DE102017106952A1

DE102017106952A1 - Abstandssteuerung für ein fahrzeug mit anhänger

Info

Publication number: DE102017106952A1
Application number: DE102017106952.6A
Authority: DE
Inventors: Swaroop Kaggere Shivamurthy
Original assignee: Connaught Electronics Ltd
Current assignee: Connaught Electronics Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-10-04
Also published as: EP3600999A1; US11370429B2; WO2018178052A1; US20200039514A1; EP3600999B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Abstands eines Fahrzeugs (10) zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60), wobei das Fahrzeug (10) einen damit verbundenen Anhänger (12) aufweist, mit den Schritten zum Bestimmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10), Erfassen eines nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs (60), Bestimmen eines Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) und Bestimmen eines Sicherheitsabstands basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) und dem Abstand (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60), wobei das Verfahren ferner das Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12) und das Ausführen einer Steuerung des Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) derart aufweist, dass er über dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand bleibt. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrassistenzsystem (14) für ein Fahrzeug (10), das dazu geeignet ist, das vorstehende Verfahren auszuführen. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug (10) mit einem vorstehend erwähnten Fahrassistenzsystem (14) (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Abstands eines Fahrzeugs zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen damit verbundenen Anhänger aufweist, mit den Schritten zum Bestimmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Erfassen eines nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs, Bestimmen eines Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug und Bestimmen eines Sicherheitsabstands basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Abstand zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug, das dazu geeignet ist, das vorstehende Verfahren zum Steuern eines Abstands des Fahrzeugs zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug auszuführen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem vorstehend erwähnten Fahrassistenzsystem.
Ein häufiger Typ von auf Autobahnen auftretenden Fahrzeugunfällen ist ein Auffahren eines Fahrzeugs auf das Heck eines vorausfahrenden Fahrzeugs. In solchen Fällen ist der Fahrer des Fahrzeugs, das auf das vorausfahrende Fahrzeug auffährt, in der Regel voll verantwortlich und schuld. Auch wenn das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt oder plötzlich abbremst, liegt die Beweislast beim Fahrer des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs dahingehend, darzulegen, dass er einen ausreichenden Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten hat.
Daher ist insbesondere bei automatisierten Fahrsystemen eine Sicherheitsabstandsberechnung und ihre Anwendung besonders wichtig, insbesondere für Autobahnverkehrssituationen. In solchen Autobahnverkehrssituationen wird im Vergleich zu innerstädtischen Verkehrssituationen in der Regel keine häufige Uneinheitlichkeit bei der Änderungsrate der Fahrzeugbeschleunigung auftreten. In Autobahnsituationen muss ein Fahrzeug, das einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, einen Sicherheitsabstand einhalten. Der Sicherheitsabstand kann beispielsweise einer in zwei Sekunden Fahrzeit zurückgelegten Strecke entsprechen, d.h., der Sicherheitsabstand ist der Abstand, den das Fahrzeug mit der aktuellen Geschwindigkeit in zwei Sekunden zurücklegt. Gemäß einer anderen Berechnung kann der Sicherheitsabstand als die Hälfte der in Kilometern pro Stunde gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit in Metern berechnet werden.
Die Bestimmung eines Sicherheitsabstands kann jedoch unter Berücksichtigung einer Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge, insbesondere eines dem eigenen Fahrzeug direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, verbessert werden. Typischerweise kann die Sicherheit durch Hinzufügen von einigen zusätzlichen Metern Sicherheitsabstand zwischen den Fahrzeugen abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht werden. Durch Managen eines derartigen Sicherheitsabstands wird ein Fahrer des Fahrzeugs Zeit haben, um auf irgendwelche plötzlich auftretenden Änderungen zu reagieren, und der Sicherheitsabstand kann basierend auf aktuellen Verkehrssituationen auf ein Minimum reduziert werden, was die Kapazität einer Straße erhöht.
Das Problem ist typischerweise für Fahrzeuge mit Anhänger komplizierter. Ein anwendbarer Sicherheitsabstand kann für Anhänger mit unterschiedlichen Parametern variieren, die jedem Anhänger zugeordnet sind. Ein Anhänger, der im Vergleich zum Fahrzeug unter einem bestimmten Winkel geneigt ist, ist im Vergleich zu einem hinter dem Fahrzeug gerade ausgerichteten Anhänger instabiler. Dies wirkt sich auch auf Situationen aus, bei denen ein Bremsvorgang erforderlich ist. Daher muss der Sicherheitsabstand von Fahrzeugen mit Anhängern im Vergleich zu Fahrzeugen ohne Anhänger anders berechnet werden, so dass er für jede Verkehrssituation optimal geeignet ist.
In diesem Zusammenhang betrifft das Dokument EP 2 690 460 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Berechnen eines Fahrzeugzwischenabstands, durch die/das ein genauerer Fahrzeugzwischenabstand berechnet wird. Der Fahrzeugzwischenabstand wird durch Setzen eines physikalischen Grenzwertes durch Erkennen eines Fahrzeugzwischenabstandfehlers berechnet, der beispielswiese aufgrund eines Installationsorts eines Sensors, eines Fahrzeugtyps, einer unzulässigen Umrüstung des Fahrzeugs und dergleichen auftritt, um einen Fahrzeugabstand zu korrigieren.
Ferner betrifft das Dokument EP 0 982 173 A2 ein System und ein Verfahren zum Bestimmen eines minimalen Trennungsabstandes, wenn ein Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsregelungsmodus betrieben wird. Die Geschwindigkeits- und Verzögerungsleistung und die Reaktionszeit eines eigenen Fahrzeugs werden in Verbindung mit der Geschwindigkeit und einer angenommenen Verzögerungsleistung eines vorausfahrenden Fahrzeugs verwendet, um einen minimalen Trennungsabstand zu berechnen. Die Verzögerungsleistung des eigenen Fahrzeugs wird basierend auf dem Zustand der Bremsen, den Bremsleistungen des Getriebes/Motors und der Bremsleistung einer Motorbremse geschätzt.
Ferner betrifft das Dokument EP 0 729 860 A2 ein System und ein Verfahren zum Implementieren einer intelligenten Geschwindigkeitsregelung unter Verwendung von Standard-Motorsteuerungsmodi. Das System weist einen Abstandssensor zum Bestimmen des Abstands und der Aufschließrate relativ zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf und verwendet diese Information zum Implementieren eines Abstandssteuerungsmodus und eines Geschwindigkeitsregelungsmodus. Der Abstandssteuerungsmodus hält einen auswählbaren Abstand relativ zu einem vorausfahrenden Fahrzeug aufrecht und kann das Beschleunigen des Fahrzeugs oder das Abbremsen des Fahrzeugs durch Vermindern der Kraftstoffzufuhr, Aktivieren einer Motorbremse (Retarder) oder Herunterschalten des Getriebes, wenn die Motordrehzahl dies zulässt, beinhalten. Der Geschwindigkeitsregelungsmodus hält eine wählbare Fahrgeschwindigkeit aufrecht, wenn kein Zielfahrzeug erfasst wird. Dieser Fahrgeschwindigkeitssollwert dient auch als ein oberer Grenzwert im Abstandssteuerungsmodus. Das System und das Verfahren bewirken die intelligenten Fahrgeschwindigkeitsregelungsfunktionen unter Verwendung einer Steuerlogik extern vom elektronischen Motorsteuerungsmodul, das den Motordrehzahlsteuerungsmodus oder den Motordrehzahl- und Drehmomentbegrenzungssteuerungsmodus der SAE J1922- oder SAE J1939-Standards verwendet. Alternativ kann eine Geschwindigkeitsgrenze der Geschwindigkeitsregelung über SAE J 1587 übermittelt werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Annäherung an ein vorausfahrendes Fahrzeug zu verringern und so das Erfordernis für ein Eingreifen des Fahrers zu vermindern. Die Erfindung kann periodisch zwischen den Motorsteuerungsmodi umschalten, um jegliche von einigen Motorenherstellern auferlegte Zeitbeschränkung von Steuerungsmodi zu vermeiden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Abstands eines Fahrzeugs zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen damit verbundenen Anhänger aufweist, ein Fahrassistenzsystem für ein solches Fahrzeug, das dazu geeignet ist, das vorstehend erwähnte Verfahren auszuführen, und ein Fahrzeug mit einem derartigen Fahrassistenzsystem bereitzustellen, die eine verbesserte Sicherheit während einer Fahrt des Fahrzeugs mit einem Anhänger ermöglichen und einfach implementierbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Abstands eines Fahrzeugs zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Fahrzeug einen damit verbundenen Anhänger aufweist, mit den Schritten: Bestimmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Erfassen eines nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs, Bestimmen eines Abstands zu dem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug und Bestimmen eines Sicherheitsabstands basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Abstand zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug, wobei das Verfahren ferner das Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers und das Ausführen einer Steuerung des Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug derart aufweist, dass der der Abstand größer bleibt als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand.
Durch die vorliegende Erfindung wird außerdem ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, das dazu geeignet ist, das vorstehend erwähnte Verfahren zum Steuern eines Abstands des Fahrzeugs zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug auszuführen.
Durch die vorliegende Erfindung wird ferner ein Fahrzeug mit einem vorstehend erwähnten Fahrassistenzsystem bereitgestellt.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, basierend auf dem Anhänger einen zusätzlichen Sicherheitsabstand zum Sicherheitsabstand des Fahrzeugs ohne Anhänger hinzuzuaddieren. Der zusätzliche Sicherheitsabstand wird basierend auf Eigenschaften des Anhängers derart bestimmt, dass er für eine Kombination aus dem Fahrzeug und einem bestimmten Anhänger optimal geeignet ist. Der Sicherheitsabstand zusammen mit dem zusätzlichen Sicherheitsabstand bietet einen ausreichenden Spielraum, so dass auch das Fahrzeug mit dem Anhänger in allen Verkehrssituationen zuverlässig betreibbar ist.
Vorzugsweise weist das Fahrassistenzsystem Umgebungssensoren auf, die Information über eine Umgebung des Fahrzeugs bereitstellen. Derartige Umgebungssensoren können z.B. Kameras, insbesondere Stereokameras, Radarsysteme, laserbasierte Systeme, wie beispielsweise LIDAR, insbesondere einen Laserscanner, und dergleichen aufweisen.
Die mindestens eine Eigenschaft des Anhängers kann eine beliebige geeignete Eigenschaft sein, die es ermöglicht, ein bestimmtes Verhalten des Anhängers oder des Fahrzeugs mit dem Anhänger während der Fahrt zu bestimmen. Daher kann eine derartige Eigenschaft ein beliebiges geeignetes physikalisches Datenelement des Anhängers alleine oder in Kombination mit dem Fahrzeug aufweisen. Eine solches physikalisches Datenelement ist ein Gewicht des Anhängers oder eine Beziehung zwischen dem Gewicht des Anhängers und dem Gewicht des Fahrzeugs. Darüber hinaus können Eigenschaften, wie beispielsweise Bremsleistungen, oder andere berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann ein Ladegewicht des Anhängers eine relevante Eigenschaft sein. Die Eigenschaften können in einem Speicher des Fahrassistenzsystems gespeichert sein. Daher können die Eigenschaften aus dem Speicher, insbesondere aus einem persistenten Speicher, z.B. gemäß einer durch einen Fahrer des Fahrzeugs vorgenommenen Auswahl, leicht abgerufen werden. Alternativ können die Eigenschaften über eine durch das Fahrzeug oder insbesondere das Fahrassistenzsystem eingerichtete Datenverbindung von einem Server abgerufen werden.
Das nächste vorausfahrende Fahrzeug bezeichnet typischerweise ein Fahrzeug, das dem eigenen Fahrzeug direkt vorausfährt. Fahrzeuge, die sich auf Fahrspuren nähern, die zu entgegengesetzten Fahrtrichtungen gehören, werden nicht berücksichtigt. Ferner bezeichnet das nächste vorausfahrende Fahrzeug in Situationen mit mehreren Fahrbahnen für die gleiche Richtung typischerweise das nächste vorausfahrende Fahrzeug auf der gleichen Fahrspur. Andere Fahrzeuge können in Abhängigkeit von Fahrsituationen, z.B. bei einem Spurwechsel oder bei einer Kurvenfahrt, berücksichtigt werden.
Der Sicherheitsabstand bezeichnet einen Abstand, der es dem Fahrzeug ermöglicht zu stoppen, ohne auf ein vorausfahrendes Fahrzeug aufzufahren. Er kann auf der Annahme basieren, dass das nächste vorausfahrende Fahrzeugs sofort stoppt, z.B. im Fall eines Unfalls, oder dass das nächste vorausfahrende Fahrzeug ein sofortiges Bremsmanöver mit maximaler Verzögerung ausführt, oder auf einer beliebigen anderen geeignete Verzögerung.
Der zusätzliche Sicherheitsabstand ist ein zusätzlicher Sicherheitsabstand, der dem Sicherheitsabstand basierend auf mit dem Ziehen des Anhängers in Beziehung stehenden zusätzlichen Bedingungen hinzuaddiert wird.
Die Geschwindigkeit des nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs kann als Absolutwert oder als Relativwert bezüglich der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.
Der Sicherheitsabstand sowie der zusätzliche Sicherheitsabstand können als Abstand oder bezüglich der Zeit definiert werden. Wenn er bezüglich der Zeit spezifiziert ist, entsprechen der Sicherheitsabstand und der zusätzliche Sicherheitsabstand der mit einer aktuellen Geschwindigkeit in der spezifizierten Zeit zurückgelegten Strecke. Bei der Verwendung der Zeitdefinition ist es nicht erforderlich, den Abstand explizit zu bestimmen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers das Bestimmen von Anhängerabmessungen und das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstandes unter Berücksichtigung der Anhängerabmessungen auf. Anhängerabmessungen können automatisch erfasst werden, z.B. durch eine an einer Rückseite des Fahrzeugs vorgesehene Kamera, oder können z.B. durch einen Fahrer des Fahrzeugs als Einstellwerte bereitgestellt werden. Die Abmessungen können in einem Speicher des Fahrassistenzsystems gespeichert sein. Daher können die Eigenschaften vom Speicher, insbesondere von einem persistenten Speicher, z.B. gemäß einer durch einen Fahrer des Fahrzeugs vorgenommenen Auswahl leicht abgerufen werden. Die Anhängerabmessungen können eine Länge und Breite sowie eine Höhe des Anhängers aufweisen. Insbesondere kann die Höhe wichtig sein, z.B. im Fall von Wind. Die Anhängerabmessungen beeinflussen das Verhalten des Anhängers und damit das Verhalten des Fahrzeugs, insbesondere bei einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs, die typischerweise durch entsprechende Fahrassistenzsysteme ausgeführt werden. Anhängerabmessungen können auch indirekt ein mögliches Gewicht des Anhängers anzeigen, d.h. ein größerer Anhänger kann im Allgemeinen im voll beladenen Zustand ein höheres Gewicht haben als ein kleinerer Anhänger.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Identifizieren eines Typs des Anhängers auf, und der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers weist das Bestimmen der mindestens einen Eigenschaft des Anhängers basierend auf dem Typ des Anhängers auf. Daher kann das Fahrzeug eine automatische Erfassung des Anhängers ausführen, z.B. basierend auf einer an einer Rückseite des Fahrzeugs vorgesehenen Kamera, oder der Typ des Anhängers kann z.B. durch den Fahrer als ein Einstellwert des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Das Fahrzeug kann entweder eine Datenbank für mindestens die meisten gängigen Anhänger aufweisen, so dass die Abmessungen durch einen Zugriff auf die Datenbank erhalten werden können. Alternativ kann das Fahrzeug z.B. über eine drahtlose Internetverbindung mit einem Server verbindbar sein, der dem Fahrzeug auf der Basis des identifizierten Anhängertyps die mindestens eine Eigenschaft übermittelt.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers das Bestimmen eines Winkels des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs und das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstandes unter Berücksichtigung des Winkels des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs auf. Anhänger können bei einer Kurvenfahrt instabile Fahrzustände verursachen. Daher sollten Fahrzeuge mit Anhängern bei Kurvenfahrten verglichen mit einem geradeaus fahrenden Anhänger einen erhöhten Sicherheitsabstand zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug einhalten. Die Bestimmung des Winkels des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs kann z.B. auf einer Anhängerkupplungserfassung und -segmentierung basieren.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers das Bestimmen eines Anhängerbewegungsmodells und das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstands unter Berücksichtigung des Anhängerbewegungsmodells auf. Jeder Anhänger hat seine eigenen Bewegungsmerkmale. Die Bewegungsmerkmale können ein wichtiger Faktor sein, der die Vorhersage der Anhängerbewegung und insbesondere von Schaukelbedingungen ermöglicht. Der Sicherheitsabstand sollte in der Nähe der Anhängerschaukelbedingungen größer sein, wohingegen bei Bedingungen ohne Anhängeschaukelbewegung ein kürzerer Sicherheitsabstand verwendet werden kann. Basierend auf dem Bewegungsmodell kann das Verhalten des Anhängers in unterschiedlichen Fahrsituationen bestimmt oder sogar vorausbestimmt werden, so dass gefährliche Anhängerschaukelbedingungen vermeidbar sind schon bevor eine solche Bedingung auftritt. Das Anhängerbewegungsmodell empfängt vorzugsweise als Eingabe Odometrieinformation des Anhängers und den Winkel des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren das Empfangen von Odometriedaten des Anhängers auf und weist der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstands unter Berücksichtigung der Odometriedaten des Anhängers auf. Der Anhänger bewegt sich mit dem Fahrzeug, so dass Odometriedaten des Fahrzeugs auf den Anhänger anwendbar sind, oder die Odometriedaten des Fahrzeugs können verwendet werden, um die Odometriedaten des Anhängers zu bestimmen. Somit können die Odometriedaten basierend auf mindestens einem am Anhänger oder am Fahrzeug angeordneten Sensor bereitgestellt werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren das Empfangen einer Geschwindigkeit des Anhängers auf und weist der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstands unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Anhängers auf. Das Fahrzeug zieht den Anhänger, so dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs direkt auf den Anhänger anwendbar ist. Daher kann die Anhängergeschwindigkeit aus Odometriedaten des Fahrzeugs oder des Anhängers abgeleitet werden. Je höher die Geschwindigkeit des Anhängers ist, desto größer ist der zusätzliche Sicherheitsabstand.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Ausführen einer Steuerung des Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug derart, dass er größer bleibt als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand, das Bestimmen eines Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug, das Vergleichen des Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug mit dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand und das Steuern des Fahrzeugs zum Vermindern des Abstands zum nächsten Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeug, wenn der Abstand zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug größer ist als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand, und das Steuern des Fahrzeugs zum Vergrößern des Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug auf, wenn der Abstand zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug kleiner ist als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand. Diese Steuerung eignet sich z.B. für eine autonome Geschwindigkeitsregelung oder als Teil einer automatischen Fahrsteuerung. Basierend auf dem gewünschten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, d.h. dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand, wird die Steuerung ausgeführt, um diesen Abstand zu halten. Die Steuerung erfolgt vorzugsweise unter zusätzlicher Betrachtung weiterer Steuerparameter, wie beispielsweise Geschwindigkeitsbegrenzungen, einer voreingestellten bevorzugten Fahrgeschwindigkeit und Verkehrsbedingungen. Im Allgemeinen wird die Steuerung derart ausgeführt, dass der gewünschte Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nicht unterschritten wird, wobei eine Erhöhung des Abstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug im Vergleich zum gewünschten Abstand toleriert wird, solange sie auf einer zusätzlichen Steuereingabe basiert. Somit kann das Fahrzeug in Abhängigkeit von dem gewünschten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug im Vergleich zum aktuellen Abstand zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug gesteuert werden, um einen Brems- oder einen Beschleunigungsvorgang auszuführen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug das Bestimmen eines Straßenmerkmals, wenn es zum ersten Mal an einer Rückseite des nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs erscheint, das Bestimmen eines Abstands zu dem Straßenmerkmal gemäß einer vorgegebenen Zeitdauer, bis das Straßenmerkmal nicht mehr sichtbar ist, das Bestimmen einer Änderung des Abstands des Straßenmerkmals für jede Zeitdauer, und das Aufsummieren der Änderungen des Abstands für alle Zeitdauern auf. Daher ist das durch Verfahren beabsichtigt, die Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem ein Straßenmerkmal am nächsten vorausfahrenden Fahrzeug erscheint, bis zu dem Zeitpunkt zu messen, zu dem es das eigene Fahrzeug erreicht. Diese Information kann verwendet werden, um einen Abstand zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug zu bestimmen und eine mögliche Kollision in einem Notfall vorauszubestimmen. Dies kann angewendet werden, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern, d.h. um eine adaptive Geschwindigkeitsregelung auszuführen, oder um eine Autopilotfunktion bereitzustellen, z.B. in einem autonomen Fahrzeug. Das Verfahren ist einfach und benutzerfreundlich eingebettet. Daher kann es in einem Verarbeitungsmodul eines Fahrassistenzsystems eines Fahrzeugs einfach implementiert werden. Der Schritt kann für jedes beispielsweise durch eine Kamera aufgenommene Einzelbild ausgeführt werden. Alternativ kann der Schritt jeweils nach einer Anzahl X von Einzelbildern ausgeführt werden, wobei X eine ganze Zahl ist. Das Verfolgen eines Straßenmerkmals ermöglicht einen Hinweis auf einen sicheren Folgeabstand. Wenn die Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem ein Straßenmerkmal erstmals hinter dem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug erscheint, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem es das eigene Fahrzeug erreicht, gemessen wird, kann der Sicherheitsabstand basierend auf einer auf der Zeit basierenden Regel sehr leicht bestimmt und angewendet werden. Der Sicherheitsabstand kann beispielsweise einer Strecke entsprechen, die das Fahrzeug in zwei Sekunden Fahrzeit zurücklegt, d.h. der Sicherheitsabstand ist die Strecke, die das Fahrzeug mit der aktuellen Geschwindigkeit in zwei Sekunden zurücklegt. Eine solche Regel, dass der Sicherheitsabstand der in zwei Sekunden Fahrzeit zurückgelegten Strecke entspricht, kann eine gesetzliche Regel oder eine für eine sichere Fahrt des Fahrzeugs praktische Regel sein. Daher kann diese Regel als eine allgemeine Regel angewendet werden. Natürlich können für Steuerzwecke auch andere Zeitdauern als zwei Sekunden angewendet werden, beispielsweise Sekundenbruchteile. Die Straßenmerkmale können auf die gleiche Weise bezüglich Merkmalen hinter dem Fahrzeug verfolgt werden, d.h. um zu bestimmen, mit welcher Geschwindigkeit sich ein nachfolgendes Fahrzeug nähert. Gemäß einer anderen Berechnung kann der Sicherheitsabstand als die Hälfte der in Kilometern pro Stunde gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit in Metern berechnet werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines Straßenmerkmals einen vertikal nach unten gerichteten Scanvorgang innerhalb der Straßengrenzen zum Identifizieren einer großen Texturänderung, das Bereitstellen eines Begrenzungsrahmens um die große Texturänderung und das Erfassen des Straßenmerkmals innerhalb des Begrenzungsrahmens auf. Daher erfolgt zunächst eine Identifizierung der Grenzen der Straße. Ziel dieses Schritts ist es, Merkmale auf der Straße zu erfassen und zu verfolgen. Z.B. können Markierungen auf der Straße, wie beispielsweise erhöhte Fahrbahnmarkierungen, gestrichelte Spursegmente, kleine eindeutige Muster auf der Straße oder einzelne Merkmale, wie Verunreinigungen oder Straßenlöcher, von Zeitdauer zu Zeitdauer erfasst und verfolgt werden, z.B. von Einzelbild zu Einzelbild. Innerhalb des einen oder der mehreren Begrenzungsrahmen kann eine detaillierte Analyse von Merkmalen ausgeführt werden, um z.B. mögliche Risse in Fahrspuren und Bolzen oder irgendwelche anderen eindeutigen Merkmale zu erfassen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt zum Bestimmen eines Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug das Erzeugen einer Bodenkarte und das Bestimmen des Abstands zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf der Bodenkarte auf. Die Bodenkarte ist eine zweidimensionale Darstellung einer Umgebung des Fahrzeugs, d.h. im Stil einer Draufsicht. Diese Darstellung ermöglicht eine einfache Identifizierung z.B. von vorausfahrenden Fahrzeugen und Straßenmerkmalen zur Verwendung in dem Verfahren. Darüber hinaus können andere Merkmale in der Bodenkarte leicht identifiziert werden. Die Bodenkarte kann basierend auf Sensorinformation von einem oder mehreren Umgebungssensoren erzeugt werden, insbesondere unter Verwendung eines LIDAR-Systems, einer Stereokamera, einer Radareinrichtung oder anderer Vorrichtungen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrassistenzsystem ein adaptives Geschwindigkeitsregelungs- oder ein autonomes Fahrsystem.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden unter Bezug auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Einzelne in den Ausführungsformen dargelegte Merkmale können alleine oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bilden. Merkmale verschiedener Ausführungsformen können von einer Ausführungsform zu einer anderen Ausführungsform übertragen werden.
In den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrassistenzsystems eines Fahrzeugs gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
2 drei detaillierte Bilder einer Straße für eine Straßenmerkmalserfassung, die durch eine Kamera des Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform aufgenommen werden, in einer perspektivischen Ansicht zu drei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten;
3 drei schematische Darstellungen des Fahrzeugs der ersten Ausführungsform hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug zusammen mit einem auf der Straße bereitgestellten Straßenmerkmal; und
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Abstands eines Fahrzeugs zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug gemäß dem Fahrassistenzsystem und dem Fahrzeug der ersten Ausführungsform.

Die 1 und 3 betreffen ein Fahrzeug 10 mit einem Anhänger 12 und einem Fahrassistenzsystem 14 für das Fahrzeug 10 mit dem Anhänger 12 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Das Fahrzeug 10 ist in 3 dargestellt. Das Fahrassistenzsystem 14 ist in 1 schematisch dargestellt.
Wie aus 1 ersichtlich ist, weist das Fahrassistenzsystem 14 ein zentrales Verarbeitungsmodul 16 auf, das später näher diskutiert wird. Das Fahrassistenzsystem 14 weist ferner eine an einer Rückseite des Fahrzeugs 10 montierte hintere Kamera 18 zum Bereitstellen einer hinteren Eingabe auf. Das Fahrassistenzsystem 14 weist ferner eine an einer Vorderseite des Fahrzeugs 10 montierte vordere Kamera 20 zum Bereitstellen einer vorderen Eingabe auf. Die hintere Kamera 18 und die vordere Kamera 20 sind Ausführungsformen von Umgebungssensoren zum Überwachen der Umgebung des Fahrzeugs 10.
Das Verarbeitungsmodul 16 des Fahrassistenzsystems 14 weist ein Anhängertyperfassungsmodul 22 auf. Das Anhängertyperfassungsmodul 22 empfängt die hintere Eingabe von der hinteren Kamera 18 und bestimmt automatisch einen Typ des mit dem Fahrzeug 10 verbundenen Anhängers 12. Der Typ des Anhängers 12 wird einem Anhängerdatenextraktionsmodul 24 des Verarbeitungsmoduls 16 zugeführt.
Das Anhängerdatenextraktionsmodul 24 greift auf einen Speicher des Fahrassistenzsystems 14 zu, wo physikalische Daten bezüglich Eigenschaften der verschiedenen Typen von Anhängern 12 in einer Datenbank gespeichert sind, die physikalische Daten für die gängigsten Anhänger enthält. Somit werden Eigenschaften des Anhängers 12 basierend auf dem Typ des Anhängers 12 automatisch bestimmt. Das Anhängerdatenextraktionsmodul 24 liest die mit Eigenschaften des mit dem Fahrzeug 10 verbundenen Anhängers 12 in Beziehung stehenden physikalischen Daten aus. In dieser Ausführungsform beinhalten die physikalischen Daten Abmessungen des Anhängers 12, d.h. eine Länge und eine Breite sowie eine Höhe des Anhängers 12, ein Gewicht des Anhängers 12 und Bremsleistungen des Anhängers 12 zusammen mit dem Fahrzeug 10. Das Anhängerdatenextraktionsmodul 24 führt die physikalischen Daten einem Modul 26 zum Berechnen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands zu.
Das Verarbeitungsmodul 16 weist ferner ein Anhängerwinkelerfassungsmodul 28 auf. Das Anhängerwinkelerfassungsmodul 28 empfängt die hintere Eingabe von der hinteren Kamera 18 und bestimmt einen Winkel des Anhängers 12 bezüglich des Fahrzeugs 10. Die Bestimmung des Winkels des Anhängers 12 bezüglich des Fahrzeugs 10 basiert in dieser Ausführungsform auf einer Anhängerkupplungserfassung und -segmentierung. Der Winkel des Anhängers 12 bezüglich des Fahrzeugs 10 wird einem Anhängerbewegungsmodellmodul 30 als erste Eingabe zugeführt.
Das Verarbeitungsmodul 16 weist auch ein Fahrzeugodometriemodul 32. Das Fahrzeugodometriemodul 32 führt dem Anhängerbewegungsmodellmodul 30 Odometrieinformation vom Fahrzeug 10 als eine zweite Eingabe zu. Die Odometrieinformation beinhaltet z.B. eine basierend auf einer Raddrehbewegung bestimmte Geschwindigkeit des Fahrzeug 10.
Das Anhängerbewegungsmodellmodul 30 bestimmt ein Anhängerbewegungsmodell auf der Basis von Bewegungseigenschaften des Anhängers 12. Die Bewegungseigenschaften ermöglichen eine Vorhersage der Bewegung des Anhängers 12, insbesondere Schwankungsbedingungen. Das Anhängerbewegungsmodellmodul 30 empfängt als Eingabe die Odometrieinformation des Anhängers 12 und den Winkel des Anhängers 12 bezüglich des Fahrzeugs 10, um eine Bewegung des Anhängers 12 vorherzusagen.
Sowohl das Anhängerbewegungsmodellmodul 30 als auch das Fahrzeugodometriemodul 32 führen dem Modul 26 zum Berechnen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands Information zu. Wie in 1 dargestellt ist, wird auch der Winkel des Anhängers 12 bezüglich des Fahrzeugs 10 dem Modul 26 zum Berechnen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands als Eingabe zugeführt.
Das Modul 26 zum Berechnen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands berechnet einen zusätzlichen Sicherheitsabstand für das Fahrzeug 10 mit dem Anhänger 12 auf der Basis der zugeführten Eingaben, die die vom Anhängerdatenextraktionsmodul 24 bereitgestellten physikalischen Daten des Anhängers 12, das vom Anhängerbewegungsmodellmodul 30 bereitgestellte Bewegungsmodell, die vom Fahrzeugodometriemodul 32 bereitgestellte Odometrieinformation und den vom Anhängerwinkelerfassungsmodul 28 bereitgestellten Winkel des Anhängers 12 bezüglich des Fahrzeugs 10 beinhalten. Der zusätzliche Sicherheitsabstand ist ein zusätzlicher Sicherheitsabstand, der basierend auf zusätzlichen Erfordernissen, die mit dem Ziehen eines Anhängers 12 in Beziehung stehen, einem Sicherheitsabstand hinzuaddiert werden soll. Der Sicherheitsabstand bezieht sich auf einen Abstand, der es dem Fahrzeug ermöglicht, sicher anzuhalten, ohne auf ein vorausfahrendes Fahrzeug 60 aufzufahren. Er kann auf der Annahme basieren, dass das vorausfahrende Fahrzeug 60 unmittelbar stoppt, z.B. im Fall eines Unfalls, oder dass das vorausfahrende Fahrzeugs ein plötzliches Bremsmanöver mit maximaler Verzögerung ausführt, oder auf einer beliebigen anderen geeigneten Verzögerung.
Das Verarbeitungsmodul 16 weist ferner ein Straßenranderfassungsmodul 34 auf. Das Straßenranderfassungsmodul 34 empfängt die vordere Eingabe von der vorderen Kamera 20 und bestimmt Ränder oder Grenzen einer Straße 50, wie in 2 dargestellt ist. Daher empfängt das Straßenranderfassungsmodul 34 Einzelbilder, die von der vorderen Kamera 20 bereitgestellt werden. Die Information wird zur Weiterverarbeitung einem Straßenmerkmalserfassungs- und -verfolgungsmodul 36 zugeführt.
Das Straßenmerkmalerfassungs- und -verfolgungsmodul 36 führt einen vertikal nach unten gerichteten Scanvorgang in den von der vorderen Kamera 20 zugeführten Einzelbildern innerhalb der Straßengrenzen durch, um eine große Texturänderung zu identifizieren. Es stellt einen Begrenzungsrahmen 58 um die große Texturänderung bereit. Dann bestimmt das Straßenmerkmalserfassungs- und -verfolgungsmodul 36 Straßenmerkmale 52, 54, 56, die in dieser Ausführungsform ein gestricheltes Spursegment 52 und ein Straßenloch 54 sind, wie beispielsweise in 2 dargestellt ist, oder ein Objekt 56, wie in 3 ersichtlich ist. Die Straßenmerkmale 52, 54, 56 werden innerhalb der jeweiligen Begrenzungsrahmen 58 durch von der vorderen Kamera 20 zugeführten Einzelbildern erfasst und verfolgt. Die Verfolgung der Straßenmerkmale 52, 54, 56 ist in 2 zu sehen, wo die Straßenmerkmale 52, 54, 56 über verschiedene Einzelbilder verfolgt werden. Die Straßenmerkmale 52, 54, 56 werden innerhalb ihrer Begrenzungsrahmen 58 verfolgt, wenn sie sich von ihrem ersten Erscheinen hinter dem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60, wie dies in Teil a von 2 zu sehen ist, bewegen, bis sie das Fahrzeug 10 erreichen, wie in Teil b zu sehen ist.
Das Verarbeitungsmodul 16 weist ferner ein Abstandsbestimmungsmodul 38 auf. Das Abstandsbestimmungsmodul 38 arbeitet basierend auf einer Bodenkarte, die eine zweidimensionale Darstellung einer Umgebung des Fahrzeugs 10 in der Art einer Draufsicht ist. Daher basiert der Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 auf der Bodenkarte. Die Bodenkarte wird durch das Straßenmerkmalserfassungs- und -verfolgungsmodul 36 oder das Abstandsbestimmungsmodul 38 erzeugt.
Das Bestimmen des Abstands 62 zwischen dem Fahrzeug 10 und dem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 beinhaltet das Bestimmen jedes Straßenmerkmals 52, 54, 56, wenn es zum ersten Mal an einer Rückseite des nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs 60 erscheint, bis die Straßenmerkmale 52, 54, 56 nicht mehr sichtbar sind. Daher kann der Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 durch die Zeitdauer bestimmt werden, die verstreicht, während das Straßenmerkmal 52, 54, 56 sich entlang des Pfeils 64 durch die Einzelbilder vom nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 zum Fahrzeug 10 bewegt, wie in 3 ersichtlich ist. In dieser Ausführungsform werden die Straßenmerkmale 52, 54, 56 mit einer voreingestellten Zeitdauer erfasst und verfolgt, die der Zeitdauer der durch die Frontkamera 20 erzeugten Einzelbilder entspricht. Das Abstandsbestimmungsmodul 38 führt dann den bestimmten Abstand 62 einem Rückkopplungsmodul 40 zu.
Insbesondere arbeitet das Abstandsbestimmungsmodul 38 wie folgt. Ein erster Differenzvektor 66 wird basierend auf einer aktuellen Position eines Punkts auf der Bodenebene, d.h. des jeweiligen Straßenmerkmals 52, 54, 56, und einem Referenzpunkt auf der Bodenebene berechnet. Der Referenzpunkt auf der Bodenebene ist die Position des jeweiligen Straßenmerkmals 52, 54, 56, wenn es zum ersten Mal an der Rückseite des nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs 60 erscheint. Der erste Differenzvektor 66 entspricht einer ersten Abstandsänderung, die der Länge des ersten Differenzvektors 66 in Metern entspricht. Nachfolgende Differenzvektoren 68 werden auf die gleiche Weise basierend auf einer jeweiligen aktuellen Position eines Punkts auf der Bodenebene, d.h. des Straßenmerkmals 52, 54, 56, und einer vorherigen Position eines Punkts auf der Bodenebene berechnet. Der nachfolgende Differenzvektor 68 entspricht einer nachfolgenden Abstandsänderung, die der Länge des nachfolgenden Differenzvektors 68 in Metern entspricht. Es können weitere nachfolgende Differenzvektoren 68 berechnet werden, bis das Straßenmerkmal 52, 54, 56 nicht mehr sichtbar ist. Der Abstand 62 zwischen dem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 und dem Fahrzeug 10 wird durch Addieren der Längen aller Differenzvektoren 66, 68 für das jeweilige Straßenmerkmal 52, 54, 56 während der Bewegung entlang des Pfeils 64 berechnet.
In einer alternativen Ausführungsform wird eine Abstandsänderung des Straßenmerkmals 52, 54, 56 für jedes Einzelbild bestimmt, und die Abstandsänderungen werden für alle Zeitdauern addiert.
Abgesehen von dem durch das Abstandsbestimmungsmodul 38 bereitgestellten Abstand 62 empfängt das Rückkopplungsmodul 40 den zusätzlichen Sicherheitsabstand, der vom Modul 26 zum Berechnen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands bereitgestellt wird. Der Sicherheitsabstand wird in dieser Ausführungsform als eine Zeit von zwei Sekunden spezifiziert. Der durch das Modul 26 zum Berechnen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands bereitgestellte zusätzliche Sicherheitsabstand wird bezüglich der Zeit bereitgestellt und zum Sicherheitsabstand addiert, um einen gewünschten Abstand zwischen dem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 und dem Fahrzeug 10 zu erhalten. Basierend auf dem durch das Abstandsbestimmungsmodul 38 bereitgestellten Abstand 62 führt das Rückkopplungsmodul 40 eine Steuerung des Abstands 62 zwischen dem Fahrzeug 10 und dem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 aus und führt einem Ausgabemodul 42 ein Steuerausgangssignal zu, das das Steuerausgangsignal durch Abbremsen oder Beschleunigen des Fahrzeugs 10 dem Fahrzeug 10 zuführt. Daher steuert das Rückkopplungsmodul 40 das Fahrzeug 10, um seinen Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 zu vermindern, wenn der Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 größer ist als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand, oder um seinen Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 zu erhöhen, wenn der Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 kleiner ist als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand. Dadurch wird der Abstand 62 zuverlässig aufrechterhalten.
Die Steuerung durch das Rückkopplungsmodul 40 erfolgt unter zusätzlicher Betrachtung weiterer Steuerparameter, wie beispielsweise von Geschwindigkeitsbegrenzungen, einer voreingestellten bevorzugten Fahrgeschwindigkeit und Verkehrsbedingungen. Im Allgemeinen wird die Steuerung derart ausgeführt, dass der Abstand 62 den gewünschten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 60 nicht unterschreitet, wohingegen eine Erhöhung des Abstands 62 zum vorausfahrenden Fahrzeug 60 im Vergleich zum gewünschten Abstand toleriert wird, solange er auf zusätzlichen Steuereingaben basiert.
Das Rückkopplungsmodul 40 prüft fortlaufend den Abstand 62, um einen aktualisierten zusätzlichen Sicherheitsabstand zu bestimmen.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Steuern des Abstands 62 des Fahrzeugs 10 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 unter Bezug auf das Ablaufdiagramm von 4 diskutiert. Das Fahrassistenzsystem 14 ist dazu geeignet, das Verfahren zum Steuern eines Abstands 62 des Fahrzeugs 10 zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 auszuführen. Das Fahrassistenzsystem 14 ist gemäß der ersten Ausführungsform ein adaptives Geschwindigkeitsregelungs- oder ein autonomes Fahrsystem. Die verschiedenen Verfahrensschritte können in verschiedenen Folgen ausgeführt werden. Obwohl sie in einer vorgegebenen Folge beschrieben werden, stellt dies keine Einschränkung dahingehend dar, dass die Verfahrensschritte in der beschriebenen Folge ausgeführt werden müssen.
Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, der sich auf das Bestimmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bezieht. Die Fahrzeuginformation wird vom Fahrzeugodometriemodul 32 erhalten, wie vorstehend diskutiert wurde.
In Schritt S110 wird das nächste vorausfahrende Fahrzeug 60 erfasst. Das nächste vorausfahrende Fahrzeug 60 bezeichnet ein dem eigenen Fahrzeug 10 direkt vorausfahrendes Fahrzeug. Fahrzeuge, die sich auf Fahrbahnen nähern, die zu entgegengesetzten Fahrtrichtungen gehören, werden nicht berücksichtigt. Außerdem bezeichnet das nächste vorausfahrende Fahrzeug 60 in Situationen mit mehreren Fahrspuren für die gleiche Richtung das nächste vorausfahrende Fahrzeug 60 auf der gleichen Fahrspur. Das nächste vorausfahrende Fahrzeug 60 wird als eine Basis zum Bestimmen und Verfolgen von Straßenmerkmalen 52, 54, 56 im Straßenmerkmalserfassungs- und -verfolgungsmodul 36 bestimmt und verfolgt.
In Schritt S120 wird ein Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 bestimmt. Der Abstand 62 wird wie vorstehend unter Bezug auf das Abstandsbestimmungsmodul 38 beschrieben bestimmt.
In Schritt S130 wird der Sicherheitsabstand basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und dem Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 bestimmt. In dieser Ausführungsform ist der Abstand bezüglich der Zeit definiert, so dass durch Spezifizieren einer Zeit von z.B. zwei Sekunden als dem Sicherheitsabstand entsprechender Wert sowohl die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 als auch der Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 betrachtet wird.
In Schritt S140 wird der zusätzliche Sicherheitsabstand bestimmt, wie vorstehend unter Bezug auf das Modul 26 zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands diskutiert wurde.
In Schritt S150 wird eine Steuerung des Abstands 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 derart ausgeführt, dass er über dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand bleibt. Die Steuerung wird ausgeführt wie vorstehend unter Bezug auf das Rückkopplungsmodul 40 diskutiert wurde. Daher wird die Steuerung des Abstands 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 ausgeführt, indem ein Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 bestimmt, der Abstand 62 zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug 60 mit dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand verglichen und das Fahrzeug 10 über das Ausgabemodul 42 derart gesteuert wird, dass es beschleunigt oder abbremst.
Bezugszeichenliste

Fahrzeug	10
Anhänger	12
Fahrassistenzsystem	14
Verarbeitungsmodul	16
rückseitige Eingabe, hintere Kamera	18
frontseitige Eingabe, Frontkamera	20
Anhängertyperfassungsmodul	22
Anhängerdatenextraktionsmodul	24
Modul zum Berechnen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands	26
Anhängerwinkelerfassungsmodul	28
Anhängerbewegungsmodellmodul	30
Fahrzeugodometriemodul	32
Straßenranderfassungsmodul	34
Straßenmerkmalserfassungs- und -verfolgungsmodul	36
Abstandsbestimmungsmodul	38
Rückkopplungsmodul	40
Ausgabemodul, Steuerausgangssignal	42
Straße	50
Straßenmerkmal, gestricheltes Liniensegment	52
Straßenmerkmal, Straßenloch	54
Straßenmerkmal, Objekt	56
Begrenzungsrahmen	58
vorausfahrendes Fahrzeug	60
Abstand	62
Pfeil	64
erster Differenzvektor, erste Abstandsänderung	66
nachfolgender Differenzvektor, nachfolgende Abstandsänderung	68

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2690460 A1 [0008]
EP 0982173 A2 [0009]
EP 0729860 A2 [0010]

Claims

Verfahren zum Steuern eines Abstands eines Fahrzeugs (10) zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60), wobei das Fahrzeug (10) einen damit verbundenen Anhänger (12) aufweist, mit den Schritten: Bestimmen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10); Erfassen eines nächsten vorausfahrenden Fahrzeugs (60); Bestimmen eines Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60); und Bestimmen eines Sicherheitsabstands basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) und dem Abstand (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60); dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12); und Ausführen einer Steuerung des Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) derart, dass er über dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12) das Bestimmen von Abmessungen des Anhängers (12) und das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstandes unter Berücksichtigung der Abmessungen des Anhängers (12) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Identifizieren eines Typs des Anhängers (12) aufweist; und der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12) das Bestimmen der mindestens einen Eigenschaft des Anhängers (12) basierend auf dem Typ des Anhängers (12) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12) das Bestimmen eines Winkels des Anhängers (12) bezüglich des Fahrzeugs (10) und das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstandes unter Berücksichtigung des Winkels des Anhängers (12) bezüglich des Fahrzeugs (10) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12) das Bestimmen eines Bewegungsmodells des Anhängers (12) und das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstands unter Berücksichtigung des Bewegungsmodells des Anhängers (12) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Empfangen von Odometriedaten des Anhängers (12) aufweist und der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12) das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstands unter Berücksichtigung der Odometriedaten des Anhängers (12) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Empfangen einer Geschwindigkeit des Anhängers (12) aufweist und der Schritt zum Bestimmen eines zusätzlichen Sicherheitsabstands basierend auf mindestens einer Eigenschaft des Anhängers (12) das Bestimmen des zusätzlichen Sicherheitsabstands unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Anhängers (12) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Ausführen einer Steuerung des Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) derart, dass er über dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand bleibt, das Bestimmen eines Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60), Vergleichen des Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) mit dem Sicherheitsabstand plus dem zusätzlichen Sicherheitsabstand und das Steuern des Fahrzeugs (10) zum Vermindern des Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60), wenn der Abstand (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) größer ist als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand, und das Steuern des Fahrzeugs (10) zum Vergrößern des Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) aufweist, wenn der Abstand (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) kleiner ist als der Sicherheitsabstand plus der zusätzliche Sicherheitsabstand.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Bestimmen eines Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) das Bestimmen eines Straßenmerkmals (52, 54, 56), wenn es zum ersten Mal an einer Rückseite des nächstgelegenen Fahrzeugs (60) erscheint, das Bestimmen eines Abstands (62) zum Straßenmerkmal (52, 54, 56) mit einer voreingestellten Zeitdauer (T), bis das Straßenmerkmal (52, 54, 56) nicht mehr sichtbar ist, das Bestimmen einer Änderung des Abstands (66, 68) des Straßenmerkmals (52, 54, 56) für jede Zeitdauer (T) und das Aufsummieren der Änderungen des Abstands (66, 68) für alle Zeitdauern (T) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Bestimmen eines Straßenmerkmals (52, 54, 56) das vertikal nach unten gerichtete Scannen innerhalb der Straßengrenzen zum Identifizieren einer großen Texturänderung, das Bereitstellen eines Begrenzungsrahmens (56) um die große Texturänderung und das Erfassen des Straßenmerkmals (52, 54, 56) innerhalb des Begrenzungsrahmens (58) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Bestimmen eines Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) das Erzeugen einer Bodenkarte und das Bestimmen des Abstands (62) zum nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) basierend auf der Bodenkarte aufweist.
Fahrassistenzsystem (14) für ein Fahrzeug (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrassistenzsystem (14) dazu geeignet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Steuern eines Abstands (62) des Fahrzeugs (10) zu einem nächsten vorausfahrenden Fahrzeug (60) auszuführen.
Fahrassistenzsystem (14) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrassistenzsystem (14) ein adaptives Geschwindigkeitsregelungs- oder ein autonomes Fahrsystem ist.
Fahrzeug (10) mit einem Fahrassistenzsystem (14) nach Anspruch 12 oder 13.