt werden durch:
Ein Einsetzen dieser in die obige Gleichung und ein Auflösen nach dem Winkel zu dem entferntesten Reifen (Θ) liefert:
Der Radius zu dem Seitenspiegel (Rf) kann berechnet werden durch:
δf ist der Schlupfwinkel für die Reifen des Host-Fahrzeugs 10. Der Schlupfwinkel (δf) wird berechnet durch:
wobei b die Distanz zwischen dem Schwerpunkt 30 und der Hinterachse 32 des Host-Fahrzeugs 10 ist und w die Spurbreite des Host-Fahrzeugs 10 ist. R ist der Radius von dem Schwerpunkt 30 zu den Kurvenmittelpunkt 24, wie es in 1 gezeigt und durch die folgende Gleichung dargestellt ist:
wobei G der Schwerpunkt 30 des Host-Fahrzeugs 10 ist. Durch Einsetzen der Gleichungen für den Schlupfwinkel (δf) und den Radius zum Schwerpunkt (R) in die obige Gleichung für den Radius zum Seitenspiegel (Rf) liefert die folgende Gleichung:
Durch Addieren dieser zu der Gleichung für den Winkel zu dem entferntesten Reifen (Θ) erhält man:
Wieder Bezug nehmend auf die Gleichung für die Distanz bis zu einem Lenken (Sd) muss immer noch die Distanz ermittelt werden, die das Zielfahrzeug zurückgelegt hat (Xt). Die Distanz, die das Zielfahrzeug zurückgelegt hat (Xt), kann berechnet werden durch: Xt = Vt·Tturnwobei Tturn die Zeit ist, die das Host-Fahrzeug 10 benötigt, um eine Kurve auszuführen. Mit anderen Worten die Zeit, zu der das Host-Fahrzeug 10 mit der Ausführung einer Kurve beginnt, bis das Host-Fahrzeug 10 den Ziel-Minimumabstand (TMG) erreicht hat. Die Zeit für eine Ausführung einer Kurve (Tturn) kann berechnet werden durch:
Wobei Θ' der Winkel ist, der von dem äußeren Rand des Seitenspiegels 22 des Host-Fahrzeugs 10 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve und von dem Zielfahrzeug 14 und dem Mittelpunkt 24 der Kurve gebildet wird, wie es in 1 gezeigt ist. Der Winkel von dem Seitenspiegel (Θ') kann berechnet werden durch: Θ' = Θ – B;wobei B der Winkel ist, der von dem äußeren Rand des Seitenspiegels 22 des Host-Fahrzeugs 10 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve und dem Hinterrad 26 des Host-Fahrzeugs 10 zu dem Mittelpunkt 24 der Kurve gebildet wird, wie es in 1 gezeigt ist. Es ist bekannt, dass: RfsinB = L.
Somit kann man, da der Radstand (L) und der Radius (Rf) von dem Hinterreifen 26 zu dem Kurvenmittelpunkt 24 bekannt sind, diese Werte einsetzen, und ein Auflösen der Gleichung nach der Winkeldifferenz (B) liefert:
Da die Winkeldifferenz (B) und der zuvor berechnete Wert des Winkels zu dem entferntesten Reifen (Θ) bekannt sind, kann man nun den Zielfahrzeug-Vorwärtsweg (Xt) berechnen. Somit kann man durch Kombinieren dieser Gleichungen nach der Distanz bis zu einem Lenken (Sd) auflösen:
Unter Verwendung der obigen Gleichung der Distanz bis zu einem Lenken (Sd) kann die Zeit bis zu einem Lenken (St') ermittelt werden:
Dies kann in die obige Gleichung (JLS = TTC – St') zum Ermitteln der Lenkbeurteilungslinie (JLS) eingesetzt werden. Wieder können die Berechnungen für die Zeit bis zu einem Kontakt (TTC), die Zeit bis zu einem Lenken (St') und die Lenkbeurteilungslinie (JLS) für jedes der obigen Szenarien in Bezug auf die Beschleunigung des Host-Fahrzeugs 10 und des Zielfahrzeugs 14 für einen Eingang in die Steuerung 16 vereinfacht werden. Durch Trennen und Vereinfachen der obigen Gleichungen für jedes Szenario können jegliche Null-Eingänge für die Steuerung 16 vermieden werden.
2 zeigt eine Zusammenfassung des Prozesses 34, der durch die Steuerung 16 verwendet wird. Die Steuerung 16 empfangt in Schritt 36 einen Eingang von den Sensoren 18, wie beispielsweise einen Hinweis, dass ein Objekt auf dem Pfad des Host-Fahrzeugs 10 detektiert wird, und einen Eingang von dem Geschwindigkeitsmesser 20. Die Steuerung 16 beginnt dann entweder mit der Ermittlung der Bremsbeurteilungslinie (JLB) oder der Ermittlung der Lenkbeurteilungslinie (JLS). Ferner kann die Steuerung 16 die Fähigkeit besitzen, beide Ermittlungen simultan durchzuführen. Für die Ermittlung der Bremsbeurteilungslinie (JLB) vergleich die Steuerung 16 in Schritt 42 die Beschleunigung des Host-Fahrzeugs (Ah) mit der Beschleunigung des Zielfahrzeugs (Ah), um zu ermitteln, welche Gleichung verwendet werden soll. Dann berechnet die Steuerung 16 in Schritt 44 unter Verwendung der geeigneten Gleichungen die Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) und die Zeit bis zu einem Bremsen (t'). Die berechnete Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) und die berechnete Zeit bis zu einem Bremsen (t') werden in Schritt 46 verwendet, um die Bremsbeurteilungslinie (JLB) zu berechnen. Unter Verwendung der ermittelten Bremsbeurteilungslinie (JLB) berechnet die Steuerung 16 in Schritt 48 eine Warndistanz. Die Steuerung 16 initiiert in Schritt 50 zu einer geeigneten Zeit ein Warnsignal für den Bediener des Host-Fahrzeugs 10. Das Warnsignal kann ein Audiosignal, ein visuelles Signal oder jede Kombination dieser umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Alternativ oder zusätzlich dazu beginnt die Steuerung 16 in Schritt 52 mit der Ermittlung der Lenkbeurteilungslinie (JLS) durch Vergleichen der Beschleunigung des Host-Fahrzeugs (Ah) mit der Beschleunigung des Zielfahrzeugs (Ah), um zu ermitteln, welche Gleichung verwendet werden soll. Dann berechnet die Steuerung 16 unter Verwendung der geeigneten Gleichungen in Schritt 54 die Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) und die Zeit bis zu einem Lenken (St'). Die berechnete Zeit bis zu einem Kontakt (TTC) und die berechnete Zeit bis zu einem Lenken (St') werden in Schritt 56 verwendet, um die Lenkbeurteilungslinie (JLS) zu berechnen. Unter Verwendung der ermittelten Lenkbeurteilungslinie (JLS) ermittelt die Steuerung 16 in Schritt 58 eine Warndistanz. Die Steuerung initiiert in Schritt 50 zu einer geeigneten Zeit ein Warnsignal für den Bediener des Host-Fahrzeugs 10.
Die Steuerung 16 kann den Fahrzeugbediener hinsichtlich sowohl der Bremswarndistanz (Dwarn) als auch der Lenkwarndistanz (SDwarn) warnen. Alternativ kann der Schritt 50 des Warnens des Fahrzeugbedieners auch einen Vergleich der Bremswarndistanz (Dwarn) mit der Lenkwarndistanz (SDwarn) umfassen. Die Steuerung 16 kann dann auf der Grundlage der Warndistanz (Dwarn oder SDwarn), die den entferntesten Punkt darstellt, den Fahrzeugbediener warnen. Das heißt, die letzte mögliche Distanz, in der das Fahrzeug bremsen oder lenken kann. In diesem Fall muss das Sicherheitssystem 12 zwischen der Bremswarnung und der Lenkwarnung unterscheiden, sodass der Fahrzeugbediener die erforderliche geeignete Maßnahme erkennt (d. h. die Warnungen müssen für den Fahrzeugbediener unterscheidbar sein).
Während die geeignetsten Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung ausführlich beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Sicherheitssystem für ein Fahrzeug, umfassend: mindestens einen Objektsensor, der ausgestaltet ist, um eine Distanz von einem Objekt auf einem Pfad des Fahrzeugs und die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Objekts zu detektieren; mindestens einen Fahrzeugsensor, der ausgestaltet ist, um eine Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs zu ermitteln; und eine Steuerung, um eine erste Zeitdauer, bis das Fahrzeug mit dem Bremsen beginnen muss, um einen Kontakt mit dem Objekt zu vermeiden, und eine zweite Zeitdauer, bis das Fahrzeug mit dem Lenken beginnen muss, um einen Kontakt mit dem Objekt zu vermeiden, zu ermitteln, wobei die erste und die zweite Zeitdauer auf der detektierten Distanz, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Objekts und der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs basieren.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Fahrzeugsensor ein Geschwindigkeitsmesser ist.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1, wobei die erste Zeitdauer und die zweite Zeitdauer auf einer vorbestimmten Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, wenn das Bremsen und das Lenken abgeschlossen sind, basieren.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1, wobei die erste Zeitdauer und die zweite Zeitdauer jeweils auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und -beschleunigung und der Objektgeschwindigkeit und -beschleunigung basieren.
Verfahren zum Ermitteln einer Warnung für ein Fahrzeugsicherheitssystem, das umfasst, dass das Sicherheitssystem mit mindestens einem Eingang initiiert wird; eine Fahrzeugbeschleunigung mit einer Objektbeschleunigung verglichen wird und auf der Grundlage der verglichenen Beschleunigungen aus einem Satz von vorbestimmten Gleichungen ausgewählt wird; eine Zeitdauer zum Durchführen eines Bremens und/oder Lenkens, um einen Kontakt mit dem Objekt zu vermeiden, unter Verwendung der ausgewählten vorbestimmten Gleichungen berechnet wird; eine Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, in der eine Warnung an den Fahrzeugbediener übermittelt werden muss, zumindest teilweise auf der Grundlage der berechneten Zeitdauer ermittelt wird; und ein Fahrzeugbediener auf der Grundlage der ermittelten Distanz gewarnt wird, um das Bremsen oder Lenken durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Initiieren des Sicherheitssystems ferner umfasst, dass ein Objekt mit einem Sensor detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Berechnen einer Zeitdauer ferner umfasst, dass eine Zeitdauer bis zu einem Bremsen und eine Zeitdauer bis zu einem Kontakt mit dem Objekt berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Berechnen einer Zeitdauer ferner umfasst, dass eine Zeitdauer bis zu einem Lenken und eine Zeitdauer bis zu einem Kontakt mit dem Objekt berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Satz von vorbestimmten Gleichungen Gleichungen umfasst, die darauf basieren, dass: die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist und die Objektgeschwindigkeit konstant ist; die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist und die Objektgeschwindigkeit nicht konstant ist; die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht konstant ist und die Objektgeschwindigkeit konstant ist; und die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht konstant ist und die Objektgeschwindigkeit nicht konstant ist.
Verfahren zum Ermitteln einer Warnung für ein Fahrzeugsicherheitssystem, das umfasst, dass das Sicherheitssystem mit mindestens einem Eingang initiiert wird; eine Fahrzeugbeschleunigung mit einer Objektbeschleunigung verglichen wird und auf der Grundlage der verglichenen Beschleunigungen aus einem Satz von vorbestimmten Gleichungen für ein anwendbares Sicherheitssystemszenario ausgewählt wird; auf der Grundlage von Gleichungen für das ermittelte anwendbare Sicherheitssystemszenario eine erste Zeitdauer bis zu einem Kontakt zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug berechnet wird; auf der Grundlage von Gleichungen für das ermittelte anwendbare Sicherheitssystemszenario eine zweite Zeitdauer bis zu einem Kontakt zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug berechnet wird; auf der Grundlage der berechneten ersten und zweiten Zeitdauer eine Warndistanz ermittelt wird; und auf der Grundlage der ermittelten Warndistanz ein Fahrzeugbediener gewarnt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Initiieren des Sicherheitssystems ferner umfasst, dass ein Objekt auf einem Fahrzeugpfad mit einem Sensor detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Berechnen der ersten Zeitdauer ferner umfasst, dass eine Zeit bis zu einem Bremsen und eine Zeit bis zu einem Kontakt berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Berechnen der zweiten Zeitdauer ferner umfasst, dass eine Zeit bis zu einem Lenken und eine Zeit bis zu einem Kontakt berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Ermitteln der Warndistanz ferner umfasst, dass eine Bremswarndistanz berechnet wird; eine Lenkwarndistanz berechnet wird; und die Bremswarndistanz mit der Lenkwarndistanz verglichen wird, um eine gewünschte Warndistanz zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die gewünschte Warndistanz die größere Distanz von der Bremswarndistanz und der Lenkwarndistanz ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das ermittelte anwendbare Sicherheitssystemszenario darauf basiert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist und die Objektgeschwindigkeit konstant ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist und die Objektgeschwindigkeit nicht konstant ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht konstant ist und die Objektgeschwindigkeit konstant ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht konstant ist und die Objektgeschwindigkeit nicht konstant ist.