DE102014219564A1

DE102014219564A1 - Method and control unit for determining an estimated desired distance between two road users

Info

Publication number: DE102014219564A1
Application number: DE102014219564.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Nocker
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-03-31

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Ermitteln eines gewünschten Abstands eines ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vor dem ersten Verkehrsteilnehmer vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer in einem vom ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer unabhängigen Kraftfahrzeug mit folgenden Schritten:
– Ermitteln eines Schätzabstand zwischen dem ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer,
– Ermitteln des Ist-Abstands zwischen dem ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer,
– Ermitteln eines Differenzabstands aus dem Ist-Abstand und dem ermittelten Schätzabstand,
– Ermitteln der aktuellen Beschleunigung des ersten Verkehrsteilnehmers, und
– Ermitteln des abgeschätzten gewünschten Abstands in Abhängigkeit vom ermittelten Differenzabstand und der aktuellen Beschleunigung des ersten Verkehrsteilnehmers.The invention relates to a method and a corresponding device for determining a desired distance of a first road user to a second road user ahead of the first road user in a motor vehicle independent of the first and second road user, comprising the following steps:
Determining an estimated distance between the first and second road users,
Determining the actual distance between the first and second road user,
Determining a difference distance from the actual distance and the determined estimated distance,
- Determine the current acceleration of the first road user, and
Determining the estimated desired distance as a function of the determined difference distance and the current acceleration of the first road user.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug zum Ermitteln eines abgeschätzten gewünschten Abstands eines weiteren, ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vorausfahrenden weiteren, zweiten Verkehrsteilnehmer, sowie auf ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung oder Regelung der Geschwindigkeit unter Berücksichtigung eines entsprechend ermittelten abgeschätzten gewünschten Abstands zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern.The invention relates to a method and a control unit in a motor vehicle for determining an estimated desired distance of another, first road user to a preceding, second road user, as well as to a driver assistance system for controlling or regulating the speed, taking into account a correspondingly determined estimated desired distance between the two road users.

Derzeit sind bereits eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen auf dem Markt, welche in Abhängigkeit vom Verkehrsumfeld des eigenen Fahrzeugs Eingriffe in die Fahrzeugführung vornehmen, um die Sicherheit und auch den Fahrkomfort zu erhöhen. Die bekanntesten Komfort-Fahrerassistenzsysteme sind Geschwindigkeitsregelsysteme. Die meisten derzeit erhältlichen Geschwindigkeitsregelsysteme regeln die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine vorgegebene Wunsch- bzw. Soll-Geschwindigkeit. Neben diesen Geschwindigkeitsregelsystemen können heute bereits bei einigen Herstellern auch um eine Abstandsregelung erweiterte Längsregelsysteme, sog. abstandsgeregelte Geschwindigkeitsregelsysteme erworben werden. Derartige, bspw. bei der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung unter der Bezeichnung „Active Cruise Control” angebotene Systeme ermöglichen es, das Kraftfahrzeug unter Einhaltung eines vorgegebenen Abstands zu einem vorausfahrendem Fahrzeug mit einer gewünschten oder einer entsprechend geringeren Geschwindigkeit automatisch zu führen. Vom Prinzip her ist dabei die allgemein bekannte Geschwindigkeitsregelung, die eine bestimmte vorgegebene Geschwindigkeit einhält, um eine zusätzliche Abstandsfunktion erweitert, so dass der Einsatz einer solchen „aktiven” Fahrgeschwindigkeitsreglung auch im dichten Autobahn- und Landstraßenverkehr möglich wird. Diese sog. „aktive Fahrgeschwindigkeitsregelung” hält die vorgegebene Wunsch- bzw. Soll-Geschwindigkeit, wenn die eigene Fahrspur frei ist. Erkennt eine am Kraftfahrzeug angebrachte Abstandssensorik, die insbesondere auf Radar- oder Kamerabasis arbeiten kann, ein vorausfahrendes Zielobjekt bzw. (Kraft-)Fahrzeug in der eigenen Spur, so wird die eigene Geschwindigkeit im Rahmen einer sog. Folgefahrtregelung bspw. durch Veranlassen eines geeigneten Bremsmoments an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs bzw. Zielobjekts derart angepasst, dass eine in der „aktiven Fahrgeschwindigkeitsreglung” bzw. im entsprechenden Geschwindigkeitsregelsystem enthaltene Abstandsregelung automatisch einen situationsgerechten Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug bzw. Zielobjekt einhält. Weicht die vorgegebene Soll-Geschwindigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit, oder bei einer Folgefahrt der vorgegebene Abstand zum Zielobjekt vom aktuellen Abstand ab, wird im Rahmen der Geschwindigkeitsregelung ein positiver oder negativer Beschleunigungssollwert zum Beschleunigen oder Verzögern des Kraftfahrzeugs ermittelt.At present, a large number of driver assistance systems are already on the market, which, depending on the traffic environment of their own vehicle, intervene in the vehicle guidance in order to increase safety and also ride comfort. The most popular comfort driver assistance systems are cruise control systems. Most currently available speed control systems regulate the speed of the motor vehicle to a predetermined desired speed. In addition to these speed control systems, it is already possible to purchase longitudinal control systems, so-called distance-controlled cruise control systems, which are already equipped with distance control for some manufacturers. Such, for example, with the applicant of the present patent application under the name "Active Cruise Control" offered systems make it possible to automatically guide the motor vehicle while maintaining a predetermined distance to a preceding vehicle with a desired or a correspondingly lower speed. In principle, while the well-known speed control, which complies with a certain predetermined speed, extended by an additional distance function, so that the use of such an "active" cruise control is possible even in dense highway and highway traffic. This so-called "active driving speed control" keeps the specified desired or target speed when the own lane is free. Detects a mounted on the motor vehicle distance sensors, which can work in particular on radar or camera base, a preceding objective or (power) vehicle in the own lane, the own speed is in the context of a so-called. Follower control eg. By inducing a suitable braking torque adapted to the speed of the preceding motor vehicle or target object such that a distance control contained in the "active vehicle speed control" or in the corresponding speed control system automatically complies with a situation-appropriate distance to the preceding vehicle or target object. If the predefined desired speed deviates from the current speed or the following distance to the target object deviates from the current distance during a follow-up run, a positive or negative acceleration setpoint for accelerating or decelerating the motor vehicle is determined as part of the cruise control.

Um die Ermittlung des Beschleunigungssollwertes für den Fahrer nachvollziehbar gestalten zu können, können verschiedene Parameter in die Ermittlung des Beschleunigungssollwertes einfließen. Um eine möglichst vorausschauende Geschwindigkeitsregelung bereitstellen zu können, wird beispielsweise in der WO 2007/124704 A1 ein Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, bei dem auch die Fahrzeugumgebung zumindest in Fahrtrichtung berücksichtigt wird. Bei der Geschwindigkeitsregelung werden neben dem vorausfahrenden Zielobjekt auch zumindest teilweise verdeckte Objekte berücksichtigt. Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform bei einer Folgefahrt (Regelung der Geschwindigkeit unter Berücksichtigung eines vorausfahrenden langsameren Zielobjekts unter Einhaltung eines vorgegebenen Abstands) als Sollbeschleunigung der Beschleunigungswert des vor dem vorausfahrenden Zielobjekts detektierten Vorobjekts für die Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs übernommen, wenn dieser Beschleunigungswert kleiner als der Beschleunigungswert des direkt vorausfahrenden Zielobjekts ist, d. h. für die Ermittlung des Beschleunigungssollwertes des eigenen Fahrzeugs wird entweder der Beschleunigungswert des vorausfahrenden Zielobjekts oder der Beschleunigungswert des vor dem Zielobjekt vorausfahrenden Vorobjekts berücksichtigt.In order to be able to make the determination of the acceleration setpoint comprehensible for the driver, various parameters can be incorporated into the determination of the acceleration setpoint. In order to provide the most predictive speed control is, for example, in the WO 2007/124704 A1 proposed a method for speed control of a vehicle, in which the vehicle environment is taken into account at least in the direction of travel. In the cruise control, at least partially hidden objects are taken into account in addition to the preceding target object. In this case, in a preferred embodiment during a follow-up run (regulation of the speed taking into account a preceding slower target object while maintaining a predetermined distance), the acceleration value of the vehicle speed control front object detected before the preceding target object is taken over as target acceleration if this acceleration value is smaller than the acceleration value of the directly preceding target object, ie for the determination of the acceleration target value of the own vehicle, either the acceleration value of the preceding target object or the acceleration value of the preceding object ahead of the target object is taken into account.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Ermitteln von nicht messbaren Informationen anderer Verkehrsteilnehmer anzugeben, welche für die die Ermittlung einer Steuer- oder Regelgröße eines Fahrerassistenzsystems relevant sind.The object of the invention is to specify a method and a corresponding device for determining non-measurable information of other road users, which are relevant for the determination of a controlled variable of a driver assistance system.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1, eine Steuereinheit nach Anspruch 9, und ein Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a method according to claim 1, a control unit according to claim 9, and a driver assistance system according to claim 10. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Eingriffe bei abstandsgeregelten Geschwindigkeitsregelsystemen auf relevanten Informationen vorausfahrender Fahrzeuge basieren. Im Zuge verbesserter Sensorik können immer mehr Daten vorausfahrender Fahrzeuge ermittelt und entsprechend berücksichtigt werden.The invention is based on the finding that the interventions in distance-controlled cruise control systems are based on relevant information of preceding vehicles. In the course of improved sensor technology, more and more data from vehicles in front can be determined and taken into account accordingly.

Grundsätzlich können diese Daten der vorausfahrenden Fahrzeuge für verschiedene Zwecke genutzt werden, wie z. B. bei der Geschwindigkeitsregelung oder zur Trajektorienplanung bei sog. hochautomatisierten Fahrzeugen.Basically, these data of the vehicles in front can be used for various purposes, such. B. in the Cruise control or trajectory planning in so-called highly automated vehicles.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der gewünschte (Soll-)Abstand zwischen einem ersten (vorausfahrenden) Verkehrsteilnehmer und einem vor diesem ersten Verkehrsteilnehmer vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer eine entscheidende Rolle bei der Fahrzeugführung des eigenen Kraftfahrzeugs spielen kann. Wäre dieser gewünschte Abstand zwischen diesen beiden Verkehrsteilnehmern bekannt, könnte für die Steuerung oder Regelung von Fahrerassistenzsystemen ein besseres Verständnis für die Verkehrssituation entwickelt werden. Dieser gewünschte Abstand wird zum einen durch die Dynamik des Verkehrs beeinflusst, kann aber auch viel über das Verhalten des Fahrers des ersten Verkehrsteilnehmers aussagen. Da dieser gewünschte Abstand grundsätzlich nicht direkt gemessen oder ermittelt werden kann (da er eigentlich nur im Bewusstsein des Fahrers des ersten Verkehrsteilnehmers liegt), wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches aufgrund vorhandener relevanter Daten eine Abschätzung des gewünschten Abstands ermöglicht. Unter dem Begriff „gewünschter Abstand” soll ein Sekundenabstand verstanden werden, den der Fahrer des ersten Fahrzeugs im Sinne eines fixen Sekundenabstands zu seinem Vorderfahrzeug halten möchte.The invention is based on the finding that the desired (nominal) distance between a first (preceding) road user and a second road user ahead of this first road user can play a decisive role in the vehicle guidance of the own motor vehicle. If this desired distance between these two road users were known, a better understanding of the traffic situation could be developed for the control or regulation of driver assistance systems. This desired distance is influenced on the one hand by the dynamics of the traffic, but can also say a lot about the behavior of the driver of the first traffic participant. Since this desired distance can not in principle be measured or determined directly (since it is actually only in the consciousness of the driver of the first road user), a method is proposed which allows an estimate of the desired distance based on existing relevant data. The term "desired distance" is to be understood as meaning a distance between seconds which the driver of the first vehicle wishes to keep to his front vehicle in the sense of a fixed second distance.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln eines abgeschätzten gewünschten Abstands eines ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vor dem ersten Verkehrsteilnehmer vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer in einem vom ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer unabhängigen Kraftfahrzeug sieht dabei folgende Schritte vor:

– Ermitteln eines Schätzabstand zwischen dem ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer,
– Ermitteln des Ist-Abstands zwischen dem ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer,
– Ermitteln eines Differenzabstands aus dem Ist-Abstand und dem ermittelten Schätzabstand,
– Ermitteln der aktuellen Beschleunigung des ersten Verkehrsteilnehmers, und
– Ermitteln einer Abschätzung des gewünschten Abstands des ersten Verkehrsteilnehmers zum vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer in Abhängigkeit vom ermittelten Differenzabstand und der aktuellen Beschleunigung des ersten Verkehrsteilnehmers.

The method according to the invention for determining an estimated desired distance of a first road user to a second road user driving ahead of the first road user in a motor vehicle independent of the first and second road user envisages the following steps:

Determining an estimated distance between the first and second road users,
Determining the actual distance between the first and second road user,
Determining a difference distance from the actual distance and the determined estimated distance,
- Determine the current acceleration of the first road user, and
Determining an estimate of the desired distance of the first traffic participant to the preceding second traffic participant as a function of the determined difference distance and the current acceleration of the first traffic participant.

Das Verfahren wird vorteilhafterweise mehrmals durchgeführt, um so eine iterative Annäherung an den tatsächlich gewünschte Abstand erreichen zu können.The method is advantageously carried out several times in order to achieve an iterative approach to the actual desired distance.

Der Schätzabstand kann dabei z. B. bei erstmaliger Ermittlung individuell vorgegeben werden, und anschließend aus dem Ergebnis der Ermittlung des abgeschätzten gewünschten Abstands abgeleitet werden. Bei mehrmaliger Durchführung des Verfahrens kann als Schätzabstand der ermittelte, abgeschätzte gewünschte Abstands jeweils als neuer Schätzabstand ermittelt bzw. vorgegeben werden, wodurch eine schrittweise Annäherung des vermuteten Abstands (= neuer Schätzabstand) an den vom Fahrer gewünschten Abstands möglich ist.The estimated distance can be z. B. are individually predetermined upon initial determination, and then derived from the result of the determination of the estimated desired distance. If the method is carried out a number of times, the determined, estimated desired distance can be determined or specified as a new estimated distance as an estimated distance, whereby a step-by-step approach of the presumed distance (= new estimated distance) to the distance desired by the driver is possible.

Um bei der Ermittlung des geschätzten gewünschten Abstands des ersten Verkehrsteilnehmers zum zweiten Verkehrsteilnehmer eine schrittweise Annäherung an den tatsächlich gewünschten Abstand ermöglichen zu können, kann dabei in Abhängigkeit vom ermittelten Differenzabstand und der aktuellen Beschleunigung, insbesondere vom Vorzeichen des ermittelten Differenzabstands und vom Vorzeichen der aktuellen Beschleunigung ein positiver oder negativer Offset ermittelt werden, mit dem der (alte) Schätzabstand addiert wird. Diese neue Wert bzw. die Summe aus Schätzabstand und addierten (positiven oder negativen) Offset kann dann als abgeschätzter gewünschter Abstand des ersten Verkehrsteilnehmern zum zweiten Verkehrsteilnehmer und/oder bei Wiederholung des Ermittlungsverfahrens als neuer Schätzabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verkehrsteilnehmer festgelegt werden. Haben der ermittelte Differenzabstand und die ermittelte Beschleunigung gleiches Vorzeichen, kann als Schätzwert für den gewünschten Abstand der aktuelle Schätzabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verkehrsteilnehmer vorerst konstant gehalten bzw. beibehalten werden, da sich das beobachtete Fahrzeug gemäß der getätigten Schätzung verhält.In order to enable a stepwise approximation to the actual desired distance when determining the estimated desired distance of the first road user to the second road user, depending on the determined difference distance and the current acceleration, in particular the sign of the determined difference distance and the sign of the current acceleration a positive or negative offset is determined, with which the (old) estimated distance is added. This new value or the sum of the estimated distance and the added (positive or negative) offset can then be defined as the estimated desired distance of the first road user to the second road user and / or when repeating the determination process as a new estimated distance between the first and the second road user. If the determined difference distance and the ascertained acceleration have the same sign, then the current estimated distance between the first and the second road user can initially be kept constant as an estimated value for the desired distance, since the observed vehicle behaves according to the effected estimation.

Um die Ermittlung bzw. Abschätzung noch weiter zu verbessern, können in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Ermittlungsverfahrens zusätzlich folgende Schritte ausgeführt werden:

– Ermitteln des aktuellen Abstands-Gradienten aus dem Verlauf des Ist-Abstands zwischen dem ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer, und
– Ermitteln des abgeschätzten gewünschten Abstands des ersten Verkehrsteilnehmers zum vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer in Abhängigkeit vom ermittelten Differenzabstand, der aktuellen Beschleunigung des ersten Verkehrsteilnehmers und dem ermittelten Abstands-Gradienten.

In order to further improve the determination or estimation, the following steps can additionally be carried out in a particularly advantageous embodiment of the investigation process:

- Determining the current distance gradient from the course of the actual distance between the first and second road users, and
Determining the estimated desired distance of the first road user to the preceding second road user in dependence on the determined difference distance, the current acceleration of the first road user and the determined distance gradient.

Dieser ermittelte Abstands-Gradient kann bei der Ermittlung des abgeschätzten gewünschten Abstands derart berücksichtigt werden, dass der abgeschätzte gewünschte Abstand in Abhängigkeit vom Vorzeichen des ermittelten Abstands-Gradienten ermittelt wird, wenn der ermittelten Differenzabstand und die ermittelte aktuelle Beschleunigung unterschiedliches Vorzeichen haben. Dabei kann als Schätzwert für den gewünschten Abstand der aktuellen Schätzabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Verkehrsteilnehmer ermittelt werden, wenn der ermittelten Differenzabstand und die ermittelte aktuelle Beschleunigung unterschiedliches Vorzeichen haben, und das Vorzeichen des ermittelten Abstands-Gradienten mit dem Vorzeichen des ermittelten aktuellen Ist-Abstands identisch ist.This determined distance gradient can be taken into account in the determination of the estimated desired distance such that the estimated desired distance is determined as a function of the sign of the determined distance gradient if the determined difference distance and the determined current acceleration have different signs. In this case, the estimated distance between the first and the second can be estimated as the estimated distance for the desired distance be determined second road user when the determined difference distance and the determined current acceleration have different signs, and the sign of the determined distance gradient is identical to the sign of the determined actual distance actual.

Vorteilhafterweise kann als abgeschätzter gewünschter Abstand ein um einen vorgegebenen Abstandsvergrößerungswert vergrößerter Schätzabstand ermittelt werden, wenn der ermittelten Differenzabstand und die ermittelte aktuelle Beschleunigung unterschiedliches Vorzeichen haben, und wenn der ermittelte Differenzabstand und der ermittelte Abstandsgradient beide positiv sind. Im Gegensatz dazu kann als abgeschätzter gewünschter Abstand ein um einen vorgegebenen Abstandsverkleinerungswert verkleinerter Schätzabstand ermittelt werden, wenn der ermittelten Differenzabstand und die ermittelte aktuelle Beschleunigung unterschiedliches Vorzeichen haben, und wenn der ermittelte Differenzabstand und der ermittelte Abstandsgradient beide negativ sind.Advantageously, as an estimated desired distance, an estimated distance increased by a predetermined distance increase value can be determined if the determined difference distance and the determined current acceleration have different signs, and if the determined difference distance and the determined distance gradient are both positive. In contrast, as an estimated desired distance, an estimated distance reduced by a predetermined distance reduction value can be obtained when the detected difference distance and the detected current acceleration have different signs, and when the obtained difference distance and the determined distance gradient are both negative.

Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie deren vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechenden Baugruppenanordnung in einem dafür vorgesehenen Steuergerät durchgeführt werden.The method according to the invention and its advantageous embodiments can be carried out by means of an implemented algorithm or a corresponding module arrangement in a control unit provided for this purpose.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist nun auf eine Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug zum Ermitteln eines abgeschätzten gewünschten Abstands eines ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vor dem ersten Verkehrsteilnehmer vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer mit folgenden Mitteln gerichtet:

– Mittel zum Ermitteln eines Schätzabstand zwischen dem ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer,
– Mittel zum Ermitteln des Ist-Abstands zwischen dem ersten und zweiten Verkehrsteilnehmer,
– Mittel zum Ermitteln eines Differenzabstands aus dem Ist-Abstand und dem ermittelten Schätzabstand,
– Mittel zum Ermitteln der aktuellen Beschleunigung des ersten Verkehrsteilnehmers, und
– Mittel zum Ermitteln des abgeschätzten gewünschten Abstands in Abhängigkeit vom ermittelten Differenzabstand und der aktuellen Beschleunigung des ersten Verkehrsteilnehmers.

A second aspect of the invention is now directed to a control unit in a motor vehicle for determining an estimated desired distance of a first road user to a second road user ahead of the first road user by the following means:

Means for determining an estimated distance between the first and second road users,
Means for determining the actual distance between the first and second road users,
Means for determining a difference distance from the actual distance and the determined estimated distance,
- means for determining the actual acceleration of the first road user, and
- means for determining the estimated desired distance as a function of the determined difference distance and the current acceleration of the first road user.

Ein dritter Aspekt der Erfindung ist auf ein entsprechend ausgestaltetes Fahrerassistenzsystem zur automatischen Steuerung oder Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug zum Ermitteln eines abgeschätzten gewünschten Abstands eines ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vor dem ersten Verkehrsteilnehmer vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer entsprechend einem oben näher erläuterten Verfahren gerichtet, wobei in Abhängigkeit vom ermittelten Schätzwert für den gewünschten Abstand ein Beschleunigungssollwert zum Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder eines vorgegebenen Abstands ermittelbar ist. Handelt es sich bei dem Fahrerassistenzsystem um ein System zum hochautomatisierten Fahren kann der entsprechend ermittelte gewünschte Abstand zwischen den beiden Verkehrsteilnehmern auch, z. B. durch einer Verhaltensprädiktion des vorausfahrenden Fahrers, bei der Trajektorienplanung berücksichtigt werden.A third aspect of the invention relates to a correspondingly configured driver assistance system for automatic control or regulation of the speed of a motor vehicle having a control unit in a motor vehicle for determining an estimated desired distance of a first road user to a second road user ahead of the first road user according to a method explained in greater detail above directed, wherein an acceleration target value for reaching a predetermined speed or a predetermined distance can be determined depending on the determined estimated value for the desired distance. If the driver assistance system is a system for highly automated driving, the correspondingly determined desired distance between the two road users can also be determined, for example, by the driver. B. by a behavior prediction of the driver in front, are taken into account in the trajectory planning.

Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Steuereinheit nach dem zweiten Aspekt der Erfindung und das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem nach dem dritten Aspekt der Erfindung.The above statements regarding the method according to the invention according to the first aspect of the invention also apply correspondingly to the control unit according to the invention according to the second aspect of the invention and the driver assistance system according to the invention according to the third aspect of the invention.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigtThe invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. It shows

1 eine Verkehrssituation mit mehreren Verkehrsteilnehmer während einer geschwindigkeitsgeregelten Folgefahrt eines Kraftfahrtfahrzeugs, 1 a traffic situation with several road users during a speed-controlled follow-on run of a motor vehicle,

2 eine Tabelle zur Darstellung der Einflussnahme der ermittelter Parameter auf die Ermittlung eines abgeschätzten gewünschten Abstands eines ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer, und 2 a table for illustrating the influence of the determined parameters on the determination of an estimated desired distance of a first road user to a leading second road user, and

3 eine Steuereinheit mit einem Blockdiagramm zur Darstellung einer Ermittlungsmethode zum Ermitteln eines abgeschätzten gewünschten Abstands eines ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer. 3 a control unit having a block diagram for representing a determination method for determining an estimated desired distance of a first road user to a preceding second road user.

Die 1 zeigt eine Verkehrssituation über eine Wegstrecke d, bei der ein mit einem Geschwindigkeitsregelsystem ausgestattetes Kraftfahrzeug EGO bei aktiver Geschwindigkeitsregelung einem vorausfahrenden Zielobjekt ZO mit einem vorgegebenen (Zeit-)Abstand dEZ1 folgt. Vor dem Zielobjekt ZO befindet sich ein weiteres vorausfahrendes Vorobjekt VO mit einem aktuellen (Zeit-)Abstand tZV. Um eine sichere und komfortable Geschwindigkeitsregelung z. B. bei einer Folgefahrt ermöglichen zu können, wäre es gut, den vom Zielobjekt ZO gewünschten Abstand gdZV zu dem Vorobjekt VO zu kennen, welcher aufgrund der Verkehrssituation oft vom aktuellen Abstand tZV zwischen dem Zielobjekt ZO und dem Vorobjekt VO abweichen kann. Da dieser gewünschte Abstand gdZV nicht direkt messbar ist, kann er nur abgeschätzt werden. Um den vom Fahrer des Zielobjekts ZO eigentlich gewünschten Abstand gdZV ermitteln zu können, werden zusätzlich zum aktuellen Zeitabstand tZV folgende Parameter ausgewertet: aktuelle Beschleunigung aZO des Zielobjekts und Abstands-Gradient gt des Zielobjekts ZO aus dem Verlauf des Ist-Abstands tZV zwischen dem Zielobjekt ZO und dem Vorobjekt VO.The 1 shows a traffic situation over a distance d, in which an equipped with a speed control system motor vehicle EGO with active cruise control a preceding target ZO follows with a predetermined (time) distance dEZ1. In front of the target object ZO is another preceding object VO with a current (time) distance tZV. For a safe and comfortable cruise control z. B. to enable a follow-up ride, it would be good to know the distance from the target object ZO gdZV to the Vorobjekt VO, which may often differ from the current distance tZV between the target object ZO and the Vorobjekt VO due to the traffic situation. Since this desired distance gdZV is not directly measurable, it can only be estimated. In order to be able to determine the distance gdZV actually desired by the driver of the target object ZO, the following parameters are evaluated in addition to the current time interval tZV: actual acceleration aZO of the Target object and distance gradient gt of the target object ZO from the course of the actual distance tZV between the target object ZO and the Vorobjekt VO.

In der 2 ist eine Tabelle dargestellt, welche eine Einflussnahme der ermittelten Parameter bei der Abschätzung eines vom Fahrer des Zielobjekts gewünschten Abstands gdZV zu dem vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer aufzeigen soll. In der Tabellen sind die verschiedenen möglichen Kombinationen hinsichtlich dem Vorzeichen der ermittelten Werte und deren Auswirkung auf die Art der Anpassung dargestellt, wobei dt der ermittelte Differenzabstand aus dem aktuellen Ist-Abstand tZV und einem (erstmalig vorgegebenen oder) ermittelten vermuteten gewünschten Schätzabstand, aZO die aktuelle Beschleunigung des Zielobjekts, und gt der aus dem Verlauf des Ist-Abstands tZV zwischen dem Zielobjekt ZO und dem Vorobjekt ermittelte Abstandsgradient gt ist. Bei dem Schätzabstand kann es sich entweder um einen zunächst individuell vorgegebenen Wert (z. B. Zeitabstand von 1 s) handeln, oder es kann als Schätzabstand der in einem vorangegangenen Durchlauf des Verfahrens ermittelte Schätzwert für den gewünschte Abstand als neuer Schätzabstand vorgegeben werden.In the 2 a table is shown, which should show an influence of the determined parameters in the estimation of a desired by the driver of the target object distance gdZV to the leading second road user. The tables show the various possible combinations with respect to the sign of the determined values and their effect on the type of adaptation, where dt is the difference distance determined from the current actual distance tZV and a presumed desired estimated distance (first predetermined or determined) current acceleration of the target object, and gt is the distance gradient gt determined from the course of the actual distance tZV between the target object ZO and the pre-object. The estimated distance can either be an initially individually predetermined value (eg time interval of 1 s), or it can be specified as the estimated distance of the estimated value for the desired distance determined in a preceding run of the method as a new estimated distance.

Ist der Differenzabstand dt mit „neg.” gekennzeichnet, bedeutet dies, dass der aktuelle Abstand tZV zwischen dem ersten Verkehrsteilnehmer bzw. dem Zielobjekt ZO kleiner ist als ein zum aktuellen Zeitpunkt vermuteter gewünschter (Schätz-)abstand zwischen dem Zielobjekt ZO und dem vorausfahrenden Vorobjekt VO. Ist der Differenzabstand dt mit „pos.” gekennzeichnet, bedeutet dies, dass der aktuelle Abstand tZV zwischen dem ersten Verkehrsteilnehmer bzw. dem Zielobjekt ZO größer ist als ein zum aktuellen Zeitpunkt vermuteter gewünschter (Schätz-)abstand zwischen dem Zielobjekt ZO und dem vorausfahrenden Vorobjekt VO.If the difference distance dt is marked "neg.", This means that the current distance tZV between the first road user or the target object ZO is smaller than a desired (estimated) distance between the target object ZO and the preceding vehicle object suspected at the current time VO. If the difference distance dt is marked with "pos.", This means that the current distance tZV between the first road user or the target object ZO is greater than a desired (estimated) distance between the target object ZO and the preceding vehicle object suspected at the current time VO.

Ist der Tabelleninhalt für die aktuelle Beschleunigung aZO des ersten Verkehrsteilnehmers bzw. des Zielobjekts ZO mit „neg.” gekennzeichnet, bedeutet dies, dass das Zielobjekt ZO verzögert, ist der Tabelleninhalt mit „pos.” gekennzeichnet, beschleunigt das Zielobjekt ZO.If the table content for the current acceleration aZO of the first traffic participant or of the target object ZO is marked "neg.", This means that the target object ZO is delayed, if the table content is marked with "pos.", Accelerates the target object ZO.

Ist der Tabelleninhalt für den ermittelte Abstandsgradient gt mit „neg.” gekennzeichnet, bedeutet dies, dass der Abstand tZV zwischen dem Zielobjekt ZO und dem vorausfahrenden Vorobjekt kleiner wird, „pos.” bedeutet, dass der Abstand tZV größer wird.If the table content for the determined distance gradient gt is marked "neg.", This means that the distance tZV between the target object ZO and the preceding object in front becomes smaller, "pos." Means that the distance tZV becomes greater.

Anhand der dargestellten Tabelle wird eine Anpassung des vorab erstmalig definierten oder bei öfterem Durchlaufen des Verfahrens aus dem zum aktuellen Zeitpunkt ermittelten gewünschten Abstand ermittelten Schätzabstands vorgenommen, wenn erkannt wird, dass das Zielobjekt aktiv und bewusst den Abstand zwischen sich und seinem Vordermann verändert.On the basis of the illustrated table, an adaptation of the previously first defined or, in the case of frequent passage through the method, from the estimated distance determined at the current time is determined, if it is detected that the target actively and consciously changes the distance between himself and his person in front.

Zeile 3 der Tabelle zeigt z. B. den Fall, dass der aktuelle Abstand tZV kleiner ist, als der vermutete gewünschte Schätzabstand (dt = neg.), dass das Zielobjekt beschleunigt (aZO = pos.), und dass der Abstands-Gradient dt negativ ist. Aufgrund dieser Werte kann angenommen werden, dass der gewünschte Abstand (aktueller Schätzabstand) des Zielobjekts ZO zum vorausfahrenden Vorobjekt VO noch als zu groß angenommen wird und verkleinert werden kann.Line 3 of the table shows z. For example, if the actual distance tZV is smaller than the presumed desired estimated distance (dt = neg.), The target accelerates (aZO = pos.), And the distance gradient dt is negative. Based on these values, it can be assumed that the desired distance (current estimation distance) of the target object ZO to the preceding object VO is still assumed to be too large and can be reduced.

Im Gegensatz dazu zeigt Zeile 6 der Tabelle, dass der aktuelle Abstand tZV größer ist, als der vermutete gewünschte Schätzabstand (dt = pos.), dass das Zielobjekt verzögert (aZO = neg.), und der Abstands-Gradient dt positiv ist. Aufgrund dieser Werte kann angenommen werden, dass der abgeschätzte gewünschte Abstand (aktueller Schätzabstand) des Zielobjekts ZO zum vorausfahrenden Vorobjekt VO als zu klein angenommen wird und vergrößert werden muss.In contrast, line 6 of the table shows that the actual distance tZV is greater than the presumed desired estimated distance (dt = pos.), That the target object is delayed (aZO = neg.), And the distance gradient dt is positive. Based on these values, it can be assumed that the estimated desired distance (current estimation distance) of the target object ZO to the preceding object VO is assumed to be too small and must be increased.

Bei allen anderen Kombinationsmöglichkeiten ist keine Anpassung des aktuell vermuteten gewünschten Sollabstands (derzeitiger Schätzabstand) nicht notwendig oder die Notwendigkeit nicht eindeutig erkennbar.For all other combination options, no adjustment of the currently assumed desired desired distance (current estimation distance) is not necessary or the necessity is not clearly recognizable.

In der 3 ist eine in einem beliebigen Fahrzeug integrierte Steuereinheit SE mit einem beispielhaften Blockdiagramm zur Darstellung einer Ermittlungsmethode zum Ermitteln eines abgeschätzten gewünschten Abstands gdZV eines ersten Verkehrsteilnehmers zu einem vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer dargestellt. Im Block A wird anhand der ermittelten Parameter (aktuelle Beschleunigung aZO, Differenzabstand dt und Abstands-Gradient gt) überprüft, ob eine Situation entsprechend der Zeile 3 oder der Zeile 6 der Tabelle aus 2 vorliegt. Ist dies der Fall wird „true” ausgegeben, ansonsten „false”. Gleichzeitig wird im Block B anhand der aktuellen Geschwindigkeit v und der sonstigen Parameter aZO, dt und gt ein positiver oder negativer Offsetwert of zum (möglicherweise notwendigen) Anpassen des aktuell gültigen bzw. ermittelten gewünschten Abstands gdZV zwischen dem ersten Verkehrsteilnehmer und dem zweiten Verkehrsteilnehmer ermittelt. Das Vorzeichen des Offsetwertes of kann dabei z. B. aus dem Vorzeichen des aktuell ermittelten Differenzabstands dt aus dem aktuellen Ist-Abstand tZV und einem aktuell gültigen Schätzabstand ld ermittelt werden.In the 3 an integrated in any vehicle control unit SE is shown with an exemplary block diagram for representing a determination method for determining an estimated desired distance gdZV a first road user to a leading second road user. In block A, it is checked on the basis of the determined parameters (current acceleration aZO, difference distance dt and distance gradient gt), whether a situation corresponding to line 3 or line 6 of the table 2 is present. If this is the case, "true" is output, otherwise "false". At the same time, a positive or negative offset value of (possibly necessary) adaptation of the currently valid or determined desired distance gdZV between the first road user and the second road user is determined in block B on the basis of the current speed v and the other parameters aZO, dt and gt. The sign of the offset value of can be z. B. from the sign of the currently determined difference distance dt from the current actual distance tZV and a currently valid estimated distance ld are determined.

Die Ausgangssignale aus Block A und B werden an einen weiteren Block C übermittelt. Im Block C wird in Abhängigkeit vom übermittelten Wert aus Block A eine Anpassung des aktuell vermuteten gewünschten Abstands gdZV vorgenommen oder unterlassen. Sendet Block A den Wert „true”, wird der aktuelle Schätzabstand ld mit dem aus Block B übermittelten Offsetwert of addiert. Aufgrund des Vorzeichens wird somit der aktuell vermutete gewünschte Abstandswert gdZV, der dem aktuellen Schätzabstand ld entspricht, vergrößert oder verkleinert. Dieser neu ermittelte Wert wird in einem weiteren Block D gespeichert und von dort aus zum einen an Block A als neuer Schätzabstand ld übermittelt, und zum anderen als ermittelter gewünschter Abstand gdZV des ersten Verkehrsteilnehmers zum vorausfahrenden zweiten Verkehrsteilnehmer an ein diese Information verarbeitendes System ausgegeben. Dabei kann es sich um verschiedene Fahrerassistenzsysteme, wie z. B. abstandsbezogene Geschwindigkeitsregelsysteme oder Systeme zum hochautomatisierten Fahren handeln.The output signals from block A and B are transmitted to another block C. In block C, depending on the transmitted value Block A made an adjustment of the currently suspected desired distance gdZV or omit. If block A sends the value "true", the current estimated distance ld is added together with the offset value of block B transmitted. Due to the sign, the currently assumed desired distance value gdZV, which corresponds to the current estimation distance ld, is thus increased or decreased. This newly determined value is stored in a further block D and transmitted therefrom on the one hand to block A as a new estimated distance ld, and on the other hand as the determined desired distance gdZV the first road user to the leading second road user to a system processing this information. These may be different driver assistance systems, such. B. distance-based cruise control systems or systems for highly automated driving.

Durch die erfinderische Abschätzung des vom Fahrer eines ersten Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden zweiten Fahrzeugs gewünschten Abstands und Berücksichtigung des ermittelten gewünschten Abstands in einem entsprechenden Fahrerassistenzsystem kann auf eine einfache und kostengünstige Weise die Sicherheit der Insassen und der Komfort durch eine vorausschauende Fahrweise gesteigert werden.By the inventive estimation of the desired distance from the driver of a first vehicle to a preceding second vehicle and consideration of the determined desired distance in a corresponding driver assistance system, the safety of the occupants and the comfort can be increased in a simple and cost-effective manner by a predictive driving style.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/124704 A1 [0003]

Claims

Method for determining a desired distance (gdZV) of a first road user (ZO) to a second road user (VO) ahead of the first road user (ZO) in a motor vehicle (EGO) that is independent of the first and second road user, comprising the following steps: Determining an estimated distance (ld) between the first and second road users (ZO, VO), Determining the actual distance (tZV) between the first and second road user (ZO, VO), Determining a difference distance (dt) from the actual distance (tZV) and the determined estimated distance (ld), - Determining the current acceleration (aZO) of the first road user (ZO), and Determining the estimated desired distance (gdZV) as a function of the determined difference distance (dt) and the current acceleration (aZO) of the first traffic participant (ZO).

Method according to claim 1, characterized by the following steps: - Determining the current distance gradient (gt) from the course of the actual distance (tZV) between the first and second road users (ZO, VO), and Determining the estimated desired distance (gdZV) as a function of the determined difference distance (dt), the current acceleration (aZO) of the first road user (ZO) and the determined gradient (gt) from the course of the actual distance (tZV) between the two Road users (ZO, VO).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in dependence on the determined difference distance (dt) and the current acceleration (aZO), in particular the sign (pos., Neg.) Of the determined difference distance (dt) and the sign (pos. neg.) of the current acceleration (aZO) a positive or negative offset (of) is determined, with which the estimated distance (ld) is added, and this new value as the estimated desired distance (gdZV) of the first road user (ZO) to the second road user (VO) and / or as a new estimated distance (ld) between the first and the second road user (ZO, VO) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the current estimated distance (ld) between the first and the second road user (ZO, VO) is determined as estimated desired distance (gdZV), if the determined difference distance (dt) and the determined current Acceleration (aZO) have the same sign.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the estimated desired distance (gdZV) is determined as a function of the sign (pos., Neg.) Of the determined distance gradient (gt) if the determined difference distance (dt) and the determined current acceleration (aZO) have different sign.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the current estimated distance (ld) between the first and the second road user (ZO, VO) is determined as estimated desired distance (gdZV), if the determined difference distance (dt) and the determined current Acceleration (aZO) have different signs and the sign of the determined distance gradient (gt) with the sign of the determined actual actual distance (tZV) is identical.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an estimated distance (ld) increased by a predetermined distance increase value is determined as the estimated desired distance (gdZV) if the determined difference distance (dt) and the determined current acceleration (aZO) have different signs and if the determined difference distance (dt) and the determined distance gradient (gt) are both positive.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an estimated distance (ld) reduced by a predetermined distance reduction value is determined as the estimated desired distance (gdZV) if the determined difference distance (dt) and the determined current acceleration (aZO) have different signs and the determined difference distance (dt) and the determined distance gradient (gt) are both negative.

Control unit (SE) in a motor vehicle for determining an estimated desired distance (gdZV) of a first road user (ZO) to a ahead of the first road user (ZO) ahead second road user (VO) by the following means: - means for determining an estimated distance (ld) between the first and second road users (ZO, VO), - means for determining the actual distance (tZV) between the first and second road users (ZO, VO), - means for determining a difference distance (dt) from the actual distance ( tZV) and the determined estimated distance (ld), - means for determining the current acceleration (aZO) of the first traffic participant (ZO), and - means (A, B, C) for determining the estimated desired distance (gdZV) as a function of the determined difference distance (dt) and the current acceleration (aZO) of the first traffic participant (ZO).

Driver assistance system for automatically controlling or regulating the speed of a motor vehicle with a control unit (SE) in a motor vehicle (EGO) for determining an estimated desired distance (gdZV) of a first road user (ZO) to a second road user ahead of the first road user (ZO) ( VO) according to a method according to any one of claims 1-9, wherein depending on the determined desired distance (gdZV) an acceleration target value for reaching a predetermined speed or a predetermined distance can be determined.