DE102005016086A1 - Active driving safety system for motor vehicle, uses control algorithm to evaluate and then effect or disallow lane switching of vehicle based on vehicle driving conditions as well as proximity of vehicle with other vehicles or obstacles - Google Patents

Active driving safety system for motor vehicle, uses control algorithm to evaluate and then effect or disallow lane switching of vehicle based on vehicle driving conditions as well as proximity of vehicle with other vehicles or obstacles Download PDF

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Abstract

Close range sensors (3) of e.g. laser, ultrasonic, or resonance types, are located front and rear of the vehicle (2) to detect distances of the vehicle with respect to other vehicles (1,5) or obstacles e.g. pedestrians. Based on the signals from the close range sensors, as well as the signals indicating e.g. yaw rate, steering wheel angle, from driving dynamics sensors, a control algorithm is employed to evaluate and judge whether lane switching of the vehicle is possible or otherwise. The front wheels (4) of the vehicle are steered if lane switching is possible. An independent claim is also included for a method for active driving control of a vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Fahrsicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein entsprechendes Verfahren zur aktiven Steuerung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 7.The The present invention relates to an active driving safety system for a Motor vehicle according to the preamble of claim 1, as well as a corresponding Method for the active control of a motor vehicle according to claim 7th

Aus der Praxis sind neben passiven Sicherheitssystemen, wie zum Beispiel Airbags und Gurtstraffern, auch eine Reihe aktiver bzw. semiaktiver Sicherheitssysteme für Kraftfahrzeuge bekannt. Dazu gehören unter anderem Systeme wie ABS, ASR, ESP, EHB, CDC, etc. Hierbei hat sich neben dem ABS vor allem das ESP als besonders hilfreich bei der Verbesserung der aktiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen herausgestellt.Out In practice, in addition to passive safety systems, such as Airbags and belt tensioners, also a number of active or semi-active Security systems for Motor vehicles known. This includes including systems such as ABS, ASR, ESP, EHB, CDC, etc. Here In addition to the ABS, ESP has been particularly helpful in improving the active safety of motor vehicles exposed.

So ist es Zweck des ESP, ein Kraftfahrzeug, das beispielsweise bei einer zu schnellen Kurvenfahrt auszubrechen droht, mittels gezielter Bremseingriffe in einzelne Räder zu stabilisieren und somit zu verhindern, dass das Kraftfahrzeug ins Schleudern gerät. Derartige ESP-Systeme sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt.So It is the purpose of the ESP, a motor vehicle, for example, at a fast cornering threatens to break out, by means of more targeted Brake intervention in individual wheels to stabilize and thus prevent the motor vehicle to spin. Such ESP systems are available in various designs known.

Problematisch bei diesen Systemen zur Verbesserung der Fahrsicherheit ist jedoch, dass diese nicht dafür ausgelegt sind, aktiv in die Kraftfahrzeuglenkung einzugreifen.Problematic however, in these systems for improving driving safety, that these are not for that are designed to actively intervene in the motor vehicle steering.

Um der vorstehend beschriebenen Problematik zu begegnen, sind in der Praxis Verfahren und Sicherheitssysteme zum aktiven Eingriff in die Lenkung eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen worden.Around to address the problem described above, are in the Practice procedures and safety systems for active intervention in the steering of a motor vehicle has been proposed.

Bei derartigen Systemen bzw. Verfahren handelt es sich beispielsweise um Überlagerungslenkungen oder sogenannte "steer-by-wire" Systeme. Unter einem "steer-by-wire" System ist im allgemeinen ein System zu verstehen, bei dem ein Lenkbefehl des Fahrers von einem Sensor (z.B. einem Lenkradwinkel- und/oder Drehmomentensensor) erfaßt und von einem Steuergerät ausgewertet wird, um dann elektrisch über einen Aktuator und Lenkgetriebe umgesetzt zu werden, wobei hierbei die Möglichkeit einer variablen Übersetzung in einen Radwinkel besteht. Die direkte mechanische Durchgängigkeit des Lenksystems über eine Lenkwelle ist dabei nicht mehr vorhanden, wodurch sich der vom Fahrer vorgegebene Lenkbefehl in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation verschiedenartig umsetzen läßt.at such systems or methods are for example to overlay steering or so-called "steer-by-wire" systems. Under a steer-by-wire system is generally to understand a system in which a driver's steering command of a sensor (e.g., a steering wheel angle and / or torque sensor) detected and from a controller is evaluated, then electrically via an actuator and steering gear to be implemented, with the possibility of a variable translation in a wheel angle. The direct mechanical continuity of the steering system a steering shaft is no longer available, causing the the driver specified steering command depending on the respective Driving situation can be implemented differently.

Mit solchen Verfahren und/oder Systemen, die in der Lage sind, direkt in die Lenkung eines Kraftfahrzeugs einzugreifen, kann erheblich zur Verbesserung der Fahrdynamik, der Fahrsicherheit und des Fahrgefühls beitragen werden, wobei der Eingriff in die Lenkung derart erfolgt, dass ein vom Fahrer eingegebener Lenkwinkel bei Bedarf durch einen weiteren Lenkwinkel (Zusatzlenkwinkel) durch einen Aktuator überlagert werden kann. Üblicherweise werden dazu elektrische Aktuatoren verwendet, welche auf ein Überlagerungsgetriebe wirken und den jeweiligen vorzeichenbehafteten Zusatzlenkwinkel unabhängig vom Fahrer einstellen, welche dabei zur Verbesserung der Stabilität und der Agilität des Kraftfahrzeugs dienen.With such methods and / or systems that are able to directly to intervene in the steering of a motor vehicle, can significantly contribute to improving driving dynamics, driving safety and driving experience be, wherein the intervention in the steering is such that a If necessary, the steering angle entered by the driver can be changed by another Steering angle (additional steering angle) are superimposed by an actuator can. Usually For this purpose, electrical actuators are used, which are based on a superposition gear act and the respective signed additional steering angle independently set by the driver, which thereby improve the stability and the agility serve the motor vehicle.

Ein derartiges Verfahren zum aktiven Eingriff in die Steuerung eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise aus der DE 103 53 247 A1 bekannt. Dabei werden ein vom Fahrer eingegebener Lenkwinkel sowie fahrdynamische Größen des Kraftfahrzeugs ermittelt, und der eingeschlagene Lenkwinkel wird, je nach Maßgabe der fahrdynamischen Größen, durch einen weiteren Winkel bzw. Zusatzwinkel überlagert. In Abhängigkeit von mindestens einer fahrdynamischen Größe wird zudem ein Bremsdruck in ein oder mehrere Radbremsen des Kraftfahrzeugs eingesteuert.Such a method for active engagement in the control of a motor vehicle is for example from DE 103 53 247 A1 known. In this case, an inputted by the driver steering angle and vehicle dynamics variables of the motor vehicle are determined, and the chosen steering angle is superimposed, depending on the specification of the driving dynamics variables, by a further angle or additional angle. Depending on at least one dynamic driving quantity, a brake pressure is additionally introduced into one or more wheel brakes of the motor vehicle.

Problematisch bei derart bekannten Systemen zum aktiven Eingriff in die Kraftfahrzeugsteuerung ist jedoch, dass durch den unmittelbaren Eingriff in die Kraftfahrzeuglenkung ein unruhigeres Fahrverhalten entstehen kann, was eine Verschlechterung des Fahrkomforts mit sich bringt.Problematic in such known systems for active engagement in the vehicle control However, that is due to the direct intervention in the motor vehicle steering A restless driving behavior may occur, causing a deterioration the ride comfort brings with it.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Problematik, bekannte aktive Sicherheitssysteme für Kraftfahrzeuge zu verbessern.It is therefore an object of the present invention, while avoiding problem described above, known active safety systems for motor vehicles to improve.

Diese Aufgabe wird vorrichtungstechnisch mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie verfahrenstechnisch mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.These Task is device technology with the features of the claim 1, as well as procedurally solved with the features of claim 7.

Dabei wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein aktives Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeuglenkung, welche eine Überlagerungslenkung oder ein „steer-by-wire System" aufweist vorgeschlagen, wobei das Kraftfahrzeug über Nahbereichssensoren und/oder Fahrdynamiksensoren verfügt, und wobei das Sicherheitssystem einen Spurwechselassistenten enthält.there According to a first aspect of the invention, an active security system for a Motor vehicle with a vehicle steering, which a superposition steering or a steer-by-wire System "has suggested the motor vehicle over Near range sensors and / or driving dynamics sensors has, and wherein the security system includes a lane change assistant.

Der Spurwechselassistent weist hierbei erstmals ein Steuergerät mit einem Kontrollalgorithmus auf. Das Steuergerät ist dabei derart ausgelegt, dass der Spurwechselassistent dazu geeignet ist, Sensorinformationen von den Nahbereichssensoren und/oder von den Fahrdynamiksensoren, das eigene Fahrzeug wie auch andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse betreffend, auszuwerten. Dabei ist der Spurwechselassistent bei einer wahrscheinlichen Gefahrensituation erstmals dazu berechtigt, ein gefahrenträchtiges Manöver, wie beispielsweise einen bevorstehenden Spurwechsel, zu verhindern. Hierfür spricht das Steuergerät je nach Fahrsituation und Berechnungsgrößen die Fahrzeuglenkung in Abhängigkeit von einem Auswertungsergebnis des Kontrollalgorithmus über einen Regler mit zusätzlichen Steuersignalen oder Regelabweichungen an.Of the Lane Change Assistant here has for the first time a control unit with a Control algorithm on. The control unit is designed in such a way that the lane change assistant is suitable for sensor information from the near range sensors and / or from the vehicle dynamics sensors, your own vehicle as well as other road users or obstacles concerning, evaluate. The lane change assistant is at one probable hazardous situation for the first time entitled to risk-prone Maneuver, such as an upcoming lane change, to prevent. Therefor the controller speaks Depending on the driving situation and calculation parameters, the vehicle steering in dependence from an evaluation result of the control algorithm over a Regulator with additional Control signals or control deviations.

Zwar sind vorstehend diskutierte, bekannte Spurwechselassistenten in der Lage in die Fahrzeuglenkung unterstützend einzugreifen. Es ist jedoch bislang nicht gelungen, damit korrigierend auf potentiell gefährliche Fahrsituationen einzuwirken, wenn beispielsweise ein Fahrer einen letztlich gefährlichen Überholvorgang einleiten, oder aus einer unübersichtlichen Parklücke unter Gefährdung des vorbei fließenden Verkehrs heraus fahren will, und dabei einen Abstand z.B. eines hinter ihm befindlichen Kraftfahrzeugs falsch einschätzt, oder durch Unachtsamkeit den toten Winkel beim Spurwechsel nicht kontrolliert. Zudem sind derlei bekannte Systeme nicht dazu ausgelegt, bei einem Abbiegevorgang aktiv in die Lenkung des Kraftfahrzeugs einzugreifen, um beispielsweise eine Kollision mit einem herannahenden Radfahrer zu verhindern.Though are known lane change assistants in FIG the situation in the vehicle steering assistance intervene. It is However, so far not succeeded, thereby correcting to potential dangerous Act driving situations, for example, if a driver a ultimately introduce dangerous overtaking, or from a confusing parking lot under threat of the flowing over To drive out traffic, while a distance, for example. one misjudge the car behind him, or by Carelessness does not control the blind spot when changing lanes. In addition, such known systems are not designed to be in one Turning active in the steering of the motor vehicle to intervene for example, a collision with an approaching cyclist to prevent.

Derartige gefahrenträchtige Situationen sind im alltäglichen Verkehr, insbesondere auf Autobahnen und in Städten jedoch häufig der Fall, wodurch es immer wieder zu Zusammenstößen mit teilweise schweren Verletzungen kommt.such risk-prone Situations are commonplace Traffic, especially on motorways and in cities, however, often Case, causing repeated clashes with sometimes serious injuries comes.

Hier schafft das erfindungsgemäße Sicherheitssystem erstmals Abhilfe. Denn mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem kann erstmals vorteilhaft sichergestellt werden, dass ein Eingreifen des Systems nicht nur bei einem drohenden Ausbrechen oder bei drohender Instabilität des Kraftfahrzeugs erfolgt, wie es beispielsweise bei einem ESP-System der Fall wäre, sondern bei einer Mehrzahl potentieller Gefahrensituationen, wie beispielsweise Überholvorgängen, Abbiegevorgängen oder Ausparkmanövern. Somit ist gewährleistet, dass auch bei alltäglichen Situationen das Sicherheitssystem erforderlichenfalls in die Steuerung des Kraftfahrzeugs eingreifen kann, um kritische Situationen zu verhindern.Here creates the security system according to the invention first time remedy. Because with the security system according to the invention can first be advantageously ensured that intervention the system not only in the event of imminent break-out or threatening instability of the motor vehicle takes place, as for example in an ESP system the case would be but in a plurality of potential dangerous situations, such as For example, overtaking, turning or Ausparkmanövern. This ensures that that even in everyday life If necessary, place the safety system in the controller of the motor vehicle can intervene to critical situations prevent.

Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass kritische Situationen, wie beispielsweise eine versehentlich unterbliebene Überprüfung des toten Winkels oder eine Fehleinschätzung des Abstands oder der Geschwindigkeit eines anderen Verkehrsteilnehmers durch das Sicherheits system entschärft werden können, da durch die Nahbereichssensoren sowohl der tote Winkel auf der Fahrer- und Beifahrerseite, als auch der vorderseitige und rückseitige Kraftfahrzeugbereich überwacht wird.Especially advantageous here is that critical situations, such as an accidental failure to check the blind spot or a misjudgment the distance or the speed of another road user can be defused by the security system because the close range sensors detect both blind spots on the driver's and passenger side, as well as the front and back Car area monitored becomes.

Vorteilhafterweise kann zudem ein zu geringer Abstand erkannt werden, wenn beispielsweise bei einem Überholvorgang der in eine rückwärtige Richtung vorhandene Abstand zu einem nachfolgenden Kraftfahrzeug zu gering ist, um ohne Gefährdung für den nachfolgenden Verkehr und das eigene Kraftfahrzeug den Überholvorgang einzuleiten. In diesem Fall erkennt der Spurwechselassistent die Spurwechselabsicht und bewertet die damit verbundene Zusammenstoßgefahr, um bei Nichterfüllung der Spurwechselkriterien den vom Fahrer aufgebrachten Lenkwinkel durch einen entsprechenden Kompensationswinkel mit entgegengesetztem Vorzeichen zu korrigieren. Gleichzeitig kann der Spurwechselassistent zudem alle anderen aktiven und/oder semiaktiven Fahrsicherheitssysteme ansteuern, um frühzeitig eine durch den Eingriff des Spurwechselassistenten drohende, mögliche Instabilität oder ein resultierendes, unruhigeres Fahrverhalten beispielsweise durch ESP-Eingriffe, aktive Dämpfer, geregelte Luftfederungen oder entsprechendes Motormanagement auszugleichen bzw. abzufangen.advantageously, In addition, a too short distance can be detected if, for example in an overtaking process in a backward direction existing distance to a subsequent motor vehicle too low is to be without danger for the subsequent traffic and own motor vehicle overtaking initiate. In this case, the lane change assistant recognizes the Lane change intent and assesses the associated risk of collision, at non-performance the lane change criteria the steering angle applied by the driver by a corresponding compensation angle of opposite sign to correct. At the same time the lane change assistant can also all other active and / or semi-active driving safety systems head to early a possible instability or imminent by the intervention of the lane change assistant resulting, restless driving behavior, for example by ESP interventions, active Damper, compensate for regulated air suspension or corresponding engine management or intercept.

Während der Korrekturmaßnahmen des Spurwechselassistenten wird dabei weiterhin der vorausfahrende Verkehr durch die Nahbereichssensoren überwacht, um bei einer potentiellen Auffahrgefahr eine entsprechende Verzögerung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise durch Drehmomentreduktion oder gezielte Bremseingriffe, einzuleiten.During the corrective actions the lane change assistant will continue to be the vehicle ahead Traffic monitored by the near range sensors to be at a potential Auffahrgefahr a corresponding delay of the motor vehicle, For example, by torque reduction or targeted braking interventions, initiate.

In analoger Weise kann das System auch die mögliche Kollisionsgefahr bei Überholvorgängen mit entgegenkommenden Verkehr ermitteln und auch hier den Überholvorgang entsprechend unterbinden bzw. abbrechen.In an analogous way, the system can also determine the possible risk of collision during overtaking with oncoming traffic and also prevent the overtaking accordingly or from break.

Der Fahrer kann hierbei gleichzeitig durch einen akustischen und/oder optischen Hinweis über die Gefahr informiert werden, damit er von sich aus die richtigen Maßnahmen ergreift und die Kontrolle über das Kraftfahrzeug zurückerlangt.Of the Driver can do this at the same time by an acoustic and / or optical notice about to be informed of the danger, so that he can correct himself activities take control and control the motor vehicle recovers.

Somit ist das erfindungsgemäße Sicherheitssystem in der Lage, bei einer Mehrzahl potentieller Gefahrensituationen, welche beispielsweise mit einem Abbiegevorgang und/oder Spurwechsel verbunden sind, aktiv in die Steuerung des Kraftfahrzeugs einzugreifen, wodurch leichtere Kollisionen oder gar schwere Unfälle verhindert werden können. Dadurch trägt das Sicherheitssystem zudem aktiv zur Reduzierung der Zusammenstoßopfer bei Verkehrszusammenstößen bei.Consequently is the safety system according to the invention able to respond to a large number of potential dangerous situations, which, for example, with a turn and / or lane change are connected to actively intervene in the control of the motor vehicle, which prevents easier collisions or even serious accidents can be. Thereby wearing In addition, the security system actively contributes to the reduction of collision victims Traffic collisions at.

Zusätzlich ist es möglich, bereits vorhandene Sicherheitssysteme um das erfindungsgemäße Sicherheitssystem mit dem Spurwechselassistent zu erweitern, um somit die aktive Fahrsicherheit zu erhöhen.In addition is it is possible already existing security systems around the security system according to the invention with the lane change assistant to expand, thus the active driving safety to increase.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

So können die Nahbereichssensoren zur Erfassung von Verkehrsdaten in einer bevorzugten Ausführungsform, beispielsweise Lasersensoren, Radarsensoren, Ultraschallsensoren oder dergleichen enthalten. Diese Nahbereichssensoren können dabei permanent die Umgebung, also den vorderen, hinteren, linken und/oder rechten Bereich des Kraftfahrzeugs überwachen. Ferner ist es mit diesen Sensoren möglich, einen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem und einem anderen Kraftfahrzeug oder anderen Verkehrsteilnehmern und/oder Hindernissen, die sich in der Nähe, also neben, hinter, und/oder vor dem Kraftfahrzeug befinden können, zu erfassen. Damit kann vorteilhaft eine permanente Bewertung der gesamten Verkehrsumgebung des Kraftfahrzeugs gewährleistet werden, wodurch eine bevorstehende gefahrenträchtige Situation schnell und zuverlässig erkannt, sowie erforderlichenfalls vermieden werden kann.So can the proximity sensors for collecting traffic data in one preferred embodiment, For example, laser sensors, radar sensors, ultrasonic sensors or the like. These proximity sensors can do this permanently the environment, ie the front, back, left and / or monitor the right-hand area of the motor vehicle. It is also with possible with these sensors, a distance between the motor vehicle with the safety system according to the invention and another motor vehicle or other road user and / or obstacles that are nearby, ie next to, behind, and / or can be located in front of the vehicle, capture. This can advantageously be a permanent assessment of be guaranteed throughout the traffic environment of the motor vehicle, creating a upcoming dangerous Situation fast and reliable recognized, and if necessary can be avoided.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Nahbereichssensoren in einem vorderen, einem hinteren, einem mittleren und/oder einem seitlichen Bereich des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit vom jeweiligen Kraftfahrzeugtyp angebracht. Beispielsweise können die Sensoren hierbei in den Außenspiegelgehäusen, den Stoßfängern, im Heckscheibenbereich, in einem Bremslichtmodul, etc. angeordnet sein. Dadurch kann vorteilhaft eine vollumfängliche Erfassung der Verkehrsdaten gewährleistet werden, ohne dass ein möglicher Sensorschatten unerwünschte Lücken im Erfassungsbereich bildet.In a further preferred embodiment are the near range sensors in a front, a back, a middle and / or a lateral region of the motor vehicle dependent on mounted by the respective type of motor vehicle. For example, the Sensors here in the exterior mirror housings, the bumpers, in Rear window area, be arranged in a brake light module, etc. This can advantageously be a full collection of traffic data guaranteed be without a possible Sensor shadow unwanted Gaps in the detection area.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der Spurwechselassistent aus den Rohdaten der Nahbereichssensoren beispielsweise die entsprechende Relativgeschwindigkeit des entsprechenden Kraftfahrzeugs bzw. Hindernisses berechnen. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, zuverlässige und genaue Daten bezüglich Abstand, Richtung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung/Verzögerung eines anderen Verkehrsteilnehmers zu erhalten. Insbesondere ist dies von Vorteil, wenn es sich bei dem anderen Verkehrsteilnehmer beispielsweise um einen Zweiradfahrer handelt, da in der Praxis deren Geschwindigkeit und auch die Entfernung häufig falsch eingeschätzt wird, bzw. diese einfach übersehen werden.In a further preferred embodiment The lane change assistant can use the raw data of the proximity sensors For example, the corresponding relative speed of the corresponding Calculate motor vehicle or obstacle. This makes it advantageous possible, reliable and accurate data regarding Distance, direction, speed or acceleration / deceleration of a other road user. In particular, this is from Advantage, for example, if the other road user is about a cyclist, because in practice their speed and also the distance frequently misjudged is, or simply overlooked become.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann außerdem ein Kraftfahrzeugbussystem vorgesehen sein, das Daten von Fahrdynamiksensoren wie beispielsweise Blinkerschalter, Lenkradwinkelsensor, Gierwinkelsensor, oder dergleichen erhält, wobei der Spurwechselassistent geeignet ist, einen beabsichtigten Spurwechsel mittels der im Kraftfahrzeugbus übermittelten Signale der Fahrdynamiksensoren durch Spurwechselplausibilisierung in einem Softwaremodul zu erkennen. Damit ist es unter anderem vorteilhaft möglich, auf bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Systeme und Daten zur Berechnung der Spurwechselkriterien zurückzugreifen, wodurch zusätzliche Kosten durch eine extra benötigte Sensorik entfallen können. Ferner kann dadurch, dass alle benötigten Sensorinformationen über ein Hochgeschwindigkeitsbussystem, Direktverdrahtungen oder sonstige geeignete Übertragungsmedien dem Spurwechselassistenten zur Verfügung gestellt werden, eine schnelle und zuverlässige Datenübermittlung gewährleistet werden.In a further preferred embodiment can also a motor vehicle bus system be provided, the data of vehicle dynamics sensors such as turn signal switch, steering wheel angle sensor, yaw angle sensor, or the like receives, wherein the lane change assistant is suitable, an intended lane change by means of the transmitted in the motor vehicle bus Signals of the driving dynamics sensors by lane change plausibility to recognize in a software module. This is advantageous among other things possible, up already existing in the vehicle systems and data for calculation to resort to the lane change criteria, which adds extra Cost by an extra needed Sensors can be omitted. Furthermore, the fact that all required sensor information on a High-speed bus system, direct wiring or other suitable transmission media be provided to the lane change assistant, a fast and reliable data transmission guaranteed become.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Sicherheitssystem mit dem Spurwechselassistenten ferner dazu geeignet sein, einen durch die Fahrdynamiksensoren angezeigten Spurwechsel in Abhängigkeit vom Auswertungsergebnis des Kontrollalgorithmus zuzulassen oder zu unterbinden, wobei der Spurwechselassistent bei einem aktiven Eingreifen in die Kraftfahrzeuglenkung zusätzlich aktive bzw. semiaktive Fahrsicherheitssysteme, wie beispielsweise ESP, CDC, oder derglei chen ansteuern kann. Dadurch kann besonders vorteilhaft gewährleistet werden, dass ein Kraftfahrzeug, das beispielsweise durch einen abrupten Lenkkorrekturvorgang des Spurwechselassistenten in einen instabilen Zustand zu gelangen droht, stabilisiert werden kann, so dass eine mögliche Zusammenstoßgefahr reduziert wird. Zusätzlich kann durch die gleichzeitige Ansteuerung der aktiven bzw. semiaktiven Fahrsicherheitssysteme im Eingriffsfall des Spurwechselassistenten gewährleistet werden, dass ein unruhigeres Fahrverhalten, welches durch den direkten Eingriff in die Kraftfahrzeuglenkung entstehen kann, weitestgehend vermieden wird, wodurch eine Verbesserung des Fahrkomforts erreicht werden kann.In a further preferred embodiment, the safety system according to the invention with the lane change assistant can also be suitable for permitting or inhibiting a lane change displayed by the vehicle dynamics sensors as a function of the evaluation result of the control algorithm, the lane change assistant also having active or semi-active driver safety systems during an active intervention in the vehicle steering system , such as ESP, CDC, or the like can control. This can be particularly advantageous to ensure that a motor vehicle, for example, by egg NEN abrupt steering correction process of the lane change assistant threatens to reach an unstable state, can be stabilized, so that a possible risk of collision is reduced. In addition, it can be ensured by the simultaneous activation of the active or semi-active driving safety systems in the event of intervention of the lane change assistant that a more restless driving behavior, which can arise through the direct intervention in the motor vehicle steering, is largely avoided, whereby an improvement in ride comfort can be achieved.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird erstmals ein Verfahren gemäß Anspruch 7 zur aktiven Steuerung eines Kraftfahrzeugs durch ein Sicherheitssystem vorgeschlagen.To A second aspect of the invention is the first time a method according to claim 7 for the active control of a motor vehicle by a security system proposed.

Hierbei wird in einem ersten Schritt der gesamte umgebende Verkehr des Kraftfahrzeugs durch Nahbereichssensoren, wie beispielsweise Radarsensoren, Lasersensoren, Ultraschallsensoren, oder dergleichen, überwacht, wobei die Sensoren permanent die Umgebung, also den vorderen, hinteren, linken und/oder rechten Seitenbereich des Kraftfahrzeugs überwachen. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird außerdem ein bevorstehender Spurwechsel durch Spurwechselplausibilisierung in einem Softwaremodul des Spurwechselassistenten erfaßt, wobei die Erfassung des bevorstehenden Spurwechsels mit Hilfe der Signale von Fahrdynamiksensoren wie beispielsweise Blinkerschalter, Lenkradwinkelsensor, Gierwinkelsensor, oder dergleichen erfolgt. In einem weiteren Schritt wertet der Kontrollalgorithmus des Spur wechselassistenten die erfaßten Daten aus. In einem nächsten Schritt steuert das Sicherheitssystem mit dem Spurwechselassistenten in Abhängigkeit von einem Auswertungsergebnis des Kontrollalgorithmus eine Überlagerungslenkung oder ein „steer-by-wire System" über einen Regler mit zusätzlichen Steuersignalen oder Regelabweichungen an.in this connection In a first step, the entire surrounding traffic of the motor vehicle is by proximity sensors, such as radar sensors, laser sensors, Ultrasonic sensors, or the like, monitored, the sensors permanently the environment, ie the front, back, left and / or Monitor the right side of the vehicle. In another Step of the method according to the invention will also an upcoming lane change by lane change plausibility detected in a software module of the lane change assistant, wherein the detection of the upcoming lane change with the help of the signals of driving dynamics sensors such as turn signal switch, steering wheel angle sensor, Yaw sensor, or the like takes place. In a further step the control algorithm of the lane change assistant evaluates the acquired data out. In a next Step controls the security system with the lane change assistant dependent on from an evaluation result of the control algorithm, a superposition steering or a steer-by-wire System "over a Regulator with additional Control signals or control deviations.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dabei alle vorstehend im Zusammenhang mit dem aktiven Sicherheitssystem diskutierten Vorteile in synergetischer Weise ungeschmälert erzielt, so dass diesbezüglich auf die vorstehende Diskussion verwiesen wird.With the method according to the invention All of these are discussed above in connection with the active safety system achieved benefits achieved synergistically undiminished, so in that regard Reference is made to the above discussion.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche, wobei die bereits dargestellten Vorteile in analoger Weise erzielt werden.Further advantageous embodiments of the method will become apparent from the Features of the subclaims, wherein the advantages already shown achieved in an analogous manner become.

Das Verfahren kann dabei in einer weiter bevorzugten Ausführungsform in einem nächsten Schritt einen Abstand zwischen dem eigenen Kraftfahrzeug mit Sicherheitssystem und einem anderen Kraftfahrzeug bzw. anderen Verkehrsteilnehmern und/oder Hindernissen, die sich in der Nähe, also neben, hinter und/oder vor dem Kraftfahrzeug mit dem Sicherheitssystem befinden können, erfassen, wobei der Abstand mittels der Nahbereichssensoren erfaßt werden kann. In einem weiteren Schritt kann der Spurwechselassistent eine Relativgeschwindigkeit der jeweiligen Kraftfahrzeuge mit Hilfe des Kontrollalgorithmus berechnen.The Method may in a further preferred embodiment in a next Step a distance between your own motor vehicle with security system and another motor vehicle or other road users and / or obstacles that are in the vicinity, ie next, behind and / or before the motor vehicle with the safety system can detect, capture wherein the distance is detected by means of the proximity sensors can. In a further step, the lane change assistant can Relative speed of the respective motor vehicles with the help of Calculate control algorithm.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren außerdem einen Schritt zur Auswertung der erfaßten Daten enthalten, wobei der erfaßte Abstand mit einem berechneten Mindestsicherheitsabstand verglichen wird. In einem weiteren Schritt kann eine Regelabweichung zum Ansteuern der Überlagerungslenkung oder eines „steer-by-wire Systems" zum aktiven Eingreifen in die Steuerung des Kraftfahrzeugs erzeugt werden. In einem nachfolgenden Schritt kann in Abhängigkeit von den ermittelten Daten und den durch den Kontrollalgorithmus überprüften Spurwechselkriterien ein Durchlaßsteuersignal generiert werden, das die erzeugte Regelabweichung entweder durchläßt (Steuersignal = 1) oder auf „Null" setzt. Ist der erfaßte Abstand kleiner als der berechnete Mindestsicherheitsabstand, dann kann in einem weiteren Schritt das Durchlaßsteuersignal den Wert „1" annehmen und der Regler generiert eine Stellgröße für die Überlagerungslenkung oder ein „steer-by-wire" System, um den Spurwechsel zu unterbinden. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein nachfolgendes Kraftfahrzeug, das auf einer Überholspur fährt, sich bereits sehr nah am eigenen Kraftfahrzeug befindet. In einem weiteren Schritt kann die Überlagerungslenkung in Abhängigkeit vom Steuersignal der Auswertungseinheit in die Lenkung des Kraftfahrzeugs eingreifen, um dadurch einen zuvor erfaßten, bevorstehenden Spurwechsel zu verhindern.In a further preferred embodiment the procedure may as well contain a step for the evaluation of the acquired data, wherein the captured Distance compared to a calculated minimum safety distance becomes. In a further step, a control deviation for driving can the superposition steering or a steer-by-wire Systems "to the active Intervention are generated in the control of the motor vehicle. In a subsequent step may depend on the determined Data and the lane change criteria checked by the control algorithm Durchlaßsteuersignal are generated, which either passes the generated control deviation (control signal = 1) or set to "zero." If the detected distance is smaller than the calculated minimum safety distance, then can in one another step, the transmission control signal assume the value "1" and the Controller generates a manipulated variable for the superposition steering or a steer-by-wire system to change lanes to prevent. This is the case, for example, if a following Motor vehicle going in a fast lane moves, already very close to your own car. In one another step is the superposition steering dependent on from the control signal of the evaluation unit in the steering of the motor vehicle intervene, thereby a previously detected, upcoming lane change to prevent.

Ist der Mindestsicherheitsabstand jedoch gewahrt, dann ist das Durchlaßsteuersignal „Null", und der Spurwechselassistent erlaubt den zuvor erfaßten Spurwechsel.is however, the minimum safety margin is maintained, then the pass control signal is "zero" and the lane change assistant allows the previously detected Changing lanes.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt zur Auswertung der erfaßten Daten durch den Regelalgorithmus enthalten. In einem folgenden Schritt kann eine Überlagerungslenkung oder eine „steer-by-wire System" angesteuert werden, wenn die Differenz zwischen dem erfaßten Abstand und einem geschwindigkeitsabhängigen, dynamischen Abstand kleiner als ein notwendiger, kritischer Abstand ist, oder wenn die Differenz zwischen dem erfaßten Abstand und dem geschwindigkeitsabhängigen, dynamischen Abstand kleiner als ein Produkt eines Absolutwertes der Relativgeschwindigkeit und einer benötigten Spurwechselzeit ist, wobei sich die benötigte Spurwechselzeit aus einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und einem Indikatorwert für das Fahrverhalten des Fahrers (kurz: Fahrlaune) ergibt. Der notwendige Abstand wird dann mit dem tatsächlichen Abstand abzüglich eines geschwindigkeitsabhängigen, dynamischen Mindestabstandes verglichen. Ist der berechnete Abstand dabei kleiner als der für einen sicheren Spurwechsel benötigte, interpretiert der Spurwechselassistent das als eine potentiell bevorstehende Crashsituation und der Spurwechselassistent unterbindet den Spurwechsel, indem er das Durchlaßsteuersignal auf 1 setzt und eine richtungskorrigierende Regelabweichung aufschaltet, die von der Lenkung in einen entsprechenden Radwinkel umgesetzt wird.In a further preferred embodiment, the method may include a step for evaluating the acquired data by the control algorithm. In a following step, a superposition steering or steer-by-wire system may be triggered when the difference between the detected distance and a speed-dependent dynamic distance is less than a necessary critical distance, or when the difference between the detected distance and the speed-dependent, dynamic distance is less than a product of an absolute value of the relative speed and a required lane change time, wherein the required lane change time from a speed of the motor vehicle and an indicator value for the driving behavior of the driver (short: driving mood) results. The necessary distance is then compared with the actual distance minus a speed dependent dynamic minimum distance. If the calculated distance is smaller than that required for a safe lane change, the lane change assistant interprets this as a potentially imminent crash situation and the lane change assistant inhibits the lane change by setting the pass-control signal to 1 and setting up a direction-correcting error that is shifted from the steering to a corresponding one Radwinkel is implemented.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren außerdem noch einen Schritt zum Ansteuern zusätzlicher aktiver oder semiaktiver Fahrsicherheitssysteme, wie beispielsweise ESP, CDC, oder dergleichen, bei einem Eingriff des Spurwechselassistenten in die Kraftfahrzeugsteuerung aufweisen.In a further preferred embodiment the procedure may as well one more step towards driving additional active or semi-active Driving safety systems, such as ESP, CDC, or the like, at an intervention of the lane change assistant in the vehicle control exhibit.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es vorteilhaft möglich zu verhindern, dass der Fahrer die Spur wechselt, obwohl beispielsweise der Abstand zwischen den beiden Kraftfahrzeugen zu gering ist, und/oder die Geschwindigkeit eines nachfolgenden Kraftfahrzeugs größer ist, als der Fahrer diese eingeschätzt hat. Somit ist es besonders vorteilhaft möglich, Verkehrsunfälle, welche durch falsch eingeschätzte Abstände und/oder Geschwindigkeiten entstehen können zu verhindern.By the inventive method it is advantageously possible to prevent the driver from changing lanes, though for example the distance between the two vehicles is too low, and / or the speed of a subsequent motor vehicle is greater, as the driver judged them Has. Thus, it is particularly advantageous possible traffic accidents, which by misjudged distances and / or speeds may arise to prevent.

Insbesondere ist es dabei auch in vorteilhafter Weise möglich, dass die im Normalfall ohne jegliche Korrektur verstreichende Schrecksekunde des Fahrers bereits genutzt werden kann, um eine eventuell drohende Kollision abzuwenden.Especially it is also possible in an advantageous manner that the normally without any correction escaping moment of shock of the driver can already be used to prevent a potential collision avert.

Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:The The invention described above is described below with reference to a exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawings. Showing:

1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zum aktiven Eingriff in die Kraftfahrzeugsteuerung durch das erfindungsgemäße Sicherheitssystem; 1 a schematic representation of the method for active engagement in the motor vehicle control by the safety system according to the invention;

2 ein Ablaufdiagramm zur Erklärung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems; und 2 a flowchart for explaining the operation of the security system according to the invention; and

3 eine Darstellung der Regelstreckenarchitektur des Spurwechselassistenten. 3 a representation of the controlled system architecture of the lane change assistant.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Sicherheitssystems der vorliegenden Erfindung weist ein Kraftfahrzeug 2 in einem Front- und Heckbereich Nahbereichssensoren 3 zur Überwachung des umgebenden Verkehrs auf. Hierbei sind die Nahbereichssensoren 3 Radarsensoren.In an exemplary embodiment of the safety system of the present invention, a motor vehicle 2 in a front and rear range close range sensors 3 to monitor the surrounding traffic. Here are the near range sensors 3 Radar sensors.

Diese Nahbereichssensoren 3 erfassen ständig einen Abstand Δx zwischen dem Kraftfahrzeug 2, welches die Sensoren 3 aufweist und einem anderen, beispielsweise nachfolgenden Kraftfahrzeug 1. Zusätzlich berechnet das Steuergerät eine Geschwindigkeit V1 des Kraftfahrzeugs 1.These proximity sensors 3 constantly capture a distance Δx between the motor vehicle 2 which the sensors 3 and another, for example, subsequent motor vehicle 1 , In addition, the control unit calculates a speed V1 of the motor vehicle 1 ,

Ein Steuergerät, welches im Kraftfahrzeug 2 mit dem Sicherheitssystem, das die Sensoren aufweist, vorgesehen ist, analysiert die erhaltenen Abstandsdaten der Nahbereichssensoren und die Kraftfahrzeugdaten der Fahrdynamiksensoren, und berechnet die Größen der Auslösekriterien. Wird dabei der berechnete Mindestsicherheitsabstand Δxlimit oder der geschwindigkeitsabhängige, dynamische Sicherheitsabstand Δxlimit, dynamisch unterschritten, welche für ein sicheres Überholmanöver eines langsamer fahrenden Kraftfahrzeugs 5 oder ein sicheres Spurwechselmanöver notwendig sind, dann verhindert der Spurwechselassistent das bevorstehende Spurwechselmanöver, solange diese kritische Situation gegeben ist. Der dabei vor dem Manöver eingeschlagene Lenkradwinkel wird dann als Führungsgröße genommen und beibehalten, ein Lenken zur von der Gefahr abgewandten Seite hin ist weiterhin möglich.A control unit which is in the motor vehicle 2 is provided with the safety system having the sensors, analyzes the obtained proximity data of the proximity sensors and the vehicle data of the driving dynamics sensors, and calculates the magnitudes of the triggering criteria. If the calculated minimum safety distance Δx limit or the speed-dependent, dynamic safety distance Δx limit is thereby dynamically undershot, which is for a safe overtaking maneuver of a slow-moving motor vehicle 5 or a safe lane change maneuver are necessary, then the lane change assistant prevents the upcoming lane change maneuver, as long as this critical situation is given. The case taken before the maneuver steering wheel angle is then taken and maintained as a reference variable, steering to the side facing away from the risk side is still possible.

Der Ablauf des aktiven Lenkungseingriffs des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems für ein Kraftfahrzeug ist in 2 nochmals detailliert dargestellt.The sequence of the active steering intervention of the safety system according to the invention for a motor vehicle is in 2 shown again in detail.

Hierbei werden durch die Sensoren des Sicherheitssystems zunächst permanent Verkehrsdaten erfaßt. Wird ein Hindernis, beispielsweise ein nachfolgendes Kraftfahrzeug 1, in der Umgebung des mit dem Sicherheitssystem ausgestatteten Kraftfahrzeugs 2 erkannt, so wird in einem nächsten Schritt durch die Sensoren 3 der Abstand Δx, und durch das Steuergerät des Sicherheitssystem die Relativgeschwindigkeit vrelativ des Kraftfahrzeugs 1 als Ableitung des Abstands nach der Zeit dΔx/dt ermittelt. Wird kein Hindernis erfaßt, so setzt das Sicherheitssystem die Erfassung der Verkehrsdaten fort.In this case, the sensors of the security system first of all permanently record traffic data. Will be an obstacle, for example, a subsequent motor vehicle 1 , in the area of the Si safety system equipped motor vehicle 2 is detected, then in a next step by the sensors 3 the distance .DELTA.x, and by the control unit of the safety system, the relative velocity v relative to the motor vehicle 1 determined as the derivative of the distance after the time dΔx / dt. If no obstacle is detected, the security system continues to collect the traffic data.

Wird in einem weiteren Schritt vom Fahrer des mit dem Sicherheitssystem ausgestatteten Kraftfahrzeugs 2 ein Spurwechsel angezeigt, vergleicht das Steuergerät mit Hilfe der ermittelten Sensordaten den tatsächlichen Abstand Δx mit dem berechneten notwendigen Abstand Δxlimit. Wird dieser Abstand unterschritten, greift das Sicherheitssystem in die Steuerung des Kraftfahrzeugs ein und verhindert einen Spurwechsel. Wird der Abstand nicht unterschritten und ist außerdem die Relativgeschwindigkeit vrelativ, also die Differenz einer Geschwindigkeit V1 des nachfolgenden Kraftfahrzeugs und einer Geschwindigkeit V2 des eigenen Kraftfahrzeugs positiv, d.h. der Abstand zwischen den Kraftfahrzeugen 1, 2 nimmt zu, besteht kein Eingriffsgrund in die Steuerung des Kraftfahrzeugs durch das Sicherheitssystem, und das Sicherheitssystem fährt mit der Erfassung der Verkehrsdaten fort.In a further step, the driver of the motor vehicle equipped with the safety system 2 indicates a lane change, the control unit compares the actual distance Δx with the calculated necessary distance Δx limit with the aid of the determined sensor data. If this distance is undershot, the security system intervenes in the control of the motor vehicle and prevents a lane change. If the distance does not fall below and is also the relative velocity v relative , so the difference of a speed V1 of the following motor vehicle and a speed V2 of the own motor vehicle positive, ie the distance between the vehicles 1 . 2 increases, there is no reason for interference in the control of the motor vehicle by the security system, and the security system continues to collect the traffic data.

Ist die Relativgeschwindigkeit vrelativ jedoch negativ, d.h. der Abstand zwischen den beiden Kraftfahrzeugen 1, 2 nimmt ab, dann ermittelt das Sicherheitssystem, ob die Differenz zwischen dem erfaßten Abstand Δx und einem geschwindigkeitsabhängigen, dynamischen Mindestabstand Δxlimit, dynamisch kleiner als das Produkt eines Absolutwerts der Relativgeschwindigkeit abs(vrelativ) und einer benötigten Spurwechselzeit t2 ist, wobei sich die benötigte Spurwechselzeit t2 aus der Geschwindigkeit V2 des Kraftfahrzeugs 2 und der Fahrlaune des Fahrers errechnet. Ist die Differenz kleiner als das Produkt, dann wird das Durchlaßsteuersignal auf 1 gesetzt, und die Kraftfahrzeuglenkung wird angesteuert, um einen Spurwechsel zu verhindern. Ist die Differenz jedoch größer als das Produkt, ist ein Eingreifen des Sicherheitssystems in die Kraftfahrzeuglenkung nicht notwendig, und der Spurwechsel ist möglich.However, the relative velocity v is relatively negative, ie the distance between the two motor vehicles 1 . 2 decreases, then determines the safety system, whether the difference between the detected distance .DELTA.x and a speed-dependent minimum dynamic distance .DELTA.x limit, dynamically smaller than the product of an absolute value of the relative velocity abs (v relative ) and a required lane change time t 2 , wherein the required lane change time t 2 from the speed V 2 of the motor vehicle 2 and the driving mood of the driver calculated. If the difference is smaller than the product, then the pass control signal is set to 1, and the vehicle steering is driven to prevent a lane change. However, if the difference is greater than the product, intervention of the safety system in the vehicle steering system is not necessary and lane change is possible.

Bei dem hier beispielhaft Diskutierten kommen bei der Überprüfung von Auslöse- oder Abbruchkriterien in Abhängigkeit von der jeweils vorliegenden Situation folgende Regelkriterien zur Anwendung: Δx ≤ ΔxLimit In the case of an example discussed here, the following rule criteria are used in the review of triggering or termination criteria depending on the respective situation: Δx ≤ Δx limit

Wenn dieses Kriterium erfüllt ist, ist ein Spurwechsel nicht möglich, der Spurwechselassistent greift in die Fahrzeuglenkung 4 ein.If this criterion is met, a lane change is not possible, the lane change assistant intervenes in the vehicle steering 4 one.

Sind hingegen nachfolgende Kriterien Δx > ΔxLimit

Figure 00170001
erfüllt, bedeutet das, dass der Abstand zwischen zwei Fahrzeugen 1, 2 zunimmt. Somit ist ein Spurwechsel möglich, der Spurwechselassistent greift nicht in die Fahrzeuglenkung 4 ein.On the other hand, are the following criteria Δx> Δx limit
Figure 00170001
fulfilled, that means that the distance between two vehicles 1 . 2 increases. Thus, a lane change is possible, the lane change assistant does not interfere with the vehicle steering 4 one.

Bei Erfüllung der Kriterien

Figure 00180001
bzw. Δx – ΔxLimit, dynamisch ≤ Δxkritisch = abs(vrelativ)·t2(v2, Fahrlaune)ist kein Spurwechsel möglich, da der geschwindigkeitsabhängige, dynamische Abstand zwischen den Fahrzeugen 1, 2 abnimmt. Ein Eingreifen des Spurwechselassistenten wird veranlaßt.Upon fulfillment of the criteria
Figure 00180001
respectively. Δx - Δx Limit, dynamic ≤ Δx critical = abs (v relative ) · T 2 (v2, driving mood) No lane change is possible because the speed-dependent, dynamic distance between the vehicles 1 . 2 decreases. Intervention of the lane change assistant is caused.

Ist hingegen –ΔxLimit, dynamisch > Δxkritisch so ist ein Spurwechsel problemlos möglich, und ein Eingriff des Spurwechselassistenten erfolgt nicht.Is on the other hand -Δx Limit, dynamic > Δx critical so a lane change is easily possible, and an intervention of the lane change assistant does not take place.

3 zeigt zur Verdeutlichung der Funktionsweise des Spurwechselassistenten die Regelstreckenarchitektur, mittels welcher der Spurwechselassistent in ein Kraftfahrzeuglenksystem integriert wird. 3 shows to illustrate the operation of the lane change assistant, the controlled system architecture, by means of which the lane change assistant is integrated into a motor vehicle steering system.

Neben den erläuterten Ausführungsformen läßt die Erfindung noch weitere Gestaltungsansätze zu.Next explained embodiments leaves the invention even more design approaches to.

So ist es denkbar, dass der Kontrollalgorithmus des Spurwechselassistenten nicht nur in einem eigenen Steuergerät oder bei einer Auswertungseinheit untergebracht wird, sondern alternativ als Softwaremodul z.B. im ESP- oder Lenkungssteuergerät mit integriert ist.So It is conceivable that the control algorithm of the lane change assistant not only in a separate control unit or in an evaluation unit but alternatively as a software module e.g. in the ESP or steering control unit with integrated.

Ferner ist es auch denkbar, dass die zur Anwendung kommenden Nahbereichssensoren statt Radarsensoren z.B. alternativ Ultraschallsensoren, Lasersensoren, Hallsensoren, optische Systeme oder ähnliche Sensoren sind. Insbesondere ist es hierbei möglich, dass optische Systeme mit bildverarbeitenden Auswertungseinheiten zur Überwachung der Kraftfahrzeugumgebung zur Anwendung kommen. Ferner ist denkbar, dass die verwendeten Nahbereichssensoren lediglich an den Ecken des Kraftfahrzeugs angebracht sind.Further It is also conceivable that the used near range sensors instead of radar sensors e.g. alternatively ultrasonic sensors, laser sensors, Hall sensors, optical systems or similar sensors are. Especially is it possible that optical systems with image processing evaluation units for monitoring the automotive environment are used. It is also conceivable that the short-range sensors used only at the corners of the motor vehicle are attached.

Eine weitere denkbare Alternative des aktiven Sicherheitssystems sieht vor, dass keine Fahrdynamiksensoren oder nur eine reduzierte Anzahl derartiger Sensoren zur Erfassung eines bevorstehenden Spurwechsels zur Anwendung kommen.A sees another conceivable alternative of the active safety system ago that no driving dynamics sensors or only a reduced number such sensors for detecting an imminent lane change come into use.

Auch andere Bussignale (z.B. ESP-/ABS-/Lenkungsaktiv-Flags), die beispielsweise vom ESP über einen Highspeed-Bus ohnehin zur Verfügung stehen und über den Fahrzustand Auskunft geben, können vom Spurwechselassistenten zur Bewertung der Fahrsituation herangezogen werden.Also other bus signals (e.g., ESP / ABS / Steering Active flags), for example, from the ESP a high-speed bus are available anyway and over the Driving state information, can used by the lane change assistant to assess the driving situation become.

Ferner ist es denkbar, die Auswertungseinheit mit Software mit den Fahrdynamiksensoren als eine Einheit mit lokaler Intelligenz zusammenzufassen.Further it is conceivable, the evaluation unit with software with the driving dynamics sensors as a unit of local intelligence.

Weiterhin ist es denkbar, die Zuverlässigkeit der Detektierung von möglichen Hindernissen durch die Verwendung von Sende- und Empfangseinheiten zur aktiven Signalübertragung zwischen einzelnen Kraftfahrzeugen zu erhöhen. Hierbei können alternativ auch Kraftfahrzeuge mit Sendeeinheiten und Transpondern ausgestattet sein.Farther it is conceivable reliability the detection of possible Obstacles through the use of transmitting and receiving units for active signal transmission between individual vehicles. Here can alternatively also motor vehicles equipped with transmitting units and transponders be.

11
Kraftfahrzeug 1 motor vehicle 1
22
Kraftfahrzeug 2 motor vehicle 2
33
Nahbereichssensorenproximity sensors
44
ÜberlagerungslenkungSuperimposed steering
55
Kraftfahrzeug 3 motor vehicle 3
V1V1
Geschwindigkeit von Kraftfahrzeug 1 Speed of motor vehicle 1
V2V2
Geschwindigkeit von Kraftfahrzeug 2 Speed of motor vehicle 2
ΔxAx
Abstand zwischen Kraftfahrzeug 1 undDistance between motor vehicle 1 and
Kraftfahrzeug 2 motor vehicle 2
Δxlimit Δx limit
MindestsicherheitsabstandMinimum safety distance
Δxkritisch Δx critical
kritischer Abstandcritical distance
vrelativ relative
Relativgeschwindigkeit (V1 – V2)relative speed (V1 - V2)
Δxlimit, dynamisch Δx limit, dynamic
geschwindikeitsabhängiger Mindestabspeed-dependent Mindestab
standwas standing
t2 t 2
SpurwechselzeitLane change time
Fahrlaunedriving mood
Indikationswert für Fahrverhalten desindication value for driving behavior of
Fahrersdriver

Claims (11)

Aktives Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeuglenkung, welche eine Überlagerungslenkung oder ein „steer-by-wire System aufweist, wobei das Kraftfahrzeug über Nahbereichssensoren und/oder Fahrdynamiksensoren verfügt, und wobei das Sicherheitssystem einen Spurwechselassistenten enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurwechselassistent ein Steuergerät mit einem Kontrollalgorithmus aufweist, derart, dass der Spurwechselassistent dazu geeignet ist, Sensorinformationen von den Nahbereichssensoren (3) und/oder von den Fahrdynamiksensoren, das eigene Fahrzeug (2) wie auch andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse betreffend, auszuwerten, und dass der Spurwechselassistent bei einer wahrscheinlichen Gefahrensituation dazu berechtigt ist ein gefahrenträchtiges Manöver, wie beispielsweise einen bevorstehenden Spurwechsel, zu verhindern, und wobei das Steuergerät je nach Fahrsituation und Berechnungsgrößen die Fahrzeuglenkung (4) in Abhängigkeit von einem Auswertungsergebnis des Kontrollalgorithmus über einen Regler mit zusätzlichen Steuersignalen oder Regelabweichungen anspricht.Active safety system for a motor vehicle with a vehicle steering, which has a superposition steering or a steer-by-wire system, wherein the motor vehicle has Nahbereichssensoren and / or driving dynamics sensors, and wherein the safety system ent a lane change assistant ent characterized in that the lane change assistant comprises a control device with a control algorithm, such that the lane change assistant is suitable for reading sensor information from the proximity sensors ( 3 ) and / or the driving dynamics sensors, the own vehicle ( 2 ) as well as other road users or obstacles concerning, and that the lane change assistant is entitled in a probable dangerous situation to prevent a dangerous maneuver, such as an imminent lane change, and wherein the control unit depending on the driving situation and calculation sizes the vehicle steering ( 4 ) responsive to an evaluation result of the control algorithm via a controller with additional control signals or control deviations responds. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahbereichssensoren (3) beispielsweise Radarsensoren, Ultraschallsensoren, Lasersensoren, oder dergleichen sind, wobei diese Nahbereichssensoren (3) permanent die Umgebung des Kraftfahrzeugs (2) überwachen, und wobei die Nahbe reichssensoren einen Abstand (Δx) zwischen dem Kraftfahrzeug (2) und einem anderen Kraftfahrzeug (1, 5) oder anderen Verkehrsteilnehmern und/oder Hindernissen, die sich in der Nähe des Kraftfahrzeugs (2) befinden erfassen.Safety system according to claim 1, characterized in that the proximity sensors ( 3 ) are, for example, radar sensors, ultrasonic sensors, laser sensors, or the like, these short-range sensors ( 3 ) permanently the environment of the motor vehicle ( 2 ) and wherein the Nahbe range sensors a distance (.DELTA.x) between the motor vehicle ( 2 ) and another motor vehicle ( 1 . 5 ) and other road users and / or obstacles located in the vicinity of the motor vehicle ( 2 ). Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahbereichssensoren (3) in einem vorderen, hinteren und/oder seitlichen Bereich des Kraftfahrzeugs (2) angeordnet sind.Safety system according to claim 2, characterized in that the proximity sensors ( 3 ) in a front, rear and / or side region of the motor vehicle ( 2 ) are arranged. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurwechselassistent dazu geeignet ist, aus den erfaßten Daten der Nahbereichssensoren (3) eine Relativgeschwindigkeit (vrelativ) der jeweiligen Kraftfahrzeuge (1, 2) und/oder Hindernisse zu berechnen.Safety system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lane change assistant is suitable for detecting from the detected data of the short-range sensors ( 3 ) a relative speed (v relative ) of the respective motor vehicles ( 1 . 2 ) and / or to calculate obstacles. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftfahrzeugbussystem vorgesehen ist, das Daten von Fahrdynamiksensoren, wie beispielsweise Blinkerschalter, Lenkradwinkelsensor, Gierwinkelsensor, oder dergleichen, erhält, wobei der Spurwechselassistent geeignet ist, einen beabsichtigten Spurwechsel mittels der im Kraftfahrzeugbus übertragenen Signale der Fahrdynamiksensoren durch Spurwechselplausibilisierung in einem Softwaremodul zu erkennen.Safety system according to one of claims 1 to 4, characterized in that a motor vehicle bus system is provided is the data from driving dynamics sensors, such as turn signal switch, Steering wheel angle sensor, yaw rate sensor, or the like receives, wherein the lane change assistant is suitable, an intended lane change by means of the transmitted in the motor vehicle bus Signals of the driving dynamics sensors by lane change plausibility to recognize in a software module. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurwechselassistent dazu geeignet ist, einen durch die Fahrdynamiksensoren angezeigten Spurwechsel in Abhängigkeit vom Auswertungsergebniss des Kontrollalgorithmus zuzulassen oder zu unterbinden, wobei der Spurwechselassistent bei einem aktiven Eingreifen in die Kraftfahrzeuglenkung zusätzlich aktive bzw. semiaktive Fahrsicherheitssysteme, wie beispielsweise ESP, CDC, oder dergleichen ansteuern kann.Safety system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lane change assistant suitable is a lane change indicated by the vehicle dynamics sensors depending on the evaluation result the control algorithm to allow or prohibit, the Lane change assistant with an active intervention in the motor vehicle steering additionally Active or semiactive driving safety systems, such as ESP, CDC, or the like can control. Verfahren zur aktiven Steuerung eines Kraftfahrzeugs durch ein aktives Sicherheitssystem nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten: Überwachen der Umgebung des Kraftfahrzeugs (2), wobei Nahbereichssensoren (3) wie beispielsweise Radarsensoren, Lasersensoren, Ultraschallsensoren, oder dergleichen, permanent den vorderen, hinteren, linken und/oder rechten Bereich des Kraftfahrzeugs (2) überwachen; Erfassen eines bevorstehenden Manövers, beispielsweise eines Spurwechsels durch Spurwechselplausibilisierung, wobei die Spurwechselplausibilisierung in einem Softwaremodul des Spurwechselassistenten mit Hilfe der Signale von Fahrdynamiksensoren wie beispielsweise Blinkerschalter, Lenkradwinkelsensor, Gierwinkelsensor, oder dergleichen erfolgt; Auswertung der erfaßten Daten durch einen Kontrollalgorithmus; und Ansteuern einer eine Überlagerungslenkung oder ein „steer-by-wire Systems" aufweisenden Fahrzeuglenkung (4) zum aktiven Eingreifen in die Steuerung des Kraftfahrzeugs (2) in Abhängigkeit vom Auswertungsergebnis des Kontrollalgorithmus.Method for the active control of a motor vehicle by an active safety system according to claim 1, comprising the following steps: monitoring the surroundings of the motor vehicle ( 2 ), where proximity sensors ( 3 ), such as radar sensors, laser sensors, ultrasonic sensors, or the like, permanently the front, rear, left and / or right area of the motor vehicle ( 2 ) monitor; Detecting an upcoming maneuver, such as a lane change by lane change implausibility, wherein the lane change arbitration in a software module of the lane change assistant using the signals from driving dynamics sensors such as turn signal switch, steering wheel angle sensor, yaw rate sensor, or the like; Evaluation of the acquired data by a control algorithm; and driving a vehicle steering system having a superposition steering system or a steer-by-wire system (US Pat. 4 ) for active intervention in the control of the motor vehicle ( 2 ) depending on the evaluation result of the control algorithm. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit den Schritten: Erfassen eines Abstands (Δx) zwischen dem Kraftfahrzeug mit dem aktiven Sicherheitssystem (2) und einem anderen Kraftfahrzeug (1, 5) oder anderen Verkehrsteilnehmern und/oder Hindernissen, die sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (2) befinden durch die Nahbereichssensoren (3); Berechnen einer Relativgeschwindigkeit (vrelativ) der beiden Kraftfahrzeuge durch den Kontrollalgorithmus.Method according to claim 7, further comprising the steps of: detecting a distance (Δx) between the motor vehicle and the active safety system ( 2 ) and another motor vehicle ( 1 . 5 ) and other road users and / or obstacles located in the vicinity of the motor vehicle ( 2 ) are located by the proximity sensors ( 3 ); Calculating a relative speed (v relative ) of the two motor vehicles by the control algorithm. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, ferner mit den Schritten: Auswerten der erfaßten Daten, wobei der erfaßte Abstand (Δx) mit einem berechneten Mindestsicherheitsabstand (Δxlimit) verglichen wird; Erzeugen einer Regelabweichung zum Ansteuern der Überlagerungslenkung oder des „steer-by-wire Systems" zum aktiven Eingreifen in die Steuerung (4) des Kraftfahrzeugs (2); Generieren eines Durchlaßsteuersignals, wobei das Durchlaßsteuersignal die erzeugte Regelabweichung entweder durchläßt (Steuersignal = 1), oder auf Null setzt; Generieren einer Stellgröße für die Überlagerungslenkung oder das „steer-by-wire Systems" zum aktiven Eingreifen in die Steuerung (4) des Kraftfahrzeugs (2), wenn der erfaßte Abstand Δx kleiner als der berechnete Mindestsicherheitsabstand (Δxlimit) ist.Method according to one of claims 7 or 8, further comprising the steps of: evaluating the detected data, wherein the detected distance (Δx) is compared with a calculated minimum safety margin (Δx limit ); Generating a control deviation for driving the superposition steering or the "steer-by-wire system" for active intervention in the controller ( 4 ) of the motor vehicle ( 2 ); Generating a pass-through control signal, the pass-control signal either passing the generated control deviation (control signal = 1), or setting it to zero; Generating a manipulated variable for the superposition steering or the "steer-by-wire system" for active intervention in the control ( 4 ) of the motor vehicle ( 2 ) when the detected distance Δx is smaller than the calculated minimum safe distance (Δx limit ). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner mit den Schritten: Auswerten der erfaßten Daten durch den Regelalgorithmus des Spurwechselassistenten; Setzen des Durchlaßsteuersignals auf 1 und Ansteuern der Überlagerungslenkung oder des „steer-by-wire Systems" zum aktiven Eingreifen in die Steuerung (4) des Kraftfahrzeugs (2), wenn die Differenz zwischen dem erfaßten Abstand (Δx) und einem geschwindigkeitsabhängigen, dynamischen Mindestabstand (Δxlimit, dynamisch) kleiner als ein notwendiger, kritischer Abstand (Δxkritisch) ist, oder wenn die Differenz zwischen dem erfaßten Abstand (Δx) und dem geschwindigkeitsabhängigen, dynamischen Mindestabstand (Δxlimit, dynamisch) kleiner als ein Produkt eines Absolutwerts der Relativgeschwindigkeit (abs(vrelativ)) und einer benötigten Spurwechselzeit (t2) ist, wobei sich die benötigte Spurwechselzeit (t2) aus einer Geschwindigkeit (v2) des Kraftfahrzeugs (2) und einem Indikationswert für das Fahrverhalten des Fahrers (Fahrlaune) errechnet.Method according to one of claims 7 to 9, further comprising the steps of: evaluating the detected data by the control algorithm of the lane change assistant; Setting the pass-through control signal to 1 and driving the superposition steering or steer-by-wire system to actively engage the controller ( 4 ) of the motor vehicle ( 2 ) when the difference between the detected distance (Δx) and a speed-dependent dynamic minimum distance (Δx limit, dynamic ) is less than a necessary critical distance (Δx critical ), or if the difference between the detected distance (Δx) and the speed dependent, dynamic minimum distance (Δx limit, dynamic ) is less than a product of an absolute value of the relative speed (abs (v relative )) and a required lane change time (t 2 ), wherein the required lane change time (t 2 ) from a speed (v 2 ) of the motor vehicle ( 2 ) and an indication value for the driving behavior of the driver (driving mood). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ferner mit dem Schritt: Ansteuern zusätzlicher aktiver oder semiaktiver Fahrsicherheitssysteme, wie beispielsweise ESP, CDC, oder dergleichen, bei einem Eingriff des Spurwechselassistenten in die Kraftfahrzeugsteuerung.Method according to one of claims 7 to 10, further comprising Step: Driving additional active or semi-active driving safety systems, such as ESP, CDC, or the like, upon intervention of the lane change assistant in the vehicle control.
DE102005016086A 2005-04-08 2005-04-08 Active driving safety system for motor vehicle, uses control algorithm to evaluate and then effect or disallow lane switching of vehicle based on vehicle driving conditions as well as proximity of vehicle with other vehicles or obstacles Withdrawn DE102005016086A1 (en)

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