DE102007018990A1 - Non-guided vehicle`s longitudinal velocity controlling method, involves detecting different characteristics and/or markings for different lanes of roadway to identify special lanes such as motor-way exit - Google Patents

Non-guided vehicle`s longitudinal velocity controlling method, involves detecting different characteristics and/or markings for different lanes of roadway to identify special lanes such as motor-way exit Download PDF

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Abstract

The method involves determining information over distance between vehicles (1, 4). Controlling of longitudinal velocity of the vehicle (1) is adjusted and/or allowed to a target parameter, which is modified during traveling on a preset special lane compared to a ride on a common lane of a roadway modified target parameter. Different characteristics and/or markings (5a-5d) for different lanes of the roadway are detected for identifying special lanes such as motor-way exit and access road. An independent claim is also included for a device for executing a method of controlling longitudinal velocity of a non-guided vehicle.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung vorgesehene Vorrichtung zur automatischen Längsgeschwindigkeitsregelung eines nicht spurgebundenen Fahrzeuges unter Auswertung von mittels Erfassungseinrichtung ermittelten Informationen über Abstände zu anderen Fahrzeugen auf der Fahrbahn und über Besonderheiten der jeweils befahrenen Spur einer Fahrbahn, wobei die Längsgeschwindigkeitsregelung beim Befahren vorgegebener besonderer Fahrspuren im Vergleich zu einer Fahrt auf gewöhnlichen Fahrspuren der Fahrbahn abgeänderte Sollparameter einregelt bzw. zulässt.The The invention relates to a method and an apparatus provided for its implementation for automatic longitudinal speed control a non-tracked vehicle under evaluation of means Detection device determined information about distances to other vehicles the roadway and over Special features of each used lane of a carriageway, where the longitudinal speed control when driving given special lanes compared to a ride on ordinary lanes changed the roadway Setpoint parameter controls or permits.

Ein solches Verfahren ist Gegenstand der EP 1 195 669 A2 sowie der EP 1 193 105 A2 .Such a method is the subject of EP 1 195 669 A2 as well as the EP 1 193 105 A2 ,

Gemäß der EP 1 195 669 A2 werden einerseits mittels einer entsprechenden Erfassungseinrichtung die Abstände zu anderen Fahrzeugen auf der jeweiligen Fahrbahn ermittelt. Andererseits werden auch Informationen eines Navigationssystems erfasst, um eine Wahrscheinlichkeit dafür zu ermitteln, dass eine Ausfahrspur befahren wird. Sollte die Wahrscheinlichkeit für das Befahren einer Ausfahrspur einen Schwellwert überschreiten, wird auch bei großen Abständen zu anderen auf gleicher Spur fahrenden Fahrzeugen nur eine vergleichsweise geringe Längsbeschleunigung des Fahrzeuges eingeregelt bzw. zugelassen. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass Ausfahrspuren regelmäßig eine besonders defensive Fahrweise fordern.According to the EP 1 195 669 A2 On the one hand, the distances to other vehicles on the respective roadway are determined by means of a corresponding detection device. On the other hand, information of a navigation system is also detected in order to determine a probability that an exit lane will be traveled. If the likelihood of driving on an exit lane exceeds a threshold value, only a comparatively small longitudinal acceleration of the vehicle is adjusted or permitted even at long distances to other vehicles traveling on the same lane. This takes into account the fact that exit lanes regularly require a particularly defensive driving style.

Die EP 1 193 105 A2 zeigt ein Verfahren der eingangs angegebenen Art, wobei aus Informationen eines Navigationssystems eine Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt wird, dass eine Einfahr- bzw. Beschleunigungsspur befahren wird. Falls diese Wahrscheinlichkeit einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, lässt die Längsgeschwindigkeitsregelung bei hinreichenden Abständen zu anderen Fahrzeugen eine vergleichsweise hohe Beschleunigung des Fahrzeuges zu bzw. regelt eine derart erhöhte Beschleunigung ein, so dass ein Einfädeln in den Verkehrsfluss auf der Fahrbahn erleichtert wird.The EP 1 193 105 A2 shows a method of the type specified, wherein from information of a navigation system, a probability is determined that a drive-in or acceleration lane is traveled. If this probability exceeds a predetermined threshold value, the longitudinal speed control allows a relatively high acceleration of the vehicle at sufficient distances to other vehicles or such an increased acceleration, so that a threading in the traffic flow on the roadway is facilitated.

Diese bekannten Verfahren können einerseits nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit erkennen, ob eine Einfahr- bzw. Beschleunigungsspur oder eine Ausfahrtspur befahren werden. Andererseits wird eine Fahrt auf einer solchen Spur zwangsläufig als unwahrscheinlich angesehen, wenn das Navigationssystem mit veraltetem Kartenmaterial arbeiten sollte. Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches Besonderheiten vorgegebener Fahrspuren mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit berücksichtigen kann.These known methods can on the one hand only with a certain probability recognize whether negotiated an entry or acceleration lane or an exit lane become. On the other hand, a ride on such a track is inevitably as unlikely viewed when the navigation system with outdated Map material should work. Therefore, it is an object of the invention, a To provide a method which features peculiar lanes with almost certain probability can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für unterschiedliche Fahrspuren charakteristisch unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen zur Erkennung von Besonderheiten der jeweiligen Fahrspur erfasst werden.These Task is inventively characterized solved, that for different lanes characteristically different lane markings detected for the recognition of specifics of each lane become.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die zur Abgrenzung unterschiedlicher Fahrspuren dienenden Markierungen für unterschiedliche Arten der Fahrspuren charakteristisch unterschiedlich sind. Insbesondere ist die Breite der Markierungen charakteristisch unterschiedlich, so dass daran einerseits Einfahr- bzw. Beschleunigungsspuren und andererseits Ausfahrspuren gut unterschieden werden können. Die Erfindung beruht dabei auf dem allgemeinen Gedanken, die jeweilige Fahrbahn mit grundsätzlich bekannten optischen Bilderfassungssystemen und damit zusammenwirkenden Bildauswertungssystemen zu überwachen, so dass unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen berücksichtigt werden können und im Ergebnis für Ausfahrt- bzw. Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspuren besonders angepasste Parameter für die Längsgeschwindigkeit oder Längsbeschleunigung oder -verzögerung vorgegeben bzw. zugelassen werden können.The Invention is based on the recognition that the differentiation to differentiate Lane markers for different types of Lanes are characteristically different. In particular the width of the markers is characteristically different, so on the one hand on the one hand and acceleration traces on the other hand Extensive tracks can be distinguished well. The invention is based while on the general idea, the respective roadway with basically known optical image capture systems and image interpretation systems cooperating therewith to monitor allowing for different lane markings can be and as a result for Exit or entrance or acceleration lanes particularly adapted parameters for the longitudinal speed or longitudinal acceleration or delay can be given or allowed.

Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der bevorzugte Verfahren bzw. Vorrichtungen der Erfindung näher beschrieben werden.Incidentally, will in terms of preferred features of the invention to the claims and the following explanation referred to the drawing, based on the preferred method or devices closer to the invention to be discribed.

Schutz wird nicht nur für ausdrücklich beanspruchte, angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen, sondern auch für prinzipiell beliebige Kombinationen der beanspruchten, angegebenen oder dargestellten Merkmale beansprucht.protection will not only for expressly claimed, indicated or illustrated feature combinations, for .... As well in principle, any combination of the claimed, specified or claimed features claimed.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

1 einen Spurwechsel eines Fahrzeuges von einer normalen Fahrspur auf eine Ausfahrtspur mit gefährlicher Kurve und 1 a lane change of a vehicle from a normal lane to an exit lane with dangerous curve and

2 die Betriebsweise der Längsgeschwindigkeitsregelung beim Befahren einer Auffahrtspur. 2 the operation of the longitudinal speed control when driving on an access lane.

Gemäß 1 nähert sich ein Fahrzeug 1 auf einer Autobahn 2 einer Ausfahrt 3. Das Fahrzeug 1 besitzt ein nicht näher dargestelltes Bilderfassungssystem mit zugeordneter Bildauswertung zur Erkennung von auf der Fahrbahn aufgebrachten Fahrbahnmarkierungen 5a, 5b, 5c, 5d und der relativen Lage des Fahrzeugs 1 zu den erkannten Fahrbahnmarkierungen sowie ein Längsgeschwindigkeitsregelungssystem zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung mit einer zugeordneten Radareinheit oder sonstigen Abstandssensoreinheit zur Detektion eines Hindernisses vor dem Fahrzeug 1 und zur Ermittlung des Abstandes zu dem detektierten Hindernis. Aufgabe des auch unter dem Namen „Adaptive Cruise Control" oder „ACC" bekannten Längsgeschwindigkeitsregelsystems ist es, eine vom Fahrer eingegebene Wunschgeschwindigkeit zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten, solange kein Hindernis auf der vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur erkannt wird, bzw. den Abstand zu einem erkannten vorausfahrenden Hindernisses auf einen geschwindigkeitsabhängigen Sollwert zu regeln.According to 1 a vehicle approaches 1 on a highway 2 an exit 3 , The vehicle 1 has an imaging system not shown in detail with associated image evaluation for the detection of road markings applied to the roadway 5a . 5b . 5c . 5d and the relative position of the vehicle 1 to the recognized lane markings and a longitudinal speed control system for adaptive cruise control with an associated radar unit or other distance sensor unit for detecting an obstacle in front of the vehicle 1 and to determine the Ab standes to the detected obstacle. The task of the longitudinal speed control system, also known as "Adaptive Cruise Control" or "ACC", is to achieve or maintain a desired speed entered by the driver, as long as there is no obstacle on the vehicle 1 or the distance to a detected leading obstacle to a speed-dependent setpoint.

Im dargestellten Beispiel nähert sich das Fahrzeug 1 einem vergleichsweise langsam vorausfahrenden Fahrzeug 4. Sobald das Längsgeschwindigkeitsregelsystem dieses Fahrzeug erkannt hat, verlangsamt es die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1, so dass dieses einen hinreichenden Sicherheitsabstand vom Fahrzeug 4 einhält. Sollte der Fahrer nun auf die linke Überholspur wechseln, erkennt die Bildauswertung dies anhand der Überschreitung der Fahrbahnmarkierung, und das Längsgeschwindigkeitsregelsystem erkennt, dass im dargestellten Beispiel diese Spur frei ist. Damit wird das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem das Fahrzeug 1 in vorgegebener Weise maßvoll auf die Wunschgeschwindigkeit beschleunigen, so dass das Fahrzeug 1 das Fahrzeug 4 überholen kann. Anders verhält sich das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem, wenn der Fahrer des Fahrzeuges 1 nach rechts auf die Spur der Ausfahrt 3 wechseln würde. Die Bildauswertung besitzt eine hinreichende „Intelligenz", derart, dass sie unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen 5a, 5b, 5c, 5d erkennen kann, insbesondere anhand von Unterscheidungsmerkmalen wie Breite und Form der Fahrbahnmarkierungen, und dass sie die unterschiedlichen Fahrbahnmarkierungen für die Längsgeschwindigkeitsregelung auswerten kann. Im vorliegenden Fall kann die Bildauswertung die normale Fahrbahnmarkierung 5b zwischen der rechten Fahrspur und der linken Überholspur von der Fahrbahnmarkierung 5a, 5c am rechten und linken Rand der Autobahn 2 sowie der wesentlich breiteren, unterbrochenen Fahrbahnmarkierung 5d unterscheiden, die die rechte Fahrbahn von der Ausfahrtspur abgrenzt. Sobald nun die Bildauswertung einen Wechsel auf die Ausfahrtspur erkannt hat und diese Information dem Längsgeschwindigkeitsregelungssystem zur Verfügung gestellt hat, wird das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem eine für typische Verhältnisse an Ausfahrten angemessene vergleichsweise geringe Zielgeschwindigkeit als Sollwert vorgegeben und das Fahrzeug 1 bei freier Fahrbahn auf diese Zielgeschwindigkeit bringen, sofern sie geringer ist als die für die Autobahnfahrt fahrerseitig vorgegebene Wunschgeschwindigkeit. Die fahrerseitig vorgegebene Wunschgeschwindigkeit wird somit auf der Ausfahrtspur nur dann der Längsgeschwindigkeitsregelung zugrunde gelegt, wenn sie geringer ist als die Zielgeschwindigkeit. Dadurch wird erreicht, dass das Fahrzeug 1 auf der Ausfahrtspur auch dann vergleichsweise langsam fährt, wenn die Ausfahrtspur frei ist und der Fahrer eine hohe Wunschgeschwindigkeit vorgegeben hat. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass sich an die Ausfahrtspur typischerweise vergleichsweise enge Kurven und/oder Einfahrten an bevorrechtigte Straßen anschließen, die eine Reduzierung der Geschwindigkeit rechtfertigen.In the example shown, the vehicle is approaching 1 a comparatively slowly preceding vehicle 4 , As soon as the longitudinal speed control system has detected this vehicle, it slows down the driving speed of the vehicle 1 so that this is a reasonable safety distance from the vehicle 4 comply. Should the driver now change to the left overtaking lane, the image analysis recognizes this on the basis of the crossing of the lane marking, and the longitudinal speed control system recognizes that in the example shown, this lane is free. Thus, the longitudinal speed control system becomes the vehicle 1 in a predetermined manner moderately accelerate to the desired speed, so that the vehicle 1 the vehicle 4 can overtake. The longitudinal speed control system behaves differently when the driver of the vehicle 1 turn right onto the lane of the exit 3 would change. The image analysis has a sufficient "intelligence", such that they have different lane markings 5a . 5b . 5c . 5d can recognize, in particular on the basis of distinguishing features such as width and shape of the lane markings, and that they can evaluate the different road markings for the longitudinal speed control. In the present case, the image evaluation can be the normal road marking 5b between the right lane and the left lane of the lane mark 5a . 5c on the right and left edge of the highway 2 as well as the much wider, interrupted pavement marking 5d distinguish the right-hand lane from the exit lane. As soon as the image evaluation has detected a change to the exit lane and has made this information available to the longitudinal cruise control system, the longitudinal cruise control system sets a comparatively low target speed which is appropriate for typical conditions at exits and the vehicle 1 bring this target speed on a clear road, provided that it is less than the desired speed for the highway driving driver. The driver-specified desired speed is thus based on the exit lane only then the longitudinal speed control basis, if it is less than the target speed. This will ensure that the vehicle 1 on the exit lane then comparatively slow driving when the exit lane is free and the driver has set a high desired speed. This takes into account the fact that the exit lane is typically followed by comparatively narrow curves and / or entrances to preferential roads, which justify a reduction in speed.

Im Fall der 2 befährt das Fahrzeug 1 eine Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspur 6 an der Autobahn 2. Auf dieser Spur befindet sich das langsam vorausfahrende Fahrzeug 4. Das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem des Fahrzeuges 1 erkennt dieses Fahrzeug 4 als vorausfahrendes Hindernis auf der Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspur 6. Dementsprechend hält das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 hinreichend gering, um einen hinreichenden Sicherheitsabstand zum Fahrzeug 4 zu gewährleisten. Sobald der Fahrer mit dem Fahrzeug 1 auf die rechte Fahrspur der Autobahn 2 wechselt, wird dies von der Bildauswertung, die die unterschiedlichen Fahrbahnmarkierungen 5a, 5b, 5c, 5d zu erkennen vermag, als Fahrspurwechsel von einer Einfahrt- bzw. Beschleunigungsspur 6 auf eine Spur der Autobahn 2 erkannt. Damit „weiß" das Längsgeschwindigkeitsregelungssystem, dass nun die für die Autobahnfahrt vorgegebene Wunschgeschwindigkeit schnell erreicht werden sollte. Im Ergebnis wird nun diese Wunschgeschwindigkeit mit verstärkter Beschleunigung angestrebt, d.h. das Maß der Beschleunigung ist größer als es für den Fall vorgesehen ist, dass der Fahrer bei normaler Autobahnfahrt von der rechten Fahrspur auf die linke Überholspur wechselt, weil rechts ein langsam vorausfahrendes Fahrzeug auftaucht.In the case of 2 drives the vehicle 1 an entrance or acceleration lane 6 at the highway 2 , On this track is the slow-moving vehicle 4 , The longitudinal speed control system of the vehicle 1 recognizes this vehicle 4 as a leading obstacle on the entrance or acceleration lane 6 , Accordingly, the longitudinal speed control system keeps the running speed of the vehicle 1 sufficiently small, to a sufficient safety distance to the vehicle 4 to ensure. Once the driver with the vehicle 1 on the right lane of the highway 2 This changes from image analysis to the different lane markings 5a . 5b . 5c . 5d can recognize, as a lane change of a driveway or acceleration lane 6 on a track of the highway 2 recognized. Thus, the longitudinal speed control system "knows" that the desired speed set for highway driving should be reached quickly, as a result of which this desired speed with increased acceleration is aimed for, ie the degree of acceleration is greater than if the driver intended normal highway drive from the right lane to the left fast lane changes because on the right a slowly ahead vehicle appears.

Ggf. kann für die Längsgeschwindigkeitsregelung zusätzlich eine von einem Navigationssystem oder Positionsermittlungssystem ermittelte Information berücksichtigt werden. Beispielsweise lässt sich über das Navigationssystem oder Positionsermittlungssystem ermitteln, in welchem Staat bzw. in welcher Region sich das Fahrzeug 1 befindet. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, dass die Bildauswertung nationale oder regionale Besonderheiten der Fahrbahnmarkierungen berücksichtigen kann. Des Weiteren kann der Betrieb der Längsgeschwindigkeitsregelung auf diese Weise automatisch an Rechts- und Linksverkehr angepasst werden, insbesondere „weiß" das System dann, ob die Autobahn-Ein- und Autobahn-Ausfahrten rechts oder links an die Autobahn anschließen. Außerdem können ggf. Besonderheiten des Fahrbahnverlaufs berücksichtigt werden.Possibly. For the longitudinal speed control, in addition, information determined by a navigation system or position determination system can also be taken into account. For example, the navigation system or position determination system can be used to determine in which state or region the vehicle is located 1 located. This creates the possibility that the image analysis can take into account national or regional peculiarities of the lane markings. Furthermore, the operation of the longitudinal speed control in this way can be adapted automatically to right and left-hand traffic, in particular "knows" the system then, whether the motorway-and motorway exits connect the right or left to the highway the course of the road are taken into account.

Claims (4)

Verfahren zur automatischen Längsgeschwindigkeitsregelung eines nicht spurgebundenen Fahrzeuges (1) unter Auswertung von mittels Erfassungseinrichtung ermittelten Informationen über Abstände zu anderen Fahrzeugen (4) auf der Fahrbahn und über Besonderheiten der jeweils befahrenen Spur einer Fahrbahn, wobei die Längsgeschwindigkeitsregelung beim Befahren vorgegebener besonderer Fahrspuren im Vergleich zu einer Fahrt auf gewöhnlichen Fahrspuren der Fahrbahn abgeänderte Sollparameter einregelt bzw. zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Fahrspuren charakteristische und/oder unterschiedliche Fahrbahnmarkierungen (5a, 5b, 5c, 5d) zur Erkennung besonderer Fahrspuren, insbesondere Autobahnausfahrt bzw. Autobahneinfahrt, erfasst werden.Method for automatic longitudinal speed control of a non-tracked vehicle stuff ( 1 ) with evaluation of information about distances to other vehicles determined by means of detection device ( 4 ) on the road and on the particular characteristics of each track used a lane, the longitudinal speed control when driving predetermined special lanes compared to a ride on ordinary lanes of the lane adjusted set parameters or allows, characterized in that characteristic for different lanes and / or different lane markings ( 5a . 5b . 5c . 5d ) for detecting special lanes, in particular motorway exit or motorway entrance, are detected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speicher Informationen über regionale bzw. nationale Besonderheiten von Fahrbahnmarkierungen abgelegt werden und dass Positionssignale eines vorhandenen Navigationssystems oder dgl. zur Erkennung der jeweiligen regionalen oder nationalen Besonderheiten von Fahrbahnmarkierungen (5a, 5b, 5c, 5d) ausgewertet werden.Method according to claim 1, characterized in that information about regional or national characteristics of lane markings is stored in a memory and that position signals of an existing navigation system or the like for detecting the respective regional or national characteristics of lane markings ( 5a . 5b . 5c . 5d ) be evaluated. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Fahrzeug (1) angeordnete Bilderfassungseinrichtung mit zugeordneter Bildauswerteeinrichtung, die unterschiedliche, von der Bilderfassungseinrichtung erfasste Fahrbahnmarkierungen (5a, 5b, 5c, 5d) in unterschiedliche Signale für eine automatische Längsgeschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs (1) umsetzt.Device for carrying out a method according to claim 1 or 2, characterized in that one on the vehicle ( 1 ) arranged image detection device with associated image evaluation device, the different, detected by the image detection device lane markings ( 5a . 5b . 5c . 5d ) into different signals for automatic longitudinal speed control of the vehicle ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswerteeinrichtung mit einem Navigationssystem zur Berücksichtigung regionaler Besonderheiten der Fahrbahnmarkierungen zusammenwirkt.Device according to claim 3, characterized in that that the image evaluation device with a navigation system for consideration regional characteristics of the lane markings.
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