DE202012101687U1 - Lane change assistance system - Google Patents
Lane change assistance system Download PDFInfo
- Publication number
- DE202012101687U1 DE202012101687U1 DE202012101687U DE202012101687U DE202012101687U1 DE 202012101687 U1 DE202012101687 U1 DE 202012101687U1 DE 202012101687 U DE202012101687 U DE 202012101687U DE 202012101687 U DE202012101687 U DE 202012101687U DE 202012101687 U1 DE202012101687 U1 DE 202012101687U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- target position
- vehicle
- lane change
- lane
- ego vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012357 Gap analysis Methods 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012508 change request Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18163—Lane change; Overtaking manoeuvres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/14—Adaptive cruise control
- B60W30/143—Speed control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2554/00—Input parameters relating to objects
- B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
- B60W2554/404—Characteristics
- B60W2554/4041—Position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2720/10—Longitudinal speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2720/10—Longitudinal speed
- B60W2720/103—Speed profile
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2720/10—Longitudinal speed
- B60W2720/106—Longitudinal acceleration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Spurwechselassistenzsystem (1) für Kraftfahrzeuge für einen Spurwechsel eines Egofahrzeuges (20) von seiner Eigenfahrspur auf eine Zielfahrspur (21), mit – einer Umfelderfassungsvorrichtung (2), die zur Erfassung des Verkehrsumfeldes durch Detektion der in der Umgebung des Egofahrzeuges (20) befindlichen Fremdfahrzeuge (22a–22c) einschließlich deren jeweiligen Fahrzeugzustände ausgebildet ist, und – einer Lückenermittlungseinheit (5), die zum Ermitteln von Einscherlücken (23a–23c) auf der Zielfahrspur (21) in Abhängigkeit von den erfassten Fahrzeugzuständen der jeweiligen Fremdfahrzeuge auf der Zielfahrspur eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Spurwechselbewertungseinheit (6), die eingerichtet ist, – für jede ermittelte Einscherlücke (23a–23c) eine Mehrzahl von verschiedenen Zielpositionen (23b.1–23b.n) innerhalb der jeweiligen Einscherlücke festzulegen und für jede Zielposition eine Zielpositions-Trajektorie durch Prädizieren der jeweiligen Zielposition bis zu einem Prädiktionshorizont zu ermitteln, – einen longitudinalen Aktionsraum des Egofahrzeuges, der ausgehend von dem aktuellen Fahrzeugzustand des Egofahrzeuges mögliche Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges bis zu dem Prädiktionshorizont enthält, unter Berücksichtigung von...Lane change assistance system (1) for motor vehicles for a lane change of a first-person vehicle (20) from its own lane to a target lane (21), with - an environment detection device (2), which is used to detect the traffic environment by detecting third-party vehicles in the vicinity of the first-person vehicle (20) (22a-22c) including their respective vehicle states, and - a gap determination unit (5), which is set up to determine gaps (23a-23c) in the target lane (21) depending on the detected vehicle states of the respective third-party vehicles in the target lane , characterized in that - a lane change evaluation unit (6) which is set up - for each determined cut-in gap (23a-23c) to define a plurality of different target positions (23b.1-23b.n) within the respective cut-in gap and one for each target position Target position trajectory by predicting the respective one n to determine the target position up to a prediction horizon, - a longitudinal action space of the first person vehicle, which contains possible vehicle states of the first person vehicle up to the prediction horizon based on the current vehicle state of the first person vehicle, taking into account ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Spurwechselassistenzsystem für Kraftfahrzeuge für einen Spurwechsel eines Egofahrzeuges von seiner Eigenfahrspur auf eine Zielfahrspur mit einer Umfelderfassungsvorrichtung, die zur Erfassung des Verkehrsumfeldes durch Detektion der in der Umgebung des Egofahrzeuges befindlichen Fremdfahrzeuge einschließlich deren jeweilige Fahrzeugzustände ausgebildet ist, und mit einer Lückenermittlungseinheit, die zum Ermitteln von Einscherlücken auf der Zielfahrspur in Abhängigkeit von den erfassten Fahrzeugzuständen der jeweiligen Fremdfahrzeuge auf der Zielfahrspur eingerichtet ist.The invention relates to a lane change assistance system for motor vehicles for a lane change of an ego vehicle from its own lane to a target lane with an environment detection device, which is designed to detect the traffic environment by detecting the presence of other vehicles in the vicinity of the vehicle, including their respective vehicle states, and with a gap determination unit, the is arranged for determining Einscherlücken on the target lane in dependence on the detected vehicle states of the respective foreign vehicles on the target lane.
Bei der Bewältigung der Fahraufgabe durch den Fahrzeugführer im Straßenverkehr kommen immer mehr Assistenzsysteme in Kraftfahrzeugen zum Einsatz, die den Fahrer bei der Bewältigung seiner Fahraufgabe unterstützen oder sogar selbstständig einen Teilbereich der Fahraufgabe übernehmen sollen. Da das System Straßenverkehr jedoch geprägt ist durch ein hohes Maß an Nicht-Linearität und Nichtdeterminismus, befindet sich auch heute noch der Bereich des autonomen Fahrens im experimentellen Stadium.When coping with the driving task by the driver in road traffic more and more assistance systems are used in motor vehicles that support the driver in the accomplishment of his driving task or even independently to take over a portion of the driving task. However, as the road traffic system is characterized by a high degree of non-linearity and nondeterminism, even today autonomous driving is in an experimental state.
Insbesondere beim Spurwechsel eines Fahrzeuges stoßen die bekannten Systeme schnell an ihre Grenzen, da die Durchführung des Spurwechsels ein komplexer Handlungsschritt ist, der aus einer Vielzahl von einzelnen Handlungs- und Überwachungsschritten zu einem großen komplexen Handlungsschritt zusammengesetzt werden muss. Bereits kleinste Änderungen in dem gesamten Szenario können den Handlungsablauf bei der Durchführung des Spurwechsels grundlegend verändern.In particular, when changing lanes of a vehicle, the known systems quickly reach their limits, since the implementation of the lane change is a complex step, which must be composed of a variety of individual action and monitoring steps to a large complex step. Even the smallest changes in the entire scenario can fundamentally change the course of action when carrying out the lane change.
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Schließlich ist aus der
Um auch bei komplexen Fahrsituationen dem Fahrzeugführer eine optimale Handlungsempfehlung für einen Spurwechsel geben zu können, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Spurwechselassistenzsystem für Kraftfahrzeuge anzugeben, das insbesondere auch bei Vorliegen mehrerer Lücken für den Spurwechsel eine optimale Handlungsempfehlung gibt.In order to provide the driver with an optimal recommendation for a lane change even in complex driving situations, it is an object of the present invention to provide an improved lane change assistance system for motor vehicles, which gives an optimal recommendation for action especially in the presence of several gaps for the lane change.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem eingangs genannten Spurwechselassistenzsystem dadurch gelöst, dass
- – eine Spurwechselbewertungseinheit, die eingerichtet ist, – für jede ermittelte Einscherlücke eine Mehrzahl von verschiedenen Zielpositionen innerhalb der jeweiligen Einscherlücke festzulegen und für jede Zielposition eine Zielpositions-Trajektorie durch Prädizieren der jeweiligen Zielposition bis zu einem Prädiktionshorizont zu ermitteln, – eine longitudinalen Aktionsraum des Egofahrzeuges, der ausgehend von dem aktuellen Fahrzeugzustand des Egofahrzeuges mögliche Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges bis zu dem Prädiktionshorizont enthält, unter Berücksichtigung von fahrdynamischen Eigenschaften des Egofahrzeuges zu ermitteln, – für jede Zielposition bis zum Prädiktionshorizont erreichbare Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges, die an der jeweiligen Zielposition beim Erreichen der jeweiligen Zielposition durch das Egofahrzeug auftreten können, in Abhängigkeit von der Zielpositions-Trajektorie der jeweiligen Zielposition und dem longitudinalen Aktionsraum des Egofahrzeuges zu ermitteln, und – für jede Zielposition eine Zielpositionsbewertung hinsichtlich eines Spurwechsel auf die jeweilige Zielposition in Abhängigkeit von den erreichbaren Fahrzeugzuständen des Egofahrzeuges an der jeweiligen Zielposition zu berechnen,
- – und eine Ausgabeeinheit vorgesehen ist, die zur Ausgabe der Zielpositions-Bewertungen der verschiedenen Zielpositionen an den Fahrzeugführer und/oder an eine Steuereinrichtung des Egofahrzeuges ausgebildet ist.
- A lane change evaluation unit which is set up to determine a plurality of different target positions within the respective shunting gap for each determined shunting gap and to determine a target position trajectory for each target position by prediction of the respective target position up to a prediction horizon, a longitudinal action space of the ego vehicle, which, based on the current vehicle state of the ego vehicle, contains possible vehicle states of the ego vehicle up to the prediction horizon, with consideration of the vehicle dynamics properties of the ego vehicle, for each target position up to the prediction horizon achievable vehicle states of the ego vehicle which at the respective target position upon reaching the respective target position by the ego vehicle, depending on the target position trajectory of the respective target position and the longitudinal action space of the egofah determine and to calculate for each target position a target position evaluation with regard to a lane change to the respective target position as a function of the achievable vehicle states of the ego vehicle at the respective target position,
- - And an output unit is provided, which is designed to output the target position evaluations of the various target positions to the driver and / or to a control device of the ego vehicle.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, dass das Spurwechselassistenzsystem eine Umfelderfassungsvorrichtung aufweist, die andere Fremdfahrzeuge in der Umgebung des Egofahrzeuges erfasst sowie deren jeweiligen Fahrzeugzustand. So kann bei optimalen Bedingungen mit Hilfe einer entsprechenden Sensorik, die mit der Umfelderfassungsvorrichtung über eine Schnittstelle verbunden ist, jedes Fremdfahrzeug in der Umgebung des Egofahrzeuges erfasst und für jedes erfasste Fremdfahrzeug der jeweilige Fahrzeugzustand ermittelt werden. Die hierfür notwendigen Daten können beispielsweise auch aus dem internen Bussystem eines Kraftfahrzeuges abgegriffen werden. Somit kann das komplette Verkehrsumfeld des Egofahrzeuges erfasst werden.According to the invention it is thus proposed that the lane change assistance system comprises an environment detection device which detects other foreign vehicles in the vicinity of the ego vehicle and their respective vehicle state. Thus, under optimal conditions with the aid of an appropriate sensor system which is connected to the surroundings detection device via an interface, any other vehicle in the vicinity of the ego vehicle can be detected and the respective vehicle state determined for each detected foreign vehicle. The data necessary for this purpose can be tapped, for example, from the internal bus system of a motor vehicle. Thus, the complete traffic environment of the ego vehicle can be detected.
Unter einem Fahrzeugzustand wird im Sinne der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Position des Fahrzeuges verstanden. Der Fahrzeugzustand kann dabei einer der vorgenannten Parameter alleine oder Kombinationen hiervon sein. Auch die Relativgeschwindigkeit sowie der relative Abstand vom Egofahrzeug können mögliche Fahrzeugzustände sein.For the purposes of the present invention, a vehicle state is understood to mean the speed, the acceleration and / or the position of the vehicle. The vehicle state may be one of the aforementioned parameters alone or combinations thereof. The relative speed and the relative distance from the ego vehicle can also be possible vehicle states.
Mittels einer Lückenermittlungseinheit wird nun aus den erfassten Fahrzeugzuständen der Fremdfahrzeuge entsprechende Einscherlücken auf der Zielfahrspur ermittelt. So kann beispielsweise im einfachsten Fall aus den ermittelten Positionen der Fremdfahrzeuge auf der Zielfahrspur der Abstand zwischen den einzelnen Fremdfahrzeugen ermittelt und anhand des Abstandes dann eine mögliche Einscherlücke detektiert werden. Denkbar ist aber auch, dass weitere Informationen über den Fahrzeugzustand, wie beispielsweise Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Verzögerungswerte sowie Relativgeschwindigkeit zum Egofahrzeug, bei der Ermittlung einer geeigneten Einscherlücke berücksichtigt werden.By means of a gap determination unit corresponding Einscherlücken on the target lane is now determined from the detected vehicle states of the foreign vehicles. Thus, for example, in the simplest case, the distance between the individual foreign vehicles can be determined from the determined positions of the foreign vehicles on the destination lane, and then a possible shedding gap can be detected on the basis of the distance. It is also conceivable, however, that further information about the vehicle condition, such as speed, acceleration and deceleration values as well as relative speed to the ego vehicle, are taken into account when determining a suitable shearing gap.
Mittels der erfindungsgemäßen Spurwechselbewertungseinheit erfolgt nun eine Bewertung für den Spurwechsel auf Basis der ermittelten Einscherlücken. Die Spurwechselbewertungseinheit ist dabei so eingerichtet, dass sie zunächst für jede ermittelte Einscherlücke eine Mehrzahl von in der Einscherlücke verteilten Zielpositionen festlegt. Diese Zielpositionen innerhalb der jeweiligen Einscherlücke stellen mögliche Positionen innerhalb der Einscherlücke dar, auf die das Egofahrzeug von der Eigenfahrspur auf die Zielfahrspur wechseln kann.By means of the lane change evaluation unit according to the invention, an evaluation for the lane change now takes place on the basis of the determined likelihood gaps. The lane change evaluation unit is set up in such a way that it first determines a plurality of target positions distributed in the lashing gap for each determined lashing gap. These target positions within the respective shedding gap represent possible positions within the shedding gap, on which the ego vehicle can change from the own lane to the destination lane.
Anschließend wird durch die Spurwechselbewertungseinheit für jede Zielposition eine Zielpositions-Trajektorie durch Prädizieren der jeweiligen Zielposition bis zum einem Prädiktionshorizont ermittelt. Diese Zielpositions-Trajektorien beschreiben somit die Bewegung der Zielposition über die Zeit, deren Betrachtung deshalb notwendig ist, da der gesamte Spurwechselvorgang eine Ortsveränderung über die Zeit darstellt. Durch Prädiktion der Bewegung der Zielpositionen bis zu einem bestimmten Prädiktionshorizont wird für jede in eine Einscherlücke ermittelten Zielposition eine Zielpositions-Trajektorie durch die Spurwechselbewertungseinheit berechnet.Subsequently, by the lane change judging unit for each target position, a target position trajectory is determined by predicating the respective target position to a prediction horizon. These target position trajectories thus describe the movement of the target position over time, the consideration of which is necessary because the entire lane change process represents a change in location over time. By prediction of the movement of the target positions up to a specific prediction horizon, a target position trajectory is calculated by the lane change evaluation unit for each target position determined in a lock-in gap.
Der Prädiktionshorizont kann dabei eine zeitliche und/oder räumliche Begrenzung für die Bewertung des Spurwechsels darstellen. So kann der Prädiktionshorizont beispielsweise ein Prädizieren von 10 bis 15 Sekunden, ausgehend von einem aktuellen Zeitpunkt in die Zukunft darstellen. Mit anderen Worten, die Bewegung der Zielpositionen wird bis zum festgelegten Prädiktionshorizont, beispielsweise 10 bis 15 Sekunden, ausgehend von dem aktuellen Zeitpunkt, prädiziert.The prediction horizon can represent a temporal and / or spatial limitation for the evaluation of the lane change. For example, the prediction horizon may represent a prediction of 10 to 15 seconds, starting from a current time into the future. In other words, the movement of the target positions is predicted up to the predetermined prediction horizon, for example 10 to 15 seconds, starting from the current time.
Darüber hinaus ist die Spurwechselbewertungseinheit eingerichtet, einen longitudinalen Aktionsraum des Egofahrzeuges zu ermitteln. Der longitudinale Aktionsraum des Egofahrzeuges enthält sämtliche mögliche Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges bis zu dem betrachteten Prädiktionshorizont, so dass Fahrzeugzustände außerhalb dieses longitudinalen Aktionsraumes durch das Egofahrzeug ausgehend von dem momentan aktuellen Fahrzeugzustand, bis zum Prädiktionshorizont nicht erreichbar sind. So kann es beispielsweise sein, dass ausgehend von der aktuellen Geschwindigkeit als Fahrzeugzustand das Fahrzeug eine bestimmte Endgeschwindigkeit bis zum Prädiktionshorizont nicht mehr erreichen kann, da dies aufgrund der fahrdynamischen Eigenschaften des Egofahrzeuges nicht möglich wäre, da die maximale Beschleunigung des Egofahrzeuges nicht ausreichen würde, um bis zum Prädiktionshorizont die Geschwindigkeit zu erreichen.In addition, the lane change judging unit is configured to detect a longitudinal action space of the ego vehicle. The longitudinal action space of the ego vehicle contains all possible vehicle states of the ego vehicle up to the considered prediction horizon, so that vehicle states outside this longitudinal action space can not be reached by the ego vehicle starting from the currently current vehicle state until the prediction horizon. So it may be, for example, that starting from the current speed as the vehicle state, the vehicle can not reach a certain final speed up to the prediction horizon, as this would not be possible due to the driving dynamics of the ego vehicle, since the maximum acceleration of the ego vehicle would not be sufficient to up to the prediction horizon to reach the speed.
Daher erfolgt der longitudinale Aktionsraum des Egofahrzeuges unter Berücksichtigung von fahrdynamischen Eigenschaften des Egofahrzeuges, so dass sich hieraus beispielsweise ableiten lässt, zu welchem prädizierten Zeitpunkt (zwischen aktuellem Zeitpunkt und Zeitpunkt des Prädiktionshorizontes) das Egofahrzeuge welche Fahrzeugzustände annehmen kann. Der longitudinale Aktionsraum kann auch weiterhin unter Berücksichtigung des weiteren Eigenfahrspurverlaufes und/oder Zielfahrspurverlaufes ermittelt werden.Therefore, the longitudinal action space of the ego vehicle takes into account the driving dynamics properties of the ego vehicle, so that it can be deduced, for example, at which predicted time (between the current time and the time of the prediction horizon) the ego vehicle can assume which vehicle states. The longitudinal action space can also be determined taking into account the further own lane course and / or target lane course.
Auf Grundlage dieser beiden Informationskanäle, nämlich zum einen die verschiedenen Zielpositions-Trajektorien der jeweiligen Zielpositionen sowie dem longitudinalen Aktionsraumes des Egofahrzeuges wird nun eine Erreichbarkeitsanalyse durch die Spurwechselbewertungseinheit durchgeführt, bei der die möglichen Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges beim Erreichen der jeweiligen Zielposition bzw. Zielpositions-Trajektorie ermittelt werden. Diese erreichbaren Fahrzeugzustände sind dabei diejenigen Fahrzeugzustände, die das Egofahrzeug haben kann, wenn es die entsprechende Zielposition auf der Zielfahrspur erreicht hat. Anhand der jeweiligen Zielpositions-Trajektorien sowie dem longitudinalen Aktionsraum können diese erreichbaren Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges zum Zeitpunkt des Erreichens der jeweiligen Zielposition berechnet werden. Diese Fahrzeugzustände können beispielsweise anhand der Schnittpunkte der Zielpositions-Trajektorie einer jeweiligen Zielposition mit dem longitudinalen Aktionsraum des Egofahrzeuges ermittelt werden.On the basis of these two information channels, namely on the one hand the different target position trajectories of the respective target positions and the longitudinal action space of the ego vehicle, a reachability analysis is now performed by the lane change evaluation unit, in which the possible vehicle states of the ego vehicle are determined upon reaching the respective target position or target position trajectory become. These achievable vehicle states are those vehicle states that the ego vehicle may have when it has reached the corresponding target position on the destination lane. On the basis of the respective target position trajectories and the longitudinal action space, these achievable vehicle states of the ego vehicle can be calculated at the time of reaching the respective target position. These vehicle states can be determined, for example, based on the intersection points of the target position trajectory of a respective target position with the longitudinal action space of the ego vehicle.
Da nunmehr für jede Zielposition innerhalb einer Einscherlücke in der Regel eine Mehrzahl von erreichbaren Fahrzeugzuständen des Egofahrzeuges vorliegen, folgt nun eine Bewertung durch die Spurwechselbewertungseinheit jeder einzelnen Zielposition in Abhängigkeit von den für die jeweilige Zielposition ermittelten Fahrzeugzustände. Durch diese Bewertung wird es möglich, dass die jeweilige Zielposition hinsichtlich der erreichbaren Fahrzeugzustände bewertet wird, so dass sich ableiten lässt, wie komfortabel eine mögliche Zielposition innerhalb einer Einscherlücke, ausgehend von dem aktuellen Fahrzeugzustand des Egofahrzeuges, erreicht werden kann. Darüber hinaus kann auch bewertet werden, wie sicher die entsprechende Zielposition innerhalb der Einscherlücke erreicht werden kann. Muss sich das Egofahrzeug beispielsweise an der Grenze seines longitudinalen Aktionsraumes bewegen, um die Zielposition innerhalb der Einscherlücke zu erreichen, so treten hier in der Regel extreme Beschleunigungs- und Verzögerungswerte auf, die nicht nur unkomfortabel sind, sondern unter Umständen auch ein Sicherheitsrisiko darstellen können.Since a plurality of achievable vehicle states of the ego vehicle are generally present for each target position within a shedding gap, an evaluation by the lane change assessment unit of each individual target position now follows as a function of the vehicle states determined for the respective target position. This evaluation makes it possible for the respective target position to be evaluated with regard to the achievable vehicle states, so that it is possible to deduce how comfortably a possible target position can be achieved within a lock-in gap, based on the current vehicle state of the ego vehicle. In addition, it is also possible to assess how reliably the corresponding target position can be achieved within the lock-in gap. For example, if the ego vehicle has to move at the limit of its longitudinal action space to reach the target position within the shuffle, extreme acceleration and deceleration values typically occur, which are not only uncomfortable but may also pose a safety hazard.
So kann beispielsweise die Bewertung der einzelnen Zielpositionen in Abhängigkeit der Anzahl der für die jeweilige Zielposition ermittelten Fahrzeugzustände bzw. in Abhängigkeit von der ermittelten Menge der erreichbaren Fahrzeugzustände erfolgen. Je größer die Menge der Fahrzeugzustände für eine mögliche Zielposition ist, desto mehr Fahrzeugzustände sind vorhanden, die nicht im Extrembereich liegen.Thus, for example, the evaluation of the individual target positions in dependence on the number of determined for the respective target position vehicle states or in dependence on the determined amount of achievable vehicle states. The greater the amount of vehicle states for a possible target position, the more vehicle conditions that are not extreme.
Denkbar ist aber auch, dass die Bewertung anhand eines maximalen Abstandes der Fahrzeugzustände von Grenz-Fahrzeugzuständen erfolgt. Denn je größer ein erreichbarer Fahrzeugzustand von einem Grenz-Fahrzeugzustand beim Erreichen der Zielposition ist, desto komfortabler ist das Erreichen dieser Zielposition möglich.It is also conceivable that the evaluation based on a maximum distance of the vehicle states of border vehicle conditions he follows. For the greater an achievable vehicle state of a limit vehicle state when reaching the target position, the more comfortable reaching this target position is possible.
Mittels einer Ausgabeeinheit werden nun die Zielpositionsbewertungen bei verschiedenen Zielpositionen an den Fahrzeugführer und/oder eine Steuereinrichtung des Egofahrzeuges ausgegeben, so dass der Fahrzeugführer beispielsweise die Bewertung auf einem Display sehen kann. Hieraus kann er dann eine entsprechende Spurwechselhandlung ableiten, die zu einem bestmöglichen und komfortabelsten Spurwechsel erfolgen wird.By means of an output unit, the target position evaluations at different target positions are now output to the vehicle driver and / or a control device of the ego vehicle, so that the driver can, for example, see the evaluation on a display. From this he can then derive a corresponding lane change action, which will be done to a best possible and most comfortable lane change.
Vorteilhafterweise werden die Zielpositionen innerhalb der Einscherlücke äquidistant verteilt, so dass sich eine hinreichend gleichmäßige Verteilung der Zielpositionen ergibt. Die Grenzen bis zur Verteilung genutzten Bereiches werden durch die lückenseitigen Kanten der Lückenobjekte (Fremdfahrzeuge) gebildet. Die Kanten der Lückenobjekte sind definiert durch die Positionen, an denen die Belegungswahrscheinlichkeit des Zielfahrstreifens abzusinken beginnt.Advantageously, the target positions are distributed equidistantly within the Einscherlücke, so that there is a sufficiently uniform distribution of the target positions. The boundaries up to the distribution area are formed by the gap-side edges of the gap objects (other vehicles). The edges of the gap objects are defined by the positions at which the occupancy probability of the destination lane begins to drop.
Vorteilhafterweise wird durch die Spurwechselbewertungseinheit die Zielpositions-Trajektorien der jeweiligen Zielposition in Abhängigkeit von einer der jeweiligen Zielposition zugeordneten Zielpositionsgeschwindigkeit prädiziert. Unter Annahme einer konstanten Geschwindigkeit der Zielpositionen bis zum Prädiktionshorizont kann so die Zielpositions-Trajektorie als Bewegung der Zielpositionen bis zum Prädiktionshorizont ermittelt werden.Advantageously, the target position trajectories of the respective target position are predicted by the lane change evaluation unit as a function of a target position speed assigned to the respective target position. Assuming a constant velocity of the target positions up to the prediction horizon, the target position trajectory can thus be determined as the movement of the target positions up to the prediction horizon.
Die Zielpositions-Geschwindigkeiten der jeweiligen Zielposition können sich dabei aus den Fahrzeugzuständen derjenigen Fahrzeuge ergeben, welche die Einscherlücke nach vorne und/oder nach hinten begrenzen. Hierdurch erhalten die Zielpositionen entsprechende Zielpositionsgeschwindigkeiten, die annähernd den Geschwindigkeiten bzw. Fahrzeugzuständen der die jeweilige Einscherwinkel begrenzenden Fremdfahrzeuge darstellen.The target position speeds of the respective target position can result from the vehicle states of those vehicles which limit the lashing gap to the front and / or to the rear. As a result, the target positions receive corresponding target position speeds, which approximately represent the speeds or vehicle states of the external vehicles limiting the respective Einscherwinkel.
Um den longitudinalen Aktionsraum des Egofahrzeuges aufzubauen, ist die Spurwechselbewertungseinheit vorteilhafterweise derart eingerichtet, das Extremgeschwindigkeitsprofile für jeweils verschiedene Zeitpunkt bis zum Prädiktionshorizont unter Zugrundelegung eines maximalen Beschleunigungswertes und eines maximalen Verzögerungswertes des Egofahrzeuges generiert werden, wobei für jeden Zeitpunkt eine Mehrzahl von Extremgeschwindigkeitsprofilen durch Kombinieren des maximalen Beschleunigungswertes und des maximalen Verzögerungswertes bis zum Prädiktionshorizont berechnet werden. Hieraus erhält man für jeden Zeitpunkt eine Vielzahl von möglichen Geschwindigkeitszuständen, die das Egofahrzeug zu diesem Zeitpunkt erreichen könnte. Geschwindigkeiten außerhalb des entsprechenden Extremgeschwindigkeitsprofils sind nicht möglich. Es ergibt sich somit anschließend der maximale und der minimale Weg des Egofahrzeuges zu dem jeweils betrachteten Zeitpunkt, den das Egofahrzeug erreichen könnte. Hieraus kann dann der longitudinale Aktionsraum für die Parameter Geschwindigkeit, Zeit und zurückgelegte Wegstrecke aufgebaut werden.In order to construct the longitudinal action space of the ego vehicle, the lane change judging unit is advantageously arranged to generate the extreme speed profiles for each different time to the prediction horizon on the basis of a maximum acceleration value and a maximum deceleration value of the ego vehicle, for each time a plurality of extreme speed profiles by combining the maximum Acceleration value and the maximum deceleration value up to the prediction horizon. From this one obtains for each time a multiplicity of possible speed conditions, which could reach the ego vehicle at this time. Speeds outside the corresponding extreme speed profile are not possible. This results in the maximum and minimum travel of the ego vehicle at the respectively considered point in time which the ego vehicle could reach. From this, the longitudinal action space for the parameters speed, time and distance covered can then be built up.
Der longitudinale Aktionsraum beschreibt somit Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges, ausgehend von seinem aktuellen Fahrzeugzustand, die das Egofahrzeug in die Zukunft prognostiziert erreichen könnte. Fahrzeugzustände außerhalb des longitudinalen Aktionsraumes sind für das Egofahrzeug ausgehend von dem aktuellen Fahrzeugzustand nicht erreichbar.The longitudinal action space thus describes vehicle states of the ego vehicle, starting from its current vehicle state, which could reach the ego vehicle predicted in the future. Vehicle states outside of the longitudinal action space are not accessible to the ego vehicle based on the current vehicle state.
Vorteilhafterweise kann der longitudinale Aktionsraum des Egofahrzeuges weiterhin auch in Abhängigkeit von einem vorausfahrenden Fremdfahrzeug auf der Eigenfahrspur und dessen jeweiliger Fahrzeugzustand, den aktuellen Verkehrsregeln und/oder dem Fahrspurverlauf der Eigenfahrspur ermittelt werden. Findet sich beispielsweise ein vorausfahrendes Fremdfahrzeug auf der Eigenfahrspur, das mit langsamerer Geschwindigkeit als das Egofahrzeug fährt, so wird der longitudinale Aktionsraum des Egofahrzeuges durch dieses Fremdfahrzeug ebenfalls eingeschränkt. Gleiches gilt auch für den Fahrspurverlauf der Eigenfahrspur, der beispielsweise bei einem Beschleunigungsstreifen innerhalb eines fest vorgegebenen Weges verlassen werden muss. Aber auch die aktuell gültigen Verkehrsregeln in der Umgebung des Fahrzeuges können dazu führen, dass der longitudinale Aktionsraum entsprechend verkleinert werden muss, da die Aktion außerhalb der zulässigen Verkehrsregeln von vorneherein unterbunden werden sollte.Advantageously, the longitudinal action space of the ego vehicle can also be determined as a function of a preceding foreign vehicle on the own lane and its respective vehicle state, the current traffic rules and / or the lane course of the own lane. If, for example, there is a preceding vehicle on the own lane which travels at a slower speed than the ego vehicle, then the longitudinal action space of the ego vehicle is likewise restricted by this other vehicle. The same applies to the lane course of the own lane, which must be left, for example, in an acceleration strip within a fixed path. But even the currently valid traffic rules in the vicinity of the vehicle can cause the longitudinal action space must be reduced accordingly, since the action outside the permissible traffic rules should be prevented from the outset.
Vorteilhafterweise ist die Spurwechselbewertungseinheit derart eingerichtet, dass sie die erreichbaren Fahrzeugzustände beim Erreichen der jeweiligen Zielposition bzw. Zielpositions-Trajektorie in Abhängigkeit eines ermittelten Zeit- und Geschwindigkeitsbereiches für jede Zielposition berechnet. Der Zeit- und Geschwindigkeitsbereich einer jeden Zielposition legt schließlich die Fahrzeugzustände fest, mit denen das Fremdfahrzeug auf die jeweilige Zielposition wechseln kann, wobei für verschiedene erreichbare Erreichungsgeschwindigkeiten mögliche Erreichungszeitpunkte angegeben werden. Dieser Zeit- und Geschwindigkeitsbereich für jede Zielposition ergibt sich dabei aus den Schnittpunkten der Zieltrajektorie der jeweiligen Zielposition mit dem longitudinalen Aktionsraum des Egofahrzeuges, wobei nur jene Fahrzeugzustände erreichbar sind, die in der Schnittmenge von Zielpositions-Trajektorie und longitudinalen Aktionsraum liegen.Advantageously, the lane change evaluation unit is set up such that it calculates the achievable vehicle states upon reaching the respective target position or target position trajectory as a function of a determined time and speed range for each target position. The time and speed range of each target position finally determines the vehicle states with which the foreign vehicle can change to the respective target position, with possible reaching times being specified for different achievable attainment speeds. This time and speed range for each target position results from the intersections of the target trajectory of the respective target position with the longitudinal action space of the ego vehicle, whereby only those vehicle states can be reached, which in the Intersection of target position trajectory and longitudinal action space.
Vorteilhaftweise ist die Spurwechselbewertungseinheit weiterhin eingerichtet, die Zielpositionen in Abhängigkeit von einer Menge der erreichbaren Fahrzeugzustände, die für die jeweilige Zielposition ermittelt wurden, zu bewerten. Denkbar ist aber auch, dass die Spurwechselbewertungseinheit eingerichtet ist, die Zielpositionen anhand eines maximalen Abstandes eines erreichbaren Fahrzeugzustandes von einem Grenz-Fahrzeugzustand aus der Menge der erreichbaren Fahrzeugzustände, die für die jeweilige Zielposition ermittelt wurden, zu bewerten. Denn je größer ein Abstand bezüglich eines Fahrzeugzustandes hinsichtlich seines Grenz-Fahrzeugzustandes ist, desto komfortabler kann die Zielposition erreicht werden.Advantageously, the lane change judging unit is further configured to evaluate the target positions in accordance with a set of the achievable vehicle conditions determined for each target position. However, it is also conceivable that the lane change evaluation unit is set up to evaluate the target positions based on a maximum distance of an achievable vehicle state from a limit vehicle state from the set of achievable vehicle states determined for the respective target position. Because the greater a distance with respect to a vehicle state with respect to its limit vehicle state, the more comfortable the target position can be achieved.
Vorteilhafterweise werden die Bewertungen durch die Ausgabeeinheit in Form einer Handlungsempfehlung an den Fahrzeugführer des Egofahrzeuges ausgegeben, so dass diese die optimale Spurwechselstrategie angezeigt bekommt und dieser dann folgen kann, um beispielsweise ein optimal sicheres Ergebnis zu erlangen.Advantageously, the ratings are output by the output unit in the form of a recommendation to the driver of the ego vehicle, so that they get the optimal lane change strategy displayed and this can then follow, for example, to obtain an optimally secure result.
Vorteilhafterweise kann aber auch eine Gesamtlückenbetrachtung bzw. Gesamtlückenbewertung durchgeführt werden, indem für jede ermittelte Einscherlücke die jeweiligen Bewertungen der Zielpositionen zusammengefasst werden. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass eine Einscherlücke, die vorgegeben wird, die eine Vielzahl von mittelmäßig bewerteten Zielpositionen hat, anstelle einer Einscherlücke, die lediglich eine einzige Zielposition als gut bewertet hat und alle anderen Zielpositionen als schlecht.Advantageously, however, it is also possible to carry out an overall gap analysis or overall gap assessment by combining the respective evaluations of the target positions for each determined shunt gap. Thereby, it can be achieved, for example, that a shuffling gap given, which has a plurality of mediocre rated target positions, instead of a shuffling gap which has rated only a single target position as good and all other target positions as bad.
Darüber hinaus ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn das Spurwechselassistenzsystem derart eingerichtet ist, dass es kontinuierlich eine entsprechende Lückenanalyse durchführt und eine entsprechende Bewertung berechnet, so dass kontinuierlich die entsprechenden Informationen dem Fahrzeugführer des Egofahrzeuges angezeigt werden können. Hierfür werden die notwendigen Informationen permanent von dem System erfasst und bereitgestellt, so dass beispielsweise durch den sich ändernden longitudinalen Aktionsraum sowie der Veränderung der Fahrzeugzustände der Fremdfahrzeuge und des Egofahrzeuges permanent auf die sich ändernden Situationen reagiert werden kann. Somit kann zu jedem Zeitpunkt die optimale Spurwechselstrategie ermittelt werden.Moreover, it is particularly advantageous if the lane change assistance system is set up in such a way that it continuously carries out a corresponding gap analysis and calculates a corresponding evaluation so that the corresponding information can be continuously displayed to the driver of the ego vehicle. For this purpose, the necessary information is permanently recorded and provided by the system so that, for example, the changing longitudinal action space and the change in the vehicle states of the foreign vehicles and the ego vehicle can permanently react to the changing situations. Thus, the optimal lane change strategy can be determined at any time.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die so von der Umfelderfassungsvorrichtung
Sowohl die Daten der Umfelderfassungsvorrichtung
Die Spurwechselbewertungseinheit
Anschließend erfolgt eine Prognose der Zielpositionen durch die Planung zu den Lücken passenden Bewegungen der Zielpositionen bis zu einem Prädiktionshorizont, um so feststellen zu können, wie sich die Zielposition bis zum Prädiktionshorizont bewegt. Aus dieser prognostizierten Bewegung der einzelnen Zielpositionen innerhalb der Lücke kann dann eine entsprechende Zielpositions-Trajektorie ermittelt werden, welche die Bewegung der Zielposition bis zum Prädiktionshorizont beschreibt. Die Planung der Zielpositions-Trajektorien erfolgt unter der Annahme von konstanten Geschwindigkeiten für die die jeweilige Einscherlücke begrenzenden Objekte, wobei die Bewegung der Zielposition anhand einer jeder Zielposition zugeordneten Geschwindigkeit prädiziert wird. Die Geschwindigkeit einer Zielposition kann sich dabei beispielsweise aus den die jeweilige Einscherlücke der Zielposition begrenzenden Fremdfahrzeugen und deren jeweilige Geschwindigkeit ergeben. Die Zielpositionen können äquidistant verteilt werden, was zu einem konstanten Abstand führt.Subsequently, a prognosis of the target positions is carried out by the planning for the gaps matching movements of the target positions up to a prediction horizon in order to be able to determine how the target position moves up to the prediction horizon. From this predicted movement of the individual target positions within the gap, a corresponding target position trajectory can be determined, which describes the movement of the target position up to the prediction horizon. The planning of the target position trajectories takes place under the assumption of constant speeds for the objects delimiting the respective lock-in gap, wherein the movement of the target position is predicated on the basis of a speed assigned to each target position. The speed of a target position may result, for example, from the foreign vehicles bounding the respective shunting gap of the target position and their respective speed. The target positions can be distributed equidistantly, which leads to a constant distance.
Neben den Zielpositionen und deren jeweiligen Zielpositions-Trajektorien wird der longitudinale Aktionsraum des Egofahrzeuges, ausgehend von dem aktuellen Fahrzeugzustand des Egofahrzeuges benötigt. Der longitudinale Aktionsraum des Egofahrzeuges beschreibt dabei die möglichen Fahrzeugzustände des Egofahrzeuges bis zu dem Prädiktionshorizont.In addition to the target positions and their respective target position trajectories, the longitudinal action space of the ego vehicle is required starting from the current vehicle state of the ego vehicle. The longitudinal action space of the ego vehicle describes the possible vehicle states of the ego vehicle up to the prediction horizon.
Der Aufbau des longitudinalen Aktionsraumes erfolgt unter Berücksichtigung von fahrdynamischen Eigenschaften des Egofahrzeuges, und zwar derart, dass Extrem-Geschwindigkeitsprofile generiert werden, die dann in der Summe den maximalen longitudinalen Aktionsraum beschreiben.
Dasselbe gilt für den minimalen Weg, der auf der rechten Seite in seiner Ermittlung dargestellt ist. Da für den Aufbau des Geschwindigkeitsprofils positive und negative Maximalbeschleunigungen sowie Maximal- und Minimal-Geschwindigkeiten verwendet werden, lässt sich kein Geschwindigkeitsprofil bestimmen, das zur Zurücklegung eines längeren Weges führen würde.The same applies to the minimum path shown on the right in its determination. Since positive and negative maximum accelerations as well as maximum and minimum speeds are used for the construction of the speed profile, it is not possible to determine a speed profile which would lead to the passage of a longer path.
Durch Variation der Knickzeitpunkte werden nmax Extremgeschwindigkeitsprofile zur Zurücklegung des maximalen Weges sowie nmin Extremgeschwindigkeitsprofile zur Zurücklegung des minimalen Weges erzeugt, wie es in
Somit ist der longitudinale Aktionsraum vollständig durch die Extremgeschwindigkeitsprofile aufgebaut. Es ergeben sich für jeden Zeitpunkt nmax + nmin einzelne Grenzzustände, in Qgrenz(t). Nach der Betrachtung des grundsätzlichen Aufbaus des longitudinalen Aktionsraumes wird im Weiteren auf die Berücksichtigung der den longitudinalen Aktionsraum einschränkenden Einflussgrößen eingegangen. Diese sind unter anderem die längsdynamischen Möglichkeiten des Eigenfahrzeuges, die verkehrliche und bauliche Situation der Eigenfahrspur (z. B. Vorderfahrzeug, Krümmung des Fahrstreifens, Länge des Fahrstreifens, Geschwindigkeitsbegrenzung) und das üblicherweise von Fahrern maximal bewirkte längsdynamische Fahrverhalten. Aus diesen Einflussgrößen ergeben sich Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsrestriktionen, die zu den Einschränkungen des longitudinalen Aktionsraumes führen.Thus, the longitudinal action space is completely built up by the extreme speed profiles. For each time point n max + n min individual limit states result, in Q grenz (t). After considering the basic structure of the longitudinal action space is discussed in the following on the consideration of the longitudinal action space limiting influencing variables. These include the longitudinal dynamic possibilities of the own vehicle, the traffic and structural situation of the own vehicle lane (eg front vehicle, curvature of the lane, length of the lane, speed limit) and the driver's maximum longitudinal driving behavior. These influencing variables result in acceleration and speed restrictions which lead to the limitations of the longitudinal action space.
Der Aufbau der Extremgeschwindigkeitsprofile erfolgt schrittweise durch die Bestimmung von einzelnen Geschwindigkeiten für diskrete Zeitpunkte beginnend mit dem Zeitpunkt t0. Bei der Berechnung einer Geschwindigkeit können so gezielt Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsrestriktionen berücksichtigt werden. Ergibt sich beispielsweise aufgrund des nahenden Fahrstreifens die Notwendigkeit abzubremsen, kann die für das Extremgeschwindigkeitsprofil in einer bestimmten, berechneten Geschwindigkeit so begrenzt werden, dass dieses Abbremsen gerade noch möglich ist.The construction of the extreme speed profiles takes place stepwise by the determination of individual speeds for discrete points in time starting at the time t 0 . When calculating a speed, it is thus possible to take specific acceleration and speed restrictions into account. If, for example, due to the approaching lane, the need for braking declines, the speed profile for the extreme speed profile can be limited at a specific, calculated speed in such a way that braking is just possible.
Die Begrenzung des longitudinalen Aktionsraumes wird durch die Menge der gerade noch erreichbaren Zustände Qgrenz(t) = {qgrenz,1(t), ..., qgrenz,n(t)} gebildet.
Anschließend wird eine entsprechende Erreichbarkeitsanalyse durchgeführt, bei der für jede Zielposition der Zeit- und Geschwindigkeitsbereich, in dem es für das eigene Fahrzeug möglich ist, die einer Zielposition zugehörigen Zielpositions-Trajektorie in Längsrichtung zu erreichen, ermittelt. Zur Ermittlung dieses Erreichungsbereiches hinsichtlich der Zeit und Geschwindigkeit werden die Schnittpunkte einer Zielpositions-Trajektorie mit der Grenzfläche des longitudinalen Aktionsraumes für verschiedene Erreichungsgeschwindigkeiten VErreichung ermittelt. Die Erreichungsgeschwindigkeiten VErreichung werden so ausgewählt, dass der gesamte theoretische mögliche Geschwindigkeitsbereich der Erreichung abgedeckt ist.Subsequently, a corresponding accessibility analysis is carried out, in which for each target position the time and speed range in which it is possible for the own vehicle to reach the target position associated target position trajectory in the longitudinal direction, determined. To determine this achievement area in terms of time and speed the intersection points of a target position trajectory with the interface of the longitudinal performance space for various achieve speeds V achievement are determined. The attainment speeds V achievement are selected so that the entire theoretical possible speed range of the achievement is covered.
Wenn das Erreichen der Zielpositions-Trajektorie möglich ist, ergeben sich für jede Erreichungsgeschwindigkeit im Rahmen des Prädiktionshorizontes ein Eintrittspunkt in den longitudinalen Aktionsraum sowie ein Austrittspunkt. Diese Zeitpunkte bilden zugleich den frühesten und spätesten Erreichungszeitpunkt (tErreichung,min und tErreichung,max), aus denen auch die Erreichungsdauer hervorgeht. Die so für sämtliche Erreichungsgeschwindigkeiten ermittelten Schnittpunkte formen die Begrenzung des Erreichungsbereiches, wie er in
Da sich die Erreichung auf der Begrenzung des Erreichungsbereiches aus dem Schnitt der Zielpositions-Trajektorie mit der Grenzfläche des longitudinalen Aktionsraumes ergeben, sind die Manöver, die zu diesen Erreichungen führen, gerade noch realisierbar und daher als extrem einzustufen. Eine Bewegung des Egofahrzeuges, die zu solch einer Erreichung führt, verläuft auf der Begrenzung des longitudinalen Aktionsraumes und ergibt sich somit direkt aus einem Extremgeschwindigkeitsprofil. Je größer der Zeitunterschied einer Erreichung für eine Erreichungsgeschwindigkeit bezüglich des frühesten und spätesten Erreichens des Zeitpunktes ist, desto geringer positive sowie negative Beschleunigungen sind für diese Erreichung aufzubringen. Diese Erhöhung des Komforts begründet sich dadurch, dass eine Bewegung des Egofahrzeuges, die eine derartige Erreichung zur Folge hat, nicht auf der Begrenzung des longitudinalen Aktionsraumes verläuft, sondern innerhalb dieses Raumes.Since the achievement on the boundary of the reach range from the intersection of the target position trajectory with the interface of the longitudinal action space, the maneuvers that lead to these achievements, just barely realizable and therefore classified as extreme. A movement of the ego vehicle that leads to such an achievement runs on the boundary of the longitudinal action space and thus results directly from an extreme speed profile. The greater the time difference of achieving a speed of achievement with respect to the earliest and latest arrival of the time, the less positive as well as negative accelerations are to be applied for that achievement. This increase in comfort is due to the fact that a movement of the ego vehicle, which results in such an achievement, does not run on the boundary of the longitudinal action space, but within this space.
Schließlich werden die einzelnen Zielpositionen hinsichtlich ihrer Erreichung für den Spurwechsel bewertet. Ziel ist es hierbei, diejenigen Zielpositionen innerhalb einer Einscherlücke ermitteln zu können, die zur Durchführung des Spurwechsels auf den Zielfahrstreifen anvisiert werden sollten. Hierfür wird jede Zielposition mittels einer Bewertungsfunktion bzw. Gütefunktion bewertet, so dass als Ergebnis für jede Zielposition eine Zielpositionsbewertung WZP vorliegt. Das Lückenband stellt dies Zielpositionsbewertungen in Abhängigkeit des longitudinalen Abstandes der Zielposition von der Eigenfahrzeugposition zum aktuellen Zeitpunkt SZP0 dar, so wie es in
Als Eingang stehen in der Bewertungsfunktion aus dem Erreichungsbereich die Erreichungsgeschwindigkeit VErreichung, der früheste sowie späteste Erreichungszeitpunkt sowie die zugehörigen zurückgelegten Wege des Eigenfahrzeuges zur Verfügung. Aus diesen Fahrzeugzuständen lässt sich so die Bewertung durchführen. Mittels einer Prädiktion des Zustandes der Lückenobjekte für diese beiden Zeitpunkte lassen sich damit die prädizierten Situationen für diese Zeitpunkte erstellen. Um die geforderte Aussage generieren zu können, bezieht die Bewertungsfunktion die Durchführbarkeit des Fahrstreifenwechsels bei Erreichung der Zielposition, die Erreichbarkeit der Zielposition und Bewegungswahrscheinlichkeit der Zielposition ein. Die Durchführbarkeit des Fahrstreifenwechsels beschreibt, inwieweit die Eigenschaft der zum Zeitpunkt des Erreichens der Zielposition in Längsrichtung prädizierten Situation die Durchführung des Fahrstreifenwechsels zu einem Fahrer ermöglichen. Um eine zum Fahrer kompatible Bewertung zu erhalten, werden Ergebnisse verschiedener Studien des Fahrverhaltens von Fahrern mit zugrunde gelegt. Die Bestimmung der Durchführbarkeit erfolgt sowohl für die früheste als auch für die späteste Erreichung. Die beiden Werte werden durch Bildung des Mittelwertes zusammengefasst.As an input into the evaluation function from the over area are achieving speed V achievement, the earliest and latest achievement time and the associated covered way of the own vehicle at the Available. From these vehicle conditions can thus perform the evaluation. By means of a prediction of the state of the gap objects for these two points in time, the predicated situations for these points in time can be created. In order to generate the required statement, the evaluation function includes the feasibility of the lane change when the target position is reached, the reachability of the target position, and the probability of movement of the target position. The feasibility of the lane change describes the extent to which the property of the predicted at the time of reaching the target position in the longitudinal direction situation to allow the lane change to a driver. In order to obtain a driver-compatible rating, results from various driver behavior studies are used as a basis. Feasibility is determined for the earliest and the latest achievement. The two values are summarized by forming the mean value.
Die Bewertung der Erreichbarkeit der Zielposition zielt neben der Berücksichtigung, ob die Zielposition erreichbar ist, darauf ab, wie sicher das Erreichen der Zielposition ist und wie komfortabel sich das dafür notwendige Manöver für den Fahrer darstellen würde. Zur Ermittlung der Sicherheit des Erreichens werden die Zeit bis zum ersten Erreichen der Zielposition sowie die Distanz bis zum Ende des Einfädelstreifens zu diesem Zeitpunkt bewertet. Um den Komfort des für die Erreichung der Zielposition auszuführenden Manövers zu beurteilen, wird die Erreichungsdauer bewertet. Je größer der Abstand von den Grenzflächen ist, desto komfortabler ist ein Manöver für diese Zielposition durchführbar. Im Umkehrschluss bedeutet dies, je größer die Menge der möglichen Fahrzeugzustände ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Zielposition mit sicheren Manövern erreichbar wird.The assessment of the reachability of the target position aims, in addition to considering whether the target position is achievable, on how safe the achievement of the target position is and how comfortable the necessary maneuver would be for the driver. To determine the security of the arrival, the time until the first reaching of the target position and the distance to the end of the threading strip are evaluated at this time. To assess the comfort of the maneuver to be performed to reach the target position, the duration of the achievement is assessed. The greater the distance from the interfaces, the more comfortable a maneuver for this target position is feasible. Conversely, this means that the greater the amount of possible vehicle states, the greater the likelihood that the target position will be achievable with safe maneuvers.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007008517 A1 [0004] DE 102007008517 A1 [0004]
- DE 10114187 A1 [0005] DE 10114187 A1 [0005]
- DE 102005036714 A1 [0006] DE 102005036714 A1 [0006]
- DE 102004029369 A1 [0007] DE 102004029369 A1 [0007]
- DE 102005023185 A1 [0008] DE 102005023185 A1 [0008]
- DE 102006043149 A1 [0009] DE 102006043149 A1 [0009]
- DE 102009027535 A1 [0010] DE 102009027535 A1 [0010]
- DE 10134367 A1 [0011] DE 10134367 A1 [0011]
- DE 4313568 C1 [0012] DE 4313568 C1 [0012]
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202012101687U DE202012101687U1 (en) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | Lane change assistance system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202012101687U DE202012101687U1 (en) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | Lane change assistance system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202012101687U1 true DE202012101687U1 (en) | 2012-05-29 |
Family
ID=46510578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202012101687U Expired - Lifetime DE202012101687U1 (en) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | Lane change assistance system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202012101687U1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016007899A1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Audi Ag | Method for operating a device for traffic situation analysis, motor vehicle and data processing device |
DE102017200580A1 (en) | 2017-01-16 | 2018-07-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for optimizing a maneuver planning for autonomous vehicles |
FR3062833A1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD OF AUTONOMOUS DRIVING A MOTOR VEHICLE |
DE102017208473A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and control unit for the transverse guidance of a vehicle |
CN109808688A (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The system and method regulated the speed in autonomous vehicle for upcoming lane change |
EP3967564A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-16 | KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Method for adjusting the speed of a vehicle |
DE102021214113A1 (en) | 2021-12-10 | 2023-06-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method and device for providing a driving strategy for an automated vehicle for a given area |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4313568C1 (en) | 1993-04-26 | 1994-06-16 | Daimler Benz Ag | Guiding motor vehicle driver when changing traffic lanes - using radar devices to detect velocity and spacing of vehicles in next lane and indicate when lane changing is possible |
DE10114187A1 (en) | 2001-03-23 | 2002-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Overtaking maneuver assistance system for motor vehicle computes overtaking speed from distances of vehicle to be overtaken and immediately preceding vehicle in overtaking lane |
DE10134367A1 (en) | 2001-07-14 | 2003-01-23 | Daimler Chrysler Ag | Road vehicle guidance system for vehicles, for safe entry over taking lane within defined distance |
DE102004029369A1 (en) | 2004-06-17 | 2006-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Lane change assistant for motor vehicles |
DE102005023185A1 (en) | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Lane change assistant for motor vehicles |
DE102005036714A1 (en) | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Daimlerchrysler Ag | Method for assisting the driver of a vehicle in a lane change and driver assistance system for carrying out the method |
DE102006043149A1 (en) | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Integrated transverse and longitudinal guidance assistant for motor vehicle, has trajectory calculating unit to calculate lane change trajectory with given distance of vehicle traveling in front, during distance regulated travel of vehicle |
DE102007008517A1 (en) | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Siemens Ag | Device for determining desired speed for lane change with reference vehicle, has traffic flow determination device for determining position and speed of foreign vehicles relative to reference vehicle |
DE102009027535A1 (en) | 2009-07-08 | 2011-01-20 | Robert Bosch Gmbh | Device for supporting a Einschervorgangs in vehicles |
-
2012
- 2012-05-08 DE DE202012101687U patent/DE202012101687U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4313568C1 (en) | 1993-04-26 | 1994-06-16 | Daimler Benz Ag | Guiding motor vehicle driver when changing traffic lanes - using radar devices to detect velocity and spacing of vehicles in next lane and indicate when lane changing is possible |
DE10114187A1 (en) | 2001-03-23 | 2002-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Overtaking maneuver assistance system for motor vehicle computes overtaking speed from distances of vehicle to be overtaken and immediately preceding vehicle in overtaking lane |
DE10134367A1 (en) | 2001-07-14 | 2003-01-23 | Daimler Chrysler Ag | Road vehicle guidance system for vehicles, for safe entry over taking lane within defined distance |
DE102004029369A1 (en) | 2004-06-17 | 2006-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Lane change assistant for motor vehicles |
DE102005023185A1 (en) | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Lane change assistant for motor vehicles |
DE102005036714A1 (en) | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Daimlerchrysler Ag | Method for assisting the driver of a vehicle in a lane change and driver assistance system for carrying out the method |
DE102006043149A1 (en) | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Integrated transverse and longitudinal guidance assistant for motor vehicle, has trajectory calculating unit to calculate lane change trajectory with given distance of vehicle traveling in front, during distance regulated travel of vehicle |
DE102007008517A1 (en) | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Siemens Ag | Device for determining desired speed for lane change with reference vehicle, has traffic flow determination device for determining position and speed of foreign vehicles relative to reference vehicle |
DE102009027535A1 (en) | 2009-07-08 | 2011-01-20 | Robert Bosch Gmbh | Device for supporting a Einschervorgangs in vehicles |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016007899A1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Audi Ag | Method for operating a device for traffic situation analysis, motor vehicle and data processing device |
DE102016007899B4 (en) | 2016-06-28 | 2023-10-26 | Audi Ag | Method for operating a device for traffic situation analysis, motor vehicle and data processing device |
DE102017200580A1 (en) | 2017-01-16 | 2018-07-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for optimizing a maneuver planning for autonomous vehicles |
FR3062833A1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD OF AUTONOMOUS DRIVING A MOTOR VEHICLE |
DE102017208473A1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and control unit for the transverse guidance of a vehicle |
CN109808688A (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The system and method regulated the speed in autonomous vehicle for upcoming lane change |
EP3967564A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-16 | KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Method for adjusting the speed of a vehicle |
WO2022058133A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-24 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Method for adjusting the speed of a vehicle |
DE102021214113A1 (en) | 2021-12-10 | 2023-06-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method and device for providing a driving strategy for an automated vehicle for a given area |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011106746B4 (en) | Lane change assistance system | |
EP3144920B1 (en) | Determining a target trajectory for a vehicle | |
EP2714484B1 (en) | Method for operating a longitudinal driver assistance system of a motor vehicle and motor vehicle | |
DE202012101687U1 (en) | Lane change assistance system | |
WO2017080709A1 (en) | Method, computer program product, device, and vehicle comprising the device for controlling a trajectory planning process of an ego-vehicle | |
AT518444A2 (en) | A method for generating control data for rule-based driver assistance | |
DE102014215980A1 (en) | Motor vehicle with cooperative autonomous driving mode | |
DE102014201382A1 (en) | Method for operating a driver assistance system and driver assistance system | |
DE102013225057A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING A VEHICLE, DEVICE FOR PRODUCING CONTROL SIGNALS FOR A VEHICLE AND VEHICLE | |
DE102013019027A1 (en) | Method for operating a safety system of a motor vehicle and motor vehicle | |
DE102015014139A1 (en) | Method for operating a distance and speed control function of a vehicle and driver assistance system for performing the method | |
EP2972626B1 (en) | Method of control allocation in a system-of-systems | |
DE102014223000A1 (en) | Adjustable trajectory planning and collision avoidance | |
DE102014002114A1 (en) | Method for operating a vehicle system and motor vehicle designed for at least partially automatic vehicle guidance | |
EP3148855B1 (en) | Determining a critical vehicle state | |
DE102013202053A1 (en) | Driver assistance device e.g. adaptive cruise control system, for motor car, has driver assistance function units receiving and evaluating quantity or sub quantity of trajectories, and triggering reaction of function based on evaluation | |
DE102019105739A1 (en) | Method for at least partially automated driving of a motor vehicle | |
DE102016203522B4 (en) | Method and device for predicting trajectories of a motor vehicle | |
DE102019122250A1 (en) | Method and control device for a system for controlling a motor vehicle | |
DE102011086440A1 (en) | A method of assisting in performing a parking operation of a vehicle, a parking assist system for a vehicle, and a vehicle | |
DE102018215509A1 (en) | Method and device for operating an at least partially automated first vehicle | |
DE102015205930A1 (en) | Automatic driving of a vehicle | |
WO2019011536A1 (en) | Method, device, computer program and a machine-readable storage medium for operating a vehicle | |
DE102015010270B4 (en) | Method for operating driver assistance systems in a motor vehicle and motor vehicle | |
DE102013009995A1 (en) | Method for distance regulation of vehicle, involves reducing spacing between vehicle and preceding vehicle at desired distance within time duration and delaying vehicle based on delay strategies |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120719 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GRAMM, LINS & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |