DE102018122929A1

DE102018122929A1 - Street scanning method

Info

Publication number: DE102018122929A1
Application number: DE102018122929.1A
Authority: DE
Inventors: Fabio Abbruzzesi; Iulia Iuganu; Wael Guechai
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-03-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines kollisionsfreien Abschnitts (24) einen Fahrwegs (26) ein Fahrzeug (10), mit den Schritten zum Überwachen eines Bereichs (28) vor dem Fahrzeug (10) in Fahrtrichtung (22) unter Verwendung mindestens eines am Fahrzeug (10) montierten Umgebungssensors (14, 16), Bestimmen eines Objekts (34) in dem Bereich (28) vor dem Fahrzeug (10) und Bestimmen eines Lenkradwinkelbereichs (32) innerhalb möglicher Lenkradwinkel, in dem eine Kollision des Fahrzeugs (10) mit dem Objekt (34) vermieden wird, als kollisionsfreier Abschnitt (24). Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10), mit mindestens einem am Fahrzeug (10) montierten Umgebungssensor (14, 16) zum Überwachen eines Bereichs (28) vor dem Fahrzeug (10), und einer mit dem mindestens einen Umgebungssensor (14, 16) verbundenen Steuereinheit (18) zum Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor (14, 16), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) dazu eingerichtet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.

The invention relates to a method for detecting a collision-free section (24) of a route (26) a vehicle (10), with the steps for monitoring an area (28) in front of the vehicle (10) in the direction of travel (22) using at least one environmental sensor (14, 16) mounted on the vehicle (10), determining an object (34) in the area (28) in front of the vehicle (10) and determining a steering wheel angle area (32) within possible steering wheel angle in which a collision of the vehicle (10 ) is avoided with the object (34) as a collision-free section (24). The invention also relates to a driving support system (12) for a vehicle (10), with at least one environmental sensor (14, 16) mounted on the vehicle (10) for monitoring an area (28) in front of the vehicle (10), and one with the At least one environment sensor (14, 16) connected control unit (18) for receiving sensor information from the at least one environment sensor (14, 16), the driving support system (12) being set up to carry out the above method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines kollisionsfreien Abschnitts eines Fahrwegs eines Fahrzeugs.The present invention relates to a method for detecting a collision-free section of a travel path of a vehicle.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit mindestens einem am Fahrzeug montierten Umgebungssensor zum Erfassen eines Bereichs vor dem Fahrzeug, und einer Steuereinheit, die mit dem mindestens einen Umgebungssensor verbunden ist, zum Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor, wobei das Fahrunterstützungssystem dazu eingerichtet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.The present invention relates to a driving support system for a vehicle with at least one environmental sensor mounted on the vehicle for detecting an area in front of the vehicle, and a control unit which is connected to the at least one environmental sensor for receiving sensor information from the at least one environmental sensor, the driving support system is set up to carry out the above method.

Herkömmlich ist eine Technik zum Erfassen eines festen Körpers, der sich vor einem Ego-Fahrzeug befindet, und zum Betätigen einer Bremse des Fahrzeugs zum Vermeiden einer Kollision mit dem festen Körper entwickelt worden. Das Fahrzeug erzeugt eine Bremskraft für die Bremse, wenn abgeschätzt wird, dass das Ego-Fahrzeug mit dem erfassten festen Körper kollidiert. Alternativ kann ein Fahrer des Fahrzeugs gewarnt werden, um das Fahrzeug abzubremsen. Die Vermeidung einer Kollision nur durch Ausüben der Bremskraft führt jedoch zu einer Streuung der Bremskraft z.B. aufgrund des Zustands einer befahrenen Straßenoberfläche und eines Zustands der Reifen. Daher wird Abbremsen als nicht bevorzugt angesehen, insbesondere im Fall einer Notbremsung. Daher ist eine Technik zum Ausführen einer Ausweichoperation durch eine Lenkbewegung entwickelt worden, wenn eine Kollision durch eine Bremskraft nicht ausreichend vermieden werden kann.Conventionally, a technique for detecting a solid body that is in front of a ego vehicle and operating a brake of the vehicle to avoid a collision with the solid body has been developed. The vehicle generates a braking force for the brake when the ego vehicle is estimated to collide with the detected solid. Alternatively, a driver of the vehicle can be warned to brake the vehicle. However, avoiding a collision only by applying the braking force leads to a spreading of the braking force e.g. due to the condition of a road surface and the condition of the tires. Braking is therefore not considered to be preferred, especially in the case of emergency braking. Therefore, a technique for performing an avoidance operation by a steering movement has been developed when a collision by a braking force cannot be sufficiently avoided.

Existierende Lösungen in diesem Bereich beinhalten z.B. verschiedene Pfadplanungsalgorithmen. Pfadplanung bezieht sich auf einen Prozess, bei dem eine gewünschte Bewegungsaufgabe in diskrete Bewegungen zerlegt wird, die Bewegungsbeschränkungen erfüllen und möglicherweise einen Aspekt der Bewegung optimieren. Pfadplanung ist jedoch ziemlich komplex und z.B. nicht geeignet, wenn Änderungen in der Umgebung auftreten. Insbesondere wenn häufige Änderungen in der Umgebung auftreten, blockiert Pfadplanung viele Ressourcen des Fahrunterstützungssystems. Existing solutions in this area include e.g. different path planning algorithms. Path planning refers to a process in which a desired movement task is broken down into discrete movements that meet movement restrictions and may optimize one aspect of the movement. However, path planning is quite complex and e.g. not suitable if changes occur in the environment. Especially when there are frequent changes in the environment, path planning blocks many resources of the driving support system.

Darüber hinaus sind verschiedene Verfahren zur Objekterfassung bekannt. Es können verschiedenartige Umgebungssensoren verwendet werden, um eine Umgebung des Fahrzeugs zu überwachen: Der Umgebungssensor erfasst Objekte und trägt sie in eine Karte ein, die seine räumlichen Koordinaten anzeigt. Dies hilft jedoch noch nicht, solchen Objekten auf eine effiziente Weise auszuweichen und einer vorgegebenen Trajektorie zu folgen.In addition, various methods for object detection are known. Various types of environment sensors can be used to monitor an environment of the vehicle: the environment sensor detects objects and enters them on a map that shows its spatial coordinates. However, this does not help to avoid such objects in an efficient way and to follow a given trajectory.

Eine andere bekannte Technik ist Spurhaltung. Eine oder mehrere Kameras erfassen Fahrbahnmarkierungen und leiten aus dem Verhalten des Fahrers ab, ob er absichtlich oder unabsichtlich die aktuelle Fahrspur verlässt. Falls erforderlich, gibt das Spurhaltesystem eine Warnung aus, indem es z.B. das Lenkrad vibrieren lässt. Aber auch diese Technik hilft nicht, Objekten auf effiziente Weise auszuweichen und einer bestimmten Trajektorie zu folgen.Another known technique is tracking. One or more cameras record lane markings and use the behavior of the driver to determine whether he or she is deliberately or unintentionally leaving the current lane. If necessary, the lane keeping system issues a warning, e.g. the steering wheel vibrates. But this technique also does not help to dodge objects efficiently and to follow a certain trajectory.

In diesem Zusammenhang betrifft das Dokument DE 10 2005 023832 A1 ein Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Objekt. Das Verfahren weist das Erstellen eines Kollisionszustandsdiagramms auf, das für beliebige mögliche Beschleunigungs-/Lenkwinkel-Kombinationen des Kraftfahrzeugs anzeigt, ob das Fahrzeug sich in einem sicheren Fahrzustand befindet oder in einem Fahrzustand, der eine Kollisionsgefahr in sich birgt, wenn die entsprechende Beschleunigungs-/Lenkwinkel-Kombination aufrechterhalten wird. Falls eine erfasste aktuelle Beschleunigungs-/Lenkwinkel-Kombination einem Fahrzustand entspricht, der die Kollisionsgefahr in dem Kollisionszustandsdiagramm enthält, wird ein entsprechendes Rückmeldesignal an den Fahrer ausgegeben, das ihn auffordert, das Kraftfahrzeug in einen sicheren Fahrzustand zu bringen, indem die aktuelle Beschleunigungs-/Lenkwinkel-Kombination spezifisch geändert wird.In this context, the document concerns DE 10 2005 023832 A1 a method for avoiding a collision of a motor vehicle with an object. The method comprises the creation of a collision state diagram which, for any possible acceleration / steering angle combinations of the motor vehicle, indicates whether the vehicle is in a safe driving state or in a driving state which contains a risk of collision if the corresponding acceleration / Steering angle combination is maintained. If a detected current acceleration / steering angle combination corresponds to a driving state that contains the risk of collision in the collision state diagram, a corresponding feedback signal is output to the driver, which prompts the driver to bring the motor vehicle into a safe driving state by the current acceleration / Steering angle combination is specifically changed.

Ferner betrifft das Dokument DE 10 2010 002105 A1 ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrmanöver. Zumindest der in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegende Umgebungsbereich wird überwacht, um Objekte zu erfassen, mit denen das Fahrzeug kollidieren würde, wenn das Fahrzeug seine Fahrtrichtung beibehalten würde. Im Fall einer bevorstehenden Kollision mit einem Objekt wird dem Fahrer eine notwendige Lenkaktion und/oder eine notwendige Bremsaktion angezeigt und/oder eine automatische Lenkaktion und/oder eine automatische Bremsung ausgeführt, um eine Kollision mit dem Objekt zu vermeiden. Die Kontur der Fahrzeugkarosserie wird berücksichtigt, um nachzuprüfen, ob eine Kollision mit dem Objekt bevorsteht oder nicht.The document also concerns DE 10 2010 002105 A1 a method for assisting a driver of a vehicle in a driving maneuver. At least the surrounding area in front of the vehicle in the direction of travel is monitored in order to detect objects with which the vehicle would collide if the vehicle were to maintain its direction of travel. In the event of an impending collision with an object, the driver is shown a necessary steering action and / or a necessary braking action and / or an automatic steering action and / or automatic braking is carried out in order to avoid a collision with the object. The contour of the vehicle body is taken into account in order to check whether a collision with the object is imminent or not.

Des Weiteren betrifft das Dokument DE 10 2015 122409 A1 ein Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem durch eine fahrzeugseitige Erfassungseinrichtung erfassten Objekt in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Bei einer Erfassung des Objekts im Umgebungsbereich wird ein Kollisionsbereich in Abhängigkeit von einem vorgegebenen, zweiseitigen maximalen Lenkradwinkel des Kraftfahrzeugs bestimmt und eine Kollisionsvermeidungsmaßnahme für das Kraftfahrzeug eingeleitet, wenn sich das Objekt innerhalb des Kollisionsbereichs befindet.Furthermore, the document concerns DE 10 2015 122409 A1 a method for avoiding a collision of a motor vehicle with an object detected by a vehicle-side detection device in a surrounding area of the motor vehicle. When the object is detected in the surrounding area, a collision area is determined as a function of a predefined, two-sided maximum steering wheel angle of the motor vehicle, and a collision avoidance measure is initiated for the motor vehicle if the object is within the collision area.

Das Dokument EP 2 763120 A1 betrifft eine Fahrunterstützung für ein Fahrzeug, wenn ein massiver Körper in einer Vorwärtsrichtung eines Host-Fahrzeugs erkannt wird. Mindestens eine Ausweich-Solltrajektorie, die es ermöglicht, eine Kollision des Host-Fahrzeugs mit dem massiven Körper zu vermeiden, wird auf der Basis eines Fahrzustands des Host-Fahrzeugs abgerufen. Wenn dann die abgerufenen Ausweich-Solltrajektorien sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite des Hostfahrzeugs über den gesamten massiven Körper vorhanden sind, wird die Steuerung hinsichtlich des Abbremsens des Hostfahrzeugs ausgeführt, ohne die Steuerung hinsichtlich einer Lenkbewegung des Hostfahrzeugs auszuführen. The document EP 2 763120 A1 relates to driving support for a vehicle when a solid body is detected in a forward direction of a host vehicle. At least one avoidance target trajectory, which makes it possible to avoid a collision of the host vehicle with the solid body, is called up on the basis of a driving state of the host vehicle. Then, when the evasive target trajectories retrieved are present on both the right and left sides of the host vehicle over the entire solid body, the deceleration control of the host vehicle is carried out without performing the steering steering control of the host vehicle.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Fahrunterstützungssystem der oben erwähnt Art anzugeben, die ein effizientes Fahren unter Vermeidung von Hindernissen und eine minimale Abweichung von einer Trajektorie ermöglichen.The present invention has for its object to provide a method and a driving support system of the type mentioned above, which enable efficient driving while avoiding obstacles and a minimal deviation from a trajectory.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is solved by the independent claims. Advantageous configurations are specified in the subclaims.

Insbesondere ist durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erfassen eines kollisionsfreien Abschnitts eines Fahrwegs eines Fahrzeugs angegeben, das die Schritte zum Überwachen eines Bereichs vor dem Fahrzeug in Fahrtrichtung unter Verwendung mindestens eines am Fahrzeug montierten Umgebungssensors, Bestimmen eines Objekts in dem Bereich vor dem Fahrzeug und Bestimmen eines Lenkradwinkelbereichs innerhalb möglicher Lenkradwinkel, bei denen das Fahrzeug eine Kollision mit dem Objekt vermeidet, als kollisionsfreier Abschnitt aufweist.In particular, the present invention provides a method for detecting a collision-free section of a travel path of a vehicle, comprising the steps of monitoring an area in front of the vehicle in the direction of travel using at least one environmental sensor mounted on the vehicle, determining an object in the area in front of the vehicle and Determining a steering wheel angle range within possible steering wheel angles at which the vehicle avoids a collision with the object has a collision-free section.

Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug angegeben, mit mindestens einem am Fahrzeug montierten Umgebungssensor zum Überwachen eines Bereichs vor dem Fahrzeug, und einer Steuereinheit, die mit dem mindestens einen Umgebungssensor verbunden ist, zum Empfangen von Sensorinformation von dem mindestens einen Umgebungssensor, wobei das Fahrunterstützungssystem dazu eingerichtet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen.The present invention also provides a driving support system for a vehicle, with at least one environmental sensor mounted on the vehicle for monitoring an area in front of the vehicle, and a control unit which is connected to the at least one environmental sensor for receiving sensor information from the at least one environmental sensor , wherein the driving support system is configured to carry out the above method.

Grundidee der Erfindung ist es, einen kollisionsfreien Abschnitt in Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzugeben, der mögliche Fahrtrichtungen anzeigt. Dies ermöglicht ein effizientes Mittel zum Vermeiden von Objekten vor dem Fahrzeug. Der kollisionsfreie Abschnitt hat den Vorteil, dass er beliebige Kombinationen einzelnen Lenkradwinkelbereiche bereitstellen kann, die zusammen den kollisionsfreien Abschnitt bilden. Die einzelnen Lenkradwinkelbereiche müssen nicht auf eine andere Weise miteinander verbunden sein oder miteinander in Beziehung stehen. Die einzelnen Lenkradwinkelbereiche können auf Objekten basieren, die unabhängig voneinander in unterschiedlichen Abständen vom Fahrzeug angeordnet sind. Der kollisionsfreie Abschnitt deckt unterschiedliche Lenkradwinkel ab, die durch den kollisionsfreien Abschnitt gemeinsam gehandhabt werden können.The basic idea of the invention is to provide a collision-free section in the direction of travel of the vehicle which indicates possible directions of travel. This enables an efficient means of avoiding objects in front of the vehicle. The collision-free section has the advantage that it can provide any combination of individual steering wheel angle ranges, which together form the collision-free section. The individual steering wheel angle ranges do not have to be connected to one another in any other way or related to one another. The individual steering wheel angle ranges can be based on objects that are arranged independently of one another at different distances from the vehicle. The collision-free section covers different steering wheel angles, which can be handled together by the collision-free section.

Der Fahrweg bezieht sich auf einen tatsächlichen Fahrweg des Fahrzeugs, der sich üblicherweise vor dem Fahrzeug befindet. Die gleichen Prinzipien gelten jedoch auch, wenn das Fahrzeug sich in Rückwärtsrichtung bewegt. Es ist lediglich erforderlich, dass jeweils mindestens ein Umgebungssensor zuverlässige Umgebungsinformation bezüglich in der Nähe des Fahrzeugs befindlicher Objekte, d.h. Objekte, die für den Fahrweg relevant sind, in der jeweiligen Fahrtrichtung bereitstellt.The route refers to an actual route of the vehicle, which is usually in front of the vehicle. However, the same principles apply when the vehicle is moving in the reverse direction. It is only necessary that in each case at least one environmental sensor provides reliable environmental information regarding objects located in the vicinity of the vehicle, i.e. Provides objects that are relevant to the route in the respective direction of travel.

Der Bereich vor dem Fahrzeug bezieht sich auf einen Teil der Umgebung des Fahrzeugs. Die Umgebung bezieht sich typischerweise auf einen Umgebungsbereich, d.h. einen Bereich von 360° um das Fahrzeug herum. Der relevante Bereich vor dem Fahrzeug ist eine Teilmenge davon, die vorzugsweise mindestens mögliche Lenkradwinkel des Fahrzeugs, d.h. den Lenkradwinkelbereich, abdeckt. Der Bereich vor dem Fahrzeug wird typischerweise als ein Winkelbereich bereitgestellt, d.h. als Segment einer Scheibe, wobei sich das Ego-Fahrzeug in der Mitte der Scheibe befindet.The area in front of the vehicle relates to a part of the surroundings of the vehicle. The environment typically refers to a surrounding area, i.e. an area of 360 ° around the vehicle. The relevant area in front of the vehicle is a subset of it, preferably the minimum possible steering wheel angle of the vehicle, i.e. the steering wheel angle range. The area in front of the vehicle is typically provided as an angular area, i.e. as a segment of a disc, with the ego vehicle in the middle of the disc.

Der Schritt zum Überwachen eines Bereichs vor dem Fahrzeug in Fahrtrichtung unter Verwendung mindestens eines am Fahrzeug montierten Umgebungssensors liefert Sensorinformationen bezüglich der Umgebung. Diese Sensorinformation kann eine beliebige geeignete Art von Information enthalten. Die Sensorinformation wird vom Umgebungssensor über einen Kommunikationsbus an die Steuereinheit übertragen. Der Kommunikationsbus kann ein beliebiger typischer in Fahrzeugen verwendeter Bus sein, d.h. ein CAN-Bus oder ein anderer Bus. Die Sensorinformation wird vom Umgebungssensor an die Steuereinheit des Fahrunterstützungssystems übertragen. Die Sensorinformation kann durch den jeweiligen Umgebungssensor vorverarbeitet werden.The step of monitoring an area in front of the vehicle in the direction of travel using at least one environmental sensor mounted on the vehicle provides sensor information relating to the environment. This sensor information can contain any suitable type of information. The sensor information is transmitted from the environmental sensor to the control unit via a communication bus. The communication bus can be any typical bus used in vehicles, i.e. a CAN bus or another bus. The sensor information is transmitted from the environment sensor to the control unit of the driving support system. The sensor information can be preprocessed by the respective environmental sensor.

Die Steuereinheit verarbeitet die Sensorinformation, um Objekte in dem Bereich vor dem Fahrzeug zu bestimmen. Die Objekterfassung bestimmt keine Objekte innerhalb des Bereichs vor dem Fahrzeug oder ein oder mehrere Objekte. Objekte beziehen sich auf Hindernisse hinsichtlich einer Behinderung der Bewegung des Fahrzeugs, Hindernisse, die nicht passiert werden können, oder Objekte, die nicht passiert werden können, ohne das Fahrzeug oder das Objekt zu beschädigen. Das Objekt kann natürlich jede Art von Lebewesen einschließen, einschließlich Menschen.The control unit processes the sensor information in order to determine objects in the area in front of the vehicle. The object detection does not determine any objects within the area in front of the vehicle or one or more objects. Objects refer to obstacles to obstructing the movement of the vehicle, obstacles that cannot be passed, or objects that cannot be passed without damaging the vehicle or the object. The object can naturally include any kind of living being, including humans.

Der Schritt zum Bestimmen eines Lenkradwinkelbereichs innerhalb möglicher Lenkradwinkel, bei denen das Fahrzeug eine Kollision mit dem Objekt vermeidet, als kollisionsfreier Abschnitt bezieht sich auf das Bewerten der Position und der Größe von Objekten innerhalb des Bereichs vor dem Fahrzeug und das Projizieren der Objekte auf mögliche Trajektorien des Fahrzeugs basierend auf möglichen Lenkradwinkeln. Falls keine Kollision erfasst wird, wird der jeweilige Lenkradwinkel dem kollisionsfreien Abschnitt hinzugefügt. Der kollisionsfreie Abschnitt berücksichtigt alle erfassten Objekte in dem Bereich vor dem Fahrzeug in der Fahrtrichtung. Der Lenkradwinkel kann zum Bestimmen des kollisionsfreien Abschnitts als konstant betrachtet werden. In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch der Lenkradwinkel in Abhängigkeit von einer gefahrenen Strecke, d.h. einer Entfernung von einer Ist-Position des Fahrzeugs, angepasst werden. Daher können Objekte in verschiedenen Abständen vom Fahrzeug unabhängig betrachtet werden, und es können Zwischenräume zwischen Objekten verwendet werden, die nicht auf einer gemeinsamen Linie liegen, die durch einen festen Lenkradwinkel definiert ist.The step of determining a steering wheel angle range within possible steering wheel angles at which the vehicle avoids a collision with the object as a collision-free section relates to evaluating the position and size of objects within the area in front of the vehicle and projecting the objects onto possible trajectories of the vehicle based on possible steering wheel angles. If no collision is detected, the respective steering wheel angle is added to the collision-free section. The collision-free section takes into account all detected objects in the area in front of the vehicle in the direction of travel. The steering wheel angle can be regarded as constant in order to determine the collision-free section. In an alternative embodiment, however, the steering wheel angle can be dependent on a distance traveled, i.e. a distance from an actual position of the vehicle. Therefore, objects can be viewed independently from the vehicle at different distances, and gaps can be used between objects that are not on a common line defined by a fixed steering wheel angle.

Das Fahrunterstützungssystem kann eine Unterstützung beim Manövrieren des Fahrzeugs bereitstellen, z.B. beim Parken des Fahrzeugs entlang einer vorgegebenen Trajektorie oder beim Fahren des Fahrzeugs in Verkehrsstausituationen, auch als Verkehrsstauunterstützung bekannt. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, dass das Fahrzeug semi-autonome oder autonome Fahrmanöver ausführt, z.B. um sich von seiner Ist-Position entlang einer Trajektorie zu einem Parkplatz zu bewegen. In diesen Fällen kann das Fahrunterstützungssystem die Steuerung der lateralen Lenkbewegung des Fahrzeugs, d.h. eine Quersteuerung des Fahrzeugs, sowie eine Längssteuerung des Fahrzeugs, d.h. Beschleunigung und Abbremsen, übernehmen. Daher kann das Fahrunterstützungssystem eine autonome oder semi-autonome Steuerung des Fahrzeugs ausführen. Falls das Fahrunterstützungssystem als ein Fahrerassistenzsystem bereitgestellt wird, wird der Fahrer des Fahrzeugs z.B. aufgefordert, das Fahrzeug selbst zu steuern, und der Fahrer erhält lediglich Unterstützung vom Fahrerassistenzsystem.The driving support system can provide assistance in maneuvering the vehicle, e.g. when parking the vehicle along a predetermined trajectory or when driving the vehicle in traffic jam situations, also known as traffic jam support. In this context, it is known that the vehicle performs semi-autonomous or autonomous driving maneuvers, e.g. to move from its current position along a trajectory to a parking lot. In these cases, the driving support system can control the lateral steering movement of the vehicle, i.e. lateral control of the vehicle and longitudinal control of the vehicle, i.e. Acceleration and braking, take over. Therefore, the driving support system can perform autonomous or semi-autonomous control of the vehicle. If the driving support system is provided as a driver assistance system, the driver of the vehicle will e.g. prompted to control the vehicle itself, and the driver only receives assistance from the driver assistance system.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines Objekts in dem Bereich vor dem Fahrzeug die Schritte zum Erzeugen einer Umgebungskarte, die eine Umgebung des Fahrzeugs abdeckt, und zum Lokalisieren des bestimmten Objekts in der Umgebungskarte auf. Die Umgebungskarte ist typischerweise eine zweidimensionale Karte, die Positionen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs enthält. Basierend auf der Umgebungskarte kann eine mögliche Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt leicht identifiziert werden. Ferner können Lenkradwinkel sowie Fahrzeugabmessungen leicht in der Umgebungskarte angewendet werden, so dass der Lenkradwinkelbereich, in dem das Fahrzeug eine Kollision mit dem Objekt vermeidet, basierend auf der Umgebungskarte bestimmt werden kann. Insgesamt ist die Umgebungskarte ein leistungsstarkes und einfaches Mittel zum Bestimmen des kollisionsfreien Bereichs zum Vermeiden einer Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt.According to a modified embodiment of the invention, the step of determining an object in the area in front of the vehicle comprises the steps of generating an environment map covering an environment of the vehicle and locating the specific object in the environment map. The environment map is typically a two-dimensional map that contains positions of objects in the surroundings of the vehicle. A possible collision of the vehicle with the object can be easily identified based on the area map. Furthermore, the steering wheel angle and vehicle dimensions can easily be applied in the environment map, so that the steering wheel angle range in which the vehicle avoids a collision with the object can be determined based on the environment map. Overall, the environment map is a powerful and simple means of determining the collision-free area to avoid the vehicle colliding with the object.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzliche Schritte zum Bestimmen einer aktuellen Fahrtrichtung des Fahrzeugs und zum Abgleichen einer Trajektorie des Fahrzeugs mit der aktuellen Fahrtrichtung auf, um eine mögliche Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt zu identifizieren. Die aktuelle Fahrtrichtung bezieht sich auf eine Ausrichtung des Fahrzeugs. Die aktuelle Fahrtrichtung berücksichtigt insbesondere, dass das Fahrzeug seine Fahrt gemäß seiner aktuellen Ausrichtung fortsetzt. Dies ist insbesondere relevant für Objekte in der Nähe.According to a modified embodiment of the invention, the method has additional steps for determining a current direction of travel of the vehicle and for matching a trajectory of the vehicle with the current direction of travel in order to identify a possible collision of the vehicle with the object. The current direction of travel refers to an orientation of the vehicle. The current direction of travel takes into account in particular that the vehicle continues its journey according to its current orientation. This is particularly relevant for nearby objects.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen eines aktuellen Lenkradwinkels des Fahrzeugs auf, und weist der Schritt zum Abgleichen einer Trajektorie des Fahrzeugs mit einer aktuellen Fahrtrichtung das Abgleichen der Trajektorie unter Berücksichtigung des aktuellen Lenkradwinkels auf. Basierend auf dem kollisionsfreien Abschnitt des Lenkradwinkels kann der aktuelle Lenkradwinkel hinsichtlich einer möglichen Kollision verifiziert werden. Die Verifizierung kann ziemlich einfach sein, da der kollisionsfreie Abschnitt in Bezug auf den Lenkradwinkel bereitgestellt wird. Umwandlungen verschiedener Parameter können vermieden werden. Gleichzeitig ist der Lenkradwinkel ein einfacher und leistungsfähiger Parameter, der einfach zu verarbeiten ist. Basierend auf dem Lenkradwinkel kann eine Wechselwirkung mit weiter entfernten Objekten leicht berücksichtigt werden.According to a modified embodiment of the invention, the method has an additional step for determining a current steering wheel angle of the vehicle, and the step for comparing a trajectory of the vehicle with a current driving direction comprises comparing the trajectory taking into account the current steering wheel angle. Based on the collision-free section of the steering wheel angle, the current steering wheel angle can be verified with regard to a possible collision. Verification can be fairly easy since the collision free section is provided with respect to the steering wheel angle. Conversions of different parameters can be avoided. At the same time, the steering wheel angle is a simple and powerful parameter that is easy to process. Based on the steering wheel angle, an interaction with objects further away can easily be taken into account.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Erzeugen einer Kollisionswarnung für den Fall auf, dass eine mögliche Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt identifiziert wird. Die Warnung kann als Warnung für einen menschlichen Fahrer des Fahrzeugs oder allgemein für Insassen des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Eine solche Warnung kann als optische und/oder akustische Warnung bereitgestellt werden. Alternativ kann die Warnung intern z.B. als Warnsignal oder Warnmeldung zum autonomen oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Basierend auf der Warnung kann eine alternative Trajektorie für das Fahrzeug gewählt werden, insbesondere kann der aktuelle Lenkradwinkel und/oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemäß der Warnung basierend auf dem kollisionsfreien Abschnitt modifiziert werden. Abhängig von dem durch das Fahrunterstützungssystem bereitgestellten Unterstützungsgrad kann die Modifizierung des aktuellen Lenkradwinkels und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch einen menschlichen Fahrer oder durch das Fahrunterstützungssystem, das eine autonome oder semi-autonome Steuerung für das Fahrzeug bereitstellt, ausgeführt werden.According to a modified embodiment of the invention, the method has an additional step for generating a collision warning in the event that a possible collision of the vehicle with the object is identified. The warning can be provided as a warning to a human driver of the vehicle or generally to occupants of the vehicle. Such a warning can be provided as a visual and / or acoustic warning. Alternatively, the warning can be provided internally, for example as a warning signal or warning message for autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle. Based on the warning, an alternative trajectory for the Vehicle can be selected, in particular the current steering wheel angle and / or the speed of the vehicle can be modified according to the warning based on the collision-free section. Depending on the level of support provided by the driver assistance system, the modification of the current steering wheel angle and / or the speed of the vehicle can be carried out by a human driver or by the driver assistance system which provides an autonomous or semi-autonomous control for the vehicle.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Erzeugen einer Beendigungswarnung für den Fall auf, dass der Lenkradwinkelbereich, in dem eine Kollision mit dem Objekt vermieden wird, null beträgt. Daher enthält der Lenkradwinkelbereich, in dem eine Kollision mit dem Objekt vermieden wird, keine Lenkradwinkel. Die Warnung kann als Warnung für einen menschlichen Fahrer des Fahrzeugs oder allgemein für Insassen des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Eine solche Warnung kann als optische und/oder akustische Warnung bereitgestellt werden. Alternativ kann die Warnung intern z.B. als Warnsignal oder Warnmeldung zum autonomen oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Die Beendigungswarnung ist wesentlich, da sie anzeigt, dass die aktuelle Trajektorie nicht fortgesetzt werden kann. Es muss eine komplexere Trajektorie gewählt werden, d.h. eine Trajektorie, die eine Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs beinhaltet. Abhängig vom durch das Fahrunterstützungssystem bereitgestellten Unterstützungsgrad kann die Trajektorie durch einen menschlichen Fahrer oder durch das Fahrunterstützungssystem, das eine autonome oder semi-autonome Steuerung des Fahrzeugs bereitstellt, bestimmt und/oder ausgewählt werden.According to a modified embodiment of the invention, the method has an additional step for generating a termination warning in the event that the steering wheel angle range in which a collision with the object is avoided is zero. Therefore, the steering wheel angle range in which a collision with the object is avoided does not include any steering wheel angles. The warning can be provided as a warning to a human driver of the vehicle or generally to occupants of the vehicle. Such a warning can be provided as a visual and / or acoustic warning. Alternatively, the warning can be internal e.g. be provided as a warning signal or warning message for autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle. The termination warning is essential because it indicates that the current trajectory cannot continue. A more complex trajectory must be chosen, i.e. a trajectory that includes a change in the direction of travel of the vehicle. Depending on the level of support provided by the driving support system, the trajectory can be determined and / or selected by a human driver or by the driving support system which provides autonomous or semi-autonomous control of the vehicle.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Überwachen eines Bereichs vor dem Fahrzeug in Fahrtrichtung das Verwenden mehrerer am Fahrzeug montierter Umgebungssensoren und das Ausführen einer Fusion von Sensordaten der mehreren Umgebungssensoren auf. Mehrere Umgebungssensoren verbessern typischerweise eine Sensorabdeckung der Umgebung des Fahrzeugs, so dass die Verwendung einer größeren Anzahl von Umgebungssensoren bevorzugt ist. Um eine effiziente und einfache Bestimmung des kollisionsfreien Abschnitts zu ermöglichen, können die fusionierten Sensordaten ausgewertet werden, anstatt Sensordaten von verschiedenen Umgebungssensoren einzeln auszuwerten. Eine Fusion der Sensordaten ermöglicht eine gute Abdeckung der Umgebung, insbesondere wenn verschiedene Arten von Umgebungssensoren kombiniert werden, beispielsweise Umgebungssensoren, die eine kurze Reichweite abdecken, z.B. Ultraschallsensoren, und Umgebungssensoren, die eine größere Reichweite abdecken, z.B. Radar- oder LiDAR-Sensoren oder eine optische Kamera. Darüber hinaus erhöht die Verwendung verschiedener Arten von Umgebungssensoren die Zuverlässigkeit der erfassten Objekte, insbesondere unter sich ändernden Umgebungsbedingungen. Beispielsweise ist eine optische Kamera sehr geeignet zum Erfassen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs bei guten Lichtverhältnissen, z.B. tagsüber, während Radar- oder LiDAR-Sensoren ihre Sensordaten unabhängig von externem Licht bereitstellen können.According to a modified embodiment of the invention, the step of monitoring an area in front of the vehicle in the direction of travel comprises using a plurality of environmental sensors mounted on the vehicle and performing a fusion of sensor data from the plurality of environmental sensors. Several environmental sensors typically improve sensor coverage of the surroundings of the vehicle, so the use of a larger number of environmental sensors is preferred. In order to enable an efficient and simple determination of the collision-free section, the merged sensor data can be evaluated instead of individually evaluating sensor data from different environmental sensors. Fusion of the sensor data enables good coverage of the environment, in particular when different types of environment sensors are combined, for example environment sensors that cover a short range, e.g. Ultrasonic sensors, and environmental sensors that cover a greater range, e.g. Radar or LiDAR sensors or an optical camera. In addition, the use of different types of environmental sensors increases the reliability of the detected objects, especially under changing environmental conditions. For example, an optical camera is very suitable for capturing objects in the vicinity of the vehicle in good lighting conditions, e.g. during the day, while radar or LiDAR sensors can provide their sensor data independently of external light.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Bestimmen mindestens eines bevorzugten Lenkradwinkels innerhalb des Lenkradwinkelbereichs auf, in dem das Fahrzeug eine Kollision mit dem Objekt vermeidet. Das Bestimmen des bestimmten Lenkradwinkels, bei dem das Fahrzeug eine Kollision mit dem Objekt vermeidet, kann verwendet werden, um basierend auf dem erfassten Objekt eine alternative Trajektorie bereitzustellen oder eine aktuelle Trajektorie zu modifizieren. Daher können einfache Mittel zum Vermeiden des Objekts bereitgestellt werden. Der bevorzugte Lenkradwinkel kann unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte bestimmt werden, z.B. um eine Winkeldifferenz zwischen dem aktuellen Lenkradwinkel und dem bevorzugten Lenkradwinkel zu minimieren, oder anderer Aspekte. Zusätzlich kann eine weitere durch das Fahrzeug zu befahrende Trajektorie in Betracht gezogen werden. Für den Fall, dass der minimale Abstand zwischen dem aktuellen Lenkradwinkel und dem bevorzugten Lenkradwinkel nicht die beste Wahl ist, kann der bevorzugte Lenkradwinkel z.B. unter zusätzlicher Berücksichtigung der Trajektorie bestimmt werden.According to a modified embodiment of the invention, the method has an additional step for determining at least one preferred steering wheel angle within the steering wheel angle range in which the vehicle avoids a collision with the object. The determination of the determined steering wheel angle at which the vehicle avoids a collision with the object can be used to provide an alternative trajectory or to modify a current trajectory based on the detected object. Simple means of avoiding the object can therefore be provided. The preferred steering wheel angle can be determined taking various aspects into account, e.g. to minimize an angle difference between the current steering wheel angle and the preferred steering wheel angle, or other aspects. In addition, another trajectory to be traveled by the vehicle can be considered. In the event that the minimum distance between the current steering wheel angle and the preferred steering wheel angle is not the best choice, the preferred steering wheel angle may e.g. with additional consideration of the trajectory.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der mindestens eine Umgebungssensor einen Sensor aus einer Gruppe bestehend aus einem Ultraschallsensor, einem LiDAR-basierten Sensor, einem Radarsensor und einer optischen Kameraeinrichtung auf. Die optische Kameraeinrichtung kann eine einzelne Kamera oder eine Stereokamera aufweisen. Basierend auf verschiedenen abzudeckenden Aspekten können verschiedene Arten von Umgebungssensoren ausgewählt werden. Beispielsweise können Umgebungssensoren mit großer Reichweite oder kurzer Reichweite verwendet werden, um eine Abdeckung der Umgebung in der Nähe des Fahrzeugs oder weiter vom Fahrzeug entfernt bereitzustellen. Umgebungssensoren, die eine kurze Reichweite abdecken, sind z.B. Ultraschallsensoren, und Umgebungssensoren, die eine größere Reichweite abdecken, sind z.B. Radar- oder LiDAR-Sensoren oder die optische Kameraeinrichtung. Darüber hinaus können verschiedene Arten von Umgebungssensoren unterschiedliche Lichtverhältnisse handhaben. Beispielsweise ist eine optische Kameraeinrichtung sehr gut geeignet zum Erfassen von Objekten unter guten Lichtverhältnissen, z.B. tagsüber, während Radar-, LiDAR- und Ultraschallsensoren sehr gut geeignet sind, um Objekte unabhängig von externem Licht zu erfassen. Ferner sind einige Arten von Umgebungssensoren geeignet, um eine Form von Objekten zu erfassen, z.B. Ultraschallsensoren, LiDAR- und Radarsensoren, während andere Arten von Umgebungssensoren dazu geeignet sind, auch Oberflächeninformationen von Objekten zu erfassen, insbesondere die optische Kameraeinrichtung. Radar- und LiDAR-Sensoren können im Prinzip gesteuert werden, um bestimmte Aspekte von Oberflächeninformation zu erfassen, wenn sie z.B. gesteuert werden, um eine Intensität der jeweiligen Reflexionen vom Objekt auszuwerten. Daher kann beispielsweise ein LiDAR-Sensor verwendet werden, um Oberflächenabschnitte basierend auf dem Reflexionsvermögen eines auf die Oberfläche auftreffenden Laserimpulses zu unterscheiden.According to a modified embodiment of the invention, the at least one environmental sensor has a sensor from a group consisting of an ultrasound sensor, a LiDAR-based sensor, a radar sensor and an optical camera device. The optical camera device can have a single camera or a stereo camera. Different types of environmental sensors can be selected based on various aspects to be covered. For example, long range or short range environment sensors can be used to provide coverage of the environment near or further from the vehicle. Environment sensors that cover a short range are, for example, ultrasound sensors, and environment sensors that cover a greater range are, for example, radar or LiDAR sensors or the optical camera device. In addition, different types of environmental sensors can handle different lighting conditions. For example, an optical Camera device very well suited for capturing objects under good lighting conditions, eg during the day, while radar, LiDAR and ultrasonic sensors are very well suited for capturing objects independently of external light. Furthermore, some types of environment sensors are suitable for detecting a shape of objects, for example ultrasound sensors, LiDAR and radar sensors, while other types of environment sensors are also suitable for detecting surface information of objects, in particular the optical camera device. In principle, radar and LiDAR sensors can be controlled in order to detect certain aspects of surface information, for example if they are controlled in order to evaluate an intensity of the respective reflections from the object. Therefore, for example, a LiDAR sensor can be used to distinguish surface sections based on the reflectivity of a laser pulse impinging on the surface.

Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Fahrunterstützungssystem mehrere Umgebungssensoren auf, die dazu vorgesehen sind, den Bereich vor dem Fahrzeug in der Fahrtrichtung gemeinsam zu überwachen. Eine Kombination der verschiedenen Arten von Umgebungssensoren kann eine vorteilhafte Kombination von Vorteilen der Umgebungssensoren bereitstellen, um das Erfassen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs zu verbessern. Daher kann die Fahrsicherheit für das Fahrzeug und die Insassen sowie für Dritte verbessert werden. Verschiedene Arten von Umgebungssensoren und ihre besonderen Vorteile wurden vorstehend diskutiert.According to a modified embodiment of the invention, the driving support system has a plurality of environmental sensors, which are provided to jointly monitor the area in front of the vehicle in the direction of travel. A combination of the different types of environment sensors can provide an advantageous combination of advantages of the environment sensors in order to improve the detection of objects in the environment of the vehicle. Therefore, driving safety for the vehicle and the occupants as well as for third parties can be improved. Different types of environmental sensors and their particular advantages have been discussed above.

Diese und andere Aspekte der Erfindung werden aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen angegeben sind, können für sich alleine oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bilden. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform auf eine andere Ausführungsform übertragen werden.These and other aspects of the invention will be apparent and explained from the embodiments described below. Individual features specified in the embodiments may form an aspect of the present invention by themselves or in combination. Features of the various embodiments can be transferred from one embodiment to another embodiment.

Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem zum Ausführen eines Verfahrens zum Erfassen eines kollisionsfreien Abschnitts eines Fahrwegs des Fahrzeugs gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs mit dem Fahrunterstützungssystem aus 1, das sich entlang eines Fahrwegs mit einem erfassten Objekt bewegt, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs aus 2 mit dem Fahrweg mit dem erfassten Objekt und alternativen Lenkradwinkeln in einem kollisionsfreien Abschnitt in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 einen Graphen möglicher Lenkradwinkel des Fahrzeugs aus 1 mit einem kollisionsfreien Abschnitt und einem Kollisionsabschnitt basierend auf dem Objekt gemäß den 2 und 3 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen eines kollisionsfreien Abschnitts eines Fahrwegs des Fahrzeugs aus 1, das durch das Fahrunterstützungssystem des Fahrzeugs aus 1 ausgeführt wird.

Show it:

1 is a schematic view of a vehicle with a driving support system for performing a method for detecting a collision-free portion of a travel path of the vehicle according to a first preferred embodiment of the present invention;
2nd a schematic view of the vehicle with the driving support system 1 moving along a travel path with a detected object according to the first embodiment of the present invention;
3rd a schematic view of the vehicle 2nd with the travel path with the detected object and alternative steering wheel angles in a collision-free section in accordance with the first embodiment of the present invention;
4th a graph of possible steering wheel angles of the vehicle 1 with a collision-free section and a collision section based on the object according to the 2nd and 3rd according to the first embodiment of the present invention; and
5 a flowchart of a method for detecting a collision-free section of a travel path of the vehicle 1 made by the vehicle's driving support system 1 is performed.

1 zeigt ein Fahrzeug 10 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 10 bewegt sich beispielhaft in einer Fahrtrichtung 22, wie durch den entsprechenden Pfeil angezeigt ist. 1 shows a vehicle 10th according to a first preferred embodiment of the present invention. The vehicle 10th moves in one direction, for example 22 as indicated by the corresponding arrow.

Das Fahrzeug 10 kann eine beliebige Art eines Fahrzeugs 10 sein. Das Fahrzeug 10 weist ein Fahrunterstützungssystem 12 auf, das eine Unterstützung beim Manövrieren des Fahrzeugs 10 bereitstellt. Das Fahrunterstützungssystem 12 ist dazu eingerichtet, semi-autonome oder autonome Fahrmanöver auszuführen, z.B. um das Fahrzeug 10 von seiner aktuellen Position entlang einer Trajektorie zu einem Parkplatz zu bewegen. Daher kann das Fahrunterstützungssystem 12 die Steuerung der lateralen Lenkbewegung des Fahrzeugs 10, d.h. eine Quersteuerung des Fahrzeugs 10, sowie die Längssteuerung des Fahrzeugs 10, d.h. Beschleunigen und Abbremsen, übernehmen.The vehicle 10th can be any type of vehicle 10th his. The vehicle 10th has a driving support system 12th on, which aids in maneuvering the vehicle 10th provides. The driving support system 12th is designed to perform semi-autonomous or autonomous driving maneuvers, for example around the vehicle 10th move from its current position along a trajectory to a parking lot. Therefore, the driving support system 12th the control of the lateral steering movement of the vehicle 10th , ie a lateral control of the vehicle 10th , as well as the longitudinal control of the vehicle 10th , ie accelerating and braking.

Das Fahrunterstützungssystem 12 weist eine Frontkamera 14 und eine Rückkamera 16 auf. Die Frontkamera 14 und die Rückkamera 16 werden Umgebungssensoren 14, 16 bereitgestellt, die an dem Fahrzeug 10 montiert sind. Die Frontkamera 14 und die Rückkamera 16 können jeweils als eine einzelne Kamera oder als eine Stereokamera bereitgestellt werden. In einer alternativen Ausführungsform weist das Fahrzeug 10 zusätzliche Umgebungssensoren 14, 16 aus der Gruppe bestehend aus einem Ultraschallsensor, einem LiDAR-basierten Sensor und einen Radarsensor auf.The driving support system 12th has a front camera 14 and a rear camera 16 on. The front camera 14 and the rear camera 16 become environmental sensors 14 , 16 provided to the vehicle 10th are mounted. The front camera 14 and the rear camera 16 can each be provided as a single camera or as a stereo camera. In an alternative embodiment, the vehicle 10th additional environmental sensors 14 , 16 from the group consisting of an ultrasonic sensor, a LiDAR-based sensor and a radar sensor.

Das Fahrunterstützungssystem 12 weist ferner eine Steuereinheit 18 auf, die über einen Kommunikationsbus 20 mit der Frontkamera 14 und der Rückkamera 16 verbunden ist, um Sensordaten zu empfangen. Der Kommunikationsbus 20 kann ein beliebiger typischer Bus sein, der in Fahrzeugen 10 verwendet wird, d.h. ein CAN-Bus oder dergleichen. Optional kann die Sensorinformation durch die Frontkamera 14 vorverarbeitet werden.The driving support system 12th also has a control unit 18th on that over a communication bus 20th with the front camera 14 and the rear camera 16 is connected to receive sensor data. The communication bus 20th can be any typical bus that is in vehicles 10th is used, ie a CAN bus or the like. Optionally, the sensor information through the front camera 14 be preprocessed.

Nachfolgend wird ein in 5 dargestelltes Verfahren zum Erfassen eines kollisionsfreien Abschnitts 24 eines Fahrwegs 26 des Fahrzeugs 10 beschrieben. Der Fahrweg 26 bezieht sich auf einen tatsächlichen Fahrweg 26 des Fahrzeugs 10 vor dem Fahrzeug 10 in der Fahrtrichtung 22. Das Verfahren wird unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 2 bis 4 besch rieben.Below is an in 5 illustrated method for detecting a collision-free section 24th of a driveway 26 of the vehicle 10th described. The road 26 refers to an actual route 26 of the vehicle 10th in front of the vehicle 10th in the direction of travel 22 . The method is described with additional reference to the 2nd to 4th described.

Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, der sich auf das Überwachen eines Bereichs 28 vor dem Fahrzeug 10 in Fahrtrichtung 22 unter Verwendung der Frontkamera 14 und der Rückkamera 16 bezieht. Da sich das Fahrzeug 10 in die Fahrtrichtung 22 bewegt, wird zu diesem Zeitpunkt die Frontkamera 14 zum Überwachen des Bereichs 28 vor dem Fahrzeug 10 verwendet. Wenn sich das Fahrzeug 10 rückwärts bewegt, wird die Rückkamera 16 zum Überwachen des Bereichs 28 vor dem Fahrzeug 10 verwendet.The process begins with step S100 focusing on monitoring an area 28 in front of the vehicle 10th in the direction of travel 22 using the front camera 14 and the rear camera 16 relates. Because the vehicle 10th in the direction of travel 22 the front camera is moved at this time 14 to monitor the area 28 in front of the vehicle 10th used. If the vehicle 10th moved backwards, the rear camera 16 to monitor the area 28 in front of the vehicle 10th used.

Der Bereich 28 vor dem Fahrzeug 10 bezieht sich auf einen Teil einer Umgebung 30 des Fahrzeugs 10. Die Umgebung 30 ist allgemein ein Umgebungsbereich, d.h. mit einem Winkelbereich von 360° um das Fahrzeug 10 herum. Der Bereich 28 vor dem Fahrzeug 10 ist eine Teilmenge der Umgebung 30, die mögliche Lenkradwinkel abdeckt, d.h. ein Lenkradwinkelbereich 32, wie in 4 dargestellt ist.The area 28 in front of the vehicle 10th refers to part of an environment 30th of the vehicle 10th . The environment 30th is generally a surrounding area, ie with an angular range of 360 ° around the vehicle 10th around. The area 28 in front of the vehicle 10th is a subset of the environment 30th that covers possible steering wheel angles, ie a steering wheel angle range 32 , as in 4th is shown.

Das Überwachen des Bereichs 28 vor dem Fahrzeug 10 in Fahrtrichtung 22 erfolgt basierend auf der Sensorinformation, die von der Frontkamera 14 über den Kommunikationsbus 20 an die Steuereinheit 18 übertragen wird.Monitoring the area 28 in front of the vehicle 10th in the direction of travel 22 is done based on the sensor information from the front camera 14 via the communication bus 20th to the control unit 18th is transmitted.

Schritt S110 bezieht sich auf das Bestimmen eines Objekts 34 im Bereich 28 vor dem Fahrzeug 10. Die Steuereinheit 18 verarbeitet die Sensorinformation, um das Objekt 34 in dem Bereich 28 vor dem Fahrzeug 10 zu bestimmen. Objekte 34 beziehen sich auf Hindernisse in Bezug auf eine verhinderte Bewegung des Fahrzeugs 10, d.h. Hindernisse, die nicht passiert werden können, oder Hindernisse, die nicht passiert werden können, ohne das Fahrzeug 10 oder das Objekt 34 zu beschädigen.step S110 refers to determining an object 34 in the area 28 in front of the vehicle 10th . The control unit 18th processes the sensor information around the object 34 in that area 28 in front of the vehicle 10th to determine. Objects 34 refer to obstacles related to a prevented movement of the vehicle 10th , ie obstacles that cannot be passed or obstacles that cannot be passed without the vehicle 10th or the object 34 to damage.

Es wird eine Umgebungskarte erzeugt, die die Umgebung 30 des Fahrzeugs 10 abdeckt, in der sich das bestimmte Objekt 34 befindet. Die Umgebungskarte ist eine zweidimensionale Karte, die Positionen der Objekte 34 in der Umgebung des Fahrzeugs 10 enthält. Die Ansichten der 2 und 3 zeigen, wie eine solche Umgebungskarte aussieht. Das Objekt 34 ist mit seiner Ausdehnung in x- und y-Richtung dargestellt.A map of the surroundings is created that shows the surroundings 30th of the vehicle 10th covers in which the particular object 34 located. The area map is a two-dimensional map, the positions of the objects 34 around the vehicle 10th contains. The views of the 2nd and 3rd show what such a map of the area looks like. The object 34 is shown with its extension in the x and y directions.

Schritt S120 bezieht sich auf das Bestimmen eines Lenkradwinkelbereichs 32 innerhalb möglicher Lenkradwinkel, bei denen das Fahrzeug 10 eine Kollision mit dem Objekt 34 vermeidet, als kollisionsfreier Abschnitt 24. Daher werden die Position und die Größe von Objekten 34 innerhalb des Bereichs 28 vor dem Fahrzeug 10 bewertet. Die Position und die Größe von Objekten 34 werden basierend auf möglichen Lenkradwinkeln auf mögliche Trajektorien 36 des Fahrzeugs 10 projiziert. 3 zeigt zwei mögliche Trajektorien 36, die das erfasste Objekt 34 vermeiden. Falls keine Kollision erfasst wird, wird der entsprechende Lenkradwinkel dem kollisionsfreien Abschnitt 24 hinzugefügt. Lenkradwinkel, die zu einer Kollision mit dem Objekt 34 führen, werden einem Blockierabschnitt 38 hinzugefügt. Der kollisionsfreie Abschnitt 24 und der Blockierabschnitt 38 sind in 4 dargestellt.step S120 relates to determining a steering wheel angle range 32 within possible steering wheel angles at which the vehicle 10th a collision with the object 34 avoids, as a collision-free section 24th . Therefore, the position and size of objects 34 within the range 28 in front of the vehicle 10th rated. The position and size of objects 34 are based on possible steering wheel angles on possible trajectories 36 of the vehicle 10th projected. 3rd shows two possible trajectories 36 that the captured object 34 avoid. If no collision is detected, the corresponding steering wheel angle becomes the collision-free section 24th added. Steering wheel angle leading to a collision with the object 34 lead to a blocking section 38 added. The collision-free section 24th and the blocking section 38 are in 4th shown.

Der Lenkradwinkel wird bei der Bestimmung des kollisionsfreien Abschnitts 24 als konstant betrachtet. In einer alternativen Ausführungsform kann der Lenkradwinkel jedoch abhängig von einer zurückgelegten Strecke, d.h. einer Entfernung von einer Ist-Position des Fahrzeugs 10, angepasst werden.The steering wheel angle is used in determining the collision-free section 24th considered constant. In an alternative embodiment, however, the steering wheel angle can be dependent on a distance traveled, ie a distance from an actual position of the vehicle 10th , be adjusted.

Schritt S130 bezieht sich auf das Bestimmen eines aktuellen Lenkradwinkels des Fahrzeugs 10. Der Lenkradwinkel kann aus Odometrieinformation des Fahrzeugs 10 unter Verwendung eines Lenkradsensors bestimmt werden. Der Lenkradwinkel kann z.B. basierend auf einer Mittenposition 40 des Lenkrads, d.h. wenn das Fahrzeug 10 geradeaus fährt, mit einem in Abhängig von einer Lenkrichtung positiven oder negativen Winkelwert bestimmt werden.step S130 relates to determining a current steering wheel angle of the vehicle 10th . The steering wheel angle can be obtained from the vehicle's odometry information 10th can be determined using a steering wheel sensor. The steering wheel angle can be based, for example, on a center position 40 the steering wheel, ie when the vehicle 10th driving straight ahead, with an angle value that is positive or negative depending on a steering direction.

Basierend auf dem kollisionsfreien Abschnitt 24 des Lenkradwinkelbereichs 32 wird der aktuelle Lenkradwinkel hinsichtlich einer möglichen Kollision verifiziert. Daher wird der aktuelle Lenkradwinkel auf den Lenkradwinkelbereich 32 abgebildet, um zu prüfen, ob der aktuelle Lenkradwinkel innerhalb des kollisionsfreien Abschnitts 24 liegt oder nicht.Based on the collision-free section 24th the steering wheel angle range 32 the current steering wheel angle is verified with regard to a possible collision. Therefore, the current steering wheel angle is based on the steering wheel angle range 32 mapped to check whether the current steering wheel angle is within the collision-free section 24th lies or not.

Schritt S140 bezieht sich auf das Bestimmen der aktuellen Fahrtrichtung 22 des Fahrzeugs 10, d.h. seines Fahrwegs 26, und das Abgleichen einer Trajektorie des Fahrzeugs 10 mit der aktuellen Fahrtrichtung 22, um eine mögliche Kollision mit dem Objekt 34 zu identifizieren. Die aktuelle Fahrtrichtung 22 berücksichtigt, dass das Fahrzeug 10 sich weiterhin gemäß seiner aktuellen Ausrichtung bewegt.step S140 refers to determining the current direction of travel 22 of the vehicle 10th , ie its route 26 , and matching a trajectory of the vehicle 10th with the current direction of travel 22 to avoid a possible collision with the object 34 to identify. The current direction of travel 22 takes into account that the vehicle 10th continues to move according to its current orientation.

Ferner wird eine Trajektorie des Fahrzeugs 10 mit der aktuellen Fahrtrichtung 22 abgeglichen, um eine mögliche Kollision des Fahrzeugs 10 mit dem Objekt 34 zu identifizieren. Der Abgleich erfolgt unter Berücksichtigung des aktuellen Lenkradwinkels. Wie z.B. in den 2 und 3 zu sehen ist, bewegt sich das Fahrzeug 10 aktuell geradeaus mit einem Lenkradwinkel von Null, d.h. das Lenkrad befindet sich in seiner Mittenposition 40.Furthermore, a trajectory of the vehicle 10th with the current direction of travel 22 compared to a possible collision of the vehicle 10th with the object 34 to identify. The adjustment takes into account the current steering wheel angle. Like in the 2nd and 3rd the vehicle is moving 10th currently straight ahead with a steering wheel angle of zero, ie the steering wheel is in its central position 40 .

Schritt S 150 bezieht sich auf das Bestimmen mindestens eines bevorzugten Lenkradwinkels 42 innerhalb des Lenkradbereichs 32, in dem das Fahrzeug 10 eine Kollision mit dem Objekt 34 vermeidet. Der bevorzugte Lenkradwinkel 42 kann verwendet werden, um basierend auf dem detektierten Objekt 34 eine alternative Trajektorie bereitzustellen oder eine aktuelle Trajektorie zu modifizieren. Der bevorzugte Lenkradwinkel 42 ist in einer beispielhaften Weise in 4 dargestellt.Step S 150 relates to determining at least one preferred steering wheel angle 42 within the steering wheel area 32 in which the vehicle 10th a collision with the object 34 avoids. The preferred steering wheel angle 42 can be used to based on the detected object 34 to provide an alternative trajectory or to modify a current trajectory. The preferred steering wheel angle 42 is in an exemplary manner in 4th shown.

Der bevorzugte Lenkradwinkel 42 wird unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte, beispielsweise einer Minimierung einer Winkeldifferenz zwischen dem aktuellen Lenkradwinkel und dem bevorzugten Lenkradwinkel 42, bestimmt.The preferred steering wheel angle 42 is taking into account various aspects, for example minimizing an angle difference between the current steering wheel angle and the preferred steering wheel angle 42 , certainly.

Schritt S160 bezieht sich auf das Erzeugen einer Kollisionswarnung für den Fall, dass eine mögliche Kollision des Fahrzeugs 10 mit dem Objekt 34 identifiziert wird. Die Warnung wird als Warnung für einen menschlichen Fahrer des Fahrzeugs 10 als optische und/oder akustische Warnung bereitgestellt. Zusätzlich wird die Warnung intern als ein Warnsignal oder eine Warnmeldung zum autonomen oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs 10 bereitgestellt. Basierend auf der Warnung wird eine alternative Trajektorie für das Fahrzeug 10 gewählt, und der aktuelle Lenkradwinkel und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 werden gemäß der Warnung und basierend auf dem kollisionsfreien Abschnitt 24 modifiziert.step S160 refers to the generation of a collision warning in the event that a possible collision of the vehicle 10th with the object 34 is identified. The warning is used as a warning to a human driver of the vehicle 10th provided as a visual and / or acoustic warning. In addition, the warning is internal as a warning signal or a warning message for autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle 10th provided. Based on the warning, an alternative trajectory is created for the vehicle 10th selected, and the current steering wheel angle and the speed of the vehicle 10th are based on the warning and based on the collision free section 24th modified.

Schritt S170 bezieht sich auf das Erzeugen einer Beendigungswarnung für den Fall, dass der Lenkradwinkelbereich 32, in dem eine Kollision mit dem Objekt 34 vermieden wird, null beträgt. Daher enthält der Lenkradwinkelbereich 32, in dem eine Kollision mit dem Objekt 34 vermieden wird, keine Lenkradwinkel. Die Warnung wird als Warnung für einen menschlichen Fahrer des Fahrzeugs 10 als optische und/oder akustische Warnung bereitgestellt. Zusätzlich wird die Warnung intern z.B. als ein Warnsignal oder eine Warnmeldung zum autonomen oder semi-autonomen Fahren des Fahrzeugs 10 bereitgestellt. Die Beendigungswarnung ist wesentlich, da sie anzeigt, dass der aktuellen Trajektorie nicht weiter gefolgt werden kann. Es muss eine komplexere Trajektorie gewählt werden, d.h. eine Trajektorie, die eine Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 beinhaltet. Abhängig von dem durch das Fahrunterstützungssystem 12 bereitgestellten Unterstützungsgrad kann die Trajektorie durch einen menschlichen Fahrer oder durch das Fahrunterstützungssystem 12 bestimmt und/oder ausgewählt werden, das eine autonome oder semi-autonome Steuerung des Fahrzeugs 10 bereitstellt.step S170 refers to generating a termination warning in the event that the steering wheel angle range 32 in which a collision with the object 34 is avoided is zero. Therefore, the steering wheel angle range includes 32 in which a collision with the object 34 is avoided, no steering wheel angles. The warning is used as a warning to a human driver of the vehicle 10th provided as a visual and / or acoustic warning. In addition, the warning is internal, for example, as a warning signal or a warning message for autonomous or semi-autonomous driving of the vehicle 10th provided. The termination warning is essential as it indicates that the current trajectory can no longer be followed. A more complex trajectory must be chosen, ie a trajectory that changes the direction of travel of the vehicle 10th includes. Depending on that through the driving support system 12th The level of support provided can be the trajectory by a human driver or by the driving support system 12th be determined and / or selected, the autonomous or semi-autonomous control of the vehicle 10th provides.

BezugszeichenlisteReference list

1010th: Fahrzeugvehicle
1212th: FahrunterstützungssystemDriving support system
1414: Frontkamera, UmgebungssensorFront camera, environment sensor
1616: Rückkamera, UmgebungssensorRear camera, environment sensor
1818th: SteuereinheitControl unit
2020th: KommunikationsbusCommunication bus
2222: FahrtrichtungDirection of travel
2424th: kollisionsfreier Abschnittcollision-free section
2626: FahrwegDriveway
2828: BereichArea
3030th: UmgebungSurroundings
3232: LenkradwinkelbereichSteering wheel angle range
3434: Objektobject
3636: mögliche Trajektoriepossible trajectory
3838: BlockierabschnittBlocking section
4040: MittenpositionCenter position
4242: bevorzugter Lenkradwinkelpreferred steering wheel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102005023832 A1 [0007]
DE 102010002105 A1 [0008]
DE 102015122409 A1 [0009]
EP 2763120 A1 [0010]

Claims

Method for detecting a collision-free section (24) of a route (26) of a vehicle (10), comprising the steps: Monitoring an area (28) in front of the vehicle (10) in the direction of travel (22) using at least one environmental sensor (14, 16) mounted on the vehicle (10); Determining an object (34) in the area (28) in front of the vehicle (10); and Determining a steering wheel angle range (32) within possible steering wheel angles at which the vehicle (10) avoids a collision with the object (34) as a collision-free section (24).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the step of determining an object (34) in the area (28) in front of the vehicle (10) comprises the steps of: generating an environment map covering an environment of the vehicle (10); and locating the particular object (34) on the environment map.

Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the method comprises the additional steps: determining a current direction of travel (22) of the vehicle (10); and matching a trajectory of the vehicle (10) with the current direction of travel (22) in order to identify a possible collision of the vehicle (10) with the object (34).

Procedure according to Claim 3 , characterized in that the method comprises an additional step for determining a current steering wheel angle of the vehicle (10); and the step of aligning a trajectory of the vehicle (10) with the current direction of travel (22) comprises aligning the trajectory taking into account the current steering wheel angle.

Procedure after a Claim 3 or 4th , characterized in that the method has an additional step for generating a collision warning in the event that a possible collision of the vehicle (10) with the object (34) is identified.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method has an additional step for generating a termination warning in the event that the steering wheel angle range (32), in which a collision with the object (34) is avoided, is zero.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step of monitoring an area (28) in front of the vehicle (10) in the direction of travel (22) using a plurality of environmental sensors (14, 16) mounted on the vehicle (10) and performing one Fusion of sensor data of the plurality of environmental sensors (14, 16).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method has an additional step for determining at least one preferred steering wheel angle (42) within the steering wheel angle range (32), in which a collision of the vehicle (10) with the object (34) is avoided .

Driving support system (12) for a vehicle (10), with: at least one environmental sensor (14, 16) mounted on the vehicle (10) for monitoring an area (28) in front of the vehicle (10); and a control unit (18) connected to the at least one environmental sensor (14, 16) for receiving sensor information from the at least one environmental sensor (14, 16), wherein the driving support system (12) is set up to carry out the above method.

Driving support system (12) Claim 9 , characterized in that the at least one environmental sensor (14, 16) is a sensor from the group consisting of an ultrasound sensor, a lidar-based sensor, a radar sensor and an optical camera device (14, 16).

Driving support system (12) Claim 9 or 10th , characterized in that the driving support system (12) has a plurality of environmental sensors (14, 16) which are provided for jointly monitoring the area in front of the vehicle (10) in the direction of travel (22).