DE102019005491A1 - Method and driver assistance system for preventing a collision of a tire of a vehicle, in particular an omnibus, with a low obstacle to be driven over - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung einer Kollision eines Reifens eines Fahrzeuges, insbesondere eines Omnibus, mit einem niedrigen, zu überfahrenden Hindernis (23), bei welchem das Hindernis (23) von dem Fahrzeug (1) detektiert wird und ein Kollisionskurs des Reifens (11) mit dem Hindernis (23) überwacht wird, wobei bei Feststellung eines Kollisionskurses ein Warnsignal ausgegeben wird. Bei einem Verfahren, welches kostengünstig realisierbar ist und trotzdem zuverlässig arbeitet, wird nach der Detektion des Hindernisses (23) eine Ausrichtung des Fahrzeuges (1) in Relation zum Hindernis (23) berechnet und eine Vorhersage getroffen, ob sich der mindestens eine Reifen (11) und/oder mindestens eine Fahrzeugachse auf Kollisionskurs mit dem Hindernis (23) befinden und bei erkanntem Kollisionskurs und kritischer Time-to-Collision eine Trajektorie (15) des Fahrzeuges (1) berechnet wird, die das Fahrzeug (1) noch entlang dem Hindernis (23) führt, wobei bei einer Überschreitung der berechneten Trajektorie (15) die Warnung ausgegeben wird. The invention relates to a method for preventing a collision of a tire of a vehicle, in particular a bus, with a low obstacle (23) to be driven over, in which the obstacle (23) is detected by the vehicle (1) and a collision course of the tire ( 11) is monitored with the obstacle (23), a warning signal being output when a collision course is determined. In a method that can be implemented inexpensively and nevertheless works reliably, an orientation of the vehicle (1) in relation to the obstacle (23) is calculated after detection of the obstacle (23) and a prediction is made as to whether the at least one tire (11 ) and / or at least one vehicle axis are on a collision course with the obstacle (23) and, if the collision course and critical time-to-collision are detected, a trajectory (15) of the vehicle (1) is calculated, which the vehicle (1) is still along the obstacle (23) leads, the warning being output if the calculated trajectory (15) is exceeded.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung einer Kollision eines Reifens eines Fahrzeuges, insbesondere eines Omnibusses, mit einem niedrigen, zu überfahrenden Hindernis, bei welchem das Hindernis von dem Fahrzeug detektiert und ein Kollisionskurs des Reifens mit dem Hindernis überwacht wird, wobei bei Feststellung eines Kollisionskurses ein Warnsignal ausgegeben wird, sowie ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for preventing a collision of a tire of a vehicle, in particular a bus, with a low obstacle to be driven over, in which the obstacle is detected by the vehicle and a collision course of the tire with the obstacle is monitored, with the detection of a collision course a warning signal is output, and a driver assistance system for performing the method.
Fahrzeuge, welche im innerstädtischen Gebiet fahren, sind oft mit engen Straßen und Kurven konfrontiert. Insbesondere Stadtbusse müssen obendrein auch regelmäßig Haltestellen, Bürgersteige und/oder Bordsteinkanten anfahren, um Fahrgäste ein- und aussteigen zu lassen. Aufgrund der Fahrzeuggeometrie, beispielsweise in Form eines Fahrzeuges sowohl mit als auch ohne Anhänger oder Hinterwagen, und der Straßenarchitektur kann es vorkommen, dass der Fahrer unbeabsichtigt entweder mit dem vorderen Reifen den Bordstein streift, um so nahe wie möglich an diesen heranzufahren und ein barrierefreies Ein- und Aussteigen von Fahrgästen zu ermöglichen oder mit dem oder einer der hinteren Reifen über den Bordstein fährt, was bei Fahren von Kurven mit großem Lenkeinschlag gegeben ist. Beide Szenarien sorgen für übermäßigen Reifenverschleiß und verringerten Fahrkomfort.Vehicles that drive in inner-city areas are often confronted with narrow roads and curves. City buses, in particular, also have to regularly stop at stops, sidewalks and / or curbs to allow passengers to get on and off. Due to the vehicle geometry, for example in the form of a vehicle with or without a trailer or rear car, and the street architecture, the driver may accidentally rub the curb with the front tire in order to get as close to it as possible and have a barrier-free entry - To enable and disembark passengers or drive with the or one of the rear tires over the curb, which is the case when cornering with a large steering angle. Both scenarios result in excessive tire wear and reduced driving comfort.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem anzugeben, bei welchem die Kollision eines Reifens des Fahrzeuges mit einem Hindernis zuverlässig vermieden wird, ohne dass ein Fahrer eingreifen muss.The object of the invention is to provide a method and a driver assistance system in which the collision of a tire of the vehicle with an obstacle is reliably avoided without a driver having to intervene.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous further developments and refinements are the subject of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass nach der Detektion des Hindernisses eine Ausrichtung des Fahrzeuges in Relation zum Hindernis berechnet und eine Vorhersage getroffen wird, ob sich der zumindest eine Reifen und/oder zumindest eine Fahrzeugachse auf Kollisionskurs mit dem Hindernis befinden und bei erkanntem Kollisionskurs und kritischer Time-to-Collision eine Trajektorie des Fahrzeuges berechnet wird, die das Fahrzeug parallel zum Hindernis führt, wobei bei einer Überschreitung der berechneten Trajektorie die Warnung ausgegeben wird. Dies hat den Vorteil, dass durch Unterbinden der Berührung des Hindernisses durch den Reifen eine Schonung des Reifens und somit eine Reduzierung des Reifenverschleißes gegeben ist, was für den Betreiber des Fahrzeuges Kosten- und Wartungszeit einspart. Außerdem wird der Fahrkomfort für Fahrer und Fahrgäste gesteigert, wenn das Hindernis nicht berührt oder überfahren wird. Die Verhinderung des Berührens oder Überfahrens des Hindernisses vermeidet starke Impulse, die in das Fahrzeug geleitet werden, wodurch stehende Personen im Omnibus stürzen können. Gleichzeitig wird die Straßeninfrastruktur geschützt, da diese Hindernisse, wie beispielsweise Bordsteine, nicht so schnell erneuert werden müssen.The object is achieved with a method in that after the detection of the obstacle an orientation of the vehicle in relation to the obstacle is calculated and a prediction is made as to whether the at least one tire and / or at least one vehicle axis are on a collision course with the obstacle and at detected collision course and critical time-to-collision, a trajectory of the vehicle is calculated which leads the vehicle parallel to the obstacle, the warning being output if the calculated trajectory is exceeded. This has the advantage that, by preventing the tire from touching the obstacle, the tire is protected and thus tire wear is reduced, which saves the operator and operator time and costs. Driving comfort for drivers and passengers is also increased if the obstacle is not touched or run over. The prevention of touching or driving over the obstacle prevents strong impulses that are directed into the vehicle, which can cause people standing in the bus to fall. At the same time, the road infrastructure is protected because these obstacles, such as curbs, do not have to be renewed as quickly.
Vorteilhafterweise erfolgt die kontinuierliche Berechnung und Überprüfung, ob sich der zumindest eine Reifen und/oder zumindest eine Fahrzeugachse auf Kollisionskurs mit dem Hindernis befinden, mittels Odometrie. Die Odometrie stellt dabei eine Methode der Schätzung von Positionen und Orientierung eines Fahrzeuges anhand der Daten des Vortriebsystems dar. Somit lässt sich der Kollisionskurs einfach ermitteln.Advantageously, the continuous calculation and check whether the at least one tire and / or at least one vehicle axis are on a collision course with the obstacle is carried out by means of odometry. Odometry is a method of estimating the position and orientation of a vehicle based on the data from the tunneling system. This makes it easy to determine the collision course.
In einer Ausgestaltung wird als niedriges, zu überfahrendes Hindernis eine Bordsteinkante detektiert. Diese Bordsteinkante muss von Omnibussen so angefahren werden, dass einmal ein hindernisfreies Ein- und Aussteigen der Passagiere möglich ist, zum anderen soll der Fahrgastfluss beim Ein- und Aussteigen durch zu große Lücken zwischen dem Fahrzeug und der Bordsteinkante nicht beeinflusst werden, so dass auch Rollstühle, Kinderwagen und ähnliches leicht aus dem Bus auf den Bürgersteig und zurück transportiert werden können.In one embodiment, a curb is detected as a low obstacle to be driven over. This curb must be approached by buses in such a way that it is possible for passengers to get in and out of the vehicle without obstacles, and on the other hand the flow of passengers when getting in and out should not be influenced by gaps between the vehicle and the curb that are too large, so that wheelchairs too , Strollers and the like can be easily transported from the bus to the sidewalk and back.
In einer Variante erfolgt bei Überschreitung der berechneten Trajektorie neben der Warnung ein automatischer Bremseingriff und/oder ein automatischer Lenkeingriff. Dadurch wird der Fahrer bei seiner Fahraufgabe unterstützt und speziell im innerstädtischen Verkehr sinkt sein Stresslevel.In one variant, if the calculated trajectory is exceeded, there is a warning automatic brake intervention and / or an automatic steering intervention. This supports the driver in his driving task and his stress level drops, especially in inner-city traffic.
In einer Ausführungsform wird der Lenkeingriff durch ein Gegenlenkmoment am Lenkrad ausgeführt, bei welchem das Fahrzeug in einem minimalen Abstand zum Hindernis gehalten wird. Dadurch wird gewährleistet, dass das Fahrzeug immer im selben Abstand parallel zum Hindernis gefahren und mit diesem eingeparkt werden kann.In one embodiment, the steering intervention is carried out by a counter-steering torque on the steering wheel, in which the vehicle is kept at a minimum distance from the obstacle. This ensures that the vehicle can always be driven parallel to the obstacle and parked with it.
Vorteilhafterweise erfolgt nach Erreichen des minimalen Abstandes zum Hindernis durch das Fahrzeug eine Übernahme durch eine Querführung für eine Parallelfahrt zum Hindernis. Das Fahrzeug wird dabei nach Erreichen des minimales Abstandes zum Bordstein aktiv auf diesem Abstand gehalten. Es wird somit nicht mittig in der Spur geführt, sondern die Spurführung kann durch diesen minimalen Abstand eingestellt werden.After the vehicle has reached the minimum distance to the obstacle, it is advantageously carried out by a transverse guide for parallel travel to the obstacle. The vehicle is actively kept at this distance after reaching the minimum distance from the curb. It is therefore not guided in the middle of the track, but the track guidance can be set using this minimal distance.
In einer Ausgestaltung mit aktiver Querführung wird die Querführung abschaltbar gestaltet. Diese Abschaltung erfolgt beispielsweise bei Überlenken, bei einer Beschleunigung des Fahrzeuges oder bei Öffnen einer Fahrzeugtür.In an embodiment with active transverse guidance, the transverse guidance is designed so that it can be switched off. This shutdown takes place, for example, when oversteering, when the vehicle accelerates or when a vehicle door is opened.
Um einen genauen Abstand des Fahrzeuges zum Bordstein einzustellen, wird die Trajektorie für einen oder alle Reifen des mehrachsigen Fahrzeuges ermittelt und überwacht. Dadurch ist das Verfahren auch für Doppelgelenkbusse bzw. für Kombination eines Busses/Gelenkbusses mit einem Personenanhänger anwendbar.In order to set a precise distance between the vehicle and the curb, the trajectory is determined and monitored for one or all tires of the multi-axle vehicle. As a result, the method can also be used for double-articulated buses or for combining a bus / articulated bus with a passenger trailer.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Warnung optisch und/oder haptisch und/oder akustisch. Aufgrund dieser verschiedenen Warnsysteme wird der Fahrer zuverlässig auf eine Überschreitung der Trajektorie und somit auf eine Berührung des Hindernisses hingewiesen.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zum Verhindern einer Kollision eines Reifens eines Fahrzeuges, insbesondere eines Omnibusses, mit einem niedrigen, zu überfahrenden Hindernis. Dieses Fahrerassistenzsystem umfasst:
- - eine Fahrzeugsensorik zur Erfassung und Überwachung eines niedrigen, zu überfahrenden Hindernisses, insbesondere eines Bordsteines,
- - eine Recheneinheit zur Bestimmung einer Ausrichtung des Fahrzeuges in Relation zu dem Hindernis,
- - eine Odometrie-Schätzeinheit zur kontinuierlichen Berechnung und Überprüfung der Eigenbewegung, und Berechnung und Überprüfung, ob sich zumindest ein Reifen und/oder zumindest eine Fahrzeugachse des mehrachsigen Fahrzeuges auf einem Kollisionskurs mit dem Hindernis befinden,
- - eine Trajektorie-Berechnungseinheit, die bei erkanntem Kollisionskurs und kritischer Time-to-Collision eine Trajektorie zur Führung des Fahrzeuges parallel zum Hindernis bestimmt und
- - eine Warneinrichtung, die bei Überschreitung der errechneten Trajektorie eine Warnung ausgibt, wobei die Recheneinheit einen automatischen Eingriff und/oder einen automatischen Lenkeingriff veranlasst.
A development of the invention relates to a driver assistance system for preventing a collision of a tire of a vehicle, in particular an omnibus, with a low obstacle to be driven over. This driver assistance system includes:
- a vehicle sensor system for detecting and monitoring a low obstacle to be driven over, in particular a curb,
- a computing unit for determining an orientation of the vehicle in relation to the obstacle,
- an odometry estimation unit for continuously calculating and checking the own movement, and calculating and checking whether at least one tire and / or at least one vehicle axis of the multi-axis vehicle is on a collision course with the obstacle,
- - A trajectory calculation unit, which determines a trajectory for guiding the vehicle parallel to the obstacle when a collision course is detected and a critical time-to-collision occurs
- - A warning device that issues a warning if the calculated trajectory is exceeded, the computing unit initiating an automatic intervention and / or an automatic steering intervention.
Die Realisierung eines solchen Fahrerassistenzsystems ermöglicht die Übernahme der Sensorik anderer Assistenzsysteme, was die Kosten für das Fahrerassistenzsystem reduziert. Gleichzeitig wird der Fahrkomfort für Fahrer und Fahrgäste gesteigert, wenn das Hindernis nicht berührt oder überfahren wird.The implementation of such a driver assistance system enables the sensor system to be adopted by other assistance systems, which reduces the costs for the driver assistance system. At the same time, driving comfort for drivers and passengers is increased if the obstacle is not touched or run over.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details result from the following description, in which - if necessary with reference to the drawing - at least one exemplary embodiment is described in detail. Described and / or illustrated features can form the subject matter of the invention individually or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and can in particular also be the subject of one or more separate applications. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeuges mit dem Fahrerassistenzsystem, -
2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 an embodiment of the vehicle according to the invention with the driver assistance system, -
2nd an embodiment of the method according to the invention.
In
Wenn einer der Reifen
Analog zur Warnung kann die Trajektorie-Berechnungseinheit
Im Weiteren sollen verschiedene Möglichkeiten der Nutzung des Fahrerassistenzsystems beim Anfahren einer Haltestelle betrachtet werden. Lenkt der Fahrer den Omnibus
Lenkt der Fahrer den Omnibus
Lenkt der Fahrer den Omnibus
Lenkt der Fahrer den Omnibus
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been illustrated and explained in detail by means of preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. It is therefore clear that there are a variety of possible variations. It is also clear that exemplary embodiments are only examples that are not to be interpreted in any way as a limitation of the scope, the possible applications or the configuration of the invention. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to specifically implement the exemplary embodiments, the person skilled in the art having knowledge of the disclosed inventive concept being able to make numerous changes, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment, without the To leave the scope of protection, which is defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.
Bezugszeichenliste Reference list
- 11
- Omnibusomnibus
- 33rd
- FahrerassistenzsystemDriver assistance system
- 55
- Kameracamera
- 77
- RecheneinheitArithmetic unit
- 99
- Odometrie-SchätzeinheitOdometry estimation unit
- 1111
- Reifentires
- 1313
- Trajektorie-BerechnungseinheitTrajectory calculation unit
- 1515
- TrajektorieTrajectory
- 1717th
- WarneinheitWarning unit
- 1919th
- BremsaktorBrake actuator
- 2121
- LenkaktorSteering actuator
- 2323
- BordsteinkanteCurbside
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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