WO2003064226A1 - Method and device for predictive regulation of driving characteristics for cornering control - Google Patents

Method and device for predictive regulation of driving characteristics for cornering control Download PDF

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WO2003064226A1
WO2003064226A1 PCT/DE2002/004742 DE0204742W WO03064226A1 WO 2003064226 A1 WO2003064226 A1 WO 2003064226A1 DE 0204742 W DE0204742 W DE 0204742W WO 03064226 A1 WO03064226 A1 WO 03064226A1
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measures
driving
determined
vehicle
increase
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PCT/DE2002/004742
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German (de)
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Inventor
Michael Knoop
Michael Weilkes
Fred Oechsle
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17557Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve specially adapted for lane departure prevention
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T2260/00Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/09Complex systems; Conjoint control of two or more vehicle active control systems

Definitions

  • the invention relates to a device for
  • a warning system for a vehicle is known from DE 196 02 772 AI. This warning system estimates the possibility of a vehicle going off course when cornering before the vehicle enters the curve and gives the driver a correct warning.
  • the warning system comprises an image recognition device for obtaining three-dimensional image data relating to the road and the traffic conditions in front of the vehicle by recognizing the road traffic conditions, a curve detection device for detecting a
  • Curve based on the image data before the vehicle enters the curve a reference speed calculation device for calculating a reference curve speed at which the average driver drives the vehicle through the curve based on the radius of curvature of the curve and the lane width based on the image data, a relative curve sharpness detection device for deciding whether or not the relative curve sharpness is critical by the
  • Reference curve speed is compared with the current driving speed of the vehicle, and an estimation device for out-of-course travel to determine if the detection device has assessed the relative sharpness of the curve as critical, whether or not the driver has initiated measures to avoid the danger based on signals which indicate deceleration operations, and in the event that no risk-avoiding measures have been initiated, to decide that it is possible to go out of the course and to issue a warning.
  • the invention is based on a device for influencing the driving behavior of a motor vehicle in the sense of greater driving safety before and during cornering, which
  • Environment size determination means for determining at least one variable describing the vehicle environment, risk determination means in which the driving dynamics danger of the present driving situation is determined depending on at least the variable describing the vehicle environment,
  • situation assessment means are available, by means of which, depending on at least one variable determined by the environment size determination means - the determination of the driving dynamics danger of the present driving situation and / or the determination of measures to increase the
  • Driving safety and / or the implementation of measures to increase driving safety is activated or deactivated.
  • the presence of the situation assessment means enables a modular and very clear structure of the device or system, as is shown, for example, in FIG. 1 (this figure will be described in detail later).
  • driving dynamics dangerousness is understood to mean the dangerousness with regard to the dynamic driving state of the vehicle, for example an excessively high speed or an excessive lateral acceleration.
  • An advantageous embodiment is characterized in that the situation assessment means, despite the existence of a driving dynamically dangerous driving situation determined by the hazard determination means, determine measures to increase driving safety or carry out measures to increase driving safety Driving safety can be deactivated. This deactivation is carried out by the situation assessment means.
  • An advantageous embodiment of this embodiment is characterized in that the determination of measures to increase driving safety or the implementation of measures to increase driving safety is deactivated if the environment variables determined by the environment size determination means, which describe the lane, are implausible and therefore no detection allow the course of the lane with sufficient certainty or if the determined evidence indicates sufficiently strongly that a driver wishes to leave the lane or if an obstacle in the lane is detected by the environment size determination means.
  • the driving dynamics of the present driving situation determined by the hazard determination means is described quantitatively by at least one hazard measure which can take more than two different values. This allows the hazard to be classified into different driving dynamics hazard classes.
  • the measures for increasing driving safety include at least two of the measures listed below, namely warning information to the driver or preparation of the braking system in the sense of a reduction in the response time or influencing the relationship between the steering wheel angle and the steering angle or the development of a floating angle, i.e. an angle between the longitudinal axis of the vehicle and the direction of the vehicle speed in the center of gravity of the vehicle or initiation of one Braking process or - a lowering of the triggering thresholds of restraint systems.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that at least two different vehicle dynamics hazard measures are determined, depending on their respective value, different measures for
  • Measure determination means are determined. This will make the
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the device is autonomous to the vehicle, i.e. regardless of an external
  • Information procurement system works. This means that the invention works independently of, for example, a GPS system or navigation system or warning beacon-based system. This avoids dependence on an external system (which cannot be influenced by the driver).
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the environment size determination means are designed such that all variables describing the vehicle environment are recorded via a video system, a radar system or a lidar system.
  • FIG. 1 shows the structure of the present invention in the form of a block diagram.
  • Fig.l the basic structure of Fig.l is explained. First, the following variables are determined: - lane sizes are determined in block 10, vehicle movement variables are determined in block 11, obstacles on the lane are determined in block 12, the vehicle position and orientation within the lane are determined in block 13, and vehicle operation variables are determined in block 14 determined.
  • the output signals of blocks 10 and 11 are fed to block 20, which contains risk detection means.
  • the driving dynamics of the current driving condition is determined in the hazard determination means.
  • the term “driving dynamics dangerousness” underlines that only the output signals of blocks 10 and 11 are received in block 20. However, it is not recorded under the term “driving dynamics dangerousness” a possible hazard from obstacles in the lane (block 12).
  • the output signals from block 20 are passed on to block 30, which contains measure planning means.
  • the output signals from block 30 are in turn fed to the actuator blocks 40, 41, 42, 43, 44 and 45. It contains
  • Block 40 a vehicle dynamics control system or wheel slip control system
  • Block 41 an active braking system
  • Block 42 an active steering system
  • Block 43 at least one warning system
  • Block 44 reversible restraint systems and - Block 45 irreversible restraint systems.
  • the situation assessment means 31 block and / or release at least one of the blocks 20, 30, 40, 41, 42, 43, 44 and 45.
  • Block 31 receives its input signals from blocks 10, 11, 12, 13 and 14 and controls block 30 via its output signals and optionally also blocks 20, 40, 41, 42, 43, 44 and 45 (therefore the corresponding arrows are shown in broken lines ).
  • the proposed system contains a device for detecting vehicle movement variables, shown in block 11. These vehicle movement variables can be, for example, wheel speeds, yaw rate vGi or lateral acceleration ay. The longitudinal velocity vx is determined from these variables, unless it is recorded directly.
  • vehicle movement variables can be, for example, wheel speeds, yaw rate vGi or lateral acceleration ay.
  • the longitudinal velocity vx is determined from these variables, unless it is recorded directly.
  • the system also includes a vehicle-autonomous device for recording driving environment sizes.
  • the lane sizes are, for example, the width of the lane by which
  • Lane curvature radius rho the change in the radius of curvature (referred to as rho ') or the existence of secondary lanes.
  • Lane detected This means, for example, the lateral placement of the vehicle in the lane (i.e. the transverse offset of the vehicle from the center of the lane) or the detection of the angle between the lane tangent and the vehicle's longitudinal axis.
  • the obstacles can be other vehicles, for example.
  • variables such as the longitudinal distance, the lateral placement of the vehicle relative to the obstacle or the
  • the lane sizes, the obstacles and the vehicle position within the lane are recorded, for example, by a video sensor and a downstream evaluation unit.
  • a radar sensor can also be used to detect obstacles.
  • the data from both sensors are then merged using sensor data fusion.
  • the vehicle operating parameters are recorded.
  • the main concern is to determine whether there is a driver request to leave the lane.
  • D_k 1, ..., K.
  • This hazard measure describes the driving dynamics of the driving situation at hand. Driving situations that are dangerous in terms of driving dynamics are, for example, entering a curve too quickly or skidding a vehicle. For example, the presence of an obstacle on the road is not described as “driving dynamically dangerous" (but of course nevertheless dangerous!).
  • a maximum permissible longitudinal speed vx_max is calculated as a parameter on the basis of the detected radius of curvature rho of the lane and the permissible lateral acceleration ay_max. This can be done, for example, according to the following formula:
  • sqrt means the square root.
  • L is the (possibly speed-dependent) additional prediction distance.
  • Rho is the differential of the radius of curvature divided by the differential of the arc length.
  • arc length means the arc length, for example, along the median strip of the carriageway.
  • the calculation of the gradient rho also enables the calculation of a gradient vx_max" and thus the assignment of different maximum speeds to different curve areas.
  • hazard measures instead of one hazard measure, the use of several hazard measures is also conceivable.
  • the calculation of several hazard measures can be advantageous if several measures are to be triggered.
  • a set of permissible longitudinal speeds vx_max_k can be determined, and from this in turn a set of hazard dimensions D_k.
  • the hazard levels are not necessarily sorted by size. The following illustrative example should be given here:
  • a transverse acceleration of, for example, 6 m / sec ⁇ can therefore be assigned to a first hazard measure. Will that be with this transverse acceleration calculated first hazard dimension D_l exceeded, for example, warning measures are triggered (eg issued a warning to the driver). For example, the lateral acceleration 7 m / sec ⁇ can be assigned to a second hazard measure. If the driver now exceeds the second hazard dimension D_2 calculated with this lateral acceleration, stronger measures, for example a braking process, are triggered.
  • the system also contains a situation assessment in block 31 (situation assessment means), which decides on the basis of the detected signals whether interventions in the vehicle movement or other measures are released or not.
  • Interventions are z. B. released if a curve with a sufficiently strong curvature was recognized:
  • rho_ limit is a maximum radius of curvature.
  • Interventions are z. B. locked if
  • the lane detection provides implausible data
  • the lane detection detects the course of the road edges with low quality, 3. it is unclear whether the driver would like to follow the curve (e.g. because the vehicle position and orientation relative to the lane course indicate a desire to leave a lane or because a direction indicator was set) or 4. because an obstacle was detected in the lane.
  • the system also contains a facility for planning measures (means for determining measures, block 30), which is calculated on the basis of the degree of risk (calculated in block 20) and the release size (calculated in block 31) triggers measures.
  • a driver drives into a curve too quickly, and there is a risk that the vehicle will get off the road outside.
  • block 12 detects an obstacle in the lane.
  • the situation assessment means 31 prohibits the measure planning in the measure planning means 30 and thus does not necessarily activate tracking. This has to do with the fact that in this case the off-road agreement appears as the lesser evil compared to the impact with the obstacle.
  • a driver warning is carried out.
  • This driver warning can be given optically, acoustically or by brief warning braking.
  • Preparatory measures can be taken on the brake system to reduce the response time of the brake system. For example, a disc brake can be put into immediate braking readiness by applying the brake pads to the brake disc by pre-filling the wheel brake cylinders (reducing the clearance). 2. To support the driver's reaction, there is also the possibility of reducing the response thresholds of a brake assistant in such a way that full braking is triggered even when the brake pedal is actuated moderately. 3. It is also conceivable that, in addition to changing the response thresholds, the one generated by the brake assistant
  • Form is set so that the vehicle is automatically decelerated to vx_max when entering a curve.
  • ESP electronic stability program
  • FDR vehicle dynamics control
  • the vehicle has an active steering system with the option of modifying the steering angle, then depending on the value or a further value of the
  • steering lead this is, for example, proportional to the steering wheel angular speed
  • Floating angles are generated by a short wheel steering angle pulse immediately before entering the curve.
  • a wheel-selective brake intervention can also be used to generate a float angle.
  • the vehicle is decelerated, which almost always proves to be favorable in a critical situation.
  • the vehicle is decelerated by an automatic brake intervention on all wheels to avoid a situation critical to driving dynamics.
  • the triggering thresholds of irreversible restraint systems are changed depending on the value or a further value of the hazard level and the release.
  • reversible restraint systems e.g. belt tensioners
  • Preparation of the brake system (reduction of the response time of the brake) and / or - improvement of the yaw response by changing the parameters of an active steering system (e.g. changing the steering ratio) and / or
  • the process works autonomously, it does not use digital map and location systems or street-side facilities (reflectors, transmitters).
  • the method is therefore also suitable for use in a poorly developed area due to road infrastructure.
  • the system works without the aid of an external system or an external information gathering system (such as GPS, navigation system, digital map, warning beacons emitting signals on the roadside, etc.). All of that
  • Sizes describing the vehicle environment are therefore recorded using a purely vehicle-based system such as video, radar, lidar.

Abstract

The invention relates to a device for influencing the driving characteristics of a motor vehicle with a view to an increased vehicle security before and during a cornering manoeuvre, comprising environmental parameter determining means (10,12,13) for determining at least one parameter describing the vehicle surroundings. The device further comprises risk-assessment means (20), in which the dynamic danger of the current driving situation is determined depending at least on the parameter describing the vehicle surroundings, action-determining means (30), in which actions to increase the security of the current driving situation are determined based on the risk of the current driving situation and actuators (40,41,42,43,44,45), by means of which the actions determined to increase the security of the driving situation can be carried out. According to the invention, situation evaluation means (31) are provided by means of which the determination of the danger of the current driving situation (20) or the determination of actions to increase the security of the driving situation (30) or the carrying out of actions to increase the security of the driving conditions (40,41,42,43,44,45) are activated or deactivated depending on at least one parameter determined from environmental parameter determining means (10, 12, 13).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur prädiktivenMethod and device for predictive
Fahrdynamikregelung bezüglich der KurvenkontrolleDriving dynamics control with regard to curve control
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zurThe invention relates to a device for
Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs im Sinne einer höheren Fahrsicherheit vor und während einer Kurvenfahrt nach den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche .Influencing the driving behavior of a motor vehicle in the sense of greater driving safety before and during cornering according to the features of the preambles of the independent claims.
Aus der DE 196 02 772 AI ist ein Warnsystem für ein Fahrzeug bekannt. Dieses Warnsystem schätzt die Möglichkeit der Außerkursfahrt eines Fahrzeuges bei Kurvenfahrt ab, bevor das Fahrzeug in die Kurve einfährt und gibt dem Fahrer eine korrekte Warnung. Das Warnsystem umfaßt eine Bilderkennungsvorrichtung zum Erhalten dreidimensionaler Bilddaten betreffend die Straße und die Verkehrsbedingungen vor dem Fahrzeug durch Erkennen der Straßen-Verkehrsbedingungen, - eine Kurvendetektiervorrichtung zum Detektieren einerA warning system for a vehicle is known from DE 196 02 772 AI. This warning system estimates the possibility of a vehicle going off course when cornering before the vehicle enters the curve and gives the driver a correct warning. The warning system comprises an image recognition device for obtaining three-dimensional image data relating to the road and the traffic conditions in front of the vehicle by recognizing the road traffic conditions, a curve detection device for detecting a
Kurve basierend auf den Bilddaten, bevor das Fahrzeug in die Kurve einfährt, eine Referenzgeschwindigkeitsberechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Referenzkurvengeschwindigkeit, mit welcher Durchschnittsfahrer das Fahrzeug durch die Kurve fahren würden, und zwar basierend auf dem Krümmungsradius der Kurve und der Fahrspurbreite aufgrund der Bilddaten, eine Detektiervorrichtung für die relative Kurvenschärfe zum Entscheiden, ob oder ob nicht die relative Kurvenschärfe kritisch ist, indem dieCurve based on the image data before the vehicle enters the curve, a reference speed calculation device for calculating a reference curve speed at which the average driver drives the vehicle through the curve based on the radius of curvature of the curve and the lane width based on the image data, a relative curve sharpness detection device for deciding whether or not the relative curve sharpness is critical by the
Referenzkurvengeschwindigkeit mit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges verglichen wird, sowie eine Abschätzvorrichtung für Außerkursfahrt zum Feststellen, wenn die Detektiervorrichtung die relative Kurvenschärfe der Kurve als kritisch beurteilt hat, ob oder ob nicht der Fahrer gefahrenvermeidende Maßnahmen ausgehend von Signalen eingeleitet hat, welche Verzögerungsoperationen bezeichnen, und im Falle, daß keine gefahrenvermeidenden Maßnahmen eingeleitet worden sind, zum Entscheiden, dass Außerkursfahrt möglich ist und zum Abgeben einer Warnung.Reference curve speed is compared with the current driving speed of the vehicle, and an estimation device for out-of-course travel to determine if the detection device has assessed the relative sharpness of the curve as critical, whether or not the driver has initiated measures to avoid the danger based on signals which indicate deceleration operations, and in the event that no risk-avoiding measures have been initiated, to decide that it is possible to go out of the course and to issue a warning.
Die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche gehen aus der DE 196 02 772 AI hervor.The features of the preambles of the independent claims emerge from DE 196 02 772 AI.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs im Sinne einer höheren Fahrsicherheit vor und während einer Kurvenfahrt, welcheThe invention is based on a device for influencing the driving behavior of a motor vehicle in the sense of greater driving safety before and during cornering, which
Umfeldgrößenermittlungsmittel zur Ermittlung wenigstens einer das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größe, Gefahrdungsermittlungsmittel, in denen abhängig von wenigstens der das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größe die fahrdynamische Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation ermittelt wird,Environment size determination means for determining at least one variable describing the vehicle environment, risk determination means in which the driving dynamics danger of the present driving situation is determined depending on at least the variable describing the vehicle environment,
Maßnahmenbestimmungsmittel, in denen abhängig von der Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit bestimmt werden und Aktormittel, durch welche die zur Erhöhung derMeasures determining means in which measures to increase driving safety are determined depending on the danger of the present driving situation and Actuator means by which to increase the
Fahrsicherheit bestimmten Maßnahmen durchgeführt werden können, enthält.Driving safety certain measures can be carried out contains.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass Situationsbewertungsmittel vorhanden sind, durch die abhängig von wenigstens einer durch die Umfeldgrößenermittlungsmittel ermittelten Größe - die Ermittlung der fahrdynamischen Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation und/oder die Bestimmung von Maßnahmen zur Erhöhung derThe essence of the invention is that situation assessment means are available, by means of which, depending on at least one variable determined by the environment size determination means - the determination of the driving dynamics danger of the present driving situation and / or the determination of measures to increase the
Fahrsicherheit und/oder die Durchführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit aktiviert oder deaktiviert wird.Driving safety and / or the implementation of measures to increase driving safety is activated or deactivated.
Das Vorhandensein der Situationsbewertungsmittel ermöglicht einen modularen und sehr übersichtlichen Aufbau der Vorrichtung bzw. des Systems, wie er beispielsweise in Fig. 1 (diese Figur wird später ausführlich beschrieben) dargestellt ist. Unter dem Begriff der „fahrdynamischen Gefährlichkeit" wird dabei die Gefährlichkeit bzgl . des vorliegenden dynamischen Fahrzustandes des Fahrzeugs verstanden, also z.B. eine zu hohe Geschwindigkeit oder eine zu hohe Querbeschleunigung.The presence of the situation assessment means enables a modular and very clear structure of the device or system, as is shown, for example, in FIG. 1 (this figure will be described in detail later). The term “driving dynamics dangerousness” is understood to mean the dangerousness with regard to the dynamic driving state of the vehicle, for example an excessively high speed or an excessive lateral acceleration.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Situationsbewertungsmittel trotz Vorliegen einer durch die Gefahrdungsermittlungsmittel ermittelten fahrdynamisch gefährlichen Fahrsituation die Bestimmung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit oder die Durchführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit deaktiviert werden kann. Diese Deaktivierung erfolgt durch die Situationsbewertungsmittel.An advantageous embodiment is characterized in that the situation assessment means, despite the existence of a driving dynamically dangerous driving situation determined by the hazard determination means, determine measures to increase driving safety or carry out measures to increase driving safety Driving safety can be deactivated. This deactivation is carried out by the situation assessment means.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass dann die Bestimmung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit oder die Durchführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit deaktiviert wird, wenn die durch die Umfeldgrößenermittlungsmittel ermittelten Umfeldgrößen, welche die Fahrspur beschreiben, unplausibel sind und dadurch keine Erkennung des Fahrspurverlaufs mit ausreichender Sicherheit erlauben oder wenn ermittelte Indizien hinreichend stark auf einen Fahrerwunsch nach Verlassen der Fahrbahn hindeuten oder wenn durch die Umfeldgrößenermittlungsmittel ein Hindernis in der Fahrspur erfaßt wird.An advantageous embodiment of this embodiment is characterized in that the determination of measures to increase driving safety or the implementation of measures to increase driving safety is deactivated if the environment variables determined by the environment size determination means, which describe the lane, are implausible and therefore no detection allow the course of the lane with sufficient certainty or if the determined evidence indicates sufficiently strongly that a driver wishes to leave the lane or if an obstacle in the lane is detected by the environment size determination means.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die durch die Gefahrdungsermittlungsmittel ermittelte fahrdynamische Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation durch wenigstens ein Gefährdungsmaß, welches mehr als zwei unterschiedliche Werte annehmen kann, quantitativ beschrieben wird. Dadurch wird eine Einstufung der Gefährdung in verschiedene fahrdynamische Gefährlichkeitsklassen erlaubt.It is also advantageous if the driving dynamics of the present driving situation determined by the hazard determination means is described quantitatively by at least one hazard measure which can take more than two different values. This allows the hazard to be classified into different driving dynamics hazard classes.
Deshalb ist ein weiterer Vorteil dadurch gegeben, dass in den Maßnahmenbestimmungsmitteln, abhängig vom Wert des ermittelten Gefährdungsmaßes, unterschiedliche Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit bestimmt werden. Damit ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, dass sich unter den Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit wenigstens zwei der nachfolgend aufgezählten Maßnahmen befinden, nämlich eine Warninformation an den Fahrer oder einer Vorbereitung des Bremssystems im Sinne einer Verringerung der Ansprechzeit oder eine Beeinflussung des Zusammenhangs zwischen Lenkradwinkel und Lenkwinkel oder der Aufbau eines Schwimmwinkels, d.h. einem Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit im Schwerpunkt des Fahrzeugs oder ein Einleiten eines Bremsvorgangs oder - eine Herabsetzung der Auslöseschwellen von Rückhaltesystemen.A further advantage is therefore given by the fact that different measures for increasing driving safety are determined in the means of determining the measures, depending on the value of the determined degree of danger. This results in the advantageous possibility that the measures for increasing driving safety include at least two of the measures listed below, namely warning information to the driver or preparation of the braking system in the sense of a reduction in the response time or influencing the relationship between the steering wheel angle and the steering angle or the development of a floating angle, i.e. an angle between the longitudinal axis of the vehicle and the direction of the vehicle speed in the center of gravity of the vehicle or initiation of one Braking process or - a lowering of the triggering thresholds of restraint systems.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet dass wenigstens zwei unterschiedliche fahrdynamische Gefährdungsmaße ermittelt werden, abhängig von deren jeweiligem Wert unterschiedliche Maßnahmen zurA further advantageous embodiment of the invention is characterized in that at least two different vehicle dynamics hazard measures are determined, depending on their respective value, different measures for
Erhöhung der Fahrsicherheit durch dieIncreased driving safety through the
Maßnahmenbestimmungsmittel bestimmt werden. Dadurch wird dieMeasure determination means are determined. This will make the
Kopplung von unterschiedlichen Gefährdungsmaßen mit unterschiedlichen Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit ermöglicht .Coupling of different hazard levels with different measures to increase driving safety enables.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung fahrzeugautonom, d.h. unabhängig von einem externenAn advantageous embodiment of the invention is characterized in that the device is autonomous to the vehicle, i.e. regardless of an external
Infor ationsbeschaffungssystem, arbeitet. Das bedeutet, dass die Erfindung unabhängig beispielsweise von einem GPS-System oder Navigationssystem oder Warnbaken-basiertem System arbeitet. Dadurch wird die Abhängigkeit von einem externen (nicht vom Fahrer beeinflussbaren) System vermieden.Information procurement system, works. This means that the invention works independently of, for example, a GPS system or navigation system or warning beacon-based system. This avoids dependence on an external system (which cannot be influenced by the driver).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldgrößenermittlungsmittel so ausgebildet sind, dass sämtliche das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größen über ein Videosystem, ein Radarsystem oder ein Lidarsystem erfasst werden .A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the environment size determination means are designed such that all variables describing the vehicle environment are recorded via a video system, a radar system or a lidar system.
Sämtliche vorteilhaften Ausgestaltungen der Vorrichtung äußern sich selbstverständlich auch in entsprechenden vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt.All advantageous configurations of the device are of course also expressed in corresponding advantageous configurations of the method and vice versa.
Zeichnungdrawing
Die Zeichnung besteht aus Figur 1.The drawing consists of Figure 1.
In Fig. 1. ist der Aufbau der vorliegenden Erfindung in Form eines Blockschaltbildes dargestellt.1 shows the structure of the present invention in the form of a block diagram.
Ausführungsbeispieleembodiments
Zunächst wird der prinzipielle Aufbau von Fig.l erläutert. Zunächst werden folgende Größen ermittelt: - in Block 10 werden Fahrspurgrößen ermittelt, in Block 11 werden Fahrzeugbewegungsgrößen ermittelt, in Block 12 werden Hindernisse auf der Fahrbahn ermittelt, in Block 13 wird die Fahrzeugposition und -Orientierung innerhalb der Fahrspur ermittelt und in Block 14 werden Fahrzeugbedienungsgrößen ermittelt.First, the basic structure of Fig.l is explained. First, the following variables are determined: - lane sizes are determined in block 10, vehicle movement variables are determined in block 11, obstacles on the lane are determined in block 12, the vehicle position and orientation within the lane are determined in block 13, and vehicle operation variables are determined in block 14 determined.
Die Ausgangssignale der Blöcke 10 und 11 werden Block 20 zugeführt, welcher Gefahrdungsermittlungsmittel enthält. In den Gefährdungsermittlungsmitteln wird die fahrdynamische Gefährlichkeit des momentanen Fahrzustandes ermittelt. Durch den Begriff der „fahrdynamischen Gefährlichkeit" wird dabei unterstrichen, dass lediglich die Ausgangssignale der Blöcke 10 und 11 in Block 20 eingehen. Nicht erfasst wird jedoch unter dem Begriff der „fahrdynamischen Gefährlichkeit" eine mögliche Gefährdung durch Hindernisse auf der Fahrspur (Block 12) .The output signals of blocks 10 and 11 are fed to block 20, which contains risk detection means. The driving dynamics of the current driving condition is determined in the hazard determination means. The term “driving dynamics dangerousness” underlines that only the output signals of blocks 10 and 11 are received in block 20. However, it is not recorded under the term "driving dynamics dangerousness" a possible hazard from obstacles in the lane (block 12).
Die Ausgangssignale von Block 20 werden an Block 30 weitergereicht, welcher Maßnahmenplanungsmittel enthält. Die Ausgangssignale von Block 30 wiederum werden den Aktorblöcken 40, 41, 42, 43, 44 und 45 zugeführt. Dabei enthältThe output signals from block 20 are passed on to block 30, which contains measure planning means. The output signals from block 30 are in turn fed to the actuator blocks 40, 41, 42, 43, 44 and 45. It contains
Block 40 ein Fahrdynamikregelungssystem oder Radschlupfregelungssystem,Block 40 a vehicle dynamics control system or wheel slip control system,
Block 41 ein aktives Bremssystem,Block 41 an active braking system,
Block 42 ein aktives Lenksystem,Block 42 an active steering system,
Block 43 wenigstens ein Warnsystem,Block 43 at least one warning system,
Block 44 reversible Rückhaltesysteme und - Block 45 irreversible Rückhaltesysteme.Block 44 reversible restraint systems and - Block 45 irreversible restraint systems.
Die Sperrung und/oder Freigabe von wenigstens einem der Blöcke 20, 30, 40, 41, 42, 43, 44 und 45 erfolgt durch die Situationsbewertungsmittel 31.The situation assessment means 31 block and / or release at least one of the blocks 20, 30, 40, 41, 42, 43, 44 and 45.
Block 31 erhält seine Eingangssignale von den Blöcken 10, 11, 12, 13 und 14 und steuert über seine Ausgangssignale Block 30 sowie optional zusätzlich die Blöcke 20, 40, 41, 42, 43, 44 und 45 (deshalb sind die entsprechenden Pfeile gestrichelt eingezeichnet) .Block 31 receives its input signals from blocks 10, 11, 12, 13 and 14 and controls block 30 via its output signals and optionally also blocks 20, 40, 41, 42, 43, 44 and 45 (therefore the corresponding arrows are shown in broken lines ).
Im folgenden wird die Wirkungsweise der Erfindung nun detailliert anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben.The mode of operation of the invention will now be described in detail below with reference to various embodiments.
Das vorgeschlagene System enthält eine Einrichtung zur Erfassung von Fahrzeugbewegungsgrößen, dargestellt in Block 11. Bei diesen Fahrzeugbewegungsgrößen kann es sich beispielsweise um Raddrehzahlen, um die Gierrate vGi oder um die Querbeschleunigung ay handeln. Aus diesen Größen wird die Längsgeschwindigkeit vx ermittelt, sofern sie nicht unmittelbar erfaßt wird. Außerdem enthält das System eine fahrzeugautonom arbeitende Einrichtung zur Erfassung von Fahrumfeldgrößen.The proposed system contains a device for detecting vehicle movement variables, shown in block 11. These vehicle movement variables can be, for example, wheel speeds, yaw rate vGi or lateral acceleration ay. The longitudinal velocity vx is determined from these variables, unless it is recorded directly. The system also includes a vehicle-autonomous device for recording driving environment sizes.
Dies sind unter anderem die Fahrspurgrößen, welche in Block 10 erfaßt werden. Bei den Fahrspurgroßen handelt es sich beispielsweise um die Breite der Fahrbahn, um denThese include the lane sizes, which are recorded in block 10. The lane sizes are, for example, the width of the lane by which
Fahrbahnkrümmungsradius rho, um die Änderung des Krümmungsradius (als rho' bezeichnet) oder um die Existenz von Nebenfahrspuren.Lane curvature radius rho, the change in the radius of curvature (referred to as rho ') or the existence of secondary lanes.
In Block 13 wird die Fahrzeugposition innerhalb der Fahrspur sowie die Fahrzeugorientierung relativ zurIn block 13, the vehicle position within the lane and the vehicle orientation are relative to
Fahrspur erfaßt. Darunter versteht man beispielsweise die seitliche Ablage des Fahrzeuges in der Fahrspur (d.h. der Querversatz des Fahrzeuges aus der Fahrspurmitte heraus) oder die Erfassung des Winkels zwischen der Fahrspurtangente und der Fahrzeuglängsachse.Lane detected. This means, for example, the lateral placement of the vehicle in the lane (i.e. the transverse offset of the vehicle from the center of the lane) or the detection of the angle between the lane tangent and the vehicle's longitudinal axis.
In Block 12 werden Hindernisse auf der Fahrspur erfaßt. Bei den Hindernissen kann es sich beispielsweise um andere Fahrzeug handeln. Bezüglich dieser Hindernisse werden Größen wie der Längsabstand, die Querablage des Fahrzeugs relativ zum Hindernis oder dieIn block 12, obstacles in the lane are detected. The obstacles can be other vehicles, for example. With regard to these obstacles, variables such as the longitudinal distance, the lateral placement of the vehicle relative to the obstacle or the
Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Hindernis erfasst . Die Fahrspurgrößen, die Hindernisse und die Fahrzeugposition innerhalb der Fahrspur werden beispielsweise per Videosensor und nachgeschalteter Auswertungseinheit erfasst.Relative speed between vehicle and obstacle recorded. The lane sizes, the obstacles and the vehicle position within the lane are recorded, for example, by a video sensor and a downstream evaluation unit.
Für die Erfassung von Hindernissen kann zusätzlich zum Videosensor auch ein Radarsensor verwendet werden. Die Daten beider Sensoren werden dann per Sensordatenfusion zusammengeführt . - In Block 14 werden die Fahrzeugbedienungsgrößen erfaßt. Dabei geht es vor allem um die Ermittlung, ob ein Fahrerwunsch nach einem Verlassen der Fahrspur vorliegt. Nach dem Einlesen und Aufbereiten der Signale wird in Block 20 zunächst ein Gefährdungsmaß berechnet, das aus einem Wert D oder aus mehreren Werten D_k (k = 1, ...,K) bestehen kann. Dieses Gefährdungsmaß beschreibt die fahrdynamische Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation. Fahrdynamisch gefährliche Fahrsituationen sind beispielsweise ein zu schnelles Einfahren in eine Kurve oder ein Schleudervorgang eines Fahrzeuges. Nicht als „fahrdynamisch gefährlich" (aber natürlich trotzdem gefährlich!) wird beispielsweise das Vorhandensein eines Hindernisses auf der Fahrbahn bezeichnet.In addition to the video sensor, a radar sensor can also be used to detect obstacles. The data from both sensors are then merged using sensor data fusion. - In block 14, the vehicle operating parameters are recorded. The main concern is to determine whether there is a driver request to leave the lane. After reading in and processing the signals, a hazard measure is first calculated in block 20, which can consist of one value D or of several values D_k (k = 1, ..., K). This hazard measure describes the driving dynamics of the driving situation at hand. Driving situations that are dangerous in terms of driving dynamics are, for example, entering a curve too quickly or skidding a vehicle. For example, the presence of an obstacle on the road is not described as "driving dynamically dangerous" (but of course nevertheless dangerous!).
Als Eingangssignale in Block 20 dienen dabei dieThe serve as input signals in block 20
Ausgangssignale von Block 10 (das sind die Fahrspurgrößen) und von Block 11 (das sind die Fahrzeugbewegungsgrößen) . Im einfachsten Fall wird eine maximal zulässige Längsgeschwindigkeit vx_max auf Basis des erfaßten Krümmungsradius rho der Fahrspur und der zulässigen Querbeschleunigung ay_max als Parameter berechnet. Dies kann beispielsweise gemäß der folgenden Formel erfolgen:Output signals from block 10 (these are the lane sizes) and block 11 (these are the vehicle movement quantities). In the simplest case, a maximum permissible longitudinal speed vx_max is calculated as a parameter on the basis of the detected radius of curvature rho of the lane and the permissible lateral acceleration ay_max. This can be done, for example, according to the following formula:
vx_max = sqrt(ay_max * rho),vx_max = sqrt (ay_max * rho),
sqrt bedeutet dabei die Quadratwurzel . Die Berechnung von vx_max ermöglicht damit die Berechnung einessqrt means the square root. The calculation of vx_max thus enables the calculation of a
Gefährdungsmaßes. Dieses ergibt sich beispielsweise aus der relativen Differenz zwischen der aktuellen Längsgeschwindigkeit vx und vx_max:Risk measure. This results, for example, from the relative difference between the current longitudinal speed vx and vx_max:
D = (vx - vx_max) /vx_maxD = (vx - vx_max) / vx_max
Situationsabhängig sind auch komplexere Definitionen denkbar. Wird zusätzlich zum Krümmungsradius rho auch dessen Gradient rho' erfaßt, dann kann dieser zur Verbesserung der Prädiktion von vx_max verwendet werden. Damit wird eine räumlich weitreichendere Ermittlung des Krümmungsradius rho (die zusätzliche räumliche Prädiktionsdistanz ist L) ermöglicht. Dies geschieht gemäß der BeziehungDepending on the situation, more complex definitions are also conceivable. If, in addition to the radius of curvature rho, its gradient rho 'is also detected, then this can be used to improve the Prediction of vx_max can be used. This enables a spatially more extensive determination of the radius of curvature rho (the additional spatial prediction distance is L). This happens according to the relationship
rhol = rho + L * rhov rhol = rho + L * rho v
Dabei ist L die (möglicherweise geschwindigkeitsabhängige) zusätzliche Prädiktionsdistanz. Bei der angegebenen Formel handelt es sich um die ersten beiden Glieder einer Taylor- Reihenentwicklung. Bei rho" handelt es sich um das Differential des Krümmungsradius geteilt durch das Differential der Bogenlänge. Mit dem Begriff der „Bogenlänge" ist dabei die Bogenlänge beispielsweise entlang des Mittelstreifens der Fahrbahn gemeint. Die Berechnung des Gradienten rho" ermöglicht auch die Berechnung eines Gradienten vx_max" und damit die Zuordnung von verschiedenen Maximalgeschwindigkeiten zu verschiedenen Kurvenbereichen.L is the (possibly speed-dependent) additional prediction distance. The formula given is the first two terms of a Taylor series expansion. Rho "is the differential of the radius of curvature divided by the differential of the arc length. The term" arc length "means the arc length, for example, along the median strip of the carriageway. The calculation of the gradient rho "also enables the calculation of a gradient vx_max" and thus the assignment of different maximum speeds to different curve areas.
Anstelle eines Gefährdungsmaßes ist auch die Verwendung mehrerer Gefährdungsmaße denkbar. Die Berechnung mehrerer Gefährdungsmaße kann vorteilhaft sein, wenn mehrere Maßnahmen ausgelöst werden sollen. In Fortführung des einfachen Beispiels kann z. B. aus einem Parametersatz maximal zulässiger Querbeschleunigungen ay_max_k, (k = 1,...,K) ein Satz zulässiger Längsgeschwindigkeiten vx_max_k ermittelt werden, und daraus wiederum ein Satz von Gefährdungsmaßen D_k. Die Gefährdungsmaße sind nicht zwingend der Größe nach geordnet. Hier soll folgendes anschauliche Beispiel gegeben werden:Instead of one hazard measure, the use of several hazard measures is also conceivable. The calculation of several hazard measures can be advantageous if several measures are to be triggered. Continuing the simple example, e.g. B. from a parameter set of maximum permissible lateral accelerations ay_max_k, (k = 1, ..., K) a set of permissible longitudinal speeds vx_max_k can be determined, and from this in turn a set of hazard dimensions D_k. The hazard levels are not necessarily sorted by size. The following illustrative example should be given here:
Ein durchschnittlicher Autofahrer überschreitet kaum absichtlich eine Querbeschleunigung von 5 m/sec^. Deshalb kann einem ersten Gefährdungsmaß eine Querbeschleunigung von beispielsweise 6 m/sec^ zugeordnet werden. Wird das mit dieser Querbeschleunigung berechnete erste Gefährdungsmaß D_l überschritten, werden beispielsweise Warnmaßnahmen ausgelöst (z.B. eine Warnung an den Fahrer abgegeben). Einem zweiten Gefährdungsmaß kann beispielsweise die Querbeschleunigung 7 m/sec^ zugeordnet werden. Überschreitet nun der Fahrer das mit dieser Querbeschleunigung berechnete zweite Gefährdungsmaß D_2 , werden stärkere Maßnahmen, beispielsweise ein BremsVorgang, ausgelöst.An average motorist hardly intentionally exceeds a lateral acceleration of 5 m / sec ^. A transverse acceleration of, for example, 6 m / sec ^ can therefore be assigned to a first hazard measure. Will that be with this transverse acceleration calculated first hazard dimension D_l exceeded, for example, warning measures are triggered (eg issued a warning to the driver). For example, the lateral acceleration 7 m / sec ^ can be assigned to a second hazard measure. If the driver now exceeds the second hazard dimension D_2 calculated with this lateral acceleration, stronger measures, for example a braking process, are triggered.
Weiterhin enthält das System eine Situationsbewertung in Block 31 (Situationsbewertungsmittel) , die anhand der erfassten Signale entscheidet, ob Eingriffe in die Fahrzeugbewegung oder andere Maßnahmen freigegeben werden oder nicht.The system also contains a situation assessment in block 31 (situation assessment means), which decides on the basis of the detected signals whether interventions in the vehicle movement or other measures are released or not.
Eingriffe werden z. B. freigegeben, wenn eine Kurve mit einer hinreichend starken Krümmung erkannt wurde: | rho | < | rho_grenze | . Dabei ist rho_grenze ein maximaler Krümmungsradius.Interventions are z. B. released if a curve with a sufficiently strong curvature was recognized: | rho | <| rho_ limit | , Here rho_ limit is a maximum radius of curvature.
Eingriffe werden z. B. gesperrt, wennInterventions are z. B. locked if
1. die Fahrspurerfassung unplausible Daten liefert,1. the lane detection provides implausible data,
2. die Fahrspurerfassung den Verlauf der Fahrbahnränder mit geringer Güte erfasst, 3. unklar ist, ob der Fahrer der Kurve folgen möchte (z. B. weil die Fahrzeugposition und -Orientierung relativ zum Fahrspurverlauf einen Wunsch nach Verlassen einer Fahrspur aufzeigen oder weil ein Fahrtrichtungsanzeiger gesetzt wurde) oder 4. weil ein Hindernis in der Fahrspur erfaßt wurde.2. the lane detection detects the course of the road edges with low quality, 3. it is unclear whether the driver would like to follow the curve (e.g. because the vehicle position and orientation relative to the lane course indicate a desire to leave a lane or because a direction indicator was set) or 4. because an obstacle was detected in the lane.
Weiterhin enthält das System eine Einrichtung zur Maßnahmenplanung (Maßnahmenbestimmungsmittel, Block 30), die aufgrund des Gefährdungsmaßes (in Block 20 berechnet) und der Freigabegroßen (in Block 31 berechnet) Maßnahmen auslöst.The system also contains a facility for planning measures (means for determining measures, block 30), which is calculated on the basis of the degree of risk (calculated in block 20) and the release size (calculated in block 31) triggers measures.
Das sinnvolle Zusammenspiel der Gef hrdungsermittlung (Block 20) und der Situationsbewertung (Block 31) wird exemplarisch anhand des folgenden Beispiels aufgezeigt:The sensible interplay of risk assessment (block 20) and situation assessment (block 31) is shown using the following example:
Ein Fahrer fährt zu schnell in eine Kurve, es besteht die Gefahr, dass das Fahrzeug nach außen von der Fahrbahn abkommt .A driver drives into a curve too quickly, and there is a risk that the vehicle will get off the road outside.
Diese Gefahr wird von den Gefährdungsermittlungsmitteln 20 erkannt. Die vorliegende Situation wird als fahrdynamisch gefährlich eingestuft. Zugleich wird jedoch durch Block 12 ein Hindernis auf der Fahrspur erkannt.This danger is recognized by the risk determination means 20. The present situation is classified as dangerous in terms of driving dynamics. At the same time, block 12 detects an obstacle in the lane.
Deshalb ist es nicht sinnvoll, durch die Maßnahmenplanungsmittel 30 zwangsweise Maßnahmen zur Spurhaltung zu planen und diese dann durch die Aktormittel (40, 41, 42) durchzusetzen. - In diesem Fall wird durch die Situationsbewertungsmittel 31 die Maßnahmenplanung in den Maßnahmenplanungsmitteln 30 untersagt und damit keine zwangsweise Spurhaltung aktiviert. Dies hangt damit zusammen, dass in diesem Fall das Abkommen von der Fahrbahn als das kleinere Übel gegenüber dem Aufprall auf das Hindernis erscheint.Therefore, it is not sensible to use the planning means 30 to plan for tracking measures and then to implement them using the actuator means (40, 41, 42). In this case, the situation assessment means 31 prohibits the measure planning in the measure planning means 30 and thus does not necessarily activate tracking. This has to do with the fact that in this case the off-road agreement appears as the lesser evil compared to the impact with the obstacle.
In Abhängigkeit des Wertes bzw. eines ersten Wertes des Gefahrdungsmaßes und der Freigabe wird eine Fahrerwarnung durchgeführt. Diese Fahrerwarnung kann optisch, akustisch oder durch eine kurze Warnbremsung erfolgen.Depending on the value or a first value of the hazard measure and the release, a driver warning is carried out. This driver warning can be given optically, acoustically or by brief warning braking.
In Abhängigkeit des Wertes bzw. eines weiteren Wertes des Gefahrdüngsmaßes und der Freigabe werden vorausschauende Maßnahmen an der Bremsanlage eingeleitet, um den Fahrer bei der Verzögerung des Fahrzeugs zu unterstützen: 1. Zur Verringerung der Ansprechzeit der Bremsanlage können vorbereitende Maßnahmen an der Bremsanlage getroffen werden. Eine Scheibenbremse kann beispielsweise in unmittelbare Bremsbereitschaft versetzt werden, indem die Bremsbeläge durch Vorbefüllung der Radbremszylinder an die Bremsscheibe angelegt werden (Verringerung des Lüftspiels) . 2. Zur Unterstützung der Fahrerreaktion besteht außerdem die Möglichkeit, die Ansprechschwellen eines Bremsassistenten so zu verringern, dass schon bei moderater Betätigung des Bremspedals eine Vollbremsung ausgelöst wird. 3. Außerdem ist denkbar, dass zusätzlich zur Veränderung der Ansprechschwellen auch der vom Bremsassistenten erzeugteDepending on the value or a further value of the hazardous fertilizer measure and the release, predictive Measures initiated on the brake system to assist the driver in decelerating the vehicle: 1. Preparatory measures can be taken on the brake system to reduce the response time of the brake system. For example, a disc brake can be put into immediate braking readiness by applying the brake pads to the brake disc by pre-filling the wheel brake cylinders (reducing the clearance). 2. To support the driver's reaction, there is also the possibility of reducing the response thresholds of a brake assistant in such a way that full braking is triggered even when the brake pedal is actuated moderately. 3. It is also conceivable that, in addition to changing the response thresholds, the one generated by the brake assistant
Vordruck so eingestellt wird, dass das Fahrzeug bei Kurveneintritt automatisch auf vx_max verzögert wird.Form is set so that the vehicle is automatically decelerated to vx_max when entering a curve.
In Abhängigkeit des Wertes bzw. eines weiteren Wertes des Gefährdungsmaßes und der Freigabe wird einDepending on the value or a further value of the hazard level and the release, a
Fahrdynamikregelungssystem (z.B. ESP = „electronic stability program", FDR = „Fahrdynamikregelung") oder ein Verbundsystem für die Fahrzeugbewegungsregelung mit mehreren Fahrwerkstellern so umparametriert, dass die Gierreaktion des Fahrzeugs auf Lenkradbetätigung des Fahrers verbessert wird und die Stabilität während der Kurvenfahrt erhöht wird.Vehicle dynamics control system (e.g. ESP = "electronic stability program", FDR = "vehicle dynamics control") or a composite system for vehicle motion control with several chassis actuators so that the yaw response of the vehicle to the driver's steering wheel actuation is improved and stability during cornering is increased.
Wenn das Fahrzeug über eine aktive Lenkanlage mit Möglichkeit zur Lenkwinkelmodifikation verfügt, dann werden in Abhängigkeit des Wertes bzw. eines weiteren Wertes desIf the vehicle has an active steering system with the option of modifying the steering angle, then depending on the value or a further value of the
Gefährdungsmaßes und der Freigabe die Parameter der aktiven Lenkung modifiziert, um ein besseres Ansprechen der Gierbewegung des Fahrzeugs auf die Lenktätigkeit des Fahrers zu erreichen. Dies erfolgt z. B. durch Einstellung einer direkteren Lenkübersetzung, so dass bei gleichem Lenkradwinkel ein größerer Radlenkwinkel (am Vorderrad) entsteht. Dies kann auch durch die Addition eines Zusatzlenkwinkels (= Lenkvorhalt, dieser ist beispielsweise proportional zur Lenkradwinkelgeschwindigkeit) erfolgen, so dass der Radlenkwinkel (am Vorderrad) dem Lenkradwinkel voreilt, sobald der Fahrer zu lenken beginnt .Hazard measure and the release modified the parameters of the active steering to achieve a better response of the yaw movement of the vehicle to the steering activity of the driver. This is done e.g. B. by setting a more direct steering ratio, so that with the same steering wheel angle, a larger wheel steering angle (on the front wheel) is created. This can also be done by adding an additional steering angle (= steering lead, this is, for example, proportional to the steering wheel angular speed), so that the wheel steering angle (on the front wheel) leads the steering wheel angle as soon as the driver begins to steer.
In Abhängigkeit des Wertes bzw. eines weiteren Wertes des Gefährdungsmaßes und der Freigabe werden vorausschauende Maßnahmen eingeleitet, um einen Schwimmwinkel aufzubauen, so dass sich die Seitenführungskräfte an den Rädern frühzeitig aufbauen: - Bei Fahrzeugen mit aktiver Lenkanlage kann derDepending on the value or a further value of the hazard level and the release, anticipatory measures are initiated to build up a swimming angle so that the cornering forces on the wheels build up early: - In vehicles with an active steering system, the
Schwimmwinkel durch einen kurzen Radlenkwinkelimpuls unmittelbar vor der Einfahrt in die Kurve erzeugt werden. Auch ein radselektiver Bremseingriff kann zur Erzeugung eines Schwimmwinkels verwendet werden. Dabei wird das Fahrzeug zugleich verzögert, was sich fast immer bei einer kritischen Situation als günstig erweist.Floating angles are generated by a short wheel steering angle pulse immediately before entering the curve. A wheel-selective brake intervention can also be used to generate a float angle. At the same time, the vehicle is decelerated, which almost always proves to be favorable in a critical situation.
In Abhängigkeit des Wertes bzw. eines weiteren Wertes des Gefährdungsmaßes und der Freigabe wird das Fahrzeug zur Vermeidung einer fahrdynamisch kritischen Situation durch einen automatischen Bremseingriff an allen Rädern verzögert.Depending on the value or a further value of the hazard level and the release, the vehicle is decelerated by an automatic brake intervention on all wheels to avoid a situation critical to driving dynamics.
In Abhängigkeit des Wertes bzw. eines weiteren Wertes des Gefährdungsmaßes und der Freigabe werden die Auslöseschwellen irreversibler Rückhaltesysteme (z. B. Airbags) verändert. In Abhängigkeit des Wertes bzw. eines weiteren Wertes des Gefährdungsmaßes und der Freigabe werden reversible Rückhaltesysteme (z. B. Gurtstraffer) ausgelöst.The triggering thresholds of irreversible restraint systems (e.g. airbags) are changed depending on the value or a further value of the hazard level and the release. Depending on the value or a further value of the hazard level and the release, reversible restraint systems (e.g. belt tensioners) are triggered.
Damit erhöht das vorgeschlagene Verfahren dieThe proposed method thus increases the
Verkehrssicherheit bei zu schnell angefahrenen Kurven durch Warnung des Fahrers und/oderTraffic safety when cornering too quickly by warning the driver and / or
Vorbereitung der Bremsanlage (Verringerung der Ansprechzeit der Bremse) und/oder - Verbesserung des Gieransprechverhaltens durch Veränderung der Parameter einer aktiven Lenkanlage (z. B. Veränderung der Lenkübersetzung) und/oderPreparation of the brake system (reduction of the response time of the brake) and / or - improvement of the yaw response by changing the parameters of an active steering system (e.g. changing the steering ratio) and / or
Eingriffe in die Fahrzeugbewegung zur Einleitung einer Gierbewegung und/oder - Eingriffe in die Fahrzeugbewegung zur Fahrzeugverzögerung und/oderInterventions in the vehicle movement to initiate a yaw movement and / or interventions in the vehicle movement for vehicle deceleration and / or
Vorkonditionierung irreversibler Rückhaltesysteme und/oderPreconditioning of irreversible restraint systems and / or
Auslösung reversibler Rückhaltesysteme.Activation of reversible restraint systems.
Dabei arbeitet das Verfahren fahrzeugautonom, es greift weder auf digitale Karten- und Ortungssysteme noch auf straßenseitige Einrichtungen (Reflektoren, Sender) zurück. Damit ist das Verfahren auch zur Verwendung in einer bzgl . der Straßeninfrastruktur schlecht erschlossenen Gegend geeignet. Insbesondere arbeitet das System ohne Zuhilfenahme eines externen Systems bzw. eines externen Informationsbeschaffungssystems (wie z.B. GPS, Navigationssystem, digitale Karte, Signale aussendende Warnbaken am Straßenrand, usw.). Sämtliche dasThe process works autonomously, it does not use digital map and location systems or street-side facilities (reflectors, transmitters). The method is therefore also suitable for use in a poorly developed area due to road infrastructure. In particular, the system works without the aid of an external system or an external information gathering system (such as GPS, navigation system, digital map, warning beacons emitting signals on the roadside, etc.). All of that
Fahrzeugumfeld beschreibenden Größen werden deshalb über ein rein fahrzeuggestütztes System wie beispielsweise Video, Radar, Lidar erfasst. Sizes describing the vehicle environment are therefore recorded using a purely vehicle-based system such as video, radar, lidar.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Vorrichtung zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs im Sinne einer höheren Fahrsicherheit vor und während einer Kurvenfahrt, welche1. Device for influencing the driving behavior of a motor vehicle in the sense of greater driving safety before and during cornering, which
Umfeldgrößenermittlungsmittel (10, 12, 13) zur Ermittlung wenigstens einer das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größe,Environment size determination means (10, 12, 13) for determining at least one variable describing the vehicle environment,
Gefahrdungsermittlungsmittel (20) , in denen abhängig von wenigstens der das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größe die fahrdynamische Gefährlichkeit der vorliegendenRisk determination means (20) in which, depending on at least the size describing the vehicle environment, the driving dynamics danger of the present
Fahrsituation ermittelt wird,Driving situation is determined,
Maßnahmenbestimmungsmittel (30) , in denen abhängig von der fahrdynamischen Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit bestimmt werden und - Aktormittel (40, 41, 42, 43, 44, 45), durch weiche die zur Erhöhung der Fahrsicherheit bestimmten Maßnahmen durchgeführt werden können, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass Situationsbewertungsmittel (31) vorhanden sind, durch die abhängig von wenigstens einer durch die Umfeldgrößenermittlungsmittel (10, 12, 13) ermittelten Größe die Ermittlung der fahrdynamischen Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation (20) oder die Bestimmung von Maßnahmen zur Erhöhung derMeasures determining means (30), in which measures to increase driving safety are determined depending on the driving dynamics of the present driving situation and - actuator means (40, 41, 42, 43, 44, 45), by means of which the measures intended to increase driving safety are carried out can contain, characterized in that situation assessment means (31) are available, by means of which, depending on at least one variable determined by the environment size determination means (10, 12, 13), the determination of the driving dynamics danger of the present driving situation (20) or the determination of measures for Increase in
FahrSicherheit (30) oder die Durchführung von Maßnahmen zur Erhöhung derDriving safety (30) or the implementation of measures to increase the
Fahrsicherheit (40, 41, 42, 43, 44, 45) aktiviert oder deaktiviert (100) wird.Driving safety (40, 41, 42, 43, 44, 45) is activated or deactivated (100).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung fahrzeugautonom, d.h. unabhängig von einem externen Informationsbeschaffungssystem arbeitet.2. Device according to claim 1, characterized in that the device is vehicle-autonomous, i.e. works independently of an external information gathering system.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldgrößenermittlungsmittel (10, 12, 13) so ausgebildet sind, dass sämtliche das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größen über ein Videosystem, ein Radarsystem oder ein Lidarsystem erfasst werden.3. The device according to claim 1, characterized in that the environment size determination means (10, 12, 13) are designed such that all the variables describing the vehicle environment are recorded via a video system, a radar system or a lidar system.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Situationsbewertungsmittel (31) trotz Vorliegen einer durch die Gefahrdungsermittlungsmittel (20) als fahrdynamisch gefährlich ermittelten Fahrsituation die Bestimmung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit oder die Durchführung von Maßnahmen zur Erhöhung der FahrSicherheit deaktiviert (100) werden kann.4. The device according to claim 1, characterized in that the situation assessment means (31) deactivates the determination of measures for increasing driving safety or the implementation of measures for increasing driving safety despite the existence of a driving situation determined by the hazard determination means (20) as driving dynamically dangerous. 100) can be.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann die Bestimmung von Maßnahmen zur Erhöhung der FahrSicherheit (30) oder die Durchführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit (40, 41, 42, 43, 44, 45) deaktiviert wird, wenn - die durch die Umfeldgrößenermittlungsmittel ermittelten Umfeldgrößen, welche die Fahrspur beschreiben (10) , unplausibel sind und dadurch keine Erkennung des Fahrspurverlaufs mit ausreichender Sicherheit erlauben oder - wenn ermittelte Indizien hinreichend stark auf einen5. The device according to claim 1, characterized in that the determination of measures to increase driving safety (30) or the implementation of measures to increase driving safety (40, 41, 42, 43, 44, 45) is deactivated if - the environment variables determined by the environment size determination means, which describe the lane (10), are implausible and therefore do not allow detection of the lane course with sufficient certainty, or - if the indications determined are sufficiently strong
Fahrerwunsch nach Verlassen der Fahrbahn hindeuten (11, 12, 13, 14) oder wenn durch die Umfeldgrößenermittlungsmittel ein Hindernis in der Fahrspur erfaßt wird (12) . Indicate driver's request after leaving the lane (11, 12, 13, 14) or if an obstacle in the lane is detected by the environment size determination means (12).
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Gefahrdungsermittlungsmittel (20) ermittelte Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation durch wenigstens ein Gefährdungsmaß (D) , welches mehr als zwei unterschiedliche Werte annehmen kann, quantitativ beschrieben wird.6. The device according to claim 1, characterized in that the hazard of the present driving situation determined by the hazard determination means (20) is described quantitatively by at least one hazard measure (D) which can take more than two different values.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Maßnahmenbestimmungsmitteln (30) , abhängig vom7. The device according to claim 6, characterized in that in the measure determination means (30), depending on
Wert des ermittelten Gefährdungsmaßes (D) , unterschiedliche Maßnahmen zur Erhöhung der FahrSicherheit bestimmt werden.Value of the determined hazard level (D), different measures to increase driving safety can be determined.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich unter den Maßnahmen zur Erhöhung der8. The device according to claim 7, characterized in that the measures to increase the
FahrSicherheit wenigstens zwei der nachfolgend aufgezählten Maßnahmen befinden, nämlich eine Warninformation an den Fahrer (43) oder einer Vorbereitung des Bremssystems (41) im Sinne einer Verringerung der Ansprechzeit oder eine Beeinflussung des Zusammenhangs zwischen Lenkradwinkel und Lenkwinkel (42) oder der Aufbau eines Schwimmwinkels, d.h. einem Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Richtung der FahrZeuggeschwindigkeit im Schwerpunkt des Fahrzeugs (40) oder ein Einleiten eines Bremsvorgangs (41) oder eine Herabsetzung der Auslöseschwellen von Rückhaltesystemen (44, 45).Driving safety at least two of the measures listed below, namely warning information to the driver (43) or preparation of the braking system (41) in the sense of a reduction in the response time or influencing the relationship between the steering wheel angle and steering angle (42) or the development of a floating angle, ie an angle between the vehicle longitudinal axis and the direction of the vehicle speed in the center of gravity of the vehicle (40) or initiating a braking process (41) or lowering the triggering thresholds of restraint systems (44, 45).
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei unterschiedliche Gefährdungsmaße (D_l, D_2) ermittelt werden, abhängig von deren jeweiligem Wert unterschiedliche Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit durch die Maßnahmenbestimmungsmittel (30) bestimmt werden.9. The device according to claim 6, characterized in that at least two different hazard measures (D_l, D_2) are determined, depending on their respective value different measures to increase driving safety are determined by the measure determination means (30).
10. Verfahren zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines10. Method for influencing the driving behavior of a
Kraftfahrzeugs im Sinne einer höheren FahrSicherheit vor und während einer Kurvenfahrt, bei dem wenigstens eine das Fahrzeugumfeld beschreibende Größe ermittelt wird (10, 12, 13), - abhängig von wenigstens der das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größe (10, 12, 13) die fahrdynamische Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation ermittelt wird (20) , abhängig von der fahrdynamischen Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation Maßnahmen zur Erhöhung derMotor vehicle in the sense of greater driving safety before and during cornering, in which at least one variable describing the vehicle environment is determined (10, 12, 13), - depending on at least the variable describing the vehicle environment (10, 12, 13), the driving dynamics dangerousness of the vehicle current driving situation is determined (20), depending on the driving dynamics danger of the present driving situation, measures to increase the
Fahrsicherheit bestimmt werden (30) und die zur Erhöhung der Fahrsicherheit bestimmten Maßnahmen durchgeführt werden können (40, 41, 42, 43, 44, 45), dadurch gekennzeichnet, dass - die Ermittlung der fahrdynamischen Gefährlichkeit der vorliegenden Fahrsituation (20) oder die Bestimmung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit (30) oder die Durchführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrsicherheit (40, 41, 42, 43, 44, 45) abhängig von wenigstens einer das Fahrzeugumfeld beschreibenden Größe (10, 12, 13) aktiviert oder deaktiviert (100) werden kann. Driving safety are determined (30) and the measures intended to increase driving safety can be carried out (40, 41, 42, 43, 44, 45), characterized in that - the determination of the driving dynamics danger of the present driving situation (20) or the determination of measures to increase driving safety (30) or the implementation of measures to increase driving safety (40, 41, 42, 43, 44, 45) activated or deactivated depending on at least one variable (10, 12, 13) describing the vehicle environment ( 100) can be.
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