DE102015203804A1 - A method of assisting a driver of a follower vehicle to adjust a safety distance to the vehicle ahead - Google Patents

A method of assisting a driver of a follower vehicle to adjust a safety distance to the vehicle ahead Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers eines Fahrzeugs beim Anpassen des Sicherheitsabstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug, wobei mithilfe einer funkbasierten Kommunikationsvorrichtung der Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert wird, welchem einer der zwei möglichen Zustände, nämlich automatisierte/teilautomatisierte oder manuelle Fahrzeugführung zugeordnet wird und wobei mithilfe der in Fahrtrichtung wirkender Sensoren, die wenigstens ein Radar-, Lidar-, Ultraschall- oder Kamerasensorsystem umfasst, der tatsächliche Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gemessen wird und in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter die Ausgabe wenigstens eines Warnsignals erfolgt, welches optisch und/oder akustisch und/oder haptisch ist.The invention relates to a method for assisting a driver of a vehicle when adjusting the safety distance to the vehicle ahead, wherein the operating mode of the preceding vehicle is detected by means of a radio-based communication device, which is assigned to one of the two possible states, namely automated / semi-automated or manual vehicle guidance and with the aid of sensors acting in the direction of travel, which comprises at least one radar, lidar, ultrasound or camera sensor system, the actual distance to the vehicle in front is measured and, depending on at least one parameter, the output of at least one warning signal takes place, which visually and / or acoustically and / or haptic.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, sowie eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers des Folgefahrzeugs beim Anpassen des Sicherheitsabstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug. The invention relates to a method and a device for assisting a driver of the follower vehicle when adjusting the safety distance to the vehicle in front.

Heutzutage sind Mess- und Regelsysteme zur Steuerung des Sicherheitsabstandes aus einem Kraftfahrzeug nicht mehr wegzudenken. Die Adaptive Geschwindigkeitsregelung, auch ACC genannt, spielt hierbei eine entscheidende Rolle und beruht auf Umgebungssensoren, mit denen beobachtungsrelevante Daten, wie z.B. Objekte aus der Umgebung des Fahrzeugs und/oder Straßenmarkierungen identifiziert werden können. Today, measuring and control systems for controlling the safety distance from a motor vehicle have become indispensable. The adaptive cruise control, also called ACC, plays a crucial role in this and is based on environmental sensors with which observation-relevant data, such Objects from the environment of the vehicle and / or road markings can be identified.

Außerdem gewinnen die Car-to-Car-Kommunikationsvorrichtungen, auch C2C-Kommunikationsvorrichtungen genannt, immer mehr an Bedeutung. Dieser Fortschritt ist auf den steigenden Automatisierungsgrad und die hohen Anforderungen an die Sicherheit in der Automobilindustrie zurückzuführen. In addition, car-to-car communication devices, also called C2C communication devices, are becoming increasingly important. This progress is attributable to the increasing level of automation and the high demands placed on automotive safety.

Die Interaktion der Fahrzeuge untereinander, ob manuell oder automatisiert gesteuert, lässt die im Bezug auf eine bestimmte Fahrsituation notwendigen Maßnahmen deutlich früher ergreifen, so dass ein Unfall entweder komplett vermieden werden kann oder wenigstens die Folgen dessen reduziert bleiben. The interaction of the vehicles among each other, whether manually or automatically controlled, allows the measures necessary in relation to a specific driving situation to be taken much earlier, so that an accident can either be completely avoided or at least the consequences of it can be reduced.

Alle fahrzeugrelevanten Daten können mithilfe der oben genannten Vorrichtung an die entsprechend ausgestatteten Fahrzeuge in der näheren Umgebung übertragen werden. Diese können beispielsweise die Geschwindigkeit und die aktuelle Position umfassen. Realisierbar ist auch der Austausch wichtiger Sensordaten, wie z.B. Fahrbahnzustand, insbesondere ein Reibungskoeffizient, oder bestimmte Kameraaufnahmen, welche Gegenstände und/oder Personen enthalten können. All vehicle-related data can be transmitted by means of the above-mentioned device to the appropriately equipped vehicles in the immediate vicinity. These may include, for example, the speed and the current position. It is also possible to exchange important sensor data, such as Road condition, in particular a friction coefficient, or certain camera shots, which may contain objects and / or persons.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 061 303 A1 verknüpft die beiden bereits genannten Systeme, indem die C2C-Kommunikationsvorrichtung die ECU-Daten des Fahrzeugs an die Fahrzeuge in der näheren Umgebung sendet, sodass die Geschwindigkeit, sowie die Beschleunigung der sich nah bewegenden Fahrzeuge angepasst wird. Der Fahrer wird dabei weder über die vom Fahrzeug vorgenommenen Aktionen informiert, noch soll er selber tätig werden. The German patent application DE 10 2008 061 303 A1 links the two systems already mentioned by the C2C communication device sending the vehicle's ECU data to nearby vehicles, thus adjusting the speed as well as the acceleration of the moving vehicles. The driver is neither informed about the actions taken by the vehicle, nor should he himself be active.

Des Weiteren ist in der WO 2014 145 345 A1 ein System zur Übertragung von Daten von einem vorausfahrenden Fahrzeug zu einem oder mehreren Folgefahrzeugen mittels C2C-Kommunikationsvorrichtung offenbart. Dabei werden insbesondere Strahldaten oder Steuersignale, wie z.B. Brems- oder Spurwechselsignale übertragen und entweder visuell oder funkbasiert empfangen. Anschließend wird der Fahrer des Folgefahrzeugs oder im Fall des automatisierten Fahrbetriebes das Steuermodul über die Intention des vorausfahrenden Fahrzeugs oder eine gefährliche Situation informiert. Furthermore, in the WO 2014 145 345 A1 discloses a system for transmitting data from a preceding vehicle to one or more follower vehicles via the C2C communication device. In particular, beam data or control signals, such as brake or lane change signals are transmitted and received either visually or radio-based. Subsequently, the driver of the follower vehicle or, in the case of automated driving, the control module is informed of the intention of the preceding vehicle or a dangerous situation.

Der Unterschied zwischen der manuellen und automatisierten Fahrzeugführung liegt darin, dass menschliche Handlungen immer mit einer gewissen Reaktionszeit verbunden sind. Diese unterschiedliche, für den Fahrer des Folgefahrzeugs nicht einschätzbare Reaktionszeit kann sich als Problem erweisen. The difference between manual and automated vehicle guidance is that human actions are always associated with a certain response time. These different reaction times, which can not be estimated by the driver of the following vehicle, can prove to be a problem.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrzeugführers eines Folgefahrzeugs anzugeben. It is therefore an object of the present invention to provide an improved method and apparatus for assisting a driver of a follower vehicle.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 8. The object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims. With respect to the device, the object is achieved according to the invention by the features of claim 8.

Das Verfahren ist zur Unterstützung eines Fahrzeugführers eines Fahrzeugs beim Anpassen eines Sicherheitsabstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug ausgebildet. Dabei wird der Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert. Je nachdem, welcher Betriebsmodus erkannt wurde erfolgt eine situationsabhängige Warnung an den Fahrzeugführer des Folgefahrzeugs. The method is configured to assist a driver of a vehicle in adjusting a safety distance to the vehicle in front. In this case, the operating mode of the preceding vehicle is detected. Depending on which operating mode has been detected, a situation-dependent warning is sent to the driver of the following vehicle.

Insbesondere bei Bremssituationen trägt eine schnelle Reaktionszeit maßgeblich zur Vermeidung von Auffahrunfällen bei. Letzteres bedeutet, dass der einzuhaltende Sicherheitsabstand gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug mitunter auch von der Führungsart abhängig ist. Especially in braking situations, a fast response time contributes significantly to avoiding rear-end collisions. The latter means that the safety distance to be maintained compared to the vehicle ahead is sometimes also dependent on the type of leadership.

Da der Fahrer des Folgefahrzeugs jedoch in Unkenntnis ist, mit welchem Betriebsmodus das vorrausfahrende Fahrzeug betrieben wird besteht stets die Gefahr, dass der Sicherheitsabstand zu gering ist, wenn das vorrausfahrende Fahrzeug automatisiert betrieben wird, da bei einem gefährlichen Fahrszenario mit mehreren beteiligten Fahrzeugen, in einer Gefahrensituation ein Fahrzeug mit automatisiertem Fahrbetrieb schnellere Reaktionshandlungen gegenüber anderen manuell teilnehmenden Verkehrsteilnehmern hat. However, since the driver of the follower vehicle is unaware with which operating mode the vehicle ahead is operated there is always the danger that the safety distance is too low, if the driving ahead vehicle is operated automatically, as in a dangerous driving scenario with several vehicles involved, in one Hazardous situation a vehicle with automated driving has faster reaction actions compared to other manually participating road users.

Es wird sich als Vorteil erweisen den Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug vor allem beim Erkennen des automatisierten Fahrbetriebes rechtzeitig anpassen bzw. vergrößern zu können. It will prove to be an advantage to be able to adjust or increase the safety distance to the vehicle ahead of time, especially when detecting the automated driving operation in a timely manner.

Dadurch könnte vor allem in der Übergangsphase von der manuellen zur gemischten Führungsart, d.h. wenn sowohl Fahrzeuge mit manueller wie auch automatisierter Führung gleichzeitig am Verkehrsgeschehen teilnehmen, trotz der deutlichen Reaktionszeitdifferenz zu Gunsten der automatisierten Führungsart und allen sich daraus ergebenden Gefahren, die Kollisionsrate stets niedrig gehalten werden. This would always keep the collision rate low, especially in the transition phase from manual to mixed leadership, ie when vehicles with manual as well as automated guidance simultaneously participate in the traffic, despite the clear difference in reaction time in favor of the automated guidance mode and all the resulting dangers become.

Vorzugsweise werden dem vorausfahrenden Fahrzeug zwei mögliche Zustände zugeordnet, nämlich eine manuelle Fahrzeugführung oder eine automatisierte/teilautomatisierte Fahrzeugführung. Preferably, the vehicle in front is assigned two possible states, namely a manual vehicle guidance or an automated / semi-automated vehicle guidance.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird in Abhängigkeit von dem detektierten Betriebsmodus ein Warnsignal an den Fahrzeugführer ausgegeben. Dieses kann beispielsweise durch eine Anzeige im Display/Cockpit realisiert werden. Des Weiteren können akustische und/oder haptische Elemente eingesetzt werden. In a preferred embodiment of the invention, a warning signal is output to the vehicle driver as a function of the detected operating mode. This can be realized for example by an advertisement in the display / cockpit. Furthermore, acoustic and / or haptic elements can be used.

Für das Integrieren der Warnsignalelemente bietet ein Fahrzeug viel Platz. Es gilt lediglich zu beachten, dass die Anzeige stets im Blickfeld des Fahrers bleibt und diesen nicht vom Geschehen ablenkt. Somit ist die Mittelkonsole bestens als Monitor- bzw. HMI-Einbaustelle geeignet. Eine weitere Möglichkeit ist durch den steigenden Einsatz der so genannten HUDs gegeben. Das Head-Up-Display erlaubt dem Fahrer, ohne dabei abgelenkt zu werden, stets die Übersicht zu behalten. Denkbar ist auch die Nutzung der Lichtwechsel mithilfe der LED am Lenkrad. A vehicle offers plenty of space for integrating the warning signal elements. It is only important to note that the display always remains in the driver's field of vision and does not detract from the action. Thus, the center console is ideally suited as a monitor or HMI installation point. Another possibility is given by the increasing use of the so-called HUDs. The head-up display allows the driver to keep track without being distracted. It is also conceivable to use the light changes with the help of the LED on the steering wheel.

Für die akustische Signalausgabe können die serienmäßig eingebauten Lautsprecher genutzt werden. Umsetzbar ist jedoch auch die Integration der akustischen Signalgeber an einer beinahe beliebigen Stelle im Innenraum des Fahrzeugs, solange die Hörbarkeit nicht eingeschränkt wird. For the acoustic signal output, the standard built-in speakers can be used. However, it is also possible to integrate the acoustic signal transmitters at almost any point in the interior of the vehicle as long as the audibility is not restricted.

Die haptische Signalausgabe wird üblicherweise mithilfe vibrationserzeugender Elemente am Lenkrad oder direkt im Fahrersessel umgesetzt. The haptic signal output is usually implemented using vibration-generating elements on the steering wheel or directly in the driver's seat.

Die Warnsignalausgabe kann nicht nur zeitsynchron, sondern auch zeitversetzt erfolgen, so dass der Fahrer mehrfach gewarnt wird. The warning signal output can not only be time-synchronized, but also time-delayed so that the driver is warned several times.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Warnsignal als Funktion der Kombination aus dem tatsächlich zum vorausfahrenden Fahrzeug gemessenen Abstand und dem Status des Betriebsmodus. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the warning signal takes place as a function of the combination of the distance actually measured to the vehicle in front and the status of the operating mode.

Vorzugsweise ist hierbei ist die Aktivierungsgrenze zur Generierung einer Warnung vom Status des Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs abhängig. In this case, the activation limit for generating a warning is preferably dependent on the status of the operating mode of the vehicle in front.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Mitteilung an den Fahrzeugführer immer dann, wenn eine automatisierte Betriebsart des vorausfahrenden Fahrzeugs angezeigt wird und der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu gering ist. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the message to the driver is always when an automated operating mode of the preceding vehicle is displayed and the distance to the vehicle ahead is too low.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Ausgabe des Warnsignals beim Erkennen des manuellen Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeuges später, als beim Erkennen des automatisierten Fahrbetriebes, was sich auf verspätete Reaktion des Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeuges bei der Bewegung auf ein Hindernis, insbesondere in Form einer plötzlich entstandenen Gefahrensituation, zurückführen lässt. In a further embodiment of the invention, the output of the warning signal when recognizing the manual operating mode of the vehicle in front is later than when recognizing the automated driving, which is due to delayed reaction of the driver of the vehicle in front when moving to an obstacle, especially in the form of a sudden caused by the dangerous situation.

In einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung wird der Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs mittels einer einen elektronischen Speicher umfassenden und funkbasierten Kommunikationsvorrichtung, insbesondere einer C2C-Kommunikationsvorrichtung detektiert. In a suitable embodiment of the invention, the operating mode of the preceding vehicle is detected by means of a communication device comprising an electronic memory and radio-based, in particular a C2C communication device.

Vorzugsweise ist die C2C-Kommunikationsvorrichtung als WLAN, Bluetooth-, RF- oder eine IR-Verbindung oder als ein Ad-hoc-Netz wie z.B. 3G, 4G ausgestaltet. Preferably, the C2C communication device is configured as a WLAN, Bluetooth, RF or IR connection, or as an ad hoc network, e.g. 3G, 4G designed.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der tatsächliche Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug mithilfe der in Fahrtrichtung wirkenden Abstandserfassungssysteme, wie z.B Radar-, Lidar-, Ultraschall- oder Kamerasensorsysteme, ermittelt. In a particularly advantageous embodiment, the actual distance to the vehicle in front is determined by means of the distance detection systems acting in the direction of travel, such as radar, lidar, ultrasound or camera sensor systems.

Die oben genannten Systeme können einzeln, aber auch in einer beliebigen Kombination zum Einsatz kommen. Dabei soll hervorgehoben werden, dass es sich beim Kamerasensorsystem um eine Monoanordnung, eine Stereoanordnung oder auch eine Surround-View-, d.h. eine Rundumanordnung der bereits genannten Monokameras handeln kann. The above systems can be used individually, but also in any combination. It should be emphasized that the camera sensor system is a mono arrangement, a stereo arrangement or a surround view, i. an all-around arrangement of the aforementioned monocameras can act.

Weiterhin kann das Kamerasensorsystem bei Bedarf mit einem Radar- oder Lidarsensorsystem verknüpft werden. Insbesondere werden die Sensordaten verschiedenartiger Sensorsysteme fusioniert und gemeinsam in einer Datenverarbeitungseinheit ausgewertet. Furthermore, the camera sensor system can be linked as needed with a radar or Lidarsensorsystem. In particular, the sensor data of various sensor systems are fused and evaluated together in a data processing unit.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden. The invention is not limited to the examples described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • WO 2014145345 A1 [0007] WO 2014145345 A1 [0007]

Claims (9)

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrzeugführers eines Fahrzeugs beim Anpassen eines Sicherheitsabstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug, wobei der Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem detektierten Betriebsmodus eine situationsabhängige Warnung an den Fahrzeugführer ausgegeben wird. A method for assisting a vehicle driver of a vehicle when adjusting a safety distance to the vehicle in front, wherein the operating mode of the preceding vehicle is detected, characterized in that depending on the detected operating mode, a situation-dependent warning is issued to the driver. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Betriebsmodus zwei mögliche Zustände zugeordnet werden, nämlich a) manuelle Fahrzeugführung oder b) automatisierte oder teilautomatisierte Fahrzeugführung. Method according to Claim 1, characterized in that two possible states are assigned to the operating mode, namely a) manual vehicle guidance or b) automated or semi-automated vehicle guidance. Verfahren nach Anspruch 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal durch eine Anzeige im Display/Cockpit realisiert wird und/oder akustisch und/oder haptisch erfolgt. A method according to claim 1-2, characterized in that a warning signal is realized by a display in the display / cockpit and / or acoustically and / or haptically. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ das Warnsignal als Funktion der Kombination aus dem tatsächlich zum vorausfahrenden Fahrzeug gemessenen Abstand und dem Status des Betriebsmodus erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, alternatively, the warning signal as a function of the combination of the actual measured distance to the vehicle ahead and the status of the operating mode. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierungsgrenze zur Generierung einer Warnung abhängig vom Status des Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that an activation limit for generating a warning is dependent on the status of the operating mode of the preceding vehicle. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ für die Ausgabe des Warnsignals die Kombination folgender Bedingungen erfüllt sein muss: – vorausfahrendes Fahrzeug im automatisierten Fahrbetrieb und – der Sicherheitsabstand ist zu gering. Method according to one of the preceding claims, characterized in that alternatively for the output of the warning signal, the combination of the following conditions must be met: - preceding vehicle in automated driving and - the safety distance is too low. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe eines Warnsignals beim Erkennen eines manuellen Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeuges später erfolgt, als beim automatisierten Fahrbetrieb. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the output of a warning signal takes place later when it detects a manual mode of operation of the preceding vehicle, as the automated drive mode. Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrzeugführers eines Fahrzeugs beim Anpassen des Sicherheitsabstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug, wobei der Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodus des vorausfahrenden Fahrzeugs mittels einer funkbasierten Kommunikationsvorrichtung, insbesondere einer C2C-Kommunikationsvorrichtung detektiert wird und die Vorrichtung einen elektronischen Speicher umfasst auf der ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hinterlegt ist. Device for assisting a vehicle driver of a vehicle when adjusting the safety distance to the vehicle in front, wherein the operating mode of the preceding vehicle is detected, characterized in that the operating mode of the preceding vehicle by means of a radio-based communication device, in particular a C2C communication device is detected and the device an electronic Memory comprises on which a method according to one of the preceding claims is deposited. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Abstandserfassungssystem um mindestens einen der folgenden Sensoren handeln kann: – Radarsensorsystem, – Lidarsensorsystem, – Ultraschallsensorsystem, – Kamerasensorsystem. Device according to claim 8, characterized in that the distance detection system can be at least one of the following sensors: radar sensor system, lidar sensor system, ultrasound sensor system, camera sensor system.
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