WO2009074656A1 - Controlling vehicles using vehicle-to-vehicle communication - Google Patents
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Definitions
- Today's motor vehicles include comfort systems which, for example, such as adaptive cruise control (simply called ACC), allow control of the (safety) distances.
- ACC adaptive cruise control
- Such systems are based on sensors with which the objects relevant to the observation of the vehicle environment, such as vehicles and / or road markings, are identified.
- a control system for a driver assistance system for a vehicle which comprises a communication device for providing vehicle-to-vehicle communication (C2C communication) with neighboring vehicles, a control unit and a first interface for connecting the control device to a vehicle Driver assistance system has.
- C2C communication vehicle-to-vehicle communication
- control device furthermore has a second interface for connecting the control device to a vehicle sensor system, wherein measurement data of the vehicle sensor system are also taken into account for calculating the distance, the speed and / or the acceleration.
- a method for controlling a vehicle providing vehicle-to-vehicle communication with adjacent vehicles is a distance to be maintained from a vehicle in front based on vehicle-to-vehicle communication received data is calculated and the calculated distance to be maintained is used as a direct default by a driver assistance system.
- the vehicle sensor system 104 includes, for example, a camera 108, a radar sensor 109, a lidar sensor 110
- control system 200 may be configured such that the driver assistance system 106 (ie, for example, the ACC) is automatically activated in corresponding traffic situations (special situations) without requiring driver-side intervention.
- the ACC can be activated automatically in these special situations. In this way, the traffic flow can be maintained by automatically taking over the longitudinal guidance of the vehicle by the driver assistance system.
- control system is able to control and regulate the traffic flow by means of the automatic acceptance of the longitudinal guidance by the driver assistance system, so that after a recognition and the occurrence of a special situation, the driver assistance system automatically takes over the longitudinal guidance, wherein at the end of the situation, the driver gets back the control he had before the activation of the driver assistance system.
- an overtake assistant 115 signals the control unit 102 that no overtaking is possible for a certain time.
- the driver assistance system 106 (such as an ACC) in this case takes over the longitudinal guidance of the vehicle with z. B. the currently applicable speed limit or
- the special situations can also take place with the aid of a mobile radio communication connection, possibly in combination with the evaluation of measurement data of the vehicle's environment sensors.
- the mobile communication link is based, for example, on 2G, 2.5G, 3G and / or 4G mobile networks.
- Fig. 2 shows two vehicles 201, 202, each one
- Acceleration of the vehicle can lead, which is set fully automatically.
- Today's ACC systems pay attention to the vehicle in front of their own vehicle and adjust the speed of their own vehicle, if necessary, to the speed of the vehicle ahead.
- Today's Lane Change Assist monitors the backward neighbor lanes (ie the left and right lanes) of the own vehicle) and warn if necessary the driver, if a lane change would be dangerous because of a vehicle coming from behind. Both systems are not networked.
- a vehicle A drives ACC on a highway and has as
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Abstract
According to one embodiment of the invention, a control system for a vehicle is disclosed. Said control system comprises a control device and a driver assistance system. The control unit can calculate a distance to be kept to a preceding vehicle on the basis of V2V communication, the driver assistance system directly adopting said calculated distance to be kept as a setting for controlling the vehicle. In another embodiment, the ACC is automatically activated in special situations. In yet another embodiment, the ACC driving path is used for filtering V2X warnings. In a further embodiment, data on traffic in adjoining lanes is used for controlling the ACC.
Description
Fahrzeugsteuerung unter Verwendung von Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Vehicle control using vehicle-to-vehicle
Kommunikationcommunication
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft die Steuerung und den Betrieb von Fahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung eineThe invention relates to the control and operation of vehicles. In particular, the invention relates to a
Steuereinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Steuersystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einer Steuereinrichtung, ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.Control system for a driver assistance system for a vehicle, a control system for a vehicle, a vehicle with a control device, a method for controlling a vehicle, a program element and a computer-readable medium.
Technologischer HintergrundTechnological background
Heutige Kraftfahrzeuge beinhalten Komfortsysteme, die, beispielsweise wie ein Abstandsregeltempomat (Adaptive Cruise Control oder einfach nur ACC genannt) , eine Steuerung der (Sicherheits-) Abstände erlauben. Derartige Systeme beruhen auf Sensoren, mit denen die beobachtungsrelevanten Objekte der Fahrzeugumgebung, wie etwa Fahrzeuge und/oder Straßenmarkierungen, identifiziert werden.Today's motor vehicles include comfort systems which, for example, such as adaptive cruise control (simply called ACC), allow control of the (safety) distances. Such systems are based on sensors with which the objects relevant to the observation of the vehicle environment, such as vehicles and / or road markings, are identified.
Aus der US-A-5485892 ist ein automatischesFrom US-A-5485892 is an automatic
Fahrsteuerungssystem bekannt, dass einen Fahrweg automatisch erkennt und das Fahrzeug sicher auf dem Fahrweg führt. Eine Mehrzahl von Steuerungsprogrammen wird abhängig von der jeweiligen Fahrsituation ausgewählt, um das Fahrzeug situationsangepasst zu führen.
Zusammenfassung der ErfindungDriving control system known that detects a route automatically and the vehicle safely leads on the track. A plurality of control programs is selected depending on the particular driving situation in order to guide the vehicle according to the situation. Summary of the invention
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Fahrerassistenz bereitzustellen.It is an object of the invention to provide improved driver assistance.
Es sind eine Steuereinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Steuersystem, ein Fahrzeug, ein Verfahren, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .A controller for a driver assistance system for a vehicle, a control system, a vehicle, a method, a program element and a computer-readable medium are specified according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen die Steuereinrichtung, das Steuersystem, das Fahrzeug, dasThe described embodiments equally relate to the control device, the control system, the vehicle, the
Verfahren, das Programmelement und das computerlesbare Medium. In anderen Worten lassen sich die im Folgenden beispielsweise im Hinblick auf die Steuereinrichtung oder dem Steuersystem genannten Merkmale auch in dem Verfahren, dem Programmelement oder dem computerlesbaren Medium implementieren, und umgekehrt .Method, the program element and the computer-readable medium. In other words, the features mentioned below, for example with regard to the control device or the control system, can also be implemented in the method, the program element or the computer-readable medium, and vice versa.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Steuereinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug angegeben, welche eine Kommunikationseinrichtung zur Bereitstellung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (C2C- Kommunikation) mit benachbarten Fahrzeugen, eine Steuereinheit und eine erste Schnittstelle zum Anschluss der Steuereinrichtung an ein Fahrerassistenzsystem aufweist.According to one exemplary embodiment of the invention, a control system for a driver assistance system for a vehicle is specified, which comprises a communication device for providing vehicle-to-vehicle communication (C2C communication) with neighboring vehicles, a control unit and a first interface for connecting the control device to a vehicle Driver assistance system has.
Die Steuereinheit ist hierbei zur Berechnung eines einzuhaltenden Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf Basis von über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation
empfangener Daten ausgeführt, wobei der berechnete einzuhaltende Abstand direkt von dem Fahrerassistenzsystem als Vorgabe verwendbar ist.The control unit is in this case for calculating a distance to be maintained to a preceding vehicle based on the vehicle-to-vehicle communication received data, wherein the calculated distance to be maintained is directly usable by the driver assistance system as a default.
In anderen Worten werden die über C2C-Kommunikation empfangenen Daten benachbarter Fahrzeuge dazu verwendet, den einzuhaltenden Abstand und/oder ein einzuhaltendes Abstandsintervall (also einen Mindestabstand und einen Höchstabstand) zu anderen Fahrzeugen zu bestimmen. Bei diesem einzuhaltenden Abstand bzw. dem Intervall handelt es sich also um eine automatisch anpassbare Größe, die nicht länger vom Benutzer vorgegeben werden muss und situationsgerecht angepasst werden kann.In other words, the data of adjacent vehicles received via C2C communication is used to determine the distance to be maintained and / or a distance interval to be maintained (ie a minimum distance and a maximum distance) to other vehicles. This distance or the interval to be maintained is therefore an automatically adjustable variable that no longer has to be specified by the user and can be adapted to the situation.
Auf diese Weise kann ein herkömmliches ACC oder ein sog. FuIl- Speed-Range ACC, welche auf Basis von Radarsensoren oder Lidarsensoren arbeiten, durch die Erweiterung des Erfassungsbereichs des ACC durch Hinzunahme von Fahrzeug-zu- Fahrzeug-Kommunikation verbessert werden oder bei diesen Systemen ganz auf die Verwendung von Radarsensoren oder Lidarsensoren verzichtet werden.In this way, a conventional ACC or a so-called speed-range ACC, which work on the basis of radar sensors or lidar sensors, can be improved by extending the coverage of the ACC by adding vehicle-to-vehicle communication or in these systems dispensed entirely with the use of radar sensors or Lidarsensoren.
Im Kontext der Erfindung ist unter dem allgemeinen Begriff Fahrerassistenzsystem insbesondere auch ein ACC-System zu verstehen.In the context of the invention, the general term driver assistance system is to be understood in particular as an ACC system.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, um ein Schienenfahrzeug oder beispielsweise um ein Motorrad.The vehicle is, for example, a motor vehicle, such as a car, bus or truck, a rail vehicle or, for example, a motorcycle.
Vorteilhaft wird das sog. Stop-and-Go durch die Anpassung der Geschwindigkeit an die Kolonnengeschwindigkeit vorausfahrender Fahrzeuge verhindert. Hierdurch wird eine konstante
Fahrgeschwindigkeit für alle in einem bestimmten Abschnitt einer Fahrroute befindlichen Fahrzeuge erzielt.Advantageously, the so-called stop-and-go is prevented by adapting the speed to the column speed of vehicles in front. This will be a constant Vehicle speed achieved for all located in a particular section of a route vehicles.
Mit dieser Erfindung ist es möglich, den Sichtbereich von ACC und somit die Sensorreichweite von Radar und/oder Lidar durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erweitern und damit die Geschwindigkeit an die Kolonnengeschwindigkeit anzupassen.With this invention, it is possible to extend the field of view of ACC and thus the sensor range of radar and / or lidar by vehicle-to-vehicle communication and thus adapt the speed to the column speed.
Alternativ oder zusätzlich zu der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikation kann auch Fahrzeug-zu-Infrastruktur- Kommunikation eingesetzt werden.As an alternative or in addition to the vehicle-to-vehicle communication, vehicle-to-infrastructure communication can also be used.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinheit weiterhin oder alternativ zur Berechnung einer einzuhaltenden Geschwindigkeit auf Basis der über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangenen Daten ausgeführt, wobei die berechnete einzuhaltende Geschwindigkeit direkt von dem Fahrerassistenzsystem als Vorgabe verwendbar ist.According to a further exemplary embodiment of the invention, the control unit is furthermore or alternatively designed to calculate a speed to be maintained on the basis of the data received via the vehicle-to-vehicle communication, wherein the calculated speed to be maintained is directly usable by the driver assistance system as a default.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinheit weiterhin oder alternativ zur Berechnung einer auszuführenden Beschleunigung auf Basis der über die Fahrzeug- zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangenen Daten ausgeführt, wobei die berechnete auszuführende Beschleunigung direkt von dem Fahrerassistenzsystem als Vorgabe verwendbar ist.According to a further exemplary embodiment of the invention, the control unit is furthermore or alternatively designed to calculate an acceleration to be executed on the basis of the data received via the vehicle-to-vehicle communication, wherein the calculated acceleration to be executed is directly usable by the driver assistance system as a default.
In anderen Worten ist das System in der Lage, neben dem einzuhaltenden Abstand auch noch zusätzlich die aktuell einzuhaltende Geschwindigkeit und/oder eine passendeIn other words, the system is able, in addition to the distance to be maintained in addition to the currently observed speed and / or a suitable
Beschleunigung zu berechnen und das Fahrerassistenzsystem entsprechend anzusteuern, welches dann entsprechend in das Fahrgeschehen eingreifen kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Berechnung des Abstandes, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung in Form einer dem Fahrerassistenzsystem übergeordneten Regelschleife. Das heisst, das Fahrerassistenzsystem erwartet den Abstand, dieCalculate acceleration and control the driver assistance system accordingly, which can then intervene in the driving accordingly. According to a further exemplary embodiment of the invention, the calculation of the distance, the speed and / or the acceleration takes place in the form of a control loop which is superordinate to the driver assistance system. This means that the driver assistance system expects the distance, the
Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung als Eingangsgröße. Diese Größen werden von der übergeordneten Regelschleife errechnet und an das Fahrerassistenzsystem übergeben, welches seinerseits für die Ausregelung dieser Vorgaben zuständig ist.Speed and / or acceleration as input. These variables are calculated by the superordinate control loop and transferred to the driver assistance system, which in turn is responsible for the adjustment of these specifications.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Steuereinrichtung weiterhin eine zweite Schnittstelle zum Anschluss der Steuereinrichtung an eine Fahrzeugsensorik auf, wobei zur Berechnung des Abstandes, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung auch Messdaten der Fahrzeugsensorik berücksichtigt werden.According to a further exemplary embodiment of the invention, the control device furthermore has a second interface for connecting the control device to a vehicle sensor system, wherein measurement data of the vehicle sensor system are also taken into account for calculating the distance, the speed and / or the acceleration.
Hierbei handelt es sich beispielsweise um digitale Kartendaten und eine Angabe der Fahrzeugposition (gemessen beispielsweise über ein Satellitennavigationssystem) . Auch können die Daten einer ESP-Sensorik oder einer optische Kamera hinzugenommen werden .These are, for example, digital map data and an indication of the vehicle position (measured, for example, via a satellite navigation system). Also, the data of an ESP sensor or an optical camera can be added.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z.B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien) .It should be noted that in the context of the present invention, GPS is representative of all Global Navigation Satellite Systems (GNSS), such as e.g. GPS, Galileo, GLONASS (Russia), Compass (China), IRNSS (India).
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur automatischen Aktivierung des Fahrerassistenzsystems ausgeführt. Die Aktivierung kann unabhängig von der oben beschriebenen Berechnung des
einzuhaltenden Abstandes von der Kolonne, der einzuhaltenden Geschwindigkeit und der einzuhaltenden Beschleunigung erfolgen .According to a further exemplary embodiment of the invention, the control device is designed for the automatic activation of the driver assistance system. The activation can be independent of the above described calculation of the to be maintained distance from the column, the speed to be followed and the acceleration to be maintained.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die automatische Aktivierung des Fahrerassistenzsystems auf Basis von Daten, die von einer Ampelphasenassistenzeinrichtung, einerAccording to a further exemplary embodiment of the invention, the automatic activation of the driver assistance system takes place on the basis of data received from a traffic light phase assistance device
Überholassistenzeinrichtung, der Fahrzeugsensorik und/oder einer fahrzeugexternen Kommunikationseinheit erzeugt sind.Überholassistenzeinrichtung, the vehicle sensor system and / or a vehicle-external communication unit are generated.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Filterung der über die Fahrzeug-zu- Fahrzeug-Kommunikation empfangenen Daten auf Basis eines berechneten Fahrschlauchs des Fahrzeugs ausgeführt.According to a further exemplary embodiment of the invention, the control device is designed to filter the data received via the vehicle-to-vehicle communication on the basis of a calculated driving tube of the vehicle.
Die Filterung kann unabhängig von der oben beschriebenen Berechnung des einzuhaltenden Abstandes von der Kolonne, der einzuhaltenden Geschwindigkeit und der einzuhaltenden Beschleunigung sowie unabhängig von der oben beschriebenen automatischen Aktivierung erfolgen.The filtering can be carried out independently of the above-described calculation of the distance to be maintained from the column, the speed to be maintained and the acceleration to be maintained, as well as the automatic activation described above.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinheit zur Berechnung des einzuhaltenden Abstandes zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs auf Basis von Daten einer Spurwechselwarnsensorik ausgeführt .According to a further exemplary embodiment of the invention, the control unit is designed to calculate the distance to be maintained to the preceding vehicle, the speed and / or the acceleration of the own vehicle on the basis of data from a lane change warning sensor system.
Diese Berechnung kann unabhängig von der oben beschriebenen C2C- oder C2X-Kommunikation sowie unabhängig von der oben beschriebenen automatischen Aktivierung und Filterung erfolgen .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Steuersystem für ein Fahrzeug angegeben, welches eine oben beschriebene Steuereinrichtung sowie ein Fahrerassistenzsystem aufweist .This calculation can be done independently of the C2C or C2X communication described above and independently of the automatic activation and filtering described above. According to a further exemplary embodiment of the invention, a control system for a vehicle is provided, which has a control device described above and a driver assistance system.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Fahrerassistenzsystem einen Abstandsregeltempomat (ACC) auf .According to a further exemplary embodiment of the invention, the driver assistance system has an adaptive cruise control (ACC).
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer oben beschriebenen Steuereinrichtung bzw. einem oben beschriebenen Steuersystem angegeben.According to a further exemplary embodiment of the invention, a vehicle is specified with a control device or a control system described above.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs angegeben, bei dem eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit benachbarten Fahrzeugen bereitgestellt wird, ein einzuhaltender Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf Basis von über die Fahrzeug-zu- Fahrzeug-Kommunikation empfangenen Daten berechnet wird und der berechnete einzuhaltende Abstand als direkte Vorgabe von einem Fahrerassistenzsystem verwendet wird.In accordance with another embodiment of the invention, a method for controlling a vehicle providing vehicle-to-vehicle communication with adjacent vehicles is a distance to be maintained from a vehicle in front based on vehicle-to-vehicle communication received data is calculated and the calculated distance to be maintained is used as a direct default by a driver assistance system.
Der Fahrer muss somit den einzuhaltenden Abstand nicht mehr selber wählen. Außerdem kann der einzuhaltende Abstand jederzeit vollautomatisch verändert und somit an die entsprechende Situation angepasst werden.The driver does not have to choose the distance to be maintained himself. In addition, the distance to be maintained can be changed fully automatically at any time and thus adapted to the corresponding situation.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
Dabei kann das Programmelement z. B. Teil einer Software sein, die auf einem Prozessor (beispielsweise einerAccording to a further embodiment of the invention, a program element is specified which, when executed on a processor, instructs the processor to perform the method steps described above. In this case, the program element z. B. be part of a software that on a processor (for example, a
Steuereinrichtung) gespeichert ist. Der Prozessor kann dabei ebenso Gegenstand der Erfindung sein. Weiterhin umfasst dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Computerprogrammelement, welches schon von Anfang an die Erfindung verwendet, sowie auch ein Programmelement, welches durch eine Aktualisierung (Update) ein bestehendes Programm zur Verwendung der Erfindung veranlasst .Control device) is stored. The processor can also be the subject of the invention. Furthermore, this embodiment of the invention comprises a computer program element, which already uses the invention from the beginning, as well as a program element, which causes an existing program for use of the invention by an update.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben angegebenen Verfahrensschritte auszuführen.According to another embodiment of the invention, there is provided a computer readable medium having stored thereon a program element which, when executed on a processor, instructs the processor to perform the method steps given above.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.In the following, embodiments of the invention will be described with reference to the figures.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Fig. 1 zeigt ein Steuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 1 shows a control system according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 zeigt Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung .Fig. 2 shows vehicles according to an embodiment of the invention.
Fig. 3 zeigt eine Fahrsituation, in welcher das Steuersystem verwendet wird.Fig. 3 shows a driving situation in which the control system is used.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen4 shows a flow chart of a method according to an embodiment of the invention. Detailed description of embodiments
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.The illustrations in the figures are schematic and not to scale.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.In the following description of the figures, the same reference numerals are used for the same or similar elements.
Fig. 1 zeigt ein Steuersystem 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Steuersystem 200 weist eine Steuereinrichtung 100, eine Fahrzeugsensorik 104 sowie ein Fahrerassistenzsystem 106 auf. Zum Anschluss des Fahrerassistenzsystems 106 an die Steuereinrichtung 100 ist eine Schnittstelle 105 vorgesehen. Zum Anschluss der Sensorik 104 an die Steuereinrichtung 100 ist eine weitere Schnittstelle 103 vorgesehen.Fig. 1 shows a control system 200 according to an embodiment of the invention. The control system 200 has a control device 100, a vehicle sensor system 104 and a driver assistance system 106. To connect the driver assistance system 106 to the control device 100, an interface 105 is provided. To connect the sensor 104 to the control device 100, a further interface 103 is provided.
Die Steuereinrichtung 100 weist eine Steuereinheit 102, beispielsweise in Form einer CPU, auf. Daran angeschlossen sind mehrere Komponenten, beispielsweise eineThe control device 100 has a control unit 102, for example in the form of a CPU. Connected to several components, such as a
Kommunikationseinrichtung 101 zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Communication device 101 for vehicle-to-vehicle
Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Communication and / or vehicle-to-infrastructure
Kommunikation . Weiterhin können eineCommunication. Furthermore, a
Ampelphasenassistenzeinrichtung 114 und eine Überholassistenzeinrichtung 115 angeschlossen sein. DieseAmpelphasenassistenzeinrichtung 114 and a Überholassistenzeinrichtung be 115 connected. These
Einrichtungen 114, 115 können auch in der Steuereinheit 102 integriert sein.Devices 114, 115 may also be integrated in the control unit 102.
Die Fahrzeugsensorik 104 weist beispielsweise eine Kamera 108, einen Radarsensor 109, einen Lidarsensor 110, einThe vehicle sensor system 104 includes, for example, a camera 108, a radar sensor 109, a lidar sensor 110
Satellitennavigationsmodul 111 (beispielsweise in Form einer GPS-Einheit) sowie eine Navigationseinheit 112 und eine
Spurwechselwarnsensorik 113 auf. Es können auch weitere oder nur eine Auswahl dieser Sensoren vorgesehen sein.Satellite navigation module 111 (for example in the form of a GPS unit) and a navigation unit 112 and a Lane change warning sensor 113 on. It is also possible to provide further or only a selection of these sensors.
Die Kommunikationseinheit 101 kommuniziert beispielsweise mit einer externen Kommunikationseinheit 107, die in eineThe communication unit 101 communicates, for example, with an external communication unit 107, which in a
Infrastruktur oder ein benachbartes Fahrzeug eingebaut ist oder bei der es sich um ein Mobiltelefon handelt.Infrastructure or a neighboring vehicle or is a mobile phone.
Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 101 zum Aufbau eines Ad-hoc-Netzwerkes zwischen in der Umgebung befindlichen Fahrzeugen und zur Übertragung von Daten zwischen den Fahrzeugen ausgeführt.In particular, the communication unit 101 is configured to set up an ad hoc network between surrounding vehicles and to transfer data between the vehicles.
Herkömmliches ACC (auch Full-Speed-Range ACC) auf Basis von Radarsensoren oder Lidarsensoren reagiert auf die Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs. Damit ist es nicht möglich, die Geschwindigkeit der Verkehrssituation direkt anzupassen. Über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation wird die Bewegung aller Fahrzeuge im Umfeld des eigenen Fahrzeugs übermittelt. Dadurch ist es möglich, die Kolonnengeschwindigkeit einerConventional ACC (also full-speed range ACC) based on radar sensors or lidar sensors reacts to the movement of the vehicle in front. Thus, it is not possible to adjust the speed of the traffic situation directly. Via vehicle-to-vehicle communication, the movement of all vehicles in the environment of their own vehicle is transmitted. This makes it possible, the column speed of a
Fahrzeugkolonne zu erkennen, d. h. die Geschwindigkeit, mit der sich eine größere Anzahl von Fahrzeugen im Durchschnitt bewegt. Das ACC wird nun so eingestellt, dass es diese Geschwindigkeit hält und dabei auch unterschiedliche Abstände zum Vorausfahrzeug zulässt. Mit dieser Maßnahme wird ein ständiges Stop-and-Go vermieden und damit der Komfort deutlich erhöht. Ein solches System trägt damit auch zur Harmonisierung des Verkehrsflusses bei.Recognizing the vehicle crew, d. H. the speed at which a larger number of vehicles move on average. The ACC is now set to maintain this speed while allowing different distances to the vehicle in front. With this measure, a constant stop-and-go is avoided and thus the comfort significantly increased. Such a system also contributes to the harmonization of the traffic flow.
Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele für die Erweiterung eines ACC-Systems beschrieben:
Im ersten Ausführungsbeispiel werden die Daten der Fahrzeug- zu-Fahrzeug-Kommunikation direkt in einem kinematischen Regler des Fahrerassistenzsystems verwendet, um die Vorgaben für Geschwindigkeit und Beschleunigung zu generieren.In the following, two embodiments for the expansion of an ACC system are described: In the first exemplary embodiment, the vehicle-to-vehicle communication data are used directly in a kinematic controller of the driver assistance system in order to generate the specifications for speed and acceleration.
Im zweiten Ausführungsbeispiel wird ein kaskadiertes, mehrstufiges Verfahren eingesetzt. Das Standard-ACC auf Radaroder Lidar-Basis wird nicht verändert. Anstatt die Vorgaben für die eingestellte Geschwindigkeit (Set-Speed) und dem Abstand (Distance) über die Mensch-Maschinen-Schnittstelle einzustellen, wird diese Vorgabe aus den Daten der Fahrzeug- zu-Fahrzeug-Kommunikation errechnet und damit eine übergeordnete Regelschleife geschaffen.In the second embodiment, a cascaded, multi-stage method is used. The standard ACC based on radar or lidar is not changed. Instead of setting the specifications for the set speed and the distance via the human-machine interface, this specification is calculated from the data of the vehicle-to-vehicle communication, thus creating a higher-order control loop.
Insbesondere kann das Steuersystem 200 derart ausgestaltet sein, dass das Fahrerassistenzsystem 106 (also beispielsweise das ACC) in entsprechenden Verkehrssituationen (Sondersituationen) automatisch aktiviert wird, ohne dass ein fahrerseitiger Eingriff notwendig ist. Insbesondere kann das ACC in diesen Sondersituationen automatisch aktiviert werden. Auf diese Weise kann der Verkehrsfluss mittels automatischer Übernahme der Längsführung des Fahrzeugs durch das Fahrerassistenzsystem aufrechterhalten werden.In particular, the control system 200 may be configured such that the driver assistance system 106 (ie, for example, the ACC) is automatically activated in corresponding traffic situations (special situations) without requiring driver-side intervention. In particular, the ACC can be activated automatically in these special situations. In this way, the traffic flow can be maintained by automatically taking over the longitudinal guidance of the vehicle by the driver assistance system.
Bei bisher bekannten Fahrerassistenzsystemen, wie ACC, führt eine Aktivierung dieses Systems dazu, dass der Fahrer über die Betätigung des Gaspedals die aktuelle Geschwindigkeit erhöhen kann, ohne die ACC-Funktion abzuschalten. Das Bremspedal jedoch führt zu einer Abschaltung des ACC, ebenso wie ein manuelles Abschalten. Eine Möglichkeit, in freien Situationen Herr über das Fahrzeug zu sein und sich automatisch vom ACC leiten zu lassen, sobald die Fahrmöglichkeiten eingeschränkt
sind (und somit auch weniger Spaß machen) , gibt es für den Fahrer zur Zeit nicht.In previously known driver assistance systems, such as ACC, an activation of this system means that the driver can increase the current speed via the actuation of the accelerator pedal without switching off the ACC function. However, the brake pedal leads to a shutdown of the ACC, as well as a manual shutdown. A way to be in control of the vehicle in free situations and to be automatically guided by the ACC as soon as driving is restricted are (and thus also less fun), there is currently not for the driver.
In einer Ausführungsform des Steuersystems ist die Steuereinrichtung in der Lage, eine Fahrzeuglängsregelung in der Art bereitzustellen, dass ein sicheres und wirtschaftliches Führen des Fahrzeugs durch das Fahrerassistenzsystem ermöglicht wird. Wesentlich ist hierbei, dass das Fahrerassistenzsystem bzw. das ACC die Längsführung des Fahrzeugs automatisch dann übernimmt, wenn eine bestimmte Verkehrssituation eingetreten ist und von der Fahrzeugsensorik erkannt wurde. Diese Erkennung kann über die Fahrzeug-zu- Fahrzeug-Kommunikation oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur- Kommunikation unterstützt werden. Ist diese Sondersituation vorüber, so erhält der Fahrer die Kontrolle zurück, wie vor der Aktivierung des ACC. Sondersituationen können dabei das Passieren von geschwindigkeitsbegrenzten Bereichen im Straßenverkehr oder Kreuzungen und Ampelanlagen sein. Diese Aufzählung ist nicht als Einschränkung aufzufassen. Als Sondersituationen sind alle möglichen Ereignisse zu verstehen, die eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfordern.In one embodiment of the control system, the control device is able to provide a vehicle longitudinal control in such a way that a safe and economical driving of the vehicle by the driver assistance system is made possible. It is essential here that the driver assistance system or the ACC automatically assumes the longitudinal guidance of the vehicle when a specific traffic situation has occurred and has been detected by the vehicle sensor system. This recognition can be supported via vehicle-to-vehicle communication or vehicle-to-infrastructure communication. If this special situation is over, the driver gets back the control, as before the activation of the ACC. Special situations can be the passage of speed-limited areas in traffic or intersections and traffic lights. This list is not intended to be limiting. Special situations are all possible events that require a change in vehicle speed.
Ein wichtiger Aspekt dieses Ausführungsbeispiels besteht also darin, dass die Längsführung durch das Fahrerassistenzsystem automatisch übernommen wird, wobei die Rückübergabe der Längsführung an den Fahrer nach Ende der Sondersituation erfolgt und der Fahrer eine Eingriffsmöglichkeit (nämlich ob das ACC in Sondersituationen übernehmen soll) erhält.An important aspect of this embodiment is therefore that the longitudinal guidance is automatically taken over by the driver assistance system, wherein the return of the longitudinal guidance to the driver after the end of the special situation takes place and the driver an intervention option (namely whether the ACC should take over in special situations) receives.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Steuersystem in der Lage, den Verkehrsfluss mittels der automatischen Übernahme der Längsführung durch das Fahrerassistenzsystem zu steuern und zu regeln, so dass nach einem Erkennen und dem Eintreten einer
besonderen Situation das Fahrerassistenzsystem die Längsführung automatisch übernimmt, wobei bei Beendigung der Situation der Fahrer die Kontrolle zurückerhält, die er auch vor der Aktivierung des Fahrerassistenzsystems hatte.In one exemplary embodiment, the control system is able to control and regulate the traffic flow by means of the automatic acceptance of the longitudinal guidance by the driver assistance system, so that after a recognition and the occurrence of a special situation, the driver assistance system automatically takes over the longitudinal guidance, wherein at the end of the situation, the driver gets back the control he had before the activation of the driver assistance system.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Steuersystem derart ausgeführt, dass die von einem Ampelphasenassistenten 114 empfohlene Geschwindigkeit zur Aktivierung des ACC führt, welches das Fahrzeug auf die empfohlene Geschwindigkeit einregelt. Sobald die Ampel überquert wurde, wird das ACC wieder deaktiviert. Der Ampelphasenassistent 114 ist hierfür in der Lage, Ampeldaten von der Ampel 203 (siehe Fig. 2) über die Kommunikationseinheit 101 zu empfangen.In another embodiment, the control system is configured such that the speed recommended by a traffic light phase assistant 114 results in activation of the ACC which adjusts the vehicle to the recommended speed. Once the traffic light has been crossed, the ACC is deactivated again. The traffic light phase assistant 114 is for this purpose able to receive traffic light data from the traffic light 203 (see FIG. 2) via the communication unit 101.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung signalisiert ein Überholassistent 115 der Steuereinheit 102, dass für eine gewisse Zeitlang kein Überholen möglich ist. Das Fahrerassistenzsystem 106 (wie z. B. ein ACC) übernimmt in diesem Falle die Längsführung des Fahrzeugs mit z. B. der aktuell geltenden Geschwindigkeitsbeschränkung bzw.In another embodiment of the invention, an overtake assistant 115 signals the control unit 102 that no overtaking is possible for a certain time. The driver assistance system 106 (such as an ACC) in this case takes over the longitudinal guidance of the vehicle with z. B. the currently applicable speed limit or
Richtgeschwindigkeit und übergibt wieder an den Fahrer, sobald Überholen wieder möglich ist.Richtgeschwindigkeit and passes back to the driver, as soon as overtaking is possible again.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass, wenn das Fahrzeug in eine Zone mit einer vom Straßentyp abweichenden Geschwindigkeitsbeschränkung kommt (z. B. durch schlechten Straßenbelag auf einer Autobahn oder Baustelle) das Fahrerassistenzsystem die Längsführung automatisch für diesen Streckenabschnitt, diese Strecke oder diesen Fahrbereich übernimmt.A further embodiment of the invention is characterized in that, when the vehicle enters a zone with a speed limit deviating from the road type (eg due to poor road surface on a highway or construction site), the driver assistance system automatically adjusts the longitudinal guidance for that section, this route or takes over this driving range.
Erfindungsgemäß werden die Sondersituationen beispielsweise aus digitalen Karteninformationen, dynamischen Informationen,
Umfeldsensordaten, Fahrzeug-zu-X-Kommunikation (X steht für ein anderes Fahrzeug oder eine Infrastruktur) erkannt. Der Fahrer kann einstellen, ob die automatische Übernahme möglich ist, in einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung sogar für jede Funktion einzeln. Anstelle eines ACC kann auch ein Tempomat oder Erweiterungen des ACC eingesetzt werden.According to the invention, the special situations become, for example, digital map information, dynamic information, Environment sensor data, vehicle-to-X communication (X stands for another vehicle or infrastructure) detected. The driver can set whether the automatic transfer is possible, in a particular embodiment of the invention even for each function individually. Instead of an ACC, cruise control or extensions of the ACC can also be used.
Beispielsweise können die Sondersituationen auch mit Hilfe einer Mobilfunk-Kommunikationsverbindung, ggf. in Kombination mit der Auswertung von Messdaten der fahrzeugeigenen Umfeldsensoren, erfolgen. Die Mobilfunk- Kommunikationsverbindung basiert beispielsweise auf 2G, 2,5G, 3G und/oder 4G Mobilfunknetzen.For example, the special situations can also take place with the aid of a mobile radio communication connection, possibly in combination with the evaluation of measurement data of the vehicle's environment sensors. The mobile communication link is based, for example, on 2G, 2.5G, 3G and / or 4G mobile networks.
Fig. 2 zeigt zwei Fahrzeuge 201, 202, die jeweils einFig. 2 shows two vehicles 201, 202, each one
Steuersystem 200 aufweisen. Die Fahrzeuge können sowohl miteinander als auch mit einer Infrastruktureinrichtung, beispielsweise in Form einer Ampelanlage 203, kommunizieren. Auf diese Weise ist eine optimale Verkehrsflussführung möglich.Control system 200 have. The vehicles can communicate with each other as well as with an infrastructure facility, for example in the form of a traffic light installation 203. In this way, an optimal traffic flow management is possible.
Fig. 3 zeigt eine Straßensituation, welche die Verwendung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung verdeutlicht. Das Fahrzeug 201 bewegt sich entlang der abgebildeten Straße und befindet sich an dem Ort 301, an dem keineFig. 3 shows a road situation, which illustrates the use of an embodiment of the invention. The vehicle 201 moves along the imaged road and is located at the location 301 where no
Geschwindigkeitsbeschränkung gilt. Der Fahrer hat die volle Verfügungsgewalt über das Fahrzeug. Nähert sich das Fahrzeug noch ein Stück weiter dem Punkt 302, schaltet sich das Fahrerassistenzsystem und insbesondere die automatische Geschwindigkeitsregelung automatisch ein und dieSpeed limit applies. The driver has full power over the vehicle. When the vehicle approaches point 302 a little further, the driver assistance system, and in particular the automatic cruise control, automatically switches on and the
Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird herabgesenkt. Der Grund dafür liegt in dem Gefahrenbereich 304 (beispielsweise liegt
hier Laub auf der Fahrbahn oder es handelt sich um eine Baustelle) .Speed of the vehicle is lowered. The reason lies in the danger area 304 (for example here leaves on the road or it is a construction site).
Die fahrzeugeigene Kommunikationseinrichtung hat nämlich vom entgegenkommenden Fahrzeug 305 eine Mitteilung erhalten, über welchen Bereich sich die gefährliche Zone 304 erstreckt und welche Geschwindigkeit hier eingehalten werden sollte. Nach Empfang dieser Mitteilung verifiziert die Steuereinrichtung des Fahrzeugs 201 die Validität dieser Mitteilung und vergleicht die Angaben, die vom Fahrzeug 305 empfangen wurden, mit fahrzeuginternen digitalen Kartendaten und Messdaten der eigenen Umfeldsensoren. Das Ergebnis dieser Berechnungen führt dazu, dass das Steuersystem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs automatisch herabregelt, so dass das Fahrzeug 201 im Bereich 302 bereits eine hinreichend geringe Geschwindigkeit hat, so dass es den Gefahrenbereich 304 gefahrlos befahren kann. Passiert das Fahrzeug dann den Bereich 303, erhält der Fahrer wieder dieselbe Kontrolle über das Fahrzeug, die er vor dem automatischen Eingriff hatte.Namely, the on-board communication device has received notification from the oncoming vehicle 305 about which area the dangerous zone 304 extends and what speed should be maintained here. Upon receipt of this message, the controller of the vehicle 201 verifies the validity of this message and compares the information received from the vehicle 305 with in-vehicle digital map data and measurement data of its own environmental sensors. The result of these calculations is that the control system automatically downshifts the speed of the vehicle, so that the vehicle 201 already has a sufficiently low speed in the area 302, so that it can safely drive the danger area 304. Then, when the vehicle passes the area 303, the driver regains the same control of the vehicle he had before the automatic intervention.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Steuersystem in der Lage, einen berechneten ACC-Fahrschlauch des Fahrzeugs zur Filterung von Warnnachrichten zu verwenden, die von externen Sendern stammen (einer Infrastruktureinrichtung oder einem Fahrzeug) .In another embodiment, the control system is able to use a calculated ACC travel tube of the vehicle to filter warning messages originating from external transmitters (an infrastructure facility or a vehicle).
C2X-Kommunikation hat typischerweise eine Reichweite von 500 m. Dadurch ist es wichtig, empfangene Warnungen und Botschaften effizient zu filtern. Jede C2X-Botschaft enthält die Position des Absenders der Botschaft und, falls notwendig, die Position der Warnung. Zur Vorfilterung wird beispielsweise eine digitale Karte verwendet, um Warnungen nach ihrer Relevanz vorzufiltern . Hierbei werden nur solche Warnungen im
System weiter bearbeitet, die auf einer möglichen Fahrt des Fahrzeugs liegen. Für diese Vorfilterung ist jedoch eine digitale Karte im Fahrzeug notwendig, was heute noch nicht Standardausrüstung ist und selbst in höherwertigen Fahrzeugen nicht vorausgesetzt werden kann.C2X communication typically has a range of 500 m. This makes it important to efficiently filter received alerts and messages. Each C2X message contains the location of the sender of the message and, if necessary, the location of the alert. For example, pre-filtering uses a digital map to pre-filter warnings for their relevance. Here are only such warnings in the System processed further, which are on a possible trip of the vehicle. For this pre-filtering, however, a digital map in the vehicle is necessary, which is not standard equipment today and can not be expected even in higher-value vehicles.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Steuersystem in der Lage, u. a. mittels Radarmessungen und/oder Messungen anderer Umfeldsensoren, den Fahrschlauch des Fahrzeugs vorherzusagen (wie bei ACC) . Dieser Fahrschlauch beschreibt den wahrscheinlich vom Fahrzeug befahrenen Pfad. Mit diesem Fahrschlauch können nun C2X-Warnungen vorgefiltert werden, ohne dass eine digitale Karte im Fahrzeug notwendig ist.According to one embodiment of the invention, the control system is capable u. a. by means of radar measurements and / or measurements of other environmental sensors, to predict the driving distance of the vehicle (as with ACC). This route describes the path likely to be traveled by the vehicle. C2X warnings can now be prefiltered with this travel tube without the need for a digital map in the vehicle.
Dies bietet insbesondere für sicherheitsrelevante Anwendungen Vorteile. Es reicht bei diesen sicherheitsrelevanten Anwendungen nämlich nicht aus, die Daten eines Sensors (in diesem Fall der digitalen Karte) ohne Validierung zu verwenden. Sind sowohl digitale Karte als auch ACC im Fahrzeug vorhanden, so können sich diese gegenseitig validieren und damit die Sicherheit der Vorfilterung durch Redundanz erhöhen. Es werden beispielsweise nur solche Botschaften ausgefiltert, die weder auf dem vom ACC prädizierten Fahrschlauch noch auf dem wahrscheinlichen Pfad in der digitalen Karte liegen.This offers advantages, in particular for safety-relevant applications. It is not sufficient for these security-relevant applications to use the data of a sensor (in this case the digital card) without validation. If both digital map and ACC are present in the vehicle, they can mutually validate each other and thus increase the security of pre-filtering due to redundancy. For example, only those messages are filtered out which lie neither on the ACC predicted driving lane nor on the probable path in the digital map.
Beispielsweise ist das Fahrzeug mit einem ACC sowie einer Kommunikationseinheit für C2X-Kommunikation ausgerüstet, weist jedoch keine digitale Karte auf. Während der Fahrt wird aus den Radarsignalen und/oder der Fahrzeugsensorik (u. a.For example, the vehicle is equipped with an ACC and a communication unit for C2X communication, but does not have a digital map. During the journey, the radar signals and / or the vehicle sensor system (i.a.
Raddrehzahlen, Gierrate, Lenkradwinkel, ...) die Fahrspur des Wagens geschätzt. Botschaften, die mittels C2X-Kommunikation empfangen werden, werden nun mit diesem Fahrschlauch
verglichen. Befindet sich eine Botschaft auf dem Fahrschlauch oder in dessen Nähe (z. B. maximal 5 m davon entfernt), so wird diese weiter bearbeitet. Alle anderen Botschaften werden direkt verworfen und als irrelevant für das eigene Fahrzeug eingestuft. Somit ergibt sich eine deutliche Reduzierung der zu betrachtenden Warnungen.Wheel speeds, yaw rate, steering wheel angle, ...) estimated the lane of the car. Messages received via C2X communication are now using this route compared. If there is a message on or near the driving lane (eg a maximum of 5 m away from it), it will be processed further. All other messages are discarded directly and classified as irrelevant to their own vehicle. This results in a significant reduction of the warnings to be considered.
In einem weiteren Beispiel ist das Fahrzeug zusätzlich mit einer digitalen Karte ausgestattet. Es wird über C2X- Kommunikation eine sicherheitskritische Warnung empfangen. Mittels der digitalen Karte wird festgestellt, ob sich die Warnung auf dem wahrscheinlichen Pfad des Fahrzeugs befindet. Zusätzlich wird noch die Übereinstimmung mit dem Fahrschlauch des ACC überprüft. Auch hier wird festgestellt, ob sich die Warnung auf dem Fahrschlauch befindet. Trifft dies zu, kann mit Sicherheit davon ausgegangen werden, dass die sicherheitskritische Warnung für den Fahrer relevant ist. Somit kann eine entsprechende Anzeige der Warnung freigegeben werden .In another example, the vehicle is additionally equipped with a digital map. A safety-critical warning is received via C2X communication. By means of the digital map it is determined whether the warning is on the probable path of the vehicle. In addition, the correspondence with the driving tube of the ACC is checked. Here too, it is determined whether the warning is on the travel tube. If this is true, it can be safely assumed that the safety-critical warning is relevant for the driver. Thus, a corresponding display of the warning can be released.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Steuersystems werden Informationen über den Verkehr in benachbarten Spuren für das Fahrerassistenzsystem (bzw. das ACC) verwendet. Hierbei erfolgt eine Vernetzung von Spurwechselwarnsensorik und Fahrerassistenzsystem, was z. B. zu einer angepasstenIn a further exemplary embodiment of the control system, information about the traffic in adjacent lanes is used for the driver assistance system (or the ACC). Here is a networking of lane change warning sensor and driver assistance system, which z. B. to a customized
Beschleunigung des Fahrzeugs führen kann, die vollautomatisch eingestellt wird.Acceleration of the vehicle can lead, which is set fully automatically.
Heutige ACC-Systeme beachten das Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug und passen die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ggf. an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs an. Heutige Spurwechselwarner (Lane Change Assist) überwachen die rückwärtigen Nachbarspuren (also die Spuren links und rechts
des eigenen Fahrzeugs) und warnen ggf. den Fahrer, falls ein Spurwechsel aufgrund eines von hinten kommenden Fahrzeugs gefährlich wäre. Beide Systeme sind jedoch nicht vernetzt.Today's ACC systems pay attention to the vehicle in front of their own vehicle and adjust the speed of their own vehicle, if necessary, to the speed of the vehicle ahead. Today's Lane Change Assist monitors the backward neighbor lanes (ie the left and right lanes) of the own vehicle) and warn if necessary the driver, if a lane change would be dangerous because of a vehicle coming from behind. Both systems are not networked.
Gemäß dem bereits angesprochenen Ausführungsbeispiel derAccording to the already mentioned embodiment of
Erfindung werden mittels der Überwachung der seitlichen Spuren durch die Spurwechselwarnsensorik 113 (siehe Fig. 1) die Geschwindigkeit und die Durchschnittsgeschwindigkeit der Fahrzeuge auf diesen Spuren ermittelt, ebenso wie die Verkehrsdichte. Das Verhalten des Fahrerassistenzsystems 106 bzw. des ACC wird an diese Geschwindigkeit bzw. Verkehrsdichte angepasst .In the present invention, by monitoring the side lanes by the lane change warning sensor 113 (see FIG. 1), the speed and the average speed of the vehicles on these lanes are determined, as well as the traffic density. The behavior of the driver assistance system 106 or of the ACC is adapted to this speed or traffic density.
So kann auf einer mehrspurigen Straße die Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder die niedrigsteSo on a multi-lane road the average speed and / or the lowest
Geschwindigkeit der seitlichen Spur verwendet werden, um das Beschleunigungsverhalten des ACC an die Differenz zwischen aktueller Geschwindigkeit und Durchschnittsgeschwindigkeit bzw. niedrigster Geschwindigkeit der Nebenspur anzupassen.Lateral track speed can be used to adjust the acceleration performance of the ACC to the difference between current speed and average speed and lowest speed of the secondary lane.
Wurde von der Sensorik erkannt, dass kurz vor dem Spurwechsel ein anderes Fahrzeug überholt hat, so wird die Beschleunigung an die Differenzgeschwindigkeit angepasst. In anderen Worten bedeutet eine niedrigere gemessene Differenzgeschwindigkeit eine geringere Beschleunigung.If the sensor has detected that another vehicle has overtaken just before the lane change, the acceleration is adapted to the differential speed. In other words, a lower measured differential speed means less acceleration.
Nähert sich ein Fahrzeug von hinten mit großer Differenzgeschwindigkeit und schert das eigene Fahrzeug trotzdem aus, so wird eine angepasste (stärkere) Beschleunigung gewählt.If a vehicle approaches from behind with a large differential speed and cuts out its own vehicle anyway, an adapted (stronger) acceleration is selected.
Ebenso kann die Information über die Geschwindigkeit der Nebenspur verwendet werden, falls eine
Geschwindigkeitsbeschränkung detektiert wird. Ist diese Geschwindigkeitsbeschränkung niedriger als die Geschwindigkeit der Nebenspur und befindet sich das Fahrzeug gerade in einem Überholvorgang, so regelt das ACC erst nach dem Ende des Überholvorgangs auf die Geschwindigkeitsbeschränkung ein.Similarly, the information about the speed of the secondary track can be used, if one Speed limit is detected. If this speed limit is lower than the speed of the secondary lane and if the vehicle is currently in an overtaking maneuver, the ACC will only adjust to the speed limit after the end of the overtaking maneuver.
Auf diese Weise wird eine intelligente Vernetzung von bereits vorhandenen Systemen durchgeführt. ZusätzlicheIn this way, an intelligent networking of existing systems is performed. additional
Hardwareanforderungen in Form von zusätzlichen Umfeldsensoren sind nicht notwendig.Hardware requirements in the form of additional environmental sensors are not necessary.
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ist für diese Ausführungsform von Vorteil, aber nicht notwendig.Vehicle-to-vehicle communication is beneficial to this embodiment, but not necessary.
Im Folgenden werden noch weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben, die sich alle auf die Verwendung von Informationen über den Verkehr in benachbarten Spuren beziehen .In the following, still further embodiments of the invention are given, all relating to the use of information about traffic in adjacent lanes.
Erstes Beispiel:First example:
Ein Fahrzeug A fährt mit ACC auf einer Autobahn und hat als eingestellte Geschwindigkeit (Set-Speed) 200 km/h eingegeben. Das Vorderfahrzeug lässt jedoch nur eine Geschwindigkeit von 130 km/h zu. Auf der linken Nebenspur fährt ein Fahrzeug B mit 150 km/h vorbei. Der Fahrer des Fahrzeugs A schert kurz hinter diesem Fahrzeug B auf die Nebenspur aus. Durch die Kenntnis der Differenzgeschwindigkeit beschleunigt das ACC nur moderat.A vehicle A with ACC on a highway and has set as set speed (speed) 200 km / h. However, the front vehicle only allows a speed of 130 km / h. On the left side lane, a vehicle B drives past at 150 km / h. The driver of the vehicle A shears shortly after this vehicle B on the secondary lane. By knowing the differential speed, the ACC accelerates only moderately.
Zweites Beispiel:Second example:
Ein Fahrzeug A fährt mit ACC auf einer Autobahn und hat als Set-Speed 200 km/h eingegeben. Das Vorderfahrzeug lässt jedoch
nur eine Geschwindigkeit von 130 km/h zu. Daher schert der Fahrer von Fahrzeug A auf die linke Spur aus. Kurz vorher hat das System jedoch erkannt, dass sich von hinten ein Fahrzeug C mit 180 km/h nähert. Daher beschleunigt das ACC stark, um eine gefährliche Situation zu vermeiden.A vehicle A with ACC on a highway and has set as set speed 200 km / h. The fore vehicle, however, leaves only a speed of 130 km / h too. Therefore, the driver of vehicle A shears on the left lane. Shortly before, however, the system has recognized that from behind a vehicle C approaches at 180 km / h. Therefore, the ACC accelerates greatly to avoid a dangerous situation.
Drittes Beispiel:Third example:
Ein Fahrzeug A fährt mit ACC auf einer Autobahn und hat als Set-Speed 200 km/h eingegeben. Das Vorderfahrzeug lässt jedoch nur eine Geschwindigkeit von 130 km/h zu. Daher schert der Fahrer von Fahrzeug A auf die linke Spur aus. Über die seitliche Sensorik wurde vorher erkannt, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit auf dieser Spur ca. 160 km/h beträgt, bei allerdings nicht übermäßig dichtem Verkehr. Daher beschleunigt das ACC nur moderat und auch nur bis etwa 160 km/h, um kein unnötiges Bremsen zu erzwingen.A vehicle A with ACC on a highway and has set as set speed 200 km / h. However, the front vehicle only allows a speed of 130 km / h. Therefore, the driver of vehicle A shears on the left lane. The lateral sensors have been previously recognized that the average speed on this track is about 160 km / h, but not overly dense traffic. Therefore, the ACC accelerates only moderately and only up to about 160 km / h, so as not to force unnecessary braking.
Viertes Beispiel:Fourth example:
Ein Fahrer A fährt mit ACC auf einer Autobahn und hat als Set- Speed 200 km/h eingegeben. Das Vorderfahrzeug lässt jedoch nur eine Geschwindigkeit von 130 km/h zu. Daher schert der Fahrer vom Fahrzeug A auf die linke Spur aus. Über die seitliche Sensorik wurde vorher erkannt, dass dieDriver A drives ACC on a motorway and has set a set speed of 200 km / h. However, the front vehicle only allows a speed of 130 km / h. Therefore, the driver shuns from the vehicle A on the left lane. About the side sensors was previously recognized that the
Durchschnittsgeschwindigkeit auf dieser Spur ca. 160 km/h beträgt, bei allerdings sehr dichtem Verkehr. Daher beschleunigt das ACC stark, um möglichst schnell auf die Durchschnittsgeschwindigkeit der Spur zu kommen und einen flüssigen Verkehr zu ermöglichen.Average speed on this track is about 160 km / h, but with very dense traffic. Therefore, the ACC accelerates sharply to get as fast as possible on the average speed of the track and to allow liquid traffic.
Fünftes Beispiel:
Ein Fahrzeug A mit aktiviertem ACC überholt auf einer einspurigen Straße ein Fahrzeug B. Das Fahrzeug B fährt hierbei 90 km/h. Mitten im Überholvorgang erreichen beide Fahrzeuge eine Zone mit einer erlaubten Geschwindigkeit von 80 km/h. Das System des Fahrzeugs A erkennt, dass sich noch ein Fahrzeug neben dem Fahrzeug A befindet und sich Fahrzeug A in einem Überholvorgang befindet und setzt daher die Geschwindigkeitsbeschränkung nicht im ACC um. Erst nachdem der Überholvorgang beendet ist und sich Fahrzeug A wieder in der Ursprungsspur befindet, regelt das ACC auf die Geschwindigkeitsbeschränkung auf 80 km/h ein.Fifth example: An ACC-activated vehicle A overtakes a vehicle B on a one-lane road. The vehicle B is 90 km / h. In the middle of the overtaking process both vehicles reach a zone with an allowed speed of 80 km / h. The system of the vehicle A recognizes that there is still a vehicle next to the vehicle A and vehicle A is in an overtaking process and therefore does not implement the speed limitation in the ACC. Only after the overtaking process is completed and vehicle A is back in the original lane, the ACC sets to the speed limit to 80 km / h.
Sechstes Beispiel:Sixth example:
Ein Fahrzeug A fährt mit ACC auf einer Autobahn und hat alsA vehicle A drives ACC on a highway and has as
Set-Speed 200 km/h eingegeben. Das Vorderfahrzeug lässt jedoch nur eine Geschwindigkeit von 80 km/h zu. Auf der linken Spur wird eine sehr hohe Durchschnittsgeschwindigkeit von 180 km/h ermittelt. Reicht das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs nicht aus, um einen Spurwechsel sicher zu vollziehen, wird der Fahrer schon beim Ansatz (also beim Beschleunigen) gewarnt. Sollte es trotzdem zu einer gefährlichen Situation kommen, kann das Fahrzeug auch im letzten möglichen Moment bremsen, um einen Unfall zu vermeiden.Set speed entered 200 km / h. However, the front vehicle only allows a speed of 80 km / h. On the left lane a very high average speed of 180 km / h is determined. If the acceleration behavior of the vehicle is not sufficient to safely make a lane change, the driver is already warned when approaching (ie when accelerating). Should a dangerous situation occur nevertheless, the vehicle can brake at the last possible moment to avoid an accident.
Siebtes Beispiel:Seventh example:
Ein Fahrzeug A fährt mit ACC auf einer Autobahn und hat als Set-Speed 200 km/h eingegeben. Das Vorderfahrzeug lässt jedoch nur eine Geschwindigkeit von 130 km/h zu. Plötzlich bremst das vordere Fahrzeug stark. Gleichzeitig wird erkannt, dass es auf den Nebenspuren keine Möglichkeit zum Ausweichen gibt. In
einer solchen Situation kann eine Notbremsung autonomer und früher stattfinden und ein drohender Unfall vermieden werden.A vehicle A with ACC on a highway and has set as set speed 200 km / h. However, the front vehicle only allows a speed of 130 km / h. Suddenly the front vehicle brakes hard. At the same time it is recognized that there is no possibility to dodge on the secondary lanes. In In such a situation, emergency braking can take place more autonomously and earlier, and a threatening accident can be avoided.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 401 erfolgt die Bereitstellung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit benachbarten Fahrzeugen und/oder die Bereitstellung einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und Infrastruktureinrichtungen. In Schritt 402 wird der einzuhaltende Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und/oder die einzuhaltende Geschwindigkeit und/oder eine auszuführende Beschleunigung auf Basis der über die Kommunikation empfangenen Daten berechnet und in Schritt 403 werden die berechneten Größen direkt als Vorgabe für ein Fahrerassistenzsystem verwendet.4 shows a flow chart of a method according to an embodiment of the invention. In step 401, the vehicle-to-vehicle communication with adjacent vehicles is provided and / or the vehicle-to-infrastructure communication between the vehicle and infrastructures is provided. In step 402, the distance to a preceding vehicle and / or the speed to be maintained and / or an acceleration to be executed are calculated on the basis of the data received via the communication, and in step 403 the calculated quantities are used directly as a default for a driver assistance system.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mitIn addition, it should be noted that "comprising" and "having" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a plurality. It should also be noted that features or steps associated with
Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
Reference to one of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limitations.
Claims
1. Steuereinrichtung für ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, die Steuereinrichtung (100) aufweisend: eine Kommunikationseinrichtung (101) zur Bereitstellung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit benachbarten Fahrzeugen; eine Steuereinheit (102); eine erste Schnittstelle (105) zum Anschluss der Steuereinrichtung (100) an ein Fahrerassistenzsystem (106); wobei die Steuereinheit (102) zur Berechnung eines einzuhaltenden Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf Basis von über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangener Daten ausgeführt ist; und wobei der berechnete einzuhaltende Abstand direkt von dem Fahrerassistenzsystem (106) als Vorgabe verwendbar ist.A control system for a driver assistance system for a vehicle, the control device (100) comprising: a communication device (101) for providing vehicle-to-vehicle communication with adjacent vehicles; a control unit (102); a first interface (105) for connecting the control device (100) to a driver assistance system (106); wherein the control unit (102) is adapted to calculate a distance to be maintained to a preceding vehicle based on data received via the vehicle-to-vehicle communication; and wherein the calculated distance to be maintained is directly usable by the driver assistance system (106) as a default.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (102) weiterhin zur Berechnung einer einzuhaltenden Geschwindigkeit auf Basis der über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangenen Daten ausgeführt ist; und wobei die berechnete einzuhaltende Geschwindigkeit direkt von dem Fahrerassistenzsystem (106) als Vorgabe verwendbar ist.The control device according to claim 1, wherein the control unit (102) is further configured to calculate a speed to be maintained based on the data received via the vehicle-to-vehicle communication; and wherein the calculated speed to be maintained is directly usable by the driver assistance system (106) as a default.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit (102) weiterhin zur Berechnung einer auszuführenden Beschleunigung auf Basis der über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangenen Daten ausgeführt ist; und wobei die berechnete auszuführende Beschleunigung direkt von dem Fahrerassistenzsystem (106) als Vorgabe verwendbar ist.A control device according to claim 1 or 2, wherein the control unit (102) is further configured to calculate an acceleration to be performed on the basis of the data received via the vehicle-to-vehicle communication; and wherein the calculated acceleration to be executed is directly usable by the driver assistance system (106) as a default.
4. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Berechnungen des Abstands, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung in Form einer dem Fahrerassistenzsystem (106) übergeordneten Regelschleife erfolgt .4. Control device according to one of the preceding claims, wherein the calculations of the distance, the speed and / or the acceleration takes place in the form of the driver assistance system (106) superordinate control loop.
5. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: eine zweite Schnittstelle (103) zum Anschluss der Steuereinrichtung (100) an eine Fahrzeugsensorik (104); wobei zur Berechnungen des Abstands, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung auch Messdaten der Fahrzeugsensorik (104) berücksichtigt werden.5. Control device according to one of the preceding claims, further comprising: a second interface (103) for connecting the control device (100) to a vehicle sensor system (104); wherein for the calculation of the distance, the speed and / or the acceleration and measurement data of the vehicle sensor system (104) are taken into account.
6. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgeführt zur automatischen Aktivierung des6. Control device according to one of the preceding claims, designed for automatic activation of the
Fahrerassistenzsystems (106) .Driver assistance system (106).
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, wobei die automatische Aktivierung des Fahrerassistenzsystems (106) auf Basis von Daten erfolgt, die von einer Ampelphasenassistenzeinrichtung (114), einer Überholassistenzeinrichtung (115), der Fahrzeugsensorik (104) oder einer fahrzeugexternen Kommunikationseinheit erzeugt sind.7. Control device according to claim 6, wherein the automatic activation of the driver assistance system (106) is carried out on the basis of data generated by a traffic light phase assistance means (114), an overtravel assistance device (115), the vehicle sensor system (104) or an off-vehicle communication unit.
8. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung zur Filterung der über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangenen Daten auf Basis eines berechneten Fahrschlauchs des Fahrzeugs ausgeführt ist.8. Control device according to one of the preceding claims, wherein the control device is designed to filter the data received via the vehicle-to-vehicle communication on the basis of a calculated travel path of the vehicle.
9. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (102) zur Berechnung des einzuhaltenden Abstandes zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs auf Basis von Daten einer Spurwechselwarnsensorik (113) ausgeführt ist.9. Control device according to one of the preceding claims, wherein the control unit (102) for calculating the distance to be maintained to the preceding vehicle, the speed and / or the acceleration of the own vehicle on the basis of data of a lane change warning sensor (113) is executed.
10. Steuersystem (200) für ein Fahrzeug, aufweisend eine Steuereinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein Fahrerassistenzsystem (106) .A control system (200) for a vehicle, comprising a controller (100) according to any one of claims 1 to 9 and a driver assistance system (106).
11. Steuersystem (200) nach Anspruch 10, wobei das Fahrerassistenzsystem (106) einen Abstandregeltempomat aufweist.The control system (200) of claim 10, wherein the driver assistance system (106) has pitch control.
12. Fahrzeug mit einer Steuereinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.12. Vehicle with a control device (100) according to one of claims 1 to 9.
13. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, das Verfahren aufweisend die Schritte: Bereitstellen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit benachbarten Fahrzeugen;13. A method for controlling a vehicle, the method comprising the steps of: providing vehicle-to-vehicle communication with neighboring vehicles;
Berechnen eines einzuhaltenden Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf Basis von über die Fahrzeug-zu-Calculating a distance to be maintained to a preceding vehicle on the basis of vehicle-to-vehicle
Fahrzeug-Kommunikation empfangener Daten; und Verwenden des berechneten einzuhaltenden Abstands als direkte Vorgabe von einem Fahrerassistenzsystem (106) . Vehicle communication of received data; and using the calculated distance to be maintained as a direct default from a driver assistance system (106).
14. Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen:14. A program element that, when executed on a processor, instructs the processor to perform the following steps:
Bereitstellen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit benachbarten Fahrzeugen;Providing vehicle-to-vehicle communication with adjacent vehicles;
Berechnen eines einzuhaltenden Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf Basis von über die Fahrzeug-zu- Fahrzeug-Kommunikation empfangener Daten; undCalculating a distance to be maintained to a preceding vehicle based on data received via the vehicle-to-vehicle communication; and
Verwenden des berechneten einzuhaltenden Abstands als direkte Vorgabe von einem Fahrerassistenzsystem (106) .Use the calculated distance to be maintained as a direct default from a driver assistance system (106).
15. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen:A computer-readable medium having stored thereon a program element that, when executed on a processor, directs the processor to perform the following steps:
Bereitstellen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit benachbarten Fahrzeugen;Providing vehicle-to-vehicle communication with adjacent vehicles;
Berechnen eines einzuhaltenden Abstandes zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf Basis von über die Fahrzeug-zu- Fahrzeug-Kommunikation empfangener Daten; undCalculating a distance to be maintained to a preceding vehicle based on data received via the vehicle-to-vehicle communication; and
Verwenden des berechneten einzuhaltenden Abstands als direkte Vorgabe von einem Fahrerassistenzsystem (106) . Use the calculated distance to be maintained as a direct default from a driver assistance system (106).
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 08860717 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 08860717 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |