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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem Abstands- und Geschwindigkeitsregler und einer Abstandsfühleinrichtung, mit der Objekte innerhalb eines Erfassungsbereiches der Abstandsfühleinrichtung erfassbar sind.
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Solch ein Verfahren und solch eine Vorrichtung sind in dem Bosch Handbuch aus der gelben Reihe Adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung ACC, Ausgabe 2002, ISBN-3-7782-2034-9, beschrieben. ACC ist die Abkürzung des englischen Begriffs Adaptive Cruise Control. Adaptive Cruise Control erweitert die Geschwindigkeitsregelung in der Art, dass die Fahrgeschwindigkeit an langsamere vorausfahrende Fahrzeuge angepasst wird, wenn diese von der Abstandsfühleinrichtung im Erfassungsbereich gemessen werden und sich im voraussichtlichen Kursbereich befinden. Die Abstandsfühleinrichtung ist ein Abstandssensor und mittels eines Radarsensors oder Lidarsensors, der mittels Laser abtastet, realisiert. Der voraussichtliche Kursbereich wird nachfolgend auch als Fahrschlauch, Korridor oder Plausibilisierungskorridor bezeichnet. Ist ein Fahrzeug mittels des Reglers an die Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeuges angepasst, so wird das verfolgte Fahrzeug als Ziel- oder Folgeobjekt und das in der Geschwindigkeit angepasste Fahrzeug als ACC-geregeltes Fahrzeug, kurz als ACC-Fahrzeug, bezeichnet.
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Es hat sich gezeigt, dass die Anforderungen an eine Folgefahrt, auch als Zielobjekt-Verfolgung bezeichnet, je nach Straßentyp unterschiedlich sind. Auf Landstraßen wird ein Maximum an stabiler Zielobjekt-Verfolgung erwartet, insbesondere wenn über längere Zeit hinter einem Zielobjekt hergefahren wird. Die stabile Zielobjekt-Verfolgung wird nachfolgend auch als Zielobjektstabilität bezeichnet. Bei einer längeren Folgefahrt kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer des ACC-Fahrzeugs weiterhin hinter dem Folgeobjekt herfahren möchte. Zudem kann die Konzentration des Fahrers in dem ACC-Fahrzeug etwas nachlassen. Das führt dann zu einer ungenaueren Hinterherfahrt. In dieser Situation sollte das Zielobjekt trotz eines lateralen Versatzes nicht verloren gehen. Ein späteres Loslassen des Zielobjekts, auch als cut out bezeichnet, im Falle eines Ausscher- beziehungsweise Abbiegevorganges wird hier akzeptiert beziehungsweise wird unter Umständen sogar erwartet. Im Gegensatz dazu sollte jedoch im Falle kurzer Folgesituationen, wie zum Beispiel bei Annäherungen mit anschließendem Überholvorgang das Zielobjekt sehr schnell wieder losgelassen werden. Auf normalen Autobahnen, damit sind Autobahnen mit wenigen und nur sehr schwachen Kurven gemeint, erwartet der Fahrer in einem ACC geregelten Fahrzeug eine normale Zielobjekt-Stabilität während der Folgefahrt und ein schnelles Loslassen des Zielobjekts im Falle eines Ausschervorgangs. Auf sehr kurvigen Autobahnen, zum Beispiel Stadtautobahnen, sollte ebenfalls eine gute Zielobjekt-Stabilität gewährleistet sein, jedoch muss das Loslassen des Zielobjekts nicht ganz so schnell vonstatten gehen wie auf normalen Autobahnen.
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Des Weiteren zeigt sich auch, dass die Anforderungen an die Zielobjekt-Verfolgung je nach Fahrertyp unterschiedlich sind, für einen eher sportlichen Fahrer, welcher weniger in Folgefahrt unterwegs ist und des Öfteren überholt, kann auf eine stabile Zielobjekt-Verfolgung eher verzichtet werden, denn ein sportlicher Fahrer wünscht sich eher ein schnelles Loslassen des Zielobjekt bei Überholvorgängen. Ein weniger sportlicher Fahrer wünscht sich ein umgekehrtes Verhalten.
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Aus der
DE 102 54 424 A1 ist ein System zur Auswertung der Fahrumgebung eines Kraftfahrzeuges und zur Beeinflussung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, mit einer elektronischen Steuereinheit bekannt, die mit einem ein für die Wunschgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges charakteristisches Signal erzeugenden Signalgeber, einem ein für die Drehrate des Kraftfahrzeuges um dessen Hochachse charakteristisches Signal erzeugenden Signalgeber, einem Signalgeber, der für in dem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vor dem Kraftfahrzeug liegenden Raum befindliche Objekte hinsichtlich deren Abstand und Orientierung zu dem Kraftfahrzeug charakteristisches Signal erzeugt, das die Geschwindigkeit relativ zur Geschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeuges und/oder den Abstand relativ zum eigenen Kraftfahrzeug und/oder den Winkelversatz oder die Seitenablage relativ zur Fahrzeuglängsachse des eigenen Kraftfahrzeuges ist, und einem ein für die Geschwindigkeit wenigstens eines Rades des Kraftfahrzeuges charakteristisches Signal erzeugenden Signalgeber verbunden ist, und die mit wenigstens einem auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges Einfluss nehmenden Steuergerät verbunden ist, um diesem Ausgangssignale zuzuführen, welche von dem Fahrverhalten des vor dem eigenen Kraftfahrzeug befindlichen Ziel-Kraftfahrzeuges abgeleitet sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leistung und eine Qualität des Abstands- und Folgereglers für eine Folgefahrt zu verbessern. Insbesondere soll der Korridor abhängig von einem Fahrer- und einem Straßentyp einstellbar sein. Dazu müssen Fahrer- und Straßentypen erkannt und identifiziert werden. Die Erkennung des Straßentyps soll unabhängig von einem Navigationssystem und unabhängig von Videokameras erfolgen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 4 bis 6 und 13 gelöst. Ein erster Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als SynchronLeft bezeichnet, für einen gleichsinnigen Verkehr auf einer linken Nachbarspur wird ermittelt, ein zweiter Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als SynchronRight bezeichnet, für einen gleichsinnigen Verkehr auf einer rechten Nachbarspur wird ermittelt, ein dritter Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als OncomingLeft bezeichnet, für einen Gegenverkehr auf einer linken Nachbarspur wird ermittelt, ein vierter Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als OncomingRight bezeichnet, für einen Gegenverkehr auf einer rechten Nachbarspur wird ermittelt, ein fünfter Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als RightLaneDy0 bezeichnet, für ein Fahren auf einer äußerst rechten Spur über statistische Auswertung der vom Radar erfassten stehenden Objekte wird ermittelt, ein sechster Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als LeftLaneDy0 bezeichnet, für ein Fahren auf einer äußerst linken Spur über statistische Auswertung der vom Radar erfassten stehenden Objekte wird ermittelt, die Wahrscheinlichkeitswerte werden logisch miteinander verknüpft, so dass sich ein siebter Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als qMoreLane bezeichnet, für das Vorhandensein einer mehrspurigen Straße und ein achter Wahrscheinlichkeitswert, im folgenden auch als qOneLane oder qOneLaneHist bezeichnet, für das Vorhandensein einer einspurigen Straße ergibt, zumindest einer der beiden Wahrscheinlichkeitswerte für das Vorhandensein einer mehrspurigen Straße und einer einspurigen Straße wird mit einem Schwellwert verglichen, in Abhängigkeit des Vergleichs wird ein Korridor variiert. Es wird auf die
DE 10 2005 007 802 A1 verwiesen, deren Inhalt in vollem Umfang dieser Anmeldung mit einverleibt werden soll. In dieser Schrift sind insbesondere die Ermittlung der Wahrscheinlichkeitswerte sowohl für entgegenkommenden als auch für gleichsinnigen Verkehr auf Nachbarspuren und die Ermittlung der Wahrscheinlichkeitswerte für ein Fahren auf der äußerst linken und der äußerst rechten Spur näher erläutert.
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Die Wahrscheinlichkeitswerte mit den Bezeichnungen SynchronLeft, SynchronRight, OncomingLeft, OncomingRight, RightLaneDy0 und LeftLaneDy0 sind Basisgrößen. Durch logische Verknüpfung dieser Basisgrößen lassen sich die Wahrscheinlichkeitswerte qMoreLane und qOneLane für das Vorhandensein einer mehrspurigen und einspurigen Straße als empirisch ermittelte Gleichung wie folgt angeben: qMoreLane =
MAX (½·LeftLaneDy0 + ½·(SynchronRight-OncomingRight),
SynchronRight, SynchronLeft,
½·RightLaneDy0 + ½·(SynchronLeft-OncomingLeft))
qOneLane =
MAX (½·RightLaneDy0 + ½·(OncomingLeft-SynchronLeft),
½·LeftLaneDy0 + ½·(OncomingRight-SynchronRight),
½·(RightLaneDy0 – SynchronLeft),
½·(LeftLaneDy0 – SynchronRight))
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Eine Interpretation dieser Werte kann dann durch Kombination dieser Werte vorgenommen werden. Dabei ist vorausgesetzt, dass sich der Wertebereich der Wahrscheinlichkeitswerte von 0 bis 1 erstreckt. Zur Identifikation einer mehrspurigen Straße sollte qMoreLane einen Wert oberhalb eines Schwellwertes von 0,5 aufweisen, während gleichzeitig qOneLane unterhalb eines Schwellwertes von 0,2 sein muss. Zur Identifikation einer einspurigen Straße wäre es dann entsprechend umgekehrt. Liegen Werte dazwischen, so ist ein instationärer Zustand vorhanden und es wird keine Aussage über eine einspurige beziehungsweise mehrspurige Straße getroffen. Dann wird ein Schlauch mit Standardgröße gebildet. Damit ist der Straßentyp für viele Fälle erkannt und für das Zielobjekt die Breite des Plausibilisierungskorridors an den Straßentyp anpassbar.
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Als Alternative dazu ist eine Hüllkurve, auch als Einhüllende bezeichnet, bestimmbar und damit ist ein instationärer Zustand vermeidbar. Der Wahrscheinlichkeitswert qOneLane stützt sich auf aktuell gemessene Radarobjekte und steht dadurch abhängig vom Vorhandensein von verwertbaren Radarobjekten wie zum Beispiel eine strukturierte Randbebauung nur zeitweise zur Verfügung. Es wird deshalb für die Landstraßenerkennung ein historischer Wert bestimmt, der das Maximum aller vergangenen Werte von qOneLane repräsentiert und als qOneLaneHist bezeichnet ist. Dieses Maximum wird so lange beibehalten, bis die aktuelle Wahrscheinlichkeit qMoreLane für mehrspurige Straße die aktuelle Wahrscheinlichkeit qOneLane für einspurige Straße um einen bestimmten Betrag überschreitet. Dieser Betrag ist hier als C_RLCqOneLaneReset bezeichnet und beträgt zum Beispiel 0,2. In diesem Fall wird dann qOneLaneHist auf den aktuellen Wert von qOneLane zurückgesetzt. Mit der vorgesehenen Hysterese von C_RLCqOneLaneReset wird verhindert, dass im Fall einzelner überholender Fahrzeuge auf Landstraßen, bei dem qMoreLane kurzzeitig den Wert von qOneLane minimal überschreitet, die Landstraßenerkennung zurückgesetzt wird. Auf Landstraßen wird immer dann erkannt, wenn der Wert von qOneLaneHist einen Schwellwert von 0,5 überschreitet, ansonsten wird auf Mehrspurigkeit erkannt. Die zu den Abtastzeitpunkten ermittelten und gesetzten Maxima bilden die Hüllkurve. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Landstraße eine Spur in jede Richtung aufweist. Die Landstraße wird deshalb auch als einspurige Straße bezeichnet. Eine einspurige Straße ist auch eine einspurige Streckenführung in einer Autobahnbaustelle.
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Beim Losfahren mit eingeschaltetem Abstands- und Geschwindigkeitsregler oder mit Einschalten des Abstands- und Geschwindigkeitsreglers während der Fahrt sollte qOneLaneHist mit einem Wert knapp oberhalb der Landstraßen-Erkennungsschwelle initialisiert werden, damit das System im Landstraßen-Modus gestartet wird. Für die allermeisten Losfahrsituationen ist dies nämlich in der Wirklichkeit der Fall. Insbesondere beim Losfahren auf Landstraßen mit kaum vorhandener strukturierter Randbebauung und nur sehr wenig Verkehr, wie dies typisch für Schweden ist, spart man sich damit eine unnötig lange Identifikations-Zeit für die Landstraße. In den vereinzelten Fällen, bei denen man auf Autobahnen startet, wird bei vorhandenem Verkehr die Straßenklassifizierung sofort auf mehrspurige Straße wechseln.
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Im Falle einer erhöhten Straßenkurvigkeit, wie es auf Landstraßen häufig vorkommt, und gleichzeitig vorausfahrenden Fahrzeugen ist es möglich, dass die aktuelle Wahrscheinlichkeit für mehrspurige Straße qMoreLane aufgrund unsicherer Fahrspurvorhersage zeitweise anwachsen kann. Deshalb wird ein Rücksetzen des historischen Wertes qOneLaneHist auf den aktuellen Wert qOneLane nur dann erlaubt, wenn keine erhöhte Kurvigkeit vorliegt. Es wird nach stationärer und instationärer Kurvigkeit klassifiziert, im folgenden auch als alpSumSlideCurveness und als kapDtCurveness bezeichnet. Die Einheiten sind rad und 1/(m·s). Eine niedrige Kurvigkeit ist bei weniger als 0,3 rad oder weniger als 0,0005·1/(m·s) gegeben.
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Die Landstraßenwahrscheinlichkeit ist also in Abhängigkeit der Kurvigkeit zurücksetzbar, des weiteren ist auch allein die Kurvigkeit ein Maß, um den Schlauch zu varieren.
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Als stationärer Kurvigkeitswert wird der durchfahrene Gierwinkel ermittelt, um den sich das ACC-Fahrzeug auf einer berücksichtigten Streckenlänge, hier als P_RLCdTripTauCurveness bezeichnet, gedreht hat. Die zur Ermittlung des Gierwinkels benötigte Fahrzeug-Giergeschwindigkeit wird von einem elektronischen Stabilitäts-Programm, kurz als ESP bezeichnet, zur Verfügung gestellt, das bei Übersteuerung des Kraftfahrzeugs regelnd eingreift und einen Kraftfahrzeugführer unterstützt. Die berücksichtigte Streckenlänge P_RLCdTripTauCurveness wird dabei so ausgelegt, dass bei einem Straßenverlauf mit regelmäßigen Kurven eine mittlere Straßenkurvigkeit, nachfolgend auch als Streckenkurvigkeit bezeichnet, aufrechterhalten wird und nicht bereits vor Erreichen der nächsten Kurve wieder abgebaut ist. Im Falle von sehr kurvigen Straßen und sehr kurzen Abschnitten zwischen den einzelnen Kurven, wie dies oft bei Passstraßen der Fall ist, würde in der Regel ein kleinerer Wert von P_RLCdTripTauCurveness ausreichen. Ein kleinerer Wert wäre in diesem Fall 100–150 m. Bei Straßen mit weniger und weiter auseinander liegenden Kurven müsste der Wert größer gewählt werden. Zu große Werte sollten allerdings vermieden werden, da es sonst im Falle sich stark ändernder Kurvigkeit zu lange dauern würde, bis sich der mittlere Kurvigkeitswert aufbeziehungsweise abgebaut hätte. Als typisches Beispiel sei hier das Befahren einer kreiselförmigen Autobahnauffahrt mit anschließender Einfahrt auf einen geraden Autobahnabschnitt genannt. Es hat sich gezeigt, dass mit einem mittleren Wert von cirka 400 m ein repräsentatives Kurvigkeitsmaß erzielt werden kann, welches für die meisten Straßenverläufe verwendbar ist. Dazu wird ein Integral gebildet, das auch als gleitendes Integral bezeichnet wird und das die Summe aller Gierraten pro Zeiteinheit über die berücksichtigte Streckenlänge aufaddiert. Zur Bildung des aktuellen Integrals wird die aktuelle Gierrate hinzuaddiert und der Wert der Gierrate zu Beginn der berücksichtigten Strecke subtrahiert. alpSumSlideCurvenessk =
alpSumSlideCurvenessk-1 + dt·|psiDtk| – dt·|PsiDtk-p_RLCdTripTauCurveness/Δd
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Dabei ist dt die Abtastzeit und psiDt die Gierrate des Fahrzeugs beziehungsweise der Drehwinkel pro Zeiteinheit. Zur Vereinfachung müssen zur Berechnung des Integrals nicht sämtliche Gierraten-Beträge der vergangenen P_RLCdTripTauCurveness Meter abgespeichert werden, sondern das Integral kann näherungsweise über eine rekursive Gleichung bestimmt werden, bei der ein Mittelwert subtrahiert wird: alpSumSlideCurvenessk =
alpSumSlideCurvenessk-1 + dt·|psiDtk| – Δd·alpSumSlideCurvenessk-1/P_ RLCdTripTauCurveness
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Dabei ist Δd die Strecke, die in der Zeiteinheit dt mit einer Referenzgeschwindigkeit vRef zurückgelegt wurde. Die Referenzgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des ACC-Fahrzeugs zu einem aktuellen Abtastzeitpunkt.
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Alternativ zum gleitenden Gierraten-Integral kann ein weiteres Kurvigkeitsmaß durch asymmetrische Tiefpassfilterung des absoluten Krümmungsänderungssignals (d/dt)·(|psiDt|/vRef) ermittelt werden. Dabei ist mit vRef die Geschwindigkeit des ACC-Fahrzeugs berücksichtigt und die Filterzeitkonstante abhängig davon, ob der Betrag der Krümmungsänderung ab- oder zunimmt. Im Falle eines zunehmenden Wertes wird eine deutlich kleinere Filterzeitkonstante angesetzt als im Falle eines abnehmenden Wertes. Damit wird einerseits ein schnelles Ansprechen des Kurvigkeitswerts entsprechend der vorhandenen Krümmungsänderung erreicht und andererseits eine bestimmte Nachlaufzeit der Kurvigkeitswertes im Falle abnehmender Krümmungsänderung aufrechterhalten: kapDtCurvenessk =
kapDtCurvenessk-1 + fil·(d/dt)·|psiDt|/vRef – kapDtCurvenessk-1) mit
- fil
- = 8·dt/(P_RLCdTripTauCurveness/vRef)
für zunehmende Krümmungsänderung und - fil
- = dt/(P_RLCdTripTauCurveness/vRef)
für abnehmende Krümmungsänderung.
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Zur Identifikation des Fahrertyps eignen sich die Kenngrößen Folgefahrtdauer und Zielobjekt-Abstand beziehungsweise eingestellte Zeitlücke.
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Als Basis, auch als Standard bezeichnet, wird für das Zielobjekt eine symmetrische Fahrschlauchgeometrie angesetzt, dessen Breite beginnend von einem Grundwert mit zunehmender Entfernung von dem ACC-Fahrzeug größer wird bis zu einem Maximalwert. Diese Fahrschlauchgeometrie wird dann angesetzt, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug als Zielobjekt erkannt ist und weist eine im Wesentlichen konische Aufweitung auf. Diese konische Fahrschlauchaufweitung erlaubt auf der einen Seite ein schnelleres Loslassen des Zielobjekts im Nahbereich bei Ausschervorgängen und gewährleistet aber auch auf der anderen Seite eine stabilere Zielobjektverfolgung bei größeren Zielobjektabständen und dadurch unsicherer werdender Fahrspurprädiktion.
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Zusätzlich zu dieser entfernungsabhängigen Fahrschlauchaufweitung, auch als abstandsabhängige Fahrschlauchaufweitung bezeichnet, wird für das Zielobjekt dann eine weitere Aufweitung vorgenommen, welche von der Dauer der Folgefahrt abhängt. Im Falle einer nur kurzen Folgefahrtdauer, zum Beispiel eine Dauer von weniger als 30 Sekunden, wird keine zusätzliche Fahrschlauchaufweitung für das Zielobjekt vorgenommen. Bei längerer Zielobjekt-Verfolgung wird der Fahrschlauch mit zunehmender Folgefahrtdauer weiter aufgeweitet bis zu einem definierten Maximalwert von zum Beispiel 0,3 m zusätzliche Aufweitung pro Fahrschlauchhälfte bei einer Folgefahrtdauer von zum Beispiel mehr als 2 Minuten. Diese Abhängigkeit von der Dauer der Folgefahrt ist auf Landstraßen beschränkt.
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Die Dauer der Folgefahrt ist dadurch bestimmbar, dass ein Zeitzähler, englisch als timer bezeichnet, schrittweise bis zu einem vorgebbaren Maximalwert hochgezählt wird, wenn das aktuelle Zielobjekt dasselbe ist wie im letzten Abtastzyklus. Andernfalls wird der Timer wieder schrittweise runtergezählt, auch als Dekrementieren bezeichnet. Dadurch werden kurze Zielobjekt-Verluste oder Zielobjekt-Wechsel ignoriert, im Falle von längeren Phasen ohne vorhandenes Zielobjekt wird jedoch die zusätzliche Fahrschlauchaufweitung wieder reduziert.
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Schließlich werden für das Zielobjekt noch weitere zusätzliche straßenkurvigkeitsabhängige Fahrschlauchaufweitungen vorgenommen. Als Maß für die Straßenkurvigkeit dient der Betrag des Drehwinkels, den das ACC-Fahrzeug innerhalb einer zuletzt zurückgelegten Wegstrecke von P_RLCdTripTauCurveness, zum Beispiel 400 m, durchfahren hat. Diese zusätzliche straßenkurvigkeitsabhängige Fahrschlauchaufweitung vergrößert sich mit zunehmender Kurvigkeit.
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Für eine Landstraße ist eine weite Fahrschlauchaufweitung gefordert. Die Fahrschlauchaufweitung ist abhängig von der Folgefahrt und der Kurvigkeit. Damit ist eine maximale Zielobjektstabilität im Falle längerer Folgefahrten gegeben. Im Falle eine kurzen Folgefahrt, das heißt, das ACC-Fahrzeug nähert sich dem Zielobjekt sehr schnell und schert anschließend aus, wird das Zielobjekt frühzeitig losgelassen. Ein langsameres Loslassen nach einer längeren Zielobjektfolgefahrt wird von einem Fahrer akzeptiert. Auf einer normalen Autobahn wird mit einem Standardschlauch gefahren. Die Fahrschlauchaufweitung ist lediglich entfernungsabhängig. Damit ist eine normale Zielobjektstabilität gegeben. Im Falle eines Ausschervorganges wird das Zielobjekt frühzeitig losgelassen. Auf kurvigen Autobahnen ist eine mittlere Fahrschlauchaufweitung abhängig von der Straßenkurvigkeit erzielt, eine gute Zielobjektstabilität ist gegeben, bei einem Ausschervorgang des Zielobjektes wird das Zielobjekt nicht zu schnell losgelassen.
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Fährt ein Fahrer mit großer Zeitlücke und/oder oft längere Zeit hinter einem Zielobjekt her, so ist der Fahrschlauch in der Breite aufgeweitet. Damit ist eine maximale Zielobjektstabilität vorhanden. Ein langsameres Loslassen des Zielobjektes nach einer längeren Zielobjektfolgefahrt ist für den Fahrer unproblematisch. Fährt ein Fahrer mit kleiner Zeitlücke und nie länger hinter einem Zielobjekt her, sondern überholt relativ schnell, so ist der Fahrschlauch kaum aufgeweitet. Da der Fahrer hier keine hohen Ansprüche an eine Zielobjektstabilität stellt, jedoch ein frühzeitiges Loslassen des Zielobjektes im Falle eines Ausschervorganges verlangt, ist die Fahrschlauchaufweitung hier lediglich abhängig von der Streckenkurvigkeit, um das Zielobjekt auf kurvigen Straßen nicht zu verlieren.
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Damit ist vorteilhaft für das Zielobjekt die Breite des Plausibilisierungskorridors automatisch an den Straßentyp und die Zeitlücke angepasst. Die Fahrschlauchgeometrie ist speziell für ein erkanntes Zielobjekt in der Weise dynamisch angepasst, dass abhängig vom Straßen- und Fahrertyp ein optimales Folgeverhalten auch bei Ausschervorgängen des ACC-Fahrzeugs und bei Einschervorgängen eines dritten Fahrzeuges erreicht ist. Ein Einschervorgang und ein Ausschervorgang werden auch englisch als cut in und cut out bezeichnet.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen
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1 ein Diagramm mit Kurven, die Wahrscheinlichkeitswerte für das Vorhandensein einer einspurigen und einer mehrspurigen Straße repräsentieren, sowie eine Hüllkurve,
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2 einen Teil eines Erfassungsbereiches eines Abstands- und Geschwindigkeitreglers, der als Standardfahrschlauch ausgebildet ist,
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3 ein Diagramm mit einer Kurve für eine zusätzliche Fahrschlauchaufweitung aufgrund einer Folgefahrtdauer,
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4 ein Diagramm mit einer Kurve für eine zusätzliche Fahrschlauchaufweitung aufgrund einer Streckenkurvigkeit und
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5 verschiedene als Fahrschläuche ausgebildete Erfassungsbereiche der Abstandsfühleinrichtung.
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In den verschiedenen Figuren sind ähnliche oder dieselben Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt eine erste Kurve 1 mit Wahrscheinlichkeitswerten für das Vorhandensein einer einspurigen Straße und eine zweite Kurve 2 mit Wahrscheinlichkeitswerten für das Vorhandensein einer mehrspurigen Straße aufgetragen über die Zeit t. Die Kurve 1 repräsentiert Werte, die als qOneLane bezeichnet sind und die Kurve 2 repräsentiert Werte, die als qMoreLane bezeichnet sind. Für die erste Kurve 1 ist eine Hüllkurve 3 gebildet, die das Maximum aller vergangenen Werte von qOneLane repräsentiert und deren Werte als qOneLaneHist bezeichnet sind. Zum Zeitpunkt t1 beträgt eine Differenz 4 zwischen den beiden Werten qOneLanel und qMoreLanel 0,2 und qOneLaneHist wird auf den aktuellen Wert von qOneLane zurückgesetzt.
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2 zeigt einen Teil 11 eines Erfassungsbereiches eines Abstands- und Geschwindigkeitreglers an einem ACC-Fahrzeug 12, der als Standardfahrschlauch 11 ausgebildet ist. Als Standardfahrschlauch 11 wird für das Zielobjekt eine symmetrische Fahrschlauchgeometrie angesetzt, dessen Breite, beginnend mit einer minimalen Spurweite 13 mit der Bezeichnung dyLaneWidthMin, mit zunehmender Entfernung von dem ACC-Fahrzeug 12 größer wird bis zu einem mittleren Spurweite 14, dessen Breite sich aus dem minimalen Spurweite 13 und einer für jede Fahrschlauchhälfte 15, 16 zusätzlich vorhandenen lateralen Weite 17, 18 mit der Bezeichnung dyLaneWidthAdaptPO1 ergibt. Damit ist eine Fahrschlauchaufweitung gegeben, die sich über einen Streckenabschnitt 19 erstreckt und einen ersten konischen Fahrschlauchbereich 20 definiert. In einem zweiten Streckenabschnitt 21 öffnet sich der Fahrschlauch 11 bis zu einer maximalen Spurweite 22, dessen Breite sich aus der minimalen Spurweite 13 und einer zweiten für jede Fahrschlauchhälfte 15, 16 zusätzlich vorhandene laterale Weite 23, 24 mit der mathematischen Bezeichnung dyLaneWidthAdaptPO2 ergibt. Damit ist ein zweiter konischer Fahrschlauchbereich 25 definiert. In einem dritten zylinderförmigen Fahrschlauchbereich 26, der sich über einen Streckenabschnitt 27 erstreckt, weist der Fahrschlauch 11 eine gleich bleibende Breite mit der maximalen Spurweite 22 auf.
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3 zeigt eine vierte Kurve 31 für weitere zusätzliche Fahrschlauchaufweitungen aufgrund einer Folgefahrtdauer. Zu einem Zeitpunkt t0 wird ein Zielobjekt auf einer Landstraße erfasst. Aufgrund der Folgefahrtdauer wird ab einem Zeitpunkt t2 der Fahrschlauch linear mit steigender Folgefahrtdauer bis zu einem Maximalwert FM1 über alle Streckenabschnitte 19, 21 und 27 nochmals aufgeweitet. Der Maximalwert FM1 ist zu einem Zeitpunkt t3 erreicht.
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4 zeigt eine fünfte Kurve 32, wobei eine lineare Fahrschlauchaufweitung in Abhängigkeit der Straßenkurvigkeit bis zu einem Maximalwert FM2 aufgetragen ist. Auch hier wird der Standardfahrschlauch 11 über alle Streckenabschnitte 19, 21 und 27 nochmals aufgeweitet. Als Maß für die Straßenkurvigkeit dient der Betrag des Drehwinkels, den das ACC-Fahrzeug innerhalb einer zuletzt zurückgelegten Wegstrecke von P_RLCdTripTauCurveness, zum Beispiel 400 m, durchfahren hat. Diese zusätzliche straßenkurvigkeitsabhängige Fahrschlauchaufweitung vergrößert sich mit zunehmender Kurvigkeit. Die maximale Aufweitung ist bei einer maximalen Streckenkurvigkeit von SKmax, zum Beispiel 1 rad, erreicht.
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Damit erfolgt für Autobahnen eine maximale Fahrschlauchaufweitung von etwa 0,2 m pro Fahrschlauchhälfte. Diese Fahrschlauchaufweitung ergibt sich dann, wenn auf Mehrspurigkeit und gleichzeitig auf maximale Straßenkurvigkeit erkannt ist. Diese Fahrschlauchaufweitung ist als P_LPBdyLCAdaptDefCurveness bezeichnet und definiert einen Basiswert.
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Für Landstraßen erfolgt damit eine maximale Fahrschlauchaufweitung von 1,0 m pro Fahrschlauchhälfte. Diese Fahrschlauchaufweitung ergibt sich aus dem Basiswert und einem weiteren Wert, der in Abhängigkeit der Straßenkurvigkeit dann ermittelt wird, wenn auf Landstraße erkannt ist. Die mathematische Formel ergibt sich zu. P_LPBdyLCAdaptDefCurveness + (P_LPBdyLCAdaptOneLaneCurveness·qOneLaneHist)
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Damit sind generell drei Fahrschlauchaufweitungen definiert. Die ersten Fahrschlauchaufweitungen beziehen sich auf verschiedene Streckenabschnitte 17, 19 und 27 des Standardschlauches und sind Aufweitungen, so dass der Standardschlauch definiert ist. Die zweite Fahrschlauchaufweitung ergibt sich aufgrund einer Folgefahrtdauer. Die dritte Fahrschlauchaufweitung ergibt sich aufgrund der Straßenkurvigkeit. Die beiden letztgenannten sind zusätzliche Fahrschlauchaufweitungen, die den Standardschlauch vergrößern.
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Als relevanter Wert für die zusätzliche Fahrschlauchaufweitung wird der größere der beiden Werte, entweder die Fahrschlauchaufweitung aufgrund der Folgefahrtdauer oder die Fahrschlauchaufweitung aufgrund der Straßenkurvigkeit, für das Zielobjekt übernommen.
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5 zeigt ein ACC-Fahrzeug 12, das einen Abstands- und Geschwindigkeitsregler mit einem Radargerät aufweist. Mittels des Radargerätes sind vor dem ACC-Fahrzeug befindliche Objekte erfassbar. Das Radargerät erfasst Objekte, die in einem Winkelbereich von +/–8° im Frontbereich des Fahrzeuges, bezogen auf den Lateralplan des ACC-Fahrzeugs, liegen. Der Lateralplan ist identisch mit der Längsachse des Fahrzeugs und bei Geradeausfahrt mit der Fahrtrichtung. Innerhalb des Gesamterfassungsbereiches sind der Standardfahrschlauch 11 und ein aufgeweiteter Fahrschlauch 41 gebildet.
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Der aufgeweitete Fahrschlauch 41 ergibt sich bei längerer Folgefahrt oder einer höheren Kurvigkeit auf Autobahnen oder auf Landstraßen. Bei längerer Folgefahrt beträgt die maximale Aufweitung des Fahrschlauchs etwa 0,3 m, bei Streckenkurvigkeit auf Autobahnen beträgt die maximale Aufweitung des Fahrschlauchs etwa 0,2 m und bei Landstraßen beträgt die maximale Aufweitung des Fahrschlauchs etwa 1,0 m pro Schlauchhälfte 15, 16. Die Breite des aufgeweiteten Schlauches 41 beginnt ebenfalls mit der minimalen Spurweite 13, die sich nach der Strecke 19 bis auf eine zweite mittlere Spurweite 42 aufgeweitet hat, die sich aus der ersten mittleren Spurweite 14 und einer für jede Fahrschlauchhälfte zusätzlich vorhandenen lateralen Weite 43, 44 ergibt. Damit ist ein dritter konischer Fahrschlauchbereich 45 definiert. Nach Ende der Strecke 21 ist die Breite des aufgeweiteten Schlauches bis auf eine zweite maximale Spurweite 46 aufgeweitet, die sich aus der ersten maximalen Spurweite 22 und einer für jede Fahrschlauchhälfte 15, 16 zusätzlich vorhandenen lateralen Weite 47, 48 ergibt. Damit ist ein vierter konischer Fahrschlauchbereich 49 definiert. In dem dritten Streckenabschnitt 27 weist der aufgeweitete Fahrschlauch 31 eine Zylinderform und eine gleich bleibende Breite mit der zweiten maximalen Spurweite 46 auf.
