DE102006032162A1

DE102006032162A1 - Control of traffic-adaptive assistance system comprises measuring e.g. speed gradient for sections of road ahead of vehicle and associating with time constants for controlling system which decrease with proximity of stretch to vehicle

Info

Publication number: DE102006032162A1
Application number: DE102006032162A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Hiller; Boris Prof. Dr. Kerner; Winfried Dipl.-Math. Kronjäger; Gerhard Dipl.-Ing. Nöcker
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2007-11-29

Abstract

The method for controlling a vehicle-based traffic-adaptive assistance system comprises measuring the speed gradient, minimum speed and/or traffic density for at least two sections of road ahead of the vehicle. These are then associated with time constants for controlling the system, the time constants decreasing with proximity to the vehicle. Independent claims are included for: (A) computer programs for use in the method operated on a computer or network; (B) computer program products on data carriers for use in the method; and (C) distance control tempomats for use in the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines fahrzeugseitigen verkehrsadaptiven Assistenzsystems, insbesondere eines verkehrsadaptiven Abstands-Regel-Tempomaten (ART).The The invention relates to a method for controlling a vehicle-side traffic-adaptive assistance system, in particular a traffic-adaptive Distance cruise control (ART).

Verkehrsadaptive Assistenzsysteme sind beispielsweise bekannt aus den älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Anmeldungen DE 10 2005 01 75 60.0 A1 , DE 10 2005 01 75 59.7 A1 und DE 10 2005 03 34 95.4 A1 . Solche verkehrsadaptiven Assistenzsysteme zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass auf einen starren Regelungsalgorithmus, beispielsweise fest vorgegebene Ziel-Zeitabstände zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug, verzichtet wird. Stattdessen ist eine flexible, verkehrssituationsabhängige Regelung vorgesehen, beispielsweise abhängig von der gerade herrschenden Verkehrsphase.Traffic-adaptive assistance systems are known, for example, from the older, non-prepublished German applications DE 10 2005 01 75 60.0 A1 . DE 10 2005 01 75 59.7 A1 and DE 10 2005 03 34 95.4 A1 , Such traffic-adaptive assistance systems are characterized in particular by the fact that a rigid control algorithm, for example, fixed target time intervals between the own vehicle and a vehicle in front, is dispensed with. Instead, a flexible, traffic situation-dependent scheme is provided, for example, depending on the current traffic phase.

Aus der älteren, nicht vorveröffentlichten DE 10 2005 043 71.1 A1 ist es bekannt, bei einem Verfahren zur Ansteuerung eines fahrzeugseitigen verkehrsadaptiven Assistenzsystems wenigstens zwei verschiedene Streckenabschnitte zu betrachten. Dabei wird vorgeschlagen, wenigstens einen modellgestützten Beobachter zur Abschätzung der verschiedenen Streckenabschnitte vorzusehen, wobei die Parameter zur Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems abhängig vom Ergebnis der Abschätzung der wenigstens zwei Streckenabschnitte selektiert werden.From the older, not pre-published DE 10 2005 043 71.1 A1 It is known to consider at least two different sections in a method for controlling a vehicle-side traffic-adaptive assistance system. In this case, it is proposed to provide at least one model-based observer for estimating the different route sections, wherein the parameters for driving the traffic-adaptive assistance system are selected depending on the result of the estimation of the at least two route sections.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung eines fahrzeugseitigen verkehrsadaptiven Assistenzsystems zeichnet sich dadurch aus, dass für wenigstens zwei verschiedene Streckenabschnitte Kennzahlen des Verkehrs ermittelt und diese Kennzahlen mit unterschiedlichen Zeitkonstanten bei der Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems berücksichtigt werden, wobei für die Kennzahlen des jeweils fahrzeugnäheren Streckenabschnittes eine jeweils kleinere Zeitkonstante vorgesehen ist.The inventive method for controlling a vehicle-side traffic-adaptive assistance system is characterized by the fact that for at least two different Track sections identified traffic metrics and these metrics with different time constants when controlling the traffic-adaptive Assistance system considered be, where for the characteristics of the respective vehicle nearer section a each smaller time constant is provided.

Damit ergibt sich, trotz der relativ großen Datenmenge durch Kennzahlen des Verkehrs für verschiedene Streckenabschnitte, ein besonders einfacher Regelungsalgorithmus für das verkehrsadaptive Assistenzsystem im eigenen Fahrzeug. Denn je kleiner eine entsprechende Zeitkonstante zur Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems ist, desto schneller werden ja die entsprechenden Größen vom Assistenzsystem berücksichtigt. Und da von zwei verschiedenen Streckenabschnitten der fahrzeugnähere vom Fahrzeug zuerst befahren wird, wird somit dieser Streckenabschnitt schneller vom Regelungsalgorithmus berücksichtigt. Dies ermöglicht mit geringem Rechenaufwand eine abgestufte „Vorausschau" und damit eine stets optimale Dynamik des Fahrzeuges. Mithin wird unkompliziert sichergestellt, dass der Fahrer weder „überraschende" Eingriffe des verkehrsadaptiven Assistenzsystems erlebt, noch dass unnötige Zugeständnisse bei der realisierbaren Dynamik des eigenen Fahrzeugs gemacht werden müssten.In order to results, despite the relatively large amount of data through metrics of traffic for different sections, a very simple control algorithm for the Traffic-adaptive assistance system in own vehicle. Because the smaller a corresponding time constant for controlling the traffic-adaptive Assistance system is, the faster the corresponding yes Sizes of Assistance system considered. And because of two different sections of the vehicle closer from the Vehicle is driven first, thus this section of the route considered faster by the control algorithm. This allows with low computational effort a graduated "forecast" and thus one always optimal dynamics of the vehicle. Thus, it is easy to ensure that the driver neither "surprising" interventions of the traffic-adaptive Assistance system experienced, even that unnecessary concessions in the realizable Dynamics of your own vehicle would have to be made.

Mit Vorteil wird vorgeschlagen, die wenigstens zwei verschiedenen Streckenabschnitte in unterschiedlichen Abständen vor dem eigenen Fahrzeug anzuordnen. Dadurch wird eine besonders angepasste vorausschauende Regelung möglich. Die Streckenabschnitte können dabei differierende örtliche Ausdehnungen aufweisen, beispielsweise punktförmig, bezogen auf die Position eines einzelnen Fahrzeuges (z.B. des eigenen), oder über eine bestimmte Streckenlänge hinweg. Für die Streckenabschnitte werden die Kennzahlen des Verkehrs dann zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. über einen gewissen Zeitabschnitt ermittelt. Zur Gewinnung der Kennzahlen des Verkehrs sind verschiedene Mittelungs- und/oder Glättungsverfahren, auch zur Eliminierung unplausibler Werte, vorgesehen. Natürlich sind beliebige Kombinationen zwischen örtlicher bzw. zeitlicher Abmessung möglich. So können Kennzahlen des Verkehrs für eine jeweilige Fahrzeugposition über einen bestimmten Zeitraum erhoben werden, oder aber die Kennzahlen des Verkehrs werden zu einem bestimmten Zeitpunkt über einen ausgedehnten Streckenabschnitt erhoben. Flexible Einsatzmöglichkeiten sind vorgesehen, indem beispielsweise abhängig von der aktuellen Verkehrssituation die Anzahl bzw. Art der betrachteten Streckenabschnitte variiert wird. Beispielsweise können bei dichtem Verkehr oder sich schnell ändernden Verkehrsverhältnissen andere Streckenabschnitte mit kleinerer örtlicher und/oder zeitlicher Ausdehnung vorgesehen sein als bei ruhigem Verkehr.With Advantage is proposed, the at least two different sections at different intervals to arrange in front of your own vehicle. This will be a special adapted anticipatory control possible. The sections of the route can while different local Have expansions, for example, punctiform, based on the position a single vehicle (for example, one's own) or one certain route length time. For the sections of the route then become the traffic indicators at a certain time or over determined a certain period of time. To obtain the key figures of traffic are different averaging and / or smoothing methods, also for the elimination of implausible values. Of course they are any combinations between local or temporal dimension possible. So can Key figures of traffic for a respective vehicle position over a certain period, or the key figures of traffic will be on a date at a time extended stretch of road. Flexible application possibilities are provided, for example, depending on the current traffic situation the number or type of track sections considered varies becomes. For example, you can in dense traffic or rapidly changing traffic conditions other sections with smaller local and / or temporal Extension be provided as in quiet traffic.

Als Kennzahlen des Verkehrs werden vorzugsweise Geschwindigkeitsgradienten, Minimalgeschwindigkeiten und/oder Verkehrsdichten ermittelt. Solche Größen bieten eine einfache Möglichkeit zur vorausschauenden Information für das eigene Fahrzeug und sind dabei mit geringem Aufwand zu erheben und von der Regelung zu verarbeiten.When Indicators of traffic are preferably velocity gradients, Minimum speeds and / or traffic densities determined. Such Offer sizes an easy way for forward-looking information for the own vehicle and are to collect with little effort and process by the scheme.

Zur Ermittlung der Kennzahlen des Verkehrs können fahrzeugseitige Sensorik und/oder Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation genutzt werden. Beispielsweise kann ein (zeitlicher) Geschwindigkeitsgradient durch die Betrachtung des Geschwindigkeitsprofils eines Fahrzeuges gewonnen werden. Mittels Ausstrahlung und Messung reflektierter elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise Infrarot- oder Radarstrahlung, kann Information über ein vorausfahrendes Fahrzeug gewonnen werden. Durch entsprechende Nutzung von Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation wird solche Information auch bezüglich weit voraus liegender Streckenabschnitte im eigenen Fahrzeug verfügbar. Dabei können, durch Zusammenschaltung verschiedener vorausfahrender Fahrzeuge mittels Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation untereinander, auch ausgedehnte Streckenabschnitte überwacht werden. Natürlich kann auch die Nutzung weiterer Informationsquellen, z.B. einer über Mobilfunk angebundenen Verkehrszentrale, vorgesehen sein.Vehicle-based sensors and / or vehicle-vehicle communication can be used to determine the characteristic numbers of the traffic. For example, a (temporal) speed gradient can be obtained by considering the speed profile of a vehicle. By means of radiation and measurement of reflected electromagnetic radiation, for example infrared or radar radiation, information about a preceding vehicle can be obtained. Through appropriate use of vehicle-vehicle communication, such information also becomes available available far ahead in your own vehicle. In this case, by interconnecting various vehicles in front by means of vehicle-to-vehicle communication with each other, even extended sections can be monitored. Of course, the use of other sources of information, such as a connected via mobile transport center, be provided.

Die Berücksichtigung der für die Streckenabschnitte ermittelten Kennzahlen des Verkehrs mit unterschiedlichen Zeitkonstanten bei der Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems kann auf verschiedene Weisen realisiert sein. Eine einfache Möglichkeit besteht darin, die jeweils ermittelten Kennzahlen des Verkehrs mit verschiedenen Verzögerungen (Updateraten) zu versehen. Eine andere Möglichkeit stellt die Auswahl unterschiedlicher Verstärkungsparameter für die jeweiligen Kennzahlen des Verkehrs dar. Hiermit können beispielsweise auch komplexere Mechanismen wie etwa nichtlineare Zusammenhänge realisiert werden. Eine besonders rechenzeitsparende Möglichkeit stellt die direkte Auswahl eines Vekehrsphasenmodus im verkehrsadaptiven Assistenzsystem dar. Hierbei wird, abhängig von den ermittelten Kennzahlen des Verkehrs eines oder mehrerer Streckenabschnitte, ein jeweiliger Verkehrsphasenmodus direkt selektiert. Alternative kann auch die Auswahl eines entsprechenden Verkehrsphasenübergangsmodus im verkehrsadaptiven Assistenzsystem selektiert werden.The consideration the for the sections determined key figures of the traffic with different ones Time constants when controlling the traffic-adaptive assistance system can be realized in different ways. An easy way consists in the respectively determined characteristics of the traffic with different delays (Update data). Another option is the selection different gain parameters for the respective key figures of the traffic. Hereby, for example, also realized more complex mechanisms such as non-linear relationships become. A particularly rechenzeitsparende possibility is the direct selection a traffic phase mode in the traffic-adaptive assistance system. This will, depending on the determined characteristics of the traffic of one or more sections of the route, a respective traffic phase mode selected directly. alternative may also be the selection of a corresponding traffic phase transition mode be selected in the traffic-adaptive assistance system.

Die Fig. zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei wird vom eigenen Fahrzeug (E) ein erster Streckenabschnitt mittels Radar überwacht, der bis zum vorausfahrenden Fahrzeug (V) reicht. Damit ist Information über die Bewegung des eigenen und eines vorausfahrenden Fahrzeuges verfügbar. Ein zweiter überwachter Streckenabschnitt (Z) wird von zwei Fahrzeugen gebildet, von denen eines über Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation mit dem eigenen Fahrzeug verbunden ist. Dieses Fahrzeug erfasst durch Radar das ihm vorausfahrende Fahrzeug und deckt damit den zweiten Streckenabschnitt ab. Zusätzlich wird noch ein dritter Streckenabschnitt (D) überwacht, welcher den zweiten Streckenabschnitt umfasst und damit größer als der zweite Streckenabschnitt ist. Für die jeweiligen Streckenabschnitte werden Kennzahlen des Verkehrs erfasst wie beispielsweise Geschwindigkeitsgradienten, minimale Geschwindigkeiten und/oder Verkehrsdichten.The Fig. Shows a preferred embodiment the invention. In this case, your own vehicle (E) becomes a first section of the route monitored by radar, which extends to the preceding vehicle (V). This is information about the Movement of own and a preceding vehicle available. One second supervised Track section (Z) is formed by two vehicles, of which one over Vehicle-vehicle communication connected with your own vehicle is. This vehicle detects by radar the one ahead of him Vehicle and thus covers the second section of the route. In addition will still a third section (D) monitors, which the second section includes and therefore larger than the second stretch is. For the respective sections of the route Key figures of traffic are recorded, such as speed gradients, minimum speeds and / or traffic densities.

Da der durch Radar erfasste Streckenabschnitt zum voraus fahrenden Fahrzeug der dem Fahrzeug nächstliegende Streckenabschnitt ist, werden die hierfür ermittelten Kennzahlen des Verkehrs bei der Ansteuerung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems mit der kleinsten Zeitkonstante im Regelungsalgorithmus berücksichtigt. Diese Kennzahlen umfassen vom eigenen Fahrzeug durch Sensoren, beispielsweise einen Geschwindigkeitssensor, und durch den Radarsensor erfasste Größen. Der durch das vorausfahrende Fahrzeug über Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation angekoppelte zweite Streckenabschnitt liegt weiter voraus als der erste, durch Radar überwachte Streckenabschnitt. Demzufolge werden die Kennzahlen des Verkehrs dieses zweiten Streckenabschnittes mit einer größeren Zeitkonstante in den Regelungsalgorithmus einfließen. Diese Kennzahlen umfassen vom über Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation angekoppelten Fahrzeug durch Sensoren, beispielsweise einen Geschwindigkeitssensor, und durch den Radarsensor erfasste Größen. Der dritte, durch Fahrzeug-Fahrzeugkommunikation angekoppelte Streckenabschnitt liegt noch weiter voraus als der zweite Steckenabschnitt. Mithin werden die Kennzahlen des Verkehrs dieses dritten Streckenabschnittes mit einer größeren Zeitkonstante in den Regelungsalgorithmus einfließen als die Kennzahlen des Verkehrs des zweiten Streckenabschnittes.There the section of the route covered by radar to the preceding one Vehicle closest to the vehicle Section is, are determined therefor the key figures of the Traffic in the control of the traffic-adaptive assistance system taken into account with the smallest time constant in the control algorithm. These metrics include from your own vehicle through sensors, for example a speed sensor, and detected by the radar sensor Sizes. The through the preceding vehicle over Vehicle-vehicle communication coupled second stretch lies ahead of the first radar-supervised stretch. Consequently, the characteristics of the traffic of this second section of the route become with a larger time constant into the control algorithm. These metrics include from over Vehicle-vehicle communication coupled vehicle by sensors, for example, a speed sensor, and detected by the radar sensor Sizes. Of the third, by vehicle-vehicle communication coupled link is even further ahead than the second Steckenabschnitt. therefore become the key figures of the traffic of this third section of the route with a larger time constant into the control algorithm as the key figures of the Traffic of the second section of the route.

Die Kennzahlen des Verkehrs der drei Streckenabschnitte werden mit verschiedenen Zeitkonstanten durch den Regelungsalgorithmus des verkehrsadaptiven Assistenzsystems berücksichtigt. Dazu wird unter Verwendung der Kennzahlen des Verkehrs des dritten Streckenabschnittes, welcher am weitesten vom eigenen Fahrzeug entfernt ist, eine Auswahl des Verkehrsphasenmodus beziehungsweise Verkehrsphasenübergangsmodus im verkehrsadaptiven Assistenzsystem angesteuert. Der erste, durch Radar überwachte Streckenabschnitt sowie der zweite, durch Fahrzeug-Fahrzeugkommunikation angebundene Streckenabschnitt wirken sich mit unterschiedlichen Verzögerungen der ermittelten Kennzahlen des Verkehrs auf die Regelung des verkehrsadaptiven Assistenzsystems aus. Dies ermöglicht eine stets optimale Berücksichtigung der Dynamik des Fahrzeuges, wobei durch die Vorausschau sichergestellt wird, dass der Fahrer keine „überraschenden" Eingriffe des verkehrsadaptiven Assistenzsystems erlebt. Vielmehr wird durch die Berücksichtigung unterschiedlicher Streckenabschnitte, die in verschiedenen Abständen vor dem eigenen Fahrzeug angeordnet sind, eine besonders vorausschauende Fahrweise ermöglicht, ohne dass Zugeständnisse bei der realisierbaren Dynamik des eigenen Fahrzeugs gemacht werden müssten.The Key figures of the traffic of the three sections of the route are different Time constants through the control algorithm of the traffic-adaptive Assistance system considered. To is calculated using the traffic data of the third section, which is farthest from your own vehicle, a selection the traffic phase mode or traffic phase transition mode activated in the traffic-adaptive assistance system. The first, through Radar monitored Track section as well as the second, by vehicle-vehicle communication Tailored sections affect with different delays the determined characteristics of the traffic on the regulation of the traffic-adaptive Assistance system. this makes possible an always optimal consideration the dynamics of the vehicle, being ensured by the forecast is that the driver no "surprising" interventions by the traffic-adaptive assistance system experienced. Rather, by considering different Track sections that are at different distances in front of your own vehicle are arranged, allows a particularly forward-thinking driving style, without any concessions be made in the realizable dynamics of your own vehicle would.

Zusätzlich ergeben sich äußerst flexible Einsatzmöglichkeiten indem abhängig von der aktuellen Verkehrssituation die Anzahl bzw. Art der betrachteten Streckenabschnitte vorgebbar ausgestaltet wird. So werden bei dichtem Verkehr oder sich schnell ändernden Verkehrsverhältnissen die Kennzahlen des Verkehrs zusätzlicher Streckenabschnitte berücksichtigt bzw. gezielt per Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation angefordert. Auch ist jeweils eine spezielle Variation der zeitlichen bzw. räumlichen Ausdehnung der Streckenabschnitte vorgesehen.In addition, extremely flexible application possibilities arise in that, depending on the current traffic situation, the number or type of the considered route sections can be predefined. Thus, in dense traffic or rapidly changing traffic conditions, the key figures of the traffic additional sections are taken into account or targeted by vehicle-vehicle commu required. Also, a specific variation of the temporal or spatial extent of the sections is provided in each case.

Die Erfindung kann fahrzeugseitig beispielsweise einzeln einem jeweiligen fahrzeugseitigen Assistenzsystem zugeordnet oder als zentrales Steuergerät zur Versorgung mehrerer fahrzeugseitiger Assistenzsysteme vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können Kennzahlen des Verkehrs zusätzlicher Streckenabschnitte von extern, beispielsweise durch eine über Mobilfunk angebundenen Zentrale, verfügbar gemacht werden. Zwar entsteht hierdurch größerer Aufwand und höhere Kosten, dafür kann jedoch eine solche Zentrale besonders leistungsfähige Rechner und/oder besonders aufwendige Sensorik nutzen. Die von der Zentrale benötigte Fahrzeugposition wir beispielsweise zusammen mit einer entsprechenden Anfrage an die Zentrale verfügbar gemacht.The For example, the invention may individually be a respective vehicle side Assigned on-board assistance system or as a central control unit for supply several vehicle-side assistance systems may be provided. alternative or additionally can Key figures of the traffic additional External links, for example via a mobile network connected central office, available be made. Although this results in greater effort and higher costs, for that can However, such a center particularly powerful computer and / or especially use complex sensors. The vehicle position required by the center For example, we will send you a request the central office available made.

Claims

Method for controlling a vehicle-side traffic-adaptive assistance system, in which for at least two different Track sections identified traffic metrics and these metrics with different time constants when controlling the traffic-adaptive Assistance system considered be, where for the characteristics of the respective vehicle nearer section a each smaller time constant is provided.

The method of claim 1, wherein the at least two different sections at different distances the own vehicle are arranged.

Method according to claim 1 or 2, wherein as characteristic numbers of traffic speed gradients, minimum speeds and / or traffic densities.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein for the determination the characteristics of traffic vehicle-mounted sensors, in particular Radar sensors, and / or vehicle-vehicle communication used become.

Method according to one of claims 1 to 4, wherein the for a respective section of the route determined traffic figures with different delays (Updateraten) are provided and / or have different gain parameters.

Method according to one of claims 1 to 5, wherein due the for a respective section of road identified ratios of traffic a traffic phase mode or traffic phase transition mode in traffic adaptive Assistance system is selected.

Computer program with program code means to all To perform steps of a method according to any one of claims 1 to 6, when the program is running on a computer or computer network.

Computer program product with program code means, which are stored on a computer-readable medium to the Method according to one of the claims 1 to 6, if the computer program product is on a computer or computer network accomplished becomes.

Distance control cruise control in a vehicle, comprising Calculation means for determining characteristic numbers of the traffic for at least two spatially and / or temporally different sections of track, where the key figures for at least a section made available by vehicle-vehicle communication be, and wherein the characteristics of a respective vehicle closer section from the computing means the distance control cruise control with a smaller time constant available be made.