DE102009000397A1 - Method for triggering an automatic braking intervention before curves - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslösen eines Bremseingriffs vor Kurven durch ein Fahrer-Assistenzsystem. Die Gefahr, dass ein Fahrzeug (1) mit zu hoher Geschwindigkeit in eine Kurve einfährt, kann durch verringert werden, dass - das Fahrer-Assistenzsystem Navigationsdaten auswertet und Stützpunkte (S1-S21) ermittelt, die den Straßenverlauf abbilden, - wenigstens ein dem Fahrzeug (1) vorausliegender Stützpunkt (S1-S21) und eine zugehörige Kurvengrenzgeschwindigkeit (V1-V21) ermittelt win automatischer Bremseingriff ausgelöst wird, wenn dies notwendig ist, um am Stützpunkt (S1-S21) die Kurvengrenzgeschwindigkeit (V1-V21) einzuhalten.The invention relates to a method for triggering a braking intervention against curves by a driver assistance system. The risk that a vehicle (1) enters a curve at too high a speed can be reduced by the fact that - the driver assistance system evaluates navigation data and determines interpolation points (S1-S21) that map the course of the road, - at least one vehicle (1) Preceding interpolation point (S1-S21) and an associated cornering limit speed (V1-V21) determined win automatic braking intervention is triggered, if necessary, to comply with the curve limit speed (V1-V21) at the interpolation point (S1-S21).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslösen eines Bremseingriffs vor Kurven durch ein Fahrerassistenzsystem, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Fahrerassistenzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The The invention relates to a method for triggering a brake engagement Curves by a driver assistance system, according to the preamble of the claim 1, as well as a driver assistance system according to the preamble of the claim 12th
Aus dem Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die in kritischen Fahrsituationen einen automatischen Bremseingriff ausführen, um den Fahrer vor einem Unfall zu schützen. Ein Beispiel ist ein in Fachkreisen als Electronic Stability Control (ESC) bezeichnetes System, das die Signale von Fahrzeugsensoren, beispielsweise Lenkwinkel-, Querbeschleunigungs-, Drehzahl- und anderer Beschleunigungssensoren, verarbeitet und gezielt Bremseingriffe an einzelnen Rädern auslöst. Ein Bremseingriff findet jedoch erst statt, wenn das Fahrzeug sich bereits in einem kritischen Fahrzustand befindet, beispielsweise wenn es mit zu hoher Geschwindigkeit in eine Kurve einfährt.Out In the prior art driver assistance systems are known, which in critical driving situations to perform an automatic braking intervention to protect the driver from an accident. An example is one referred to in professional circles as Electronic Stability Control (ESC) System that detects the signals from vehicle sensors, such as steering angle, lateral acceleration, Speed and other acceleration sensors, processed and targeted braking interventions on individual wheels triggers. However, a braking intervention takes place only when the vehicle is already in a critical driving condition, for example when entering a bend at too high a speed.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Navigationssysteme bekannt, welche GPS-basierte Navigationsdaten auswerten und dem Nutzer positionsabhängig Routen- und Fahrempfehlungen geben. In den Karten beschreiben Straßensegmente, die sich aus mindestens zwei Stützpunkten zusammensetzen, den Verlauf der Strasse. Der Fahrer kann anhand der Informationen des Navigationssystems abschätzen, wie steil die vor ihm liegende Kurve ist und seine Fahrweise entsprechend anpassen. Tut er dies nicht, und fährt die Kurve mit überhöhter Geschwindigkeit an, kann das Fahrzeug außer Kontrolle geraten. In diesem Fall würde wiederum das vorstehend genannte Fahrerassistenzsystem eingreifen.Out The prior art also navigation systems are known, which Evaluate GPS-based navigation data and provide the user with position-dependent routes and driving recommendations. In the maps describe road segments, which consists of at least two bases put together, the course of the road. The driver can be based estimate the information of the navigation system, how steep the front of him lying curve and adjust his driving style accordingly. does he does not, and drives the curve with excessive speed on, the vehicle can except Control advised. In this case, again, would be the above Driver assistance system intervene.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Fahrsicherheit bei Kurvenfahrten weiter zu verbessern.It Now is the object of the present invention, driving safety continue to improve when cornering.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patenanspruch 1 bzw. 12 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.These The object is achieved by the solved in claim 1 or 12 specified features. Further Embodiments of the invention are the subject of dependent claims.
Erfindungsgemäß werden in dem Fahrerassistenzsystem Navigationsdaten ausgewertet und Stützpunkte ermittelt, die den Straßenverlauf beschreiben. Zu den Stützpunkten werden dann zugehörige Kurvengrenzgeschwindigkeiten ermittelt. Schließlich wird ein automatischer Bremseingriff ausgelöst, wenn dies notwendig ist, um die Kurvengrenzgeschwindigkeit an den Stützpunkten jeweils einzuhalten. Das Fahrerassistenzsystem greift somit automatisch in die Bremsanlage ein, wenn der Fahrer das Bremsen unterlässt oder zu schwach bremst, um die Kurvengrenzgeschwindigkeit an einem Stützpunkt einzuhalten. Sofern der Fahrer selbst reagiert und zu erwarten ist, dass die Kurvengrenzgeschwindigkeit eingehalten wird, erfolgt keine automatische Bremsung.According to the invention evaluated in the driver assistance system navigation data and bases determines the road describe. To the bases then become associated Curve limit speeds determined. Finally, an automatic Braking intervention triggered, if necessary, to limit the cornering speed to the bases each to comply. The driver assistance system thus engages automatically in the brake system when the driver fails to brake or brakes too weakly to maintain the cornering speed limit at a breakpoint. Unless the driver himself responds and is expected to be Curve limit speed is maintained, no automatic Braking.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein automatischer Bremseingriff ausgelöst, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs für eine Strecke vom aktuellen Ort des Fahrzeugs bis zu einem Stützpunkt, die notwendig wäre, um am Stützpunkt die Kurvengrenzgeschwindigkeit einzuhalten (Zielverzögerung), eine vorgegebene maximale Verzögerung überschreitet. D. h. das Fahrzeug soll bis zu einem Stützpunkt nicht stärker verzögern als eine vorgegebene maximale Verzögerung.According to one preferred embodiment of Invention, an automatic brake intervention is triggered when the delay of the vehicle for one Distance from the current location of the vehicle to a base, that would be necessary around at the base to comply with the limit curve speed (target deceleration), exceeds a predetermined maximum delay. Ie. the vehicle should not slow down to a strongpoint more than a predetermined maximum delay.
Diese Bedingung kann technisch in unterschiedlicher Weise umgesetzt werden: a) Die Zielverzögerung des Fahrzeugs kann berechnet und mit einem Schwellenwert verglichen werden. Wenn die Zielverzögerung den Schwellenwert überschreitet, wird ein automatischer Bremseingriff ausgelöst. b) Ein zwischen dem Fahrzeug und einem Stützpunkt liegender Ort kann ermittelt werden, an dem das Fahrzeug mit einer vorgegebenen maximalen Verzögerung bremsen müsste, um am Stützpunkt die zugehörige Kurvengrenzgeschwindigkeit einzuhalten. Die Position des Fahrzeugs wird stetig mit dem ermittelten Ort verglichen und ein automatischer Bremseingriff ausgelöst, wenn der ermittelte Ort erreicht ist. c) Ein zwischen dem Fahrzeug und einem Stützpunkt liegender Ort kann ermittelt werden, an dem das Fahrzeug mit einer vorgegebenen maximalen Verzögerung bremsen müsste, um am Stützpunkt die zugehörige Kurvengrenzgeschwindigkeit einzuhalten. Eine Zeit wird ermittelt, wann das Fahrzeug den ermittelten Ort erreicht hat, und ein automatischer Bremseingriff ausgelöst, wenn die ermittelte Zeit erreicht ist. Weitere technische Umsetzungen der genannten Bedingung sind gleichfalls denkbar.These Condition can be technically implemented in different ways: a) The target delay of the vehicle can be calculated and compared to a threshold become. If the target delay exceeds the threshold an automatic braking intervention triggered. b) One between the vehicle and a base Location can be determined on which the vehicle with a predetermined maximum delay would have to slow down, around at the base the associated To comply with curve limit speed. The position of the vehicle is constantly compared with the determined location and an automatic Braking intervention triggered, when the determined location is reached. c) One between the vehicle and a base lying location can be determined on which the vehicle with a predetermined maximum delay would have to slow down, around at the base the associated To comply with curve limit speed. A time is determined when the vehicle has reached the determined location, and an automatic braking intervention fires when the time has been reached. Further technical implementations the above condition are also conceivable.
Die Zielverzögerung des Fahrzeugs kann unter Verwendung eines mathematischen Modells ermittelt werden. Das Modell kann einen bestimmten Verzögerungsverlauf beschreiben, z. B. ein Ansteigen der Verzögerung mit der Zeit. Die Zielverzögerung muss nicht notwendigerweise als konstant angenommen werden.The target deceleration of the vehicle can be determined using a mathematical model become. The model can describe a specific delay curve, z. B. an increase in the delay with time. The target delay does not necessarily have to be considered constant.
Die Zielverzögerung kann außerdem in Abhängigkeit von vorgegebenen Informationen bzgl. des Fahrerverhaltens und/oder der Witterung ermittelt werden. Bei einem sportlich orientierten Fahrer wird beispielsweise eher eine starke Verzögerung, und bei einem defensiv orientierten Fahrer eine eher niedrigere Verzögerung angesetzt. Bei schlechter Witterung wird die Zielverzögerung eher niedriger angesetzt als bei guter Witterung.The target deceleration can also be determined as a function of predetermined information with regard to the driver behavior and / or the weather. A sporty driver, for example, is more likely to experience a severe deceleration, and a defensive driver may experience a lower deceleration. In bad weather, the target deceleration tends to be lower set as in good weather.
Gemäß der Erfindung sind in den elektronischen Karten den einzelnen Stützpunkten vorzugsweise Attribute zugeordnet. Diese können neben der Position insbesondere den Kurvenradius, die Kurvenart, oder die Steigung umfassen. Andere Attribute wie beispielsweise Geschwindigkeitsbegrenzung, Länge eines Segments oder die Anzahl der Fahrspuren können dem jeweiligen Segment ebenfalls zugeordnet sein.According to the invention are in the electronic maps the individual bases preferably assigned attributes. These can be in addition to the position in particular include the curve radius, the type of curve, or the slope. Other Attributes such as speed limit, length of a Segments or the number of lanes can be assigned to the respective segment also be assigned.
Die Kurvengrenzgeschwindigkeit wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Krümmungsradius der Straße am jeweiligen Stützpunkt ermittelt. Je starker die Straße an einem Stützpunkt gekrümmt ist, desto niedriger ist prinzipiell die Kurvengrenzgeschwindigkeit an diesem Stützpunkt. Die Kurvengrenzgeschwindigkeit kann auch in Abhängigkeit von vorgegebenen Informationen bzgl. des Fahrerverhaltens und/oder über die Witterung ermittelt werden. Wenn ein Fahrer aktiv am Fahrgeschehen teilnimmt, hohe Beschleunigungen toleriert und eher sportlich fährt, kann die Kurvengrenzgeschwindigkeit auf höhere Werte, bis an die Grenze der physikalischen Machbarkeit, gesetzt werden. Weiterhin reduziert schlechte Witterung, beispielsweise Regen oder Schnee, die Kurvengrenzgeschwindigkeit.The Curve limit speed is preferably dependent from the radius of curvature of Street at the respective base determined. The stronger the road at a base bent is, the lower is in principle the curve limit speed at this base. The curve limit speed may also vary depending on given information determined with regard to the driver behavior and / or the weather become. If a driver actively participates in the driving, high accelerations tolerated and rather sporty driving, can limit the curve speed to higher values, up to the limit physical feasibility. Furthermore, it reduces bad Weather, such as rain or snow, the curve speed limit.
Die Anzahl der vor dem Fahrzeug liegenden Stützpunkte, die vom Fahrerassistenzsystem berücksichtigt werden (Vorausschauweite), ist vorzugsweise variabel. Um die Menge der zu verarbeitenden Daten zu verringern, kann die Vorrausschauweite z. B. geschwindigkeitsabhängig gewählt werden. Bei niedriger Geschwindigkeit genügt eine kleinere Vorausschauweite als bei hoher Geschwindigkeit. Somit wird nur der benötigte Bereich, der in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegt, nach Kurven abgetastet.The Number of interpolation points in front of the vehicle, that of the driver assistance system considered be (foresight), is preferably variable. To the crowd To reduce the data to be processed, the preview range z. B. speed-dependent chosen become. At low speed, a smaller look ahead is all that is needed as at high speed. Thus, only the required area, which lies in front of the vehicle in the direction of travel, scanned for curves.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem ist vorzugsweise an weitere Warn- oder Fahrzeugsysteme gekoppelt. So kann bei Überschreiten der Auslöseschwelle oder bereits bei einer geringeren Auslöseschwelle beispielsweise ein Gurtstraffer aktiviert oder das Bremssystem vorbefüllt werden, um den Fahrer und das Fahrzeug auf eine möglicherweise bevorstehende kritische Situation vorzubereiten.One inventive driver assistance system is preferably coupled to other warning or vehicle systems. So can exceed the triggering threshold or already at a lower triggering threshold, for example Belt tensioner is activated or the brake system is prefilled to the driver and the vehicle to a possibly imminent to prepare for a critical situation.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist die maximale Verzögerung frei wählbar gestaltet. Wenn ein Fahrer eher sportlich fährt, kann die maximale Verzögerung z. B. höher eingestellt werden. Entsprechend setzt die automatische Bremsung dann zu einem späteren Zeitpunkt und auch mit stärkerer Verzögerung ein. Bei schlechter Witterung wird die maximale Verzögerung dagegen eher abgesenkt.According to one special embodiment of the Invention is the maximum delay freely selectable designed. If a driver drives rather sporty, the maximum delay z. Higher be set. Accordingly, the automatic braking sets then to a later one Time and also with stronger delay one. In bad weather, however, the maximum delay is more likely lowered.
In einer weiter vorteilhaften Variante kann die maximale Verzögerung vom Fahrer selbst gewählt und eingestellt werden, beispielsweise an einem Einstellknopf oder im Bedienmenü des Fahrerassistenzsystems.In In a further advantageous variant, the maximum delay of Driver himself and elected be set, for example, on a knob or in the Operating menu of the Driver assistance system.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be exemplified below with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:
Das
erfindungsgemäße Verfahren
soll nun zunächst
anhand von
Der Weg s ist durch Stützpunkte S1–S21 abgebildet, denen jeweils eine Krümmung zugeordnet ist. Die Stützpunkte können z. B. aus elektronischen Kartendaten entnommen oder mittels einer Sensorik gemessen werden. Die zugehörigen Krümmungen werden vorzugsweise berechnet.Of the Path s is through bases S1-S21 mapped, each associated with a curvature. The bases can z. B. taken from electronic map data or by means of a Sensors are measured. The associated bends are preferably calculated.
Die Vorausschauweite umfasst im vorliegenden Beispiel die Stützpunkte S1-S17. Sie ist abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Anzahl der Stützpunkte mit zunehmender Geschwindigkeit prinzipiell größer ist, um auch weiter entfernt liegende Kurven zu berücksichtigen.The Foresight in this example includes the vertices S1-S17. It is dependent from the speed of the vehicle, the number of bases with increasing speed is in principle larger, to further away to take into account lying curves.
Wie aus dem Krümmungsverlauf W(s) zu erkennen ist, verläuft die Straße zwischen den Stützpunkten S1 und S4 zunächst gerade. Die Krümmung ist im Wesentlichen gleich Null. Im Bereich zwischen den Stützpunkten S4 und S7 nimmt die Krümmung stark zu, bleibt zwischen den S7 und S17 etwa konstant und nimmt dann wieder ab. Jedem Stützpunkt S1–S21 des Weges s ist abhängig von dessen Krümmung eine Kurvengrenzgeschwindigkeit V1–V21 zugeordnet. Sie ist neben der Krümmung auch abhängig von den Witterungsverhältnissen und vom Fahrverhalten des Fahrers, wobei auch Komfortaspekte eine Rolle spielen können.As can be seen from the curvature course W (s), the road between the interpolation points S1 and S4 initially runs straight. The curvature is essentially zero. In the area between the bases S4 and S7, the curvature increases sharply, remains approximately constant between the S7 and S17 and then decreases again. Each support point S1-S21 of the path s is assigned a curve limit speed V1-V21 as a function of its curvature. It is also dependent on the curvature the weather conditions and driving behavior of the driver, whereby also comfort aspects can play a role.
Das
Fahrzeug fährt
hier mit einer Geschwindigkeit V0. Vor dem
Fahrzeug
Das Fahrerassistenzsystem ist hier so eingerichtet, dass ein automatischer Bremseingriff ausgelöst wird, wenn die Zielverzögerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Ein praktikabler Wert für die Auslöseschwelle ist etwa 10 m/s2.The driver assistance system is set up here so that an automatic braking intervention is triggered when the target deceleration exceeds a predetermined threshold. A practicable value for the tripping threshold is about 10 m / s 2 .
Im
vorliegenden Beispiel wird angenommen, dass die Zielverzögerungen
zu den Stützpunkten
S6 bis S9 größer sind
als die Auslöseschwelle.
Es erfolgt somit in der aktuellen Situation ein Bremseingriff, der so
bemessen ist, dass das Fahrzeug
Zu jedem Stützpunkt S1–S17 wird nun die zugehörige Kurvengrenzgeschwindigkeit V1–V17 bestimmt. Dies kann anhand eines physikalischen Modells, mittels einer Tabelle oder eines anderen, vorgegebenen Algorithmus erfolgen. Bei der Bestimmung der Kurvengrenzgeschwindigkeit werden vorzugsweise Witterungsinformationen und/oder Daten über das Fahrverhalten des Fahrers und/oder Daten über die Art der Kurve (z. B. Neigung) berücksichtigt. Die Fahrerinformationen können z. B. aus Messdaten über das bisherige Fahrverhalten ermittelt oder vom Fahrer selbst über ein Menü eingegeben werden.To every base S1-S17 will now be the associated Curve limit speed V1-V17 certainly. This can be done by means of a physical model, by means of a table or another predetermined algorithm. In determining the limit curve speed, it is preferable Weather information and / or driver behavior information and / or data about the Type of curve (eg inclination) considered. The driver information can z. B. from measured data via the previous driving behavior determined or by the driver himself on a Entered menu become.
Im
nächsten
Schritt
Im
nächsten
Schritt
Die Auslöseschwelle ist vorzugsweise keine feste Größe, sondern kann wiederum von der Witterung, dem Fahrerverhalten und anderen Einflussgrößen abhängig sein.The triggering threshold is preferably not a fixed size, but in turn, from the weather, driver behavior and others Influencing variables dependent.
Der
Bremseingriff ist nun so bemessen, dass das Fahrzeug
Claims (12)
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