DE102021003433A1 - Assistance system of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem (2) eines Fahrzeuges (1) zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeuges (1) bei einer Fahrzeugquerführung, wobei das Assistenzsystem (2) ausgebildet ist, das Fahrzeug (1) bei Nässe und auf einer Fahrbahn (F) vorhandenen Spurrinnen (S) seitlich versetzt zu diesen zu führen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine mit einer Kamera (9) datentechnisch gekoppelte Auswerteeinheit (8) ausgebildet ist, die Spurrinnen (S) anhand von aufgenommenen Bildern eines Fahrzeugrückraumes und anhand einer in den aufgenommenen Bildern erfassten Wasserverdrängung auf einer Oberfläche der Fahrbahn (F) zu erkennen.The invention relates to an assistance system (2) of a vehicle (1) for supporting a driver of the vehicle (1) in transverse guidance of the vehicle, the assistance system (2) being designed to operate the vehicle (1) in wet conditions and on a roadway (F) Guide ruts (S) laterally offset to these. According to the invention, an evaluation unit (8) coupled with data technology to a camera (9) is designed to close the ruts (S) on the basis of recorded images of the rear of the vehicle and on the basis of the water displacement recorded in the recorded images on a surface of the roadway (F) recognize.

Description

Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem eines Fahrzeuges zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeuges bei einer Fahrzeugquerführung, wobei das Assistenzsystem ausgebildet ist, das Fahrzeug bei Nässe und auf einer Fahrbahn vorhandenen Spurrinnen seitlich versetzt zu diesen zu führen.The invention relates to an assistance system of a vehicle for supporting a driver of the vehicle in transverse guidance of the vehicle, the assistance system being designed to guide the vehicle laterally offset to the latter when it is wet and ruts present on a roadway.

Aus der DE 10 2016 001 997 A1 ist ein Verfahren zur Spurführung eines Fahrzeuges mit einem Spurführungssystem bekannt. Das Fahrzeug wird innerhalb seiner Fahrspur seitlich versetzt zu einem in der Fahrspur vorausfahrenden Fahrzeug geführt und/oder das Fahrzeug wird bei erfassten Spurrinnen und zumindest bei nasser Fahrbahn seitlich versetzt zu einer durch einen Verlauf der Fahrspur vorgegebenen Hauptspur innerhalb der Fahrspur geführt.From the DE 10 2016 001 997 A1 a method for tracking a vehicle with a tracking system is known. The vehicle is guided laterally offset within its lane to a vehicle driving ahead in the lane and / or the vehicle is guided laterally offset to a main lane within the lane specified by a course of the lane when ruts are detected and at least when the road is wet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Assistenzsystem eines Fahrzeuges zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeuges bei einer Fahrzeugquerführung anzugeben.The invention is based on the object of specifying an assistance system of a vehicle for supporting a driver of the vehicle in transverse guidance of the vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.

Ein Assistenzsystem eines Fahrzeuges zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeuges bei einer Fahrzeugquerführung ist ausgebildet, das Fahrzeug bei Nässe und auf einer Fahrbahn vorhandenen Spurrinnen seitlich versetzt zu diesen zu führen. Erfindungsgemäß ist eine mit einer Kamera datentechnisch gekoppelte Auswerteeinheit ausgebildet, die Spurrinnen anhand von aufgenommenen Bildern eines Fahrzeugrückraumes und anhand einer in den aufgenommenen Bildern erfassten Wasserverdrängung auf einer Fahrbahnoberfläche zu erkennen.An assistance system of a vehicle for supporting a driver of the vehicle in transverse guidance of the vehicle is designed to guide the vehicle laterally offset to the latter when it is wet and ruts present on a roadway. According to the invention, an evaluation unit coupled with a camera for data processing is designed to recognize the ruts on the basis of recorded images of the rear of the vehicle and on the basis of a water displacement on a road surface recorded in the recorded images.

Mittels des Assistenzsystems ist es möglich, die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen, da die Gefahr, dass das Fahrzeug wegen Aquaplanings ins Schleudern gerät, wesentlich verringert werden kann.The assistance system makes it possible to increase road safety, since the risk of the vehicle skidding due to aquaplaning can be significantly reduced.

Zudem kann dadurch, dass das Fahrzeug seitlich versetzt zu den Spurrinnen fährt oder gegebenenfalls eine andere Fahrstrecke ohne nasse Fahrbahn und Spurrinnen wählt, ein Kraftstoffverbrauch und/oder ein Verbrauch elektrischer Energie optimiert werden.In addition, the fact that the vehicle drives laterally offset to the ruts or, if necessary, selects a different route without a wet roadway and ruts, can optimize fuel consumption and / or consumption of electrical energy.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Assistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeuges bei einer Fahrzeugquerführung,
  • 2 schematisch einen Ausschnitt einer nassen Fahrbahn mit Spurrinnen,
  • 3 schematisch den Ausschnitt der nassen Fahrbahn mit Spurrinnen und einer zu dieser versetzten Fahrzeugradspur und
  • 4 schematisch einen Ausschnitt eines aufgenommenen Bildes einer Kamera des Fahrzeuges.
Show:
  • 1 schematically a vehicle with an assistance system to support a driver of the vehicle in a vehicle lateral guidance,
  • 2 schematically a section of a wet road with ruts,
  • 3 schematically the section of the wet road with ruts and a vehicle wheel track offset from this and
  • 4th schematically a section of a recorded image of a camera of the vehicle.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

1 zeigt stark vereinfacht und beispielhaft ein Fahrzeug 1 mit einem Assistenzsystem 2 zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeuges 1 bei einer Fahrzeugquerführung. 1 shows a greatly simplified and exemplary vehicle 1 with an assistance system 2 to support a driver of the vehicle 1 with a vehicle lateral guidance.

In 2 ist ein Ausschnitt einer nassen Fahrbahn F mit Spurrinnen S dargestellt.In 2 a section of a wet roadway F with ruts S is shown.

Ein Energieverbrauch eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges 1 ist u. a. abhängig von einem Belag einer Fahrbahn F.An energy consumption of an electrically powered vehicle 1 depends, among other things, on a pavement of a roadway F.

Im Allgemeinen ist bekannt, dass ein Navigationssystem eine Fahrtroute anhand einer Streckenlänge und/oder anhand einer prognostizierten Fahrzeit zum Zurücklegen der Fahrtroute ausgewählt wird.It is generally known that a navigation system is used to select a travel route on the basis of a route length and / or on the basis of a forecast travel time for covering the travel route.

Weiterhin ist bekannt, dass ein Fahrer eines Fahrzeuges 1 seine Fahrspurwahl nach eigenem Ermessen wählt und dass ein im automatisierten Fahrbetrieb fahrendes Fahrzeug 1 in Bezug auf einer Breite seiner Fahrspur mittig fährt.It is also known that a driver of a vehicle 1 chooses his lane choice at his own discretion and that a vehicle driving in automated driving mode 1 travels centrally in relation to a width of its lane.

Im Fall, dass ein Fahrzeug 1 auf einer nassen und/oder schneebedeckten Fahrbahn F fährt, durchdringen die Fahrzeugräder 3 einen Wasserfilm auf einer Oberfläche der Fahrbahn F. Dabei wird Verdrängungsarbeit geleistet. Teile des Wasserfilmes werden als Schwall, Tropfen und/oder Sprühwasser in eine Umgebung des Fahrzeuges 1 abgegeben, wodurch ein Fahrwiderstand des Fahrzeuges 1 erhöht wird. Zudem werden bei Niederschlag Scheibenwischer 4 und gegebenenfalls Scheinwerfer 5 des Fahrzeuges 1 eingeschaltet. Ein Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 bei Niederschlag erhöht einen Kraftstoffverbrauch und/oder einen Verbrauch elektrischer Energie.In the case that a vehicle 1 drives on a wet and / or snow-covered roadway F, penetrate the vehicle wheels 3 a film of water on a surface of the roadway F. This displacement work is done. Parts of the water film are poured into the surroundings of the vehicle as a surge, droplets and / or spray water 1 given, whereby a driving resistance of the vehicle 1 is increased. In addition, windshield wipers are used when it rains 4th and, if applicable, headlights 5 of the vehicle 1 switched on. A driving operation of the vehicle 1 in the event of precipitation increases fuel consumption and / or consumption of electrical energy.

Im Folgenden wird das Assistenzsystem 2 beschrieben, welches eine Beschaffenheit einer Fahrbahn F, insbesondere eines Fahrbahnbelages, bei einer Wahl einer zu befahrenden Fahrspur, insbesondere eines seitlichen Versatzes innerhalb der Fahrspur, berücksichtigt. Eine Spurwahl des Fahrzeuges 1 kann makroskopisch, d. h. durch Auswahl einer Fahrtroute und/oder mikroskopisch durch Auswahl eines vom Fahrzeugrad 3 überrollten Streifens der Fahrbahn F, d. h. einer Fahrzeugradspurwahl, optimiert werden.The following is the assistance system 2 describes a condition of a roadway F, in particular a road surface, when a lane to be driven on is selected, in particular a lateral offset within the Lane, taken into account. A lane choice of the vehicle 1 can be done macroscopically, ie by selecting a route and / or microscopically by selecting one from the vehicle wheel 3 rolled over strip of the roadway F, ie a vehicle wheel track selection, are optimized.

Mittels des Assistenzsystems 2 kann ein Kraftstoffverbrauch und/oder ein Verbrauch an elektrischer Energie des Fahrzeuges 1 verringert werden. Zudem kann mittels des Assistenzsystems 2 weitestgehend ausgeschlossen werden, dass durch Aquaplaning, Schnee und/oder Glatteis eine Haftreibung des Fahrzeuges 1, eine sogenannte Bodenhaftung, beeinträchtigt wird, wodurch eine Fahrsicherheit erhöht werden kann.Using the assistance system 2 can be a fuel consumption and / or a consumption of electrical energy of the vehicle 1 be reduced. In addition, the assistance system 2 As far as possible, the possibility of static friction of the vehicle due to aquaplaning, snow and / or black ice can be ruled out 1 , a so-called road grip, is impaired, whereby driving safety can be increased.

In einem Ausführungsbeispiel berücksichtigt ein Navigationssystem des Fahrzeuges 1 als Funktionselement des Assistenzsystems 2 bei der Wahl der Fahrtroute, ob es auf alternativen Fahrtrouten regnet oder ob es dort trocken ist.In one embodiment, a navigation system takes the vehicle into account 1 as a functional element of the assistance system 2 when choosing the route, whether it is raining on alternative routes or whether it is dry there.

Eine diesbezügliche Wetterinformation bezieht das Navigationssystem über eine, insbesondere internetbasierte, sogenannte Always-on-Schnittstelle und/oder über eine Fahrzeug-zu-F ahrzeugkommunikation.The navigation system obtains related weather information via an, in particular internet-based, so-called always-on interface and / or via vehicle-to-vehicle communication.

In Bezug auf die Fahrzeug-zu-Fahrzeugkommunikation ermittelt ein nicht näher dargestelltes weiteres Fahrzeug anhand erfasster Signale seiner Sensoren, beispielsweise einer Kamera, eines Niederschlages und/oder eines Sensors zur Ermittlung eines Radschlupfes, Informationen über einen Zustand einer Fahrbahn F und übermittelt diese Informationen an eine mit dem weiteren Fahrzeug datentechnisch gekoppelte Rechnereinheit 6 und/oder an Fahrzeuge 1 in einer Umgebung des weiteren Fahrzeuges.With regard to vehicle-to-vehicle communication, another vehicle (not shown) uses detected signals from its sensors, for example a camera, precipitation and / or a sensor to determine wheel slip, to determine information about a state of a roadway F and transmits this information to a computer unit that is data-technically coupled to the other vehicle 6th and / or to vehicles 1 in the vicinity of the further vehicle.

Die Rechnereinheit 6 gewichtet nasse Fahrbahnabschnitte einer Fahrtroute mit einem Verbrauchsnachteil, wohingegen nasse Fahrbahnabschnitte einer Fahrtroute mit bekannten Spurrinnen S mit einem erhöhten Verbrauchsnachteil gewichtet werden.The computing unit 6th weights wet road sections of a route with a consumption disadvantage, whereas wet road sections of a route with known ruts S are weighted with an increased consumption disadvantage.

Das Navigationssystem wählt dann die Fahrtroute, welche unter Berücksichtigung vorliegender Witterungsbedingungen den geringsten Kraftstoffverbrauch und/oder den geringsten Verbrauch elektrischer Energie aufweist.The navigation system then selects the route which, taking into account the prevailing weather conditions, has the lowest fuel consumption and / or the lowest consumption of electrical energy.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 2 ist ein Ausschnitt einer nassen Fahrbahn F mit Spurrinnen S gezeigt, welcher von einer vor das Fahrzeug 1 gerichteten Frontkamera 7 erfasst wird.According to the embodiment in 2 a section of a wet roadway F with ruts S is shown, which of one in front of the vehicle 1 facing front camera 7th is captured.

Die Frontkamera 7 ist mit einer Auswerteeinheit 8 gekoppelt, welche die mittels der Kamera 7 aufgenommenen Bilder mittels eines Auswertealgorithmus auswertet. Insbesondere analysiert der Auswertealgorithmus die Bilder in Bezug auf Spurrinnen S und Pfützen auf der Fahrbahn F.The front camera 7th is with an evaluation unit 8th coupled which the means of the camera 7th evaluates recorded images by means of an evaluation algorithm. In particular, the evaluation algorithm analyzes the images with regard to ruts S and puddles on the roadway F.

Falls anhand der Analyse Spurrinnen S erkannt werden, wird mittels der Auswerteeinheit 8 und/oder dem Assistenzsystem 2 überprüft, ob das Fahrzeug 1 innerhalb seiner Fahrspur seitlich versetzt zu den Spurrinnen S fahren kann, ohne einen vorgebbaren Abstand zu einer Fahrspurmarkierung/Fahrspurbegrenzung M zu unterschreiten. Falls dies möglich ist, wird eine zu den Spurrinnen S seitlich versetzte Fahrzeugradspurwahl getroffen.If ruts S are recognized on the basis of the analysis, the evaluation unit 8th and / or the assistance system 2 checks that the vehicle 1 can drive laterally offset to the ruts S within its lane without falling below a predeterminable distance from a lane marking / lane delimitation M. If this is possible, a vehicle wheel track that is laterally offset from the ruts S is selected.

3 zeigt den Ausschnitt der nassen Fahrbahn F mit Spurrinnen S und einer zu diesen seitlich versetzten Fahrzeugradspur FR, welche eine optimale Fahrzeugradspur FR darstellt. 3 shows the section of the wet roadway F with ruts S and a laterally offset vehicle wheel track FR, which represents an optimal vehicle wheel track FR.

Folgt das Fahrzeug 1 dieser Fahrzeugradspur FR, kann das Fahrzeug 1 trockener und mit verringertem Fahrwiderstand fahren, als wenn das Fahrzeug 1 in den Spurrinnen S der nassen Fahrbahn F fährt.The vehicle follows 1 this vehicle wheel track FR, the vehicle can 1 Drive drier and with less driving resistance than when driving the vehicle 1 drives in the ruts S of the wet roadway F.

Ein Ausschnitt eines aufgenommenen Bildes einer Kamera 9 des Fahrzeuges 1 zur Erfassung eines Fahrzeugrückraumes ist in 4 gezeigt.A section of an image recorded by a camera 9 of the vehicle 1 for the detection of a rear area of the vehicle is in 4th shown.

Ein eingerahmter Ausschnitt des Bildes wird von der Auswerteeinheit 8 mittels des Auswertealgorithmus analysiert. Dabei ermittelt der Auswertealgorithmus, ob das Wasser in einer von den Fahrzeugrädern 3 überrollten Spur SP verdrängt wurde. Sofern keine Verdrängung des Wassers in dem Bild erkannt wird, also Wasser in der befahrenen Spur SP sichtbar ist, wird für einen weiteren Fahrbetrieb eine seitlich leicht versetzte Fahrzeugradspur FR gewählt. Das Fahrzeug 1 fährt solange in dieser Fahrzeugradspur FR, bis eine Fahrzeugradspur FR ermittelt wird, die es ermöglicht, das Wasser in der Fahrzeugradspur FR mit einem geringeren optischen Kontrast zu einer unmittelbar neben der Fahrzeugradspur FR liegenden Fahrzeugradspur FR, also einen Streifen der Fahrbahn F, zu verdrängen. Dies führt dazu, dass das Fahrzeug 1 nicht in einer mit Wasser gefüllten Spurrinne S, sondern seitlich leicht versetzt zu dieser fährt. Bei Niederschlag wird dann also vergleichsweise wenig Wasser verdrängt.A framed section of the image is generated by the evaluation unit 8th analyzed by means of the evaluation algorithm. The evaluation algorithm determines whether the water is in one of the vehicle wheels 3 overrun lane SP was displaced. If no displacement of the water is recognized in the image, that is to say water is visible in the lane SP being driven on, a vehicle wheel lane FR that is slightly offset to the side is selected for further driving. The vehicle 1 drives in this vehicle wheel lane FR until a vehicle wheel lane FR is determined, which makes it possible to displace the water in the vehicle wheel lane FR with a lower optical contrast to a vehicle wheel lane FR lying directly next to the vehicle wheel lane FR, i.e. a strip of the roadway F. This causes the vehicle 1 does not drive in a water-filled groove S, but slightly offset to the side of this. When it rains, comparatively little water is displaced.

Sofern das Bild der Kamera 9 zeigt, dass sich die Fahrzeugräder 3 nicht bis zur Fahrbahn F durchdrücken können, erhält ein Fahrer des Fahrzeuges 1 eine Warnmeldung „Aquaplaning!“. Fährt das Fahrzeug 1 im automatisierten Fahrbetrieb, wird eine momentane Fahrgeschwindigkeit automatisch verringert.Provided the picture of the camera 9 shows that the vehicle wheels 3 cannot push through to lane F, a driver of the vehicle receives 1 a warning message “Aquaplaning!”. Drives the vehicle 1 In automated driving mode, a current driving speed is automatically reduced.

Im automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 fährt dieses in der jeweils ermittelten Fahrzeugradspur FR.In the automated driving mode of the vehicle 1 this drives in the respectively determined vehicle wheel track FR.

Im manuellen Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 wird auf eine Lenkvorrichtung ein verhältnismäßig geringes, für den Fahrer kaum wahrnehmbares Lenkmoment aufgebracht, bis der Fahrer das Fahrzeug 1 auf die, insbesondere nur wenige Zentimeter seitlich versetzte Fahrzeugradspur FR lenkt. Folgt der Fahrer nicht dem aufgebrachten Lenkmoment, wird dieses nach einer vorgegebenen Zeitdauer, von z. B. 10 Sekunden, kontinuierlich zurückgenommen, um den Fahrer des Fahrzeuges 1 nicht zu irritieren.In the manual driving mode of the vehicle 1 a relatively low steering torque, which is barely perceptible to the driver, is applied to a steering device until the driver leaves the vehicle 1 on the, in particular only a few centimeters laterally offset vehicle wheel track FR steers. If the driver does not follow the applied steering torque, this is after a predetermined period of time, from z. B. 10 seconds, continuously withdrawn to the driver of the vehicle 1 not to irritate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016001997 A1 [0002]DE 102016001997 A1 [0002]

Claims (3)

Assistenzsystem (2) eines Fahrzeuges (1) zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeuges (1) bei einer Fahrzeugquerführung, wobei das Assistenzsystem (2) ausgebildet ist, das Fahrzeug (1) bei Nässe und auf einer Fahrbahn (F) vorhandenen Spurrinnen (S) seitlich versetzt zu diesen zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Kamera (9) datentechnisch gekoppelte Auswerteeinheit (8) ausgebildet ist, die Spurrinnen (S) anhand von aufgenommenen Bildern eines Fahrzeugrückraumes und anhand einer in den aufgenommenen Bildern erfassten Wasserverdrängung auf einer Oberfläche der Fahrbahn (F) zu erkennen.Assistance system (2) of a vehicle (1) to support a driver of the vehicle (1) in transverse guidance of the vehicle, the assistance system (2) being designed to control the vehicle (1) when it is wet and ruts (S) present on a roadway (F) laterally offset to lead to these, characterized in that an evaluation unit (8) coupled with data technology to a camera (9) is formed, the ruts (S) on the basis of recorded images of a vehicle rear area and on the basis of a water displacement recorded in the recorded images on a surface the roadway (F). Assistenzsystem (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) seine ermittelten Informationen über einen Fahrbahnzustand einer momentan befahrenen Fahrbahn (F) an eine mit dem Fahrzeug (1) datentechnisch gekoppelte Rechnereinheit (6) übermittelt.Assistance system (2) Claim 1 , characterized in that the vehicle (1) transmits its determined information about a roadway condition of a currently traveled roadway (F) to a computer unit (6) coupled with the vehicle (1) in terms of data technology. Assistenzsystem (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (6) ausgebildet ist, einen nassen Fahrbahnabschnitt mit Spurrinnen (S) mit einem erhöhten Verbrauchsnachteil in Bezug auf einen Kraftstoffverbrauch und/oder einen Verbrauch elektrischer Energie zu gewichten und diese Information an mit der Rechnereinheit (6) datentechnisch gekoppelte Fahrzeuge (1) zu übermitteln.Assistance system (2) Claim 2 , characterized in that the computer unit (6) is designed to weight a wet road section with ruts (S) with an increased consumption disadvantage in terms of fuel consumption and / or consumption of electrical energy and to transmit this information to the computer unit (6) for data purposes to transmit coupled vehicles (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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