DE102009029531A1 - Method for estimating traffic density of road traffic, involves determining and judging driving maneuvers accomplished by motor vehicle and evaluating traffic density on basis of evaluation of driving maneuver - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einschätzung der Verkehrsdichte eines Straßenverkehrs, das durch ein an dem Straßenverkehr teilnehmendes Kraftfahrzeug ausgeführt wird, sowie eine Vorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.The present invention relates to a method for estimating the traffic density of a road traffic performed by a motor vehicle participating in traffic, and to a device adapted to carry out the method.
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung kommt insbesondere bei so genannten Fahrerassistenzsystemen (FAS; engl. Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) zum Einsatz. Bei derartigen Systemen handelt es sich um elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen, die zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten, insbesondere kritischen, Fahrsituationen dienen. Ziel von Fahrerassistenzsystemen ist die Erhöhung der Sicherheit, aber auch die Erhöhung des Fahrkomforts.The present invention is used in particular in so-called driver assistance systems (FAS, Advanced Driver Assistance Systems, ADAS). Such systems are electronic auxiliary devices in motor vehicles which serve to assist the driver in certain, in particular critical, driving situations. The aim of driver assistance systems is to increase safety, but also to increase driving comfort.
Fahrerassistenzsysteme greifen teilautonom oder autonom in den Antrieb, die Steuerung (wie z. B. in Beschleunigungs- oder Bremsvorgänge) oder in Signalisierungseinrichtungen des Fahrzeugs ein und/oder warnen mittels so genannter Mensch-Maschine-Schnittstellen kurz vor oder während kritischer Situationen.Driver assistance systems intervene autonomously or autonomously in the drive, the control (such as in acceleration or braking processes) or in signaling devices of the vehicle and / or warn by means of so-called human-machine interfaces shortly before or during critical situations.
In Fahrerassistenzsystemen ist insbesondere eine Bestimmung der Verkehrsdichte eines Straßenverkehrs, an dem das jeweilige Fahrzeug teilnimmt, und hierbei insbesondere ein Abstand des so genannten ”Ego-Fahrzeugs” zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (”Vorausfahrzeug”) von Bedeutung.In driver assistance systems, in particular a determination of the traffic density of a road traffic, in which the respective vehicle participates, and here in particular a distance of the so-called "ego vehicle" to a preceding vehicle ("vehicle ahead") is of importance.
Aus dem Stand der Technik sind Radar-Sensoren sowie so genannte ”LIDAR”-Sensoren (Light Detection and Ranging) bekannt, um Fahrzeuge vor dem Ego-Fahrzeug zu erkennen und auf Basis dieser Information einen Überdeckungsgrad des vom Sensor jeweils erfassten Winkels zu berechnen. Auf Grundlage des Überdeckungsgrades wird anschließend eine Einschätzung der lokalen (d. h. der für das Fahrzeug relevanten) Verkehrsdichte vorgenommen. Die genannten Verfahren werden auch unter dem Begriff ”verkehrsadaptive Assistenzsysteme” (Adaptive Cruise Control, ACC) zusammengefasst und sind in Teilaspekten beispielsweise in der
Aus der
Bei den genannten Verfahren ist jedoch als nachteilig anzusehen, dass entweder zusätzliche Radar- bzw. LIDAR-Sensoren vorzusehen und eine Auswertung der entsprechenden Sensordaten vorzunehmen ist, oder dass diese Verfahren eine zusätzliche Übertragung und Auswertung von Verkehrsdaten erfordern. Somit können die Verfahren des Standes der Technik nicht mit der üblichen Standardausstattung eines Fahrzeugs realisiert werden.In the case of the methods mentioned, however, it is disadvantageous that either additional radar or LIDAR sensors must be provided and an evaluation of the corresponding sensor data is to be carried out, or that these methods require additional transmission and evaluation of traffic data. Thus, the prior art methods can not be realized with the usual standard equipment of a vehicle.
Es ist daher wünschenswert, Verfahren zur Einschätzung der Verkehrsdichte eines Straßenverkehrs anzugeben, die einfach und kostengünstig in einem Kraftfahrzeug realisierbar und mit der entsprechenden Standardausstattung in diesem zuverlässig durchzuführen sind.It is therefore desirable to provide methods for estimating the traffic density of a road traffic, which are simple and inexpensive to implement in a motor vehicle and perform reliably with the corresponding standard equipment in this.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur Einschätzung der Verkehrsdichte eines Straßenverkehrs, das durch ein an dem Straßenverkehr teilnehmendes Kraftfahrzeug ausgeführt wird, sowie eine zugehörige Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for estimating the traffic density of a road traffic carried out by a motor vehicle participating in road traffic and an associated device with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der Kern der vorliegenden Erfindung beruht auf einer Einschätzung der lokalen Verkehrsdichte, d. h. der Verkehrsdichte des Straßenverkehrs, an dem das jeweilige Fahrzeug direkt teilnimmt, auf Grundlage von herkömmlichen Sensordaten des Fahrzeugs. Die Einschätzung der Verkehrsdichte wird also ohne aufwendige Zusatzsensorik, wie die genannten Radar- oder LIDAR-Sensoren, vorgenommen, sondern beruht auf in dem Kraftfahrzeug ohnehin bereitstehenden Sensordaten, wie sie auch für bekannte andere Anwendungen zum Einsatz kommen. Auch ist keine Auswertung von fernübertragenen Verkehrsdaten, die erfahrungsgemäß häufig fehlerbehaftet sein können, erforderlich.The gist of the present invention is based on an estimate of local traffic density, i. H. the traffic density of the road traffic, in which the respective vehicle participates directly, based on conventional sensor data of the vehicle. The estimation of the traffic density is thus carried out without expensive additional sensors, such as the aforementioned radar or LIDAR sensors, but is based on sensor data already available in the motor vehicle, as are also used for known other applications. Also, no evaluation of far-transmitted traffic data that experience can often be flawed, required.
Verfahren zur Erkennung von Fahrmanövern sind an sich bekannt. Als Beispiele hierzu seien die nachfolgenden Veröffentlichungen aufgeführt:
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einer Bestimmung und Beurteilung von durch das Kraftfahrzeug durchgeführten Fahrmanövern und einer Bewertung der Verkehrsdichte auf Grundlage der Beurteilung. Mit anderen Worten erfolgt die Schätzung der Verkehrsdichte in zwei Schritten.The method according to the invention is based on a determination and evaluation of driving maneuvers carried out by the motor vehicle and an assessment of the traffic density on the basis of the assessment. In other words, the traffic density is estimated in two steps.
In einem ersten Schritt wird auf Basis von Daten der im Fahrzeug üblicherweise verbauten Sensoren, wie beispielsweise Beschleunigungs- oder Lenksensoren, jeweils ein vom Fahrer durchgeführtes Fahrmanöver, wie beispielsweise ein Beschleunigungs- oder Lenkvorgang, ermittelt.In a first step, on the basis of data of the sensors usually installed in the vehicle, such as acceleration or steering sensors, respectively, a driving maneuver performed by the driver, such as, for example, an acceleration or steering operation, is determined.
Diese Fahrmanöver werden über einen (insbesondere längeren) Zeitraum, insbesondere beispielsweise über ein bewegliches Zeitfenster, gespeichert. Hierbei kann vorgesehen sein, beispielsweise wenn eine unterschiedliche Fahrmanöverfrequenz ermittelt wird, unterschiedliche Zeiträume zu verwenden. Mit anderen Worten kann, wenn eine geringere Häufigkeit von Fahrmanövern bestimmt wird, bereits vorab angenommen werden, dass eine geringere Verkehrsdichte vorliegt. In diesem Fall kann ein entsprechender Zeitraum länger oder kürzer ausgestaltet werden.These maneuvers are stored over a (particularly longer) period, in particular, for example, over a movable time window. In this case, it can be provided, for example, if a different driving maneuver frequency is determined to use different periods of time. In other words, if a lower frequency of driving maneuvers is determined, it can already be assumed in advance that there is less traffic density. In this case, a corresponding period can be made longer or shorter.
In einem zweiten Schritt wird dann auf Basis der über den (insbesondere längeren) Zeitraum gespeicherten Fahrmanöver ein Histogramm der Fahrmanöver erstellt. Unter Histogramm sei im Rahmen dieser Anmeldung eine Häufigkeitsverteilung von Fahrmanövern über die Zeit verstanden. Anschließend kann mit einem Algorithmus oder mit einem Verfahren des maschinellen Lernens, welcher bzw. welches insbesondere in einem Steuergerät implementierbar ist, aus diesem Fahrmanöverhistogramm und beispielsweise einem Straßentyp, welcher beispielsweise aus einer elektronischen Karte oder einem anderen Erkennungssystem hergeleitet wird, eine lokale Verkehrsdichte bewertet werden. Der Straßentyp kann beispielsweise über eine zur Verfügung stehende Karte (Navigationssystem) ermittelt werden.In a second step, a histogram of the driving maneuvers is then created on the basis of the driving maneuvers stored over the (in particular longer) period. In the context of this application, a histogram is understood to mean a frequency distribution of driving maneuvers over time. Subsequently, with an algorithm or with a method of machine learning, which can be implemented in particular in a control unit, a local traffic density can be evaluated from this driving maneuver histogram and, for example, a road type derived, for example, from an electronic map or another recognition system , The road type can be determined, for example, via an available map (navigation system).
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann optional die Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs und, bei Vorhandensein eines Radar- oder LIDAR-Sensors, auch die absolute und/oder relative Geschwindigkeit des Vorausfahrzeugs sowie der Abstand zu dem Vorausfahrzeug in die Bewertung der Verkehrsdichte einbezogen werden.According to a particularly preferred embodiment, optionally the speed of the ego vehicle and, in the presence of a radar or LIDAR sensor, also the absolute and / or relative speed of the vehicle in front as well as the distance to the vehicle in front can be included in the assessment of the traffic density.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wir im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of exemplary embodiments in the drawing and we are described in detail below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
In
Sensorausgaben des Fahrzeugs
Das Fahrmanöver wird von der Einrichtung
Die Einrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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