DE102017204572A1 - Vehicle travel support device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100), welche dazu eingerichtet ist, den Fahrer des Fahrzeugs dabei zu unterstützen, eine Kollision während eines Abbiege-Manövers, wobei wenigstens eine Spur eines entgegenkommenden Verkehrs gekreuzt wird, zu vermeiden, wobei die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung (100) umfasst:- eine Entgegenkommende-Spur-Kreuzungs-Abbiege-Erfassungseinheit (102), welche dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, ob oder ob nicht das Fahrzeug ein Abbiege-Manöver durchführt, bei welchem wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt wird,- eine Umgebungs-Überwachungseinheit (104), welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung des Fahrzeugs zu überwachen,- eine Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit (112), welche dazu eingerichtet ist, vorherzusagen, ob oder ob nicht ein Risiko eines Kollidierens mit einem entgegenkommenden Verkehr vorliegt,- eine Kollisions-Vermeidungs-Bestimmungseinheit (118), welche dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, ob oder ob nicht eine Kollision mit einem entgegenkommenden Verkehr durch kombiniertes Bremsen und Lenken des Fahrzeugs vermieden werden kann, und- eine Regel-/Steuereinheit (120), welche dazu eingerichtet ist, einen Bremsbefehl an eine Bremseinheit (122) zum automatischen Bremsen des Fahrzeugs und/oder einen Lenkbefehl an eine Lenkeinheit (124) des Fahrzeugs zum automatischen Lenken des Fahrzeugs auszugeben.The invention relates to a vehicle ride assist device (100) adapted to assist the driver of the vehicle in avoiding a collision during a turn maneuver while crossing at least one lane of oncoming traffic the vehicle trip assist apparatus (100) comprises: - a responsive lane intersection turn detection unit (102) configured to determine whether or not the vehicle is performing a turn maneuver in which: at least one lane of oncoming traffic is crossed, - an environmental monitoring unit (104) arranged to monitor the environment of the vehicle, - a collision risk prediction unit (112) arranged to predict whether or not whether there is no risk of colliding with oncoming traffic, a collision avoidance determination unit (118) provided thereto tet is to determine whether or not a collision with oncoming traffic can be avoided by combined braking and steering of the vehicle, and a control / control unit (120) arranged to apply a brake command to a brake unit (122 ) for automatically braking the vehicle and / or issue a steering command to a steering unit (124) of the vehicle for automatically steering the vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs dabei zu unterstützen, eine Kollision während eines Abbiege-Manövers, wobei wenigstens eine Spur eines entgegenkommenden Verkehrs gekreuzt wird, zu vermeiden.The invention relates to a vehicle trip assistance device which is adapted to be mounted in an ego vehicle and to assist a driver of the ego vehicle to make a collision during a turn maneuver, wherein at least one lane of an oncoming vehicle Traffic is crossed, avoid.
Abbiege-Manöver, wobei wenigstens eine Spur eines entgegenkommenden Verkehrs gekreuzt wird, können in beiden Typen von Verkehrssystemen, dem Rechtsverkehrsystem und dem Linksverkehrsystem, auftreten. In Rechtsverkehrsystemen, zum Beispiel in Kontinentaleuropa und den Vereinigten Staaten von Amerika, wird wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr während eines Links-Abbiege-Manövers gekreuzt, während in Linksverkehrsystemen, zum Beispiel in Japan und dem Vereinigten Königreich, wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr während eines Rechts-Abbiege-Manövers gekreuzt wird. Aus Gründen der Einfachheit wird die Erfindung hierin, insbesondere, wenn sich auf die Zeichnungen bezogen wird, in Bezug auf ein Rechtsverkehrsystem beschrieben werden. Zum Erhalten von analogen Situationen für ein Linksverkehrsystem sind die für einen Rechtsverkehr beschriebenen Situationen einfach in Bezug auf die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs zu spiegeln unmittelbar bevor das Links-Abbiege-Manöver startet.Turning maneuvers where at least one lane of oncoming traffic is crossed may occur in both types of traffic systems, the right hand traffic system and the left hand traffic system. In right-hand traffic systems, for example in Continental Europe and the United States of America, at least one lane of oncoming traffic is crossed during a left-turn maneuver, while in left-hand traffic systems, for example in Japan and the United Kingdom, at least one lane of oncoming traffic a right-turn maneuver is crossed. For the sake of simplicity, the invention will be described herein with particular reference to a right-hand traffic system, particularly when referring to the drawings. To obtain analogue situations for a left-hand traffic system, the situations described for a right-hand traffic are simply to be reflected with respect to the direction of travel of the ego vehicle immediately before the left-turn maneuver starts.
Um diese Situation zu adressieren, schlägt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung vor, welche dazu eingerichtet ist, in einem Ego-Fahrzeug angebracht zu sein und einen Fahrer des Ego-Fahrzeugs dabei zu unterstützen, eine Kollision während eines Abbiege-Manövers, wobei wenigstens eine Spur eines entgegenkommenden Verkehrs gekreuzt wird, zu vermeiden, wobei die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung umfasst:
- - eine Entgegenkommende-Spur-Kreuzungs-Abbiege-Erfassungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, ob oder ob nicht das Ego-Fahrzeug ein Abbiege-Manöver durchführt, bei welchem wenigstens eine Spur von entgegenkommendem Verkehr gekreuzt wird, und entsprechende Entgegenkommende-Spur-Kreuzungs-Abbiege-Erfassungsdaten bereitzustellen,
- - eine Umgebungs-Überwachungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebung des Ego-Fahrzeugs zu überwachen und entsprechende Umgebungs-Überwachungsdaten bereitzustellen,
- - eine Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage der Umgebungs-Überwachungsdaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit bereitgestellt sind, und der Entgegenkommende-Spur-Kreuzungs-Abbiege-Erfassungsdaten, welche durch die Entgegenkommende-Spur-Kreuzungs-Abbiege-Erfassungseinheit bereitgestellt sind, vorherzusagen, ob oder ob nicht ein Risiko eines Kollidierens mit einem entgegenkommenden Verkehr vorliegt, und entsprechende Kollisionsrisiko-Vorhersagedaten bereitzustellen,
- - eine Kollisions-Vermeidungs-Bestimmungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage der Kollisionsrisiko-Vorhersagedaten, welche durch die Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit bereitgestellt sind, zu bestimmen, ob oder ob nicht eine Kollision mit einem entgegenkommenden Verkehr durch kombiniertes Abbremsen und Lenken des Ego-Fahrzeugs vermieden werden kann, und entsprechende Bremsdaten und Lenkdaten bereitzustellen,
- - eine Bremseinheit, welche dazu eingerichtet ist das Ego-Fahrzeug abzubremsen,
- - eine Lenkeinheit, welche dazu eingerichtet ist, das Ego-Fahrzeug zu lenken, und
- - eine Regel-/Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage der Bremsdaten und der Lenkdaten, welche durch die Kollisions-Vermeidungs-Bestimmungseinheit bereitgestellt sind, einen Bremsbefehl an die Bremseinheit zum automatischen Bremsen des Ego-Fahrzeugs und/oder einen Lenkbefehl an die Lenkeinheit zum automatischen Lenken des Ego-Fahrzeugs auszugeben.
- a responsive lane intersection turn detection unit configured to determine whether or not the ego vehicle is making a turn maneuver in which at least one lane of oncoming traffic is crossed, and corresponding oncoming lane Provide intersection turn detection data,
- an environment monitoring unit adapted to monitor the environment of the ego vehicle and to provide corresponding environmental monitoring data,
- a collision risk prediction unit that is configured based on the environmental monitoring data provided by the environmental monitoring unit and the oncoming-lane crossing intersection detection data detected by the oncoming lane intersection Turn detection unit are provided to predict whether or not there is a risk of colliding with oncoming traffic, and to provide appropriate collision risk prediction data,
- a collision avoidance determination unit configured to determine whether or not collision with oncoming traffic by combined braking and steering based on the collision risk prediction data provided by the collision risk prediction unit Ego vehicle can be avoided, and provide appropriate braking data and steering data,
- a brake unit which is adapted to decelerate the ego vehicle,
- a steering unit which is adapted to steer the ego vehicle, and
- a control unit configured to generate a brake command to the brake unit for automatically braking the ego vehicle and / or a steering command to the vehicle based on the brake data and the steering data provided by the collision avoidance determination unit Steering unit for automatically steering the ego vehicle output.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ego-Fahrzeug nicht nur abgebremst, sondern auch gelenkt, um dem entgegenkommenden Fahrzeug auszuweichen. Wie mit dem oben beschriebenen Stand der Technik verglichen, reduziert die Kombination eines automatischen Bremsens und eines automatischen Lenkens einen Arbeitsaufwand und/oder eine Belastung des Fahrers, da keine Notwendigkeit für den Fahrer besteht, das Ego-Fahrzeug manuell zu lenken, um dem entgegenkommenden Fahrzeug auszuweichen. Darüber hinaus erlaubt die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kollisionsvermeidung mit erweiterter Situationsabdeckung durch Durchführen eines Lenkmanövers. Zum Beispiel kann das System bei einem höheren Geschwindigkeitsbereich arbeiten (das bedeutet für höhere relative Geschwindigkeiten zwischen einem entgegenkommenden Fahrzeug und dem Ego-Fahrzeug) und/oder in Situationen arbeiten, in denen das entgegenkommende Fahrzeug zu spät erfasst wird (zum Beispiel aufgrund von Verdeckungen oder aufgrund eines ungewöhnlichen Manövers des entgegenkommenden Fahrzeugs) und/oder in Situationen arbeiten, in denen der Fahrer des Ego-Fahrzeugs unvorhersehbar handelt (zum Beispiel entscheidet der Fahrer sehr spät, ein hastiges Links-Abbiegen ohne zu blinken durchzuführen).According to the present invention, the ego vehicle is not only decelerated but also steered to avoid the oncoming vehicle. As compared with the prior art described above, the combination of automatic braking and automatic steering reduces labor and / or a burden on the driver since there is no need for the driver to manually steer the ego vehicle to avoid the oncoming vehicle. Moreover, the vehicle travel assist apparatus according to the present invention allows collision avoidance with extended situation coverage by performing a steering maneuver. For example, the system may operate at a higher speed range (that is, for higher relative speeds between an oncoming vehicle and the ego vehicle) and / or operate in situations where the oncoming vehicle is detected too late (for example, due to occlusions) due to an unusual maneuver of the oncoming vehicle) and / or operate in situations where the ego vehicle driver is acting unpredictably (for example, the driver decides very late to make a hasty left turn without blinking).
Gemäß einer ersten Alternative kann die Lenkeinheit Teil einer Lenkhilfe-Einheit sein, welche bereits in dem Ego-Fahrzeug angebracht ist, zum Beispiel eine Spurhalte-Hilfseinheit. In diesem Fall wird der Fahrer des Ego-Fahrzeugs auf den automatischen Lenk-Eingriff aufmerksam gemacht werden, da die Lenkhilfe-Einheit das Lenkrad als eine Konsequenz des automatischen Lenk-Eingriffs drehen wird. Da dies den Fahrer möglicherweise erschrecken könnte und ihn veranlasst, in das automatische Lenken einzugreifen, was die Situation möglicherweise sogar noch verschlechtern könnte, kann es vorteilhaft sein, dass gemäß einer zweiten Alternative, die Lenkeinheit Teil einer elektrischen Lenksteuer-Einheit ist. Solch eine elektrische Lenksteuer-Einheit entkoppelt die Fahrzeugräder von dem Lenkrad und ermöglicht daher einen automatischen Lenk-Eingriff ohne Feedback an das Lenkrad und daher an den Fahrer.According to a first alternative, the steering unit may be part of a power steering unit which is already mounted in the ego vehicle, for example a lane keeping auxiliary unit. In this case, the driver of the ego vehicle will be alerted to the automatic steering intervention because the power steering unit will turn the steering wheel as a consequence of the automatic steering engagement. Since this could possibly frighten the driver and cause him to intervene in the automatic steering, which could possibly even worsen the situation, it may be advantageous that according to a second alternative, the steering unit is part of an electric steering control unit. Such an electric steering control unit decouples the vehicle wheels from the steering wheel and therefore allows automatic steering engagement without feedback to the steering wheel and therefore to the driver.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Umgebungs-Überwachungseinheit wenigstens einen Umgebungs-Überwachungs-Sensor umfassen, welcher an dem Ego-Fahrzeug angebracht ist, zum Beispiel eine Kamera, ein Radarsystem, ein Lidar-System, ein GPS-System oder dergleichen. Solche Umgebungs-Überwachungs-Sensoren können mit einer anderen Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung geteilt werden, zum Beispiel einer Spurhalte-Unterstützungs-Vorrichtung. Zusätzlich oder als eine Alternative kann die Umgebungs-Überwachungseinheit jedoch eine Kommunikationseinheit umfassen, welche dazu eingerichtet ist, mit wenigstens einem Umgebungs-Überwachungs-Sensor zu kommunizieren, welcher außerhalb des Ego-Fahrzeugs angebracht ist, zum Beispiel unter Verwendung einer C2X-Kommunikation.According to another embodiment, the environmental monitoring unit may include at least one environmental monitoring sensor attached to the ego vehicle, for example, a camera, a radar system, a lidar system, a GPS system, or the like. Such environmental monitoring sensors may be shared with another vehicle travel assistance device, for example, a lane departure support device. In addition or as an alternative, however, the environmental monitoring unit may include a communication unit configured to communicate with at least one environmental monitoring sensor mounted outside the ego vehicle, for example, using C2X communication.
Ferner ist es denkbar, dass die Kollisions-Vermeidungs-Bestimmungseinheit dazu eingerichtet ist, auf Grundlage der Umgebungs-Überwachungsdaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit bereitgestellt werden, zu bestimmen, ob oder ob nicht genug Raum zum Durchführen des Brems/Ausweich-Kollisions-Vermeidungs-Prozesses vorhanden ist. Falls nicht genug Raum vorhanden sein sollte, wird die Kollisionsvermeidung durch kombiniertes Bremsen und Ausweichen nicht autorisiert. In diesem Fall können andere Kollisionsvermeidungs-Strategien möglicherweise angenommen werden, zum Beispiel bloßes Bremsen.Furthermore, it is conceivable that the collision avoidance determination unit is set up to determine on the basis of the environmental monitoring data provided by the environment monitoring unit whether or not there is enough space for performing the brake / avoidance collision determination. Avoidance process exists. If there is not enough space, collision avoidance is not authorized by combined braking and dodge. In this case, other collision avoidance strategies may possibly be adopted, for example, mere braking.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erklärt werden, in welchen
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1 eine schematische Ansicht einer Kreuzung zum Darstellen des Effekts der Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; -
2 ein Blockdiagramm der Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und -
3 ein Flussdiagramm zeigt, welches den Betrieb der Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
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1 Fig. 12 is a schematic view of an intersection for illustrating the effect of the vehicle cruise assistance device according to the present invention; -
2 shows a block diagram of the vehicle trip support apparatus according to the present invention; and -
3 FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the vehicle travel assist apparatus according to the present invention. FIG.
In solch einem Fall werden gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur die Bremsen des Ego-Fahrzeugs H automatisch aktiviert, um die Kollision mit dem entgegenkommenden Fahrzeug O zu vermeiden, sondern das Ego-Fahrzeug H wird ferner automatisch gelenkt, um dem entgegenkommenden Fahrzeug O auszuweichen, wodurch das Ego-Fahrzeug H zu einem Stillstand an einer sicheren Position S gebracht wird. In
Die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung
Ferner umfasst die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung
Die Ausgabedaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit
Die Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit
Um in der Lage zu sein, Kollisionen mit anderen Fahrzeugen, Fußgängern oder Objekten während des Ausweich-Manövers zu vermeiden, kann die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 ferner optional eine Umgebungs-Analyseeinheit 114 umfassen, welche dazu eingerichtet ist, auf Grundlage der Umgebungs-Überwachungsdaten, welche durch die Umgebungs-Überwachungseinheit 104 bereitgestellt werden, zu bestimmen, ob oder ob nicht genügend Raum zum Durchführen des Ausweich-Manövers vorhanden ist.Further, to be able to avoid collisions with other vehicles, pedestrians, or objects during the avoidance maneuver, the vehicle
Auf Grundlage der Ausgabe-Informationen, welche durch die Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit 112 bereitgestellt werden, und optional der Umgebungs-Analyseeinheit 114, kann eine Kollisions-Vermeidungs-Bestimmungseinheit
Sowohl die Bremsdaten als auch das Lenkprofil, welches durch die Kollisions-Vermeidungs-Bestimmungseinheit 118 bereitgestellt werden, werden an eine Regel-/Steuereinheit
Im Folgenden wird der Prozess, welcher durch die Fahrzeug-Fahrt-Unterstützungs-Vorrichtung 100 durchgeführt wird, in größerem Detail mit Bezug auf
Nachdem das Ego-Fahrzeug H in Schritt S1 gestartet worden ist, bestimmt der Prozess in Schritt S2, ob das Ego-Fahrzeug H beabsichtigt, an einer Kreuzung I nach links abzubiegen. Schritt S2 wird wiederholt (Schritt S2: Nein) bis bestimmt wird, dass das Ego-Fahrzeug H beabsichtigt, an einer Kreuzung I nach links abzubiegen (Schritt S2: Ja).After the ego vehicle H has been started in step S1, the process determines in step S2 whether the ego vehicle H intends to turn left at an intersection I. Step S2 is repeated (Step S2: No) until it is determined that the ego vehicle H intends to turn left at an intersection I (Step S2: Yes).
In diesem Fall fährt der Prozess zu Schritt S3 fort, in welchem die Kollisionsrisiko-Vorhersage-Einheit 112 das Risiko eines Kollidierens mit einem entgegenkommenden Fahrzeug O bestimmt. Falls kein solches Risiko vorliegt (Schritt S4: Nein), kehrt der Prozess zu Schritt S2 zurück. Falls jedoch ein Risiko eines Kollidierens mit einem entgegenkommenden Fahrzeug O vorliegt (Schritt S4: Ja), fährt der Prozess zu Schritt S5 fort, in welchem bestimmt wird, ob oder ob nicht die Kollision durch ein bloßes Abbremsen des Ego-Fahrzeugs H verhindert werden kann. Falls die Kollision durch bloßes Abbremsen des Ego-Fahrzeugs H verhindert werden kann (Schritt S5: Ja), werden die Bremsen des Ego-Fahrzeugs H in Schritt S6 automatisch aktiviert. Zuletzt kehrt der Prozess zu Schritt S2 zurück.In this case, the process proceeds to step S3 in which the collision
Falls jedoch die Kollision durch bloßes Abbremsen des Ego-Fahrzeugs H nicht vermieden werden kann (Schritt S5: Nein) analysiert die Umgebungs-Analyseeinheit 114 die Umgebung des Ego-Fahrzeugs H in Schritt S7. Dann fährt der Prozess zu Schritt S8 fort, in welchem bestimmt wird, ob vor dem Ego-Fahrzeug H zum Durchführen des Kollisions-Verhinderungs-Manövers durch kombiniertes Abbremsen und Lenken genügend Raum vorhanden ist. However, if the collision can not be avoided by merely braking the ego vehicle H (step S5: No), the
Falls nicht genügend Raum vorhanden ist, fährt der Prozess zu Schritt S6 fort, in welchem die Bremsen des Ego-Fahrzeugs H automatisch aktiviert werden (siehe oben). In diesem Fall wird ein Bremsen durchgeführt, um die bevorstehende und unvermeidbare Kollision abzuschwächen. Als eine Alternative ist es jedoch auch denkbar, eine beliebige andere Kollisions-Vermeidungs-Strategie anzuwenden.If there is not enough space, the process proceeds to step S6 where the brakes of the ego vehicle H are automatically activated (see above). In this case, braking is performed to mitigate the imminent and unavoidable collision. However, as an alternative, it is also conceivable to use any other collision avoidance strategy.
Falls jedoch bestimmt wird, dass genug Raum zum Durchführen des Kollisions-Verhinderungs-Manövers durch kombiniertes Abbremsen und Lenken vorhanden ist, fährt der Prozess zu Schritt S9 fort, in welchem die Kollisions-Vermeidungs-Bestimmungseinheit 118 das Lenkprofil berechnet, welches für das Ausweich-Manöver erforderlich ist.However, if it is determined that there is enough space for performing the collision avoidance maneuver by combined deceleration and steering, the process proceeds to step S9 in which the collision
In Schritt S10 wird bestimmt, ob das berechnete Ausweich-Manöver möglich ist. Falls dies nicht der Fall ist, fährt der Prozess zu Schritt S6 (siehe oben) fort, in welchem das Ego-Fahrzeug H automatisch abgebremst wird.In step S10, it is determined whether the calculated avoidance maneuver is possible. If not, the process proceeds to step S6 (see above) in which the ego vehicle H is automatically decelerated.
Falls jedoch das berechnete Ausweich-Manöver möglich ist, werden die Brems- und Lenkprofile an eine Regel-/Steuereinheit
Abschließend überprüft der Prozess in einem Schritt S12, ob das Ego-Fahrzeug H zu einem Stillstand gekommen ist. Falls dies nicht der Fall ist (Schritt S12: Nein), kehrt der Prozess zu Schritt S7 zurück, wohingegen, falls das Ego-Fahrzeug H zu einem Stillstand gekommen ist, der Prozess zu Schritt S2 zurückkehrt.Finally, the process checks in a step S12 whether the ego vehicle H has come to a standstill. If this is not the case (step S12: No), the process returns to step S7, whereas if the ego vehicle H has come to a standstill, the process returns to step S2.
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