DE19949499A1 - Vehicle control device and method for a vehicle control device - Google Patents
Vehicle control device and method for a vehicle control deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung zum automatischen oder halbautomatischen Führen eines Kraftfahrzeuges sowie ein Verfahren für eine solche Fahrzeugsteuerungseinrichtung.The invention relates to a vehicle control device for automatic or semi-automatic driving of a motor vehicle and a method for a such vehicle control device.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung zur bedarfsweisen Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges durch eine automatische oder halbautomatische Steuerung sind aus der Praxis bekannt.Vehicle control device for supporting the driver as needed Motor vehicle through an automatic or semi-automatic control are off known in practice.
So wird in der DE 197 29 613 A1 ein Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem der Fahrer durch ein Warnsignal darauf aufmerksam gemacht wird, daß ein festgelegter Sicherheitsabstand zu einem vorausfahrendes Fahrzeug unterschritten wird. Der Sicherheitsabstand wird dabei bei hoher Verkehrsdichte automatisch kleiner festgelegt als bei geringer Verkehrsdichte, um eine häufige Ausgabe des Warnsignals zu vermeiden. Zur Kollisionsvermeidung wird bei Unterschreiten eines weiteren festgelegten Abstands ferner ein Signal an eine Bremssteuereinrichtung ausgegeben.DE 197 29 613 A1 describes a driving support system for a vehicle proposed in which the driver is alerted by a warning signal is made that a specified safety distance to a vehicle ahead Vehicle is undershot. The safety distance is high Traffic density is automatically set lower than when traffic density is low avoid frequent output of the warning signal. To avoid collisions if the distance falls below a further specified distance, a signal to a Brake control device issued.
Ein Verfahren zum automatischen Erkennen der Hauptrichtungsfahrbahn bei einer mehrspurigen Strecke, das im Rahmen eines halbautomatischen Führens eines Kraftfahrzeugs einsetzbar ist, wird in einer nachveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben. Danach wird zunächst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie der Abstand des Fahrzeugs von einem Hindernis erfaßt. Anschließend werden die Vektorkomponenten der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs gegenüber dem Hindernis in einem Bezugssystem ermittelt, und aus einer der erfaßten Vektorkomponenten der Geschwindigkeit wird die Hauptrichtungsfahrbahn ermittelt.A method for automatically recognizing the main directional lane in a multi-lane route, which is part of a semi-automatic guidance of a Motor vehicle is used, is in a post-published patent application Applicant described. After that, first the speed of the vehicle and the distance of the vehicle from an obstacle. Then be the vector components of the relative speed of the vehicle compared to the Obstacle determined in a frame of reference, and from one of the detected The main directional roadway is determined using vector components of the speed.
Bei den bekannten Einrichtungen und Verfahren wird jedoch nicht berücksichtigt, daß es beim Zufahren auf ein Stauende oder bei einem Unfall auf der Fahrspur eines Kraftfahrzeugs sinnvoll sein kann, für das automatische oder halbautomatische Führen des Kraftfahrzeugs eine spezielle, auf derartige Situationen abgestimmte Strategie einzusetzen.However, the known devices and methods do not take into account that when approaching an end of a traffic jam or in the event of an accident in the lane of a Motor vehicle can be useful for automatic or semi-automatic Driving the motor vehicle a special, tailored to such situations Strategy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung sowie ein Verfahren zum automatischen oder halbautomatischen Führen eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, im Falle eines Staus oder eines Unfalls automatisch eine Steuerung mit spezieller "Staustrategie" einzusetzen und hierdurch die Sicherheit im Verkehr weiter zu erhöhen.The invention has for its object a vehicle control device and a method for automatic or semi-automatic management of a To provide motor vehicles that make it possible in the event of a traffic jam or in the event of an accident, automatic control with a special "traffic jam strategy" deployed and thereby further increase traffic safety.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen gelöst durch eine
Fahrzeugsteuerungseinrichtung zum automatischen oder halbautomatischen Führen
eines Kraftfahrzeuges, mit
This object is achieved on the one hand by a vehicle control device for automatic or semi-automatic driving of a motor vehicle, with
- - Detektionsmitteln zum Erkennen von Objekten in der Fahrzeugumgebung und zum Feststellen, ob sich die erkannten Objekte bewegen oder ob sie stillstehen,- Detection means for recognizing objects in the vehicle environment and to determine whether the recognized objects are moving or whether they are stationary,
- - Detektionsmitteln zum Erkennen des Streckenverlaufs durch Einteilung der Fahrzeugumgebung in verschiedene Bereiche, von denen ein Bereich die Fahrspur des Kraftfahrzeuges ist,- Detection means for recognizing the route by dividing the Vehicle environment into different areas, one of which is the area Lane of the motor vehicle is
- - Verarbeitungsmittel zum Zuordnen der erkannten Objekte in die verschiedenen Bereiche der Fahrzeugumgebung und- Processing means for assigning the recognized objects to the different ones Areas of the vehicle environment and
- - Steuermittel zur Steuerung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit vom Stillstehen oder Bewegen erkannter Objekte und von deren Zuordnung zu einem Bereich der Fahrzeugumgebung.- Control means for controlling the motor vehicle depending on the standstill or moving recognized objects and assigning them to an area the vehicle environment.
Zum anderen wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum
automatischen oder halbautomatischen Führen eines Kraftfahrzeugs, das die
folgenden Schritte aufweist:
On the other hand, the object is achieved according to the invention by a method for automatic or semi-automatic driving of a motor vehicle, which has the following steps:
- a) Erkennen von Objekten und deren Geschwindigkeit im Umfeld des Kraftfahrzeugs,a) Detection of objects and their speed in the environment of the Motor vehicle,
- b) Erkennen des Streckenverlaufs unter Einteilung der Fahrzeugumgebung in Bereiche, von denen eine die Fahrspur des Kraftfahrzeugs darstellt,b) Recognize the course of the route by dividing the vehicle environment into Areas, one of which represents the lane of the motor vehicle,
- c) Zuordnen der erkannten Objekte zu den Bereichen der Fahrzeugumgebung, sowiec) assigning the recognized objects to the areas of the vehicle environment, such as
- d) Auswählen und Einsetzen einer von mindestens zwei Strategien zur automatischen oder halbautomatischen Steuerung des Kraftfahrzeugs, wobei eine der Strategien eine Bremsstrategie für Stauenden/Unfälle darstellt, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der erkannten Objekte und von deren Zuordnung zu einem Bereich der Fahrzeugumgebung.d) Selecting and using one of at least two strategies for automatic or semi-automatic control of the motor vehicle, wherein one of the strategies represents a braking strategy for traffic jams / accidents, in Depends on the speed of the recognized objects and on their Assignment to an area of the vehicle environment.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungseinrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the invention Vehicle control device and the inventive method go out the subclaims.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugsteuerungseinrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen eine sichere Erkennung eines Stauendes oder eines Unfalls auf der Fahrspur des Kraftfahrzeugs, in dem die Fahrzeugsteuerungseinrichtung integriert ist, bzw. für das das Verfahren eingesetzt wird. Durch die Zuordnung von erkannten Objekten zu den verschiedenen Bereichen der analysierten Fahrzeugumgebung ist nämlich ein zuverlässiges Feststellen von Staus oder Unfällen auf der eigenen Fahrbahn gewährleistet, während gleichzeitig Fehlerkennungen aufgrund stehender Objekte auf anderen Fahrspuren oder außerhalb der Fahrbahn verhindert werden.The vehicle control device according to the invention and the inventive Methods enable the end of a traffic jam or an accident to be reliably identified in the lane of the motor vehicle in which the vehicle control device is integrated, or for which the method is used. By assigning recognized objects to the different areas of the analyzed Vehicle environment is namely a reliable detection of traffic jams or Accidents on your own lane are guaranteed while at the same time Error detection due to stationary objects in other lanes or be prevented outside the road.
Sowohl für die Erkennung von Objekten in der Fahrzeugumgebung als auch für die Bestimmung des Streckenverlaufs stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung.Both for the detection of objects in the vehicle environment and for the There are several options for determining the route.
Bei einem Einsatz von Abstandssensoren, wie beispielsweise von scannenden Lasersensoren oder Radarsensoren, werden Objekte durch diese Sensoren erkannt und der Streckenverlauf kann dann durch Auswertung der relativen Geschwindigkeit zwischen den erkannten Objekten untereinander und/oder zu dem Kraftfahrzeug erkannt werden. Hierbei kommen nicht nur andere Fahrzeuge, sondern beispielsweise auch der Fahrbahnrand als Objekt für die Auswertung in Frage. Für die Bestimmung des Streckenverlaufs kann in diesem Fall in einer bevorzugten Ausführung das oben aufgeführte Verfahren zum automatischen Erkennen der Hauptrichtungsfahrbahn zugrunde gelegt werden.When using distance sensors, such as scanning ones Laser sensors or radar sensors, objects are recognized by these sensors and the route can then be evaluated by evaluating the relative speed between the recognized objects with each other and / or to the motor vehicle be recognized. Not only other vehicles come here, but for example, the edge of the road as an object for evaluation. For in this case the determination of the route can be carried out in a preferred manner Execution of the above-mentioned procedure for automatic detection of the Main directional roadway.
Ebenso denkbar ist für das Erkennen von Objekten und für das Erkennen des Streckenverlaufs der Einsatz von an dem Kraftfahrzeug angebrachten Kameras, deren Bilder für den Streckenverlauf ausgewertet werden, eventuell in Kombination mit Geschwindigkeitssensoren. It is also conceivable for the recognition of objects and for the recognition of the The use of cameras attached to the motor vehicle, whose images are evaluated for the route, possibly in combination with speed sensors.
Von Vorteil ist aber auch die Nutzung digitaler Daten eines GPS-gestützten Navigationssystems für die Erkennung des Streckenverlaufs. Die Objekte in der Fahrzeugumgebung werden dann separat erfaßt.However, the use of digital data from a GPS-based system is also advantageous Navigation system for the detection of the route. The objects in the The vehicle surroundings are then recorded separately.
Bei der Auswahlstrategie für das automatische oder halbautomatische Führen des Kraftfahrzeugs sollte die Bremsstrategie für Stauenden/Unfälle ausgewählt und eingesetzt wird, wenn ein stehendes Objekt erkannt und dieses der Fahrspur des Kraftfahrzeuges zugeordnet wurde. In allen anderen Fällen kann eine andere Strategie, wie eine "normale" Fahrstrategie ausgewählt und eingesetzt werden.In the selection strategy for automatic or semi-automatic management of the Motor vehicle should select the braking strategy for traffic jams / accidents and is used when a stationary object is detected and this is the lane of the Motor vehicle was assigned. In all other cases, another Strategy of how a "normal" driving strategy can be selected and used.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugsteuerungseinrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind vor allem dazu geeignet, mit einer weiteren in das Kraftfahrzeug integrierten Fahrzeugsteuerungseinrichtung bzw. mit einem weiteren in dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Verfahrens zum automatischen oder halbautomatischen Führen eines Kraftfahrzeugs, wie einer automatischen Distanzregelung (ADR), zusammen zu wirken.The vehicle control device according to the invention and the inventive Methods are particularly suitable with another in the motor vehicle integrated vehicle control device or with another in the Motor vehicle provided method for automatic or semi-automatic Driving a motor vehicle, such as an automatic distance control (ADR), to work together.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigenThe invention will now be described with reference to the drawing Embodiment explained in more detail. Show
Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung der erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungseinrichtung und Fig. 1 is a schematic block diagram of the vehicle control device according to the invention and
Fig. 2 einen beispielhaften Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 shows an exemplary process flow of the inventive method.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Fahrzeugsteuerungseinrichtung schematisch dargestellt. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung ist dabei in ein (nicht dargestelltes) Kraftfahrzeug eingebaut, das zur Unterstützung des Fahrers insbesondere in kritischen Situationen halbautomatisch gesteuert werden soll.A vehicle control device according to the invention is shown schematically in FIG. 1. The vehicle control device is installed in a motor vehicle (not shown) which is to be controlled semi-automatically to assist the driver, in particular in critical situations.
In der Fahrzeugsteuerungseinrichtung sind einerseits Detektionsmittel 1 zum Erkennen von Objekten und andererseits Detektionsmittel 2 zum Erkennen des Streckenverlaufs für das Kraftfahrzeug mit Verarbeitungsmitteln 3 verbunden, die ihrerseits mit Steuermitteln 4 verbunden sind. Die Steuermittel 4 sollen hier Teil einer in das Kraftfahrzeug integrierten automatischen Distanzregelung (ADR) sein und haben in diesem Rahmen Zugang zu den Aktionsmitteln 5 für die zu regelnden Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise zu den Bremsen.In the vehicle control device, detection means 1 for recognizing objects and, on the other hand, detection means 2 for recognizing the course of the route for the motor vehicle are connected to processing means 3 , which in turn are connected to control means 4 . The control means 4 are here to be part of an automatic distance control (ADR) integrated in the motor vehicle and in this context have access to the action means 5 for the vehicle functions to be controlled, such as the brakes.
Die Funktionsweise der Fahrzeugsteuerungseinrichtung wird nun im Zusammenhang mit dem in Fig. 2 dargestellten Ablaufdiagramm beschrieben.The operation of the vehicle control device will now be described in connection with the flow chart shown in FIG. 2.
Die Detektionsmittel 1 zum Erkennen von Objekten weisen scannende Lasersensoren, Radarsensoren oder andere Sensoren als Abstandssensoren auf. Anhand der von den Sensoren empfangenen Signale werden in den Detektionsmitteln 1 Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt, und ihre Geschwindigkeit wird bestimmt.The detection means 1 for recognizing objects have scanning laser sensors, radar sensors or other sensors as distance sensors. On the basis of the signals received by the sensors, objects in the vicinity of the motor vehicle are recognized in the detection means 1 and their speed is determined.
Die Detektionsmittel 2 zum Erkennen des Streckenverlaufs erhalten von einem ebenfalls im Fahrzeug integrierten GPS-gestützten Navigationssystem digitale Daten, aus der die Detektionsmittel 2 den aktuellen Streckenverlauf bestimmen. Hierzu wird die erkannte Fahrzeugumgebung von den Detektionsmitteln 2 eingeteilt in einen Bereich, der der Fahrspur des Kraftfahrzeugs entspricht, bei einer mehrspurigen Fahrbahn in Bereiche, die den weiteren Fahrspuren entsprechen, und in einen Bereich der außerhalb der Fahrbahn liegt.The detection means 2 for recognizing the course of the route receive digital data from a GPS-supported navigation system likewise integrated in the vehicle, from which the detection means 2 determine the current course of the route. For this purpose, the detected vehicle environment is divided by the detection means 2 into an area that corresponds to the lane of the motor vehicle, in the case of a multi-lane lane, into areas that correspond to the other lanes, and into an area that is outside the lane.
Als Alternative zu der Nutzung von Daten eines GPS-Navigationssystems kann der Streckenverlauf auch auf bekannte Weise durch Auswerten der Bilder von am Fahrzeug angebrachten Kameras oder durch Auswerten der Signale von am Fahrzeug angebrachten Abstandssensoren ermittelt werden. In letzterem Fall kann vorteilhaft auf die Signale der Abstandssensoren der Detektionsmittel 1 und eventuell auch auf Teile der Auswerteergebnisse der Detektionsmittel 1 zum Erkennen von Objekten zurückgegriffen werden.As an alternative to the use of data from a GPS navigation system, the route can also be determined in a known manner by evaluating the images from cameras attached to the vehicle or by evaluating the signals from distance sensors attached to the vehicle. In the latter case, the signals from the distance sensors of the detection means 1 and possibly also parts of the evaluation results of the detection means 1 can advantageously be used to recognize objects.
Die Ergebnisse der Detektionsmittel 1 und 2 werden nun den Verarbeitungsmitteln 3 zugeführt. Die Verarbeitungsmittel 3 führen anhand der erhaltenen Daten eine Zuordnung der erkannten Objekte zu den verschiedenen Bereichen der Fahrzeugumgebung durch. Dabei kommen folgende Zuordnungen in Frage: Ein erkanntes Objekt befindet sich in der Fahrspur des Kraftfahrzeugs, ein erkanntes Objekt befindet sich auf einer bestimmten Nachbarfahrspur, oder aber ein erkanntes Objekt befindet sich komplett außerhalb der Fahrbahn. The results of the detection means 1 and 2 are now fed to the processing means 3 . The processing means 3 use the data obtained to assign the recognized objects to the various areas of the vehicle environment. The following assignments come into question: a recognized object is in the lane of the motor vehicle, a recognized object is in a specific neighboring lane, or a recognized object is completely outside the lane.
Anschließend wird in den Verarbeitungsmitteln 3 eine für das Führen des Kraftfahrzeugs zugrunde zu legende Strategie bestimmt. Als Strategie kommt dabei zum einen eine normale ADR Fahrstrategie und zum anderen eine ADR Bremsstrategie für Stauenden in Frage. Wenn ein erkanntes Objekt nicht steht und sich in der Fahrspruch des Kraftfahrzeugs befindet, dann wird die normale ADR Fahrstrategie festgelegt. Wenn ein erkanntes Objekt aber steht und sich in der Fahrspruch des Kraftfahrzeugs befindet, so kann auf einen Stau bzw. auf einen Unfall geschlossen werden. Dementsprechend wird eine ADR Bremsstrategie für Stauenden festgelegt. Schließlich kann sich ein erkanntes Objekt noch außerhalb der Fahrspur des Kraftfahrzeugs befinden. In dem Fall wird wiederum die normale ADR Fahrstrategie festgelegt.A strategy to be used for driving the motor vehicle is then determined in the processing means 3 . A normal ADR driving strategy and an ADR braking strategy for traffic jams can be used as a strategy. If a recognized object is not standing and is in the driving message of the motor vehicle, then the normal ADR driving strategy is determined. If, however, a recognized object is standing and is in the driving slogan of the motor vehicle, it can be concluded that there is a traffic jam or an accident. An ADR braking strategy for traffic jam ends is defined accordingly. Finally, a recognized object can still be outside the lane of the motor vehicle. In this case, the normal ADR driving strategy is again set.
Die von den Verarbeitungsmitteln 3 zur Anwendung bestimmte Strategie wird an die Steuereinheit 4 der automatischen Distanzregelung ADR weitergeleitet. Je nach übermittelter Strategie kann nun die (halb-)automatische Steuerung des Fahrzeugs erfolgen.The strategy determined by the processing means 3 for use is forwarded to the control unit 4 of the automatic distance control ADR. Depending on the strategy transmitted, the (semi) automatic control of the vehicle can now take place.
Claims (11)
- - mit Detektionsmitteln (1) zum Erkennen von Objekten in der Fahrzeugumgebung und zum Feststellen, ob sich die erkannten Objekte bewegen oder ob sie stillstehen,
- - mit Detektionsmitteln (2) zum Erkennen des Streckenverlaufs unter Einteilung der Fahrzeugumgebung in verschiedene Bereiche von denen ein Bereich die Fahrspur des Kraftfahrzeuges ist,
- - mit Verarbeitungsmitteln (3) zum Zuordnen der erkannten Objekte in die verschiedenen Bereiche der Fahrzeugumgebung und
- - mit Steuermitteln (4) zum Steuern des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit vom Stillstehen oder Bewegen erkannter Objekte und von deren Zuordnung zu einem Bereich der Fahrzeugumgebung.
- with detection means ( 1 ) for recognizing objects in the vehicle surroundings and for determining whether the recognized objects are moving or whether they are stationary,
- with detection means ( 2 ) for recognizing the course of the route by dividing the vehicle environment into different areas, one area of which is the lane of the motor vehicle,
- - With processing means ( 3 ) for assigning the recognized objects in the different areas of the vehicle environment and
- - With control means ( 4 ) for controlling the motor vehicle as a function of the stationary or moving of recognized objects and their assignment to an area of the vehicle environment.
- a) Erkennen von Objekten und deren Geschwindigkeit im Umfeld des Kraftfahrzeugs,
- b) Erkennen des Streckenverlaufs unter Einteilung der Fahrzeugumgebung in Bereiche, von denen eine die Fahrspur des Kraftfahrzeugs darstellt,
- c) Zuordnen der erkannten Objekte zu den Bereichen der Fahrzeugumgebung, sowie
- d) Auswählen und Einsetzen einer von mindestens zwei Strategien zur automatischen oder halbautomatischen Steuerung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der erkannten Objekte und von deren Zuordnung zu einem Bereich der Fahrzeugumgebung, wobei eine der Strategien eine Bremsstrategie für Stauenden/Unfälle darstellt.
- a) recognition of objects and their speed in the surroundings of the motor vehicle,
- b) recognizing the course of the route by dividing the vehicle surroundings into areas, one of which represents the lane of the motor vehicle,
- c) assigning the recognized objects to the areas of the vehicle environment, and
- d) Selection and use of one of at least two strategies for automatic or semi-automatic control of the motor vehicle depending on the speed of the detected objects and their assignment to an area of the vehicle environment, one of the strategies being a braking strategy for traffic jam ends / accidents.
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