DE102008021381A1

DE102008021381A1 - Method for predicting curving process of high way, involves determining highway sections, where highway section is placed before vehicle

Info

Publication number: DE102008021381A1
Application number: DE200810021381
Authority: DE
Inventors: Raoul Daniel Dr. Zöllner; Georg Dr. von Wichert
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2009-11-05

Abstract

The method involves determining highway sections (10,7a), where the highway section is placed before a vehicle (4). The design specifications for high way are provided for predicting the curving process for the high way section. A prediction of the curving process is carried out for an exit of a curve (5) of the high way section. Independent claims are included for the following: (1) a device for predicting curving process of high way; and (2) a driver assistance system for longitudinal control.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorhersagen eines Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn, bei dem ein vor einem Fahrzeug befindlicher Fahrbahnabschnitt in seinem Verlauf erkannt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Vorhersagen eines Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Fahrerassistenzsystem.The The invention relates to a method for predicting a course of curvature a roadway in which a roadway section located in front of a vehicle is recognized in its course. Furthermore, the invention relates a device for predicting a curvature of a roadway. About that In addition, the invention also relates to a driver assistance system.

Fahrerassistenzsysteme werden zukünftig in Fahrzeuge noch mehr Einzug halten, um unterstützend oder selbstständig eingreifend in das Fahrverhalten des Fahrzeugs tätig zu werden. Dadurch soll die Fahrsicherheit erhöht werden. Diese Fahrerassistenzsysteme müssen zukünftig immer komplexere und vollständigere Funktionalitäten aufweisen.Driver assistance systems will be in the future keep moving into vehicles even more in order to support or independently intervene to act in the driving behavior of the vehicle. This should be the Driving safety increased become. These driver assistance systems must become more complex and complex in the future complete functionalities exhibit.

Neben der Erhöhung des Technologieanteils, wie neuen Sensoren, höhere Rechenkapazität und dergleichen, ist vor allem das Einbeziehen von komplexem Modellwissen in die Berechnungsverfahren erforderlich. Insgesamt muss sichergestellt werden, dass der Informationsgehalt während der gesamten Verarbeitungskette maximiert wird.Next the increase of the technology part, such as new sensors, higher computing capacity and the like, is, above all, the inclusion of complex model knowledge in the Calculation method required. Overall must be ensured Be that information content throughout the processing chain is maximized.

Die meisten Funktionen von Fahrerassistenzsystemen benötigen eine robuste und möglichst genaue Information über den zu befahrenden Straßenverlauf. Dazu ist es bekannt, dass derartige Fahrerassistenzsysteme Informationen von internen Sensoren, wie Encodern, Gyroskopen, Beschleunigungs- und Inertialsensoren und dergleichen, als auch von externen Sensoren, wie Kameras, Laserscannern/Lidar, Radar und dergleichen, erhalten, um beispielsweise den Krümmungsverlauf einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug oder einer spezifischen Fahrspur ermitteln zu können.The Most functions of driver assistance systems require one robust and as accurate as possible information about the road to be traveled. For this purpose, it is known that such driver assistance systems information from internal sensors, such as encoders, gyroscopes, acceleration and inertial sensors and the like, as well as external sensors, such as cameras, laser scanners / lidar, radar and the like, for example, the curvature a lane in front of the vehicle or a specific lane to be able to determine.

Die korrekte Spurschätzung von Kurven bildet vielmals die Basis einer Vielzahl von Assistenzfunktionen, die in der Regel auch eine hohe Sicherheitsrelevanz haben.The correct track estimation of turns is often the basis of a variety of assistance functions, which usually also have a high safety relevance.

Bisherige bekannte Verfahren zur Schätzung des Krümmungsverlaufs von Straßen und Straßenspuren mit Hilfe von im Fahrzeug montierten Sensoren transformieren die gemessenen Sensorwerte in einen zwei- oder dreidimensionalen Raum, in welchem dann der Krümmungsverlauf geschätzt wird. Diesem Schätzvorgang liegt in der Regel eine Modellkurve zugrunde, welche in die transformierten Punkte eingepasst wird. Das wesentliche Problem bei derartigen Verfahren ist die beschränkte Reichweite der Sensoren bzw. das mit dem Abstand zunehmende Signal-Rauschverhältnis. Somit ergibt sich für die Schätzung des Verlaufs von Straßen oder Straßenspuren, dass vor allem Kurveneinfahrten, also der Kurvenbeginn, und Kurvenausfahrten, also das Kurvenende, erst spät erfasst werden. Das in der Ferne schlechte Signal-Rauschverhältnis führt zu einer zusätzlichen Latenzzeit, die sich aus dem Schätzverfahren des Krümmungsverlaufs ergibt. Letztlich existiert beim Durchfahren von Krümmungen allgemein die begrenzte Sicht entlang der Straße, was unabhängig von den verwendeten Sensoren und deren gelieferten Informationen ist.Previous known methods for estimating the curvature course of roads and road lanes with the help of vehicle mounted sensors transform the measured sensor values into a two- or three-dimensional space, in which then the curvature estimated becomes. This estimation process is usually based on a model curve, which in the transformed points is fitted. The main problem with such methods is the limited Range of the sensors or the increasing with the distance signal-to-noise ratio. Consequently arises for the estimation the course of roads or roads, that especially corner entrances, so the beginning of the curve, and corner exits, So the end of the curve, late be recorded. The in the distance bad signal to noise ratio leads to a additional Latency resulting from the estimation process the curvature course results. Ultimately exists when passing through bends in general the limited view along the road, which is independent of the sensors used and their information supplied.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Fahrerassistenzsystem zu schaffen, bei welchem bzw. bei welcher die Vorhersage eines Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn exakter und auch schneller erfolgen kann.It The object of the present invention is a method, a device and to provide a driver assistance system in which or at which the prediction of a curvature a roadway can be done more accurately and also faster.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Anspruch 15 aufweist, und ein Fahrerassistenzsystem, welches die Merkmale nach Anspruch 16 aufweist, gelöst.These The object is achieved by a method which has the features according to claim 1, a device having the features of claim 15, and a driver assistance system having the features according to claim 16, solved.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Krümmungsverlauf einer Fahrbahn vorhergesagt. Bei dem Verfahren wird ein in Fahrtrichtung eines Fahrzeugs vor dem Fahrzeug befindli cher Fahrbahnabschnitt in seinem Verlauf und somit insbesondere in seinem Krümmungsverlauf vorhergesagt. Allgemeine und vorgeschriebene Bauvorschriften für Kurvenverläufe von Fahrbahnen werden für die Vorhersage eines Krümmungsverlaufs für den vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrbahnabschnitt berücksichtigt.at a method according to the invention a curvature course a roadway predicted. In the method, a in the direction of a Vehicle in front of the vehicle befindli cher roadway section in his Course and thus predicted in particular in its curvature. General and prescribed building regulations for curves of Roadways are for the Prediction of a curvature course for the considered in front of the vehicle lane section.

Insbesondere wird somit das Fehlen von Sensormesswerten bzw. das hohe Signal-Rauschverhältnis durch das Nutzen von Modellwissen über den typischen Verlauf von Straßen basierend auf Bauvorschriften kompensiert. Da diese Bauvorschriften allgemein gültig und vorgegeben sind und die Straßenverläufe somit grundsätzlich daran orientiert gebaut sind, geben diese Informationen einen sehr exakten und realitätsnahen Informationsgehalt, so dass die daraus erhaltenen Informationen eine sehr genaue Vorhersage des tatsächlichen Krümmungsverlaufs ermöglichen. Darüber hinaus kann die diesbezügliche Vorhersage eines Krümmungsverlaufs mittels dieser Informationen noch schneller erfolgen, da insbesondere aufwändige Generierungen dieser Informationen zur Verwertung nicht erforderlich sind.Especially Thus, the absence of sensor readings and the high signal-to-noise ratio the use of model knowledge about the typical course of roads compensated based on building codes. Because these building codes generally valid and are given and the road courses thus in principle Oriented, this information gives a very exact and realistic Information content, so that the information obtained from it allow a very accurate prediction of the actual curvature. About that In addition, the related Prediction of a curvature course by means of This information can be done even faster because in particular complex generations this information is not required for recovery.

Vorzugsweise werden in den Bauvorschriften vorgegebene Symmetrieeigenschaften von Krümmungsverläufen von Kurven berücksichtigt. Aus diesen Informationen kann somit sehr schnell auf den weiteren Verlauf einer tatsächlichen Kurve einer Fahrbahn geschlossen werden und der tatsächliche Verlauf mit sehr hoher Genauigkeit sehr schnell vorhergesagt werden. Dies ermöglicht als Folge davon eine Funktionsverbesserung eines Fahrerassistenzsystems, da Fehleingriffe oder erwünschte und nicht erfolgte Eingriffe reduziert werden können und die Funktionspräzision des Fahrerassistenzsystems wesentlich erhöht werden kann. Nicht zuletzt kann dadurch auch die Fahrsicherheit und das Führen eines Fahrzeugs deutlich erhöht werden.Preferably, given in the building codes given symmetry properties of curvature curves of curves. From this information can thus be concluded very quickly on the further course of an actual curve of a road and the actual course can be predicted very quickly with very high accuracy. As a result of this, this makes it possible to improve the functionality of a driver assistance system, since incorrect interventions or desired and not Interventions can be reduced and the functional precision of the driver assistance system can be significantly increased. Last but not least, the driving safety and driving a vehicle can be significantly increased.

In den Bauvorschriften sind insbesondere Profile für die Krümmungen und Krümmungsänderungen von Kurvenverläufen in engen Toleranzen vorgegeben, so dass sich diesbezüglich insbe sondere symmetrische Krümmungsprofile ergeben. Es kann somit bereits in einem ersten Teilabschnitt einer Kurve mit hoher Wahrscheinlich auf den Verlauf des zweiten Teilabschnitts der Kurve geschlossen werden.In The building codes are in particular profiles for the curvatures and changes in curvature of curves given in close tolerances, so that in this particular special symmetrical curvature profiles result. It can therefore already in a first subsection of a curve with high probability on the course of the second section closed the curve.

Die Erfindung stützt sich insbesondere im Wesentlichen auf diese Symmetrieeigenschaft der Krümmungsprofile, welche ebenfalls in den Straßenbauvorschriften enthalten sind. Diese fordern nicht zwangsweise symmetrische Profile, geben aber einen engen Rahmen für das Verhältnis der Steigungen der Krümmung in Abhängigkeit der Wegstrecke vor. In der Praxis werden dafür daher in der Regel gleichschenklige Trapezprofile vorgefunden. Unsymmetrische Profile treten nur in Regionen auf, in welchen die geographischen Bedingungen und Gegebenheiten eine derartige Ausführung nicht oder nur mit einer gewissen Toleranz ermöglichen. Auch dafür ist das vorgeschlagene Verfahren jedoch geeignet und ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich verbesserte Vorhersage des Krümmungsverlaufs.The Invention supports in particular essentially to this symmetry property the curvature profiles, which also in the road construction regulations are included. These do not necessarily require symmetrical profiles, but give a narrow framework for The relationship the slopes of curvature dependent on the route ahead. In practice, therefore, are usually isosceles Trapezoidal profiles found. Unbalanced profiles occur only in Regions in which the geographical conditions and circumstances Such an embodiment not or only with a certain tolerance allow. That too is for that However, proposed method suitable and allows compared to the Prior art, a significantly improved prediction of the curvature.

Die allgemein gültigen und vorgegebenen Bauvorschriften sehen insbesondere für spezifische Fahrbahntypen, insbesondere für Autobahnen und Landstraßen und somit relativ große Überlandstraßen, eine gleichförmige Lenkbewegung beim Durchfahren gekrümmter Fahrbahnverläufe. Im Krümmungsdiagramm, welches die Krümmung abhängig vom Weg darstellt, äußert sich diese Tatsache durch ein bereits oben erwähntes trapezförmiges Profil der Krümmung. Dies ist eine Folge von aneinander anschließenden verschiedenen Verlaufsformen, einem Klothoidsegment, einem Kreissegment, einem Klothoidsegment und wieder einer Geraden. Vorzugsweise wird eine Vorhersage des Krümmungsverlaufs für einen Streckenteil des Fahrbahnabschnitts in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug durchgeführt, welcher einen Kurvenausgang darstellt. Unter einem Kurvenausgang wird derjenige Teil des Kurvenverlaufs betrachtet, welcher sich nach einem Scheitelpunkt der Kurve befindet und somit vorzugsweise zumindest in der zweiten Hälfte des Kurvenverlaufs ist. Insbesondere wird somit die Symmetrieeigenschaft von Bauvorschriften von Kurvenverläufen und somit von Straßenkrümmungen ausgenutzt, um beim Verlassen einer Kurve schneller und genauer deren Krümmung und insbesondere deren Krümmungsänderung ermitteln zu können und somit den Verlauf vorhersagen zu können.The generally valid and given building codes, especially for specific types of lanes, especially for Highways and highways and thus relatively large overland roads, one uniform Steering movement when driving through curved roadways. in the Curvature diagram which the curvature depending on Way shows, expresses itself this fact by an already mentioned above trapezoidal profile the curvature. This is a consequence of successive different forms of progression, a Klothoidsegment, a circle segment, a Klothoidsegment and again a straight line. Preferably, a prediction of the Curvature course for one Track part of the roadway section in the direction of travel of the vehicle performed in front of the vehicle, which represents a curve output. Under a curve exit the part of the curve is considered, which is is located after a vertex of the curve and thus preferably at least in the second half of the curve is. In particular, thus the symmetry property of building codes of curves and thus of road curvatures exploited to get faster and more accurate when leaving a bend their curvature and in particular their change of curvature to be able to determine and thus to be able to predict the course.

Insbesondere wird zusätzlich zu der Schätzung und somit zu der Vorhersage des Krümmungsverlaufs und/oder der Krümmungsverlaufsänderung auch das Profil, insbesondere das Trapez-Profil, der Krümmung vorhergesagt und somit geschätzt. Das akquirierte Modellwissen wird beim Verlassen der Kurve in das Schätzverfahren der Krümmung und der Krümmungsänderung mit berücksichtigt, wodurch eine schnellere Konvergenz des Schätzfehlers erreicht werden kann.Especially will be added to the estimate and thus to the prediction of the curvature profile and / or the Curvature change as well the profile, in particular the trapezoidal profile, the curvature predicted and thus estimated. The acquired model knowledge is when leaving the curve in the estimation methods the curvature and the curvature change taken into account, whereby a faster convergence of the estimation error can be achieved.

Vorzugsweise werden die Bauvorschriften für Kurvenverläufe für die weitere Vorhersage des Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn erst dann berücksichtigt, wenn das Fahrzeug den Scheitelpunkt der Kurve erreicht hat. Bei dieser vorteilhaften Ausführung wird beim Einfahren in die Kurve somit diese Information über die Bauvorschriften zunächst nicht berücksichtigt und erst dann, wenn sich das Fahrzeug in der zweiten Hälfte des Kurvenverlaufs befindet und sich somit dem Kurvenausgang nähert, werden für die Vorhersage des weiteren Verlaufs diese Bauvorschriften, insbesondere diese Symmetrieeigenschaften von Kurvenverläufen, herangezogen, um gerade eine explizite genauere Aussage über den Kurvenverlauf und somit den Krümmungsverlauf am Kurvenausgang erreichen zu können.Preferably are the building codes for curves for the further prediction of the curvature only then takes into account when the vehicle has reached the vertex of the curve. at this advantageous embodiment Thus, when entering the curve this information about the Building regulations first not considered and only when the vehicle is in the second half of the Curve course is and thus approaches the curve exit, be for the Predicting the further course of these building codes, in particular these symmetry properties of curves, used to straight an explicit statement about the curve and thus the curvature at the exit of the curve to reach.

Insbesondere wird somit bei dieser spezifischen Ausführung weniger der zeitliche Aspekt, zu welchem diese Informationen berücksichtigt werden, als vielmehr der örtliche Aspekt, ab wann beim Fortbewegen des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn, insbesondere in einer Kurve, diese spezifischen Informationen über die Bauvorschriften für die Vorhersage des weiteren Kurvenverlaufs herangezogen werden, in den Vordergrund gestellt.Especially Thus, in this specific embodiment less of the temporal Aspect to which this information is considered, rather than the local Aspect, when, when moving the vehicle on a road, especially in a curve, this specific information about the Building regulations for the prediction of the further course of the curve are used, put in the foreground.

Vorzugsweise werden für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs der Fahrbahn die über die Fahrbahn in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug durch eine dem Fahrzeug zugeordnete Detektoreinheit erfassten Informationen betreffend die Krümmung der Fahrbahn berücksichtigt.Preferably be for the prediction of the curvature the roadway over the road in the direction of travel in front of the vehicle by a the vehicle associated detector unit detected information concerning the curvature the roadway.

In diesem Zusammenhang werden somit zusätzlich Informationen, die von einer Detektoreinheit erfasst werden und im Vorfeld des Fahrzeugs und somit insbesondere in einem fahrzeugnahen Bereich der Fahrbahn vor dem Fahrzeug erhaltenen Informationen berücksichtigt, um eine präzise Aussage über den weiteren Krümmungsverlauf der Fahrbahn durchführen zu können.In In this context, therefore, additional information is provided by a detector unit are detected and in the apron of the vehicle and thus in particular in a vehicle-related area of the roadway information received in front of the vehicle, in order to provide a precise statement about the further curvature the roadway to be able to.

Vorzugsweise werden für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs der Fahrbahn die über die Fahrbahn vor dem Fahrzeug erhaltenen Informationen, insbesondere durch eine dem Fahrzeug zugeordnete Detektoreinheit erfassten Informationen, betreffend die Krümmungsänderung der Fahrbahn berücksichtigt. Alternativ oder zusätzlich zu den Informationen über die Krümmung liefert die Krümmungsänderung einen weiteren wesentlichen Informationsgehalt, um eine exakte Aussage über den Verlauf generieren zu können.Preferably, for the prediction of the curvature of the roadway, the information obtained on the road ahead of the vehicle Informatio NEN, in particular by a vehicle associated with the detector unit detected information regarding the change in curvature of the road considered. Alternatively or in addition to the information about the curvature, the curvature change provides a further substantial information content in order to be able to generate an exact statement about the profile.

Vorzugsweise werden die von der Detektoreinheit erzeugten Informationen über den Verlauf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit spezifischen Güten versehen. Durch diese Ausgestaltung kann quasi eine Aussage darüber gemacht werden, wie zutreffend bzw. wie genau die detektierten Informationen sind und somit welche Aussagekraft sie haben. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise vorgesehen sein, dass über die Detektoreinheit erfassten Informationen, welche beispielsweise aufgrund von sehr schlechten oder schwach detektierbaren Fahrbahnbegrenzungen nur sehr ungenau sind, eine relativ geringe Güte zugeordnet wird. Bei der weiteren Auswertung kann somit dann erkannt werden, dass diese Informationen möglicherweise nur einen geringeren Aussagewert über die Genauigkeit haben, wodurch es ermöglicht wird, andere Informationen priorisierend zu berücksichtigen oder stärker zu gewichten.Preferably The information generated by the detector unit about the Course of the road ahead of the vehicle provided with specific grades. As a result of this refinement, it is possible to make a statement about it how accurate or how accurate the detected information is and thus what significance they have. In this context For example, it may be provided that information acquired via the detector unit, which, for example, due to very bad or weak detectable lane boundaries are very inaccurate, a relatively low quality is assigned. In the further evaluation can thus be recognized that this information may only be a minor one Meaningful about have the accuracy, thereby allowing other information prioritizing or stronger to weight.

Vorzugsweise werden die für die Vorhersage des Verlaufs berücksichtigten Informationen über Bauvorschriften abhängig von den Güten der Informationen der Detektoreinheit gewichtet. Gerade in diesem Zusammenhang kann den sehr einschlägigen Informationen über die Bauvorschriften eine nochmals gesteigerte Bedeutung zugeordnet werden, indem sie beispielsweise höher gewichtet werden als weitere Informationen, die für die Vorhersage herangezogen werden. Sind allerdings die mit der Detektoreinheit erfassten Informationen von äußert hoher Güte, kann denen auch eine hohe Bedeutung beigemessen werden und beispielsweise eine Gleichgewichtung zu den Bauvorschriften durchgeführt werden.Preferably become the for considered the prediction of the course Information about building codes dependent from the good guys weighted the information of the detector unit. Especially in this Context can be the very relevant information on the Building regulations are assigned an even greater importance, for example, higher weighted as further information used for the prediction become. However, these are the information acquired with the detector unit of extremely high Goodness, can which are also given high importance and, for example an equal weighting to the building codes.

Es kann auch vorgesehen sein, dass dann, wenn die Messwerte der Detektoreinheit und somit die dadurch erfassten Informationen relativ schlecht und mit einer äußerst geringen Güte versehen werden, diese grundsätzlich gar nicht berücksichtigt werden und in diesem Zusammenhang auf vorhergehende Werte, welche vorab durch die Detektoreinheit erfasst und mit höherer Güte charakterisiert werden, für die weitere Vorhersage berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang werden somit Informationen zugrunde gelegt, welche bereits für einen vorhergehenden Streckenabschnitt detektiert wurden.It can also be provided that, if the measured values of the detector unit and thus the information acquired thereby relatively poor and with a very small Provided quality be, this basically not considered at all and in this context to previous values, which detected in advance by the detector unit and characterized with higher quality be, for the considered further forecast become. In this context, therefore, information is based already laid out for a previous distance section were detected.

Vorzugsweise erfolgt die tatsächliche Vorhersage des Verlaufs unter Berücksichtigung zumindest der Bauvorschriften für Kurvenverläufe und vorzugsweise auch von weiteren Informationen, beispielsweise der durch die Detektoreinheit erfassten Informationen über den Verlauf der Fahrbahn, unter Zugrundelegung eines stochastischen Zustandsschätzers, insbesondere eines Kalman-Filters, welcher die Informationen auswertet und dadurch die Vorhersage generiert. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang ein Extended-Kalman-Filter zugrunde gelegt werden und mit diesem der Schätzprozess bzw. der Vorhersageprozess durchgeführt werden. Auch andere Varianten eines Kalman-Filters können vorgesehen sein.Preferably the actual happens Prediction of the course considering at least the Building regulations for curves and preferably also of further information, for example the information acquired by the detector unit about the Course of the roadway, based on a stochastic State estimator, in particular a Kalman filter, which evaluates the information and thereby generate the prediction. In particular, in this context An extended Kalman filter will be used as basis and with this the estimation process or the prediction process is performed become. Other variants of a Kalman filter can be provided.

Vorzugsweise wird die Position des Fahrzeugs bestimmt und abhängig von der Position des Fahrzeugs wird der vor dem Fahrzeug befindliche Fahrbahnabschnitt örtlich erkannt. Vorzugsweise wird die Position des Fahrzeugs über ein elektronisches Positionsermittlungssystem, insbesondere ein GPS(Global Position System)-System, bestimmt. Satellitengestützte Systeme ermöglichen eine sehr genaue Ortsbestimmung und damit eine sehr exakte Lokalisierung des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn.Preferably the position of the vehicle is determined and dependent on the position of the vehicle the lane section located in front of the vehicle is detected locally. Preferably, the position of the vehicle is determined by an electronic position-finding system, in particular a GPS (Global Position System) system. Satellite-based systems enable a very precise location and thus a very accurate localization of the vehicle on a roadway.

Vorzugsweise wird die Vorhersage des Krümmungsverlaufs der Fahrbahn für einen Fahrbahnabschnitt durchgeführt, welcher durch eine dem Fahrzeug zugeordnete Detektoreinheit zur Erfassung des Fahrbahnverlaufs erfasst wird bzw. werden kann. Vorzugsweise erfolgt somit die Vorhersage eines Krümmungsverlaufs für einen relativ fahrzeugnahen Bereich vor diesem Fahrzeug. Derartige Detektoreinheiten können beispielsweise als Kameras, Laserscanner/Lidar, oder Radar ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang weist beispielsweise eine Kamera einen Detektionsbereich von etwa 50 m auf. Der Vorhersagebereich über den Verlauf der Krümmung der Fahrbahn kann sich bei dieser vorteilhaften Ausführung somit beispielsweise bis in einen Bereich von 50 m vor das Fahrzeug erstrecken.Preferably becomes the prediction of the curvature the roadway for carried out a roadway section, which by a vehicle associated with the detector unit for Detection of the lane course is detected or can be. Preferably Thus, the prediction of a curvature course for a relatively close to the vehicle area in front of this vehicle. Such detector units can For example, as a camera, laser scanner / lidar, or radar trained be. In this context, for example, a camera has a Detection range of about 50 m. The forecast range over the Course of the curvature The roadway can thus in this advantageous embodiment For example, extend to a range of 50 m in front of the vehicle.

Die Bauvorschriften weisen insbesondere einen symmetrischen Verlauf der Krümmung für eine Kurve einer Fahrbahn abhängig von der Wegstrecke des gekrümmten Fahrbahnverlaufs auf. Vorzugsweise werden diese Informationen für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs der zu durchfahrenden oder durchfahrenen Kurve der Fahrbahn berücksichtigt.The Building codes have in particular a symmetrical course the curvature for a curve depending on a roadway from the path of the curved Lane course on. Preferably, this information is used for the prediction of the curvature course taken into account to be passed or traversed curve of the road.

Die Bauvorschriften weisen insbesondere ein trapezförmiges Profil, insbesondere ein symmetrisches trapezförmiges Profil, der Krümmung für eine Kurve einer Fahrbahn abhängig von der Wegstrecke des gekrümmten Fahrbahnverlaufs auf, welches vorzugsweise für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs der zu durchfahrenden oder durchfahrenen Kurve der Fahrbahn berücksichtigt wird. Das Profil aus den Bauvorschriften kann im Extremfall auch ein Dreieck sein.The Building codes have in particular a trapezoidal profile, in particular a symmetrical trapezoidal Profile, the curvature for a curve depending on a roadway from the path of the curved Lane course, which preferably for the prediction of the curvature taken into account to be passed or traversed curve of the road becomes. The profile of the building codes can in extreme cases also to be a triangle.

Vorzugsweise wird das Profil des tatsächlichen Verlaufs der Krümmung der befahrenen Fahrbahn in Abhängigkeit der Wegstrecke des gekrümmten Fahrbahnabschnitts unter Berücksichtigung der Bauvorschriften, insbesondere unter Berücksichtigung eines abgespeicherten symmetrischen trapezförmigen Referenz-Profils der Krümmung in Abhängigkeit der Wegstrecke, geschätzt.Preferably will be the profile of the actual Course of the curvature the traffic lane in dependence the route of the curved Road section under consideration the building codes, in particular taking into account a stored symmetrical trapezoidal Reference profile the curvature dependent on the route, appreciated.

Vorzugsweise wird das Schätzen des Profils des tatsächlichen Verlaufs der Krümmung unter Berücksichtigung von durch eine dem Fahrzeug zugeordnete Detektoreinheit in einem Fahrbahnabschnitt vor dem Fahrzeug erfassten Informationen, insbesondere über den Verlauf des Fahrbahnabschnitts, durchgeführt.Preferably will be the guess the profile of the actual Course of the curvature considering by a vehicle associated with the detector unit in a Lane section in front of the vehicle recorded information, in particular on the Course of the road section, performed.

Es wird also insbesondere anhand von Informationen über die Krümmung am Kurvenanfang einer befahrenen Kurve, welche Informationen insbesondere durch die Detektoreinheit des Fahrzeugs generiert werden, erkannt, wie diese spezifische Kurve zumindest vor dem Scheitelpunkt ausgebildet ist, und es kann dann unter Berücksichtigung des vorzugsweise symmetrischen trapezförmigen Referenz-Profils aus den Bauvorschriften auf den Verlauf der vorliegenden Kurve an deren Kurvenausgang geschlossen werden bzw. dieser geschätzt werden. Dies kann auch ohne explizite Daten über den Kurvenausgang durch die Detektoreinheit erfolgen, da aus den Symmetrieeigenschaften der Bauvorschriften und den Daten der Detektoreinheit über den Kurvenanfang, insbesondere bis zum Scheitelpunkt der Kurve, auf den Verlauf am Kurvenausgang geschlossen werden kann. Daraus ergibt sich dann das geschätzte Profil der Kurve, insbesondere für den Abschnitt des Kurvenausgangs.It Thus, in particular based on information about the curvature at the beginning of a curve traveled curve, which information in particular by the detector unit of the vehicle are detected, as this specific curve at least is formed before the vertex, and it can then be considered of the preferably symmetrical trapezoidal reference profile the building codes on the course of the present curve at the Curve output to be closed or estimated this. This can also be done without explicit data on the curve output the detector unit take place because of the symmetry properties the building codes and the data of the detector unit on the Curve beginning, in particular to the vertex of the curve, on the Course can be closed at the curve exit. It results then the estimated Profile of the curve, in particular for the section of the curve exit.

Vorzugsweise wird das geschätzte Profil für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs berücksichtigt.Preferably will be the estimated Profile for the Prediction of the curvature considered.

Es sei hier ausdrücklich betont, dass auch darüberhinausgehende Erstreckungen möglich sind und somit die Vorhersage des Krümmungsverlaufs auch für Fahrbahnbereiche jenseits dieser 50 m erfolgen kann.It be explicit here stresses that also beyond Extensions possible are and thus the prediction of the curvature also for carriageway areas beyond this 50 m.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vorhersagen eines Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn umfasst zumindest eine Detektoreinheit zur Erfassung eines vor einem Fahrzeug befindlichen und im Verlauf vorherzusagenden Fahrbahnabschnitts. Die Vorrichtung weist auch eine Einheit auf, welche zur Vorhersage des Krümmungsverlaufs für den vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrbahnabschnitt unter Berücksichtigung von Bauvorschriften für Kurvenverläufe von Fahrbahnen ausgebildet ist. Eine genauere und schnellere Vorhersage kann dadurch erreicht werden.A inventive device for predicting a curvature course a roadway comprises at least one detector unit for detection in front of a vehicle and to be predicted in the course Section of roadway. The device also has a unit, which for the prediction of the curvature for the in front of the vehicle lane section under consideration of building codes for curves is formed by roadways. A more accurate and faster forecast can be achieved.

Vorzugsweise ist die Einheit zur Auswertung der Informationen der Detektoreinheit ausgebildet und kann abhängig von den Informationen der Detektoreinheit die Vorhersage des Krümmungsverlaufs unter Berücksichtigung der Bauvorschriften durchführen. Vorzugsweise umfasst die Einheit dazu eine Untereinheit, welche zur Datenverarbeitung der Informationen der Detektoreinheit und zur Signalaufbereitung für die Weiterverarbeitung dieser Daten ausgebildet ist. Dadurch kann eine schnelle und erforderliche Datenbereitstellung für die Weiterverarbeitung ermöglicht werden und Datenfehler, falsche Datenformate oder zu viele verschiedene Datenformate können vermieden werden.Preferably is the unit for evaluating the information of the detector unit educated and can be dependent from the information of the detector unit, the prediction of the curvature under consideration to carry out the building codes. The unit preferably comprises a subunit for this purpose for data processing of the information of the detector unit and for signal conditioning for the further processing of this data is formed. This can Fast and required data provision for further processing is possible and data errors, wrong data formats or too many different ones Data formats can be avoided.

Es kann vorgesehen sein, dass die Einheit eine Modell-Profil-Schätzeinheit und eine Kurvenparameter-Schätzeinheit aufweist. Vorzugsweise werden die Daten der Untereinheit an diese beiden Schätzeinheiten übertragen. Die Modell-Profil-Schätzeinheit ist insbesondere zur Vorhersage eines Profils für die Krümmung in Abhängigkeit der Wegstrecke ausgebildet, wobei dabei Bauvorschriften für Krümmungsverläufe berücksichtigt werden.It it can be provided that the unit is a model profile estimation unit and a curve parameter estimation unit having. Preferably, the data of the subunit to this transferred to both treasury units. The model profile estimation unit is in particular for predicting a profile for the curvature depending trained the route, taking into account building codes for curvature become.

Vorzugsweise ist die Kurvenparameter-Schätzeinheit zur Ermittlung des vorherzusagenden Krümmungsverlaufs abhängig von den Informationen der Modell-Profil-Schätzeinheit ausgebil det. Insbesondere ist die Kurvenparameter-Schätzeinheit darüber hinaus zusätzlich zur Berücksichtigung der Informationen der Untereinheit für diese Vorhersage des Krümmungsverlaufs ausgebildet.Preferably is the curve parameter estimator to determine the predicted curvature depending on the information of the model profile estimation unit ausgebil det. Especially is the curve parameter estimator beyond additionally for consideration the information of the subunit for this prediction of the curvature educated.

Vorzugsweise sind die der Vorrichtung zugehörigen Einheiten zur Vorhersage des Krümmungsverlaufs in einem Mikroprozessor angeordnet.Preferably are the associated with the device Units for the prediction of the curvature course arranged in a microprocessor.

Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem ist insbesondere zur Spurhaltung und/oder zur Abstandsregelung ausgebildet. In diesem Zusammenhang kann das Fahrerassistenzsystem beispielsweise als ACC(Adaptive Cruise Control)-System oder als Spurhaltungssystem (Lane-Keeping-System) ausgebildet sein. Darüber hinaus kann das Fahrerassistenzsystem zusätzlich oder anstatt dazu auch als Unfallerkennungssystem (Pre-Crash-System) vorgesehen sein. Bei all diesen beispielhaft genannten Fahrerassistenzsystemen ist es von fundamentaler Bedeutung, den Verlauf, insbesondere den Krümmungsverlauf, einer vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrbahn möglichst exakt und schnell erfassen zu können.One inventive driver assistance system is designed in particular for tracking and / or distance control. In this context, the driver assistance system, for example as an ACC (Adaptive Cruise Control) system or as a tracking system (Lane Keeping System) be formed. In addition, the driver assistance system additionally or instead as an accident detection system (pre-crash system) provided be. In all of these exemplified driver assistance systems it is of fundamental importance to follow the course, especially the Curvature, detect a lane in front of the vehicle as accurately and quickly as possible to be able to.

Die oben beispielhaft genannten spezifischen Ausführungen eines Fahrerassistenzsystems sind nicht abschließend zu verstehen. Prinzipiell wird mit der Erfindung jedes Fahrerassistenzsystem umfasst, bei dem Aussagen über den vor dem Fahrzeug ausgebildeten Verlauf einer Fahrbahn für die Funktionalität des Fahrerassistenzsystems berücksichtigt oder essentiell sind.The above specific examples of a driver assistance system are not meant to be exhaustive. In principle, the invention includes any driver assistance system in which statements about the course of a roadway formed in front of the vehicle for the function onality of the driver assistance system are considered or essential.

Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ist so ausgebildet, dass die Vorhersage des Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon durchgeführt wird.The inventive driver assistance system is designed so that the prediction of the curvature of a roadway in front of the vehicle with a method according to the invention or an advantageous one Embodiment thereof is performed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzusehen.advantageous Embodiments of the method according to the invention are advantageous Embodiments of the driver assistance system according to the invention and / or the device according to the invention to watch.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrbahnverlaufs mit einer Kurve; 1 a schematic representation of a roadway with a curve;

2 eine schematische Blockbilddarstellung eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems in einem Ausführungsbeispiel; und 2 a schematic block diagram representation of a driver assistance system according to the invention in one embodiment; and

3 ein Diagramm, in dem die Krümmung einer Fahrbahn in Abhängigkeit von der Wegstrecke dargestellt ist. 3 a diagram in which the curvature of a roadway is shown as a function of the distance.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same or functionally identical elements with the provided the same reference numerals.

In 1 ist in einer schematischen Darstellung eine Fahrbahn 1 gezeigt, welche eine erste Fahrspur 2 und eine zweite Fahrspur 3 aufweist. Die Fahrbahn 1 ist in beiden Richtungen somit jeweils einspurig ausgebildet, sie kann jedoch auch zumindest in einer Fahrtrichtung zumindest zweispurig ausgebildet sein.In 1 is a schematic representation of a roadway 1 shown which is a first lane 2 and a second lane 3 having. The roadway 1 is thus formed in each direction in each case single track, but it can also be formed at least in two directions in at least one direction of travel.

Auf der ersten Fahrspur 2 bewegt sich ein Fahrzeug 4, wobei dieses gemäß der Darstellung in 1 sich in einer Kurve 5 der Fahrbahn 1 befindet. Die Kurve 5 weist einen Kurveneingang bzw. Kurvenanfang 6 auf, ab welchem eine Krümmung beginnt und somit ein nicht mehr geradliniger Verlauf der Fahrbahn 1 vorliegt.On the first lane 2 a vehicle is moving 4 , this being shown in FIG 1 yourself in a curve 5 the roadway 1 located. The curve 5 indicates a curve input or beginning of curve 6 on, from which a curvature begins and thus a no longer straight course of the road 1 is present.

Darüber hinaus umfasst die Kurve 5 ein Ende 7, welches einem Kurvenausgang zugeordnet ist. Mit 5a ist der Scheitelpunkt der Kurve 5 bezeichnet, wobei in diesem Zusammenhang die Kurve 5 beispielhaft in einen ersten Streckenabschnitt und somit in eine erste Hälfte, welche sich zwischen diesem Scheitel punkt 5a und dem Kurvenanfang 6 erstreckt, und einen zweiten Kurvenabschnitt und somit eine zweite Kurvenhälfte, welche sich von dem Scheitelpunkt 5a bis zum Kurvenende 7 erstreckt, aufteilt. Wie aus der Darstellung in 1 zu erkennen ist, befindet sich das Fahrzeug 4 bereits nach dem Scheitelpunkt 5a und somit in der zweiten Hälfte der Kurve 5. Darüber hinaus ist die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 4 von links nach rechts, so dass sich das Fahrzeug 4 in Richtung des Kurvenendes 7 fortbewegt.In addition, the curve includes 5 an end 7 , which is assigned to a curve output. With 5a is the vertex of the curve 5 denotes, in this context, the curve 5 for example, in a first section and thus in a first half, which point between this vertex 5a and the beginning of the curve 6 extends, and a second curve portion and thus a second half-curve, which extends from the vertex 5a until the end of the curve 7 extends, divides. As from the illustration in 1 can be seen, is the vehicle 4 already after the vertex 5a and thus in the second half of the curve 5 , In addition, the direction of travel of the vehicle 4 from left to right, leaving the vehicle 4 towards the end of the bend 7 moves.

Das Fahrzeug 4 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 8, welchem eine Detektoreinheit 9 zugeordnet ist. Das Fahrerassistenzsystem 8 kann beispielsweise zur Spurhaltung und/oder zur Abstandsregelung ausgebildet sein. Die Detektoreinheit 9 kann beispielsweise als Kamera ausgebildet sein. Die Detektoreinheit 9 weist einen Erfassungsbereich 10 auf, welcher sich vor dem Fahrzeug 4 erstreckt. Mit der Detektoreinheit 9 kann somit die Fahrbahn 1 vor der Position des Fahrzeugs 4 im Hinblick auf den Verlauf der Fahrbahn 1 erfasst werden.The vehicle 4 includes a driver assistance system 8th to which a detector unit 9 assigned. The driver assistance system 8th can for example be designed for tracking and / or distance control. The detector unit 9 can be configured for example as a camera. The detector unit 9 has a detection area 10 on which is in front of the vehicle 4 extends. With the detector unit 9 can thus the roadway 1 in front of the position of the vehicle 4 with regard to the course of the roadway 1 be recorded.

Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Position des Fahrzeugs 4 mittels eines Positionsermittlungssystems, insbesondere eines GPS-Systems (nicht dargestellt) bestimmt wird. Eine derartige Positionsermittlung ist jedoch nicht zwingend erforderlich und kann auch entfallen, so dass eine Vorhersage eines Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn 1 auch ohne die vorhergehenden Positionsermittlung des Fahrzeugs 4 durchgeführt werden kann.In the exemplary embodiment it is provided that the position of the vehicle 4 by means of a position detection system, in particular a GPS system (not shown) is determined. However, such a position determination is not absolutely necessary and can also be omitted, so that a prediction of a curvature of a road 1 even without the previous position determination of the vehicle 4 can be carried out.

Das Fahrerassistenzsystem 8 ist auch zur Vorhersage eines Krümmungsverlaufs der Fahrbahn 1 ausgebildet. Abhängig von der über das Positionsermittlungssystem bestimmten Position des Fahrzeugs 4 auf der Fahrbahn 1 wird der vor dem Fahrzeug 4 befindliche Fahrbahnabschnitt in seinem Verlauf vorhergesagt bzw. geschätzt. Dazu werden allgemeine und allgemein gültige Bauvorschriften für Kurvenverläufe von Fahrbahnen für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs für diesen spezifischen Fahrbahnabschnitt berücksichtigt.The driver assistance system 8th is also for predicting a curvature of the roadway 1 educated. Depending on the position of the vehicle determined via the position determination system 4 on the roadway 1 will be the front of the vehicle 4 roadway section in its course predicted or estimated. For this purpose, general and generally valid building regulations for curves of lanes are taken into account for the prediction of the curvature profile for this specific lane section.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Vorhersage des Krümmungsverlaufs der Kurve 5 am Kurvenausgang 7a und somit im Bereich zwischen dem Scheitelpunkt 5a und des Kurvendes 7, insbesondere nahe am Kurvenende 7, erfolgen soll. Gerade dort kann es aufgrund des bisherigen Krümmungsverlaufs dazu führen, dass herkömmliche Verfahren falsche Vorhersagen über diesen Krümmungsverlauf getroffen werden und dadurch die Fahrsicherheit beeinträchtigt wird.In the embodiment shown it is provided that a prediction of the curvature of the curve 5 at the corner exit 7a and thus in the area between the vertex 5a and the curve 7 , especially near the end of the curve 7 , should take place. Precisely there, due to the curvature of curvature so far, conventional methods can make false predictions about this curvature, thereby impairing driving safety.

Insbesondere werden in diesem Zusammenhang daher Symmetrieeigenschaften von Kurven, wie sie sich in den Bauvorschriften wiederfinden, herangezogen. Derartige Symmetrieeigenschaften sind als Informationen in dem Fahrerassistenzsystem 8 abgelegt bzw. abgespeichert und werden dann bedarfsabhängig für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs herangezogen.In particular, in this context, therefore, symmetry properties of curves, as found in the building codes, used. Such symmetry properties are as information in the driver assistance system 8th stored or saved and then be may be used for the prediction of the curvature profile.

Dazu ist gemäß der Darstellung in 3 ein Diagramm gezeigt, bei dem die Krümmung k in Abhängigkeit der Wegstrecke S der Fahrbahn 1 zu sehen ist.For this purpose, as shown in 3 a diagram shown in which the curvature k as a function of the distance S of the road 1 you can see.

Die allgemeinen Bauvorschriften des Krümmungsverlaufs einer Kurve 5 sind durch das Trapez-Profil I gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass dieses Trapez-Profil I eine symmetrische Ausgestaltung zur Achse A aufweist.The general building codes of the curvature of a curve 5 are by the trapezoid profile I shown. It can be seen that this trapezoidal profile I has a symmetrical configuration to the axis A.

Bei der Fahrt des Fahrzeugs 4 wird diese Symmetrieeigenschaft von Fahrbahnkrümmungen und somit Kurvenverläufen ausgenutzt, um beim Bewegen auf den Kurvenausgang 7a zu schneller und genauer dessen Krümmung und insbesondere derssen Krümmungsänderung vorhersagen zu können. Dadurch kann eine wesentlich präzisere Aussage über den tatsächlichen Verlauf der Kurve 5 ermöglicht werden.When driving the vehicle 4 this symmetry property is exploited by lane curvatures and thus curves to move on corner exit 7a to be able to predict more quickly and more accurately its curvature and in particular its change in curvature. This allows a much more precise statement about the actual course of the curve 5 be enabled.

Im Ausführungsbeispiel wird während der Fahrt zusätzlich zu der Schätzung der Krümmung und der Krümmungsänderung auch dieses Profil der Krümmung geschätzt. Das akquirierte Modellwissen wird beim Fortbewegen des Fahrzeugs 4 in Richtung des Kurvenendes 7 der Kurve 5 in das Schätzverfahren der Krümmung und der Krümmungsänderung mit berücksichtigt.In the embodiment, in addition to the estimation of the curvature and the change in curvature, this profile of the curvature is also estimated while driving. The acquired model knowledge becomes while moving the vehicle 4 towards the end of the bend 7 the curve 5 taken into account in the estimation method of the curvature and the curvature change.

Eine Vorhersage des Krümmungsverlaufs der Kurve 5 wird somit insbesondere für einen Streckenteil des Fahrbahnabschnitts durchgeführt, welcher den Kurvenausgang 7a darstellt und sich somit zwischen dem Scheitelpunkt 5a und dem Ende 7 der Kurve 5 befindet.A prediction of the curvature of the curve 5 is thus carried out in particular for a track part of the roadway section, which curves the exit 7a represents and thus between the vertex 5a and the end 7 the curve 5 located.

Ein wesentlicher Vorteil der Nutzung eines Modells des Krümmungsverlaufs zur Schätzung von Straßen- und Spurverläufen liegt in der Verbesserung der Schätzverfahren während der betragsmäßigen Abnahme der Krümmung. Dies ist insbesondere in der Darstellung gemäß 3 gezeigt. Dort ist neben dem gemäß der Bauvorschriften tatsächlichen Profil I auch ein Profil II gezeigt, welches einen geschätzten Krümmungsverlauf ohne das Modellwissen und somit ohne die Bauvorschriften zeigt. Es ist klar zu erkennen, dass auf der rechten Seite der Achse A und somit nahe des Kurvenausgangs 7a eine deutliche Abweichung von dem tatsächlichen Trapez-Profil I auftritt.An important advantage of using a model of the curvature course for estimating road and lane gradients lies in the improvement of the estimation method during the decrease in the magnitude of the curvature. This is especially true in the illustration 3 shown. There is next to the actual profile according to the building regulations I also a profile II shown, which shows an estimated curvature course without the model knowledge and thus without the building codes. It can be clearly seen that on the right side of the axis A and thus close to the curve exit 7a a significant deviation from the actual trapezoidal profile I occurs.

Demgegenüber ist durch das Profil III ein Verlauf gezeigt, welcher den geschätzten Krümmungsverlauf mit dem Modellwissen darstellt und somit gemäß der Erfindung mit den Bauvorschriften berechnet ist. Dazu ist gemäß dem Diagramm in 3 eindeutig zu erkennen, dass durch die Berücksichtigung der Bauvorschriften für Kurvenläufe zur Vorhersage eines Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn eine wesentlich präzisere und an die tatsächliche Verlaufsform der Krümmung angeglichene Verlaufsform ergibt. Gerade am Kurvenausgang kann dadurch eine deutlich erhöhte Präzision bezüglich der Vorhersage des Krümmungsverlaufs im Vergleich zum theoretischen Verlauf gemäß dem Trapez-Profil I erzielt werden.In contrast, by the profile III a course is shown, which represents the estimated curvature course with the model knowledge and thus calculated according to the invention with the building codes. For this purpose, according to the diagram in 3 clearly recognizable that by taking into account the building codes for curves to predict a curvature of a roadway results in a much more precise and adapted to the actual shape of the curvature shape. Precisely at the exit of the curve, this allows a significantly increased precision with regard to the prediction of the curvature profile in comparison to the theoretical profile according to the trapezoidal profile I be achieved.

In Richtung zum Kurvenende 7 der Kurve 5 hin kann sogar gemäß dem Diagramm in 3 erreicht werden, dass quasi eine Vorhersage des Krümmungsverlaufs der Kurve 5 gewährleistet wer den kann, welche nahezu im Wesentlichen dem tatsächlichen Krümmungsverlauf entspricht.Towards the end of the curve 7 the curve 5 even in accordance with the diagram in 3 be achieved, that is a quasi-prediction of the curvature of the curve 5 ensures who can, which almost corresponds to the actual curvature.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Latenzzeit reduziert. Daraus resultiert für den Anwendungsfall eine entscheidende Verbesserung der Straßenschätzung in Krümmungen, was weiterhin maßgeblich für die auf diese Funktion aufsetzenden Anwendungen, wie ein vollautomatisches Fahrerassistenzsystem zur Abstandsregelung und/oder zur Spurhaltung etc. ist. Die vorgeschlagene modellbasierte Erweiterung der Schätzung von Straßenverlaufsparametern trägt im Sinne der Anwendung auch zur Verbesserung der Sicherheit im Straßenverkehr bei, da sie in der potentiell kritischen und schwer überschaubaren Kurvenfahrt zum Tragen kommt und dabei genauere Aussagen und eine höhere und präzisere Funktionalität des Fahrerassistenzsystems gewährleistet.By the inventive method the latency is reduced. This results for the application a significant improvement in road estimation in curvatures, which continues to be significant for the applications based on this feature, such as a fully automatic Driver assistance system for distance control and / or for tracking etc. is. The proposed model-based extension of the estimate of Road parameters wears in the Application also to improve road safety, since they are in the potentially critical and difficult to maneuver cornering Wear comes and thereby more exact statements and a higher and precise functionality ensured by the driver assistance system.

Die in 1 gezeigte Detektionsreichweite der Detektoreinheit 9 und somit der erfassbare Bereich 10 kann auch kleiner oder größer sein, als er in 1 gezeigt ist. Insbesondere kann er selbstverständlich auch bis zum Kurvenende 7 der Kurve 5 reichen.In the 1 shown detection range of the detector unit 9 and thus the detectable area 10 can also be smaller or larger than he is in 1 is shown. In particular, he can, of course, until the end of the curve 7 the curve 5 pass.

In 2 ist eine Blockbilddarstellung des Fahrerassistenzsystems 8 gezeigt. Diesem ist eine Vorrichtung zum Vorhersagen eines Krümmungsverlaufs einer Fahrbahn zugeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel die Vorrichtung vorzugsweise die Einheiten des Fahrerassistenzsystems 8 umfasst. Diesem Fahrerassistenzsystem 8 und auch der Vorrichtung ist die Detektoreinheit 9 zugeordnet, welche einen Sensor oder mehrere Sensoren aufweisen kann. Diese können gleich oder unterschiedlicher Art sein, so dass beispielsweise in diesem Zusammenhang interne Sensoren wie Encoder, Gyroskope, Beschleunigungs- und Inertialsensoren vorgesehen sein können, als auch externe Sensoren, wie Kameras, Laserscanner/Lidar, Radar etc., vorgesehen sein können.In 2 is a block diagram representation of the driver assistance system 8th shown. This is associated with a device for predicting a curve course of a roadway, wherein in the exemplary embodiment, the device preferably the units of the driver assistance system 8th includes. This driver assistance system 8th and also the device is the detector unit 9 assigned, which may have one or more sensors. These may be the same or different types, so that, for example, internal sensors such as encoders, gyroscopes, acceleration and inertial sensors may be provided in this context, as well as external sensors such as cameras, laser scanners / lidar, radar, etc. may be provided.

Die von dieser Detektoreinheit 9 generierten Informationen werden an eine Einheit 11 übertragen, welche zur Auswertung dieser Informationen und zur Schätzung bzw. Vorhersage des Krümmungsverlaufs ausgebildet ist. Diese Einheit 11 umfasst eine Untereinheit 12, welche zur Datenverarbeitung ausgebildet ist und die von der Detektoreinheit 9 erhaltenen Informationen und Signale für die Weiterverarbeitung aufbereitet.The of this detector unit 9 generated Information is sent to a unit 11 transmitted, which is designed to evaluate this information and to estimate or prediction of the curvature. This unit 11 includes a subunit 12 , which is designed for data processing and that of the detector unit 9 received information and signals prepared for further processing.

Darüber hinaus umfasst die Einheit 11 eine Untereinheit 13, welche eine Kurvenparameter-Schätzeinheit 14 und eine Modell-Profil-Schätzeinheit 15 aufweist. An beide Einheiten 14 und 15 werden die aufbereiteten Informationen von der Untereinheit 12 übermittelt. In der Modell-Profil-Schätzeinheit 15 wird das in 3 gezeigte Profil III vorhergesagt bzw. geschätzt, wobei in diesem Zusammenhang auch die allgemeinen Bauvorschriften für Kurven berücksichtigt werden und in diesem Zusammenhang die Symmetrieeigenschaften gemäß dem Trapez-Profil I abgelegt sind und herangezogen werden.In addition, the unit includes 11 a subunit 13 which is a curve parameter estimator 14 and a model profile estimator 15 having. To both units 14 and 15 The edited information is from the subunit 12 transmitted. In the model profile estimation unit 15 will that be in 3 shown profile III predicted or estimated, taking into account in this context, the general building codes for curves and, in this context, the symmetry properties according to the trapezoidal profile I are stored and used.

In der Modell-Profil-Schätzeinheit 15 wird abhängig von den Informationen der Detektoreinheit 9 oder zusätzlicher anderer externer oder interner Sensoren und unter Berücksichtigung des Profils I (3) das Profil III geschätzt. Insbesondere werden dabei nur die vor dem Kurvenausgang 7a der Kurve 5 und somit nicht über den Kurvenausgang 7a selbst, da die noch nicht erfassbar sind, vorhandenen Informationen der Detektoreinheit 9 herangezogen und unter Berücksichtigung der Symmetrie des Profils I auf den Verlauf der Kurvenausgangs 7a geschlossen, wodurch sich durch diese Schätzung das Profil III ergibt. Die Informationen der Detektoreinheit 9 vor dem Kurvenausgang 7a werden dabei durch das Profil I auf den Kurvenausgang 7a quasi symmetrisch übernommen und auch für den Kurvenausgang 7a angenommen.In the model profile estimation unit 15 becomes dependent on the information of the detector unit 9 or additional other external or internal sensors and considering the profile I ( 3 ) the profile III estimated. In particular, only the before the curve exit 7a the curve 5 and thus not on the curve output 7a itself, since the not yet detectable, existing information of the detector unit 9 and taking into account the symmetry of the profile I on the course of the curve output 7a closed, resulting in this estimate the profile III results. The information of the detector unit 9 before the curve exit 7a be there by the profile I on the curve exit 7a quasi symmetrical taken over and also for the curve output 7a accepted.

Dieses geschätzte Trapez-Profil III wird dann auch der Kurvenparameter-Schätzeinheit 14 übermittelt, welches die Kurvenvorhersage bzw. den Krümmungsverlauf insbesondere am Kurvenausgang 7a ermittelt. Diese Kurvenparameter-Schätzeinheit 14 weist vorzugsweise einen Kalman-Filter auf, mit welchem diese Vorhersage durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang können die erhaltenen Informationen auch gewichtet werden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die von den Sensoren erhaltenen Informationen mit spezifischen Güten versehen werden, wobei insbesondere abhängig von diesen Güten dann eine Gewichtung der allgemeinen Bauvorschriften durchgeführt wird, um eine möglichst genaue Vorhersage auf Basis dieser Mehrzahl von Informationen für den Kurvenverlauf bzw. Krümmungsverlauf ermöglicht werden kann. Dies bedeutet, dass die Informationen über das geschätzte Profil III gewichtet werden, und daher dessen Aussagekraft relativ zu anderen Informationen für die Krümmungsverlaufsvorhersage bestimmt wird.This valued trapezoid profile III then becomes the curve parameter estimator 14 which conveys the curve prediction or the curvature profile, in particular at the curve exit 7a determined. This curve parameter estimation unit 14 preferably has a Kalman filter with which this prediction is performed. In this context, the information obtained can also be weighted. It may be provided that the information obtained from the sensors are provided with specific grades, in particular depending on these grades then a weighting of the general building codes is performed in order to obtain the most accurate prediction on the basis of this plurality of information for the curve or Curvature can be made possible. This means that the information about the estimated profile III and thus its informative value is determined relative to other information for the curvature progression prediction.

Als Ausgangsinformation dieser Kurvenparameter-Schätzeinheit 14 wird die Krümmung und/oder die Krümmungsänderung als Information 16 bereitgestellt, wodurch auch der tatsächliche Krümmungsverlauf der Fahrbahn 1 in der Kurve 5 und insbesondere am Kurvenausgang 7a sehr exakt vorhergesagt werden kann und gemäß dem in 3 gezeigten Profil III nahe dem gemäß den Bauvorschriften vorgegebenen Trapez-Profil I ist.As output information of this curve parameter estimation unit 14 the curvature and / or curvature change is used as information 16 provided, whereby also the actual curvature of the roadway 1 in the curve 5 and especially at the corner exit 7a can be predicted very accurately and according to the in 3 shown profile III near the specified according to the building codes trapezoidal profile I is.

Diese Information 16 wird dann einer Funktionseinheit 17 des Fahrerassistenzsystems 8 übermittelt, wobei abhängig davon eine Warnung an den Fahrzeugführer und/oder ein automatischer Eingriff in das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch das Fahrerassistenzsystem 8 durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang kann die Funktionseinheit 17 beispielsweise eine vollautomatische Abstandsregelung und/oder eine Spurhaltung und/oder eine Unfallvorhersagefunktion aufweisen. Diese genannten Funktionen sind nicht abschließend zu verstehen und können auch darüber hinaus weitere Funktionen aufweisen, welche als grundlegende Information den Krümmungsverlauf einer Fahrbahn, insbesondere einer Kurve 5 erfordern.This information 16 then becomes a functional unit 17 of the driver assistance system 8th transmitted, depending on a warning to the driver and / or an automatic intervention in the driving behavior of the vehicle by the driver assistance system 8th is carried out. In this context, the functional unit 17 For example, have a fully automatic distance control and / or tracking and / or accident prediction. These functions mentioned are not meant to be exhaustive and may also have other functions, which as basic information the curvature of a road, especially a curve 5 require.

Das in 2 gezeigte Blockdiagramm stellt nur eine Umsetzungsmöglichkeit dar, bei der die Schätzung des Modellprofils explizit erfolgt und als Eingabeparameter dem Krümmungsschät zer übergeben wird. Eine weitere Realisierungsmöglichkeit besteht in der Integration des Modellprofilschätzers bzw. der Modell-Profilschätzereinheit 15 in das dynamische Modell des Krümmungsschätzers bzw. der Kurvenparameter-Schätzeinheit 14.This in 2 The block diagram shown represents only one possibility of implementation, in which the estimation of the model profile is made explicitly and is passed as an input parameter to the curvature estimator. Another possibility for implementation is the integration of the model profile estimator or the model profile estimator unit 15 into the dynamic model of the curvature estimator or the curve parameter estimator 14 ,

Es sei ausdrücklich erwähnt, dass das Fahrerassistenzsystem 8 auch auf Informationen zurückgreifen kann, welche durch eine digitale Karte bereitgestellt werden. Diese können ebenfalls der Einheit 11 zur Verfügung gestellt werden und können dann bei der Vorhersage des Krümmungsverlaufs berücksichtigt werden. Auch in diesem Zusammenhang kann selbstverständlich eine Gewichtung dieser Informationen aus der digitalen Karte erfolgen.It should be expressly mentioned that the driver assistance system 8th can also access information provided by a digital map. These can also be the unit 11 can be made available and can then be taken into account in the prediction of the curvature. Of course, in this context too, a weighting of this information can take place from the digital map.

Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass für die Vorhersage des Krümmungsverlaufs der Kurve 5 auch der Fahrbahntyp berücksichtigt wird. In diesem Zusammenhang kann als Fahrbahntyp beispielsweise eine Autobahn oder eine Schnellstraße oder eine Landstraße oder eine kleinere Ortsstraße oder dergleichen berücksichtigt werden, wobei auch diesbezüglich dann unterschiedliche Voraussetzungen gegeben sind. Insbesondere gelten die Symmetrieeigenschaften für die Krümmung einer Kurve 5 die den allgemeinen Bauvorschriften für derartig große Überlandstraßen und Autobahnen. Da üblicherweise auf derartigen Straßen die Geschwindigkeit der Fahrzeuge relativ groß ist, ist es daher von besonderer Bedeutung und Vorteilhaftigkeit, die Krümmungsverläufe schneller und exakter vorhersagen zu können, wie dies durch das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem gewährleistet werden kann.In addition, it can also be provided that for the prediction of the curvature of the curve 5 also the type of roadway is considered. In this connection, as the type of roadway, for example, a highway or a freeway or a country road or a smaller local road or the like may be taken into consideration, and different conditions are given in this regard as well. In particular, the symmetry properties apply to the curvature of a curve 5 the general building codes for such large Overland roads and highways. Since the speed of the vehicles is usually relatively large on such roads, it is therefore of particular importance and advantage to be able to predict the curvature progressions more quickly and precisely, as can be ensured by the method according to the invention and the driver assistance system according to the invention.

In der Darstellung gemäß 1 werden die allgemeinen Bauvorschriften für die Vorhersage des Kurvenverlaufs bzw. des Krümmungsverlaufs vor dem Fahrzeug 4 erst ab einem Streckenabschnitt berücksichtigt, welcher nach dem Scheitelpunkt 5a liegt und somit bei einem Streckenabschnitt, bei dem die Kurve 5 quasi wieder auf macht und die Krümmung wieder abnimmt. Selbstverständlich kann die Vorhersage unter Berücksichtigung dieser allgemeinen Bauvorschriften auch dann erfolgen, wenn sich das Fahrzeug 4 noch in dem Streckenabschnitt zwischen dem Kurveneingang 6 und dem Scheitelpunkt 5a befindet. Es kann jedoch ebenso vorgesehen sein, dass eine derartige Vorhersage bereits zu einem Zeitpunkt zur Berücksichtung der allgemeinen Bauvorschriften erfolgt, zu dem sich das Fahrzeug 4 nahe am Kurveneingang 6 und in Fahrtrichtung vor diesem Kurveneingang 6 befindet. Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass man entweder mit der lokalen Sensorik die Kurveneinfahrt sieht oder dass man mit Hilfe einer Lokalisation in einer digitalen Karte und derselben den Kurveneingang antizipieren kann.In the illustration according to 1 become the general building codes for the prediction of the curve or the curvature in front of the vehicle 4 considered only from a section of the route, which after the vertex 5a is located and thus at a section of the track where the curve 5 quasi makes again and the curvature decreases again. Of course, the prediction taking into account these general building codes can also be made when the vehicle 4 still in the stretch between the curve entrance 6 and the vertex 5a located. However, it may also be provided that such a prediction already takes place at a time for consideration of the general building regulations, to which the vehicle 4 near the corner entry 6 and in the direction of travel in front of this corner entrance 6 located. For this purpose, it is preferably provided that you either see the corner entrance with the local sensors or that you can anticipate with the help of a localization in a digital map and the same the curve input.

Claims

Method for predicting a curvature course of a roadway ( 1 ), in which the front of a vehicle ( 4 ) and to be predicted in the course 10 . 7a ), characterized in that building regulations for curves of roadways ( 1 ) for the prediction of the course of curvature for the front of the vehicle ( 4 ) roadway section ( 10 . 7a ).

A method according to claim 1, characterized in that a prediction of the curvature curve for an output ( 7a ) of a curve ( 5 ) of the roadway section ( 10 . 7a ) is carried out.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the building regulations for curves for the prediction of the curvature of a roadway ( 1 ) are taken into account only when the vehicle ( 4 ) the vertex ( 5a ) of the curve ( 5 ) has reached.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the prediction of the curvature course of the roadway ( 1 ) over the roadway ( 1 ) in front of the vehicle ( 4 ) by a vehicle ( 4 ) associated detector unit ( 9 ) are taken into account with regard to their curvature and / or their curvature change.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the prediction of the curvature course of the roadway ( 1 ) for a roadway section ( 10 . 7a ) performed by a vehicle ( 4 ) associated detector unit ( 9 ) is detected to detect the course of the road.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that that for the prediction of the curvature of the roadway ( 1 ) weighted from the building codes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the prediction taking into account the specific building codes with a stochastic state estimator, in particular a Kalman filter, carried out becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that that of the detector unit ( 9 ) of the vehicle ( 4 ) generated information about the course of the road ( 1 ) are provided with specific grades.

Method according to claim 8, characterized in that the building regulation information taken into account for the prediction of the course depends on the qualities of the information of the detector unit ( 9 ) are weighted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the building regulations a symmetrical curve of the curvature for a curve ( 5 ) of a roadway ( 1 ) depending on the path of the curved road course, which for the prediction of the curvature of the traversed or traversed curve ( 5 ) of the roadway ( 1 ) is taken into account.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the building regulations a trapezoidal or triangular profile ( I ), in particular a symmetrical trapezoidal profile ( I ), the curvature for a curve ( 5 ) of a roadway ( 1 ) depending on the path of the curved road course, which for the prediction of the curvature of the traversed or traversed curve of the road ( 1 ) is taken into account.

Method according to one of the preceding Claims, characterized in that the profile ( III ) of the actual course of the curvature of the curve ( 5 ) as a function of the path of the curved road section, taking into account the building regulations, in particular taking into account a stored symmetrical trapezoidal profile ( I ) of the curvature depending on the distance traveled is estimated.

Method according to claim 12, characterized in that the estimated profile ( III ) is taken into account for the prediction of the curvature.

Method according to 12 or 13, characterized in that the estimation of the profile ( III ) of the actual course of the curvature taking into account by a vehicle ( 4 ) associated detector unit ( 9 ) in a roadway section ( 10 ) in front of the vehicle ( 4 ), in particular over the course of the road section, is performed.

Device for predicting a curvature course of a roadway ( 1 ), with a detector unit ( 9 ) for detecting one in front of a vehicle ( 4 ) and to be predicted in the course of the road section ( 10 . 7a ), characterized by a unit ( 11 ), which predicts the course of curvature for the front of the vehicle ( 4 ) Fahrbahnab section ( 10 . 7a ) taking into account building codes for lanes of ( 1 ) is trained.

Driver assistance system, in particular for tracking and / or distance control, in which the prediction of the curvature of a road ( 1 ) in front of the vehicle ( 4 ) is performed by a method according to any one of the preceding claims.