DE102022004345A1

DE102022004345A1 - Method and device for avoiding a collision of a vehicle with an object with a protruding structure

Info

Publication number: DE102022004345A1
Application number: DE102022004345.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus Alfred Hermann
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2022-11-21
Publication date: 2023-06-01
Also published as: CN114030467A

Abstract

Diese Erfindung bezieht sich auf den Bereich der selbstfahrenden Fahrzeuge. Diese Erfindung stellt ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur bereit, wobei das besagte Verfahren die folgenden Schritte umfasst: S1: Erkennung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs eines Objekts mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite; S2: Ermittlung der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der besagten vorstehenden Struktur; S3: Überprüfung anhand der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung, ob zwischen dem Fahrzeug und der besagten vorstehenden Struktur Kollisionsgefahr besteht; und S4: Im Falle des Bestehens der besagten Kollisionsgefahr Steuerung des Fahrzeugs so, dass das Fahrzeug in eine sichere Richtung abgelenkt wird, in der es sich zumindest teilweise von der vorstehenden Struktur entfernt. Außerdem stellt diese Erfindung eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur sowie ein Computerprogrammprodukt bereit. Die Kollisionsvermeidungsstrategie dieser Erfindung sorgt dafür, dass das Fahrzeug auch im ungünstigsten Falle noch durch eine Sicherheitsablenkung auf eine Gefahr reagieren kann, so dass das Verletzungsrisiko der Fahrzeuginsassen gesenkt wird.This invention relates to the field of self-propelled vehicles. This invention provides a method for avoiding a collision of a vehicle with an object having a projecting structure, said method comprising the steps of: S1: detecting, in the traveling direction of the vehicle, an object having a projecting structure on the vehicle-facing side; S2: detecting the relative positional relationship and the relative moving relationship between the vehicle and said projecting structure; S3: checking whether there is a risk of collision between the vehicle and said projecting structure from the relative positional relationship and the relative moving relationship; and S4: In the event of the existence of said risk of collision, controlling the vehicle so that the vehicle is diverted in a safe direction in which it moves at least partially away from the projecting structure. Also, this invention provides an apparatus for avoiding collision of a vehicle with an object having a protruding structure, and a computer program product. The collision avoidance strategy of this invention ensures that, even in the worst case, the vehicle can still react to a hazard by means of a safety distraction, so that the risk of injury to the vehicle occupants is reduced.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur, außerdem bezieht sich diese Erfindung auf eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur sowie auf ein Computerprogrammprodukt.This invention relates to a method for avoiding collision of a vehicle with an object having a projecting structure, this invention also relates to an apparatus for avoiding a collision of a vehicle with an object having a projecting structure, and a computer program product.

Derzeit konzentrieren sich Technologien zur Kollisionsvermeidung im Wesentlichen auf eine rechtzeitige Frühwarnung und Reaktion sowie auf eine präzise Planung der Fahrstrecke zur Kollisionsvermeidung. Es lässt sich jedoch beobachten, dass manche Verkehrsobjekte hinten vorstehende Strukturen, wie eine Anhängerkupplung oder überstehende Ladung, aufweisen, wobei diese Art der vorstehenden Strukturen aufgrund ihres besonders geringen Querschnitts oder der speziellen geometrischen Form von herkömmlichen fahrzeugeigenen Sensoren nur schwer erfasst wird. Darüber hinaus fehlt bei einer Kollision mit solchen vorstehenden Strukturen im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Auffahrunfall in der Regel die Pufferwirkung des Hecks des vorausfahrenden Fahrzeugs, so dass, wenn ein selbstfahrendes Fahrzeug nicht früh genug bremsen oder ausweichen kann, der Fahrzeugraum aufgrund des deutlichen Eindringens der vorstehenden Struktur schwerwiegend beschädigt wird, was zu tödlichen Verletzungen der Fahrzeuginsassen führen kann.At present, collision avoidance technologies mainly focus on timely early warning and response, as well as precise planning of the collision avoidance route. However, it can be observed that some traffic objects have protruding structures at the rear, such as a trailer hitch or protruding load, with this type of protruding structure being difficult to detect by conventional on-board sensors due to their particularly small cross section or the special geometric shape. In addition, in a collision with such protruding structures, unlike an ordinary rear-end collision, the buffering effect of the rear of the vehicle in front is usually absent, so if a self-propelled vehicle cannot brake or evade early enough, the vehicle space due to the significant intrusion of the protruding structure is severely damaged, resulting in fatal injuries to vehicle occupants.

Aus diesem Grund wurde im aktuellen Stand der Technik ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem einen anderen Gegenstand schleppenden Zielfahrzeug vorgebracht, wobei bei diesem Verfahren anhand der Fahrstrecken des Fahrzeugs und des Zielfahrzeugs potenzielle Kollisionsbereiche prognostiziert werden und unter Heranziehung von Informationen zur Länge des geschleppten Gegenstands die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst wird.For this reason, a method for avoiding a collision between a vehicle and a target vehicle towing another object has been proposed in the current state of the art, in which method potential collision areas are predicted based on the travel distances of the vehicle and the target vehicle and by using information on the length the towed object adjusts the speed of the vehicle.

Außerdem ist ein Verfahren zur Fahrzeugsteuerung bekannt, wobei das Fahrzeug auf der Grundlage von vom Ziel reflektierten Wellen das Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs erkennt, und das Fahrzeug dann anhand des Erkennungsergebnisses den Abstand zwischen dem Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs und dem Fahrzeug steuert. Wird erfasst, dass kein präzises Erkennungsergebnis vom Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs erhalten werden kann, wird die Abstandssteuerung des Fahrzeugs abgeschaltet und auf die direkte Steuerung durch den Fahrer umgeschaltet.There is also known a vehicle control method in which the vehicle detects the rear of the preceding vehicle based on waves reflected from the target, and then the vehicle controls the distance between the rear of the preceding vehicle and the vehicle based on the detection result. When it is detected that an accurate recognition result from the rear of the preceding vehicle cannot be obtained, the distance control of the vehicle is turned off and switched to the direct control by the driver.

Jedoch weisen die vorgenannten derzeit bekannten Lösungen noch zahlreiche Unzulänglichkeiten auf, insbesondere werden im aktuellen Stand der Technik lediglich Notfall-Steuerungseingriffe vorgeschlagen, um eine potenzielle Kollision mit einer vorstehenden Struktur zu verhindern, es wird hingegen nicht in Betracht gezogen, mit welchen Maßnahmen im schlimmsten Fall die Verletzung der Fahrzeuginsassen durch diese vorstehende Struktur abgeschwächt werden kann.However, the aforesaid currently known solutions still have numerous shortcomings, in particular the current state of the art only proposes emergency control interventions to avoid a potential collision with a protruding structure, but does not consider what measures should be taken in the worst case the injury to the vehicle occupants can be alleviated by this protruding structure.

Vor diesem Hintergrund soll eine verbesserte Strategie zur automatischen Vermeidung von Kollisionen mit Objekten mit vorstehenden Strukturen bereitgestellt werden, um eine Verletzung der Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision zu vermeiden oder abzumildern.Against this background, an improved strategy for automatically avoiding collisions with objects with protruding structures is to be provided in order to avoid or mitigate injury to vehicle occupants in the event of a collision.

Das Ziel dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur, einer Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur sowie eines Computerprogrammprodukts, um zumindest einen Teil der gemäß dem aktuellen Stand der Technik bestehenden Probleme zu lösen.The aim of this invention is to provide a method for avoiding a collision of a vehicle with an object with a protruding structure, an apparatus for avoiding a collision of a vehicle with an object with a protruding structure, and a computer program product to at least a part of the according to the current state to solve the problems that exist in technology.

Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur vorgebracht, wobei das besagte Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

S1: Erkennung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs eines Objekts mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite;
S2: Ermittlung der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der besagten vorstehenden Struktur;
S3: Überprüfung anhand der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung, ob zwischen dem Fahrzeug und der besagten vorstehenden Struktur Kollisionsgefahr besteht; und
S4: Im Falle des Bestehens der besagten Kollisionsgefahr Steuerung des Fahrzeugs so, dass das Fahrzeug in eine sichere Richtung abgelenkt wird, in der es sich zumindest teilweise von der vorstehenden Struktur entfernt.

According to a first aspect of this invention, there is provided a method for avoiding collision of a vehicle with an object having a protruding structure, said method comprising the steps of:

S1: detecting, in the traveling direction of the vehicle, an object having a protruding structure on the vehicle-facing side;
S2: detecting the relative positional relationship and the relative moving relationship between the vehicle and said projecting structure;
S3: checking whether there is a risk of collision between the vehicle and said projecting structure from the relative positional relationship and the relative moving relationship; and
S4: In the event of the existence of said risk of collision, steering the vehicle so that the vehicle is diverted in a safe direction in which it moves at least partially away from the protruding structure.

Diese Erfindung beinhaltet insbesondere das folgende technische Konzept: Hierbei wird die Kollisionsvermeidung nicht nur basierend auf der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung zu der vorstehenden Struktur umgesetzt, sondern es kann selbst in der ungünstigsten Situation, wenn eine Kollision unvermeidlich ist, die Strategie der Sicherheitsablenkung zum Einsatz kommen, so dass das Fahrzeug auf die Gefahr angemessen reagiert und somit die Verletzung der Fahrzeuginsassen aufgrund der speziellen Form der vorstehenden Struktur abgemildert wird.Specifically, this invention includes the following technical concept: Here, not only is the collision avoidance implemented based on the relative positional relationship and the relative moving relationship with the above structure, but even in the worst situation when a collision is unavoidable, the strategy of safety diversion to the Deployed so that the vehicle responds appropriately to the hazard, thereby preventing injury Vehicle occupants is mitigated due to the special shape of the above structure.

Wahlweise wird in besagtem Schritt S4 durch Prognostizieren der Kontaktfläche der vorstehenden Struktur und des Fahrzeugraums des Fahrzeugs und der Position und/oder des Ausmaßes des Eindringens der vorstehenden Struktur in den Fahrzeugraum für den Fall einer Kollision die besagte sichere Richtung bestimmt, wobei diejenige Ablenkrichtung des Fahrzeugs als sichere Richtung bestimmt wird, die dafür sorgt, dass die besagte Kontaktfläche kleiner wird, das Ausmaß des Eindringens in den Fahrzeugraum reduziert wird und/oder die Position des Eindringens in den Fahrzeugraum auf eine Stelle verschoben wird, an der sich keine Fahrzeuginsassen befinden.Optionally, in said step S4, by predicting the contact area of the protruding structure and the vehicle compartment and the position and/or extent of intrusion of the protruding structure into the vehicle compartment in the event of a collision, said safe direction is determined, with that direction of deflection of the vehicle is determined as a safe direction which causes said contact area to decrease, the extent of intrusion into the vehicle compartment to be reduced and/or the position of intrusion into the vehicle compartment to be shifted to a place where there are no vehicle occupants.

Auf diese Weise wird folgender technischer Vorteil realisiert: Eine vorteilhafte Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Fahrzeugraum und vorstehender Struktur bei der Ausarbeitung der Strategie zur Kollisionsvermeidung im Notfall steigert nicht nur die Erfolgsrate in Bezug auf die Kollisionsvermeidungen, sondern bietet den Fahrzeuginsassen auch eine erhöhte Sicherheit.In this way, the following technical advantage is realized: Favorable consideration of the interactions between the vehicle compartment and the projecting structure in the development of the emergency collision avoidance strategy not only increases the success rate in terms of collision avoidance, but also offers increased safety to the vehicle occupants.

Wahlweise wird die besagte sichere Richtung durch Erfassen des Vorhandenseins eines Hindernisses in Querrichtung des Fahrzeugs bestimmt, wobei die Seite des Fahrzeugs auf der sich kein Hindernis befindet und die insbesondere keinen folgenden Verkehrsstrom aufweist, als sichere Richtung bestimmt wird.Alternatively, said safe direction is determined by detecting the presence of an obstacle in the lateral direction of the vehicle, the side of the vehicle on which there is no obstacle and in particular which has no following traffic flow being determined as the safe direction.

Auf diese Weise wird folgender technischer Vorteil realisiert: Durch die Kenntnis des Vorhandenseins anderer Hindernisse auf der Kollisionsvermeidungsroute kann verhindert werden, dass das Fahrzeug während der Kollisionsvermeidung sekundäre Schäden erleidet.In this way, the following technical advantage is realized: By knowing the presence of other obstacles on the collision avoidance route, the vehicle can be prevented from suffering secondary damage during collision avoidance.

Wahlweise umfasst die Steuerung des Fahrzeugs so, dass das Fahrzeug in eine sichere Richtung abgelenkt wird, in der es sich zumindest teilweise von der vorstehenden Struktur entfernt, Folgendes:

Zuteilung der Bremskraft an die Räder des Fahrzeugs, so dass die Bremskraft auf einer Seite des besagten Fahrzeugs im Verhältnis zur anderen Seite größer ist; und/oder
Aufbringung des Lenkmoments auf die Räder des Fahrzeugs.

Optionally, controlling the vehicle so that the vehicle is diverted in a safe direction at least partially away from the projecting structure includes:

apportioning braking force to the wheels of the vehicle so that braking force is greater on one side of said vehicle relative to the other side; and or
Application of the steering torque to the wheels of the vehicle.

Auf diese Weise wird folgender technischer Vorteil realisiert: Hierbei ist es nicht der Anspruch, für das Fahrzeug eine Fahrstrecke zur vollständigen Kollisionsvermeidung zu planen, sondern es kann dafür gesorgt werden, dass das Fahrzeug bei der Notbremsung gleichzeitig in Querrichtung driftet, um so innerhalb einer kürzestmöglichen Reaktionszeit das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen zu minimieren.In this way, the following technical advantage is achieved: The aim here is not to plan a route for the vehicle to completely avoid a collision, rather it can be ensured that the vehicle drifts in the transverse direction during emergency braking, so within the shortest possible time reaction time to minimize the risk of injury for the vehicle occupants.

Wahlweise umfasst der besagte Schritt S3 Folgendes:

Prognostizieren auf Basis der aktuellen relativen Positionsbeziehung der potenziellen Kollisionsposition und/oder der potenziellen Kollisionszeit zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur, wenn das Fahrzeug die aktuelle relative Bewegungsbeziehung aktiv beibehält; und/oder
für den Fall, dass die potenzielle Kollisionsposition in einem festgelegten Bereich des Fahrzeugs liegt und/oder dass die potenzielle Kollisionszeit kürzer als ein festgelegter Zeitraum ist, Beurteilung, dass die besagte Kollisionsgefahr besteht.

Optionally, said step S3 includes:

predicting, based on the current relative positional relationship, the potential collision position and/or the potential collision time between the vehicle and the projecting structure when the vehicle actively maintains the current relative movement relationship; and or
in the event that the potential collision position is in a specified area of the vehicle and/or that the potential collision time is shorter than a specified period, judging that said collision risk exists.

Auf diese Weise wird folgender technischer Vorteil realisiert: Sind diese Positions- und Zeitinformationen bekannt, kann die Kollisionsgefahr umfassender erfasst werden, wodurch die Notfallmaßnahmen gezielter ausgewählt und ausgelöst werden können. The following technical advantage is realized in this way: if this position and time information is known, the risk of collision can be recorded more comprehensively, as a result of which the emergency measures can be selected and triggered in a more targeted manner.

Wahlweise wird in Schritt S3, wenn die automatische Bremsfunktion des Fahrzeugs bereits ausgelöst wurde und/oder wenn der Fahrer bereits manuell eingegriffen hat, zusätzlich basierend auf der durch die automatische Bremsfunktion und/oder den manuellen Eingriff bewirkten Veränderung der relativen Bewegungsbeziehung und/oder relativen Veränderung der Positionsbeziehung die besagte potenzielle Kollisionsposition und/oder die besagte potenzielle Kollisionszeit bestimmt.Optionally, in step S3, if the automatic braking function of the vehicle has already been triggered and/or if the driver has already manually intervened, additionally based on the change in the relative movement relationship and/or relative change caused by the automatic braking function and/or the manual intervention the positional relationship determines at least one of said potential collision position and said potential collision time.

Auf diese Weise wird folgender technischer Vorteil realisiert: Hat das System des automatisierten Fahrens oder der Fahrer des Fahrzeugs bereits eine Reihe von Steuerungseingriffen vorgenommen, so ist es sehr vorteilhaft, dies bei der Planung der Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung zu berücksichtigen, denn dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass die geplante Strategie für die Fahrzeugsteuerung der aktuell verfolgten Brems- oder Ausweichtrajektorie entgegengesetzt ist, was die kollisionsvermeidende Wirkung reduzieren würde.In this way, the following technical advantage is realized: If the automated driving system or the driver of the vehicle has already carried out a series of control interventions, it is very advantageous to take this into account when planning the measures for collision avoidance, because this can be avoided in particular that the planned vehicle control strategy is opposed to the currently pursued braking or avoidance trajectory, which would reduce the collision-avoiding effect.

Wahlweise umfasst der besagte Schritt S1 Folgendes:

Aufnahme eines Bildes in Fahrtrichtung des Fahrzeugs von der Straßenumgebung vor dem Fahrzeug; sowie
mithilfe eines trainierten Bildklassifizierers und/oder künstlichen neuronalen Netzes Erkennung eines folgenden Objekts in dem besagten Bild: Dieses Objekt verfügt auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite über überstehende Ladung, einen Anhängermechanismus und/oder ein vorstehendes Dekorationselement.

Optionally, said step S1 includes:

capturing an image in the traveling direction of the vehicle of the road environment in front of the vehicle; as well as
using a trained image classifier and/or artificial neural network nection of the following object in said image: This object has protruding cargo, a trailer mechanism and/or a protruding decorative element on the side facing the vehicle.

Auf diese Weise wird folgender technischer Vorteil realisiert: Mithilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen lassen sich verschiedene Arten von vorstehenden Strukturen, wie Anhängerkupplungen, sehr gut erkennen, was für die Kollisionsvermeidung von Fahrzeugen, wenn andere fahrzeugeigene Sensoren Wellen zu schwach reflektieren und somit keine normale Erkennung vornehmen können, eine sehr verlässliche Datengrundlage liefert.In this way, the following technical advantage is realized: With the help of image processing algorithms, various types of protruding structures, such as trailer hitches, can be recognized very well, which is important for vehicle collision avoidance when other on-board sensors reflect waves too weakly and thus cannot make normal recognition. provides a very reliable database.

Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung wird eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur bereitgestellt, wobei die besagte Vorrichtung zur Umsetzung des besagten Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt dieser Erfindung verwendet wird und die besagte Vorrichtung Folgendes umfasst:

ein Erkennungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ein Objekt mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite erkennen kann;
ein Ermittlungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der besagten vorstehenden Struktur ermitteln kann;
ein Überprüfungsmodul das so konfiguriert ist, dass es anhand der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung überprüfen kann, ob zwischen dem besagten Fahrzeug und der besagten vorstehenden Struktur Kollisionsgefahr besteht; und
ein Steuermodul, das so konfiguriert ist, dass es im Falle des Bestehens der besagten Kollisionsgefahr das Fahrzeug so steuert, dass das Fahrzeug in eine sichere Richtung abgelenkt wird, in der es sich zumindest teilweise von der vorstehenden Struktur entfernt.

According to a second aspect of this invention, there is provided an apparatus for avoiding collision of a vehicle with an object having a protruding structure, said apparatus being used to implement said method according to the first aspect of this invention, said apparatus comprising:

a detection module configured to detect an object having a protruding structure on the vehicle-facing side in the traveling direction of the vehicle;
a determination module configured to determine the relative positional relationship and the relative motional relationship between the vehicle and said projecting structure;
a checking module configured to check whether there is a risk of collision between said vehicle and said projecting structure based on the relative positional relationship and the relative moving relationship; and
a control module configured to, if said collision threat exists, control the vehicle to deflect the vehicle in a safe direction at least partially away from the projecting structure.

Gemäß einem dritten Aspekt dieser Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, wobei das besagte Computerprogrammprodukt Computerprogrammanweisungen umfasst, und das besagte Computerprogramm, wenn es vom Computer ausgeführt wird, dazu dient, das besagte Verfahren gemäß dem ersten Aspekt dieser Erfindung umzusetzen.According to a third aspect of this invention there is provided a computer program product, said computer program product comprising computer program instructions and said computer program when executed by the computer is operative to implement said method according to the first aspect of this invention.

Im Folgenden wird diese Erfindung durch Heranziehen von Figuren näher beschrieben, so dass das Prinzip, die Besonderheiten und die Vorteile besser verstanden werden können. Übersicht über die Figuren:

1 zeigt ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
2 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
3 zeigt ein Flussdiagramm von zwei Verfahrensschritten des Verfahrens aus 2;
4 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2;
5a und 5b zeigen in schematischer Darstellung die Anwendung des Verfahrens gemäß dieser Erfindung zur Ermittlung der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur in einem beispielhaften Anwendungsszenarium; und
6 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung des Verfahrens zur Steuerung der Ablenkung des Fahrzeugs in eine sichere Richtung gemäß dieser Erfindung in einem beispielhaften Anwendungsszenarium.

In the following, this invention is described in more detail by using figures, so that the principle, the special features and the advantages can be better understood. Overview of the figures:

1 Fig. 12 is a block diagram of the apparatus for avoiding collision of a vehicle with a protruding structure object according to an exemplary embodiment of this invention;
2 Fig. 12 is a flow chart of the method for avoiding collision of a vehicle with a protruding structure object according to an exemplary embodiment of this invention;
3 shows a flow chart of two method steps of the method 2 ;
4 FIG. 12 shows a flow chart of another method step of the method 2 ;
5a and 5b Figure 12 shows in schematic form the application of the method according to this invention for determining the relative positional relationship and the relative motional relationship between the vehicle and the protruding structure in an exemplary application scenario; and
6 12 shows in a schematic representation the application of the method for controlling the deflection of the vehicle in a safe direction according to this invention in an exemplary application scenario.

Um das mit dieser Erfindung zu lösende technische Problem, die technische Lösung sowie die vorteilhaften technischen Auswirkungen noch deutlicher zu erläutern, wird diese Erfindung im Folgenden mithilfe der beigefügten Figuren und mehrerer beispielhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass mit der hier erfolgenden Beschreibung der konkreten Ausführungsbeispiele diese Erfindung lediglich erläutert werden soll und sie keinesfalls zur Einschränkung des Schutzbereichs dieser Erfindung dient.In order to explain the technical problem to be solved with this invention, the technical solution and the advantageous technical effects even more clearly, this invention is explained in more detail below with the aid of the attached figures and several exemplary embodiments. It should be noted that the description of the specific embodiments given here is only intended to explain this invention and is not intended to limit the scope of protection of this invention in any way.

1 zeigt ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. 1 12 is a block diagram of the apparatus for avoiding collision of a vehicle with a protruding structure object according to an exemplary embodiment of this invention.

Wie in 1 zu sehen, verfügt das Fahrzeug 2 über die Vorrichtung 1 gemäß dieser Erfindung. Hierbei umfasst das Fahrzeug 2 beispielsweise noch ein Panorama-Erfassungssystem, bestehend aus einer Frontsichtkamera 11, einer linken monokularen Kamera 12, einer Rücksichtkamera 13 und einer rechten monokularen Kamera 14, einen Radarsensor 15 sowie einen Lidar-Radarsensor 16. Mithilfe dieser fahrzeugeigenen Umgebungssensoren kann das Fahrzeug 2 beispielsweise verschiedene Funktionen, wie Rückfahrassistenz, Hinderniserkennung und Erkennung des Straßenaufbaus etc., ausführen, um teilautonomes oder vollautonomes Fahren zu unterstützen. Hierbei ist zu beachten, dass die fahrzeugeigenen Umgebungssensoren neben den in 1 dargestellten Sensoren möglicherweise noch andere Arten und Anzahlen von Sensoren umfassen, wozu von dieser Erfindung keine konkrete Einschränkung vorgenommen wird.As in 1 As can be seen, the vehicle 2 has the device 1 according to this invention. Here, the vehicle 2 also includes, for example, a panorama detection system consisting of a front view camera 11, a left monocular camera 12, a rear view camera 13 and a right monocular camera 14, a radar sensor 15 and a lidar radar sensor 16. With the help of these on-board environmental sensors For example, the vehicle 2 can perform various functions, such as reversing assistance, obstacle detection and detection of the road structure, etc., in order to support semi-autonomous or fully autonomous driving. It should be noted here that the vehicle's own environmental sensors in addition to the in 1 sensors shown may include other types and numbers of sensors, to which no specific limitation is made by this invention.

Um steuern zu können, dass eine Kollision des Fahrzeugs 2 mit dem Objekt mit vorstehender Struktur vermieden wird, umfasst die Vorrichtung 1 beispielsweise ein Erkennungsmodul 10, ein Ermittlungsmodul 20, ein Überprüfungsmodul 30 und ein Steuermodul 40. Das Erkennungsmodul 10 dient zur Erkennung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs eines Objekts mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Erkennungsmodul 10 beispielsweise mit der Frontsichtkamera 11 des Fahrzeugs verbunden, um von dieser ein Bild der Straßenumgebung vor dem Fahrzeug 2 zu erhalten. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Erkennungsmodul 10 mit der Rücksichtkamera 13 des Fahrzeugs verbunden ist, damit, wenn das Fahrzeug 2 nach hinten fährt (beispielsweise im Rückwärtsgang), ein Bild von der Straßenumgebung hinter dem Fahrzeug 2 aufgenommen werden kann. Anschließend werden im Erkennungsmodul 10 beispielsweise mithilfe eines trainierten Bildklassifizierers und/oder künstlichen neuronalen Netzes in dem empfangenen Bild Objekte mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite erkannt, wobei zu diesen Objekten beispielsweise folgende gehören: Fahrzeuge mit am Heck überstehender Ladung, Abschleppwagen mit Anhängermechanismus und/oder Fahrzeuge mit am Heck vorstehendem Dekorationselement. Darüber hinaus ist das Erkennungsmodul 10 noch mit dem Radarsensor 15 und dem Lidar-Radarsensor 16 des Fahrzeugs 2 verbunden, so dass beispielsweise das Bilderkennungsergebnis mithilfe zusätzlicher Erkennungsdaten überprüft oder ergänzt werden kann.In order to be able to control that a collision of the vehicle 2 with the object with a protruding structure is avoided, the device 1 comprises, for example, a recognition module 10, a determination module 20, a verification module 30 and a control module 40. The recognition module 10 is used for recognition in the direction of travel of the Vehicle of an object with a protruding structure on the vehicle-facing side. In this exemplary embodiment, the recognition module 10 is connected to the front view camera 11 of the vehicle, for example, in order to obtain an image of the road environment in front of the vehicle 2 therefrom. However, it is also conceivable that the detection module 10 is connected to the rear view camera 13 of the vehicle so that when the vehicle 2 is reversing (e.g. in reverse gear), an image of the road environment behind the vehicle 2 can be taken. Objects with a protruding structure on the side facing the vehicle are then recognized in the recognition module 10, for example with the aid of a trained image classifier and/or artificial neural network, in the received image, these objects including, for example, the following: vehicles with a load protruding at the rear, tow trucks with Trailer mechanism and/or vehicles with decorative element protruding at the rear. In addition, the recognition module 10 is also connected to the radar sensor 15 and the lidar radar sensor 16 of the vehicle 2 so that, for example, the image recognition result can be checked or supplemented using additional recognition data.

Das Erkennungsmodul 10 ist mit dem Ermittlungsmodul 20 verbunden und dient zur Übermittlung entsprechender Erkennungsergebnisse an das Ermittlungsmodul 20. Wird in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ein Objekt mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite erkannt, ermittelt das Ermittlungsmodul 20 die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und dieser vorstehenden Struktur. Hierbei ist das Ermittlungsmodul 20 beispielsweise ebenso mit der Frontsichtkamera 11 und anderen Arten von Sensoren 15, 16 des Fahrzeugs 2 verbunden, um mittels Bilderkennungstechnik und unterstützender Abstandsmessung Informationen, wie den Abstand, den Winkel, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung bezogen auf die vorstehende Struktur zu bestimmen. Darüber hinaus ist das Ermittlungsmodul 20 beispielsweise noch mit einem Bewegungssensor und einer Positioniereinheit verbunden oder umfasst diese und kann folglich kontinuierlich die Bewegungs- und Positionsdaten des Fahrzeugs 2 selbst aufzeichnen.The detection module 10 is connected to the determination module 20 and is used to transmit corresponding detection results to the determination module 20. If an object with a protruding structure is detected on the side facing the vehicle in the direction of travel of the vehicle, the determination module 20 determines the relative positional relationship and the relative movement relationship between the vehicle and this projecting structure. Here, the determination module 20 is also connected, for example, to the front view camera 11 and other types of sensors 15, 16 of the vehicle 2 in order to use image recognition technology and supporting distance measurement to obtain information such as the distance, the angle, the speed and/or the acceleration in relation to the above determine structure. In addition, the determination module 20 is, for example, also connected to a movement sensor and a positioning unit or includes them and can consequently continuously record the movement and position data of the vehicle 2 itself.

Das Überprüfungsmodul 30 empfängt vom Ermittlungsmodul 20 die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung und beurteilt dann mittels entsprechender Analyse und Verarbeitung, ob zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur Kollisionsgefahr besteht.The checking module 30 receives the relative positional relationship and the relative moving relationship from the determining module 20, and then judges whether there is a risk of collision between the vehicle and the projecting structure through appropriate analysis and processing.

Im Falle des Bestehens der vorgenannten Kollisionsgefahr sendet das Überprüfungsmodul 30 ein Auslösesignal an das Steuermodul 40, um die entsprechende Steuerung des Fahrzeugs 2 auszulösen. Das Steuermodul 40 ist beispielsweise mit den vier Rädern 51, 52, 53, 54 des Fahrzeugs verbunden und so konfiguriert, dass es die Bremskraft den Rädern 51, 52, 53, 54 zuteilt und/oder durch Aufbringen des Lenkmoments auf die Räder 51, 52, 53, 54 das Fahrzeug 2 so steuert, dass es in eine sichere Richtung abgelenkt wird, wobei diese sichere Richtung das Fahrzeug 2 zumindest teilweise von der vorstehenden Struktur entfernen kann.If the aforementioned risk of collision exists, the checking module 30 sends a trigger signal to the control module 40 in order to trigger the corresponding control of the vehicle 2 . The control module 40 is connected, for example, to the four wheels 51, 52, 53, 54 of the vehicle and is configured to apportion braking force to the wheels 51, 52, 53, 54 and/or by applying steering torque to the wheels 51, 52 , 53, 54 controls the vehicle 2 to be deflected in a safe direction, which safe direction can at least partially remove the vehicle 2 from the protruding structure.

2 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Vermeidung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mit vorstehender Struktur gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Dieses Verfahren umfasst beispielsweise die Schritte S1 bis S4 und kann zum Beispiel bei Verwendung einer Vorrichtung 1 aus 1 umgesetzt werden. 2 12 is a flow chart of the method for avoiding collision of a vehicle with a projecting structure object according to an example embodiment of this invention. This method includes steps S1 to S4, for example, and can be carried out, for example, when using a device 1 1 be implemented.

In Schritt S1 erfolgt in Fahrtrichtung des Fahrzeugs die Erkennung eines Objekts mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite. Im Sinne dieser Erfindung umfasst „in Fahrtrichtung des Fahrzeugs“ insbesondere die Straßenumgebung vor dem Fahrzeug und/oder die hintere Straßenumgebung, beinhaltet jedoch auch jedweden Straßenabschnitt, der auf der Fahrstrecke des Fahrzeugs liegt oder sich mit dieser kreuzt. Hierbei ist „dem Fahrzeug zugewandten Seite“ wie folgt zu verstehen: Ausgehend von der aktuellen Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegt diese Seite des Objekts der Front oder dem Heck des Fahrzeugs im Wesentlichen gegenüber.In step S1, an object with a protruding structure is detected in the direction of travel of the vehicle on the side facing the vehicle. For purposes of this invention, "in the direction of travel of the vehicle" includes, in particular, the road environment in front of the vehicle and/or the road environment to the rear, but also includes any road section that lies on or intersects with the route of the vehicle. Here, “the side facing the vehicle” is to be understood as follows: Starting from the current direction of travel of the vehicle, this side of the object is essentially opposite the front or the rear of the vehicle.

Darüber hinaus können Bildklassifizierer und/oder künstliche neuronale Netze im Vorfeld mithilfe zahlreicher mit Kennzeichnungen versehener Bilder, die aus verschiedenen Winkeln aufgenommen wurden, oder mithilfe synthetischer Bilder trainiert werden. Nach abgeschlossenem Training können die Bilder der Straßenumgebung vor dem oder hinter dem Fahrzeug in den entsprechenden Bildklassifizierer und/oder das künstliche neuronale Netz eingegeben werden, um so Merkmale, wie Art, Maße, Umriss, Größe etc. der verschiedenen Verkehrsobjekte in den aufgenommenen Bildern erhalten zu können, woraufhin dann ein Objekt mit einer vorstehenden Struktur auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite ausgemacht wird.In addition, image classifiers and/or artificial neural networks can be pre-classified using numerous labeled images taken from different angles men, or trained using synthetic images. After the training has been completed, the images of the road environment in front of or behind the vehicle can be entered into the corresponding image classifier and/or the artificial neural network in order to obtain characteristics such as the type, dimensions, outline, size, etc. of the various traffic objects in the recorded images to be able to, whereupon an object with a protruding structure is then identified on the side facing the vehicle.

Im darauffolgenden Schritt S2 werden die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur ermittelt. Im Sinne dieser Erfindung umfasst die relative Positionsbeziehung beispielsweise den Abstand in Längsrichtung, den Abstand in Querrichtung, die Höhe und den Steuerkurswinkel des Fahrzeugs bezogen auf die vorstehende Struktur, die relative Bewegungsbeziehung umfasst beispielsweise die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Fahrstreckenrichtung des Fahrzeugs bezogen auf die vorstehende Struktur. Hierbei können beispielsweise mithilfe von Bewegungssensoren kontinuierlich die Bewegung des Fahrzeugs selbst sowie die Bewegung des vorausfahrenden Objekts erfasst werden. Darüber hinaus können aus einem im Fahrzeug selbst angeordneten Speicher oder einem Cloud-Speicher Informationen zu den Außenabmessungen des Fahrzeugs abgerufen werden. Außerdem werden mittels Bilderkennungstechnik Informationen zu den Außenabmessungen der vorstehenden Struktur erhalten. Auf Basis dieser Bewegungs- und Abmessungsinformationen können entsprechend noch die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und dieser vorstehenden Struktur berechnet werden.In the subsequent step S2, the relative positional relationship and the relative moving relationship between the vehicle and the projecting structure are determined. For the purpose of this invention, the relative positional relationship includes, for example, the longitudinal distance, the lateral distance, the height and the heading angle of the vehicle with respect to the above structure, the relative movement relationship includes, for example, the speed, the acceleration and / or the direction of travel of the vehicle on the above structure. Here, for example, the movement of the vehicle itself and the movement of the object driving ahead can be continuously recorded with the aid of movement sensors. In addition, information on the external dimensions of the vehicle can be retrieved from a memory arranged in the vehicle itself or from a cloud memory. In addition, information on the outer dimensions of the above structure is obtained using image recognition technology. Still, based on these movement and dimension information, the relative positional relationship and the relative moving relationship between the vehicle and this projecting structure can be calculated accordingly.

Anschließend wird in Schritt S3 anhand der ermittelten relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung überprüft, ob zwischen dem Fahrzeug und dieser vorstehenden Struktur Kollisionsgefahr besteht. Diesbezüglich bedeutet Kollisionsgefahr nicht nur, dass das Fahrzeug, wenn keine weiteren Maßnahmen ergriffen werden, mit dem vorausfahrenden Objekt kollidieren wird, sondern meint ferner, dass es im Falle einer Kollision zu Wechselwirkungen zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur kommen wird. Zur Vornahme dieser Überprüfung kann beispielsweise beurteilt werden, ob sich das Fahrzeug auf der zur Kollision mit der vorstehenden Struktur führender Bahn befindet und ob die Kollisionszeit unter der Schwellenzeit liegt.Then, in step S3, based on the determined relative positional relationship and the relative movement relationship, it is checked whether there is a risk of collision between the vehicle and this projecting structure. In this regard, collision risk not only means that if no further action is taken, the vehicle will collide with the object ahead, but also means that in the event of a collision, there will be interactions between the vehicle and the protruding structure. To make this check, it can be assessed, for example, whether the vehicle is on the trajectory leading to collision with the projecting structure and whether the collision time is less than the threshold time.

In Schritt S4 wird das Fahrzeug, wenn prognostiziert wird, dass diese Kollisionsgefahr besteht, so gesteuert, dass das Fahrzeug in eine sichere Richtung abgelenkt wird, in der es sich zumindest teilweise von der vorstehenden Struktur entfernt. Hierbei bedeutet diese potenzielle sichere Richtung beispielsweise die linke oder rechte Seite des Fahrzeugs, die für das Fahrzeug die nicht so gefährliche Seite darstellt, was in der Regel die rechte Fahrzeugseite ist, wobei diese sichere Richtung aber auch konkret geknüpft an den Grad der potenziellen Beschädigung des Fahrzeugraums und/oder den Verkehrsstrom in Querrichtung des Fahrzeugs definiert werden kann. In diesem Schritt wird das Fahrzeug beispielsweise so gesteuert, dass es in der Weise eine automatische Kollisionsvermeidung vornimmt, dass zumindest die Teile des Fahrzeugs, in denen sich Fahrzeuginsassen befinden, durch Ablenken einem Kontakt mit der vorstehenden Struktur ausweichen oder diesen verringern können.In step S4, when it is predicted that there is a risk of collision, the vehicle is controlled so that the vehicle is diverted in a safe direction in which it moves at least partially away from the projecting structure. Here, this potential safe direction means, for example, the left or right side of the vehicle, which is the less dangerous side for the vehicle, which is usually the right side of the vehicle, but this safe direction is also specifically linked to the degree of potential damage to the vehicle Vehicle space and / or the traffic flow can be defined in the transverse direction of the vehicle. In this step, the vehicle is controlled, for example, to perform automatic collision avoidance in such a way that at least the parts of the vehicle in which vehicle occupants are located can avoid or reduce contact with the protruding structure by deflection.

3 zeigt ein Flussdiagramm von zwei Verfahrensschritten des Verfahrens aus 2. In diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst Schritt S3 des Verfahrens aus 2 beispielsweise die Schritte S31-S36. 3 shows a flow chart of two method steps of the method 2 . In this exemplary embodiment, step S3 of the method comprises 2 e.g. steps S31-S36.

In Schritt S2 werden die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur ermittelt.In step S2, the relative positional relationship and the relative moving relationship between the vehicle and the projecting structure are determined.

Anschließend wird in Schritt S31 beispielsweise überprüft, ob die automatische Bremsfunktion des Fahrzeugs bereits ausgelöst wurde oder ob manuell eingegriffen wurde. Zum Beispiel kann durch Erfassen der Veränderung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs beurteilt werden, ob die Notbremsfunktion des Fahrzeugs bereits aktiviert wurde. Zum Beispiel können die durch den Fahrer bewirkte Lenkraddrehung, die Betätigung des Bremspedals etc. erfasst werden, um zu beurteilen, ob dem Fahrer die potenzielle Kollisionsgefahr bereits bewusst ist und er entsprechende Maßnahmen ergriffen hat.Then, in step S31, it is checked, for example, whether the automatic braking function of the vehicle has already been triggered or whether manual intervention has taken place. For example, by detecting the change in speed and/or acceleration of the vehicle, it can be assessed whether the vehicle's emergency braking function has already been activated. For example, the steering wheel rotation caused by the driver, the operation of the brake pedal, etc. can be detected in order to assess whether the driver is already aware of the potential risk of a collision and whether he has taken appropriate measures.

Wird kein solcher Eingriff seitens des Systems oder des Fahrers festgestellt, so wird in Schritt S32 die potenzielle Kollisionsposition und/oder die potenzielle Kollisionszeit zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur prognostiziert, wenn das Fahrzeug die vorgenannten aktuellen relativen Beziehungen zur vorstehenden Struktur aktiv beibehält. Aktives Beibehalten der aktuellen relativen Bewegungsbeziehung umfasst beispielsweise: Wenn das Fahrzeug die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die aktuelle Fahrtrichtung nicht ändert.If no such intervention by the system or the driver is detected, the potential collision position and/or the potential collision time between the vehicle and the protruding structure is predicted in step S32 if the vehicle actively maintains the aforementioned current relative relationships with the protruding structure. Actively maintaining the current relative motion relationship includes, for example: When the vehicle does not change speed, acceleration, and/or current direction of travel.

Umgekehrt, wenn ein Eingriff festgestellt wird, dann werden in Schritt S33 in Echtzeit die aktualisierte relative Positionsbeziehung und relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur ermittelt und in Schritt S34 unter Berücksichtigung der durch den aktiven Eingriff bewirkten Veränderung der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung die potenzielle Kollisionsposition und/oder die potenzielle Kollisionszeit prognostiziert.Conversely, if an interference is detected, then in step S33, the updated relative positional relationship and relative moving relationship between the vehicle and determined from the above structure and in step S34, taking into account the change in the relative positional relationship and the relative movement relationship caused by the active intervention, the potential collision position and/or the potential collision time is predicted.

Anschließend wird in Schritt S35 beispielsweise überprüft, ob die potenzielle Kollisionsposition in einem festgelegten Bereich des Fahrzeugs liegt und/oder ob die potenzielle Kollisionszeit kürzer als ein festgelegter Zeitraum ist. Hierbei umfasst der festgelegte Bereich des Fahrzeugs beispielsweise den Fahrzeugraum oder die Teile des Fahrzeugraums, in denen sich Fahrzeuginsassen befinden. Der festgelegte Zeitraum ist beispielsweise als die kürzeste Zeitspanne zwischen dem Beginn der Reaktion des Fahrers und der Auslösung der aktiven Bremsung definiert.Then, in step S35, it is checked, for example, whether the potential collision position is in a specified area of the vehicle and/or whether the potential collision time is shorter than a specified period of time. Here, the defined area of the vehicle includes, for example, the vehicle compartment or the parts of the vehicle compartment in which there are vehicle occupants. The fixed period of time is defined, for example, as the shortest period of time between the start of the driver's reaction and the initiation of active braking.

Wird geurteilt, dass die potenzielle Kollisionsposition in einem festgelegten Bereich des Fahrzeugs liegt oder dass die potenzielle Kollisionszeit kürzer als ein festgelegter Zeitraum ist, so wird in Schritt S36 geurteilt, dass Kollisionsgefahr im Sinne dieser Erfindung besteht.If it is judged that the potential collision position is in a specified area of the vehicle or that the potential collision time is shorter than a specified period, it is judged in step S36 that there is a risk of collision in the sense of this invention.

Im umgekehrten Fall geht es von Schritt S35 zurück zu Schritt S2, um weiter die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der besagten vorstehenden Struktur zu überwachen und kontinuierlich die Kollisionsgefahr zu beurteilen.Conversely, from step S35, it goes back to step S2 to further monitor the relative positional relationship and the relative moving relationship between the vehicle and said projecting structure and continuously judge the risk of collision.

4 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrensschritts des Verfahrens aus 2. In diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst Schritt S4 des Verfahrens aus 2 beispielsweise die Schritte S41-S45. 4 FIG. 12 shows a flow chart of another method step of the method 2 . In this exemplary embodiment, step S4 of the method comprises 2 e.g. steps S41-S45.

In Schritt S41 werden für den Fall einer Kollision die Kontaktfläche der vorstehenden Struktur und des Fahrzeugraums des Fahrzeugs sowie die Position des Eindringens der vorstehenden Struktur in den Fahrzeugraum und/oder das Ausmaß des Eindringens in den Fahrzeugraum prognostiziert.In step S41, in the event of a collision, the contact area of the projecting structure and the vehicle compartment of the vehicle and the position of intrusion of the projecting structure into the vehicle compartment and/or the degree of intrusion into the vehicle compartment are predicted.

In Schritt S42 wird in Verbindung mit der Kontaktfläche der vorstehenden Struktur und des Fahrzeugraums und der Position und/oder des Ausmaßes des Eindringens vorläufig die sichere Richtung bestimmt. Hierbei wird beispielsweise diejenige Ablenkrichtung als sichere Richtung bestimmt, die dafür sorgt, dass die Kontaktfläche kleiner wird, die Position des Eindringens auf eine Stelle verschoben wird, an der sich keine Fahrzeuginsassen befinden, und/oder das Ausmaß des Eindringens reduziert wird.In step S42, the safe direction is preliminarily determined in connection with the contact area of the projecting structure and the vehicle compartment and the position and/or degree of intrusion. Here, for example, that deflection direction is determined as the safe direction that ensures that the contact area becomes smaller, the position of the intrusion is shifted to a point where there are no vehicle occupants, and/or the extent of the intrusion is reduced.

In Schritt S43 wird ferner überprüft, ob sich in der sicheren Richtung Hindernisse befinden. Hierbei kann beispielsweise mithilfe des Panorama-Erfassungssystems des Fahrzeugs erfasst werden, ob sich in dieser sicheren Richtung noch andere Fahrspuren befinden, außerdem kann erfasst werden, ob sich in dieser sicheren Richtung andere Fahrzeuge oder Fußgänger befinden.In step S43, it is further checked whether there are any obstacles in the safe direction. Here, for example, using the vehicle's panorama detection system, it can be detected whether there are other lanes in this safe direction, and it can also be detected whether there are other vehicles or pedestrians in this safe direction.

Wird geurteilt, dass es keine Hindernisse gibt, so wird das Fahrzeug in Schritt S45 so gesteuert, dass es in die bereits ermittelte sichere Richtung abgelenkt wird. Zum Beispiel kann dies durch eine Zuteilung der Bremskraft an die Räder des Fahrzeugs erfolgen, so dass die Bremskraft auf einer Seite des Fahrzeugs im Verhältnis zur anderen Seite größer ist. Gemäß einem anderen Beispiel kann auch das Lenkmoment auf die Räder des Fahrzeugs aufgebracht werden, um den bestimmten Lenkwinkel umzusetzen. Hierbei können insbesondere anhand der Größe der Kontaktfläche der vorstehenden Struktur und des Fahrzeugraums und des Ausmaßes und/oder der Position des Eindringens in den Fahrzeugraum für den Fall einer Kollision die Größe der zugeteilten Bremskraft und/oder die Größe des auf die Räder aufgebrachten Lenkmoments eingestellt werden, um noch präziser zu steuern, wie stark das Fahrzeug in die vorgesehene Richtung driftet.If it is judged that there are no obstacles, the vehicle is controlled in step S45 to be deflected in the safe direction already determined. For example, this can be done by apportioning the braking force to the wheels of the vehicle so that the braking force is greater on one side of the vehicle relative to the other side. According to another example, the steering torque can also be applied to the wheels of the vehicle in order to implement the determined steering angle. Here, the size of the allocated braking force and/or the size of the steering torque applied to the wheels can be adjusted in particular based on the size of the contact area of the projecting structure and the vehicle space and the extent and/or the position of the intrusion into the vehicle space in the event of a collision to control even more precisely how much the vehicle drifts in the intended direction.

Wird in Schritt S43 festgestellt, dass sich in dieser sicheren Richtung Hindernisse befinden, dann bedeutet dies, dass, wenn das Fahrzeug in diese sichere Richtung abgelenkt wird, immer noch eine relativ große Kollisionsgefahr besteht, so dass unter diesen Umständen folglich in Schritt S44 die anfänglich bestimmte sichere Richtung abgeändert oder neu bestimmt wird.If it is determined in step S43 that there are obstacles in this safe direction, then this means that if the vehicle is diverted in this safe direction, there is still a relatively high risk of collision, so that under these circumstances the initially certain safe direction is modified or re-determined.

5a und 5b zeigen in schematischer Darstellung die Anwendung des Verfahrens gemäß dieser Erfindung zur Ermittlung der relativen Positionsbeziehung und der relativen Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug und der vorstehenden Struktur in einem beispielhaften Anwendungsszenarium. 5a and 5b Fig. 12 shows in schematic representation the application of the method according to this invention for determining the relative positional relationship and the relative motional relationship between the vehicle and the protruding structure in an exemplary application scenario.

Im Anwendungsszenarium aus den 5a und 5b fährt das Fahrzeug 200 gerade in eine bestimmte Fahrtrichtung, wobei sich vor dem Fahrzeug 200 ein Lieferwagen 300 mit einer vorstehenden Struktur 301 befindet. Hier bedeutet „vor dem Fahrzeug“ keineswegs nur genau in Fahrtrichtung des Fahrzeugs oder genau in der Verlängerung der Längsachse des Fahrzeugs befindlich, sondern umfasst auch die folgenden Fälle: Der Lieferwagen 300 ist in Bezug auf das Fahrzeug 200 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung versetzt. Bei der vorstehenden Struktur 301 auf dem Lieferwagen 300 kann es sich beispielsweise um einen am Heck des Lieferwagens 300 angebrachten Anhängermechanismus, um überstehende Ladung oder um ein vorstehendes Dekorationselement handeln, es kann aber auch eine feste Komponente außen an der Karosserie des Lieferwagens 300 sein.In the application scenario from the 5a and 5b the vehicle 200 is traveling straight in a certain direction of travel, with a delivery truck 300 having a protruding structure 301 being located in front of the vehicle 200 . Here, “in front of the vehicle” by no means only means exactly in the direction of travel of the vehicle or exactly in the extension of the longitudinal axis of the vehicle, but also includes the following cases: The delivery truck 300 is offset in relation to the vehicle 200 in both the longitudinal and lateral directions . For example, the above structure 301 on the van 300 may be an am The trailer mechanism attached to the rear of the pickup truck 300 may be an overhanging cargo or a protruding decorative element, but it may also be a fixed component on the exterior of the pickup truck 300 body.

5a zeigt beispielsweise in einer Draufsicht das Fahrzeug 200 sowie den Lieferwagen 300 in der Straßenumgebung vor diesem. Hierbei wird, um die relative Positionsbeziehung und die relative Bewegungsbeziehung zwischen dem Fahrzeug 200 und der vorstehenden Struktur 301 des Lieferwagens 300 zu bestimmen, zunächst am Fahrzeug 200 ein erster Referenzpunkt REF 1 ausgewählt, wobei sich dieser erste Referenzpunkt REF 1 beispielsweise auf der Längsachse des Fahrzeugs 200 und insbesondere auf der Vorderradaufhängung des Fahrzeugs befindet. Dann wird wiederum auf der vorstehenden Struktur 301 des Lieferwagens 300 ein zweiter Referenzpunkt REF 2 ausgewählt, wobei es sich bei diesem Referenzpunkt REF 2 beispielsweise um den Mittelpunkt des Querschnitts der vorstehenden Struktur 301 handelt. Mithilfe geeigneter Bilderkennungsalgorithmen können beispielsweise einfach der Abstand in Längsrichtung x und der Abstand in Querrichtung y zwischen dem ersten Referenzpunkt REF 1 und dem zweiten Referenzpunkt REF 2 ausgerechnet werden. 5a 12 shows, for example, the vehicle 200 and the delivery truck 300 in the road environment in front of it in a plan view. Here, in order to determine the relative positional relationship and the relative movement relationship between the vehicle 200 and the projecting structure 301 of the van 300, a first reference point REF 1 is first selected on the vehicle 200, with this first reference point REF 1 being, for example, on the longitudinal axis of the vehicle 200 and in particular on the front suspension of the vehicle. A second reference point REF 2 is then selected again on the protruding structure 301 of the van 300, this reference point REF 2 being, for example, the midpoint of the cross section of the protruding structure 301. For example, the distance in the longitudinal direction x and the distance in the transverse direction y between the first reference point REF 1 and the second reference point REF 2 can easily be calculated with the aid of suitable image recognition algorithms.

5b zeigt beispielsweise in einer Seitenansicht das Fahrzeug 200 sowie den Lieferwagen 300. Hier können beispielsweise noch die erste Höhe h1 und h2 des ersten Referenzpunkts REF 1 beziehungsweise des zweiten Referenzpunkts REF 2 bezogen auf den Boden ausgerechnet werden. Hierbei kann außerdem noch mithilfe entsprechender fahrzeugeigener Sensoren die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 200 und der vorstehenden Struktur erfasst werden, und da die äußeren Abmessungen des Fahrzeugs 200 selbst vorab bereits gespeichert und beispielsweise standardmäßig bekannt sind, kann folglich anhand des Abstands in Längsrichtung x, des Abstands in Querrichtung y sowie der relativen Höhe zwischen den beiden Referenzpunkten problemlos die potenzielle Kollisionsposition und/oder die potenzielle Kollisionszeit zwischen dem Fahrzeug 200 und der vorstehenden Struktur 301 abgeleitet werden. 5b shows, for example, the vehicle 200 and the delivery van 300 in a side view. Here, for example, the first height h1 and h2 of the first reference point REF 1 and the second reference point REF 2 relative to the ground can also be calculated. In this case, the relative speed between vehicle 200 and the projecting structure can also be detected using appropriate on-board sensors, and since the external dimensions of vehicle 200 itself have already been stored in advance and are known, for example, by default, the distance in the longitudinal direction x, des The potential collision position and/or the potential collision time between the vehicle 200 and the protruding structure 301 can easily be derived from the distance in the transverse direction y and the relative height between the two reference points.

6 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung des Verfahrens zur Steuerung der Ablenkung des Fahrzeugs in eine sichere Richtung gemäß dieser Erfindung in einem beispielhaften Anwendungsszenarium. 6 12 shows in a schematic representation the application of the method for controlling the deflection of the vehicle in a safe direction according to this invention in an exemplary application scenario.

In dem Anwendungsszenarium aus 6 ist beispielsweise bereits festgestellt, dass der Lieferwagen 300 vor dem Fahrzeug 200 am Heck eine vorstehende Struktur 301 aufweist und dass, wenn das Fahrzeug 200 nicht aktiv bremst oder die Fahrtrichtung ändert, diese vorstehende Struktur 301 in den Fahrzeugraum des Fahrzeugs 200 eindringen wird und sich am Fahrzeug 200 der Eindringbereich 201 bildet. Es ist zu sehen, dass sich dieser potenzielle Eindringbereich 201 beispielsweise im linken Teil des gesamten Fahrzeugraums befindet und insbesondere den Fahrerbereich abdeckt, und diese Form des Eindringens bedeutet äußerst große Lebensgefahr. Das Verstehen dieser Information bringt beispielsweise folgende Erkenntnisse mit sich: Wird das Fahrzeug 200 bei gleichzeitiger Betätigung der Bremse mit der Front nach rechts gewendet, wird der Eindringbereich 201 folglich möglichst klein gehalten, wodurch die Gefahr einer Verletzung der Fahrzeuginsassen deutlich gemindert wird. Darüber hinaus kann beispielsweise mithilfe fahrzeugeigener Umgebungssensoren das Vorhandensein von Hindernissen in Querrichtung des Fahrzeugs erfasst und Folgendes festgestellt werden: Auf der Fahrspur links neben dem Fahrzeug 200 befindet sich ein herankommendes anderes Fahrzeug 400, auf der rechten Seite des Fahrzeugs 200 befindet sich hingegen kein solches Hindernis. Ebenso ist es denkbar, die Erstreckung der vorstehenden Struktur 301 in Querrichtung zu erfassen, um diese folglich bei der Planung der sicheren Ablenkrichtung vorteilhaft zu bedenken (beispielsweise wird vorzugsweise die Seite mit der geringeren Erstreckung der vorstehenden Struktur in Querrichtung und in die Höhe als sichere Richtung bestimmt). In Verbindung mit den vorgenannten Erkenntnissen kann die rechten Seite des Fahrzeugs 200 als sichere Richtung bestimmt werden.In the application scenario 6 For example, it has already been established that the delivery truck 300 has a protruding structure 301 in front of the vehicle 200 at the rear and that if the vehicle 200 does not actively brake or change direction, this protruding structure 301 will intrude into the vehicle compartment of the vehicle 200 and attach itself to the Vehicle 200 of the penetration area 201 forms. It can be seen that this potential intrusion area 201 is located, for example, in the left part of the entire vehicle compartment and in particular covers the driver's area, and this form of intrusion means extremely great danger to life. Understanding this information leads to the following findings, for example: If the vehicle 200 is turned to the right while the brakes are actuated at the same time, the penetration area 201 is kept as small as possible, which significantly reduces the risk of injury to the vehicle occupants. In addition, the presence of obstacles in the transverse direction of the vehicle can be detected using the vehicle's own environment sensors, for example, and the following can be determined: There is another approaching vehicle 400 in the lane to the left of vehicle 200, but there is no such obstacle on the right side of vehicle 200 . It is also conceivable to detect the extension of the protruding structure 301 in the transverse direction in order to take this into account when planning the safe deflection direction (for example, the side with the smaller extension of the protruding structure in the transverse direction and in the height is preferably used as the safe direction certainly). In connection with the above knowledge, the right side of the vehicle 200 can be determined as a safe direction.

Um das Ablenken des Fahrzeugs 200 in diese sichere Richtung zu realisieren, wird beispielsweise den Rädern auf den beiden Seiten des Fahrzeugs 200 eine unterschiedlich große Bremskraft zugeteilt. Konkret wird beispielsweise den Rädern auf der linken Seite des Fahrzeugs 200 die erste Bremskraft F1 zugeteilt und den Rädern auf der rechten Seite des Fahrzeugs 200 die zweite Bremskraft F2 zugeteilt, wobei zu sehen ist, dass die erste Bremskraft F1 kleiner ist als die zweite Bremskraft F2. Durch diese Art der Zuteilung der Bremskraft können beispielsweise die Räder 200 auf der rechten Seite stärker gebremst werden, so dass die Differenz der Bremskräfte genutzt wird, um das Fahrzeug automatisch nach rechts abzulenken. Wie in 6 zu sehen, kann, wenn es zur Kollision zwischen dem Fahrzeug 200 und der vorstehenden Struktur 301 kommt, da die Front des Fahrzeugs 200 bereits im Wesentlichen nach rechts abgelenkt werden konnte, folglich zumindest teilweise ein Eindringen der vorstehenden Struktur 301 in den Fahrerraum verhindert werden, so dass der Fahrer vor einer Gefährdung seines Lebens geschützt wird.In order to realize the deflection of the vehicle 200 in this safe direction, the wheels on the two sides of the vehicle 200 are given a different braking force, for example. Specifically, for example, the wheels on the left side of the vehicle 200 are given the first braking force F1 and the wheels on the right side of the vehicle 200 are given the second braking force F2, and it can be seen that the first braking force F1 is smaller than the second braking force F2 . By allocating the braking force in this way, for example, the wheels 200 on the right-hand side can be braked more strongly, so that the difference in braking forces is used to automatically steer the vehicle to the right. As in 6 can be seen, if there is a collision between the vehicle 200 and the projecting structure 301, since the front of the vehicle 200 could already be deflected substantially to the right, the intrusion of the projecting structure 301 into the driver's compartment can be prevented at least partially, so that the driver is protected from endangering his life.

Zwar wurden hier detailliert spezifische Ausführungsbeispiele dieser Erfindung beschrieben, diese wurden jedoch lediglich zum Zwecke der Erläuterung angeführt und dürfen nicht als den Schutzbereich dieser Erfindung einschränkend erachtet werden. Unter der Voraussetzung, dass der Kerngedanke und der Bereich dieser Erfindung nicht verlassen werden, können jedwede Arten von Ersetzungen, Änderungen und Modifikationen erdacht werden.While specific embodiments of this invention have been described in detail herein, however, these are provided for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of this invention. Any kinds of substitutions, changes and modifications can be devised provided they do not depart from the spirit and scope of this invention.

Claims

Method for avoiding a collision of a vehicle (200) with an object (300) with a protruding structure (301), said method comprising the following steps: S1: detection in the direction of travel of the vehicle (200) of an object (300) with a projecting structure (301) on the side facing the vehicle (200); S2: determining the relative positional relationship and the relative moving relationship between the vehicle (200) and said projecting structure (301); S3: checking whether there is a risk of collision between the vehicle (200) and said projecting structure (301) from the relative positional relationship and the relative moving relationship; and S4: In the event of the existence of said risk of collision, controlling the vehicle (200) so that the vehicle (200) is diverted in a safe direction in which it moves at least partially away from the projecting structure (301).

procedure after claim 1 wherein in said step S4 by predicting the contact area of the protruding structure (301) and the vehicle compartment (200) and the position and/or extent of intrusion of the protruding structure (301) into the vehicle compartment in the event of a collision, the said safe direction is determined, wherein the deflection direction of the vehicle (200) is determined as the safe direction, which ensures that said contact area is reduced, the extent of intrusion into the vehicle compartment is reduced and/or the position of intrusion into the vehicle compartment is moved to a place where there are no vehicle occupants.

A procedure after claim 1 or 2 , said safe direction being determined by detecting the presence of an obstacle (400) in the lateral direction of the vehicle (200), the side of the vehicle (200) on which there is no obstacle (400) and in particular having no following traffic flow , is determined as a safe direction.

A procedure after claim 1 or 2 , wherein controlling the vehicle (200) so that the vehicle (200) is diverted in a safe direction at least partially away from the projecting structure (301), comprising: allocating braking force to the wheels (51 , 52, 53, 54) of the vehicle (200) such that the braking force is greater on one side of said vehicle (200) relative to the other side; and/or applying the steering torque to the wheels (51, 52, 53, 54) of the vehicle (200).

procedure after claim 4 , based on the predicted size of the contact area of the protruding structure (301) of said object (300) and the vehicle compartment and the extent and/or the position of intrusion into the vehicle compartment in the event of a collision, the size of the wheels (51, 52 , 53, 54) of the vehicle (200) and/or the size of the steering torque applied to the wheels (51, 52, 53, 54) is adjusted.

A method according to any of the Claims 1 until 5 wherein said step S3 comprises: predicting, based on the current relative positional relationship, the potential collision position and/or potential collision time between the vehicle (200) and the protruding structure (301) when the vehicle (200) has the current relative motional relationship active maintains and/or in the event that the potential collision position is within a specified area of the vehicle (200) and/or the potential collision time is less than a specified period, judging that said collision risk exists.

procedure after claim 6 , wherein in said step S3, if the automatic braking function of the vehicle (200) has already been triggered and/or if the driver has already manually intervened, additionally based on the change in the relative movement relationship caused by the automatic braking function and/or the manual intervention and/or relative change in positional relationship, said potential collision position and/or said potential collision time are determined.

A method according to any of the Claims 1 until 7 wherein said step S1 comprises: capturing an image in the direction of travel of the vehicle (200) of the road environment in front of the vehicle (200); and using a trained image classifier and/or artificial neural network, detecting a fol ing object (300) in said image: said object (300) has protruding cargo, a trailer mechanism and/or a protruding decorative element on the side facing the vehicle.

Device (1) for avoiding a collision of a vehicle (200) with an object (300) with projecting structure (301), said device (1) for carrying out said method according to any one of Claims 1 until 8th and said device (1) comprises: a detection module (10) configured to detect, in the direction of travel of the vehicle (200), an object (300) having a protruding structure (301) on which the vehicle (200 ) facing side; a determination module (20) configured to determine the relative positional relationship and the relative motional relationship between the vehicle (200) and said projecting structure (301); a verification module (30) configured to verify whether there is a risk of collision between said vehicle (200) and said projecting structure (301) based on the relative positional relationship and the relative moving relationship; and a control module (40) configured, in the event said collision threat exists, to control the vehicle (200) to steer the vehicle (200) in a safe direction at least partially away from removed from the above structure (301).

Computer program product, said computer program product comprising computer program instructions, and said computer program when executed by the computer, said method according to any one of Claims 1 until 8th implements.