DE102020213456A1 - Method and system for spatial collision avoidance - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: a) Erfassen, Filtern und Aufarbeiten von Sensordaten bezüglich des Ego-Fahrzeugs und eines entgegenkommenden Objekts; b) Bestimmen, dass für das Ego-Fahrzeug eine Abbiegesituation mit dem entgegenkommenden Objekt vorliegt; c) Analysieren und Bewerten, ob eine kritische Abbiegesituation vorliegt, mittels: i) Analysieren der Fahreraufmerksamkeit im Ego-Fahrzeug; ii) Detektieren eines Abbiegemanövers des Ego-Fahrzeugs; und iii) Bewerten der Bewegung des Objektes; wobei, falls unzureichende Sensordaten vorliegen, die Schritte a) und/oder b) wiederholt werden; und wobei, falls eine kritische Abbiegesituation vorliegt, weiterhin folgende Schritte ausgeführt werden:d) Prädizieren der jeweiligen Bewegung des Ego-Fahrzeugs und des Objekts;e) Durchführen einer Überschneidungsanalyse; wobei, falls kein Kollisionskurs detektiert wird, die Schritte a) bis e) ganz oder teilweise wiederholt werden; und wobei, falls ein Kollisionskurs detektiert wird, das Verfahren weiterhin Folgendes aufweist: f) Bestimmen und Analysieren eines Restabstandes zum Bremsen des Ego-Fahrzeugs, g) Initiieren eines automatischen Notbremsassistenten, falls der Restabstand größer als ein notwendiger Bremsweg ist; oder h) Ausgeben einer Warnung und Einleiten einer Prefill-Funktion, falls der Restabstand kleiner als der notwendige Bremsweg ist.Method for spatial collision avoidance as part of a turning process of an ego vehicle, the method having the following: a) detecting, filtering and processing sensor data relating to the ego vehicle and an oncoming object; b) determining that the ego vehicle is in a turning situation with the oncoming object; c) analyzing and assessing whether a critical turning situation is present, by means of: i) analyzing the driver's attention in the ego vehicle; ii) detecting a turning maneuver of the ego vehicle; and iii) evaluating the movement of the object; wherein, if there is insufficient sensor data, steps a) and/or b) are repeated; and wherein, if there is a critical turning situation, the following steps are also carried out:d) Predicting the respective movement of the ego vehicle and the object;e) Carrying out an overlap analysis; wherein, if no collision course is detected, steps a) to e) are repeated in whole or in part; and wherein, if a collision course is detected, the method further comprises the following: f) determining and analyzing a remaining distance for braking the ego vehicle, g) initiating an automatic emergency brake assistant if the remaining distance is greater than a necessary braking distance; or h) issuing a warning and initiating a prefill function if the remaining distance is less than the necessary braking distance.
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Kollisionssituationen zweier Fahrzeuge bzw. zwischen Fahrzeugen und/oder Objekten in einer Abbiegesituation. Dabei stehen insbesondere Verfahren und Systeme zur Vermeidung einer räumlichen Kollision basierend auf einer minimalen Bremseinwirkung auf ein Ego-Fahrzeug im Vordergrund.The present invention generally relates to collision situations between two vehicles or between vehicles and/or objects in a turning situation. In particular, methods and systems for avoiding a spatial collision based on a minimal braking effect on an ego vehicle are in the foreground.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Erkennung von kritischen Fahrsituationen von Kraftwagen im Straßenverkehr bekannt, deren Notbremsfunktionen mit einer maximalen Verzögerung der Fahrgeschwindigkeit bis hin zum Stillstand bei Geradeausfahrt des Ego-Fahrzeugs arbeiten.Methods for detecting critical driving situations of motor vehicles in road traffic are known from the prior art, the emergency braking functions of which work with a maximum deceleration of the driving speed up to standstill when the ego vehicle is driving straight ahead.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme und Verfahren zur Erkennung von kritischen Fahrsituationen von Kraftwagen im Straßenverkehr zeigen jedoch eine Bandbreite an Nachteilen und Schwierigkeiten. Im Regelfall ist die Einsatzmöglichkeit bekannter Notbremsassistenten AEB (Automatic-Emergency-Braking) sehr begrenzt. Zumeist sind sie nur dazu in der Lage, auf vorausfahrende bzw. geparkte Fahrzeuge zu reagieren. Neben noch immer nicht oder zu spät erkannten Gefahrensituationen greifen derartige automatisierte Bremssysteme nicht in Abbiegeszenarien ein, sondern bremsen nur bei Geradeausfahrt des Ego-Fahrzeugs ab. Fahrzeughersteller sind daher zunehmend daran interessiert, Notbremsassistenten in weiteren Verkehrssituationen einzusetzen.However, the systems and methods known from the prior art for detecting critical driving situations of motor vehicles in road traffic show a range of disadvantages and difficulties. As a rule, the possibility of using known emergency brake assistants AEB (Automatic Emergency Braking) is very limited. In most cases, they are only able to react to vehicles driving ahead or parked vehicles. In addition to dangerous situations that are still not recognized or recognized too late, such automated braking systems do not intervene in turning scenarios, but only brake when the ego vehicle is driving straight ahead. Vehicle manufacturers are therefore increasingly interested in using emergency brake assistants in other traffic situations.
Zudem wird hierbei häufig zu früh und/oder zu stark abgebremst, um eine inhärente Kollision zu vermeiden. Infolgedessen werden sämtliche am Bremsvorgang des Fahrzeugs beteiligten Bauteile wie Bremsen, Bremsbeläge, Reifen etc. verfrüht verschlissen. Hieraus ergeben sich nicht nur erhöhte Instandhaltungskosten für das betreffende Fahrzeug, sondern gegebenenfalls sogar ein verkürzter Produktlebenszyklus. Fehlauslösungen derartiger Verfahren und Systeme sowie ein verstärktes bzw. verfrühtes Abbremsen bis hin zum Stillstand führen außerdem zu einem vermeidbaren erhöhten Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch, der nicht nur auf einer Betätigung des Bremssystems an sich beruht, sondern zusätzlich auf einer an den Bremsvorgang anschließenden, erneut notwendigen Beschleunigung des Fahrzeugs, um die Gefahrensituation zu verlassen. Dazu kommt ein für den Fahrer sowie für mögliche weitere Passagiere unkomfortables Fahrverhalten des eigenen Fahrzeugs durch zu abruptes, ruckartiges und massenträgheitsbedingtes Verringern der Fahrgeschwindigkeit. Weiterhin beeinträchtigen derartige Fahrmanöver, insbesondere wenn sie als „falscher Alarm“ und damit möglicherweise unnötig ausgeführt wurden, den laufenden Verkehr sowohl in der Stadt, als auch auf dem Land. Stau und etwaige Auffahrunfälle sind die Folge.In addition, braking is often too early and/or too strong in order to avoid an inherent collision. As a result, all components involved in the braking process of the vehicle, such as brakes, brake pads, tires, etc., wear out prematurely. This not only results in increased maintenance costs for the vehicle in question, but possibly even a shorter product life cycle. False triggering of such methods and systems as well as increased or premature braking to a standstill also lead to avoidable increased fuel and energy consumption, which is not only based on an actuation of the braking system itself, but also on a subsequent braking process, again necessary acceleration of the vehicle to leave the dangerous situation. In addition, there is an uncomfortable driving behavior of the own vehicle for the driver and for possible other passengers due to a too abrupt, jerky and mass inertia-related reduction in the driving speed. Furthermore, such driving maneuvers, especially if they were carried out as a "false alarm" and thus possibly unnecessary, impair traffic both in the city and in the country. Traffic jams and possible rear-end collisions are the result.
Aufgabe der Erfindungobject of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen sowie weitere Nachteile von existierenden Systemen und Verfahren zur Erkennung von kritischen Fahrsituationen zu überwinden. Insbesondere steht eine Prädiktion des Kollisionspunktes zwischen einem Ego-Fahrzeug und einem Objekt in einer Abbiegesituation sowie eine Vermeidung dieser Kollision durch Verzögerungseingriff im Ego-Fahrzeug im Vordergrund, welche zu einem Stillstand desselbigen führt.It is the object of the present invention to overcome the above-described and other disadvantages of existing systems and methods for detecting critical driving situations. In particular, the focus is on predicting the point of collision between an ego vehicle and an object in a turning situation and avoiding this collision by decelerating the ego vehicle, which leads to the latter coming to a standstill.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Die oben genannte Aufgabe und weitere Probleme werden durch ein Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs nach den Ansprüchen 1 oder 2 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungen der Erfindung.The above-mentioned object and other problems are solved by a method for spatial collision avoidance as part of a turning maneuver of an ego vehicle according to claims 1 or 2. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.
Insbesondere wird ein Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs vorgesehen, das Folgendes aufweist:
- a) Erfassen, Filtern und Aufarbeiten von Sensordaten bezüglich des Ego-Fahrzeugs und eines entgegenkommenden Objekts;
- b) Bestimmen, dass für das Ego-Fahrzeug eine Abbiegesituation mit dem entgegenkommenden Objekt vorliegt;
- c) Analysieren und Bewerten, ob eine kritische Abbiegesituation vorliegt, mittels:
- i) Analysieren der Fahreraufmerksamkeit im Ego-Fahrzeug;
- ii) Detektieren eines Abbiegemanövers des Ego-Fahrzeugs; und
- iii) Bewerten der Bewegung des Objektes;
- d) Prädizieren der jeweiligen Bewegung des Ego-Fahrzeugs und des Objekts;
- e) Durchführen einer Überschneidungsanalyse; wobei, falls kein Kollisionskurs detektiert wird, die Schritte a) bis e) ganz oder teilweise wiederholt werden; und wobei, falls ein Kollisionskurs detektiert wird, das Verfahren weiterhin Folgendes aufweist:
- f) Bestimmen und Analysieren eines Restabstandes zum Bremsen des Ego-Fahrzeugs; und
- g) Initiieren eines automatischen Notbremsassistenten, falls der Restabstand größer als ein notwendiger Bremsweg ist; oder
- h) Ausgeben einer Warnung und Einleiten einer Prefill-Funktion, falls der Restabstand kleiner als der notwendige Bremsweg ist.
- a) recording, filtering and processing of sensor data relating to the ego vehicle and an oncoming object;
- b) determining that the ego vehicle is in a turning situation with the oncoming object;
- c) Analyzing and evaluating whether there is a critical turning situation by means of:
- i) analyzing the driver's attention in the ego vehicle;
- ii) detecting a turning maneuver of the ego vehicle; and
- iii) evaluating the movement of the object;
- d) predicting the respective movement of the ego vehicle and the object;
- e) performing an overlap analysis; wherein, if no collision course is detected, steps a) to e) are repeated in whole or in part; and wherein if a collision course is detected, the method further comprises:
- f) determining and analyzing a remaining distance for braking the ego vehicle; and
- g) initiating an automatic emergency brake assistant if the remaining distance is greater than a necessary braking distance; or
- h) Issuing a warning and initiating a prefill function if the remaining distance is less than the necessary braking distance.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs vorgesehen, das Folgendes aufweist:
- a) Erfassen, Filtern und Aufarbeiten von Sensordaten bezüglich des Ego-Fahrzeugs und eines entgegenkommenden Objekts;
- b) Bestimmen, dass für das Ego-Fahrzeug eine Abbiegesituation mit dem entgegenkommenden Objekt vorliegt;
- c) Analysieren und Bewerten, ob eine kritische Abbiegesituation vorliegt, mittels:
- i) Analysieren der Fahreraufmerksamkeit im Ego-Fahrzeug;
- ii) Detektieren eines Abbiegemanövers des Ego-Fahrzeugs; und
- iii) Bewerten der Bewegung des Objektes;
- d) Prädizieren der jeweiligen Bewegung des Ego-Fahrzeugs und des Objekts;
- e) Durchführen einer Überschneidungsanalyse; wobei, falls kein Kollisionskurs detektiert wird, die Schritte a) bis e) ganz oder teilweise wiederholt werden; und wobei, falls ein Kollisionskurs detektiert wird, das Verfahren weiterhin Folgendes aufweist:
- f) Bestimmen und Analysieren eines Restabstandes zum Bremsen des Ego-Fahrzeugs; und
- g) Initiieren eines automatischen Notbremsassistenten, falls der Restabstand kleiner als ein notwendiger Bremsweg ist; oder
- h) Ausgeben einer Warnung und Einleiten einer Prefill-Funktion, falls der Restabstand größer als der notwendige Bremsweg ist.
- a) recording, filtering and processing of sensor data relating to the ego vehicle and an oncoming object;
- b) determining that the ego vehicle is in a turning situation with the oncoming object;
- c) Analyzing and evaluating whether there is a critical turning situation by means of:
- i) analyzing the driver's attention in the ego vehicle;
- ii) detecting a turning maneuver of the ego vehicle; and
- iii) evaluating the movement of the object;
- d) predicting the respective movement of the ego vehicle and the object;
- e) performing an overlap analysis; wherein, if no collision course is detected, steps a) to e) are repeated in whole or in part; and wherein if a collision course is detected, the method further comprises:
- f) determining and analyzing a remaining distance for braking the ego vehicle; and
- g) initiating an automatic emergency brake assistant if the remaining distance is less than a necessary braking distance; or
- h) Issuing a warning and initiating a prefill function if the remaining distance is greater than the necessary braking distance.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die bezüglich des Ego-Fahrzeugs und/oder des Objekts erfassten Sensordaten wenigstens eines der Folgenden sein: Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des Ego-Fahrzeugs, Gierrate des Ego-Fahrzeugs, Lenkradwinkel des Ego-Fahrzeugs, Lenkradwinkelgeschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs, Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des Objekts, longitudinaler Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Objekt, lateraler Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Objekt und einem Winkel, der zwischen einer Bewegungsrichtung des Objekts und eine Strecke zwischen einem Stoßstangenmittelpunkt des Ego-Fahrzeugs und einem vom Ego-Fahrzeug aus betrachtet frontal-mittig gelegenen Punkt des Objekts aufgespannt wird.According to a further exemplary embodiment, the sensor data recorded with regard to the ego vehicle and/or the object can be at least one of the following: speed and/or direction of movement of the ego vehicle, yaw rate of the ego vehicle, steering wheel angle of the ego vehicle, steering wheel angular velocity of the ego vehicle vehicle, speed and/or direction of movement of the object, longitudinal distance between the ego vehicle and the object, lateral distance between the ego vehicle and the object and an angle defined between a direction of movement of the object and a distance between a bumper center point of the ego vehicle and a point of the object that is frontally and centrally located, viewed from the ego vehicle.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Objekt ein Gegenstand, ein Fahrzeug mit wenigstens einem Rad oder ein Mensch.According to a further exemplary embodiment, the object is an object, a vehicle with at least one wheel, or a person.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Objekt ein Fahrzeug mit Stoßstange, und der frontal-mittig gelegene Punkt ist ein Stoßstangenmittelpunkt.According to another embodiment, the object is a bumpered vehicle and the front-center point is a bumper center point.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Sensordaten vektoriell aufgearbeitet werden.According to a further exemplary embodiment, the sensor data can be processed vectorially.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt das Prädizieren im zweidimensionalen Raum.According to a further exemplary embodiment, the prediction takes place in two-dimensional space.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Prädizieren im zweidimensionalen Raum ein Prädizieren einer Bewegung des Mittelpunktes der Hinterachse über der Zeit auf.According to a further exemplary embodiment, the prediction in two-dimensional space includes predicting a movement of the center point of the rear axle over time.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Schritt des Prädizierens einen Schritt des Vorausberechnens von Fahrtrichtungen und/oder Bewegungswegen des Ego-Fahrzeugs und des Objekts auf.According to a further exemplary embodiment, the step of predicting has a step of precalculating travel directions and/or movement paths of the ego vehicle and the object.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel liegt die verfügbare Strecke in eindimensionalen Daten vor.According to a further embodiment, the available route is in one-dimensional data.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Schritt i) des Analysierens der Fahreraufmerksamkeit im Ego-Fahrzeug Analysieren einer überwachten Brems- und Gaspedalinteraktion auf.According to a further exemplary embodiment, step i) of analyzing the driver's attention in the ego vehicle comprises analyzing a monitored brake and accelerator pedal interaction.
Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung optional im Schritt ii) des Detektierens des Abbiegemanövers des Ego-Fahrzeugs wenigstens einen der folgenden Schritte vor: Bestimmen des Beginns des Abbiegemanövers mittels Überwachen der Lenkradgeschwindigkeit und/oder einer Querbeschleunigung des Ego-Fahrzeugs; Bestimmen, ob das Abbiegemanöver stetig ist, mittels Überwachen des Lenkwinkels; Bestimmen eines Abbiegeradius; und Analysieren einer überwachten Blinkeraktivität des Ego-Fahrzeugs.Furthermore, the present invention optionally provides at least one of the following steps in step ii) of detecting the turning maneuver of the ego vehicle: determining the start of the turning maneuver by monitoring the steering wheel speed and/or a lateral acceleration of the ego vehicle; determining whether the turning maneuver is smooth by monitoring the steering angle; determining a turn radius; and analyzing a monitored turn signal activity of the ego vehicle.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Schritt iii) des Bewertens des Zustandes des Objekts auf, eine konstante Geradeausbewegung des Objekts in der derzeitig bestimmten Bewegungsrichtung anzunehmen.According to a further exemplary embodiment, step iii) of evaluating the state of the object includes assuming a constant straight-ahead movement of the object in the movement direction currently determined.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Schritt des Bestimmens und Analysierens der verfügbaren Strecke zum Bremsen des Ego-Fahrzeugs Folgendes aufweisen, eine erwünschte verbleibende und kollisionsvermeidende Distanz zum Objekt zu bestimmen.According to another embodiment, the step of determining and analyzing the distance available for braking the ego vehicle may include determining a desired remaining and collision-avoiding distance to the object.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Bestimmen der erwünschten verbleibenden und kollisionsvermeidenden Distanz unter Verwendung eines PT1-Gliedes oder eines PT2-Gliedes erfolgen.According to another embodiment, determining the desired remaining and collision-avoiding distance can be done using a PT 1 term or a PT 2 term.
Als vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung ist anzusehen, dass, im Gegensatz zu bekannten Verfahren und Systemen, zeitlich gesehen ein noch späterer Eingriff in das Fahrverhalten eines Ego-Fahrzeugs möglich ist, wodurch die Anzahl und das Risiko eventueller Fehleingriffe verringert wird. It is to be regarded as advantageous within the meaning of the present invention that, in contrast to known methods and systems, an even later intervention in the driving behavior of an ego vehicle is possible, which reduces the number and risk of possible incorrect interventions.
Durch einen nur geringen notwendigen Geschwindigkeitsabbau sinkt außerdem die Gefahr für Kollisionen mit dem rückwärtigen Verkehr. Daraus folgen wiederum ein geringeres Risiko aus Sicht der funktionalen Sicherheit sowie eine mögliche Kostenersparnis durch geringere Anforderungen von funktionaler Sicherheit bei gleichbleibender Systemperformance. Fehleingriffe sind für den Fahrer weniger abrupt, dadurch weniger erschreckend und führen dadurch zu verringerter Beeinträchtigung des Reaktionsverhaltens des Fahrers im weiteren Fahrverlauf.The risk of collisions with traffic behind is also reduced because the speed is only slightly reduced. This in turn results in a lower risk from the point of view of functional safety as well as possible cost savings through lower requirements for functional safety with the same system performance. Incorrect interventions are less abrupt for the driver, and therefore less frightening, and as a result result in less impairment of the driver's reaction behavior as the journey progresses.
Eine derartige spätere Möglichkeit des Eingreifens, die zu einem geringeren Risiko von Fehleingriffen führt, ist dadurch insbesondere für Low-Cost-Systeme sinnvoll. Auf Grund häufig vorliegender Sensorikdefizite erkennen bekannte Low-Cost-Systeme, im Vergleich zu High-End-Systemen, etwaige Kollisionssituationen mit ausreichender Wahrscheinlichkeit erst verspätet oder aber bei (zu) geringerem Abstand zwischen den beteiligten Objekten. Dies wird häufig durch eine entsprechend große Messtoleranz der verbauten Sensorik bedingt. Da es gilt, eine grundlose Auslösung eines Autonomous Emergency Braking bzw. AEB-Assistenten, d.h. ein so genanntes „False Negative“-Signal eines Notbremsassistenten für Fahrzeuge, unbedingt zu vermeiden, musste bei bekannten Low-Cost-Systemen bislang hingenommen werden, dass diese ggf. einen AEB-Assistenten nicht oder nicht rechtzeitig auslösen, weil am letztmöglichen Auslösezeitpunkt bei gegebenen Geschwindigkeiten keine ausreichende Kollisionswahrscheinlichkeit vorlag. Wird allerdings die Notbremsstrategie der vorliegenden Erfindung berücksichtigt, so werden spätere Auslösezeitpunkte möglich, an denen auch Low-Cost-Systeme, entsprechend nachgerüstet, mit ausreichender Wahrscheinlichkeit eine potentielle Kollision prädizieren.Such a later possibility of intervention, which leads to a lower risk of incorrect interventions, is therefore particularly useful for low-cost systems. Due to sensor technology deficits that are often present, known low-cost systems, in comparison to high-end systems, only detect possible collision situations with a sufficient degree of delay or when the distance between the objects involved is (too) small. This is often due to a correspondingly large measurement tolerance of the installed sensors. Since it is essential to avoid triggering an Autonomous Emergency Braking or AEB assistant for no reason, i.e. a so-called “false negative” signal from an emergency brake assistant for vehicles, with known low-cost systems it had to be accepted that these if necessary, not trigger an AEB assistant or not in time because at the last possible triggering time at the given speeds there was not a sufficient probability of collision. However, if the emergency braking strategy of the present invention is taken into account, then later triggering times are possible, at which even low-cost systems, retrofitted accordingly, predict a potential collision with sufficient probability.
Vorzugsweise bauen darüber hinaus die bereits genannten Vorteile der Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung zumindest teilweise aufeinander auf bzw. bedingen einander in synergetischer Weise. Durch den Eingriff während einer Abbiegesituation ist es möglich, eine potentielle Kollision zu vermeiden, die sonst zu einem Frontalaufprall zweier Fahrzeuge bzw. Objekte geführt hätte. Die Erfindung kann zudem nicht nur für entgegenkommende Fahrzeuge, sondern auch für Motorräder, Radfahrer und Fußgänger angewendet werden.In addition, the already mentioned advantages of the methods for spatial collision avoidance in the course of a turning maneuver of an ego vehicle of the present invention preferably build on one another at least in part or are dependent on one another in a synergetic manner. By intervening during a turning situation, it is possible to avoid a potential collision that would otherwise have led to a frontal collision between two vehicles or objects. In addition, the invention can be applied not only to oncoming vehicles but also to motorcycles, cyclists and pedestrians.
Figurenlistecharacter list
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten und Vorteile derselben werden nachfolgend an bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1A eine Draufsicht auf eine Abbiegesituation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
1B eine weitere Draufsicht auf eine Abbiegesituation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Vermeidung einer räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
3 einen Mindestlenkwinkelverlauf für ein Abbiegemanöver; -
4 einen beispielhaften Zustand der 2D-Prädiktion eines Ego-Fahrzeugs; -
5 eine weitere Draufsicht auf eine Abbiegesituation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
-
1A a plan view of a turning situation according to an embodiment of the present disclosure; -
1B a further plan view of a turning situation according to an embodiment of the present disclosure; -
2 a flow chart of a method for avoiding a spatial collision avoidance as part of a turning process of an ego vehicle according to an exemplary embodiment of the present disclosure; -
3 a minimum steering angle profile for a turning maneuver; -
4 an example state of 2D prediction of a ego vehicle; -
5 a further plan view of a turning situation according to an embodiment of the present disclosure.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
In der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke oben, unten, rechts und links sowie ähnliche Angaben auf die in den Figuren dargestellten Ausrichtungen bzw. Anordnungen und dienen nur zur Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Diese Ausdrücke können bevorzugte Anordnungen zeigen, sind jedoch nicht im einschränkenden Sinne zu verstehen.In the present description, the expressions top, bottom, right and left and similar information refer to the orientations or arrangements shown in the figures and only serve to describe the exemplary embodiments. These terms may indicate preferred arrangements but are not meant to be limiting.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf verschiedene Ausführungsformen von Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung während eines Abbiegevorgangs. In diesem Zusammenhang wird von folgenden Begrifflichkeiten ausgegangen:
- Ein Eingreifen eines automatischen Notbremsassistenten in diesem Zusammenhang bezeichnet allgemein ein erwünschtes Eingreifen oder auch Nichteingreifen des automatischen Notbremsassistenten. Weiterhin wird zwischen fehlerhaftem Eingreifen und einem Fehleingriff unterschieden. Bei fehlerhaftem Eingreifen greift ein Bremsassistent zu früh oder zu spät im Sinne des Optimierungspotentials der vorliegenden Offenbarung ein. Bei einem Fehleingriff identifiziert ein Bremsassistent eine vermeintliche Kollisionssituation falsch und greift ohne entsprechende Notwendigkeit ein.
- An intervention of an automatic emergency brake assistant in this context generally denotes a desired intervention or non-intervention of the automatic emergency brake assistant. Furthermore, a distinction is made between incorrect intervention and incorrect intervention. In the event of faulty intervention, a brake assistant intervenes too early or too late in terms of the optimization potential of the present disclosure. In the event of an incorrect intervention, a brake assistant incorrectly identifies a supposed collision situation and intervenes without any corresponding necessity.
Die Bezeichnung „Ego-Fahrzeug“ wird im Folgenden für dasjenige Fahrzeug verwendet, in dem bzw. für das die beschriebenen Systeme bzw. Verfahren eingesetzt bzw. angewendet werden sollen. Demgegenüber steht ein vermeintlich oder potentiell kollidierendes Objekt bzw. ein „Target-Fahrzeug“.The term “ego vehicle” is used below for the vehicle in which or for which the systems or methods described are to be used or applied. On the other hand there is a supposedly or potentially colliding object or a "target vehicle".
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine „räumliche“ Kollisionsvermeidung in Abbiegesituationen. Die Bezeichnung „räumliche“ Kollisionsvermeidung ist auf ein vollständiges Abbremsen des Ego-Fahrzeugs ausgerichtet, um durch räumliche Trennung dessen vom Target-Fahrzeug eine Kollisionsvermeidung zu garantieren.Furthermore, the present disclosure relates to “spatial” collision avoidance in turning situations. The term "spatial" collision avoidance is geared towards a complete braking of the ego vehicle in order to guarantee collision avoidance by spatially separating it from the target vehicle.
Der Ausdruck „Prädizieren“ bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Voraussagen, Berechnen oder Abschätzen.The term "predict" in the context of the present invention means predicting, calculating or estimating.
Basierend auf den erfassten, gefilterten und aufgearbeiteten Sensordaten aus Schritt (101) erfolgt ein Analysieren der vorliegenden Situation. Dies betrifft zunächst ein Bestimmen, dass für das Ego-Fahrzeug eine Abbiegesituation mit dem entgegenkommenden Objekt vorliegt. Falls eine solche vorliegt, erfolgt ein weiterer Schritt (102) des Analysierens und Bewertens, ob die vorliegende Abbiegesituation auch kritisch ist. Dies erfolgt mittels Analysieren der Fahreraufmerksamkeit im Ego-Fahrzeug, mittels Detektieren eines Abbiegemanövers des Ego-Fahrzeugs und mittels Bewerten der Bewegung des Objektes. Falls unzureichende Sensordaten vorliegen, werden bedarfsweise weitere Sensordaten bezüglich des Ego-Fahrzeugs und des entgegenkommenden Objekts erfasst, gefiltert und aufgearbeitet und/oder es wird, ebenfalls je nach Bedarf, erneut bestimmt, dass für das Ego-Fahrzeug eine Abbiegesituation mit dem entgegenkommenden Objekt vorliegt. Im Anschluss daran erfolgt ein erneutes Analysieren und Bewerten, ob die nunmehr vorliegende Abbiegesituation kritisch ist.Based on the recorded, filtered and processed sensor data from step (101), the present situation is analyzed. First of all, this relates to determining that the ego vehicle is in a turning situation with the oncoming object. If such is the case, a further step (102) of analyzing and evaluating whether the present turning situation is also critical takes place. This is done by analyzing the driver's attention in the ego vehicle, by detecting a turning maneuver of the ego vehicle and by evaluating the movement of the object. If there is insufficient sensor data, further sensor data relating to the ego vehicle and the oncoming object is recorded, filtered and processed as required and/or it is determined again, also as required, that the ego vehicle is in a turning situation with the oncoming object . This is followed by a renewed analysis and evaluation as to whether the turning situation that is now present is critical.
Falls ermittelt wurde, dass eine kritische Abbiegesituation vorliegt, erfolgt ein Schritt (103) des Prädizierens der jeweiligen Bewegung des Ego-Fahrzeugs sowie des Objekts. Die entsprechende Bewegungsprädiktion kann optional als Prädiktion im zweidimensionalen Raum ausgelegt sein. Das Prädizieren im zweidimensionalen Raum kann außerdem optional ein Prädizieren einer Bewegung des Mittelpunktes der Hinterachse des Ego-Fahrzeugs über der Zeit aufweisen. Weiterhin kann das Prädizieren im Allgemeinen optional einen Schritt des Vorausberechnens von Fahrtrichtungen und/oder Bewegungswegen des Ego-Fahrzeugs und des Objekts aufweisen.If it has been determined that a critical turning situation is present, a step (103) of predicting the respective movement of the ego vehicle and of the object takes place. The corresponding movement prediction can optionally be designed as a prediction in two-dimensional space. The prediction in the two-dimensional space can also optionally include a prediction of a movement of the center point of the rear axle of the ego vehicle over time. Furthermore, the prediction can generally optionally include a step of precalculating travel directions and/or movement paths of the ego vehicle and the object.
Gemäß der jeweils prädizierten Bewegungen des Ego-Fahrzeugs und des entgegenkommenden Objekts erfolgt das Durchführen einer Überschneidungsanalyse in Schritt (104). Falls hierbei detektiert wird, dass kein Kollisionskurs vorliegt, so werden je nach Bedarf, wie
Falls im Schritt (104) allerdings ein inhärenter Kollisionskurs detektiert wird, so erfolgt anschließend ein Schritt (105) zum Bestimmen und Analysieren eines Restabstandes zum Bremsen des Ego-Fahrzeugs. Der bestimmte Restabstand kann optional als verfügbare Strecke in eindimensionalen Daten vorliegen.However, if an inherent collision course is detected in step (104), a step (105) then follows to determine and analyze a remaining distance for braking the ego vehicle. The determined remaining distance can optionally exist as an available distance in one-dimensional data.
Gemäß dem bestimmten und analysierten Restabstand ergeben sich nunmehr wenigstens zwei Varianten zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs:According to the determined and analyzed remaining distance, there are now at least two variants for spatial collision avoidance as part of a turning maneuver:
Variante IVariant I
Es folgt entweder ein Schritt des Initiierens (106) eines automatischen Notbremsassistenten, falls der Restabstand größer als ein notwendiger Bremsweg ist, oder ein Schritt(107) des Ausgebens einer Warnung und des Einleitens einer Prefill-Funktion, falls der Restabstand kleiner als der notwendige Bremsweg ist. Die genannte Prefill-Funktion bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Offenbarung den Aufbau von minimalem Druck im Bremssystem zum Anlegen der Bremsschreiben, um ein jeweiliges Lüftspiel der Bremsen zumindest teilweise zu reduzieren. Der entsprechende Betriebsmodus der Prefill-Funktion ist optional voreingestellt oder vom jeweiligen Fahrer einstellbar.There follows either a step of initiating (106) an automatic emergency brake assistant if the remaining distance is greater than a necessary braking distance, or a step (107) of issuing a warning and initiating a prefill function if the remaining distance is less than the necessary braking distance is. In the context of the present disclosure, the named prefill function refers to the build-up of minimal pressure in the brake system for applying the brake discs in order to at least partially reduce a respective clearance of the brakes. The corresponding operating mode of the Prefill function is optionally preset or can be set by the respective driver.
Variante IIVariant II
Es folgt entweder ein Schritt des Initiierens (106) eines automatischen Notbremsassistenten, falls der Restabstand kleiner als ein notwendiger Bremsweg ist, oder ein Schritt (107) des Ausgebens einer Warnung und Einleiten einer Prefill-Funktion, falls der Restabstand größer als der notwendige Bremsweg ist.This is followed either by a step of initiating (106) an automatic emergency brake assistant if the remaining distance is less than a necessary braking distance, or a step (107) of issuing a warning and initiating a prefill function if the remaining distance is greater than the necessary braking distance .
Diese genannten Varianten im Umgang mit einer Notbremsung in einer Abbiegesituation lassen, system- wie anwenderbedingt, grundsätzlich einen spätest- und/oder sanftestmöglichen Eingriff des erfindungsgemäßen automatischen Notbremsassistenten zu. Dadurch wird das Risiko für Fehleingriffe minimiert. Außerdem ist die notwendige Geschwindigkeitsreduktion geringer gestaltbar, so dass das Risiko potenzieller Folgekollisionen mit dem rückwärtigen Verkehr gesenkt wird, was für ein automatisches Notbremssystem als größtes Risiko aus Sicht der funktionalen Sicherheit gilt.These variants mentioned in dealing with an emergency braking in a turning situation, depending on the system and the user, fundamentally allow the automatic emergency brake assistant according to the invention to intervene as late and/or as gently as possible. This minimizes the risk of incorrect interventions. In addition, the necessary reduction in speed can be designed to be lower, so that the risk of potential subsequent collisions with traffic behind is reduced, which is considered the greatest risk for an automatic emergency braking system from the point of view of functional safety.
Grundsätzlich stehen bei der Abwägung, ob eher ein Verfahren gemäß Variante I oder II zu wählen ist, unterschiedliche Fokussierungen im Vordergrund. Liegt beispielsweise ein besonderes Interesse an der Art des kollidierenden Objekts vor und handelt es sich dabei eher um einen ungeschützten Verkehrsteilnehmer, d.h. beispielsweise um einen Fußgänger, einen Motorrad- oder Fahrradfahrer, so wird zumeist ein möglichst früher Einsatz des Notbremsassistenten bevorzugt. Stehen allerdings Überlegungen und Abwägungen zum Ausmaß einer potentiellen Kollision im Vordergrund, so ist davon auszugehen, dass grundsätzlich ein Front-zu-Front-Zusammenstoß einem Front-zu-Seiten-Zusammenstoß vorzuziehen ist, wobei hier insbesondere die Seite eines entgegenkommenden Target-Fahrzeugs gemeint ist. Dies gilt auch dann, wenn die Kollisionsenergie bei einem Front-zu-Front-Zusammenstoß aufgrund einer möglicherweise verzögerten Bremsung höher wäre. In letzterem Fall wird somit ein möglichst später Einsatz des Notbremsassistenten bevorzugt. Darüber hinaus kann aber auch der Wunsch im Vordergrund stehen, einen grundsätzlich vorhandenen Notbremsassistenten insbesondere dann nicht automatisch wirken zu lassen, wenn eine Kollision nicht mehr vermieden werden kann. Dies wäre mitunter der Fall, wenn die Folgen für die Insassen des jeweiligen Ego-Fahrzeugs und/oder des Target-Fahrzeugs durch einen Einsatz eines Notbremsassistenten kurz vor der Kollision noch verschlimmert würden verglichen mit einem Aufprall ohne Einsatz eines derartigen Notbremsassistenten. Eine entsprechende Gefahr besteht beispielsweise bei einem potentiellen Seitenaufprall, und zwar des Ego- oder des Target-Fahrzeugs.Basically, when considering whether a method according to Variant I or II should be chosen, different focuses are in the foreground. If, for example, there is a particular interest in the type of object colliding and if it is a vulnerable road user, i.e. a pedestrian, motorcyclist or cyclist, for example, the earliest possible intervention of the emergency brake assistant is usually preferred. However, if the focus is on considerations and considerations regarding the extent of a potential collision, it can be assumed that a front-to-front collision is generally preferable to a front-to-side collision, meaning in particular the side of an oncoming target vehicle is. This is true even if the collision energy would be higher in a front-to-front collision due to possibly delayed braking. In the latter case, use of the emergency brake assistant as late as possible is preferred. In addition, however, the desire may also be in the foreground not to allow an emergency brake assistant, which is basically present, to act automatically, in particular when a collision can no longer be avoided. This would sometimes be the case if the consequences for the occupants of the respective ego vehicle and/or the target vehicle were made even worse by using an emergency brake assistant shortly before the collision compared to an impact without using such an emergency brake assistant. A corresponding danger exists, for example, in the event of a potential side impact, specifically with the ego or the target vehicle.
Wie bereits dargelegt, weist das in
Wie ebenfalls bereits dargelegt, weist das in
- Für eine entsprechende Untersuchung und Erkennung des Abbiegemanövers werden der Lenkradwinkel αego, die Lenkradwinkelgeschwindigkeit α̇ego und die Gierrate Ψ̇ego herangezogen.
- The steering wheel angle α ego , the steering wheel angular velocity α̇ ego and the yaw rate Ψ̇ ego are used for a corresponding examination and detection of the turning maneuver.
Um den Beginn des Abbiegemanövers korrekt zu bestimmen, wird zunächst durch Beobachtung der Lenkradwinkelgeschwindigkeit α̇ego sichergestellt, dass sich das Ego-Fahrzeug eingangs in einer Geradeausfahrt befand. Dazu wird die Lenkradwinkelgeschwindigkeit α̇ego für eine parametrierbare Zeit tmin_straight mit einem vorbestimmten Schwellenwert amin verglichen. Der Schwellenwert amin wird dabei je nach Fahrzeug und Anforderungen an das Ansprechverhalten eines Systems entwicklerseitig vorbestimmt. Um sicher zu stellen, dass sich das Fahrzeug nicht in einem dynamischen Grenzbereich bewegt, wird außerdem die Querbeschleunigung αy des Ego-Fahrzeugs untersucht und mit einem weiteren vorbestimmten Schwellenwert αy_min verglichen. Ein beispielhafter dynamischer Grenzbereich liegt in jenen kritischen Fahrsituationen vor, in denen zu Grunde gelegte Modelle, wie beispielsweise ein Einspurmodell, gegebenenfalls nicht mehr gelten. Die Querbeschleunigung αy kann dabei mit Hilfe der Formel
aus der Gierrate Ψ̇ego und der Ego-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.In order to determine the start of the turning maneuver correctly, it is first ensured by observing the steering wheel angular velocity α̇ ego that the ego vehicle was initially driving straight ahead. For this purpose, the steering wheel angular velocity α̇ ego is compared with a predetermined threshold value amin for a parameterizable time t min_straight . The threshold value amin is predetermined by the developer depending on the vehicle and the requirements for the response behavior of a system. In order to ensure that the vehicle is not moving in a dynamic limit range, the lateral acceleration α y of the ego vehicle is also examined and compared to a further predetermined threshold value α y_min . An exemplary dynamic limit range is in those critical driving situations in which underlying models, such as a single-track model, may no longer apply. The lateral acceleration α y can be calculated using the formula
can be determined from the yaw rate Ψ̇ ego and the ego vehicle speed.
Anschließend wird das potentielle Abbiegemanöver anhand der Gierrate Ψ̇ego und des Lenkwinkels αego bewertet.The potential turning maneuver is then evaluated using the yaw rate Ψ̇ ego and the steering angle α ego .
Über die Ego-Fahrzeuggeschwindigkeit Vego und die Gierrate Ψ̇ego kann weiterhin der derzeitige Abbiege- bzw. Kurvenradius r mit Hilfe der Formel
angenähert werden. Ist dieser größer als ein weiterer vorbestimmter Schwellenwert rmin, so kann davon ausgegangen werden, dass sich das Ego-Fahrzeug derzeitig in einer Kurvenfahrt befindet.Furthermore, the current turning or curve radius r can be calculated using the ego vehicle speed V ego and the yaw rate Ψ̇ ego with the aid of the formula
be approximated. If this is greater than a further predetermined threshold value r min , then it can be assumed that the ego vehicle is currently cornering.
Darüber hinaus kann der Lenkradwinkel αego mit einem weiteren vorbestimmten Schwellenwert αmin(t) verglichen werden, der einem wie in
Der beschriebene Detektionsvorgang im Schritt (102) kann weiterhin optional ein Analysieren einer überwachten Blinkeraktivität des Ego-Fahrzeugs aufweisen. Dies kann, je nach Funktionsanforderung, über einen hierfür einstellbaren Parameter erfolgen. In einem beispielhaften Szenario mit Rechtsverkehr und entsprechenden Abbiegemanöver nach links bedeutet dies beispielsweise, dass ein nicht aktiver Linksblinker je nach Anforderung dazu führen kann, dass keine Notbremsung ausgelöst wird, sondern beispielsweise nur eine Warnung ausgegeben und eine Prefill-Funktion des Bremssystems eingeleitet wird. Dem liegt folgende optionale Überlegung im Hinblick auf die tatsächliche Abbiegeabsicht eines Fahrers zugrunde, falls kein Blinker gesetzt wurde: Hierbei soll insbesondere gleichermaßen ein Fehleingriff wie ein fehlerhafter Eingriff im Sinne der vorliegenden Offenbarung vermieden werden, falls ein Ego-Fahrzeug beispielsweise vor einem Rechtsabbiegemanöver bewusst nach links ausschwenkt oder um ein Hindernis herumfährt.The detection process described in step (102) can also optionally include analyzing a monitored indicator activity of the ego vehicle. Depending on the function requirement, this can be done using a parameter that can be set for this purpose. In an exemplary scenario with traffic on the right and corresponding turning maneuvers to the left, this means, for example, that an inactive left turn signal can, depending on the requirement, mean that no emergency braking is triggered, but only a warning is issued and a prefill function of the braking system is initiated. This is based on the following optional consideration with regard to a driver's actual intention to turn if no indicator was set: In particular, an incorrect intervention as well as an incorrect intervention within the meaning of the present disclosure should be avoided if an ego vehicle, for example, before a right-turn maneuver deliberately swerves to the left or drives around an obstacle.
Wie ebenfalls bereits dargelegt, weist das in
eingestuft, wobei es sich bei den Geschwindigkeiten Vp_min und Vp_max um vordefinierte Schwellenwerte handelt.As also already explained, the
classified, with the speeds V p_min and V p_max being predefined threshold values.
Außerdem kann ein absoluter Abstand z zwischen Ego-Fahrzeug und Objekt optional mit Hilfe der Formel
mit den ebenfalls vordefinierten Grenzwerten zp_min bzw. zp_max verglichen werden, wobei Δx den longitudinale Abstand und Δy den lateralen Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Objekt bezeichnen.In addition, an absolute distance z between the ego vehicle and the object can optionally be calculated using the formula
are compared with the likewise predefined limit values z p_min or z p_max , where Δx denotes the longitudinal distance and Δy denotes the lateral distance between the ego vehicle and the object.
Wie bereits im Zusammenhang mit
Ein erfindungsgemäßes Modell zur Prädiktion der Ego-Fahrzeug-Bewegung basiert auf folgenden Annahmen:
- - Die Geschwindigkeit Vego des Ego-Fahrzeugs ist konstant.
- - Die Gierrate Ψ̇ego des Ego-Fahrzeugs ist konstant.
- - Die Hinterachse des Ego-Fahrzeugs rollt ideal auf dem Untergrund ab, so dass kein Schlupf entsteht. Folglich befindet sich der entsprechende Momentanpol, wie in
4 dargestellt, für jeden Berechnungszeitschritt auf Höhe der Hinterachse des Ego-Fahrzeugs.
- - The speed V ego of the ego vehicle is constant.
- - The yaw rate Ψ̇ ego of the ego vehicle is constant.
- - The rear axle of the ego vehicle rolls ideally on the ground so that there is no slippage. Consequently, the corresponding instantaneous center is located as in
4 shown, for each calculation time step at the level of the rear axle of the ego vehicle.
Dadurch lässt sich die Bewegung des Mittelpunktes der Hinterachse über der Zeit hinreichend genau vorhersagen und auf Grundlage dessen können alle weiteren Fahrzeugpunkte berechnet werden. Zur Bestimmung einer potentiellen Kollision lassen sich die Fahrzeuge und/oder Objekte vereinfacht durch Rechtecke annähern. Für die Bewegung des Objekts wird optional eine konstante Geradeausfahrt entlang der derzeitigen Fahrtrichtung angenommen werden.This allows the movement of the center point of the rear axle to be predicted with sufficient accuracy over time, and all other vehicle points can be calculated on the basis of this. To determine a potential collision, the vehicles and/or objects can be approximated by rectangles in a simplified manner. For the movement of the object, a constant straight ahead is optional can be assumed along the current direction of travel.
In einer im Schritt (105) beispielhaft ausgeführten Kollisionsanalyse wird abschließend der Abstand der Rechtecke untereinander berechnet. Für den Fall, dass diese sich im Laufe der Zeit schneiden, kann davon ausgegangen werden, dass es zu einer Kollision kommen wird.Finally, in a collision analysis performed as an example in step (105), the distance between the rectangles is calculated. In the event that these intersect over time, it can be assumed that a collision will occur.
Bezüglich der Bestimmung des zur Verfügung stehenden Bremsweges wird nun beispielhaft auf
Darüber hinaus wird eine parametrierbare Distanz Δs entlang des Ego-Fahrzeug Pfades definiert, die eventuelle Unsicherheiten durch die Sensorik bzw. etwaige im Vorfeld getroffene Modellannahmen im Sinne einer Toleranz für Prädiktionsfehler ausgleichen kann. Der verfügbare Bremsweg ergibt sich dann aus dem berechneten Weg entlang des Pfades des Ego Fahrzeugs sego bis zum Unterschreiten des Abstandes b zum Objekt gemäß der Formel
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist anzumerken, dass nach einer Überprüfung, ob eine kritische Abbiegesituation mit einem entgegenkommenden Objekt vorliegt, grundsätzlich ein spätest möglicher Bremseingriff in den Stillstand für räumliche Kollisionsvermeidung angestrebt wird.Within the scope of the present disclosure, it should be noted that after a check as to whether a critical turning situation with an oncoming object is present, the latest possible braking intervention into the standstill is aimed for in order to avoid spatial collisions.
Optional kann es sich beim sowohl beim entgegenkommenden Objekt entweder um ein Target-Fahrzeug, einen Gegenstand oder einen Fußgänger handeln. Weiterhin können sämtliche beschriebenen Verfahren 100 optional einen Schritt zum Bestimmen aufweisen, ob Rechtsverkehr oder Linksverkehr vorliegt.Optionally, both the oncoming object can be either a target vehicle, an object, or a pedestrian. Furthermore, all of the described
Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs optional derart ausgelegt, dass der ebenfalls erfindungsgemäße automatische Notbremsassistent gekoppelt an ein elektronisches Stabilitätsprogramm auszulösen kann.Furthermore, the methods according to the invention for spatial collision avoidance in the course of a turning maneuver of an ego vehicle are optionally designed in such a way that the automatic emergency brake assistant, which is also according to the invention, can be triggered coupled to an electronic stability program.
Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt vor, das auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und eine Software samt Instruktionen aufweist, die betreibbar sind, um die erfindungsgemäßen Verfahren zur räumlichen Kollisionsvermeidung im Rahmen eines Abbiegevorgangs eines Ego-Fahrzeugs auszuführen.Furthermore, the present invention provides a computer program product that is stored on a computer-readable medium and has software including instructions that can be operated to execute the inventive method for spatial collision avoidance as part of a turning process of an ego vehicle.
Diese Software kann optional programmiert sein, um mit einem System für ein Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) zusammenzuarbeiten, das bei einem drohenden Ausbrechen eines Fahrzeuges einzelne Räder gezielt abbremst. Dabei werden sowohl ein Über- als auch ein Untersteuern des Fahrzeuges bei einer räumlichen Kollisionsvermeidung der vorliegenden Erfindung verhindert.This software can optionally be programmed to work with an Electronic Stability Program (ESP) system that selectively brakes individual wheels if a vehicle is about to skid. In this way, both oversteer and understeer of the vehicle are prevented in a spatial collision avoidance of the present invention.
Bei allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde vereinfachend, falls nicht explizit anders gekennzeichnet, von Kollisionssituationen in der Ebene, aufgespannt durch einen zweidimensionalen Vektor in jeweils x- und y-Richtung eines als bekannt anzusehenden, kartesischen Koordinatensystems gesprochen. Für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass die meisten alltäglichen Kollisionssituationen gleichermaßen eine Komponente im dreidimensionalen Raum besitzen, sobald die geografische Situation nicht mehr eben ist. Eine entsprechend vektorielle Anpassbarkeit des beanspruchten Verfahrens und Systems ist damit ebenfalls Teil der vorliegenden Offenbarung.In all of the exemplary embodiments described here, for the sake of simplicity, unless explicitly stated otherwise, one spoke of collision situations in the plane spanned by a two-dimensional vector in the x and y directions of a Cartesian coordinate system that is to be regarded as known. However, it is obvious to a person skilled in the art that most everyday collision situations likewise have a component in three-dimensional space once the geographic situation is no longer flat. A corresponding vectorial adaptability of the claimed method and system is therefore also part of the present disclosure.
Weiterhin wurden verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, die eine optionale Verwendung vordefinierter Schwellenwerte einbeziehen. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, dass diese Schwellenwerte vom jeweiligen System sowie den spezifischen Eigenschaften eines Ego-Fahrzeugs abhängen und je nach beispielhaftem Einsatz in einem PKW oder einem LKW stark divergieren können.Furthermore, various exemplary embodiments have been described which include an optional use of predefined threshold values. In this context, it should be noted that these threshold values depend on the respective system and the specific properties of an ego vehicle and can vary greatly depending on the exemplary use in a car or truck.
Weiterhin wird für die vorliegende Erfindung als bekannt vorausgesetzt, dass Kraftfahrzeuge mit entsprechenden Sensoren (z.B. Tachometer) und Mess- bzw. Überwachungsvorrichtungen serienmäßig ausgestattet sind, um Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen am eigenen Fahrzeug zu messen und zu überwachen. Die hier beschriebenen Konzepte sehen zudem, falls nötig, Schnittstellen und Adaptionsmöglichkeiten zum Empfang von Daten und zur Datenübertragung nach außen vor (z.B. GPS, Connectivity-Systemen wie ConnectedDrive® etc.) vor. Grundsätzlich sind die hier beschriebenen Konzepte und Systeme gleichermaßen in Low-Cost-Systemen wie hochkomplexen, vernetzten Fahrzeugsystemen anwendbar.Furthermore, it is assumed to be known for the present invention that motor vehicles are equipped as standard with corresponding sensors (eg speedometer) and measuring or monitoring devices in order to measure and monitor speeds and/or accelerations on the own vehicle. If necessary, the concepts described here also provide for interfaces and adaptation options for receiving data and for data transmission to the outside (e.g. GPS, connectivity systems such as ConnectedDrive ® etc.). Basically, the concepts and systems described here are equally in Applicable to low-cost systems such as highly complex, networked vehicle systems.
Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungen beschrieben, wobei die einzelnen Merkmale der beschriebenen Ausführungen frei miteinander kombiniert werden können und/oder ausgetauscht werden können, sofern sie kompatibel sind. Ebenso können einzelne Merkmale der beschriebenen Ausführungen weggelassen werden, sofern sie nicht zwingend notwendig sind. Für den Fachmann sind zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich und offensichtlich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention has been described using preferred embodiments, with the individual features of the described embodiments being able to be freely combined with one another and/or exchanged, provided they are compatible. Likewise, individual features of the described embodiments can be omitted if they are not absolutely necessary. Numerous modifications and configurations are possible and obvious to a person skilled in the art, without departing from the idea of the invention.
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