WO2010000521A1 - Driver assistance method and apparatus - Google Patents

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WO2010000521A1
WO2010000521A1 PCT/EP2009/055352 EP2009055352W WO2010000521A1 WO 2010000521 A1 WO2010000521 A1 WO 2010000521A1 EP 2009055352 W EP2009055352 W EP 2009055352W WO 2010000521 A1 WO2010000521 A1 WO 2010000521A1
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WO
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motor vehicle
driver assistance
sensor
situation
assistance method
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Application number
PCT/EP2009/055352
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German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Uhler
Heribert Uhl
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/161Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/163Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication involving continuous checking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17558Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve specially adapted for collision avoidance or collision mitigation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/02Active or adaptive cruise control system; Distance control
    • B60T2201/022Collision avoidance systems

Definitions

  • the invention relates to a driver assistance method for indicating and / or autonomous or partially autonomous adjustment of a collision avoiding driving maneuver of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a computer program, a computer program product and a device for executing such a driver assistance method to perform.
  • Systems are known for braking a vehicle or motor vehicle in the case of a recognized imminent accident situation, mainly based on long- and medium-range environmental sensors, for example based on (long-range radar (LRR), lidar, mid-range radar (MRR ), Short-range radar (SRR), ultrasound, video or the like).
  • LRR long-range radar
  • MRR mid-range radar
  • SRR Short-range radar
  • the braking of the vehicle can take place with different strengths, in particular by reparameterization of the brake assistant and pre-filling of the brake system, early warning of the driver (ie braking by the driver) as well as autonomous partial braking.
  • Emergency braking early warning of the driver (ie braking by the driver) as well as autonomous partial braking.
  • the situation assessment refers to only one target object or obstacle and an already specified avoidance trajectory.
  • DE 10 2004 056 120 A1 relates to a method for collision avoidance or collision reduction during a journey in which a motor vehicle approaches an obstacle, in particular a vehicle in front, wherein in a method at least the relative speed between the motor vehicle and the obstacle is determined in that a time remaining until the latest start of a collision-avoiding evasive maneuver is determined as an evasion time period and a collision-avoiding or collision-reducing action is carried out as a function of the determined evasive time period.
  • the driver assistance method for displaying and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of a collision-avoiding driving maneuver of a motor vehicle based on at least one determined avoidance trajectory in order to avoid an accident while the motor vehicle is traveling has the following steps: a situation detection step for detecting a current one Surrounding situation of the motor vehicle by means of at least one object detection sensor of the motor vehicle and / or data of at least one further vehicle system; R. 322899
  • a situation judgment step for determining at least one avoidance trajectory based on the current environment situation of the motor vehicle and a trajectory prediction for the motor vehicle and for at least one detected object in the environment of the motor vehicle; and an action step for the display and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of the driving maneuver based on one of the determined avoidance trajectories.
  • the driver is advantageously displayed in difficult critical situations (panic), as a primary accident can be avoided (escape route).
  • the system can autonomously adjust the vehicle or motor vehicle to the escape route or supports the driver by partially autonomous interventions, wherein the driver can advantageously also override the interventions in an advantageous manner.
  • Fundamental here is the extension of the situation recording and assessment to the consideration of other relevant road users (eg oncoming traffic), other driving areas (eg parallel lane), edge structures and alternative areas that are not provided as driving areas, such as street ditches, fields or similar. Accordingly, it is advantageous if the environment situation has detected objects and / or free areas in the environment of the motor vehicle.
  • the driver assistance method according to the invention opens up the lateral guidance as an additional degree of freedom for accident prevention.
  • the relevant situation aspects are recorded and included in the criticality assessment.
  • a situation adaptivity of the evasion trajectories proposed or regulated by the driver assistance method to the driver is advantageously provided.
  • an assessment of the criticality of the determined avoidance trajectories can be carried out, the favorable avoidance trajectory being selected for the driving maneuver.
  • An extension of the driver assistance method is to select the best possible trajectory for several possible avoidance trajectories due to a damage height / accident severity estimation and to recommend to the driver or regulate autonomously or partially autonomously.
  • a computer program with program code means or a computer program product with program code means which are stored on a computer-readable data carrier in order to carry out the driver assistance method according to the invention are specified in claim 7 and claim 8, respectively.
  • Claim 9 relates to a device, in particular driver assistance system of a motor vehicle, for carrying out the driver assistance method according to the invention with at least one object detection sensor for detecting objects or obstacles in an environment of the motor vehicle, and a control device which is connected to the at least one object detection sensor and at least one further vehicle system ,
  • the driver assistance system recognizes with a forward-looking sensor the current situation in front of the motor vehicle, which exhibits objects and their future trajectories, as well as possible driving spaces including escape routes outside the roadway (eg road trench) and warns the driver of a possible collision.
  • the driver assistance system can display it to the driver.
  • the system supports the driver by intervening in the drive train, the brake system and / or the steering system or autonomously triggers an overriding (possibly not overridable) steering and / or braking intervention to drive this evasion trajectory. It is therefore very advantageous if the driving maneuver has at least one brake engagement and / or at least one steering intervention.
  • the driver can monitor the system behavior and, if necessary, override the intervening functions.
  • a motor / driveline control device As a further vehicle systems of the motor vehicle come in particular a motor / driveline control device, a brake system, a steering system, a navigation system and / or a C2X communication system, d. H. a C2C (Car to Car) - or C2I (Car to Infrastructure) - or I2C (Infrastructure to Car) communication system into consideration.
  • Radar sensors in particular long-range radar sensors, mid-range radar sensors, short-range radar sensors, lidar sensors, ultrasound sensors or video sensors (eg based on CCD or CMOS) are preferably used as object detection sensors - Imagern) or their combinations into consideration.
  • the object detection sensors can be arranged on the front, rear or side of the motor vehicle.
  • a human / machine interface for interaction with the driver may be provided.
  • the driver assistance method according to the invention for displaying and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of a collision avoiding or driving collision of a motor vehicle based on a determined avoidance trajectory to avoid an accident while the motor vehicle is traveling is preferably as com R. 322899
  • the computer program on a control device of the driver assistance system of the motor vehicle, implemented, with other solutions come of course in question.
  • the computer program is stored in a memory element (eg ROM, EEPROM or the like) of the control device.
  • the process is carried out by processing on a microprocessor of the control device.
  • the computer program can be stored on a computer-readable data medium (floppy disk, CD, DVD, hard disk, USB memory stick, memory card or the like) or an Internet server as a computer program product and can be transferred from there into the memory element of the control device.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic illustration of a motor vehicle in which a driver assistance method according to the invention is implemented
  • FIG. 2 shows a simplified signal flow diagram of the driver assistance method according to the invention.
  • FIG. 3 is a simplified schematic representation of a motor vehicle in which a further embodiment of the driver assistance method according to the invention is implemented in particular with a back and side protection.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 1 on which the driver assistance method according to the invention for displaying and / or autonomous or partially autonomous adjustment of a collision avoiding or driving collision of the motor vehicle 1 based on an evaded avoidance trajectory to an accident while driving the motor vehicle 1 is implemented.
  • a driving maneuver of the motor vehicle 1 should be autonomously or partially autonomously performed or adjusted or proposed or . are displayed.
  • a device designed as a driver assistance system 4 for carrying out the driver assistance method according to the invention supports the driver when avoiding the obstacle 3 and guides him autonomously or partially autonomously in the event of an impending collision to a safe trajectory that does not collide with any obstacle 3 surrounding the own motor vehicle 1. In such a driving maneuver, for example, free areas 2a of the surroundings 2 could be traveled.
  • the motor vehicle 1 or the driver assistance system 4 has in the front area as environment-detecting sensor or as object detection sensor designed as a long-range radar sensor 5 a radar sensor for metrological detection of the frontal traffic situation or the environment 2 in front of the motor vehicle 1.
  • a long-range radar sensor 5 a may be provided in other embodiments, for example, a corresponding long-range Lidarsensor.
  • the long-range radar sensor 5 a is connected to a control device 4 a of the driver assistance system 4. With the control device 4a, objects or obstacles 3 can be detected on the basis of the sensor signals of the long-range radar sensor 5a.
  • an HMI (Human Machine Interface) control device 4b for a human / machine interface (not shown in detail) for the driver's interaction with the driver assistance system 4 is connected.
  • the control device 4a of the driver assistance system 4 has access to a brake system control device 6 of a brake system, not shown, of the motor vehicle 1 and to a navigation system control device R. 322899
  • the driver assistance method according to the invention for displaying and / or autonomous or partially autonomous adjustment of a collision avoiding driving maneuver of the motor vehicle 1 based on a determined avoidance trajectory to avoid an accident while driving the motor vehicle 1 is preferably as a computer program on the control device 4a of a driver assistance system 4 of the motor vehicle 1, realized, with other solutions are of course in question.
  • the computer program is stored in a memory element, not shown, of the control device 4a.
  • the computer program can be stored on a computer-readable data medium (floppy disk, CD, DVD, hard disk, USB memory stick, memory card or the like) or an Internet server as a computer program product and transferred from there into the memory element of the control device 4a.
  • the inventive driver assistance method comprises: a situation detection step for detecting a current environment situation of the motor vehicle 1 by means of the long-range radar sensor 5 a of the motor vehicle 1 and data of the navigation system 7 as another vehicle system; a situation judgment step for determining at least one avoidance trajectory based on the current environment situation of the motor vehicle 1 and a trajectory prediction for the motor vehicle 1 and for the detected object 3 in the environment 2 of the motor vehicle 1; and an action step for the display and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of the driving maneuver based on one of the determined avoidance trajectories.
  • the surrounding situation has detected objects 3 and free areas 2a in environment 2 of the force R. 322899
  • an indication of a corresponding warning in particular via the human / machine interface or, on the other hand, an active intervention of the driver assistance system 4 by means of a corrective by means of the braking system control device 6 via a targeted braking force increase or as shown in FIG a corresponding steering intervention via a steering system control device 10 of the motor vehicle 1, take place.
  • the driving maneuver can thus have at least one brake engagement and / or at least one steering intervention.
  • an assessment of the criticality of the determined avoidance trajectories is carried out in the situation assessment step, the favorable avoidance trajectory being selected for the driving maneuver.
  • FIG. 2 shows a simplified signal flow diagram of the driver assistance method or the driver assistance system 4 according to the invention.
  • the data or signal flow is indicated accordingly by arrows.
  • the control device 4a of the driver assistance system 4 has a situation detection module 40 for performing the situation detection step, a situation judgment module 41 for performing the situation judgment step, and an action module 42 for performing the action step.
  • the situation detection module 40 or a sensor data fusion 40a receives, as input signals, the signals of a vehicle sensor system 5 or the signals from object detection sensors 5a-5d (see FIG. 3).
  • the signals from the object detection sensors 5a-5d are read in a first step a, after which features or locations of objects are determined in a second step b.
  • the situation detection module 40 optionally receives (as indicated by dashed lines) as input signals the signals of a navigation system 7 or R. 322899
  • the sensor data fusion 40a accepts the data / signals of all object detection sensors 5, 5 a - 5 d and the systems 7, 8 and merges them. Overlapping areas are identified and reconciled, i. H. It is determined which locations of the one object detection sensor 5, 5a-5d correspond to the locations of the other object detection sensors 5, 5a-5d. Accordingly, a consistent image or image of at least part of the environment 2 of the motor vehicle 1 is created.
  • the navigation controller 7a obtains position data via an antenna 7b or GPS 7c and data of an extended card 7d in a known manner.
  • the C2X communication system 8 can be configured as a C2C (Car to Car) or C2I (Car to Infrastructure) communication system and receives signals from C2C (Car to Car) communication systems of other motor vehicles or from I2C (Infrastructure to Car ) Communication systems of infrastructures (not shown).
  • the C2X communication system 8 receives data from the situation assessment module 41 in order to be able to send it to other vehicles in the environment.
  • an estimation of the foreign trajectories ie a trajectory prediction for the detected object 3 in the environment 2 of the motor vehicle 1 or for all objects relevant in the situation (oncoming traffic, peripheral buildings or the like) takes place in a step c.
  • an estimate of the property trajectories ie a trajectory prediction for the own motor vehicle 1 is performed.
  • alternative alternatives are calculated or possible evasion vectors are identified. This is done by determining at least one evasion trajectory based on the current environment situation of the motor vehicle 1 and the previously estimated trajectory predictions.
  • a criticality estimate is performed, ie the criticality of the determined possible avoidance trajectories for the own motor vehicle 1 is assessed. An estimation of the possible amount of damage occurring can also be carried out. The trajectories also take into account interventions in longitudinal and R. 322899
  • the evasion trajectory to be displayed and / or regulated is selected for the driving maneuver.
  • the most favorable avoidance trajectory eg with the lowest amount of damage
  • This is transferred to the action module 42 for performing the action step via an actuator with an indication / adjustment of the avoidance trajectory.
  • Warning with a driving recommendation via an acoustic output medium of the human / machine interface eg via loudspeaker, possibly also with directional information by means of a voice output
  • an optical output medium in the vicinity or on a windshield of the motor vehicle 1 eg in an instrument cluster, a central display, a head-up display or LEDs above an instrument panel or an A-pillar of the motor vehicle 1, as information, for example, lane marking by coloring via the head-up display
  • a haptic output medium eg seat vibration, seat movement, accelerator pedal movement or accelerator pedal resistance, steering wheel movement or steering wheel resistance.
  • an active intervention in the brake system of the motor vehicle 1 with the following possible variants: - reparameterization of a brake assistant of the brake system;
  • active chassis intervention eg. B. by adjustable damper, in particular for supporting the motor vehicle 1 when driving the avoidance trajectories.
  • FIG. 3 shows a further embodiment with a back and side protection of a motor vehicle 1, on which the driver assistance method according to the invention is implemented.
  • the control device 4a is additionally connected to a motor / drivetrain control device 9 and a control device 10 of the steering system, not shown, which additionally allows steering intervention for adjusting the driving maneuver by the action module 42.
  • steering system is preferably an active steering system with an angle and / or torque superimposition into consideration.
  • object detection sensors for the situation detection step are additionally a mid-range lidar sensor 5b in the front area, in particular for object classification and free area detection, and a mid-range lidar sensor 5c in the rear area for restoring the motor vehicle 1, ie for detecting the traffic situation behind the motor vehicle 1, intended.
  • These can also be embodied as mid-range radar sensors or as mid-range video sensors (CCD sensors or the like) in further exemplary embodiments.
  • the optional C2X communication system 8 can be used in addition to the object detection sensors 5a, 5b.
  • short-range radar sensors 5d are provided.
  • These can also be embodied as short-range lidar sensors, short-range video sensors or short-range ultrasound sensors in further exemplary embodiments.
  • other sensor types can be used. With the appropriate changes are both multiple sensors than R. 322899
  • Ambient sensors or vehicle sensors 5, 5a-5d can be used to localize their own motor vehicle 1 with high precision in relation to the surroundings or the surroundings 2. Procurement of data on the local driving areas, local buildings and non-driving areas as well as trafficability in emergencies can be carried out via the expanded map 7d of the navigation system 7 or via the I2C communication system 8 or the powerful environment sensor system or vehicle sensors 5, 5a-5d become. A sensor data fusion merges the corresponding sensor data.
  • the situation detection can thus take place as follows:
  • side protection can be provided by the short-range sensors 5d (eg, as in the case of side-scan systems or Blind Spot Detection systems), d. H. the driver only has to do the reverse protection himself.
  • the driver assistance system 4 may comprise the following steps: measurement or procurement, e.g. Via a C2C communication system 8, data of objects 3 in the situation;
  • the situation assessment may perform the trajectory estimation or the criticality assessment with an object class estimation based solely on the autonomous environment sensor system 5, 5a-5d, or additionally with the involvement of the C2X communication system 8.
  • the action section or vehicle intervention can:
  • braking and steering intervention can be overridden (with at least frontal situation detection)
  • a full braking intervention, braking and steering intervention are overridden (with at least frontal situation detection), and / or - a full braking intervention, braking and steering intervention are not overridden (with frontal situation detection, reverse protection and side protection) include.
  • driver assistance system not only acts on one's own motor vehicle 1, but additionally tunes the behavior with the other situation participants via the C2X communication system 8 - analogously to cooperative collision avoidance systems in the aviation sector.
  • the maneuver to be performed or to be displayed is based on a collision-avoidance R. 322899
  • the avoidance trajectory which can be determined in the case of the use of corresponding sensors (Li- darsensoren, video sensors) taking into account determined by means of the method described below for determining the free areas or free areas 2a in the environment 2 of the motor vehicle 1 free areas 2a.
  • information is used by the mid-range sensor 5c in the front region of the motor vehicle 1 via the detected object 3 taking into account the properties of the physical measuring principle of the mid-range sensor 5c, wherein z. B. is considered in a Lidarsensor that he is able to detect by means of a single measurement several objects 3 directly, or is taken into account in a video sensor that he open spaces directly, d. H. without inverting an object detection can measure. Accordingly, information about the freedom or driveability of areas of the vehicle environment 2 is derived from the measurements or locations of objects 3 in a simple manner.
  • One possible embodiment of the method is to store knowledge about the state of the surroundings 2 of the motor vehicle 1 relevant to the vehicle guidance in the form of probabilities for the occupancy and non-occupancy of areas or the areas 2a, 2b.
  • the regions 2 a, 2 b in the environment 2 of the motor vehicle 1 can each be assigned probability values for the non-occupancy of the respective area 2 a, 2 b.
  • the regions 2 a, 2 b in the environment 2 of the motor vehicle 1 are subdivided into individual cells (not shown in detail), to which probability values p free for the non-occupancy of the respective cell are assigned. Pbeged denotes the probability for occupancy of the respective cell.
  • x can be a scalar or vector indicating the position of the area 2a, 2b or, in the present case, the cell in space.
  • a scalar position is assumed without restriction of the generality; for example, a mid-range lidar sensor is also used as an example.
  • punks know the detection uncertainty.
  • the mid-range lidar sensor 5c is able to detect occupancies of the areas 2a, 2b in the form of object or obstacle detection.
  • This method now provides a calculation rule with which, with the aid of knowledge of the measuring method, the probability is derived with which the regions 2a, 2b are free, ie passable, within the detection range. It is known in advance how good the detection performance of the mid-range lidar sensor 5 c is at a particular location within its detection range. This is described by the sensor system-dependent detection power p sys (x) with 0 ⁇ sys (x) ⁇ 1 for each location or cell in the detection area. From equation 2.1 follows immediately the maximum estimate of the information content of a measurement with respect to the open space information:
  • the mid-range lidar sensor 5 c is multi-target capable in a single measurement, d. H. several objects 3 can be detected directly by a single measurement. Therefore, the estimation is now made that the free area information contained in a measurement is reduced by the preceding objects 3:

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Abstract

The invention relates to a driver assistance method for the indication and/or autonomous or semi-autonomous adjustment of a driving manoeuvre to avoid a collision or to reduce the effects of a collision in a motor vehicle (1) on the basis of at least one ascertained evasion trajectory to prevent an accident while the motor vehicle (1) is travelling, having the following steps: - a situation sensing step for sensing a current environment situation for the motor vehicle (1) using at least one object detection sensor (5a) in the motor vehicle (1) and/or data from at least one further vehicle system (6, 7); - a situation assessment step for ascertaining at least one evasion trajectory on the basis of the current environment situation of the motor vehicle (1) and a trajectory prediction for the motor vehicle (1) and for at least one detected object (3) in the environment (2) of the motor vehicle (1); and - an action step for indicating and/or autonomously or semi-autonomously adjusting the driving manoeuvre on the basis of one of the ascertained evasion trajectories.

Description

R. 322899 R. 322899
FAHRERASSISTENZVERFAHREN UND VORRICHTUNGDRIVER ASSISTANCE PROCESS AND DEVICE
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzverfahren zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einregelung eines kollisionsvermeidenden bzw. kollisionsfolgenmindernden Fahrmanövers eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, ein Computerprogrammprodukt und eine Vorrichtung, um ein derartiges Fahrerassistenzverfahren auszuführen bzw. durchzuführen.The invention relates to a driver assistance method for indicating and / or autonomous or partially autonomous adjustment of a collision avoiding driving maneuver of a motor vehicle. The invention further relates to a computer program, a computer program product and a device for executing such a driver assistance method to perform.
Bekannt sind Systeme zum Abbremsen eines Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs bei einer er- kannten bevorstehenden Unfallsituation, hauptsächlich basierend auf lang- und mittelreich- weitigen Umfeldsensoren beispielsweise basierend auf (Long-Range-Radar (LRR), Lidar, Mid-Range-Radar (MRR), Short-Range-Radar (SRR), Ultraschall, Video oder dergleichen). Das Abbremsen des Fahrzeugs kann dabei mit unterschiedlichen Stärken erfolgen, insbesondere durch Umparametrierung des Bremsassistenten und Vorbefüllen der Bremsanlage, früh- zeitige Fahrerwarnung (d. h. das Abbremsen erfolgt durch den Fahrer) sowie autonome Teilbzw. Vollbremsung.Systems are known for braking a vehicle or motor vehicle in the case of a recognized imminent accident situation, mainly based on long- and medium-range environmental sensors, for example based on (long-range radar (LRR), lidar, mid-range radar (MRR ), Short-range radar (SRR), ultrasound, video or the like). The braking of the vehicle can take place with different strengths, in particular by reparameterization of the brake assistant and pre-filling of the brake system, early warning of the driver (ie braking by the driver) as well as autonomous partial braking. Emergency braking.
Gerade bei höheren Geschwindigkeiten ist eine Unfallvermeidung durch einen reinen Bremseingriff bei den heutigen Reichweiten für eine sichere Situationserfassung häufig nicht mög- lieh, wohingegen ein Ausweichen bis kurz vor dem Aufprall fahrphysikalisch noch möglich ist. Eine Vorverlegung der Warnzeitpunkte so weit, dass ein Bremseingriff zur Unfallvermeidung noch möglich ist, ist auf Basis heutiger Sensoren aufgrund dann auftretender zu hoher Fehlwarnraten unpraktikabel.Especially at higher speeds accident avoidance by a pure braking intervention at today's ranges for a reliable situation detection is often not lent, whereas a dodge until just before the impact of driving physics is still possible. An advance of the warning times so far that a braking intervention for accident prevention is still possible, based on today's sensors due to then occurring too high Fehlwarnraten impracticable.
Weiterhin sind Prototypsysteme bekannt, die auf Basis der vorstehend genannten Sensorsys- R. 322899Furthermore, prototype systems are known that are based on the above-mentioned sensor systems. R. 322899
teme Brems- oder Ausweichmanöver autonom oder teilautonom durchfuhren. Die Situationsbewertung bezieht sich dabei jedoch auf nur ein Zielobjekt bzw. Hindernis und eine bereits vorgegebene Ausweichtrajektorie.brake or evasive maneuvers autonomously or partially autonomously. However, the situation assessment refers to only one target object or obstacle and an already specified avoidance trajectory.
Systeme, welche die Umfeldsituation nur unvollständig erfassen und in die Beurteilung einbeziehen, sind insofern kritisch, als dass sie die Gefahrensituation gegebenenfalls sogar noch verschärfen können, beispielsweise durch eine Steuerung des Fahrzeugs in den Gegenverkehr.Systems that only incompletely record the environment situation and include it in the assessment are critical insofar as they can even exacerbate the dangerous situation, for example by controlling the vehicle into oncoming traffic.
Die DE 10 2004 056 120 Al betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung oder Kollisions- folgenminderung während einer Fahrt, bei der sich ein Kraftfahrzeug einem Hindernis, insbesondere einem vorausfahrenden Fahrzeug, nähert, wobei bei einem Verfahren zumindest die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis ermittelt wird, eine bis zum spätesten Beginn eines kollis ionsvermeidenden Ausweichmanövers verbleibende Zeitspanne als Ausweichzeitspanne ermittelt wird und eine kollisionsvermeidende oder kolli- sions folgenmindernde Aktion in Abhängigkeit der ermittelten Ausweichzeitspanne vorgenommen wird.DE 10 2004 056 120 A1 relates to a method for collision avoidance or collision reduction during a journey in which a motor vehicle approaches an obstacle, in particular a vehicle in front, wherein in a method at least the relative speed between the motor vehicle and the obstacle is determined in that a time remaining until the latest start of a collision-avoiding evasive maneuver is determined as an evasion time period and a collision-avoiding or collision-reducing action is carried out as a function of the determined evasive time period.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einregelung eines kollisionsvermeidenden bzw. kollisionsfolgenmindernden Fahrmanövers eines Kraftfahrzeugs basierend auf wenigstens einer ermittelten Ausweichtrajektorie, um während der Fahrt des Kraftfahrzeugs einen Unfall zu vermeiden, weist folgende Schritte auft: einen Situationserfassungsschritt zur Erfassung einer aktuellen Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs mittels wenigstens eines Objektdetektionssensors des Kraftfahrzeugs und/oder Daten wenigstens eines weiteren Fahrzeugsystems; R. 322899The driver assistance method according to the invention for displaying and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of a collision-avoiding driving maneuver of a motor vehicle based on at least one determined avoidance trajectory in order to avoid an accident while the motor vehicle is traveling has the following steps: a situation detection step for detecting a current one Surrounding situation of the motor vehicle by means of at least one object detection sensor of the motor vehicle and / or data of at least one further vehicle system; R. 322899
einen Situationsbeurteilungsschritt zum Ermitteln wenigstens einer Ausweichtrajektorie basierend auf der aktuellen Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs und einer Trajektorien- vorhersage für das Kraftfahrzeug und für wenigstens ein detektiertes Objekt in dem Umfeld des Kraftfahrzeugs; und - einen Aktionsschritt zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einregelung des auf einer der ermittelten Ausweichtrajektorien basierenden Fahrmanövers.a situation judgment step for determining at least one avoidance trajectory based on the current environment situation of the motor vehicle and a trajectory prediction for the motor vehicle and for at least one detected object in the environment of the motor vehicle; and an action step for the display and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of the driving maneuver based on one of the determined avoidance trajectories.
Durch das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren wird dem Fahrer in vorteilhafter Weise in schwierigen kritischen Situationen (Panik) angezeigt, wie ein Primärunfall vermieden werden kann (Fluchtweg). Zusätzlich kann das System das Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug auf den Fluchtweg autonom einregeln oder unterstützt den Fahrer durch teilautonome Eingriffe, wobei der Fahrer die Eingriffe in vorteilhafter Weise gegebenenfalls auch übersteuern kann. Grundlegend ist dabei die Erweiterung der Situationserfassung und -beurteilung auf die Berücksichtigung von weiteren relevanten Verkehrsteilnehmern (z. B. Gegenverkehr), weiteren Fahrräumen (z. B. Parallelspur), Randbebauungen sowie Ausweichräumen, die nicht als Fahrräume vorgesehen sind, beispielsweise Straßengräben, Felder oder dergleichen. Vorteilhaft ist es demnach, wenn die Umfeldsituation detektierte Objekte und/oder freie Bereiche im Umfeld des Kraftfahrzeugs aufweist.By the driver assistance method according to the invention the driver is advantageously displayed in difficult critical situations (panic), as a primary accident can be avoided (escape route). In addition, the system can autonomously adjust the vehicle or motor vehicle to the escape route or supports the driver by partially autonomous interventions, wherein the driver can advantageously also override the interventions in an advantageous manner. Fundamental here is the extension of the situation recording and assessment to the consideration of other relevant road users (eg oncoming traffic), other driving areas (eg parallel lane), edge structures and alternative areas that are not provided as driving areas, such as street ditches, fields or similar. Accordingly, it is advantageous if the environment situation has detected objects and / or free areas in the environment of the motor vehicle.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren erschließt die Querführung als weiteren Freiheitsgrad zur Unfallvermeidung. Die relevanten Situationsaspekte werden erfasst und in die Kritikalitätsbeurteilung mit einbezogen. Eine Situationsadaptivität der von dem Fahrerassistenzverfahren dem Fahrer vorgeschlagenen oder eingeregelten Ausweichtrajektorien ist in vorteilhafter Weise gegeben.The driver assistance method according to the invention opens up the lateral guidance as an additional degree of freedom for accident prevention. The relevant situation aspects are recorded and included in the criticality assessment. A situation adaptivity of the evasion trajectories proposed or regulated by the driver assistance method to the driver is advantageously provided.
Sonach wird eine gesamte Familie von Funktionen zum Ausweichen bei drohender Unfallsituation angegeben, die den Fahrer basierend auf unterschiedlichen Ausprägungen der Umfelderfassung, unterschiedlichen Ausprägungen der Situationsbeurteilung, unterschiedlichen R. 322899Accordingly, an entire family of dodging functions in the event of an imminent accident situation is indicated, which the driver based on different forms of environment detection, different characteristics of the situation assessment, different R. 322899
Ausprägungen der Vernetzung mit anderen Kraftfahrzeugen oder der Infrastruktur und unterschiedlichen Ausprägungen des Fahrzeugeingriffs, beim Ausweichen unterstützen.Characteristics of networking with other motor vehicles or the infrastructure and different forms of vehicle intervention, assist in evading.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Beurteilung der Kritikalität der ermittelten Ausweichtrajektorien durchgeführt werden, wobei die günstige Ausweichtrajektorie für das Fahrmanöver ausgewählt wird.In one embodiment of the invention, an assessment of the criticality of the determined avoidance trajectories can be carried out, the favorable avoidance trajectory being selected for the driving maneuver.
Eine Erweiterung des Fahrerassistenzverfahrens besteht darin, bei mehreren möglichen Ausweichtrajektorien aufgrund einer Schadenshöhe- / Unfallschwereschätzung die bestmögliche Trajektorie auszuwählen und dem Fahrer zu empfehlen bzw. autonom oder teilautonom einzuregeln.An extension of the driver assistance method is to select the best possible trajectory for several possible avoidance trajectories due to a damage height / accident severity estimation and to recommend to the driver or regulate autonomously or partially autonomously.
Ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln bzw. ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren auszuführen, sind in Anspruch 7 bzw. Anspruch 8 angegeben.A computer program with program code means or a computer program product with program code means which are stored on a computer-readable data carrier in order to carry out the driver assistance method according to the invention are specified in claim 7 and claim 8, respectively.
Anspruch 9 betrifft eine Vorrichtung, insbesondere Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzverfahrens mit wenigstens einem Objektdetektionssensor zur Detektion von Objekten bzw. Hindernissen in einem Umfeld des Kraftfahrzeugs, und einer Steuereinrichtung, welche mit dem wenigstens einen Objektdetektionssensor und wenigstens einem weiteren Fahrzeugsystem verbunden ist.Claim 9 relates to a device, in particular driver assistance system of a motor vehicle, for carrying out the driver assistance method according to the invention with at least one object detection sensor for detecting objects or obstacles in an environment of the motor vehicle, and a control device which is connected to the at least one object detection sensor and at least one further vehicle system ,
Das Fahrerassistenzsystem erkennt mit einer vorausschauenden Sensorik die momentane Si- tuation vor dem Kraftfahrzeug, welche Objekte und deren zukünftige Trajektorien, sowie mögliche Fahrräume einschließlich Fluchtwegen auch außerhalb der Fahrbahn (z. B. Straßengraben) aufweist und warnt den Fahrer vor einer möglichen Kollision. R. 322899The driver assistance system recognizes with a forward-looking sensor the current situation in front of the motor vehicle, which exhibits objects and their future trajectories, as well as possible driving spaces including escape routes outside the roadway (eg road trench) and warns the driver of a possible collision. R. 322899
Kennt das Fahrerassistenzsystem eine sichere Ausweichtrajektorie, kann es diese dem Fahrer anzeigen. Alternativ oder zusätzlich unterstützt das System den Fahrer durch Eingriffe in den Triebstrang, das Bremssystem und/oder das Lenksystem bzw. löst autonom einen übersteuerbaren (gegebenenfalls auch nicht übersteuerbaren) Lenk- und/oder Bremseingriff aus, um die- se Ausweichtrajektorie zu befahren. Sehr vorteilhaft ist es daher, wenn das Fahrmanöver wenigstens einen Bremseingriff und/oder wenigstens einen Lenkeingriff aufweist. Der Fahrer kann auf Basis der ihm angezeigten Systemreaktionen (insbesondere der Ausweichtrajekto- rien) das Systemverhalten überwachen und bei eingreifenden Funktionen gegebenenfalls übersteuern.If the driver assistance system knows a safe avoidance trajectory, it can display it to the driver. Alternatively or additionally, the system supports the driver by intervening in the drive train, the brake system and / or the steering system or autonomously triggers an overriding (possibly not overridable) steering and / or braking intervention to drive this evasion trajectory. It is therefore very advantageous if the driving maneuver has at least one brake engagement and / or at least one steering intervention. On the basis of the system reactions (in particular the avoidance trajectories) displayed to the driver, the driver can monitor the system behavior and, if necessary, override the intervening functions.
Als weitere Fahrzeugsysteme des Kraftfahrzeugs kommen insbesondere eine Motor- /Triebstrangsteuereinrichtung, ein Bremssystem, ein Lenksystem, ein Navigationssystem und/oder ein C2X-Kommunikationssystem, d. h. ein C2C(Car to Car)- bzw. C2I(Car to Infrastructure)- bzw. I2C(Infrastructure to Car)-Kommunikationssystem in Betracht.As a further vehicle systems of the motor vehicle come in particular a motor / driveline control device, a brake system, a steering system, a navigation system and / or a C2X communication system, d. H. a C2C (Car to Car) - or C2I (Car to Infrastructure) - or I2C (Infrastructure to Car) communication system into consideration.
Als Objektdetektionssensoren kommen vorzugsweise Radarsensoren, insbesondere Long- Range-Radar- Sensoren, Mid-Range-Radar- Sensoren, Short-Range-Radar-Sensoren, Lidarsen- soren, Ultraschallsensoren oder Videosensoren (z. B. auf Basis von CCD- oder CMOS- Imagern) bzw. deren Kombinationen in Betracht. Die Objektdetektionssensoren können dabei vorn, hinten oder seitlich an dem Kraftfahrzeug angeordnet sein.Radar sensors, in particular long-range radar sensors, mid-range radar sensors, short-range radar sensors, lidar sensors, ultrasound sensors or video sensors (eg based on CCD or CMOS) are preferably used as object detection sensors - Imagern) or their combinations into consideration. The object detection sensors can be arranged on the front, rear or side of the motor vehicle.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine Mensch/Maschinen-Schnittstelle zur Interaktion mit dem Fahrer vorgesehen sein.In an advantageous embodiment of the invention, a human / machine interface for interaction with the driver may be provided.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einregelung eines kollisionsvermeidenden bzw. kollisionsfolgenmindernden Fahrmanövers eines Kraftfahrzeugs basierend auf einer ermittelten Ausweichtrajektorie, um während der Fahrt des Kraftfahrzeugs einen Unfall zu vermeiden, ist vorzugsweise als Com- R. 322899The driver assistance method according to the invention for displaying and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of a collision avoiding or driving collision of a motor vehicle based on a determined avoidance trajectory to avoid an accident while the motor vehicle is traveling is preferably as com R. 322899
puterprogramm auf einer Steuereinrichtung des Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs, realisiert, wobei auch andere Lösungen selbstverständlich in Frage kommen. Dazu ist das Computerprogramm in einem Speicherelement (z. B. ROM, EEPROM oder dergleichen) der Steuereinrichtung gespeichert. Durch Abarbeitung auf einem Mikroprozessor der Steuerein- richtung wird das Verfahren ausgeführt. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memory Stick, Speicherkarte oder dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement der Steuereinrichtung übertragen werden.computer program on a control device of the driver assistance system of the motor vehicle, implemented, with other solutions come of course in question. For this purpose, the computer program is stored in a memory element (eg ROM, EEPROM or the like) of the control device. The process is carried out by processing on a microprocessor of the control device. The computer program can be stored on a computer-readable data medium (floppy disk, CD, DVD, hard disk, USB memory stick, memory card or the like) or an Internet server as a computer program product and can be transferred from there into the memory element of the control device.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims. An exemplary embodiment of the invention is described in principle below with reference to the drawing.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Es zeigen: Figur 1 Eine vereinfachte schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, in welchem ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzverfahren implementiert ist;FIG. 1 shows a simplified schematic illustration of a motor vehicle in which a driver assistance method according to the invention is implemented;
Figur 2 ein vereinfachtes Signalflussdiagramm des erfindungsgemäßes Fahrerassistenzverfahrens; undFIG. 2 shows a simplified signal flow diagram of the driver assistance method according to the invention; and
Figur 3 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, in welchem eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzverfahrens insbesondere mit einer Rück- und Seitenabsicherung implementiert ist.Figure 3 is a simplified schematic representation of a motor vehicle in which a further embodiment of the driver assistance method according to the invention is implemented in particular with a back and side protection.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen R. 322899Description of exemplary embodiments R. 322899
In Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, auf welchem das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einregelung eines kolli- sionsvermeidenden bzw. kollisionsfolgenmindernden Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs 1 basierend auf einer ermittelten Ausweichtrajektorie, um während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 einen Unfall zu vermeiden implementiert ist. Bei einem sich während der Fahrt nähernden, in einem belegten Bereich 2b eines für die Fahrzeugführung relevanten Umfelds 2 (vereinfacht gestrichelt angedeutet) befindlichen, Objekt bzw. Hindernis 3 sollte ein Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs 1 zum Ausweichen autonom oder teilautonom durchgeführt bzw. eingeregelt oder vorgeschlagen bzw. angezeigt werden. Eine als Fahrerassistenzsystem 4 ausgebildete Vorrichtung zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Fahrerassistenzverfahrens unterstützt den Fahrer beim Ausweichen vor dem Hindernis 3 und führt ihn autonom oder teilautonom im Fall einer bevorstehenden Kollision auf eine sichere Trajektorie, die mit keinem das eigene Kraftfahrzeug 1 umgebendem Hindernis 3 kollidiert. Bei einem derartigen Fahrmanöver könnten beispielsweise freie Bereiche 2a des Umfelds 2 befahren werden.FIG. 1 shows a motor vehicle 1 on which the driver assistance method according to the invention for displaying and / or autonomous or partially autonomous adjustment of a collision avoiding or driving collision of the motor vehicle 1 based on an evaded avoidance trajectory to an accident while driving the motor vehicle 1 is implemented. In the case of an object or obstacle 3 approaching during the journey, in an occupied area 2b of an environment 2 relevant for the vehicle guidance (simplified dashed line), a driving maneuver of the motor vehicle 1 should be autonomously or partially autonomously performed or adjusted or proposed or . are displayed. A device designed as a driver assistance system 4 for carrying out the driver assistance method according to the invention supports the driver when avoiding the obstacle 3 and guides him autonomously or partially autonomously in the event of an impending collision to a safe trajectory that does not collide with any obstacle 3 surrounding the own motor vehicle 1. In such a driving maneuver, for example, free areas 2a of the surroundings 2 could be traveled.
Das Kraftfahrzeug 1 bzw. das Fahrerassistenzsystem 4 weist im Frontbereich als umgebungs- erfassende Sensorik bzw. als Objektdetektionssensor einen als Long-Range-Radarsensor 5 a ausgebildeten Radarsensor zur messtechnischen Erfassung der frontalen Verkehrssituation bzw. des Umfelds 2 vor dem Kraftfahrzeug 1 auf. Statt des Long-Range-Radarsensors 5 a kann in weiteren Ausführungsbeispielen auch beispielsweise ein entsprechender Long-Range- Lidarsensor vorgesehen sein. Der Long-Range-Radarsensor 5a steht mit einer Steuereinrichtung 4a des Fahrerassistenzsystems 4 in Verbindung. Mit der Steuereinrichtung 4a können aufgrund der Sensorsignale des Long-Range-Radarsensors 5a Objekte bzw. Hindernisse 3, er- fasst werden. Des Weiteren ist eine HMI(Human Machine Interface)-Steuereinrichtung 4b für eine Mensch/Maschine-Schnittstelle (nicht näher dargestellt) zur Interaktion des Fahrers mit dem Fahrerassistenzsystem 4 verbunden. Vorliegend hat die Steuereinrichtung 4a des Fahrerassistenzsystems 4 Zugriff auf eine Bremssystemsteuereinrichtung 6 eines nicht näher dargestellten Bremssystems des Kraftfahrzeugs 1 und auf eine Navigationssystemsteuereinrichtung R. 322899The motor vehicle 1 or the driver assistance system 4 has in the front area as environment-detecting sensor or as object detection sensor designed as a long-range radar sensor 5 a radar sensor for metrological detection of the frontal traffic situation or the environment 2 in front of the motor vehicle 1. Instead of the long-range radar sensor 5 a may be provided in other embodiments, for example, a corresponding long-range Lidarsensor. The long-range radar sensor 5 a is connected to a control device 4 a of the driver assistance system 4. With the control device 4a, objects or obstacles 3 can be detected on the basis of the sensor signals of the long-range radar sensor 5a. Furthermore, an HMI (Human Machine Interface) control device 4b for a human / machine interface (not shown in detail) for the driver's interaction with the driver assistance system 4 is connected. In the present case, the control device 4a of the driver assistance system 4 has access to a brake system control device 6 of a brake system, not shown, of the motor vehicle 1 and to a navigation system control device R. 322899
7a eines in Figur 2 näher dargestellten Navigationssystems 7 des Kraftfahrzeugs 1.7a of a navigation system 7 of the motor vehicle 1 shown in more detail in FIG.
Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einregelung eines kollisionsvermeidenden bzw. kollisionsfolgenmindernden Fahrmanövers des Kraftfahrzeugs 1 basierend auf einer ermittelten Ausweichtrajektorie, um während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 einen Unfall zu vermeiden, ist vorzugsweise als Computerprogramm auf der Steuereinrichtung 4a eines Fahrerassistenzsystems 4 des Kraftfahrzeugs 1 , realisiert, wobei auch andere Lösungen selbstverständlich in Frage kommen. Dazu ist das Computerprogramm in einem nicht dargestellten Speicherelement der Steuerein- richtung 4a gespeichert. Durch Abarbeitung auf einem ebenfalls nicht dargestellten Mikroprozessor der Steuereinrichtung 4a wird das Verfahren ausgeführt. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memory Stick, Speicherkarte oder dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement der Steuereinrichtung 4a über- tragen werden.The driver assistance method according to the invention for displaying and / or autonomous or partially autonomous adjustment of a collision avoiding driving maneuver of the motor vehicle 1 based on a determined avoidance trajectory to avoid an accident while driving the motor vehicle 1 is preferably as a computer program on the control device 4a of a driver assistance system 4 of the motor vehicle 1, realized, with other solutions are of course in question. For this purpose, the computer program is stored in a memory element, not shown, of the control device 4a. By processing on a likewise not shown microprocessor of the control device 4a, the method is executed. The computer program can be stored on a computer-readable data medium (floppy disk, CD, DVD, hard disk, USB memory stick, memory card or the like) or an Internet server as a computer program product and transferred from there into the memory element of the control device 4a.
Das erfmdungsgemäße Fahrerassistenzverfahren umfasst: einen Situationserfassungsschritt zur Erfassung einer aktuellen Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs 1 mittels des Long-Range-Radarsensors 5 a des Kraftfahrzeugs 1 und Daten des Navigationssystems 7 als weiteres Fahrzeugsystem; einen Situationsbeurteilungsschritt zum Ermitteln wenigstens einer Ausweichtrajektorie basierend auf der aktuellen Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs 1 und einer Trajektorien- vorhersage für das Kraftfahrzeug 1 und für das detektierte Objekt 3 in dem Umfeld 2 des Kraftfahrzeugs 1 ; und - einen Aktionsschritt zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einregelung des auf einer der ermittelten Ausweichtrajektorien basierenden Fahrmanövers.The inventive driver assistance method comprises: a situation detection step for detecting a current environment situation of the motor vehicle 1 by means of the long-range radar sensor 5 a of the motor vehicle 1 and data of the navigation system 7 as another vehicle system; a situation judgment step for determining at least one avoidance trajectory based on the current environment situation of the motor vehicle 1 and a trajectory prediction for the motor vehicle 1 and for the detected object 3 in the environment 2 of the motor vehicle 1; and an action step for the display and / or autonomous or semi-autonomous adjustment of the driving maneuver based on one of the determined avoidance trajectories.
Die Umfeldsituation weist detektierte Objekte 3 und freie Bereiche 2a im Umfeld 2 des Kraft- R. 322899The surrounding situation has detected objects 3 and free areas 2a in environment 2 of the force R. 322899
fahrzeugs 1 auf.vehicle 1 on.
In dem Aktionsschritt kann zum einen eine Anzeige einer entsprechenden Warnung, insbesondere über die Mensch/Maschine-Schnittstelle oder zum anderen ein aktiver Eingriff des Fahrerassistenzsystems 4 mittels eines korrigierenden mit Hilfe der Bremssystemsteuereinrichtung 6 über eine gezielte Bremskrafterhöhung oder wie in Fig. 3 dargestellt, mittels eines entsprechenden Lenkeingriffs über eine Lenksystemsteuereinrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1, erfolgen. Das Fahrmanöver kann somit wenigstens einen Bremseingriff und/oder wenigstens einen Lenkeingriff aufweisen.In the action step, on the one hand, an indication of a corresponding warning, in particular via the human / machine interface or, on the other hand, an active intervention of the driver assistance system 4 by means of a corrective by means of the braking system control device 6 via a targeted braking force increase or as shown in FIG a corresponding steering intervention via a steering system control device 10 of the motor vehicle 1, take place. The driving maneuver can thus have at least one brake engagement and / or at least one steering intervention.
Zur Auswahl der anzuzeigenden oder einzuregelnden Ausweichtrajektorie wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Situationsbeurteilungsschritt eine Beurteilung der Kritikalität der ermittelten Ausweichtrajektorien durchgeführt, wobei die günstige Ausweichtrajektorie für das Fahrmanöver ausgewählt wird.In order to select the avoidance trajectory to be displayed or adjusted, in the present embodiment an assessment of the criticality of the determined avoidance trajectories is carried out in the situation assessment step, the favorable avoidance trajectory being selected for the driving maneuver.
In Figur 2 ist ein vereinfachtes Signalflussdiagramm des erfmdungsgemäßen Fahrerassistenzverfahrens bzw. des Fahrerassistenzsystems 4 dargestellt. Der Daten- bzw. Signalfluss ist dabei über Pfeile entsprechend angedeutet. Die Steuereinrichtung 4a des Fahrerassistenzsystems 4 weist ein Situationserfassungsmodul 40 zur Durchführung des Situationserfassungsschritts, ein Situationsbeurteilungsmodul 41 zur Durchführung des Situationsbeurteilungsschritts und ein Aktionsmodul 42 zur Durchführung des Aktionsschritts auf.FIG. 2 shows a simplified signal flow diagram of the driver assistance method or the driver assistance system 4 according to the invention. The data or signal flow is indicated accordingly by arrows. The control device 4a of the driver assistance system 4 has a situation detection module 40 for performing the situation detection step, a situation judgment module 41 for performing the situation judgment step, and an action module 42 for performing the action step.
Das Situationserfassungsmodul 40 bzw. eine Sensordatenfusion 40a erhält als Eingangssignale die Signale einer Fahrzeugsensorik 5 bzw. die Signale von Objektdetektionssensoren 5a - 5d (siehe Figur 3). Die Signale der Objektdetektionssensoren 5a - 5d werden in einem ersten Schritt a eingelesen, wonach in einem zweiten Schritt b Merkmale bzw. Ortungen von Objekten bestimmt werden. Des Weiteren erhält das Situationserfassungsmodul 40 optional (durch Strichelung angedeutet) als Eingangssignale die Signale eines Navigationssystems 7 bzw. R. 322899The situation detection module 40 or a sensor data fusion 40a receives, as input signals, the signals of a vehicle sensor system 5 or the signals from object detection sensors 5a-5d (see FIG. 3). The signals from the object detection sensors 5a-5d are read in a first step a, after which features or locations of objects are determined in a second step b. Furthermore, the situation detection module 40 optionally receives (as indicated by dashed lines) as input signals the signals of a navigation system 7 or R. 322899
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dessen Navigationssteuereinrichtung 7a und eines C2X-Kommunikationssystems 8. Die Sensordatenfusion 40a übernimmt die Daten/Signale aller Objektdetektionssensoren 5, 5 a - 5d und der Systeme 7, 8 und führt diese zusammen. Überlappende Bereiche werden identifiziert und abgeglichen, d. h. es wird festgestellt, welche Ortungen des einen Objektdetektionssen- sors 5, 5a - 5d den Ortungen der anderen Objektdetektionssensoren 5, 5a - 5d entsprechen. Sonach wird ein konsistentes Abbild bzw. Bild zumindest eines Teils der Umgebung 2 des Kraftfahrzeugs 1 erstellt. Die Navigationssteuereinrichtung 7a erhält in bekannter Weise Positionsdaten über eine Antenne 7b bzw. GPS 7c und Daten einer erweiterten Karte 7d. Das C2X-Kommunikationssystem 8 kann als C2C(Car to Car)- oder C2I(Car to Infrastructure)- Kommunikationssystem ausgebildet sein und erhält über eine Antenne 8a Signale von C2C(Car to Car)-Kommunikationssystemen anderer Kraftfahrzeuge oder von I2C(Infrastructure to Car)-Kommunikationssystemen von Infrastrukturen (nicht dargestellt). Vorteilhafterweise erhält das C2X-Kommunikationssystem 8 Daten des Situationsbeurtei- lungsmoduls 41, um diese wiederum an andere Fahrzeuge in der Umgebung senden zu kön- nen.its navigation control device 7a and a C2X communication system 8. The sensor data fusion 40a accepts the data / signals of all object detection sensors 5, 5 a - 5 d and the systems 7, 8 and merges them. Overlapping areas are identified and reconciled, i. H. It is determined which locations of the one object detection sensor 5, 5a-5d correspond to the locations of the other object detection sensors 5, 5a-5d. Accordingly, a consistent image or image of at least part of the environment 2 of the motor vehicle 1 is created. The navigation controller 7a obtains position data via an antenna 7b or GPS 7c and data of an extended card 7d in a known manner. The C2X communication system 8 can be configured as a C2C (Car to Car) or C2I (Car to Infrastructure) communication system and receives signals from C2C (Car to Car) communication systems of other motor vehicles or from I2C (Infrastructure to Car ) Communication systems of infrastructures (not shown). Advantageously, the C2X communication system 8 receives data from the situation assessment module 41 in order to be able to send it to other vehicles in the environment.
In dem Situationsbeurteilungsmodul 41 erfolgt in einem Schritt c eine Schätzung der Fremdtrajektorien, d. h. eine Trajektorienvorhersage für das detektierte Objekt 3 in dem Umfeld 2 des Kraftfahrzeugs 1 bzw. für alle in der Situation relevanten Objekte (Gegenverkehr, Randbebauungen oder dergleichen). Danach erfolgt in einem Schritt d eine Schätzung der Ei- gentrajektorien, d. h. eine Trajektorienvorhersage für das eigene Kraftfahrzeug 1. In einem Schritt e werden anschließend Ausweichalternativen berechnet bzw. mögliche Ausweichtra- jektorien erkannt. Dies geschieht durch Ermitteln wenigstens einer Ausweichtrajektorie basierend auf der aktuellen Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs 1 und den zuvor geschätzten Tra- jektorienvorhersagen. In einem Schritt f wird eine Kritikalitätsschätzung durchgeführt, d. h. die Kritikalität der ermittelten möglichen Ausweichtrajektorien für das eigene Kraftfahrzeug 1 wird beurteilt. Dabei kann auch eine Schätzung der dabei auftretenden möglichen Schadenshöhe durchgeführt werden. Die Trajektorien berücksichtigen auch Eingriffe in Längs- und R. 322899In the situation assessment module 41, an estimation of the foreign trajectories, ie a trajectory prediction for the detected object 3 in the environment 2 of the motor vehicle 1 or for all objects relevant in the situation (oncoming traffic, peripheral buildings or the like) takes place in a step c. Thereafter, in an act d, an estimate of the property trajectories, ie a trajectory prediction for the own motor vehicle 1, is performed. In a step e, alternative alternatives are calculated or possible evasion vectors are identified. This is done by determining at least one evasion trajectory based on the current environment situation of the motor vehicle 1 and the previously estimated trajectory predictions. In a step f, a criticality estimate is performed, ie the criticality of the determined possible avoidance trajectories for the own motor vehicle 1 is assessed. An estimation of the possible amount of damage occurring can also be carried out. The trajectories also take into account interventions in longitudinal and R. 322899
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Querführung (Bremsen, Lenken). Anschließend wird in einem Schritt g die anzuzeigende und/oder einzuregelnde Ausweichtrajektorie für das Fahrmanöver ausgewählt. Dazu kann die günstigste Ausweichtrajektorie (z. B. mit der geringsten Schadenshöhe) herangezogen werden. Diese wird an das Aktionsmodul 42 zur Durchführung des Aktionsschritts über eine Ak- torik mit einer Anzeige/Einregelung der Ausweichtrajektorie übergeben.Transverse guide (braking, steering). Subsequently, in a step g, the evasion trajectory to be displayed and / or regulated is selected for the driving maneuver. For this purpose, the most favorable avoidance trajectory (eg with the lowest amount of damage) can be used. This is transferred to the action module 42 for performing the action step via an actuator with an indication / adjustment of the avoidance trajectory.
Es können insbesondere folgende Maßnahmen getroffen werden:In particular, the following measures can be taken:
1. Warnung mit einer Fahrempfehlung über ein akustisches Ausgabemedium der Mensch/Maschine-Schnittstelle (z. B. über Lautsprecher, gegebenenfalls mit einer Richtungs- information auch mittels einer Sprachausgabe), und/oder über ein optisches Ausgabemedium in der Nähe oder auf einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs 1 (z. B. in einem Kombiinstrument, einem Zentraldisplay, einem Head-up Display oder LEDs oberhalb einer Instrumententafel oder einer A-Säule des Kraftfahrzeugs 1, als Information z. B. Spurmarkierung durch Einfärbung über den Head-up Display), und/oder über ein haptisches Ausgabemedium (z. B. Sitzvibration, Sitzbewegung, Fahrpedalbewegung oder Fahrpedalwiderstände, Lenkradbewegung oder Lenkradwiderstände).1. Warning with a driving recommendation via an acoustic output medium of the human / machine interface (eg via loudspeaker, possibly also with directional information by means of a voice output), and / or via an optical output medium in the vicinity or on a windshield of the motor vehicle 1 (eg in an instrument cluster, a central display, a head-up display or LEDs above an instrument panel or an A-pillar of the motor vehicle 1, as information, for example, lane marking by coloring via the head-up display) , and / or via a haptic output medium (eg seat vibration, seat movement, accelerator pedal movement or accelerator pedal resistance, steering wheel movement or steering wheel resistance).
2. Optional ein aktiver Eingriff in das Bremssystem des Kraftfahrzeugs 1 mit folgenden möglichen Ausprägungen: - Umparametrierung eines Bremsassistenten des Bremssystems;2. Optionally an active intervention in the brake system of the motor vehicle 1 with the following possible variants: - reparameterization of a brake assistant of the brake system;
- Fahrerwarnung durch einen Bremsruck;- driver warning by a brake pressure;
- Aufbau einer Teilverzögerung;- construction of a partial delay;
- Aufbau einer Vollverzögerung; und/oder- establishment of a full delay; and or
- Fahrtrichtungsbeeinflussung durch einen Eingriff eines optionalen ESP-Systems des Kraft- fahrzeugs 1.Direction of travel influenced by an intervention of an optional ESP system of the motor vehicle 1.
3. Optional ein aktiver Eingriff durch das Lenksystem des Kraftfahrzeugs 1 mit folgenden möglichen Ausprägungen: R. 3228993. Optionally an active intervention by the steering system of the motor vehicle 1 with the following possible variants: R. 322899
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- Momentenüberlagerung, welche gegebenenfalls von dem Fahrer übersteuert werden kann;- Moment overlay, which may be overridden by the driver if necessary;
- Winkelüberlagerung - z. B. durch ein aktives Lenksystem (über Lenkung nicht übersteuerbar, gegebenenfalls übersteuerbar durch anderen Eingriff); und/oder- angle overlay - z. B. by an active steering system (not overridden steering, possibly overridden by other intervention); and or
- Integration einer optionalen Hinterachslenkung des Kraftfahrzeugs 1.Integration of an optional rear axle steering of the motor vehicle 1.
4. Optional ein aktiver Fahrwerkseingriff, z. B. durch regelbare Dämpfer, insbesondere zur Abstützung des Kraftfahrzeugs 1 beim Befahren der Ausweichtrajektorien.4. Optionally active chassis intervention, eg. B. by adjustable damper, in particular for supporting the motor vehicle 1 when driving the avoidance trajectories.
In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform mit einer Rück- und Seitenabsicherung eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt, auf welchem das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren implementiert ist. Dabei ist die Steuereinrichtung 4a zusätzlich mit einer Motor-/Triebstrang- Steuereinrichtung 9 und einer Steuereinrichtung 10 des nicht dargestellten Lenksystems verbunden, was zusätzlich Lenkeingriffe zur Einregelung des Fahrmanövers durch das Aktionsmodul 42 ermöglicht. Als Lenksystem kommt vorzugsweise ein aktives Lenksystem mit einer Winkel- und/oder Momentenüberlagerung in Betracht.FIG. 3 shows a further embodiment with a back and side protection of a motor vehicle 1, on which the driver assistance method according to the invention is implemented. In this case, the control device 4a is additionally connected to a motor / drivetrain control device 9 and a control device 10 of the steering system, not shown, which additionally allows steering intervention for adjusting the driving maneuver by the action module 42. When steering system is preferably an active steering system with an angle and / or torque superimposition into consideration.
Als Objektdetektionssensoren für den Situationserfassungsschritt sind zusätzlich ein Mid- Range-Lidarsensor 5b im Frontbereich, insbesondere zur Objektklassifikation und Freiflächenerkennung, und ein Mid-Range-Lidarsensor 5 c im Heckbereich zur Rücksicherung des Kraftfahrzeugs 1, d. h. zur Erfassung der Verkehrssituation hinter dem Kraftfahrzeug 1, vorgesehen. Diese können in weiteren Ausführungsbeispielen auch als Mid-Range- Radarsensoren oder als Mid-Range- Videosensoren (CCD-Sensoren oder dergleichen) ausgeführt sein. Zur frontalen Objektklassifikation kann neben den Objektdetektionssensoren 5a, 5b auch das optionale C2X-Kommunikationssystem 8 eingesetzt werden. Zur Seitenabsicherung sind Short-Range-Radarsensoren 5d vorgesehen. Diese können in weiteren Ausführungsbeispielen auch als Short-Range-Lidarsensoren, Short-Range- Videosensoren oder Short-Range- Ultraschallsensoren ausgeführt sein. Selbstverständlich können auch weitere Sensortypen verwendet werden. Mit den entsprechenden Änderungen sind sowohl mehrere Sensoren als R. 322899As object detection sensors for the situation detection step are additionally a mid-range lidar sensor 5b in the front area, in particular for object classification and free area detection, and a mid-range lidar sensor 5c in the rear area for restoring the motor vehicle 1, ie for detecting the traffic situation behind the motor vehicle 1, intended. These can also be embodied as mid-range radar sensors or as mid-range video sensors (CCD sensors or the like) in further exemplary embodiments. For frontal object classification, the optional C2X communication system 8 can be used in addition to the object detection sensors 5a, 5b. For side protection short-range radar sensors 5d are provided. These can also be embodied as short-range lidar sensors, short-range video sensors or short-range ultrasound sensors in further exemplary embodiments. Of course, other sensor types can be used. With the appropriate changes are both multiple sensors than R. 322899
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auch Kombinationen unterschiedlicher Sensoren einsetzbar.. Durch Umgebungssensorik bzw. Fahrzeugsensorik 5, 5a - 5d kann ein hochgenaue Lokalisierung des eigenen Kraftfahrzeugs 1 in Bezug auf die Umgebung bzw. das Umfeld 2 erfolgen. Eine Beschaffung von Daten zu den lokalen Fahrräumen, lokalen Bebauungen und Nicht-Fahrräumen sowie der Befahrbarkeit in Notfällen kann über die erweiterte Karte 7d des Navigationssystems 7 oder über das I2C- Kommunikationssystem 8 bzw. die leistungsfähige Umfeldsensorik bzw. Fahrzeugsensorik 5, 5a - 5d durchgeführt werden. Eine Sensordatenfusion führt die entsprechenden Sensordaten zusammen.It is also possible to use combinations of different sensors. Ambient sensors or vehicle sensors 5, 5a-5d can be used to localize their own motor vehicle 1 with high precision in relation to the surroundings or the surroundings 2. Procurement of data on the local driving areas, local buildings and non-driving areas as well as trafficability in emergencies can be carried out via the expanded map 7d of the navigation system 7 or via the I2C communication system 8 or the powerful environment sensor system or vehicle sensors 5, 5a-5d become. A sensor data fusion merges the corresponding sensor data.
Die Situationserfassung kann somit folgendermaßen erfolgen:The situation detection can thus take place as follows:
1. Es erfolgt nur eine frontale Situationserfassung, d. h. der Fahrer muss selbst für die Seiten- und Rückabsicherung sorgen.1. There is only a frontal situation detection, d. H. the driver himself has to take care of the lateral and reverse protection.
2. Zusätzlich kann eine Seitenabsicherung durch die Short-Range-Sensoren 5d (z. B. wie bei S eitensichtsy stemen oder Systemen zur Erfassung des toten Winkels, sogenannte Blind Spot Detection), d. h. der Fahrer muss lediglich noch die Rückabsicherung selbst vornehmen.2. In addition, side protection can be provided by the short-range sensors 5d (eg, as in the case of side-scan systems or Blind Spot Detection systems), d. H. the driver only has to do the reverse protection himself.
3. Zusätzlich kann eine Rückabsicherung durch den Mid-Range- Sensor 5c erfolgen, z. B. entsprechend eines Spurwechselassistenten (Lane-Change- Assistant ).3. In addition, a return fuse by the mid-range sensor 5c take place, for. B. according to a lane change assistant.
In vorteilhafter Weise kann das Fahrerassistenzsystem 4 die folgenden Schritte umfassen: - Messung oder Beschaffung, z. B. über ein C2C-Kommunikationssystem 8, von Daten der Objekte 3 in der Situation;Advantageously, the driver assistance system 4 may comprise the following steps: measurement or procurement, e.g. Via a C2C communication system 8, data of objects 3 in the situation;
- Schätzung der zukünftigen Trajektorien der Objekte 3;- Estimation of future trajectories of objects 3;
- Schätzung der zukünftigen Bewegung des eigenen Kraftfahrzeugs 1;Estimation of future movement of own motor vehicle 1;
- Erkennung der Kritikalität der Situation; - Beschaffung von Daten zu möglichen Ausweichräumen auch außerhalb der Fahrräume (z. B von einem Navigationssystem 7 mit erweiterter Karte und/oder über das C2I- Kommunikationssystem 8 und/oder über eine Umfeldsensorik 5, 5a-5d mit einer leistungsfähiger Freiflächenerkennung; R. 322899- detection of the criticality of the situation; Acquisition of data on possible alternative spaces also outside the driving areas (eg from a navigation system 7 with extended map and / or via the C2I communication system 8 and / or via an environment sensor system 5, 5a-5d with a more efficient open area detection; R. 322899
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- Berechnung von möglichen Ausweichtrajektorien unter Berücksichtigung der Ausweichräume;- calculation of possible avoidance trajectories taking into account the alternative spaces;
- Schätzung der Kritikalität oder der zu erwartenden Schäden für die verschiedenen Ausweichalternativen; - Auswahl der günstigsten Ausweichalternative; und- estimation of criticality or expected damage for the various alternative alternatives; - Selection of the cheapest alternate alternative; and
- Warnung des Fahrers mit einer Anzeige der ausgewählten Ausweichalternative und/oder mit einer aktiven Unterstützung des Fahrers beim Befahren dieser Ausweichalternative.- Warning of the driver with a display of the selected alternative alternative and / or with active assistance of the driver when driving on this alternative alternative.
Die Situationsbeurteilung kann die Trajektorienschätzung bzw. die Kritikaliätsbeurteilung mit einer Objektklassenschätzung lediglich auf Basis der autonomen Umfeldsensorik 5, 5a - 5d, oder zusätzlich unter Einbezug des C2X- Kommunikationssystems 8 durchführen.The situation assessment may perform the trajectory estimation or the criticality assessment with an object class estimation based solely on the autonomous environment sensor system 5, 5a-5d, or additionally with the involvement of the C2X communication system 8.
Der Aktionsschnitt bzw. Fahrzeugeingriff kann:The action section or vehicle intervention can:
- eine permanente Fahrempfehlung (Anzeige möglicher Fahrräume bzw. Ausweichräume); - eine Fahrerwarnung mit einer Fahrempfehlung,- a permanent driving recommendation (display of possible driving areas or alternative rooms); - a driver warning with a driving recommendation,
- einen begrenzten Bremseingriff, wobei Brems- und Lenkeingriff übersteuerbar sind (mit zumindest frontaler Situationserfassung),a limited braking intervention, wherein braking and steering intervention can be overridden (with at least frontal situation detection),
- einen vollen Bremseingriff, wobei Brems- und Lenkeingriff übersteuerbar sind (mit zumindest frontaler Situationserfassung), und/oder - einen vollen Bremseingriff, wobei Brems- und Lenkeingriff nicht übersteuerbar sind (mit frontaler Situationserfassung, Rückabsicherung und Seitenabsicherung) umfassen.- A full braking intervention, braking and steering intervention are overridden (with at least frontal situation detection), and / or - a full braking intervention, braking and steering intervention are not overridden (with frontal situation detection, reverse protection and side protection) include.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem nicht nur auf das eigene Kraftfahrzeug 1 wirkt, sondern zusätzlich über das C2X-Kommunikationssystem 8 das Verhalten mit den anderen Situationsteilnehmern - analog zu kooperativen Kollisionsvermei- dungssystemen im Luftfahrtbereich - abgestimmt wird.It is very advantageous if the driver assistance system according to the invention not only acts on one's own motor vehicle 1, but additionally tunes the behavior with the other situation participants via the C2X communication system 8 - analogously to cooperative collision avoidance systems in the aviation sector.
Das durchzuführende bzw. anzuzeigende Fahrmanöver basiert auf einer kollisionsvermeiden- R. 322899The maneuver to be performed or to be displayed is based on a collision-avoidance R. 322899
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den Ausweichtrajektorie, welche im Falle der Verwendung von entsprechenden Sensoren (Li- darsensoren, Videosensoren) unter Berücksichtigung von mittels des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung der Freiflächen bzw. freien Bereichen 2a in der Umgebung 2 des Kraftfahrzeugs 1 bestimmten freien Bereichen 2a ermittelt werden kann. Dabei werden Informationen von dem Mid-Range- Sensor 5c im Frontbereich des Kraftfahrzeugs 1 über das erfasste Objekt 3 unter Berücksichtigung der Eigenschaften des physikalischen Messprinzips des Mid-Range- Sensor 5c verwendet, wobei z. B. bei einem Lidarsensor berücksichtigt wird, dass er in der Lage ist, mittels einer Einzelmessung mehrere Objekte 3 unmittelbar zu detek- tieren, bzw. bei einem Videosensor berücksichtigt wird, dass er Freiflächen direkt, d. h. ohne Invertierung einer Objektdetektion messen kann. Sonach werden in einfacher Weise Informationen über die Freiheit bzw. Befahrbarkeit von Gebieten der Fahrzeugsumgebung 2 aus den Messungen bzw. Ortungen von Objekten 3 abgeleitet.the avoidance trajectory, which can be determined in the case of the use of corresponding sensors (Li- darsensoren, video sensors) taking into account determined by means of the method described below for determining the free areas or free areas 2a in the environment 2 of the motor vehicle 1 free areas 2a. In this case, information is used by the mid-range sensor 5c in the front region of the motor vehicle 1 via the detected object 3 taking into account the properties of the physical measuring principle of the mid-range sensor 5c, wherein z. B. is considered in a Lidarsensor that he is able to detect by means of a single measurement several objects 3 directly, or is taken into account in a video sensor that he open spaces directly, d. H. without inverting an object detection can measure. Accordingly, information about the freedom or driveability of areas of the vehicle environment 2 is derived from the measurements or locations of objects 3 in a simple manner.
Eine mögliche Ausprägungsform des Verfahrens ist, Wissen über den Zustand der für die Fahrzeugführung relevanten Umgebung 2 des Kraftfahrzeugs 1 in Form von Wahrscheinlichkeiten für die Belegung und Nichtbelegung von Gebieten bzw. der Bereiche 2a, 2b abzulegen. Somit können den Bereichen 2a, 2b in der Umgebung 2 des Kraftfahrzeugs 1 jeweils Wahr- scheinlichkeitswerte für die Nichtbelegung des jeweiligen Bereichs 2a, 2b zugeordnet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Bereiche 2a, 2b in der Umgebung 2 des Kraftfahrzeugs 1 in einzelne Zellen unterteilt (nicht näher dargestellt), denen jeweils Wahrscheinlichkeitswerte pfrei für die Nichtbelegung der jeweiligen Zelle zugeordnet werden, pbeiegt bezeichnet die Wahrscheinlichkeit für die Belegung der jeweiligen Zelle.One possible embodiment of the method is to store knowledge about the state of the surroundings 2 of the motor vehicle 1 relevant to the vehicle guidance in the form of probabilities for the occupancy and non-occupancy of areas or the areas 2a, 2b. Thus, the regions 2 a, 2 b in the environment 2 of the motor vehicle 1 can each be assigned probability values for the non-occupancy of the respective area 2 a, 2 b. In the present exemplary embodiment, the regions 2 a, 2 b in the environment 2 of the motor vehicle 1 are subdivided into individual cells (not shown in detail), to which probability values p free for the non-occupancy of the respective cell are assigned. Pbeged denotes the probability for occupancy of the respective cell.
Dabei gilt:Where:
pbelegt (x) + pfrei (x) < 1, (2.1)p occupied (x) + p free (x) <1, (2.1)
bzw. genauer:or more precisely:
Pbeiegt (X) + Pfre, (X) + PunwISsen (X) = 1, (2-2) R. 322899Pbew ( X ) + Pfre, ( X ) + Punw IS sen ( X ) = 1, ( 2 - 2 ) R. 322899
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wobei x ein Skalar oder Vektor sein kann und die Position des Gebiets bzw. Bereichs 2a, 2b oder vorliegend der Zelle im Raum angibt. Im Folgenden wird der Einfachheit halber ohne Einschränkung der Allgemeinheit eine skalare Position angenommen, beispielhaft wird zusätzlich ein Mid-Range-Lidarsensor zugrunde gelegt. Des Weiteren bezeichnet punwissen die Detektionsunsicherheit. Der Mid-Range-Lidarsensor 5c ist in der Lage, Belegungen der Bereiche 2a, 2b in Form einer Objekt- oder Hindernisdetektion zu erkennen. Der Mid-Range- Lidarsensor 5 c selbst liefert keine Information über die freie Fläche bzw. den freien Bereich 2a innerhalb seines Detektionsbereichs, d. h. für die unmittelbare Messung des Mid-Range- Lidarsensors 5c gilt pfrei = 0. Dieses Verfahren liefert nun eine Berechnungsvorschrift, mit der unter Zuhilfenahme von Kenntnissen über das Messverfahren die Wahrscheinlichkeit abgeleitet wird, mit welcher die Bereiche 2a, 2b innerhalb des Detektionsbereichs frei, d. h. befahrbar sind. Es ist vorab bekannt, wie gut die Detektionsleistung des Mid-Range-Lidarsensors 5 c an einem bestimmten Ort innerhalb seines Detektionsbereichs ist. Dies wird durch die sensorsystembedingte Detektionsleistung psys(x) mit 0 < ρsys (x) ≤ 1 für jeden Ort bzw. jede Zelle im Detektionsbereich beschrieben. Aus Gleichung 2.1 folgt unmittelbar die maximale Abschätzung des Informationsgehalts einer Messung bezüglich der Freiflächeninformation:where x can be a scalar or vector indicating the position of the area 2a, 2b or, in the present case, the cell in space. In the following, for the sake of simplicity, a scalar position is assumed without restriction of the generality; for example, a mid-range lidar sensor is also used as an example. Furthermore, punks know the detection uncertainty. The mid-range lidar sensor 5c is able to detect occupancies of the areas 2a, 2b in the form of object or obstacle detection. The mid-range lidar sensor 5 c itself does not provide any information about the free area or the free area 2 a within its detection area, ie for the direct measurement of the mid-range lidar sensor 5 c, p free = 0. This method now provides a calculation rule with which, with the aid of knowledge of the measuring method, the probability is derived with which the regions 2a, 2b are free, ie passable, within the detection range. It is known in advance how good the detection performance of the mid-range lidar sensor 5 c is at a particular location within its detection range. This is described by the sensor system-dependent detection power p sys (x) with 0 <ρ sys (x) ≦ 1 for each location or cell in the detection area. From equation 2.1 follows immediately the maximum estimate of the information content of a measurement with respect to the open space information:
pfrei (x) ≤ l -pbelegt (x). (2.3)p free (x) ≤ l -p occupied (x). (2.3)
Der Mid-Range-Lidarsensor 5 c ist in einer Einzelmessung mehrzielfähig, d. h. es können mehrere Objekte 3 durch eine einzelne Messung unmittelbar detektiert werden. Daher erfolgt nun die Abschätzung, dass die in einer Messung enthaltene Freiflächeninformation durch die davor liegenden Objekte 3 herabgesetzt wird:The mid-range lidar sensor 5 c is multi-target capable in a single measurement, d. H. several objects 3 can be detected directly by a single measurement. Therefore, the estimation is now made that the free area information contained in a measurement is reduced by the preceding objects 3:
Pfcl (x) ≤ l -max(pbelegt (x)). (2.4)P fcl (x) ≤ l -max (p occupies (x)). (2.4)
Unter Berücksichtigung der systembedingten Detektionsleistung psys(x) bezüglich der Detek- tion von Freiflächen 2a folgt schließlich:Taking into account the system-related detection power p sys (x) with respect to the detection of open spaces 2 a, it follows that:
pfrei (x) < psys (x)(l - max(pbelegt (x))). (2.5) p free (x) <p sys (x) (l - max (p occupied (x))). (2.5)

Claims

R. 32289917Patentansprüche R. 32289917patents claims
1. Fahrerassistenzverfahren zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einrege- lung eines kollisionsvermeidenden bzw. kollisionsfolgenmindernden Fahrmanövers ei- nes Kraftfahrzeugs (1) basierend auf wenigstens einer ermittelten Ausweichtrajektorie, um während der Fahrt des Kraftfahrzeugs (1) einen Unfall zu vermeiden, gekennzeichnet durch: einen Situationserfassungsschritt zur Erfassung einer aktuellen Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs (1) mittels wenigstens eines Objektdetektionssensors (5,5a-5d) des Kraftfahrzeugs (1) und/oder Daten wenigstens eines weiteren Fahrzeugsystems1. Driver assistance method for indicating and / or autonomous or semi-autonomous activation of a collision-avoiding driving maneuver of a motor vehicle (1) based on at least one determined avoidance trajectory in order to avoid an accident while the motor vehicle (1) is traveling by: a situation detection step for detecting a current environment situation of the motor vehicle (1) by means of at least one object detection sensor (5, 5a-5d) of the motor vehicle (1) and / or data of at least one further vehicle system
(6,7,8,9,10); einen Situationsbeurteilungsschritt zum Ermitteln wenigstens einer Ausweichtrajektorie basierend auf der aktuellen Umfeldsituation des Kraftfahrzeugs (1) und einer Trajektorienvorhersage für das Kraftfahrzeug (1) und für wenigstens ein detektiertes Objekt (3) in dem Umfeld (2) des Kraftfahrzeugs (1); und einen Aktionsschritt zur Anzeige und/oder autonomen bzw. teilautonomen Einrege- lung des auf einer der ermittelten Ausweichtrajektorien basierenden Fahrmanövers.(6,7,8,9,10); a situation judgment step for determining at least one avoidance trajectory based on the current environment situation of the motor vehicle (1) and a trajectory prediction for the motor vehicle (1) and for at least one detected object (3) in the environment (2) of the motor vehicle (1); and an action step for displaying and / or autonomous or partially autonomous activation of the driving maneuver based on one of the determined avoidance trajectories.
2. Fahrerassistenzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsi- tuation detektierte Objekte (3) und/oder freie Bereiche (2a) im Umfeld (2) des Kraftfahrzeugs (1) aufweist.2. Driver assistance method according to claim 1, characterized in that the environment situation detected objects (3) and / or free areas (2a) in the environment (2) of the motor vehicle (1).
3. Fahrerassistenzverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beurteilung der Kritikalität der ermittelten Ausweichtrajektorien durchgeführt wird, wobei die günstige Ausweichtrajektorie für das Fahrmanöver ausgewählt wird.3. driver assistance method according to claim 1 or 2, characterized in that an assessment of the criticality of the determined avoidance trajectories is performed, wherein the favorable avoidance trajectory is selected for the driving maneuver.
4. Fahrerassistenzverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrmanöver wenigstens einen Bremseingriff und/oder wenigstens einen R. 3228994. Driver assistance method according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the driving maneuver at least one brake intervention and / or at least one R. 322899
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Lenkeingriff aufweist.Has steering intervention.
5. Fahrassistenzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Fahrzeugsysteme des Kraftfahrzeugs (1), eine Mensch/Maschine- Schnittstelle (4b), eine Motor-/Triebstrangsteuereinrichtung (9), ein Bremssystem (6), ein Lenksystem (10), ein Navigationssystem (7) und/oder ein C2X- Kommunikationssystem (8) sind.5. driver assistance method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the further vehicle systems of the motor vehicle (1), a man / machine interface (4b), a motor / driveline control device (9), a brake system (6), a Steering system (10), a navigation system (7) and / or a C2X communication system (8).
6. Fahrassistenzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Objektdetektionssensor ein Radarsensor, insbesondere Long-6. driver assistance method according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one object detection sensor, a radar sensor, in particular long
Range-Radar- Sensor (5a), Mid-Range-Radar- Sensor, Short-Range-Radar-Sensor (5d), ein Lidarsensor (5b,5c), ein Ultraschallsensor oder ein Videosensor ist.Range radar sensor (5a), mid-range radar sensor, short-range radar sensor (5d), a lidar sensor (5b, 5c), an ultrasonic sensor or a video sensor.
7. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um ein Fahrerassistenzverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn dass Programm auf einem Mikroprozessor eines Mikrocomputers, insbesondere auf einer Steuereinrichtung (4a) eines Fahrerassistenzsystems (4), ausgeführt wird.7. Computer program with program code means for carrying out a driver assistance method according to one of claims 1 to 6, when the program is executed on a microprocessor of a microcomputer, in particular on a control device (4a) of a driver assistance system (4).
8. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein Fahrerassistenzverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn dass Programm auf einem Mikroprozessor eines Mikrocomputers, insbesondere auf einer Steuereinrichtung (4a) eines Fahrerassistenzsystems (4), ausgeführt wird.8. Computer program product with program code means which are stored on a computer-readable medium to perform a driver assistance method according to one of claims 1 to 6, when the program on a microprocessor of a microcomputer, in particular on a control device (4a) of a driver assistance system (4) is executed ,
9. Vorrichtung, insbesondere Fahrerassistenzsystem (4) eines Kraftfahrzeugs (1) zur Durchführung des Fahrerassistenzverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit wenigstens einem Objektdetektionssensor (5,5a-5d) zur Detektion von Objekten bzw. Hindernissen (3) in einem Umfeld (2) des Kraftfahrzeugs (1), und einer Steuereinrich- R. 3228999. Device, in particular driver assistance system (4) of a motor vehicle (1) for carrying out the driver assistance method according to one of claims 1 to 6, with at least one object detection sensor (5,5a-5d) for the detection of objects or obstacles (3) in an environment (2) of the motor vehicle (1), and a control R. 322899
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tung (4a), welche mit dem wenigstens einen Objektdetektionssensor (5,5a-5d) und wenigstens einem weiteren Fahrzeugsystem (6,7) verbunden ist und welche zur Ausfuhrung eines Computerprogramms gemäß Anspruch 7 eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung (4a) ein Situationserfassungsmodul (40), ein Situationsbeurteilungsmodul (41) und ein Aktionsmodul (42) aufweist.Device (4a), which is connected to the at least one object detection sensor (5,5a-5d) and at least one further vehicle system (6,7) and which is adapted to execute a computer program according to claim 7, wherein the control device (4a) is a situation detection module (40), a situation evaluation module (41) and an action module (42).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mensch/Maschine- Schnittstelle (4b) vorgesehen ist.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that a human / machine interface (4b) is provided.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Fahr- zeugsysteme des Kraftfahrzeugs (1), eine Motor-/Triebsstrangsteuereinrichtung (9), ein Bremssystem (6), ein Lenksystem (10), ein Navigationssystem (7) und/oder ein C2X- Kommunikationssystem (8).11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the further vehicle systems of the motor vehicle (1), a motor / driveline control device (9), a brake system (6), a steering system (10), a navigation system (7) and / or a C2X communication system (8).
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Objektdetektionssensor ein Radarsensor, insbesondere Long-Range-Radar- Sensor (5a), Mid-Range-Radar- Sensor, Short-Range-Radar-Sensor (5d), ein Lidarsensor (5b, 5c), ein Ultraschallsensor oder ein Videosensor ist.12. The apparatus of claim 9, 10 or 11, characterized in that at least one object detection sensor, a radar sensor, in particular long-range radar sensor (5a), mid-range radar sensor, short-range radar sensor (5d ), a lidar sensor (5b, 5c), an ultrasonic sensor or a video sensor.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Objektdetektionssensor (5,5a-5d) vorn, hinten oder seitlich an dem Kraftfahrzeug (1) angeordnet ist. 13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the at least one object detection sensor (5,5a-5d) front, rear or side of the motor vehicle (1) is arranged.
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