DE102020005615A1 - Method for operating a crosswind assistant in a vehicle - Google Patents

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Alexander Hanuschkin
Joerg Kneip
Florian Etter
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Seitenwindassistenten (2) eines Fahrzeuges (1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Vorhersage eines das Fahrzeug (1) zukünftig betreffenden Seitenwindereignisses (S) zumindest ein Modell anhand erfasster und gespeicherter Daten eingetretener früherer mittels eines Systems zur Fahrdynamikregelung geregelter Seitenwindereignisse (S), anhand erfasster Signale fahrzeugseitiger Sensoren in Bezug auf ein Fahrverhalten vorausfahrender Fahrzeuge und/oder anhand von Flottendaten trainiert wird, so dass eine Fahrweise des Fahrzeuges (1) durch Eingriffe in eine Lenkung, einen Antriebsstrang und/oder ein Bremssystem des Fahrzeuges (1) adaptiert wird und eine geplante Fahrzeugtrajektorie (T) unverändert bleibt.The invention relates to a method for operating a crosswind assistant (2) of a vehicle (1). According to the invention, it is provided that in order to predict a crosswind event (S) that will affect the vehicle (1) in the future, at least one model on the basis of recorded and stored data of previous crosswind events (S) that have occurred controlled by a system for driving dynamics control, on the basis of recorded signals from vehicle-side sensors in relation to driving behavior vehicles ahead and / or based on fleet data is trained so that a driving style of the vehicle (1) is adapted by interventions in a steering, a drive train and / or a braking system of the vehicle (1) and a planned vehicle trajectory (T) remains unchanged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Seitenwindassistenten eines Fahrzeuges.The invention relates to a method for operating a crosswind assistant of a vehicle.

Aus der DE 10 2017 009 407 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges mit einer Fahrdynamikregelung bekannt. Dabei wird mittels Sensoren ein Verhalten des Fahrzeuges detektiert und dazu werden von den Sensoren gemessene Daten als Eingangssignale an ein Steuergerät für eine Fahrdynamikregelung weitergegeben, wobei erforderlichenfalls vom Steuergerät Ausgangssignale für einen automatischen Regeleingriff an einen Regler ausgegeben werden. Die Eingangssignale werden auch von einem Klassifikator erfasst und vom Klassifikator wird eine Wahrscheinlichkeit für einen Regeleingriff durch den Regler ermittelt, bevor der Regler einen automatischen Regeleingriff vornimmt. Bei Überschreitung einer bestimmten Wahrscheinlichkeit wird automatisch eine vorbereitende Maßnahme eingeleitet. Der Klassifikator verwendet ein Klassifikationsmodell eines maschinellen Lernens auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes, wobei in einem Modelltraining zu jedem Zeitpunkt und damit zu jeder Folge von Sets von Eingangssignalen ermittelt und gespeichert wird, ob ein Regeleingriff durch den Regler erfolgte und bejahendenfalls optional, welcher Regeleingriff durch den Regler erfolgte, wobei diese erfassten Regeleingriffe in Klassen zusammengefasst werden.From the DE 10 2017 009 407 A1 a method for operating a vehicle with a vehicle dynamics control is known. A behavior of the vehicle is detected by means of sensors and for this purpose the data measured by the sensors are passed on as input signals to a control unit for driving dynamics control, with output signals for automatic control intervention being output to a controller by the control unit if necessary. The input signals are also recorded by a classifier, and the classifier determines a probability for a control intervention by the controller before the controller carries out an automatic control intervention. If a certain probability is exceeded, a preparatory measure is automatically initiated. The classifier uses a classification model of machine learning based on an artificial neural network, with model training determining and storing at each point in time and therefore for each sequence of sets of input signals whether a control intervention was carried out by the controller and, if so, optionally which control intervention was carried out the controller took place, whereby these recorded control interventions are summarized in classes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Seitenwindassistenten eines Fahrzeuges anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for operating a crosswind assistant of a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Seitenwindassistenten eines Fahrzeuges sieht erfindungsgemäß vor, dass zur Vorhersage eines das Fahrzeug zukünftig betreffenden Seitenwindereignisses zumindest ein Modell anhand erfasster und gespeicherter Daten eingetretener früherer mittels eines Systems zur Fahrdynamikregelung geregelter Seitenwindereignisse, anhand erfasster Signale fahrzeugseitiger Sensoren in Bezug auf ein Fahrverhalten vorausfahrender Fahrzeuge und/oder anhand von Flottendaten trainiert wird, so dass eine Fahrweise des Fahrzeuges durch Eingriffe in eine Lenkung, einen Antriebsstrang und/oder ein Bremssystem des Fahrzeuges adaptiert wird und eine geplante Fahrzeugtrajektorie unverändert bleibt.
Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
A method for operating a crosswind assistant of a vehicle provides, according to the invention, that in order to predict a crosswind event that will affect the vehicle in the future, at least one model based on recorded and stored data from previous crosswind events that have occurred using a system for driving dynamics control, based on recorded signals from vehicle-side sensors with regard to driving behavior Vehicles and / or is trained on the basis of fleet data, so that a driving style of the vehicle is adapted by interventions in a steering, a drive train and / or a braking system of the vehicle and a planned vehicle trajectory remains unchanged.

Durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, die Sicherheit und einen Fahrkomfort im Fahrzeug zu erhöhen, da das Fahrzeug mittels des Verfahrens präventiv auf zukünftige Seitenwindereignisse reagieren und somit die geplante Fahrzeugtrajektorie beibehalten werden kann.By using the method, it is possible to increase safety and driving comfort in the vehicle, since the vehicle can react preventively to future crosswind events by means of the method and thus the planned vehicle trajectory can be maintained.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch ein Fahrzeug ohne Seitenwindassistent bei einem Seitenwindereignis,
  • 2 schematisch ein Fahrzeug mit einem reaktiven Seitenwindassistenten bei einem Seitenwindereignis,
  • 3 schematisch ein Fahrzeug mit einem auf einem Modell basierenden Seitenwindassistenten bei einem Seitenwindereignis,
  • 4 schematisch einen Verfahrensablauf eines Trainingsmodus des Seitenwindassistenten und
  • 5 schematisch einen weiteren Verfahrensablauf eines Vorhersagemodus des Seitenwindassistenten.
Show:
  • 1 schematically a vehicle without crosswind assistant in a crosswind event,
  • 2 schematically a vehicle with a reactive crosswind assistant in the event of a crosswind event,
  • 3 schematically a vehicle with a model-based crosswind assistant in the event of a crosswind event,
  • 4th schematically a process sequence of a training mode of the crosswind assistant and
  • 5 schematically, a further process sequence of a forecast mode of the crosswind assistant.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 bis 3 zeigen jeweils ein Fahrzeug 1 bei einem Seitenwindereignis S, wobei das Fahrzeug 1 in 1 nicht über einen Seitenwindassistenten 2 verfügt.The 1 to 3 each show a vehicle 1 in a crosswind event S. , the vehicle 1 in 1 not via a crosswind assistant 2 disposes.

Das in 2 gezeigte Fahrzeug 1 weist einen reaktiven Seitwindassistenten 2 auf, wohingegen das Fahrzeug 1 in 3 einen prädiktiven Seitenwindassistenten 2 umfasst.This in 2 shown vehicle 1 has a reactive crosswind assistant 2 on, whereas the vehicle 1 in 3 a predictive crosswind assistant 2 includes.

Bei einem in 1 gezeigten Fall, kann ein auf das Fahrzeug 1 wirkendes Seitenwindereignis S ausschließlich mittels manuellen Eingreifens durch einen Fahrzeugnutzer korrigiert werden. Das Fahrzeug 1 weist eine von einem Fahrweg F abweichende Fahrzeugtrajektorie T, d. h. eine abweichende Fahrspur, auf.With an in 1 case shown, one may be on the vehicle 1 effective crosswind event S. can only be corrected by manual intervention by a vehicle user. The vehicle 1 shows one of a driveway F. different vehicle trajectory T , ie a different lane on.

Verfügt das Fahrzeug 1 über einen reaktiven Seitenwindassistenten 2 wird bei wirkendem Seitenwindereignis S mittels einer nicht näher gezeigten Steuereinheit des Seitenwindassistenten 2, insbesondere in eine Lenkung des Fahrzeuges 1, eingriffen, um eine Abweichung von der Fahrzeugtrajektorie T des Fahrzeuges 1 zu minimieren.Owns the vehicle 1 via a reactive crosswind assistant 2 becomes when a crosswind event is active S. by means of a control unit of the crosswind assistant, not shown in detail 2 , especially in a steering of the vehicle 1 , intervened to avoid a deviation from the vehicle trajectory T of the vehicle 1 to minimize.

In 3 umfasst das Fahrzeug 1 den prädiktiven Seitenwindassistenten 2, mittels dessen ein Seitenwindereignis S vorhersagbar ist und mittels dessen die Fahrzeugtrajektorie T im Wesentlichen der geplanten Fahrzeugtrajektorie T entspricht.In 3 includes the vehicle 1 the predictive crosswind assistant 2 , by means of which a crosswind event S. is predictable and by means of which the vehicle trajectory T essentially the planned vehicle trajectory T corresponds.

Insbesondere bei dem aus dem Stand der Technik bekannten reaktiven Seitenwindassistenten 2 wird auf eine eingetretene seitenwindbasierte Gefahrensituation reagiert, da erst ein Eingriff in eine Fahrzeugsteuerung vorgenommen wird, wenn das Fahrzeug 1 bereits von einer Windböe erfasst wurde, insbesondere wenn ein Impuls und ein daraus entstehendes Quermoment bereits an einem Fahrzeugrad wirken und eine abweichende Fahrbewegung verursacht wurde.In particular with the reactive crosswind assistant known from the prior art 2 the system reacts to a dangerous situation based on cross winds, since the vehicle control system is only intervened when the vehicle is in motion 1 has already been detected by a gust of wind, in particular if an impulse and the resulting transverse moment are already acting on a vehicle wheel and a deviating travel movement has been caused.

Bei einem herkömmlichen Seitenwindassistent 2 misst ein System zur Fahrdynamikregelung u. a. Steuerungsbewegungen eines Fahrzeugnutzers sowie Rotationsbewegungen des Fahrzeuges 1 um eine Fahrzeughochachse und laterale Beschleunigungen des Fahrzeuges 1, um plötzliche Bewegungen des Fahrzeuges 1 aufgrund wirkenden Seitenwindes zu erkennen.With a conventional crosswind assistant 2 a system for driving dynamics control measures, among other things, control movements of a vehicle user and rotational movements of the vehicle 1 around a vehicle vertical axis and lateral accelerations of the vehicle 1 to avoid sudden movements of the vehicle 1 recognizable due to the effect of crosswinds.

Durch ein Zusammenwirken eines adaptiven Bremssystems, insbesondere zum Abbremsen windzugewandter Fahrzeugräder, einer mechanisch-elektrischen Servolenkung sowie einer gegebenenfalls elektronischen Dämpfung kann eine Änderung der geplanten Fahrzeugtrajektorie T, wie in 2 gezeigt ist, minimiert und das Fahrzeug 1 weitestgehend in seiner Fahrspur gehalten werden.A change in the planned vehicle trajectory can be achieved through the interaction of an adaptive braking system, in particular for braking vehicle wheels facing the wind, a mechanical-electric power steering and, if necessary, electronic damping T , as in 2 is shown minimized and the vehicle 1 be kept as far as possible in its lane.

Ein Verfahren zum Betrieb eines Seitenwindassistenten 2, bei welchem ein Seitenwindereignis S vorhergesagt wird, so dass eine geplante Fahrzeugtrajektorie T weitestgehend unverändert bleibt, wird im Folgenden beschrieben.A method of operating a crosswind assistant 2 , in which a crosswind event S. is predicted, so that a planned vehicle trajectory T remains largely unchanged, is described below.

Das Verfahren basiert auf einem Modell, welches trainiert wird, um ein zukünftiges Seitenwindereignis S zu prognostizieren.The method is based on a model that is trained to anticipate a future crosswind event S. to forecast.

Dabei sieht das Verfahren vor, dass frühere mittels des Systems zur Fahrdynamikregelung getätigte Eingriffe zur Stabilisierung des Fahrzeuges 1 bei einem Seitenwindereignis S bei einem Trainieren des Modelles berücksichtigt werden. Insbesondere kommen hierzu Methoden des maschinellen Lernens zur Anwendung.The method provides that earlier interventions carried out by means of the system for driving dynamics control to stabilize the vehicle 1 in a crosswind event S. be taken into account when training the model. In particular, machine learning methods are used for this purpose.

Zudem werden fahrzeugseitig erfasste Signale von Sensoren, z. B. Kameradaten, eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 sowie Orts- und Zeitangaben, während und vor einem detektierten Seitenwindereigniszeitpunkt aufgezeichnet und als Eigenschaftswerte einer Methode des maschinellen Lernen zum Trainieren des Modelles übergeben.In addition, signals from sensors such. B. camera data, a driving speed of the vehicle 1 as well as location and time information, recorded during and before a detected crosswind event time and transferred as property values to a method of machine learning for training the model.

Insbesondere werden erfasste Signale nativer, fahrzeuggebundener Sensoren direkt ausgewertet, wobei eine Sensorik von Assistenzsystemen verwendet wird, um beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug und dessen relative Positionsänderung zur Fahrbahn- und/oder Fahrspurmitte zu erfassen.In particular, recorded signals from native, vehicle-bound sensors are evaluated directly, with sensors from assistance systems being used, for example, to detect a vehicle driving ahead and its change in position relative to the center of the lane and / or lane.

Ferner werden historische Daten von einem serverbasierten Dienst berücksichtigt, wobei es sich bei diesen Daten z. B. um Orte mit erhöhter Seitenwindanfälligkeit und/oder um örtliche und/oder zeitliche Häufungen von Seitenwindereignissen S handelt.Furthermore, historical data from a server-based service are taken into account, these data being e.g. B. to locations with increased susceptibility to crosswinds and / or to local and / or temporal accumulations of crosswind events S. acts.

Weiterhin erfolgt eine Extraktion von semantischen Informationen aus externen visuellen Sensorinformationen mit Hilfe von Methoden des maschinellen Lernens, insbesondere in Bezug auf eine Objekterkennung, um abstrakte Zusammenhänge zu lernen.Furthermore, semantic information is extracted from external visual sensor information with the aid of machine learning methods, in particular with regard to object recognition, in order to learn abstract relationships.

Darüber hinaus sieht das Verfahren vor, dass ein allgemeines und/oder regionsspezifisches Modell durch verteiltes Lernen aus Informationen einer Fahrzeugflotte via Cloud erstellt und das Modell oder die Modelle an die Fahrzeuge 1 der Fahrzeugflotte verteilt wird bzw. werden.
Aufgrund des fahrzeugseitig vorliegenden Modelles oder der fahrzeugseitig vorliegenden Modelle wird das Fahrzeug 1 derart geregelt, dass sobald das Modell eine vergleichsweise hohe Wahrscheinlichkeit für ein Seitenwindereignis S vorhersagt, automatisch Fahrzeugeigenschaften, insbesondere eine Fahrzeugdynamik, derart adaptiert wird, dass die geplante Fahrzeugtrajektorie T beim Auftreten eines Seitenwindereignisses S unverändert bleibt. Hierzu kann eine momentane Fahrgeschwindigkeit verringert werden und/oder ein Bremssystem wird entsprechend einer Seitenwindrichtung vorbereitet.
In addition, the method provides that a general and / or region-specific model is created by distributed learning from information from a vehicle fleet via the cloud and the model or models are transferred to the vehicles 1 the vehicle fleet is or will be distributed.
The vehicle is based on the model available on the vehicle side or the models available on the vehicle side 1 regulated in such a way that as soon as the model has a comparatively high probability of a crosswind event S. predicts, automatically vehicle properties, in particular vehicle dynamics, is adapted in such a way that the planned vehicle trajectory T when a crosswind event occurs S. remains unchanged. For this purpose, a current driving speed can be reduced and / or a braking system is prepared according to a crosswind direction.

Ein Trainingsmodus des Modelles oder der Modelle wird in 4 näher beschrieben, wobei bei Entscheidungen ein Ja mit einem j und ein Nein mit einem n dargestellt sind, wobei ein Ende des Trainingsmodus mittels eines E gekennzeichnet ist.A training mode of the model or models is shown in 4th described in more detail, with a yes with a y and a no with an n in the case of decisions, with an end of the training mode being indicated by an E.

In einem ersten Verfahrensschritt V1 wird abgefragt, ob zu einem momentanen Zeitpunkt von einer Steuereinheit des Seitenwindassistenten 2 ein Seitenwindereignis S erfasst wird, wobei die Steuereinheit auch Bestandteil des Systems zur Fahrdynamikregelung sein kann. Wird kein Seitenwindereignis S erfasst, wird der Trainingsmodus beendet.In a first process step V1 a query is made as to whether a control unit of the crosswind assistant is at the moment 2 a crosswind event S. is detected, wherein the control unit can also be part of the system for driving dynamics control. Will not be a crosswind event S. is detected, the training mode is ended.

Wird ein Seitenwindereignis S erfasst werden in einem zweiten Verfahrensschritt V2 Signale fahrzeugseitiger Sensoren von dem momentanen Zeitpunkt bis zu Zeitpunkten unmittelbar vor dem Seitenwindereignis S aufgezeichnet und gespeichert. Insbesondere werden die Signale mittels einer Steuereinheit, z. B. des Systems zur Fahrdynamikregelung, detektiert und aufgezeichnet, wobei als Signale z. B. eine momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1, Orts- und Zeitangaben, eine Temperatur und/oder ein Luftdruck zu den entsprechenden Zeitpunkten erfasst werden.Becomes a crosswind event S. are recorded in a second process step V2 Signals from on-board sensors from the current point in time to points in time immediately before the crosswind event S. recorded and saved. In particular, the signals are transmitted by means of a control unit, e.g. B. the system for driving dynamics control, detected and recorded, as signals z. B. a current driving speed of the vehicle 1 , Location and time information, a temperature and / or an air pressure can be recorded at the corresponding times.

In einem dritten Verfahrensschritt V3 wird abgefragt, ob mittels der erfassten Signale ein globales Modell trainiert wird. Wenn ja, wird in einem vierten Verfahrensschritt V4 ein Seitenwindereignis S anhand getriggerter Signale in einer Cloud aggregiert.In a third process step V3 it is queried whether a global model is being trained using the recorded signals. If so, it will be done in a fourth step V4 a crosswind event S. aggregated in a cloud using triggered signals.

In einem fünften Verfahrensschritt V5 wird das globale Modell mittels Methoden des maschinellen Lernens trainiert, wobei das globale Modell in einem sechsten Verfahrensschritt V6 an Fahrzeuge 1 einer Fahrzeugflotte übermittelt werden und der Trainingsmodus anschließend beendet wird.In a fifth process step V5 the global model is trained using machine learning methods, with the global model in a sixth process step V6 on vehicles 1 be transmitted to a vehicle fleet and the training mode is then ended.

Wird in dem dritten Verfahrensschritt V3 ermittelt, dass nicht das globale Modell trainiert wird, wird in einem siebenten Verfahrensschritt V7 abgefragt, ob ein lokales Modell trainiert wird, welches in einem achten Verfahrensschritt V8 mittels Methoden des maschinellen Lernens trainiert oder weitertrainiert und der Trainingsmodus beendet wird.Used in the third step V3 it is determined that the global model is not being trained in a seventh method step V7 asks whether a local model is being trained, which in an eighth process step V8 trained or continued training using methods of machine learning and the training mode is ended.

Mittels der Methoden maschinellen Lernens, z. B. basierend auf neuronalen Netzen, wird ein Modell oder werden mehrere Modelle erzeugt, welches bzw. welche auf Basis, insbesondere erfasster optischer Signale ein Seitenwindereignis S vorhersagen kann bzw. können.Using machine learning methods, e.g. B. based on neural networks, a model or several models are generated, which or which based, in particular, detected optical signals, a crosswind event S. can or can predict.

D. h., dass das jeweilige trainierte Modell in der Lage ist, für gegebene erfasste Signale fahrzeugseitiger Sensoren zu einem Zeitpunkt oder erfasste Signale einer zeitlichen Sequenz von einem momentanen Zeitpunkt eine Wahrscheinlichkeit anzugeben, dass zu dem momentanen Zeitpunkt ein Seitenwindereignis S eintritt.This means that the respective trained model is able to indicate a probability that a crosswind event will occur at the current point in time for given recorded signals from vehicle-side sensors at a point in time or recorded signals of a temporal sequence from a moment in time S. entry.

Weiterhin ist es möglich, alternativ oder zusätzlich zu den direkten fahrzeugseitig erfassten Signalen, diese vor einem Training eines Modelles aufzubereiten. Beispielsweise können semantische Informationen aus externen visuellen Sensorinformationen mit Hilfe von Methoden maschinellen Lernens, z. B. in Bezug auf Objekterkennung, extrahiert werden, um die abstrakten Zusammenhänge zu lernen. Dabei werden das Modell oder die Modelle, z. B. auf Basis von Objekten sowie deren relativer Geschwindigkeit zu dem Fahrzeug 1 trainiert.It is also possible, as an alternative or in addition to the signals recorded directly on the vehicle side, to process them before training a model. For example, semantic information can be obtained from external visual sensor information using machine learning methods, e.g. B. with regard to object recognition, extracted in order to learn the abstract relationships. The model or models, e.g. B. on the basis of objects and their relative speed to the vehicle 1 trained.

Wie oben beschrieben, können allgemeine und/oder regionsspezifische Modelle durch verteiltes Lernen, sogenanntes federated learning, aus der Fahrzeugflotte via Cloud eines Fahrzeugherstellers trainiert werden und dieses Modell oder diese Modelle wird bzw. werden an die Fahrzeugflotte zurück übermittelt, da Seitenwindereignisse S relativ selten auftreten. Ein solches Modell oder mehrere solcher Modelle können bereits während einer Entwicklung eines Fahrzeuges 1 vortrainiert werden.As described above, general and / or region-specific models can be trained by distributed learning, so-called federated learning, from the vehicle fleet via the cloud of a vehicle manufacturer and this model or these models is or are transmitted back to the vehicle fleet, as crosswind events S. occur relatively rarely. Such a model or several such models can already be used during the development of a vehicle 1 be pre-trained.

3 zeigt einen weiteren Verfahrensablauf eines Vorhersagemodus des Seitenwindassistenten. 3 shows a further method sequence of a prediction mode of the crosswind assistant.

Wird in einem ersten Verfahrensschritt V1 mittels der Steuereinheit ein zukünftiges Seitenwindereignis S durch das trainierte Modell vorhergesagt, wird in einem zweiten Verfahrensschritt V2 ermittelt, ob das Modell eine wahrscheinliche Stärke und Richtung des Seitenwindereignisses S vorhersagen kann.Used in a first step V1 a future crosswind event by means of the control unit S. is predicted by the trained model in a second process step V2 determines whether the model has a likely strength and direction of the crosswind event S. can predict.

Ist dies möglich, erfolgt in einem dritten Verfahrensschritt V3 eine Kompensation des prädizierten Seitenwindereignisses S, d. h. eines Seitenwindimpulses, zur Aufrechterhaltung einer momentanen Fahrzeugtrajektorie T des Fahrzeuges 1. Anschließend wird der Vorhersagemodus beendet.
Ist es in dem zweiten Verfahrensschritt V2 nicht möglich, die wahrscheinliche Stärke und Richtung des Seitenwindereignisses S vorherzusagen, werden in einem vierten Verfahrensschritt V4 z. B. ein Brems- und Fahrwerksystem auf einen Regeleingriff vorbereitet, wobei gegebenenfalls eine momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 verringert wird. Daran anschließend wird der Vorhersagemodus beendet.
If this is possible, a third process step takes place V3 a compensation of the predicted crosswind event S. , ie a cross wind impulse, to maintain a current vehicle trajectory T of the vehicle 1 . The prediction mode is then ended.
It is in the second step V2 not possible, the probable strength and direction of the crosswind event S. Predict are in a fourth step V4 z. B. prepared a braking and chassis system for a control intervention, possibly a current speed of the vehicle 1 is decreased. The forecast mode is then ended.

Wird also ein Seitenwindereignis S mit vergleichsweise hoher Wahrscheinlichkeit mittels des trainierten entsprechenden Modelles vorhergesagt, so kann das Fahrzeug 1 entsprechend präventiv geregelt werden. So können insbesondere Fahrzeugeigenschaften und eine Fahrzeugdynamik derart adaptiert werden, dass die Fahrzeugtrajektorie T beim Auftreten eines Seitenwindereignisses S unverändert bleibt. Der Fahrzeugnutzer des Fahrzeuges 1 kann zusätzlich optisch und/oder akustisch über ein wahrscheinlich zukünftiges Seitenwindereignis informiert werden, so dass ein manuelles präventives Eingreifen des Fahrzeugnutzers ebenso erfolgen kann.So it will be a crosswind event S. predicted with a comparatively high probability by means of the trained corresponding model, the vehicle can 1 be regulated accordingly preventively. In particular, vehicle properties and vehicle dynamics can be adapted in such a way that the vehicle trajectory T when a crosswind event occurs S. remains unchanged. The vehicle user of the vehicle 1 can also be informed visually and / or acoustically about a likely future crosswind event, so that manual preventive intervention by the vehicle user can also take place.

Regionsspezifische Modelle ermöglichen zusätzlich ein Erkennen von Seitenwindschwerpunkten. Derartige Informationen können z. B. dazu genutzt werden, Routenplanungen von seitenwindgefährdeten Fahrzeugen 1, beispielsweise mit Kastenaufbau, zu optimieren, d. h. insbesondere Gefahrenstellen präventiv aufzuzeigen oder bauliche Veränderungen an einer Streckenführung vorzuschlagen.Region-specific models also enable crosswind centers to be identified. Such information can e.g. B. can be used to plan routes for vehicles at risk of crosswinds 1 to optimize, for example with a box structure, ie in particular to show danger spots preventively or to suggest structural changes to a route.

Wie oben beschrieben, sieht das Verfahren vor, dass die Stärke eines Seitenwindereignisses S sowie eine Richtung, d. h. eine Einfallsrichtung des Seitenwindereignisses S prädiziert werden. Somit ist es möglich, gemäß dem dritten Verfahrensschritt V3 des Vorhersagemodus durch gezielte Eingriffe in eine Fahrzeugsteuerung den vorhergesagten Seitenwindimpuls zu kompensieren.As described above, the method provides that the strength of a crosswind event S. as well as a direction, ie a direction of incidence of the crosswind event S. be predicted. It is thus possible according to the third method step V3 of the prediction mode to compensate for the predicted crosswind impulse through targeted interventions in a vehicle control system.

Beispielhafterweise befindet sich neben einer Fahrbahn ein Wald mit einer senkrecht zur Fahrbahn verlaufenden Brandschneise, durch welche bei vergleichsweise niedrigem Luftdruck ein vergleichsweise starkes Seitenwindereignis S auftreten kann.For example, next to a road there is a forest with a firebreak running perpendicular to the road through which a comparatively strong crosswind event occurs when the air pressure is comparatively low S. can occur.

Mehrere dem Fahrzeug 1 vorausfahrende Fahrzeuge erfahren an dieser Stelle der Brandschneise Regeleingriffe, im das Seitenwindereignis S zu kompensieren. Diese Seitenwindereignisse S werden zusammen mit vor dem Seitenwindereignis erfassten Signalen fahrzeugseitiger Sensoren an die Cloud, also eine zentrale Rechnereinheit des Fahrzeugherstellers gesendet.
In der Cloud wird bzw. werden mittels Methoden des maschinellen Lernens ein Modell oder mehrere Modelle trainiert. So können mittels eines Modelles z. B. Zusammenhänge zwischen auftretenden Seitenwindereignissen und senkrecht zur Fahrbahn verlaufenden Strukturen sowie Wetterbedingungen und Ortsabhängigkeiten erkannt werden.
Several of the vehicle 1 Vehicles driving ahead experience control interventions at this point in the firebreak, in the crosswind event S. to compensate. These crosswind events S. are sent to the cloud, i.e. a central computer unit of the vehicle manufacturer, together with signals from vehicle-side sensors recorded before the crosswind event.
In the cloud, one or more models is or are trained using machine learning methods. For example, by means of a model. B. Correlations between occurring crosswind events and perpendicular to the road structures as well as weather conditions and location dependencies can be recognized.

Ein solches Modell ist in der Lage ein Seitenwindereignis S vorherzusagen und plötzliche Bewegungen des Fahrzeuges aufgrund von Seitenwind zu verhindern, indem präventiv, z. B. durch Verringerung der momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 sowie durch Vorbereiten eines adaptiven Bremssystems und eines adaptiven Fahrwerkes eine durch das zukünftige Seitenwindereignis S auf das Fahrzeug 1 wirkende seitliche Kraft zu kompensiert.Such a model is capable of a crosswind event S. predict and prevent sudden movements of the vehicle due to cross winds by preventively, e.g. B. by reducing the current speed of the vehicle 1 as well as by preparing an adaptive braking system and an adaptive chassis one through the future crosswind event S. on the vehicle 1 acting lateral force to be compensated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Fahrzeugvehicle
22
Seitenwindassistent Crosswind Assistant
FF.
FahrwegTrack
SS.
SeitenwindereignisCrosswind event
TT
FahrzeugtrajektorieVehicle trajectory
V1 bis V8V1 to V8
VerfahrensschrittProcess step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017009407 A1 [0002]DE 102017009407 A1 [0002]

Claims (3)

Verfahren zum Betrieb eines Seitenwindassistenten (2) eines Fahrzeuges (1), dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorhersage eines das Fahrzeug (1) zukünftig betreffenden Seitenwindereignisses (S) zumindest ein Modell - anhand erfasster und gespeicherter Daten eingetretener früherer mittels eines Systems zur Fahrdynamikregelung geregelter Seitenwindereignisse (S), - anhand erfasster Signale fahrzeugseitiger Sensoren in Bezug auf ein Fahrverhalten vorausfahrender Fahrzeuge und/oder - anhand von Flottendaten trainiert wird, so dass eine Fahrweise des Fahrzeuges (1) durch Eingriffe in eine Lenkung, einen Antriebsstrang und/oder ein Bremssystem des Fahrzeuges (1) adaptiert wird und eine geplante Fahrzeugtrajektorie (T) unverändert bleibt.Method for operating a crosswind assistant (2) of a vehicle (1), characterized in that to predict a crosswind event (S) that will affect the vehicle (1) in the future, at least one model - based on recorded and stored data of previous crosswind events that have occurred using a system for driving dynamics control (S), - on the basis of detected signals from vehicle-side sensors in relation to the driving behavior of vehicles driving ahead and / or - on the basis of fleet data, training is carried out so that a driving style of the vehicle (1) is carried out by intervening in a steering, a drive train and / or a braking system of the Vehicle (1) is adapted and a planned vehicle trajectory (T) remains unchanged. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des trainierten Modelles eine Stärke und eine Richtung des Seitenwindereignisses (S) prognostiziert werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a strength and a direction of the crosswind event (S) are predicted on the basis of the trained model. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem prognostizierten Eintritt eines Seitenwindereignisses (S) eine momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges (1) verringert wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that when a crosswind event (S) is predicted to occur, a current driving speed of the vehicle (1) is reduced.
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