Advertisement

Forward Collision Warning and Avoidance

Abstract

Forward collisions represent a significant portion of all severe accidents. This is why appropriate warning and collision avoidance systems are of great importance to increase traffic safety. Different system specifications are subsumed under the so-called FCX-systems; they differ in their way of affecting the overall system driver–vehicle–environment as forward collision conditioning, forward collision mitigation, forward collision warning, and forward collision avoidance systems. A more specific definition of FCX-systems is derived by distinguishing them from other related systems as adaptive cruise control and pedestrian safety systems which can also have an impact on forward collisions. The specifications of the actual systems already on the market can only be understood if the characteristics of machine perception are considered carefully. The progress in the field of machine perception enables the forward collision warning and avoidance systems. There are still limitations of state-of-the-art perception systems compared to attentive human drivers which must be considered when designing FCX-functions. The state of the art in FCX-systems is sketched highlighting realized examples of FCX-systems of different car manufacturers. The last focus is on a systematic design process which is recommended for driver assistance systems. The motivation for the assistance is always to be derived from accident research. Already in the early conceptual phase functional safety, legal, ergonomic, and marketing aspects should be taken into consideration. Only if a consistent functional specification is found, further developments including package and architecture aspects are justified. Concepts for testing and evaluation should be designed in an early development phase as well.

Keywords

Assistance System Adaptive Cruise Control Driver Assistance System Iterative Loop Advanced Driver Assistance System 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

References

  1. Bainbridge L (1983) Ironies of automation. Automatica 19(6):775–779CrossRefGoogle Scholar
  2. Bishop R (2005) Intelligent vehicles technology and trends. Artech House, BostonGoogle Scholar
  3. Bloch A (2007) Tech no. www.auto-motor-und-sport.de, 16/2007
  4. Bock T (2009) Bewertung von Fahrerassistenzsystemen mittels der Vehicle in the Loop-Simulation. In: Winner H, Hakuli S, Wolf G (eds) Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 1st edn. Vieweg und Teubner, Wiesbaden, pp 76ffCrossRefGoogle Scholar
  5. Bock T, Maurer M, Färber B (2007) Vehicle in the Loop (VIL) – a new simulator set-up for testing advanced driving assistance systems. In: Driving simulation conference North America 2007, University of IowaGoogle Scholar
  6. Breu A, Holzmann M, Maurer M, Hilgers A (2007) Prozess zur Komplexitätsbeherrschung bei der Entwicklung eines Stillstandsmanagements für ein hochvernetztes Fahrerassistenzsystem. Stillstandsmanagement. 8.-9. November 2007, Haus der Technik, EssenGoogle Scholar
  7. Bubb H (1981) The influence of braking distance indication on the driver’s behaviour. In: Osborne DJ, Levis JA (eds) Human factors in transport research, Academic Press, London vol 1 and 2, p 338Google Scholar
  8. Buld S, Tietze H, Krüger H-P (2005) Auswirkungen von Teilautomation auf das Fahren. In: Maurer M, Stiller C (eds) Fahrerassistenzsysteme mit maschineller Wahrnehmung. Springer, HeidelbergGoogle Scholar
  9. Donner E, Winkle T, Walz R, Schwarz J (2007) RESPONSE 3 – Code of Practice für die Entwicklung, Validierung und Markteinführung von Fahrerassistenzsystemen. VDA. Technischer Kongress. 28–29 März 2007, SindelfingenGoogle Scholar
  10. Ehrlenspiel K (2003) Integrierte Produktentwicklung. Hanser, MünchenGoogle Scholar
  11. eSafety (2010) eSafetySupport. www.esafetysupport.org
  12. Färber B (1986) Abstandswahrnehmung und Bremsverhalten von Kraftfahrern im fließenden Verkehr. Z Verkehrssicherh 32:9–13Google Scholar
  13. Färber B, Maurer M (2005) Nutzer- und Nutzenparameter von Collision Warning und Collision Mitigation Systemen, In: Maurer M, Stiller C (eds) Workshop Fahrerassistenzsysteme FAS2005, WaltingGoogle Scholar
  14. Gelau C, Gasser TM, Seeck A (2009) Fahrerassistenz und Verkehrssicherheit. In: Winner H, Hakuli S, Wolf G (eds) Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 1st edn. Vieweg und Teubner, Wiesbaden, p 26fGoogle Scholar
  15. Gibson JJ (1950) The perception of the visual world. Houghton Mifflin, Cambridge, MAGoogle Scholar
  16. Glaser H (2006) Fahrwerk und Fahrerassistenz – eine ideale Kombination? In: 7. Symposium Automatisierungs-, Assistenzsysteme und eingebettete Systeme für Transportmittel. AAET 2006, 21–23 Feb 2006, BraunschweigGoogle Scholar
  17. Homann K (2005) Wirtschaft und gesellschaftliche Akzeptanz: Fahrerassistenzsysteme auf dem Prüfstand. In: Maurer M, Stiller C (eds) Fahrerassistenzsysteme mit maschineller Wahrnehmung. Springer, HeidelbergGoogle Scholar
  18. Hurich W, Luther J, Schöner HP (2009) Koordiniertes Automatisiertes Fahren zum Entwickeln, Prüfen und Absichern von Assistenzsystemen. In: 10. Braunschweiger Symposium AAET 2009, Braunschweig, FebruaryGoogle Scholar
  19. Kiesewetter W, Klinkner W, Reichelt W, Steiner M (1997) Der neue Brake Assist von Mercedes Benz – aktive Fahrerunterstützung in Notsituationen. In: ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 99 No. 6Google Scholar
  20. Kohoutek P, Dietz J, Burggraf B (2007) Entwicklungsziele und Konzeptauslegung des neuen Audi A4. In: ATZ/MTZ extra – Der neue Audi A4, September 2007, Vieweg, WiesbadenGoogle Scholar
  21. Kopf M (1999) RESPONSE checklist for theoretical assessment of advanced driver assistance systems: methods, results and assessment of applicability, European Commission DG XIII: Project TR4022 Deliverable: D4.2, September 1999Google Scholar
  22. Kopf M (2005) Was nützt es dem Fahrer, wenn Fahrerinformationssysteme und –assistenzsysteme etwas über ihn wissen. In: Maurer M, Stiller C (eds) Fahrerassistenzsysteme mit maschineller Wahrnehmung. Springer, HeidelbergGoogle Scholar
  23. Kopischke S (2000) Entwicklung einer Notbremsfunktion mit Rapid Prototyping Methoden. Dissertation, TU BraunschweigGoogle Scholar
  24. Kraiss K-F (1998) Benutzergerechte Automatisierung - Grundlagen und Realisierungskonzepte. In: at – Automatisierungstechnik 46, Band 10, S. 457–467, Oldenbourg, MünchenGoogle Scholar
  25. Lucas B, Held R, Duba G-P, Maurer M, Klar M, Freundt D (2008) Frontsensorsystem mit Doppel Long Range Radar. In: Maurer M, Stiller C (eds) 5. Workshop Fahrerassistenzsysteme, WaltingGoogle Scholar
  26. Mäkinen T, Irion J, Miglietta M, Tango F, Broggi A, Bertozzi M, Appenrodt N, Hackbarth T, Nilsson J, Sjogren A, Sohnke T, Kibbel J (2007) APALACI final report 50.10b, February 2007Google Scholar
  27. Maurer M (2000) Flexible Automatisierung von Straßenfahrzeugen mit Rechnersehen. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12: Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik. Bd. 443Google Scholar
  28. Maurer M (2009) Entwurf und Test von Fahrerassistenzsystemen. In: Winner H, Hakuli S, Wolf G (eds) Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 1st edn. Vieweg und Teubner, WiesbadenGoogle Scholar
  29. Maurer M, Wörsdörfer K-F (2002) Unfallschwere-minderung durch Fahrerassistenzsysteme mit maschineller Wahrnehmung – Potentiale und Risiken, Unterlagen zum Seminar Fahrerassistenzsysteme und aktive Sicherheit, Haus der Technik, Essen, 20 Nov 2002Google Scholar
  30. Naab K, Reichart G (1998) Grundlagen der Fahrerassistenz und Anforderungen aus Nutzersicht, Seminar Fahrerassistenzsysteme, Haus der Technik, Essen, 16–17 Nov 1998Google Scholar
  31. Neukum A, Lübbeke T, Krüger H-P, Mayser C, Steinle J (2008) ACC Stop&Go: Fahrerverhalten an funktionalen Systemgrenzen. In: Maurer M, Stiller C (eds) 5. Workshop Fahrerassistenzsysteme, WaltingGoogle Scholar
  32. Reif K (2006) Automobilelektronik – Eine Einführung für Ingenieure. ATZ/MTZ-Fachbuch, ViewegGoogle Scholar
  33. Schäuffele J, Zurawka T (2006) Automotive software engineering, 3rd edn. ATZ/MTZ-Fachbuch, ViewegGoogle Scholar
  34. Schmid V, Bernzen W, Schmitt J, Reutter D (2005) Eine neue Dimension der Aktiven und Passiven Sicherheit mit PRE-SAFE und Bremsassistent BAS PLUS in der neuen Mercedes-Benz S-Klasse. In: 12. Internationaler Kongress Elektronik im Kraftfahrzeug, Baden-Baden, VDI-Berichte 1907Google Scholar
  35. Weinberger M (2001) Der Einfluss von Adaptive Cruise Control Systemen auf das Fahrverhalten, Dissertation, TU München, Berichte aus der Ergonomie, Shaker-Verlag, AachenGoogle Scholar
  36. Wiesbeck W (2006) Radar system engineering. Uni Karlsruhe, Lecture script, 13th edn. http://www2.ihe.uni-karlsruhe.de/lehre/grt/RSE_LectureScript_WS0607.pdf
  37. Winner H (2002) Einrichtung zum Bereitstellen von Signalen in einem Kraftfahrzeug. Patent DE 101 02 771 A1, Deutsches Patent- und Markenamt, Anmeldetag: 23 Jan 2001, Offenlegungstag: 25 July 2002Google Scholar
  38. Winner H (2009) Frontalkollisionsschutzsysteme. In: Winner H, Hakuli S, Wolf G (eds) Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 1st edn. Vieweg und Teubner, WiesbadenCrossRefGoogle Scholar
  39. Zanten vA, Kost F (2009) Bremsenbasierte Assistenzfunktionen. In: Winner H, Hakuli S, Wolf G (eds) Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 1st edn. Vieweg und Teubner, Wiesbaden, p 392fGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag London Ltd. 2012

Authors and Affiliations

  1. 1.Technische Universität BraunschweigInstitut für RegelungstechnikBraunschweigGermany

Personalised recommendations