DE102004028822B4 - A method for detecting a change in orientation around a vehicle - Google Patents

A method for detecting a change in orientation around a vehicle

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DE102004028822B4 DE200410028822 DE102004028822A DE102004028822B4 DE 102004028822 B4 DE102004028822 B4 DE 102004028822B4 DE 200410028822 DE200410028822 DE 200410028822 DE 102004028822 A DE102004028822 A DE 102004028822A DE 102004028822 B4 DE102004028822 B4 DE 102004028822B4
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Abstract

Verfahren zur Erkennung einer Ausrichtungsänderung eines Fahrzeugs (Umgebungsfahrzeug), das einem Fahrzeug mit Fahrerassistenzsystem (assistiertes Fahrzeug) vorausfährt oder nachfolgt, wobei das Verfahren an Bord des assistierten Fahrzeugs mit folgenden Schritten durchgeführt wird: A method for detecting a change in orientation of a vehicle (vehicle surroundings) running ahead a vehicle with a driver assistance system (assisted vehicle) or follows, the method is carried out on board the assisted vehicle having the following steps:
a) durchführen eines Verfahrens zum Erkennen des Hecks des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des Bugs des nachfolgenden Fahrzeugs; a) performing a method for detecting the rear of the preceding vehicle or of the bow of the following vehicle;
b) messen des Abstands zu wenigstens zwei Messpunkten am Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs oder am Bug des nachfolgenden Fahrzeugs; b) measuring the distance to at least two measurement points at the rear of the preceding vehicle or at the bow of the following vehicle;
c) berechnen einer Ausgleichsgeraden durch die Messpunkte anhand der gemessenen Abstandsdaten; c) calculating a best-fit line through the measured points based on the measured distance data;
d) schätzen der Richtung der Fahrbahn am Ort der Messpunkte; d) estimating the direction of the road at the location of the measurement points;
e) berechnen des Winkels α zwischen der berechneten Geraden und der geschätzten Richtung der Fahrbahn; e) calculating the angle α between the calculated straight line and the estimated direction of the road;
f) bewerten des berechneten Winkels α anhand eines hinterlegten Bewertungskriteriums B; f) evaluating the calculated angle α on the basis of a stored evaluation criterion B;
g) feststellen einer Ausrichtungsänderung, wenn der Winkel α das Bewertungskriterium B erfüllt und einleiten einer Aktion des Fahrerassistenzsystems; g) detecting a change in orientation when the angle α satisfies the evaluation criterion B and initiate an action of the driver assistance system;
h) wiederholen der Schritte a) bis h). h) repeating steps a) to h).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Ausrichtungsänderung eines Umgebungsfahrzeugs bei dem der Winkel zwischen dem Bug oder Heck des Umgebungsfahrzeugs und der Fahrbahnrichtung ermittelt und als Entscheidungskriterium für das Vorliegen einer Ausrichtungsänderung herangezogen wird. The invention relates to a method for detecting a change in orientation around a vehicle in which the angle is determined between the bow or stern of the vehicle environment and the road direction and used as a decision criterion for the presence of an alignment change.
  • Fahrerassistenzsysteme unterstützen einen Fahrer bei der Fahrzeugführung, indem sie ihm zusätzliche Informationen über die aktuell vorliegende Verkehrssituation bieten und helfen, diese zu bewerten. Driver assistance systems support a driver in vehicle guidance, by providing it with additional information about the currently prevailing traffic conditions and help to evaluate them. Dazu erfassen sie die aktuelle, ggf. gefährliche Verkehrssituation und warnen den Fahrer rechtzeitig, wodurch dieser schneller und besser reagieren kann. To detect the current, possibly dangerous traffic situation and warn the driver in good time, so it can react faster and better. Im Notfall greifen einige Fahrerassistenzsysteme auch aktiv ein, indem sie zB eine automatische Vollbremsung auslösen. In an emergency, some driver assistance systems intervene actively, by example, they trigger an automatic emergency braking. Dadurch können Unfälle vermieden oder zumindest abgeschwächt werden. This accident can be avoided or at least mitigated. Es sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die zB beim Spurwechsel, beim Spurhalten, beim Abbiegen und Einbiegen oder beim Abstandhalten helfen, oder die einfach nur den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug überwachen, um nur einige zu nennen. There are known driver assistance systems which simply monitor for example, when changing lanes, the lane keeping, when turning and bending in the distance or keeping help, or just the distance to a vehicle ahead, just to name a few.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung From German Patent Application DE 198 23 303 A1 DE 198 23 303 A1 (General Motors) ist beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem (dort Fahrtregelungssystem genannt) bekannt, das ein damit ausgerüstetes Fahrzeug (kurz: assistiertes Fahrzeug) so regelt, dass ein vorbestimmter Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug aufrechterhalten wird. (General Motors), for example, a driver assistance system (there called cruise control system) is known, that any equipped vehicle (in short: assisted vehicle) so that regulates a predetermined distance to the preceding vehicle is maintained. Dazu ist zB ein adaptives Lasersystem zur Überwachung des Zwischenfahrzeugabstands vorgesehen. To an adaptive laser system for monitoring the inter-vehicle distance is provided, for example. Das Fahrerassistenzsystem ist dabei so ausgelegt, dass es bei Einschermanövern von Fahrzeugen vor dem assistierten Fahrzeug oder bei einem Einschermanöver des assistierten Fahrzeugs hinter ein vorausfahrendes Fahrzeug nicht zu massiven Bremsreaktionen des assistierten Fahrzeugs kommt, die durch den sich plötzlich verringernden Zwischenfahrzeugabstand ausgelöst werden, sondern zu einer der Situation angepassten, moderaten Verzögerung. The driver assistance system is designed so that it does not come in Einschermanövern of vehicles in front of the assisted vehicle or a Einschermanöver the guided vehicle, behind a vehicle traveling ahead to massive brake reactions of the assisted vehicle, which are caused by the suddenly decreasing inter-vehicle distance, but to a adapted to the situation, moderate delay. Dabei wird der Einschervorgang anhand ungewöhnlicher Veränderungen des Zwischenfahrzeugabstands als solcher erkannt. Here, the sheering is recognized by unusual changes in the inter-vehicle distance as such. Dabei ist es wünschenswert, derartige Einscher- und auch Ausschermanöver oder andere Ausrichtungsänderungen von Fahrzeugen in der Umgebung eines assistierten Fahrzeugs (kurz: Umgebungsfahrzeuge) mit größerer Zuverlässigkeit erkennen zu können, um die Sicherheit von Fahrerassistenzsystemen und die Fahrsicherheit durch Fahrerassistenzsysteme weiter zu verbessern. It is desirable, such Einscher- and Ausschermanöver or other orientation changes of vehicles in the vicinity of an assisted vehicle (short fellow vehicles) to detect with greater reliability to improve the safety of driver assistance systems and driving safety through driver assistance systems further.
  • Aus dem amerikanischen Patent From the American patent US 6,636,148 B2 US 6,636,148 B2 (Fujitsu Ten) ist ein Verfahren zur Erkennung einer Ausrichtungsänderung eines Umgebungsfahrzeugs, welches einem assistierten Fahrzeug vorausfährt, bekannt. (Fujitsu Ten) is a method for detecting a change in orientation around a vehicle, which travels ahead of a vehicle assisted known. Dabei wird die Ausrichtungsänderung anhand von zwei an der Seite des Umgebungsfahrzeugs liegenden Messpunkten erkannt. The orientation change is detected based on two lying on the side of the vehicle environment measurement points. Das Verfahren ermöglicht die frühzeitige Erfassung eines von der Nachbarspur auf die Fahrspur des assistierten Fahrzeugs einscherenden Umgebungsfahrzeugs. The method allows early detection of a cut-in from the adjacent lane to the lane of the vehicle environment assisted vehicle.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem Ausrichtungsänderungen von Fahrzeugen in der Umgebung eines assistierten Fahrzeugs mit verbesserter Zuverlässigkeit erkannt werden können. The object of the present invention is to provide a method, can be detected with the alignment changes of vehicles in the vicinity of an assisted vehicle having improved reliability.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Erkennung einer Ausrichtungsänderung eines Fahrzeugs (kurz: Umgebungsfahrzeug), das einem Fahrzeug mit Fahrerassistenzsystem (kurz: assistiertes Fahrzeug) vorausfährt oder nachfolgt, wobei das Verfahren an Bord des assistierten Fahrzeugs durchgeführt wird. An object of the present invention accordingly provides a method for detecting a change in orientation of a vehicle (short surrounding vehicle) which a vehicle having a driver assistance system: running ahead or follows, the method is carried out on board the guided vehicle (short assisted vehicle). Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf: The inventive method comprises the steps of:
    • a) durchführen eines Verfahrens zum Erkennen des Hecks des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des Bugs des nachfolgenden Fahrzeugs; a) performing a method for detecting the rear of the preceding vehicle or of the bow of the following vehicle;
    • b) messen des Abstands zu wenigstens zwei Messpunkten am Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs oder am Bug des nachfolgenden Fahrzeugs; b) measuring the distance to at least two measurement points at the rear of the preceding vehicle or at the bow of the following vehicle;
    • c) berechnen einer Ausgleichsgeraden durch die Messpunkte anhand der gemessenen Abstandsdaten; c) calculating a best-fit line through the measured points based on the measured distance data;
    • d) schätzen der Richtung der Fahrbahn am Ort der Messpunkte; d) estimating the direction of the road at the location of the measurement points;
    • e) berechnen des Winkels α zwischen der berechneten Geraden und der geschätzten Richtung der Fahrbahn; e) calculating the angle α between the calculated straight line and the estimated direction of the road;
    • f) bewerten des berechneten Winkels α anhand eines hinterlegten Bewertungskriteriums B; f) evaluating the calculated angle α on the basis of a stored evaluation criterion B;
    • g) feststellen einer Ausrichtungsänderung, wenn der Winkel α das Bewertungskriterium B erfüllt und einleiten einer Aktion des Fahrerassistenzsystems; g) detecting a change in orientation when the angle α satisfies the evaluation criterion B and initiate an action of the driver assistance system;
    • h) wiederholen der Schritte a) bis h). h) repeating steps a) to h).
  • Unter einer Ausrichtungsänderung wird eine Änderung der Richtung der Längsachse eines Fahrzeugs bezüglich der Richtung der Fahrbahn verstanden. Under an orientation change, a change in the direction of the longitudinal axis of a vehicle with respect to the direction of the road is understood. Darunter werden vorzugsweise Ausscher- und Einschermanöver von Fahrzeugen verstanden, die dem Fahrzeug, an dessen Bord das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird (assistiertes Fahrzeug), vorausfahren oder nachfolgen. Including Ausscher- and Einschermanöver of vehicles to be understood preferably running ahead or subsequent to the vehicle on board of which the inventive method is performed (assisted vehicle). Dabei kann es sich aber prinzipiell auch um Schleuder- oder Schlingerfahrten von Umgebungsfahrzeugen handeln, sowie um quer zur Fahrbahn stehende Fahrzeuge. but It may also be skidding or rolling rides peripheral vehicles in principle, as well as transversely to the road vehicles. Darunter werden jedoch nicht geringfügige Ausrichtungsänderungen verstanden, wie sie bei der Geradeausfahrt eines Fahrzeugs in realen Fahrsituationen immer auftreten und kaum zu verhindern sind. Including but not minor alignment changes are understood, as they always occur in straight running of a vehicle in real driving situations and are hard to prevent.
  • Geeignete Verfahren zum Erkennen des Hecks eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder des Bugs eines nachfolgenden Fahrzeugs sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Suitable methods for detecting the stern of a preceding vehicle or the bow of a following vehicle are known to those skilled in principle. Ein Verfahren besteht beispielsweise darin, a) die Konturen des Umgebungsfahrzeugs durch erste Abstandsmessungen zu erfassen; One method involves, for example, to detect a) the contours of the vehicle environment by first distance measurements; b) das erfasste Umgebungsfahrzeug anhand der ersten Abstandsmessdaten in einen Objekttyp zu klassifizieren; b) to classify the detected vehicle environment based on the first distance measurement data in an object type; und c) zweite Abstandsmessungen zu Messpunkten durchzuführen, die dem klassifizierten Objekttyp zugeordnet sind. and c) perform second distance measurements to measuring points associated with the classified object type.
  • Hinsichtlich des Verfahrensschritts der Berechnung einer Ausgleichsgeraden, Schritt c), sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Gerade berechnet wird und nicht etwa eine Linie, da eine Ausgleichslinie für das erfindungsgemäße Verfahren ungeeignet ist. With regard to the method step of calculating a best-fit line, step c), it is expressly pointed out that a straight line is calculated, rather than a line, since an equalizing line for the novel process is unsuitable. Auf geeignete Verfahren zur Berechnung einer Ausgleichsgeraden wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht eingegangen, da sie dem Fachmann hinlänglich bekannt sind. A suitable method for computing a best-fit line is not discussed in the present invention since they are sufficiently known to the expert.
  • Zum Schätzen der Richtung der Fahrbahn am Ort der Messpunkte, Verfahrensschritt d), kommen mehrere Verfahren prinzipiell in Frage. For estimating the direction of the road at the location of the measurement points, process step d), several processes are in principle in question. Ein mögliches Verfahren besteht darin, GPS-Daten mit Hilfe von Informationen digitaler Straßenkarten aus einer an Bord befindlichen Navigationsanlage auszuwerten. One possible method is to evaluate GPS data using information digital map from an on-board navigation system. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein an Bord befindliches, visuelles System zur Spurhaltung (Spurassistent) entsprechend einzusetzen. Another option is to use an on-board, visual system for tracking (lane departure warning) accordingly. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf das deutsche Patent In this connection, for example, the German Patent DE 43 32 836 C1 DE 43 32 836 C1 (Daimler-Benz) und die deutsche Patentanmeldung (Daimler-Benz) and the German Patent Application DE 103 11 518 A1 DE 103 11 518 A1 (Bosch) hingewiesen. (Bosch) pointed out. Noch eine Möglichkeit besteht darin, ein an Bord befindliches elektro-optisches System entsprechend einzusetzen. Another possibility is to use an on-board electro-optical system accordingly. So ist es beispielsweise bekannt, dass mit LIDAR-Sensoren Fahrbahnmarkierungen erkannt werden können, anhand derer auf die Fahrbahnrichtung zurück geschlossen werden kann. It is known for example that with LIDAR sensors lane markings can be detected by means of which can be closed back to the road direction. In diesem Zusammenhang sei zB auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung In this context, for example, be made to the unpublished German Patent Application DE 102004008866 A1 DE 102004008866 A1 verwiesen. directed. Natürlich ist es auch denkbar, Kombinationen der og Verfahren einzusetzen. Of course it is also conceivable to use combinations of the above methods.
  • Für geeignete Aktionen eines Fahrerassistenzsystems, Verfahrensschritt g), kommen mehrere Eskalationsstufen in Frage. For appropriate actions of a driver assistance system, step g), multiple escalation levels are possible.
  • Eine Aktion der geringsten Eskalationsstufe kann dabei das einfache Informieren das Fahrers sein, zB mit Hilfe einer Display-Anzeige oder einem gesprochenen Hinweis eines an Bord befindlichen Navigationssystems. An action of the lowest level of escalation can thereby be easy Inform the driver, eg by means of a display ad or a voice command of a navigation system on board.
  • Eine Aktion einer höheren Eskalationsstufe kann das Abgeben eines Warnsignals sein, beispielsweise ein Warnton (akustisch) oder ein Warn(blink-)licht (optisch). An action of a higher level of escalation may be the dispensing of a warning signal, for example, a warning sound (acoustic) or a warning (flashing) light (optical).
  • Eine Aktion der höchsten Eskalationsstufe kann schließlich der aktive Eingriff in die Fahrtsysteme des assistierten Fahrzugs sein, zB in das Bremssystem, die Motorsteuerung und/oder das Lenksystem, um zB im letzten Moment einen Unfall zu verhindern. An action of the highest level of escalation may eventually be the active intervention in the drive systems of assisted Fahrzugs, to prevent, for example, in the brake system, motor control and / or the steering system, for example, at the last moment an accident.
  • Natürlich sind auch Kombinationen dieser Aktionen denkbar. Of course, combinations of these actions are possible.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird während des Betriebs des assistierten Fahrzeugs laufend wiederholt, es sei denn, es wird (durch eine Automatik oder den Fahrer) aktiv abgeschaltet. The inventive method is repeated continuously during operation of the assisted vehicle, unless it is actively turned off (by an automatic or the driver). Die laufende Wiederholung wird durch den Verfahrensschritt h) sicher gestellt, der das Verfahren nach einem Durchlauf wieder auf den Anfang zurück setzt. The current repetition is ensured by the step h), which sets the process after one pass back to the beginning. Dabei können ggf. einzelne Verfahrensschritte, wie zB Schritt a), ausgelassen werden. Here can take individual process steps, such as step a), are omitted. Die Wiederholrate des Verfahrens ist dabei im Wesentlichen von der verfügbaren Hardware abhängig. The repetition of the process is largely dependent on the available hardware dependent. Geeignete Wiederholraten liegen dabei im Bereich von 1 bis 100 Wiederholungen pro Sekunde (Hz), vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 Hz. Suitable repetition rates are in the range of 1 to 100 repetitions per second (Hz), preferably in the range of 10 to 50 Hz.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Ausrichtungsänderungen von Fahrzeugen in der Umgebung eines assistierten Fahrzeugs mit besserer Zuverlässigkeit erkennen zu können. The inventive method makes it possible to detect changes of orientation of vehicles in the vicinity of an assisted vehicle with better reliability. Damit kann die Tauglichkeit bzw. Eignung der Aktionen eines Fahrerassistenzsystems und damit die Fahrsicherheit durch ein Fahrerassistenzsystem weiter verbessert werden. Thus the suitability or appropriateness of the actions of a driver assistance system and thus the driving safety can be further improved by a driver assistance system. Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach durchzuführen und erfordert, zB im Vergleich zu Verfahren wie der Auswertung von visuellen 3D-Bildern, das Prozessieren von nur wenig Daten. The inventive method is easy to perform and requires, for example in comparison to methods such as the assessment of visual 3D images, the processing of very little data. Dadurch ergeben sich verhältnismäßig kurze Reaktionszeiten. This results in relatively short reaction times.
  • Der Winkel α ist abhängig von der Geschwindigkeit. The angle α is dependent on the speed. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht daher vor, dass das für die Bewertung des berechneten Winkels α eingesetzte Bewertungskriterium B abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit des Umgebungsfahrzeugs gewählt wird. A further development of the method according to the invention therefore provides that the α used for the evaluation of the calculated angle evaluation criterion B is selected depending on the current speed of the vehicle environment. Dazu ist es erforderlich, dass ein Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Umgebungsfahrzeugs durchgeführt wird. For this it is required that a method for determining the speed of the vehicle environment is performed. Für den Fall, dass dies nicht möglich ist, kann näherungsweise die Geschwindigkeit des assistierten Fahrzeugs herangezogen werden, die mit Hilfe des Geschwindigkeitsmessers des assistierten Fahrzeugs in einfacher Weise ermittelt werden kann. In the event that this is not possible, the speed of the vehicle can be assisted used approximately, which can be determined with the aid of the speedometer of the assisted vehicle in a simple manner. Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht daher darin, dass das Bewertungskriterium B abhängig von der aktuell von dem assistierten Fahrzeug gefahrenen Geschwindigkeit gewählt wird. Thus, another embodiment of the method according to the invention is that the evaluation criterion B is selected depending on the current driven by the assisted vehicle speed. Dadurch ist eine verbesserte Interpretation des Winkels α möglich und damit eine zuverlässigere Erkennung einer Ausrichtungsänderung eines Umgebungsfahrzeugs. As a result, an improved interpretation of the angle α is possible and thus a more reliable detection of a change in orientation around a vehicle.
  • Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Bewertungskriterium B der Betrag des Winkels α herangezogen, wobei eine Ausrichtungsänderung festgestellt wird, wenn der Betrag des Winkels α einen hinterlegten Schwellenwert S überschreitet. In one embodiment of the inventive method, the amount of the angle in which an orientation change is detected when the magnitude of the angle α exceeds a stored threshold value S is used as an evaluation criterion α B.
  • Zum genauen Betrag des Schwellenwerts S können keine definitiven Aussagen gemacht werden. For exact amount of the threshold S, no definitive statements can be made. Dieser ist, wie oben erwähnt, zum einen von der aktuell gefahrenen Geschwindigkeit abhängig. This is, as mentioned above, on the one hand by the current speed dependent. Zum anderen sollte der Schwellenwert S auch flexibel an die jeweilige Verkehrssituation angepasst werden können, zB durch den Fahrer des assistierten Fahrzeugs. On the other hand, the threshold value S should be able to be flexibly adapted to the particular traffic situation, for example by the driver of the vehicle assisted. Dabei sind jedoch sehr kleine und sehr große Schwellenwerte S nicht sinnvoll. However, very small and very large thresholds S are not useful. So ist beispielsweise ein Schwellenwert von S = 90° nicht sinnvoll, da das bedeuten würde, dass selbst eine exakte Geradeausfahrt eines Umgebungsfahrzeugs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Aktion eines Assistenzfahrzeugs auslösen würde. For example, a threshold of S = 90 ° does not make sense, since that would mean that even an exact straight running of a vehicle environment by the inventive process would trigger an action of an assistance vehicle. Ebenso sind sehr kleine Schwellenwerte S nahe 90° nicht sinnvoll, da sehr kleine, zufällige Ausrichtungsänderungen auch bei der Geradeausfahrt von Umgebungsfahrzeugen ständig vorkommen, ohne dass eine Ausrichtungsänderung im Sinne der Erfindung vorliegt. Also very small thresholds S near 90 ° are not meaningful, since very small, random orientation changes occur constantly and in the straight-ahead peripheral vehicles without an orientation change is present within the present context.
  • Um derartige zufällige Ausrichtungsänderungen von Ausrichtungsänderungen im Sinne der Erfindung mit größerer Zuverlässigkeit unterscheiden zu können, kann es von Vorteil sein, wenn eine Ausrichtungsänderung nur dann festgestellt wird, wenn der Betrag des Winkels α den hinterlegten Schwellenwert S für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer t überschreitet. In order to distinguish such a random orientation changes of orientation changes in the sense of the invention with greater reliability, it may be advantageous if a change in orientation is only determined when the magnitude of the angle α to the stored threshold value S for a predetermined minimum period of time t exceeds. Die Mindestzeitdauer t beträgt dabei zumindest 0,5 s, vorzugsweise zumindest 2 s, insbesondere zumindest 3 s. The minimum time period t amounts to at least 0.5 s, preferably at least 2 s, in particular at least 3 s.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Bewertungskriterium B die zeitliche Änderung des Betrags des Winkels α herangezogen, wobei eine Ausrichtungsänderung festgestellt wird, wenn die zeitliche Änderung des Betrags des Winkels α mit einer hinterlegten Kennlinie K übereinstimmt. In another embodiment of the method according to the invention the change over time of the amount of the angle in which an orientation change is detected, when the temporal change of the amount of the angle α coincides with a stored characteristic curve K is α used as an evaluation criterion B. Derartige Kennlinien beschreiben typische Verläufe von Änderungen des Winkels α bei einer bestimmten Geschwindigkeit. Such characteristics describe typical curves of changes in the angle α at a certain speed. Sie können experimentell bestimmt und zB in einem Kennlinienspeicher hinterlegt werden. You can experimentally determined and stored in a characteristic storage for example. Dadurch lassen sich Ausrichtungsänderungen von Umgebungsfahrzeugen mit noch weiter verbesserter Zuverlässigkeit erkennen. This orientation changes in environmental vehicles with further improved reliability can be seen.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden vorstehenden Ausgestaltungen miteinander kombiniert, sodass eine Ausrichtungsänderung festgestellt wird, wenn sowohl der Betrag des Winkels α den hinterlegten Schwellenwert S überschreitet, als auch die zeitliche Änderung des Winkels α mit einer hinterlegten Kennlinie K übereinstimmt. In a further embodiment of the inventive method, the above two are combined configurations with each other, so that an alignment change is detected when both the magnitude of the angle exceeds α to the stored threshold value S as α matches the temporal change of the angle with a stored characteristic curve K. Durch eine derartige Kombination lassen sich Ausrichtungsänderungen von Umgebungsfahrzeugen noch besser erkennen. By such a combination, alignment changes in environmental vehicles can be better recognized.
  • Gute Ergebnisse lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere dann erzielen, wenn die Messpunkte in einer oder mehreren Ebenen liegen, die parallel zur Fahrbahnoberfläche angeordnet sind, wobei Ausgleichsgeraden nur durch Messpunkte berechnet werden, die in einer gemeinsamen Ebene parallel zur Fahrbahnoberfläche liegen. Good results can be with the inventive method in particular obtained if the measuring points are located in one or more planes which are arranged parallel to the roadway surface, said best-fit line are calculated only by measuring points lying in a common plane parallel to the roadway surface. So ist es zB denkbar, dass Messpunkte in zwei zueinander parallelen Ebenen parallel zur Fahrbahnoberfläche genommen werden und zwei Ausgleichsgeraden berechnet werden, die jeweils in einer Messpunkteebene liegen. For example it is conceivable that measurement points in two mutually parallel planes taken parallel to the road surface and two compensating straight lines are calculated, each lying in a plane measuring points. Dadurch lassen sich zwei Winkel α berechnen, aus denen nach bekannten Verfahren ein Mittelwert gebildet werden kann. Characterized two angle α can be calculated, from which an average can be formed by known methods. Dadurch lässt sich die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöhen. The reliability of the method according to the invention can be further increased.
  • Dabei kann es, in Abhängigkeit von der Auflösung des Sensors, vorteilhaft sein, wenn die Messpunkte möglichst weit und gleichmäßig verteilt auseinander liegen. It may, depending on the resolution of the sensor, be advantageous if the measuring points distributed evenly as possible and far apart.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich auf besonders einfache Weise besonders gute Ergebnisse erzielen, wenn zumindest ein erster Messpunkt im Bereich der linken Begrenzung und ein zweiter Messpunkt im Bereich der rechten Begrenzung des Hecks oder Bugs des Umgebungsfahrzeugs zur Berechnung einer Ausgleichsgeraden herangezogen wird, und wenn vorzugsweise zumindest ein dritter Messpunkt im Bereich der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Messpunkt herangezogen wird. For the inventive process especially good results can be particularly simple manner to achieve, when used, at least a first measuring point in the region of the left boundary and a second measurement point in the right boundary of the stern or bow of the surrounding vehicle for calculation of a regression line, and if preferably at least a third measuring point in the region of the center is used between the first and the second measuring point. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Messung ist es einerseits wünschenswert, wenn möglichst viele Messpunkte zur Berechnung der Ausgleichsgeraden herangezogen werden. To improve the reliability of the measurement, it is desirable on one hand, if as many measuring points are used to calculate the regression line. Um die zu prozessierende Datenmenge gering zu halten und damit auch den Zeitbedarf des Verfahrens, sollten andererseits nicht zu viele Messpunkte herangezogen werden. To keep the amount of data to be processed low and hence the time required for the process, should not have too many measuring points are used on the other.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Abstandsmessungen opto-elektronisch durchgeführt. In a preferred embodiment of the invention, the distance measurements are performed opto-electronically. Geeignete opto-elektronische Mittel sind käuflich erwerbbar. Suitable opto-electronic means are commercially available. Derartige opto-elektronische Messverfahren liefern zuverlässige Daten, die auf einfache Art verarbeitet werden können. Such opto-electronic measuring techniques provide reliable data that can be processed easily.
  • Prinzipiell sind alle opto-elektronischen Mittel geeignet, wie zB RADAR- und LIDAR-Sensoren. In principle, all opto-electronic means are suitable, such as radar and lidar sensors. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die opto-elektronische Messung mit Hilfe zumindest eines LIDAR-Sensors durchgeführt wird. It is particularly preferred, however, if the opto-electronic measurement is performed with the aid of at least one LIDAR sensor. Derartige Messverfahren mit LIDAR-Sensoren ermöglichen die zuverlässige Erfassung der Umgebung eines assistierten Fahrzeugs in einem großen Winkelbereich mit hochgenauer Winkel- und Abstandsauflösung. Such a measuring method with LIDAR sensors allow the reliable detection of the surroundings of a vehicle assisted in a large angular range with high-precision angle and distance resolution. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens in besonderem Maße verbessert werden. The reliability of the method according to the invention can be improved in particular.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für den Stop-and-Go-Verkehr geeignet. The inventive method is particularly suited to the stop-and-go traffic.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. The invention will be explained in more detail by way of examples. Dabei zeigen: They show:
  • 1 1 eine aktuelle Verkehrssituation, in der eine Ausrichtungsänderung erfindungsgemäß erkannt wird; a current traffic situation in which an orientation change is detected according to the invention;
  • 2 2 eine Kennlinie, die den zeitlichen Verlauf der Änderung der Ausrichtung der Fahrzeuglängsachse bzw. des Winkels α bei einem Ausschermanöver eines Umgebungsfahrzeugs angibt; a characteristic curve that specifies the time course of the change in the alignment of the vehicle longitudinal axis and the angle α at a Ausschermanöver an ambient vehicle;
  • 3 3 eine Kennlinie, die den zeitlichen Verlauf der Änderung der Ausrichtung der Fahrzeuglängsachse bzw. des Winkels α bei einer Schlingerfahrt eines Umgebungsfahrzeugs angibt; a characteristic curve that specifies the time course of the change in the alignment of the vehicle longitudinal axis and the angle α at a snaking travel of a vehicle surroundings;
  • 4 4 eine Kennlinie, die den zeitlichen Verlauf der Änderung der Ausrichtung der Fahrzeuglängsachse bzw. des Winkels α bei einer Schleuderfahrt eines Umgebungsfahrzeugs angibt. a characteristic curve that specifies the time course of the change in the alignment of the vehicle longitudinal axis and the angle α at a spin drive an ambient vehicle.
  • 1 1 zeigt eine schematische Darstellung einer aktuellen Verkehrssituation mit einem assistierten Fahrzeug ( shows a schematic representation of a current traffic situation with an assisted vehicle ( 1 1 ) und einem vorausfahrenden Umgebungsfahrzeug ( ) And a preceding-vehicle environment ( 2 2 ). ). Das assistierte Fahrzeug ( The guided vehicle ( 1 1 ) ist mit einem LIDAR-Sensor ( ) Is (with a LIDAR sensor 3 3 ), einem Fahrerassistenzsystem (nicht dargestellt) und einer Navigationsanlage (nicht dargestellt) ausgerüstet. ), A driver assistance system (not shown) and a navigation system (not shown) fitted. Das Heck ( The Heck ( 4 4 ) des Umgebungsfahrzeug ( () Of the surrounding vehicle 2 2 ) wurde durch ein entsprechendes Verfahren bereits erkannt. ) Has already been recognized by a corresponding method. Mit Hilfe des LIDAR-Sensors ( (Using the LIDAR sensor 3 3 ) werden die Abstände zu drei Messpunkten ( ) Are the distances (at three measurement points 5 5 , . 5' 5 ' , . 5'' 5 '' ) am Heck ( ) (At the rear 4 4 ) des Umgebungsfahrzeugs ( () Of the vehicle environment 2 2 ) gemessen. ) Was measured. Die Messpunkte ( The measurement points ( 5 5 , . 5' 5 ' , . 5'' 5 '' ) liegen in einer Ebene parallel zur Fahrbahn ( ) Lie in a plane parallel to the roadway ( 6 6 ). ). Dabei liegt ein Messpunkt ( Here, a measuring point is ( 5 5 ) im Bereich der linken Begrenzung, ein Messpunkt ( ) (In the region of the left boundary, a measurement point 5'' 5 '' ) im Bereich der rechten Begrenzung und ein Messpunkt ( ) (In the right boundary and a measuring point 5' 5 ' ) im Bereich der Mitte des Hecks ( ) (In the region of the center of the stern 4 4 ). ). Aus den gemessenen Abstandsdaten wird eine Ausgleichsgerade ( Fit a straight line (from the measured distance data 7 7 ) durch die Messpunkte ( ) (By the measuring points 5 5 , . 5' 5 ' , . 5' 5 ' ) berechnet. ) Is calculated. Die Richtung ( The direction ( 8 8th ) der Fahrbahn ( () Of the track 6 6 ), die mit der Richtung der Fahrbahn am Ort der Messpunkte übereinstimmt, wurde mit Hilfe eines visuellen Systems zur Spurhaltung geschätzt und der Winkel α zwischen der berechneten Ausgleichsgeraden ( ), Which coincides with the direction of the road at the location of the measurement points was estimated using a visual system for tracking and the angle α (between the calculated best-fit line 7 7 ) und der geschätzten Richtung ( ) And the estimated direction ( 8 8th ) der Fahrbahn ( () Of the track 6 6 ) berechnet. ) Is calculated. Der Winkel α kann nun anhand eines hinterlegten Bewertungskriteriums B bewertet werden. The angle α can then be evaluated according to a stored evaluation criterion B. Im vorliegenden Fall sei das Bewertungskriterium B ein Schwellenwert S und betrage 100° (die aktuelle Geschwindigkeit des assistierten Fahrzeugs beträgt dabei zB 40 km/h). In the present case the evaluation criterion B is a threshold value S and amounts to 100 ° (the current speed of the vehicle, for example, is assisted using 40 km / h). Der berechnete Winkel α beträgt im vorliegenden Fall etwa 110°, sodass der Winkel α den Schwellenwert S überschritten hat. The calculated angle α is about 110 ° in the present case, so that the angle α has exceeded the threshold value S. Dadurch wird eine Aktion des Fahrerassistenzsystems des assistierten Fahrzeugs ( Thereby, an action of the driver assistance system of the assisted vehicle ( 1 1 ) ausgelöst, im vorliegenden Fall zB ein gesprochener Hinweis des Navigationssystems, in dem der Fahrer des assistierten Fahrzeugs ( ) Triggered in this case, for example, a spoken indication of the navigation system, in which the driver of the vehicle assisted ( 1 1 ) darauf hingewiesen wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug voraussichtlich in Kürze ausscheren wird. ) Points out that the vehicle ahead is expected to veer shortly. In In 1 1 ist zwar nur ein Ausschermanöver dargestellt; Although only one is shown Ausschermanöver; das vorstehend Erläuterte lässt sich jedoch analog auch auf Einschermanöver übertragen. the above explained can be applied by analogy to Einschermanöver however.
  • Der Pfeil ( The arrow ( 9 9 ) in ) in 1 1 verdeutlicht die Ausrichtung der Fahrzeuglängsachse des Umgebungsfahrzeugs ( illustrates the alignment of the vehicle longitudinal axis of the vehicle environment ( 2 2 ). ). 2 2 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf ( shows schematically the time course ( 10 10 ) der Änderung der Ausrichtung ( ) (The change in orientation 9 9 ) der Fahrzeuglängsachse bei einem Ausschermanöver wie es in ) Of the vehicle longitudinal axis at a Ausschermanöver as in 1 1 dargestellt ist. is shown. Da die Ausrichtung ( Since the orientation ( 9 9 ) der Fahrzeuglängsachse im Wesentlichen senkrecht zur Ausgleichsgeraden ( ) Of the vehicle longitudinal axis substantially perpendicular (to the best-fit line 7 7 ) ist, kann mit Hilfe des berechneten Winkels α in einfacher Weise auf die Ausrichtung ( ) May, with the aid of the calculated angle α (in a simple manner to the orientation 9 9 ) der Fahrzeuglängsachse zurückgeschlossen werden. ) Of the vehicle's longitudinal axis be deduced. Umgekehrt repräsentiert damit der zeitliche Verlauf ( Conversely, thus representing the time course ( 10 10 ) der Änderung der Ausrichtung ( ) (The change in orientation 9 9 ) der Fahrzeuglängsachse auch den zeitlichen Verlauf der Änderung des Winkels α. ) Of the vehicle longitudinal axis and the time course of the change of the angle α. 2 2 zeigt schematisch, wie sich das Umgebungsfahrzeug (nicht dargestellt) zunächst auf der rechten Fahrspur ( shows schematically how the surrounding vehicle (not shown) is first in the right lane ( 11 11 ) bewegt, wobei der Winkel α etwa 90° beträgt (Abschnitt ( ), Moved with the angle α is approximately 90 ° (section ( 13 13 )). )). Dann schert das Umgebungsfahrzeug aus, um die Spur zu wechseln, wobei der Winkel α auf über 90° und mehr als den Schwellenwert S ansteigt (Abschnitt ( Then, the surrounding vehicle exits this to change lanes, wherein said angle α increases to more than 90 ° and more than the threshold value S (section ( 14 14 )). )). Schließlich hat das Umgebungsfahrzeug die linke Fahrspur ( Finally, the surrounding vehicle has (the left lane 12 12 ) erreicht und schert dort ein, wobei sich der Winkel α wieder auf 90° verkleinert (Abschnitt ( reached) and shears there, where the angle α decreases back to 90 ° (section ( 15 15 )). )). Der zeitliche Verlauf ( The time course ( 10 10 ) der Änderung der Ausrichtung ( ) (The change in orientation 9 9 ) der Fahrzeuglängsachse bzw. des Winkels α entspricht somit einer Kennlinie K, die charakteristisch für ein Ausschermanöver bei einer bestimmten gefahrenen Geschwindigkeit ist. ) Of the vehicle longitudinal axis or the angle α thus corresponds to a characteristic curve K, which is characteristic of a Ausschermanöver at a certain speed of travel. Derartige Kennlinien K können experimentell bestimmt werden (und zwar nicht nur für Ausschermanöver, wie in Such characteristics K can be determined experimentally (and not just for Ausschermanöver, as in 2 2 dargestellt, sondern auch für Einschermanöver) und als Kennlinienfeld in einem Kennlinienspeicher hinterlegt werden. are displayed, but also for Einschermanöver) and stored as characteristic curves in a characteristic memory. Sie können dann als Bewertungskriterien B für die Bewertung berechneter Winkel α herangezogen werden. They can then be used as evaluation criteria α B for the evaluation of calculated angle.
  • Ferner können derartige Kennlinien K zB auch für die Erkennung von Schlingerfahrten (wie in Further, such characteristics can eg K for the detection of anti-rolling rides (as in 3 3 schematisch dargestellt) und Schleuderfahrten (wie in shown schematically) and spin drives (as shown in 4 4 schematisch dargestellt) herangezogen werden. shown schematically) can be used. Wie in As in 2 2 ist in den is in the 3 3 und and 4 4 der zeitlichen Verlauf ( the time course ( 10 10 ) der Änderung der Ausrichtung ( ) (The change in orientation 9 9 ) der Fahrzeuglängsachse bzw. des Winkels α bei einer Ausrichtungsänderung (hier Schlinger- bzw. Schleuderfahrt) schematisch dargestellt. ) Of the vehicle longitudinal axis and the angle α at a position change (here snaking or spin drive) schematically shown.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Erkennung einer Ausrichtungsänderung eines Fahrzeugs (Umgebungsfahrzeug), das einem Fahrzeug mit Fahrerassistenzsystem (assistiertes Fahrzeug) vorausfährt oder nachfolgt, wobei das Verfahren an Bord des assistierten Fahrzeugs mit folgenden Schritten durchgeführt wird: a) durchführen eines Verfahrens zum Erkennen des Hecks des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des Bugs des nachfolgenden Fahrzeugs; A method for detecting a change in orientation of a vehicle (ambient vehicle), running ahead a vehicle with a driver assistance system (assisted vehicle) or follows, the method is carried out on board the assisted vehicle having the following steps: a) performing a method for detecting the rear of the preceding vehicle or of the bow of the following vehicle; b) messen des Abstands zu wenigstens zwei Messpunkten am Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs oder am Bug des nachfolgenden Fahrzeugs; b) measuring the distance to at least two measurement points at the rear of the preceding vehicle or at the bow of the following vehicle; c) berechnen einer Ausgleichsgeraden durch die Messpunkte anhand der gemessenen Abstandsdaten; c) calculating a best-fit line through the measured points based on the measured distance data; d) schätzen der Richtung der Fahrbahn am Ort der Messpunkte; d) estimating the direction of the road at the location of the measurement points; e) berechnen des Winkels α zwischen der berechneten Geraden und der geschätzten Richtung der Fahrbahn; e) calculating the angle α between the calculated straight line and the estimated direction of the road; f) bewerten des berechneten Winkels α anhand eines hinterlegten Bewertungskriteriums B; f) evaluating the calculated angle α on the basis of a stored evaluation criterion B; g) feststellen einer Ausrichtungsänderung, wenn der Winkel α das Bewertungskriterium B erfüllt und einleiten einer Aktion des Fahrerassistenzsystems; g) detecting a change in orientation when the angle α satisfies the evaluation criterion B and initiate an action of the driver assistance system; h) wiederholen der Schritte a) bis h). h) repeating steps a) to h).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungskriterium B von der aktuell von dem Umgebungsfahrzeug gefahrenen Geschwindigkeit abhängig gewählt wird. A method according to claim 1, characterized in that the evaluation criterion B is selected depending on the current driven by the surrounding vehicle speed.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungskriterium B von der aktuell von dem assistierten Fahrzeug gefahrenen Geschwindigkeit abhängig gewählt wird. A method according to claim 1, characterized in that the evaluation criterion B is selected depending on the current driven by the assisted vehicle speed.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Bewertungskriterium B der Betrag des Winkels α gewählt wird, wobei eine Ausrichtungsänderung festgestellt wird, wenn der Betrag des Winkels α einen hinterlegten Schwellenwert S überschreitet. A method according to claim 2 or 3, characterized in that the amount of the angle α is selected as an evaluation criterion B, where an orientation change is detected when the magnitude of the angle α exceeds a stored threshold value S.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausrichtungsänderung festgestellt wird, wenn der Betrag des Winkels α den hinterlegten Schwellenwert S für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer t überschreitet. A method according to claim 4, characterized in that an orientation change is detected when the magnitude of the angle α to the stored threshold value S for a predetermined minimum period of time t exceeds.
  6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestzeitdauer t zumindest 0,5 s beträgt, bevorzugt zumindest 2 s, besonders bevorzugt zumindest 3 s. The method of claim 5, characterized in that the minimum period of time t s is at least 0.5, preferably at least 2 s, most preferably at least 3 s.
  7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Bewertungskriterium B die zeitliche Änderung des Betrags des Winkels α gewählt wird, wobei eine Ausrichtungsänderung festgestellt wird, wenn die zeitliche Änderung des Betrags des Winkels α mit einer hinterlegten Kennlinie K übereinstimmt. The method of claim 2 or 3, characterized in that the temporal change of the amount of the angle is chosen α as an evaluation criterion B, where an orientation change is detected, when the temporal change of the amount of the angle α coincides with a stored characteristic curve K.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausrichtungsänderung festgestellt wird, wenn der Betrag des Winkels α den hinterlegten Schwellenwert S überschreitet und die zeitliche Änderung des Winkels α mit einer hinterlegten Kennlinie K übereinstimmt. A method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that an orientation change is detected when the magnitude of the angle α exceeds the stored threshold value S and α matches the temporal change of the angle with a stored characteristic curve K.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messpunkte in einer oder mehreren Ebenen liegen, die parallel zur Fahrbahnoberfläche angeordnet sind, wobei Ausgleichsgeraden nur durch Messpunkte berechnet werden, die in einer gemeinsamen Ebene parallel zur Fahrbahnoberfläche liegen. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the measuring points are located in one or more planes which are arranged parallel to the roadway surface, said best-fit line are calculated only by measuring points lying in a common plane parallel to the roadway surface.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Messpunkt im Bereich der linken Begrenzung und ein zweiter Messpunkt im Bereich der rechten Begrenzung des Hecks oder Bugs des Umgebungsfahrzeugs zur Berechnung einer Ausgleichsgeraden herangezogen wird, und dass bevorzugt zumindest ein dritter Messpunkt im Bereich der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Messpunkt herangezogen wird. A method according to claim 9, characterized in that at least a first measuring point in the region of the left boundary and a second measurement point in the right boundary of the stern or bow of the surrounding vehicle is used to calculate a compensating straight line and that preferably at least a third measuring point in the region of the center is used between the first and the second measuring point.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmessungen opto-elektronisch durchgeführt wird. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the distance measurement is performed opto-electronically.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die opto-elektronische Messung mit Hilfe zumindest eines LIDAR-Sensors durchgeführt wird. A method according to claim 11, characterized in that the opto-electronic measurement is performed with the aid of at least one LIDAR sensor.
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