DE102005043471A1 - Vehicle-sided traffic-adaptive assistance system controlling method for use in control device, involves evaluating two spatially and/or temporally sections of road from environment information and selecting parameters for controlling system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines fahrzeugseitigen verkehrsadaptiven Assistenzsystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Abstandsregeltempomat und einen Tempomat in einem Fahrzeug. Solche verkehrsadaptiven Assistenzsysteme dienen zur Erhöhung von Komfort und Sicherheit in modernen Fahrzeugen.The The invention relates to a method for controlling a vehicle-side traffic-adaptive assistance system according to the preamble of the claim 1 as well as a cruise control and cruise control in one Vehicle. Such traffic adaptive assistance systems serve to increase Comfort and safety in modern vehicles.
Die
Die WO 01/97196 A1 schlägt ein fahrerunterstützendes Assistenzsystem vor, bei dem zur Berechnung der Fahrempfehlungen FCD- sowie XFCD-Daten zur Erfassung der eigenen Fahrsituation und der vorausliegenden Verkehrssituation berücksichtigt werden.The WO 01/97196 A1 proposes a driver supportive Assistance system before, in which to calculate the driving recommendations FCD and XFCD data to record your own driving situation and the traffic situation ahead.
In
der
In A. Hiller: Lokaler Verkehr als Input für Assistenzsysteme, Tagungsband Workshop Fahrerassistenzsysteme, ISBN 3-9809121-0-8, Karlsruhe, Deutschland, 2002 (http://www.mrt.unikarlsruhe.de/fas03_tagungsband.php) wird die Beobachtung der Verkehrslage in einem Abschnitt mit Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation beschrieben. Hierbei wird im Besonderen auf die Beschreibung eines Abschnitts von 500m Länge vor dem Fahrzeug durch die Parameter mittlere Geschwindigkeit und Geschwindigkeitsgradient eingegangen. In G. Nöcker, K. Metzger, B. Kerner: Vorausschauende Fahrerassistenz, Tagungsband 3. Workshop Fahrerassistenzsysteme, ISBN 3-9809121-1-6, Karlsruhe, Deutschland, Karlsruhe, 2005 (http://www.mrt.unikarlsruhe.de/fas05_tagungsband.php) wird die Adaption der Parameter Abstand und Maximalgeschwindigkeit eines Abstandsregeltempomaten auf einer solchen Verkehrslageschätzung beschrieben. Dabei bleibt der bekannte Regelkreis zur Abstands regelung auf Basis der Radardaten einzelner vorausfahrender Fahrzeuge unangetastet.In A. Hiller: Local traffic as input for assistance systems, conference proceedings Workshop Driver Assistance Systems, ISBN 3-9809121-0-8, Karlsruhe, Germany, 2002 (http://www.mrt.unikarlsruhe.de/fas03_tagungsband.php) is described the observation of the traffic situation in a vehicle-vehicle communication section. Here, in particular, the description of a section of 500m length in front of the vehicle through the parameters medium speed and Speed gradient received. G. Nöcker, K. Metzger, B. Kerner: Predictive driver assistance, conference proceedings 3rd Workshop driver assistance systems, ISBN 3-9809121-1-6, Karlsruhe, Germany, Karlsruhe, 2005 (http://www.mrt.unikarlsruhe.de/fas05_tagungsband.php) becomes the adaptation of the parameters distance and maximum speed an adaptive cruise control on such a traffic assessment. The well-known control system for distance control remains based on the radar data of individual preceding vehicles untouched.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Ansteuerung eines fahrzeugseitigen verkehrsadaptiven Assistenzsystems anzugeben.task The invention is an improved method for driving indicate an on-board traffic-adaptive assistance system.
Erfindungsgemäß ist wenigstens ein modellgestützter Beobachter zur Abschätzung wenigstens zweier räumlich und/oder zeitlich verschiedener Streckenabschnitte vorgesehen, wobei die Parameter zur Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems abhängig vom Ergebnis der Abschätzung der wenigstens zwei Streckenabschnitte selektiert werden. Dabei bezeichnet der Ausdruck „modellgestützter Beobachter" ein an sich bekanntes Rechenverfahren zur Bestimmung orts- und/oder zeitabhängiger Größen für vorgebbare Orts- und/oder Zeitintervalle bzw. -Positionen, unter Verwendung einiger weniger Anfangs- bzw. Randbedingungen. Dieses im Folgenden nur noch „Beobachter" genannte Rechenverfahren ermöglicht also gewissermaßen eine „Vorausschau", indem die weitere Entwicklung aktuell herrschender Bedingungen untersucht wird. Damit gelingt eine verbesserte Informationsbeschaffung durch Gewinnung von Verkehrsinformation zur Ansteuerung eines verkehrsadaptiven Assistenzsystems.At least according to the invention a model-based Observer for estimation at least two spatially and / or temporally different sections provided, wherein the parameters for controlling the traffic-adaptive assistance system dependent the result of the estimation the at least two sections are selected. there The term "model-based observer" refers to a known per se Calculation method for determining location- and / or time-dependent variables for predefinable Location and / or time intervals or positions, using of a few initial or Boundary conditions. This calculation method, referred to below as "observer" only allows in a sense a "foresight," adding the more Development of currently prevailing conditions is examined. This succeeds an improved acquisition of information by obtaining traffic information for controlling a traffic-adaptive assistance system.
Durch die Erfindung ergibt sich nun eine erheblich verbesserte Vorausschaumöglichkeit über den Verkehrszustand, beispielsweise in einer Fahrzeugumgebung, indem eine Betrachtung nicht nur eines – also beispielsweise des aktuell vom Fahrzeug befahrenen Streckenabschnitts zur aktuellen Zeit – sondern vielmehr mehrerer, räumlich und/oder zeitlich verschiedener Streckenabschnitte vorgesehen ist. Diese Möglichkeit stellt eine wesentliche Erweiterung dar, als Grundlage einer verbesserten Ansteuerung verkehrsadaptiver Assistenzsysteme.By The invention now provides a significantly improved Vorschaumöglichkeit the Traffic condition, for example in a vehicle environment, by a consideration not just one - so for example the current from the vehicle traveled section at the current time - but rather, several, spatially and / or temporally different sections is provided. This possibility represents a significant extension, as the basis of an improved Control of traffic-adaptive assistance systems.
So kann beispielsweise zusätzlich zu einem ersten Streckenabschnitt mit dem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug nun ebenfalls ein zweiter, weiter voraus greifender Streckenabschnitt betrachtet werden. Dies ergibt durch die größere Vorausschau mittels des zweiten Streckenabschnittes dann eine besonders komfortable Regelung, wobei jedoch durch die Berücksichtigung des ersten Streckenabschnittes der Sicherheitsaspekt gewahrt bleibt. Ein anderes Beispiel wäre eine Betrachtung von zeitlich kürzeren zusammen mit zeitlich längeren Perioden, oder eine Vorausschau auf einen voraus liegenden Streckenabschnitt zum Zeitpunkt der voraussichtlichen Befahrung durch das Fahrzeug. Die Erfindung eröffnet hier eine Fülle an neuen Möglichkeiten, welche dann eine zielgenauere Selektion der Parameter des verkehrsadaptiven Assistenzsystems ermöglichen. Eine Vielzahl verkehrsadaptiver Assistenzsysteme kann mithin von der Erfindung profitieren, z.B. ein Abstandsregeltempomat oder auch eine fahrzeugseitige Voransteuerung für kritische Situationen („Presafe").For example, in addition to a first section with the immediately preceding vehicle now also a second, further ahead cross section are considered. This results from the greater foresight by means of the second route section then a particularly comfortable control, but by the consideration of the first section of the safety aspect is maintained. Another example would be a consideration of shorter time periods together with longer periods of time, or a look ahead to a preceding stretch of road at the time of the probable drive by the vehicle. The invention opens up a wealth of new possibilities, which then enable a more targeted selection of the parameters of the traffic-adaptive assistance system. A large number of traffic-adaptive assistance systems can therefore benefit from the invention, for example a cruise control or even a vehicle-side pre-drive for critical situations ("Presafe").
Natürlich muss der Beobachter dabei nicht stets derselbe sein, vielmehr werden vorteilhaft an die jeweiligen Vorausschaubbedingungen angepasste Rechenmodelle eingesetzt. Beispielhaft genannt seien hier mikroskopische Beobachter für besonders exakte Betrachtung einiger weniger Fahrzeuge sowie makroskopische Beobachter für eine eher grobe, dafür aber schnelle erste Abschätzung verkehrlicher Gegebenheiten. Insbesondere kann ein an eine jeweilige Umgebungsinformation speziell angepasster Beobachter eingesetzt werden, beispielsweise der erwähnte mikroskopische Beobachter für die relativ genauen Daten weniger Fahrzeuge, welche durch fahrzeugseitige Sensorik gewonnen werden.Of course you have to the observer will not always be the same, rather Advantageously adapted to the respective conditions Vorschaubbedingungen Computational models used. Examples include microscopic Observer for particularly accurate consideration of a few vehicles as well as macroscopic ones Observer for a rather rough, for that but quick first estimate traffic conditions. In particular, a to a respective Environment information specially adapted observer used be, for example, the mentioned microscopic observers for the relatively accurate data of fewer vehicles, which by vehicle side Sensors are obtained.
Mithin ergibt sich die modellgestützte Möglichkeit einer anpassungsfähigen örtlichen und/oder zeitlichen Vorausschau, ausgehend von einer jeweiligen Umgebungsinformation. Abhängig von der Zusammenschau der Ergebnisse der verschiedenen Streckenabschnitte erfolgt dann die Selektion der fahrzeugseitigen Parameter. Dabei ergeben sich äußerst flexible Einsatzmöglichkeiten, indem beispielsweise abhängig von der aktuellen Verkehrssituation die Anzahl bzw. Art der betrachteten Streckenabschnitte vorgebbar ausgestaltet werden. Beispielsweise werden bei dichtem Verkehr oder sich schnell ändernden Verkehrsverhältnissen andere Beobachter eingesetzt als bei ruhigem Verkehr. Auch ist natürlich jeweils eine spezielle Adaption des Beobachters an die Besonderheiten der Vorausschau möglich, beispielsweise besonders feine oder grobe Orts- und/oder Zeitschrittweiten.therefore results in the model-based possibility an adaptable local and / or time perspective, starting from a respective one Environmental information. Dependent from the synopsis of the results of the different sections of the route then the selection of the vehicle-side parameters takes place. there result in extremely flexible Applications, for example, depending on from the current traffic situation, the number or type of considered Road sections are predeterminable configured. For example be in heavy traffic or fast changing traffic conditions other observers used as in quiet traffic. Also, of course, each one a special adaptation of the observer to the peculiarities of the Foresight possible, for example particularly fine or coarse location and / or time increments.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Streckenabschnitt unter Verwendung der fahrzeugseitigen Sensorik und wenigstens ein weiterer Streckenabschnitt unter Verwendung drahtlos ins Fahrzeug übertragener Daten abgeschätzt werden. Hiermit wird in vorteilhafter Weise der größeren Vorausschau der drahtlos übertragenen Daten Rechnung getragen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der unter Verwendung der fahrzeugseitigen Sensorik abgeschätzte Streckenabschnitt von dem wenigstens einen weiteren abgeschätzten Streckenabschnitt zumindest teilweise umfasst ist.Especially It is advantageous if a section of road using the vehicle-side sensor and at least one further section be estimated using data transmitted wirelessly to the vehicle. This advantageously transmits the greater perspective of the wirelessly transmitted Data taken into account. It can be provided in particular that the estimated using the vehicle-mounted sensor link section from the at least one further estimated route section at least is partially included.
Die Erfindung kann fahrzeugseitig vorgesehen sein, beispielsweise einzeln einem jeweiligen fahrzeugseitigen System zugeordnet oder als zentrales Steuergerät zur Versorgung mehrerer fahrzeugseitiger Systeme. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Beobachter auch fahrzeugextern vorgesehen sein, beispielsweise in einer über Mobilfunk angebundenen Zentrale. Zwar entsteht hierdurch größerer Aufwand und höhere Kosten, dafür kann jedoch eine solche Zentrale besonders leistungsfähige Rechner und/oder besonders aufwendige Senso rik nutzen. Die von der Zentrale benötigte Fahrzeugposition wir beispielsweise zusammen mit einer entsprechenden Anfrage an die Zentrale verfügbar gemacht.The Invention may be provided on the vehicle side, for example individually assigned to a respective on-board system or as a central control unit for the supply of several vehicle-side systems. Alternatively or additionally can one or several observers also be provided outside the vehicle, for example in an over Mobile radio-connected headquarters. Although this creates greater effort and higher Cost, for that However, such a center particularly powerful computer and / or especially Use elaborate sensorics. The vehicle position required by the center For example, we will send you a request the central office available made.
Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Fig. eine Realisierungsform der Erfindung.The The invention will now be explained in more detail with reference to a drawing. The only one shows Fig. An embodiment of the invention.
In
der oberen Hälfte
von Fig. ist eine Fahrstrecke S mit mehreren, durch Rechtecke symbolisierten
Fahrzeugen dargestellt. Im Fahrzeug
Fahrzeug
Die
erste und zweite Umgebungsinformation wird nun vom Steuergerät des Fahrzeugs
Der
erste Streckenabschnitt A1 stellt sich als ein mikroskopisches Modell
des Fahrzeugs
Abhängig vom
Ergebnis der Abschätzung des
ersten und zweiten Streckenabschnittes, A1 bzw. A2, werden anschließend die
Parameter ν (adapt) / max und Θ zur Ansteuerung
des verkehrsadaptiven Assistenzsystems selektiert. Der Parameter ν (adapt) / max stellt die neue
Geschwindigkeit und der Parameter Θ den neuen Verstärkungsfaktor
dar, mit denen das verkehrsadaptive Assistenzsystem im Ergebnis
nun angesteuert wird. Diese Parameter zur Ansteuerung des verkehrsadaptiven
Assistenzsystems werden als Funktion von jeweils Mittelwert und
Gradient der Geschwindigkeit der zwei abgeschätzten Streckenabschnitte A1
und A2 selektiert. Somit wird es nun möglich, durch Berücksichtigung
von zwei Mittelwerten und zwei Gradienten der Geschwindigkeit, über die
räumlich
verschieden Streckenabschnitte A1 und A2, die zwei verfügbaren Umgebungsinformationen
bestmöglich
für die
Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems zu nutzen. Wenn
beispielsweise der erste Gradient weniger steil ausfällt als
der zweite, bedeutet dies eine entsprechend stärkere Änderung der Geschwindigkeit
im zweiten Streckenabschnitt A2 gegenüber dem ersten Streckenabschnitt A1.
Damit ist das Fahrzeug
Dieses
Vorgehen ist problemlos auf weitere mobile und/oder stationäre Lieferanten
von drahtlos bereitgestellter Umgebungsinformation, an zusätzlichen
Positionen, für
das Fahr zeug
Mithin ermöglicht der erfindungsgemäße modellgestützte Beobachter zur Abschätzung wenigstens zweier räumlich und/oder zeitlich verschiedener Streckenabschnitte eine effiziente „Übersetzung" und „Zusammenfassung" unterschiedlicher Umgebungsinformationen in eine für die Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems einfach nutzbare Form. Zusätzlich kann zur Erläuterung eine entsprechende Information des Fahrzeugführers vorgesehen sein, z.B. mittels eines Displays oder einer Sprechausgabe.therefore allows the model-based observer according to the invention for estimation at least two spatially and / or temporally different sections of an efficient "translation" and "summary" of different Environment information into one for the control of the traffic-adaptive assistance system easily usable form. additionally can for explanation appropriate information of the driver may be provided, e.g. by means of a display or a speech output.
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