WO2005037619A1 - Notbremssystem - Google Patents

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WO2005037619A1
WO2005037619A1 PCT/EP2004/009708 EP2004009708W WO2005037619A1 WO 2005037619 A1 WO2005037619 A1 WO 2005037619A1 EP 2004009708 W EP2004009708 W EP 2004009708W WO 2005037619 A1 WO2005037619 A1 WO 2005037619A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
emergency braking
data
probability
objects
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/009708
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ottmar Gerhing
Harro Heilmann
Andreas Schwarzhaupt
Gernot Spiegelberg
Armin Sulzmann
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Publication of WO2005037619A1 publication Critical patent/WO2005037619A1/de

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80Exterior conditions
    • B60G2400/82Ground surface
    • B60G2400/823Obstacle sensing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/14Photo or light sensitive means, e.g. Infrared
    • B60G2401/142Visual Display Camera, e.g. LCD
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/22Braking, stopping
    • B60G2800/226Braking, stopping automatically, based on stopping at a preset or target point position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/03Brake assistants

Definitions

  • the invention relates to a method for initiating emergency braking, in which the surroundings of a vehicle are at least partially recorded, object detection is carried out on the basis of information about the surroundings, and emergency braking is triggered when a predetermined event occurs.
  • driverless vehicles particularly in automated forwarding yards or on factory premises.
  • Such vehicles are also called autonomous vehicles.
  • vehicles of this type it is known to provide the vehicles on their front and / or rear with emergency mats, which trigger emergency braking of the vehicle when touched. Collisions can nevertheless occur, since the vehicles have to cover a certain braking distance before they come to a complete standstill. This can damage objects or the vehicle itself.
  • a brake control system is known from EP 1 223 093 A2, which has a control unit which is connected to at least one object detection device. Furthermore, detection devices are provided to determine the vehicle speed and the relative distance to a vehicle in front To determine the vehicle and a necessary braking force for an automatic braking function.
  • the control device determines whether the driver of the vehicle intends to change lanes or not. If the driver intends to change lanes, no automatic braking is triggered. If the driver does not initiate a steering maneuver, the vehicle brakes automatically.
  • the object of the present invention is to provide a method for initiating emergency braking, with which emergency braking can be triggered quickly and reliably.
  • a reference object is specified, the recognized objects are compared with the reference object and only objects that are larger than the reference object are taken into account for the evaluation of the occurrence of the event.
  • a cuboid with edge lengths between 20 and 50 cm can be specified as a reference object, for example roughly the size of a beverage crate.
  • the reference object is defined with its width, height and length. An object is considered relevant if its width, height or length is greater than the width, height or length of the reference object.
  • the size of the reference object is preferably selected such that the reference object is so small that there is no damage to the vehicle in the event of a collision with an object that is smaller than or equal to the size of the reference object.
  • Providing a reference object has the advantage that only relevant objects need to be viewed. Smaller objects, such as pebbles, are not taken into account.
  • the fact that, according to the invention, it is only necessary to determine whether a recognized object is larger than the reference object and not In a detailed object recognition, it has to be determined what the object is, the decision as to whether emergency braking should be triggered can be made much more quickly.
  • the emergency braking can, on the one hand, be designed as software emergency braking, with a command “initiate emergency braking” being transmitted to the braking system via the CAN bus.
  • hardware-related emergency braking can be carried out, in which a command to the brake hydraulics passes the normal electronic brake
  • a relevant event for initiating emergency braking it can be provided, for example, that an object is recognized that is larger than the reference object. Since the recognized objects generally have a shape that is different from the reference object, it can be provided that an object as is considered relevant if it is one dimension larger than the reference object, and the method can be used particularly advantageously in autonomous, ie driverless vehicles.
  • the detected environment is divided into zones and an identification identifier is assigned to each zone.
  • this measure facilitates the location of an object and, on the other hand, it can be used in this way to determine whether it is a stationary or a moving object. If the same object is recognized in several adjacent zones at short time intervals, it is a moving object. In addition, a moving object can be recognized if it is partially in several zones. If, for example, an object is present in four adjacent zones, an object is assigned to each zone at time t1. If at a later point in time t2 the object is only available in three zones, for example, and the object is therefore only assigned to three zones, will conclude that it is a moving object. The object can be recognized continuously or at discrete times.
  • the probability is determined for each zone that a recognized object is present in the zone.
  • the probability can be expressed in values between 0 and 1, where the value 0 means that there is certainly no object in a zone and the value 1 means that there is definitely an object in the zone.
  • the detected area is divided into rectangular zones of essentially the same size.
  • the area covered can be divided particularly easily into uniform zones by means of a grid.
  • Emergency braking can be initiated particularly quickly if a probability is specified and emergency braking is only carried out if the probability for an existing object is above the specified probability. In such a case, it does not have to be determined exactly where the object is present in the detected area, rather it is sufficient to make a decision based on the probability. For example, it can be provided as a relevant event for initiating emergency braking that a probability for an object in one of the zones is 0.5 or greater. Emergency braking is always initiated above a probability of 0.5. However, no emergency braking is initiated for probability values below 0.5. In a preferred method variant, it can be provided that additional vehicle data, in particular the speed and the current steering angle, are recorded. This data can be related to the probabilities that an object exists in a particular zone.
  • it can be used to determine whether or not a recognized object is likely to be relevant in the future.
  • a recognized object is likely to be relevant in the future.
  • the object may get out of the detection area before the vehicle reaches the detected zone. In such a case, emergency braking does not have to be initiated.
  • the path of the vehicle is determined.
  • Emergency braking only has to be carried out, in particular, if it is recognized that an object is on the track that the vehicle would drive on without being braked. It is conceivable that an object lies in the detection area, but based on the calculated direction of travel and lane it is clear that the vehicle will drive past the object. In such a case, unnecessary emergency braking does not have to be initiated.
  • vehicle data and object data are merged.
  • Data fusion is understood to be a summary of any data. Data is a collection of information. The fusion of multiple data is accompanied by an increase in information. This means that the decision to initiate emergency braking can be made on a better basis.
  • Object data can be formations that are obtained based on the detection of the environment or object recognition. The probabilities that an object is present in a zone can also be considered as object data.
  • the modules can be hardware modules or software modules.
  • a module corresponds to a layer in a software program. This division of functions makes it possible to implement the method according to the invention in a particularly simple manner.
  • the data recorded in the first module can be made available to other modules or regulating or control units via corresponding interfaces.
  • the associated probability that an object is present is greater than zero. This means a reduction in the data that must be transferred to the second module. This measure enables the data to be processed more quickly.
  • the information of all zones in particular the probability that an object is present in one zone, is transmitted for all zones.
  • the objects are located on the basis of the identification identifier of the zones. On this basis, emergency braking can be reliably initiated. It is particularly advantageous if the surroundings of the vehicle are detected by several sensors, in particular cameras, and the recorded data are fused. This makes it possible not only to monitor the area in the forward direction of the vehicle, but also, for example, the area that is relevant when the vehicle is reversing. In addition, the lateral surroundings of the vehicle can be detected. A complete image of the surroundings of the vehicle can be generated by the data fusion and emergency braking maneuvers can be reliably initiated.
  • the method is advantageously implemented in a computer program, which is set up in terms of program technology to carry out the method.
  • an emergency braking system of a vehicle comprising at least one detection device for detecting at least part of the surroundings of the vehicle, an object detection device and an emergency braking device that can be activated when a predetermined event occurs, and an evaluation device that detects the entry of the vehicle Event.
  • a comparison device is provided which compares the recognized objects with a specified object and only forwards the objects which are larger than the specified object to the evaluation device. This measure enables a much faster data processing, so that an emergency braking maneuver can be initiated more quickly.
  • One or more cameras are advantageously provided as the detection device. The surroundings of the vehicle can be completely captured, in particular by several cameras, and collisions with obstacles can be reliably prevented.
  • At least one camera is advantageously arranged in the front and / or rear area of the vehicle.
  • a camera can capture a certain area in front of the vehicle or behind the vehicle and the width of the vehicle when the doors are open. With such a karaera arrangement, most of the relevant objects can be detected.
  • At least one further recording device is preferably provided for recording vehicle data. With the aid of the data recorded by this detection device, the path of the vehicle can be determined and it can be determined whether a detected object is likely to lie in the path of the vehicle and a collision will occur if the journey is not braked. If this is the case, an emergency stop is initiated.
  • a data fusion device is provided. With this measure, the command to initiate emergency braking can be placed on a secure basis, since an increased information content is obtained through the data fusion.
  • FIG. 1 shows a vehicle with a camera that detects the apron of the vehicle
  • FIG. 5 shows a representation of a vehicle with one relevant and one irrelevant object.
  • the vehicle 1 shows a vehicle 1 designed as a truck, on the front of which a detection device 2 designed as a camera is installed in the center.
  • the detection device 2 detects an area at a distance X from the vehicle 1 to a distance Y from the vehicle 1.
  • the distances X, Y are dependent on the detection device 2.
  • the properties of the detection device 2 must be known in order to properly calibrate the system can.
  • An object 4, which is recognized by object detection, is arranged in the detection area 3, which corresponds, for example, to a camera viewing angle.
  • the detection area 3 is shown from a top view.
  • the detected area 3 is subdivided by means of a grid 5 into nx identical zones 6 designed as rectangles.
  • the length of the monitored area 3 is Y-X.
  • the width corresponds approximately to the width of the vehicle 1 with doors open on both sides.
  • the values n, m can be set and changed by the user.
  • Each of the Zone 6 has its own assigned identification identifier. With this identifier it is possible to determine the position of zone 6 at which an object 4 is located.
  • Object detection is used to examine whether there is an object 4 in any zone 6.
  • Each zone 6 is assigned a probability that an object 4 is present. A probability of 0 means that there is definitely no object 4 in zone 6, while a probability of 1 means that there is definitely an object 4.
  • an object is only considered relevant if it is larger than a reference object 10 shown in FIG. 3.
  • a recognized object can be classified as relevant if it is only larger in one or two dimensions than the reference object 10.
  • the detection of the objects in the zones and the assignment of a probability to a zone takes place in the exemplary embodiment in a first module.
  • the information determined in the first module is forwarded to a second module.
  • the information is stored there in a list, with each zone being assigned an identification identifier and a probability.
  • the identification identifier can contain column and row information, so that the zone can be uniquely assigned to a location in the detection area via the identification identifier. Examples for example, the identification identifier can be represented in the format nxm.
  • FIG. 4 A flowchart of the process sequence in the first module is shown in FIG. 4.
  • an image of at least part of the surroundings of the vehicle is captured in block 20 by a capturing device.
  • the captured image is divided into zones in block 21, block 22 specifying the number of rows and columns in which the captured image is to be divided.
  • Objects are then searched for or identified in block 23. Only objects that exceed a minimum size specified by block 24 are considered to be relevant.
  • each zone is assigned a probability that an object is present in the zone. If there is a probability greater than 0 that an object is present in a zone, the identification identifier of the relevant zone is determined in block 26 and passed on to the second module 27. If the probability 0 for a zone is determined in block 25, the identification identifier of this zone is not forwarded, which is indicated by block 28.
  • the results of the first module are evaluated in the second module.
  • the current driving status of the vehicle e.g. the speed and the steering wheel angle
  • data fusion can be carried out in the second module.
  • the current speed of the vehicle at the steering wheel angle can be used to determine which route the vehicle will take.
  • FIG. 5 shows the vehicle 1 for which a direction of travel in the form of a motion vector 30 and one for traveling web 30a was determined. Only the object 31 is relevant for the vehicle 1, since this lies on the track 30a in the direction of travel. When such an object 31 is recognized, emergency braking is initiated.
  • the object 32 lies outside the path 30a of the vehicle 1, so that a delay is not necessary due to this object 32. Emergency braking brakes the vehicle 1 to such an extent that the object 31 comes to a standstill. It can also be provided that an object only has to lie close to the expected path 30a of a vehicle 1, so that emergency braking is initiated.

Landscapes

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  • Regulating Braking Force (AREA)
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Einleiten einer Notbremsung, bei dem die Umgebung eines Fahrzeugs (1) zumindest teilweise erfasst wird und bei dem aufgrund der Informationen aber die Umgebung eine Objekterkennung durchgeführt und bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses eine Notbremsung ausgelöst wird, wird ein Referenzobjekt vorgegeben und die erkannten objekte (4) mit dem Referenzobjekt verglichen. Es werden nur objekte (4) für die Bewertung des Ereigniseintritts berücksichtigt, die grösser sind als das Referenzobjekt. Dadurch kann eine Entscheidung, ob eine Notbremsung eingeleitet werden soll, schnell getroffen werden.

Description

NotbremsSystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einleiten einer Notbremsung, bei dem das Umfeld eines Fahrzeugs zumindest teilweise erfasst wird, aufgrund der Informationen über die Umgebung eine Objekterkennung durchgeführt wird und bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses eine Notbremsung ausgelöst wird.
Insbesondere auf automatisierten Speditionshöfen oder in Werksgeländen kann es wünschenswert sein, fahrerlose Fahrzeuge einzusetzen. Derartige Fahrzeuge werden auch autonom fahrende Fahrzeuge genannt. Bei derartigen Fahrzeugen ist es bekannt, die Fahrzeuge an ihrer Vorderseite und/oder Hinterseite mit Notausmatten zu versehen, die bei einer Berührung eine Notbremsung des Fahrzeugs auslösen. Dabei kann es dennoch zu Zusammenstößen kommen, da die Fahrzeuge bis zum vollständigen Stillstand einen gewissen Bremsweg zurücklegen müssen. Dadurch kann es zu Beschädigungen an Objekten bzw. am Fahrzeug selbst kommen.
Aus der EP 1 223 093 A2 ist ein BremskontrollSystem bekannt, das eine Kontrolleinheit aufweist, die mit wenigstens einer Objekterkennungseinrichtung verbunden ist. Weiterhin sind Erfassungseinrichtungen vorgesehen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit und die relative Entfernung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und eine notwendige Bremskraft für eine automatische Bremsfunktion zu bestimmen. Wenn das Fahrzeug sich einem vorausfahrenden Objekt annähert, bestimmt die Kontrolleinrichtung, ob der Fahrer des Fahrzeugs die Intention hat, die Spu - zu wechseln oder nicht. Wenn der Fahrer die Intention hat, die Spur zu wechseln, wird keine automatische Bremsung ausgelöst. Wird vom Fahrer kein Lenkmanöver eingeleitet, erfolgt ein automatisches Abbremsen des Fahrzeugs .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Einleiten einer Notbremsung zu schaffen, mit dem eine Notbremsung schnell und zuverlässig ausgelöst werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem ein Referenzobjekt vorgegeben wird, die erkannten Objekte mit dem Referenzobjekt verglichen werden und nur Objekte für die Bewertung des Ereigniseintritts berücksichtigt werden, die größer sind als das Referenzobjekt. Als Referenzobjekt kann beispielsweise ein Quader mit Kantenlängen jeweils zwischen 20 und 50 cm vorgegeben werden, beispielsweise in etwa in der Größe einer Getränkekiste. Insbesondere wird das Referenzobjekt mit seiner Breite, Höhe und Länge definiert. Ein Objekt wird als relevant erachtet, wenn seine Breite, Höhe oder Länge größer ist als die Breite, Höhe oder Länge des Referenzobjekts. Die Größe des Referenzobjekts ist vorzugsweise so gewählt, dass das Referenzobjekt so klein ist, dass es bei einem Zusammenstoß mit einem Objekt, das kleiner oder gleich der Größe des Referenzobjekts ist, zu keiner Beschädigung des Fahrzeugs kommt. Das Vorsehen eines Referenzobjekts hat den Vorteil, dass nur relevante Objekte betrachtet werden müssen. Kleinere Objekte, wie z.B. Kieselsteine, werden nicht berücksichtigt. Dadurch, dass erfindungsgemäß nur festgestellt werden uss, ob ein erkanntes Objekt größer ist als das Referenzobjekt, und nicht in einer detaillierten Objekterkennung festgestellt werden muss, um was für ein Objekt es sich handelt, kann die Entscheidung, ob eine Notbremsung ausgelöst werden soll, sehr viel schneller getroffen werden. Die Notbremsung kann zum einen als Software-Notbremsung ausgelegt sein, wobei über den CAN-Bus ein Befehl „Notbremsung einleiten" an das Bremssystem übergeben wird. Alternativ kann eine hardwaremäßige Notbremsung erfolgen, bei der an der normalen elektronischen Bremse vorbei ein Befehl an die Bremshydraulik gegeben wird. Als relevantes Ereignis zum Einleiten einer Notbremsung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Objekt erkannt wird, das größer ist als das Referenzobjekt. Da die erkannten Objekte in der Regel eine vom Referenzobjekt unterschiedliche Form aufweisen, kann vorgesehen sein, dass ein Objekt als relevant erachtet wird, wenn es in einer Dimension größer ist als das Referenzobjekt. Besonders vorteilhaft lässt sich das Verfahren bei autonom, d.h. fahrerlos fahrenden Fahrzeugen einsetzen.
Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante wird die erfasste Umgebung in Zonen aufgeteilt und wird jeder Zone eine Identi- fikationskennung zugeordnet. Diese Maßnahme erleichtert zum einen die Ortung eines Objekts und zum anderen kann auf diese Art und Weise erfasst werden, ob es sich um ein stehendes oder um ein bewegtes Objekt handelt. Wenn dasselbe Objekt in mehreren aneinandergrenzenden Zonen in kurzen zeitlichen Abständen hintereinander erkannt wird, handelt es sich um ein bewegtes Objekt. Außerdem kann ein sich bewegendes Objekt erkannt werden, wenn es teilweise in mehreren Zonen liegt. Ist ein Objekt beispielsweise in vier aneinander grenzenden Zonen vorhanden, wird zum Zeitpunkt tl jeder Zone ein Objekt zugeordnet. Ist zu einem späteren Zeitpunkt t2 das Objekt nur noch in beispielsweise drei Zonen vorhanden und wird das Objekt deshalb nur noch drei Zonen zugeordnet, kann daraus ge- schlössen werden, dass es sich um ein bewegtes Objekt handelt. Die Objekterkennung kann kontinuierlich oder zu diskreten Zeitpunkten erfolgen.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass für jede Zone die Wahrscheinlichkeit ermittelt wird, dass ein erkanntes Objekt in der Zone vorhanden ist. Die Wahrscheinlichkeit kann in Werten zwischen 0 und 1 ausgedrückt werden, wobei der Wert 0 bedeutet, dass sicher kein Objekt in einer Zone vorhanden ist und der Wert 1 bedeutet, dass mit Sicherheit ein Objekt in der Zone vorhanden ist. Durch die Zuordnung von Wahrscheinlichkeiten kann eine prinzipielle Erkennung von Objekten durchgeführt werden, ohne eine detaillierte Auswertung vornehmen zu müssen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erfasste Bereich in rechteckige Zonen von im Wesentlichen gleicher Größe unterteilt wird. Durch ein Gitternetz kann der erfasste Bereich besonders einfach in gleichmäßige Zonen unterteilt werden.
Die Notbremsung kann besonders schnell eingeleitet werden, wenn eine Wahrscheinlichkeit vorgegeben wird und eine Notbremsung nur durchgeführt wird, wenn die Wahrscheinlichkeit für ein vorhandenes Objekt oberhalb der vorgegebenen Wahrscheinlichkeit liegt. In einem solchen Fall muss nicht bestimmt werden, wo genau im erfassten Bereich das Objekt vorhanden ist, sondern genügt es, aufgrund der Wahrscheinlichkeit eine Entscheidung zu treffen. Beispielsweise kann als relevantes Ereignis für das Einleiten einer Notbremsung vorgesehen sein, dass eine Wahrscheinlichkeit für ein Objekt in einer der Zonen 0,5 oder größer ist. Oberhalb einer Wahrscheinlichkeit von 0,5 wird dann immer eine Notbremsung eingeleitet. Für Wahrscheinlichkeitswerte unterhalb 0,5 wird dagegen keine Notbremsung eingeleitet. Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass zusätzliche Fahrzeugdaten, insbesondere die Geschwindigkeit und der aktuelle Lenkwinkel, erfasst werden. Diese Daten können mit den Wahrscheinlichkeiten, dass ein Objekt in einer bestimmten Zone vorhanden ist, in Beziehung gesetzt werden. Insbesondere kann dadurch bestimmt werden, ob in der Zukunft ein erkanntes Objekt voraussichtlich relevant sein wird oder nicht. Insbesondere wenn erkannt wird, dass ein Objekt in einer äußeren Zone des Erfassungsbereichs vorhanden ist, besteht immer die Möglichkeit, an dem Objekt vorbeizufahren. Außerdem kann es sein, dass das Objekt aus dem Erfassungsbereich gelangt, ehe das Fahrzeug zu der erfassten Zone gelangt. In einem solchen Fall muss keine Notbremsung eingeleitet werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Bahn des Fahrzeugs bestimmt wird. Eine Notbremsung muss insbesondere nur dann durchgeführt werden, wenn erkannt wird, dass ein Objekt auf der Bahn liegt, die das Fahrzeug ungebremst befahren würde. Es ist denkbar, dass ein Objekt im Erfassungsbereich liegt, aufgrund der berechneten Fahrtrichtung und Bahn jedoch klar ist, dass das Fahrzeug an dem Objekt vorbeifahren wird. In einem solchen Fall muss keine unnötige Notbremsung eingeleitet werden.
Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass eine Datenfusion von Fahrzeugdaten und Objektdaten erfolgt. Unter Datenfusion wird dabei eine Zusammenfassung von beliebigen Daten verstanden. Daten sind eine Ansammlung von Informationen. Die Fusion von mehreren Daten geht mit einem Informationsgewinn einher. Dies bedeutet, dass die Entscheidung, ob eine Notbremsung eingeleitet werden soll, auf einer besseren Grundlage getroffen werden kann. Objektdaten können In- formationen sein, die aufgrund der Erfassung der Umgebung o- der der Objekterkennung erhalten werden. Auch die Wahrscheinlichkeiten, dass ein Objekt in einer Zone vorhanden ist, können als Objektdaten in Frage kommen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Erfassung von Informationen in einem ersten Modul und die Auswertung der Daten in einem zweiten Modul erfolgt. Die Module können dabei Hardware-Module oder Software-Module sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Modul einer Schicht in einem Software- Programm entspricht. Diese Funktionsaufteilung ermöglicht es, das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach zu implementieren. Außerdem können die in dem ersten Modul erfassten Daten über entsprechende Schnittstellen weiteren Modulen bzw. Regel- oder Steuereinheiten zur Verfügung gestellt werden.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass nur Informationen über die Zonen an das zweite Modul übermittelt werden, deren zugeordnete Wahrscheinlichkeit, dass ein Objekt vorhanden ist, größer als Null ist. Dies bedeutet eine Reduktion der Daten, die an das zweite Modul übertragen werden müssen. Durch diese Maßnahme kann eine schnellere Verarbeitung der Daten erfolgen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Informationen aller Zonen, insbesondere die Wahrscheinlichkeit, dass ein Objekt in einer Zone vorhanden ist, für alle Zonen übermittelt wird.
Besonders bevorzugt ist es, wenn aufgrund der Identifikati- onskennung der Zonen die Objekte geortet werden. Auf dieser Grundlage kann die Notbremsung zuverlässig eingeleitet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umgebung des Fahrzeugs durch mehrere Sensoren, insbesondere Kameras, erfasst wird und die erfassten Daten fusioniert werden. Dadurch wird, es möglich, nicht nur den Bereich in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs zu überwachen, sondern beispielsweise auch den Bereich, der relevant ist, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Zusätzlich kann die seitliche Umgebung des Fahrzeugs er-fasst werden. Durch die Datenfusion kann ein vollständiges Bild der Umgebung des Fahrzeugs erzeugt werden und können Notbremsmanöver zuverlässig eingeleitet werden.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren in einem Computerprogramm implementiert, das programmtechnisch zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet is .
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein NotbremsSystem eines Fahrzeugs, umfassend mindestens eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung mindestens eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs, eine Objekterkennungseinrichtung und eine Not- bremseinrichtung, die bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses aktivierbar ist, und eine Evaluierungseinrichtung, die den Eintritt des Ereignisses bestimmt. Weiterhin ist eine Vergleichseinrichtung vorgesehen, die die erkannten Objekte mit einem vorgegebenen Objekt vergleicht und nur die Objekte, die größer als das vorgegebene Objekt sind, an die Evaluie- rungseinrichtung weiter leitet. Durch diese Maßnahme wird eine wesentlich schnellere Datenverarbeitung ermöglicht, so dass ein Notbremsmanöver schneller eingeleitet werden kann. Vorteilhafterweise sind als Erf ssungseinrichtung eine oder mehrere Kameras vorgesehen. Insbesondere durch mehrere Kameras kann die Umgebung des Fahrzeugs vollständig erfasst werden und können Kollisionen mit Hindernissen zuverlässig verhindert werden. Vorteilhafterweise ist zumindest eine Kamera im vorderen und/oder hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet . Dabei kann eine Kamera jeweils einen bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug bzw. hinter dem Fahrzeug und etwa die Fahrzeugbreite bei geöffneten Türen erfassen. Durch eine derartige Karaeraan- ordnung können die meisten relevanten Objekte detektiert -werden.
Vorzugsweise ist mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Fahrzeugdaten vorgesehen. Mit Hilfe der durch diese Erfassungseinrichtung erfassten Daten kann die Bahn des Fahrzeugs bestimmt werden und kann bestimmt werden, ob ein erfasstes Objekt voraussichtlich in der Bahn des Fahrzeugs liegen wird und es bei ungebremster Fahrt zu einem Zusammenstoß kommen wird. Ist dies der Fall, dann wird eine Notbremsung eingeleitet .
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass eine Datenfusionseinrichtung vorgesehen ist . Durch diese Maßnahme kann der Befehl zur Einleitung einer Notbremsung auf eine gesicherte Grundlage gestellt werden, da durch die Datenfusion ein erhöhter Informationsgehalt erhalten wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Kamera, die das Vorfeld cles Fahrzeugs erfasst;
Fig. 2 eine Darstellung der Unterteilung des erfassten Bereichs;
Fig. 3 eine Darstellung eines Referenzobjekts;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens ;
Fig. 5 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit jeweils einem relevanten und einem nicht relevanten Objekt.
In der Fig. 1 ist ein als Lastkraftwagen ausgebildetes Fahrzeug 1 dargestellt, an dessen Frontseite mittig eine als Kamera ausgebildete Erfassungseinrichtung 2 installiert ist. Die Erfassungseinrichtung 2 erfasst eine Fläche im Abstand X von dem Fahrzeug 1 bis zu einem Abstand Y von dem Fahrzeug 1. Die Abstände X, Y sind abhängig von der Erfassungseinrichtung 2. Die Eigenschaften der Erfassungseinrichtung 2 müssen bekannt sein, um das System ordnungsgemäß kalibrieren zu können.
Im Erfassungsbereich 3, der beispielsweise einem Kamerablickwinkel entspricht, ist ein Objekt 4 angeordnet, das von einer Objekterkennung erkannt wird.
In der Fig. 2 ist der Erfassungsbereich 3 aus einer Draufsicht dargestellt. Der erfasste Bereich 3 wird mittels eines Gitternetzes 5 in n x identische als Rechtecke ausgebildete Zonen 6 unterteilt. Die Länge des überwachten Bereichs 3 ist Y - X. Die Breite entspricht in etwa der Breite des Fahrzeugs 1 mit beidseitig geöffneten Türen. Die Werte n, m können vom Benutzer eingestellt und verändert werden. Jede der so gene- rierten Zonen 6 hat eine eigene zugeordnete Identifikationskennung. Mit dieser Kennung ist es möglich, die Position der Zone 6 zu bestimmen, an der sich ein Objekt 4 befindet. Durch die Objekterkennung wird untersucht, ob es ein Objekt 4 in irgendeiner Zone 6 gibt. Dabei wird jeder Zone 6 eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet, dass ein Objekt 4 vorhanden ist. Eine Wahrscheinlichkeit von 0 bedeutet, dass mit Sicherheit kein Objekt 4 in der Zone 6 vorhanden ist, während eine Wahrscheinlichkeit von 1 bedeutet, dass mit Sicherheit ein Objekt 4 vorhanden ist.
Dabei ist vorgesehen, dass ein Objekt nur dann als relevant erachtet wird, wenn es größer als ein in der Fig. 3 dargestelltes Referenzobjekt 10 ist. Dabei kann ein erkanntes Objekt als relevant eingestuft werden, wenn es nur in einer o- der zwei Dimensionen größer ist als das Referenzobjekt 10. Insbesondere ist beim Vorliegenden Ausführungsbeispiel für das Referenzobjekt 10 eine minimale Höhe 11, eine minimale Tiefe 12 und eine minimale Breite 13 vorgegeben, die von einem relevanten Objekt überschritten werden müssen, so dass das Objekt in allen drei Dimensionen bzw. Raumrichtungen größer sein muss als das Referenzobjekt 10.
Die Erfassung der Objekte in den Zonen und die Zuordnung einer Wahrscheinlichkeit zu einer Zone erfolgt im Ausführungsbeispiel in einem ersten Modul. Die in dem ersten Modul ermittelten Informationen werden an ein zweites Modul weitergeleitet. Dort werden die Informationen in einer Liste abgelegt, wobei jeder Zone eine Identi ikationskennung und eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet ist. Dabei kann die Identifikationskennung eine Spalten- und Zeileninformation enthalten, so dass über die Identifikationskennung die Zone einem Ort im Erfassungsbereich eindeutig zugeordnet werden kann. Bei- spielsweise kann die Identifikationskennung im Format n x m dargestellt werden.
Ein Flussdiagramm des Verfahrensablaufs in dem ersten Modul ist in der Fig. 4 dargestellt. Zunächst wird im Block 20 durch eine Erfassungseinrichtung ein Bild zumindest eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs erfasst. Das erfasste Bild wird in dem Block 21 in Zonen unterteilt, wobei über den Block 22 vorgegeben wird, in wie viele Zeilen und Spalten das erfasste Bild aufgeteilt werden soll. Anschließend erfolgt eine Suche nach bzw. eine Erkennung von Objekten in dem Block 23. Dabei werden nur Objekte als relevant betrachtet, die eine minimale Größe, die durch den Block 24 vorgegeben wird, überschreiten. Im Block 25 wird jeder Zone eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet, dass ein Objekt in der Zone vorhanden ist. Besteht eine Wahrscheinlichkeit größer als 0, dass ein Objekt in einer Zone vorhanden ist, so wird die Identifikationskennung der relevanten Zone im Block 26 bestimmt und an das zweite Modul 27 weitergeleitet. Wird im Block 25 für eine Zone die Wahrscheinlichkeit 0 ermittelt, wird die Identifikationskennung dieser Zone nicht weitergeleitet, was durch den Block 28 angedeutet ist.
In dem zweiten Modul werden die Ergebnisse des ersten Moduls ausgewertet. Zudem wird der momentane Fahrzustand des Fahrzeugs, wie z.B. die Geschwindigkeit und der Lenkradwinkel , ausgewertet und mit den Ergebnissen des ersten Moduls kombiniert. Insbesondere kann in dem zweiten Modul eine Datenfusion durchgeführt werden. Aus der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs an dem Lenkradwinkel kann bestimmt werden, welche Fahrtroute das Fahrzeug einnehmen wird.
In der Fig. 5 ist das Fahrzeug 1 dargestellt, für das eine Fahrtrichtung in Form eines Bewegungsvektors 30 und eine zu befahrende Bahn 30a ermittelt wurde. Für das Fahrzeug 1 ist nur das Objekt 31 relevant, da dies auf der Bahn 30a in Fahrtrichtung liegt. Bei Erkennung eines solchen Objekts 31 wird eine Notbremsung eingeleitet. Das Objekt 32 hingegen liegt außerhalb der Bahn 30a des Fahrzeugs 1, so dass aufgrund dieses Objekts 32 eine Verzögerung nicht erforderlich ist. Durch die Notbremsung wird das Fahrzeug 1 so stark abgebremst, dass es vor dem Objekt 31 zum Stillstand kommt. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Objekt nur nahe an der voraussichtlichen Bahn 30a eines Fahrzeugs 1 liegen muss, dass eine Notbremsung eingeleitet wird. Außerdem kann vorgesehen sein, dass bei einem weit entfernt liegenden erkannten Objekt bestimmt wird, dass anstatt eine Notbremsung einzuleiten, das Fahrzeug an dem Hindernis oder dem Objekt vorbeigelenkt wird. Das Aufteilen des Verfahrens in verschiedene Module hat den Vorteil, dass die Ergebnisse des ersten Moduls, in dem überwiegend die Messwerte erfasst werden, an weitere Einheiten übermittelt und dort verarbeitet werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einleiten einer Notbremsung, wobei die Umgebung eines Fahrzeugs (1) zumindest teilweise erfasst, aufgrund der Informationen über die Umgebung eine Objekterkennung durchgeführt und bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses eine Notbremsung ausgelöst wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Referenzobjekt (10) vorgegeben wird, die erkannten Objekte (4, 31, 32) mit dem Referenzobjekt verglichen werden und nur Objekte (4, 31, 32)) für die Bewertung des Ereigniseintritts berücksichtigt werden, die größer sind als das Referenzobjekt (10) .
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erfasste Umgebung in Zonen (6) aufgeteilt wird und jeder Zone (6) eine Identifikationskennung zugeordnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass für jede Zone (6) die Wahrscheinlichkeit ermittelt wird, dass ein erkanntes Objekt (4, 31, 32) in der Zone (6) vorhanden ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, d a d u r c h g e e n n z e i c h n e t , dass der erfasste Bereich (3) in rechteckige Zonen (6) von im Wesentlichen gleicher Größe unterteilt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche, d a d u r c h g e e n n z e i c h n e t , dass eine Wahrscheinlichkeit vorgegeben wird und eine Notbremsung nur durchgeführt wird, wenn die Wahrscheinlichkeit für ein vorhandenes Objekt (4, 31, 32) oberhalb der vorgegebenen Wahrscheinlichkeit liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätzliche Fahrzeugdaten, insbesondere die Geschwindigkeit und der aktuelle Lenkwinkel, erfasst werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bahn (30a) des Fahrzeugs (1) bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Notbremsung durchgeführt wird, wenn ein Objekt (4, 31) auf der Bahn (30a) des Fahrzeugs liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Datenfusion von Fahrzeugdaten und Objektdaten erfolgt .
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Erfassung von Informationen in einem ersten Modul und die Auswertung der Daten in einem zweiten Modul erfolgt .
11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass nur Informationen über die Zonen (6) an das zweite Modul übermittelt werden, deren zugeordnete Wahrscheinlichkeit, dass ein Objekt (4, 31, 32) vorhanden ist, größer als Null ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 11, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass aufgrund der Identifikationskennungen der Zonen (6) die Objekte (4, 31, 32) geortet werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umgebung des Fahrzeugs (1) durch mehrere Sensoren, insbesondere Kameras, erfasst wird und die erfassten Daten fusioniert werden.
14. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
15. Notbremssystem eines Fahrzeugs, umfassend mindestens eine Erfassungseinrichtung (2) zur Erfassung zumindest eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs, eine Objekterkennungs- einrichtung und eine Notbremseinrichtung, die bei Eintritt eines vorgegebenen Ereignisses aktivierbar ist, und eine Evaluierungseinrichtung , die den Eintritt des Er- eignisses Jbestimmt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine ergleichseinrichtung vorgesehen ist, die die erkannten Objekte (4, 31, 32) mit einem vorgegebenen Objekt (10) -vergleicht und nur die Objekte (4, 31, 32) , die größer als das vorgegebene Objekt (10) sind, an die Eva- luierungseinrichtung weiter leitet.
16. Notbremssystem nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Erfassungseinrichtung (2) eine oder mehrere Kameras vorgesehen sind.
17. Notbremssystem nach einem der Ansprüche 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest eine Kamera im vorderen und/oder hinteren Bereich des Fahrzeugs (1) angeordnet ist.
18. Notbremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Fahrzeugdaten vorgesehen ist.
19. Notbremssystem nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Datenfusionseinrichtung vorgesehen ist.
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