DE102011002275A1

DE102011002275A1 - Verfahren zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011002275A1
Application number: DE102011002275A
Authority: DE
Inventors: Klaus Bastian; Peter Megyesi; Tobias Radke; Martin Roth; Hans-Georg Wahl; Artur Ziegler
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: JP2012232733A; JP5502134B2; DE102011002275B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung eines hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs vorgeschlagen. So wird zunächst durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs aus der jeweiligen aktuellen Position des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs und aus dem jeweiligen aktuellen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelt. Die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs ermittelt aus aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs passende Fahrtstreckendaten und aus für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelten fahrdynamischen Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug. Anschließend wird durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs, aus den Kennwerten für das vorausfahrende Fahrzeug und aus den Fahrtstreckendaten einer dem vorausfahrenden Fahrzeug voraus liegenden Fahrtstrecke das Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs prognostiziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Aus der Praxis sind eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen bekannt, die in einer Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs implementiert sind. Zu diesen Fahrerassistenzsystemen gehört insbesondere das sogenannte ACC(Adaptive Cruise Control)System, mit welchem die Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs abhängig vom Abstand zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug geregelt werden kann.
Da bei solchen ACC-Systemen die Geschwindigkeitsregelung des Kraftfahrzeugs ausschließlich auf Grundlage des aktuellen Abstands zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug sowie auf Grundlage einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Kraftfahrzeugen erfolgt, können sich abhängig von der Fahrsituation Fahrverhalten ausbilden, die insbesondere hinsichtlich des Beschleunigungsverhaltens von Erwartungen des Fahrers abweichen.
Dies hat dann einen negativen Einfluss auf die Akzeptanz solcher Fahrerassistenzsysteme.
Aus der DE 10 2004 027 695 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem bekannt, bei welchem durch Auswertung von Daten einer vorausliegenden Fahrtstrecke Überholmanöver vorausschauend unterstützt werden können, wobei hierbei auch auf das Fahrverhalten vorausgehender Fahrzeuge, nämlich auf den aktuellen Abstand vorausfahrender Fahrzeuge sowie auf die aktuelle Differenzgeschwindigkeit zu den vorausfahrenden Fahrzeugen, Bezug genommen werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der hier vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Zunächst wird durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs aus der jeweiligen aktuellen Position des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs und aus dem jeweiligen aktuellen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelt. Die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs ermittelt aus zu der jeweiligen aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs passenden Fahrtstreckendaten und aus für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelten fahrdynamischen Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug. Anschließend wird durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs aus Kennwerten für das vorausfahrende Fahrzeug und aus Fahrtstreckendaten einer dem vorausfahrenden Fahrzeug voraus liegenden Fahrtstrecke das Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs prognostiziert.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, ein zukünftiges Fahrverhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu prognostizieren. Damit kann ein Fahrerassistenzsystem, welches in einer Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung implementiert ist, nicht nur auf ein aktuelles Fahrverhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs, sondern zusätzlich auch auf ein vorausschauend bestimmtes, zukünftiges Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs zugreifen, wodurch die Betriebsweise von Fahrerassistenzsystemen, wie zum Beispiel eines ACC-Systems, gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden kann.
So kann bei einem ACC-System dann, wenn ein zukünftiges Fahrverhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs prognostiziert wird, die Geschwindigkeitsregelung des Kraftfahrzeugs innerhalb eines zulässigen Toleranzbands um einen Soll-Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug derart verbessert werden, dass insbesondere das Beschleunigungsverhalten den fahrerseitigen Erwartungen entspricht. Dadurch kann die Kundenakzeptanz gesteigert werden.
Weiterhin ist es durch die Erfindung möglich, den Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs zu verringern.
Vorzugsweise werden als zu der jeweiligen aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs passende Fahrtstreckendaten eine Fahrbahnsteigung und/oder ein Fahrbahnkurvenradius und/oder Geschwindigkeitsbeschränkungen berücksichtigt, wobei für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs als fahrdynamische Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs Fahrgeschwindigkeiten und/oder Abweichungen zu Geschwindigkeitsbeschränkungen und/oder Längsbeschleunigungen und/oder Querbeschleunigungen und/oder Gierrate ermittelt werden. Bereits zur Ermittlung der fahrdynamischer Daten sind die Streckendaten zwingend erforderlich, da vom Vorausfahrenden nur Abstand. Geschwindigkeit und Differenzgeschwindigkeit bekannt sind. Die Wertekombinationen aus den Fahrtstreckendaten und den fahrdynamischen Daten bilden Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug.
Diese Bestimmung dieser Wertekombinationen aus den aktuellen Fahrtstreckendaten des vorausfahrenden Fahrzeugs und den entsprechenden aktuellen fahrdynamischen Daten desselben und die Verwendung dieser Wertekombinationen als Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug ist einfach, zuverlässig und genau. Auf Grundlage solcher Kennwerte kann unter Zugriff auf voraus liegende, zuküftige Fahrtstreckendaten das zukünftige Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs einfach und zuverlässig prognostiziert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ermittelt bei einem Erstkontakt zum vorausfahrenden Fahrzeug die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung aus einer Datenbank Kennwerte für ein Standardfahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs, insbesondere auf Grundlage einer erkannten Größe oder eines erkannten Modells des vorausfahrenden Fahrzeugs, wobei die Prognose auf Basis der Kennwerte des Standardfahrverhaltens erfolgt. Anschließend werden durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung während der Fahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug aktuelle Kennwerte ermittelt, wobei durch Vergleich derselben mit den Kennwerten der Datenbank dasjenige Fahrverhalten aus der Datenbank gewählt wird, dessen Kennwerte die größte Übereinstimmung mit den aktuellen Kennwerte aufweisen, und wobei die Prognose entweder ausschließlich auf Basis der Kennwerte der Datenbank oder auf Basis einer Kombination der Kennwerte der Datenbank mit aktuell ermittelten Kennwerten erfolgt. Dann, wenn während der Fahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug alle Kennwerte aktuell ermittelt wurden, erfolgt die Prognose vorzugsweise ausschließlich auf Basis der aktuell ermittelten Kennwerte.
Diese abgestufte Ermittlung der Kennwerte einerseits unter Zugriff auf in der Datenbank gespeicherte Kennwerte und andererseits durch die Bestimmung und Verwendung aktueller Kennwerte ermöglicht bereits beim ersten Kontakt zu einem vorausfahrenden Fahrzeug eine unmittelbare und angemessene Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens des vorausfahrenden Fahrzeugs. Mit zunehmender Zeitdauer des Hinterherfahrens hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug können Kennwerte mit zunehmender Zuverlässigkeit neu bestimmt werden, auf Basis derer dann das prognostizierte, zukünftige Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs angepasst werden kann.
Die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs ist in Patentanspruch 11 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 ein Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs; und
2 ein Blockschaltbild zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung eines hinter dem vorausfahrenden Fahrzeugs fahrenden Fahrzeugs.
Ein solches prognostiziertes Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs kann zum Beispiel in Fahrerassistenzsystemen, wie ACC-Systemen, verwendet werden, um die Funktionalität des Fahrerassistenzsystems zu verbessern.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben, wobei 1 zwei Fahrzeuge zeigt, nämlich ein erstes Fahrzeug 10 und ein vor dem ersten Fahrzeug 10 vorausfahrendes, zweites Fahrzeug 11, wobei das erste Fahrzeug 10 im Sinne des Pfeils 12 mit einer definierten Geschwindigkeit und einer definierten Beschleunigung betrieben wird, und wobei das vorausfahrende Fahrzeug 11 im Sinne des Pfeils 13 mit einer definierten Geschwindigkeit und einer definierten Beschleunigung betrieben wird. Zwischen den beiden Fahrzeugen 10 und 11 besteht ein Abstand ΔX.
Mit der Erfindung kann eine Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 fahrenden Fahrzeugs 10 das zukünftige Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 prognostizieren, wobei hierzu die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 fahrenden Fahrzeugs 10 zunächst aus der jeweiligen aktuellen Position des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 fahrenden Fahrzeugs 10 und aus dem jeweiligen aktuellen Abstand ΔX zum vorausfahrenden Fahrzeug 11 die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 bestimmt.
Die jeweilige aktuelle Position des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 fahrenden Fahrzeugs 10, dessen Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, wird der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 von einem GPS-System 15 bereitgestellt.
Der Abstand ΔX zum vorausfahrenden Fahrzeug 11 wird der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 von einem Sensor 16 eines Fahrerassistenzsystems bereitgestellt, so zum Beispiel von einem Abstandssensor.
Über weitere, nicht gezeigte Sensoren eines Fahrerassistenzsystems können der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeugs 11 fahrenden Fahrzeugs 10 weitere Daten über das vorausfahrende Fahrzeug 11 bereitgestellt werden, so zum Beispiel fahrdynamische Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11, wie zum Beispiel eine Fahrtgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 11, eine Längsbeschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs 11, eine Querbeschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 und eine Gierrate des vorausfahrenden Fahrzeugs 11.
Die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 fahrenden Fahrzeugs 10 ermittelt aus zu der jeweiligen aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 passenden Fahrtstreckendaten und aus für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 ermittelten fahrdynamischen Daten desselben Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug 11.
Als zu der jeweiligen aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 passende Fahrtstreckendaten werden zum Beispiel eine Fahrbahnsteigung und/oder ein Fahrbahnkurvenradius und/oder Geschwindigkeitsbeschränkungen ermittelt und berücksichtigt. Derartige zur aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 passende Fahrtstreckendaten können in Form digitaler Fahrtstreckendaten von einer Datenbank 22 bereitgestellt werden.
1 verdeutlicht stark schematisiert einen topografischen Verlauf einer Fahrtstrecke 17, wobei in einem definierten Abschnitt der Fahrtstrecke 17 eine Geschwindigkeitsbeschränkung 18 als Fahrtstreckendatum hinterlegt ist.
Für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 werden weiterhin fahrdynamische Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 ermittelt, nämlich Fahrgeschwindigkeiten und/oder Abweichungen zu Geschwindigkeitsbeschränkungen und/oder Längsbeschleunigungen und/oder Querbeschleunigungen und/oder Gierraten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11, wobei als Kennwerte des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 Wertekombinationen aus den Fahrtstreckendaten und den fahrdynamischen Daten von der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 ermittelt und gegebenenfalls von derselben gespeichert werden.
Zur Ermittlung der Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug umfasst die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 einen Kennwertgenerator 19, der auf die obige Art und Weise für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs einerseits die zu der jeweiligen aktuellen Position passenden Fahrtstreckendaten und andererseits die für die jeweilige aktuelle Position ermittelten fahrdynamischen Daten zu den Kennwerten als Wertekombinationen zusammenfasst.
Als Kennwerte können zum Beispiel Wertekombinationen aus Fahrbahnkurvenradius und Querbeschleunigung und/oder aus Fahrbahnsteigung und Längsbeschleunigung und/oder aus Geschwindigkeitsbeschränkungen und Abweichungen von den Geschwindigkeitsbeschränkungen und/oder aus Fahrbahnkurvenradius und Gierrate zusammengefasst werden.
Die so vom Kennwertgenerator 19 ermittelten Kennwerte können in einer Datenbank 20 der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 gespeichert werden.
Um aus den Kennwerten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 das zukünftige Fahrverhalten desselben zu prognostizieren, wird anschließend durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 aus den Kennwerten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 und aus Fahrtstreckendaten einer dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 vorausliegenden Fahrtstrecken das zukünftige Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs prognostiziert und zwar vorzugsweise in einem Prognosegenerator 21 der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14.
Dem Prognosegenerator 21 der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 werden hierzu die Kennwerte vom Kennwertgenerator 19 bereitgestellt. Die Fahrstreckendaten der dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 vorausliegenden Fahrtstrecke werden dem Prognosegenerator 21 der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 zum Beispiel über die Datenbank 22 in Verbindung mit dem GPS-System 15 bereitgestellt.
Der Prognosegenerator 21 ermittelt als Prognose für das Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 insbesondere ein Geschwindigkeit/Weg-Profil oder ein Weg/Zeit-Profil oder ein Abstand/Weg-Profil oder ein Abstand/Zeit-Profil, auf Grundlage dessen dann die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 des hinter dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 11 fahrenden Kraftfahrzeugs 10 die Funktionsweise eines Fahrerassistenzsystems, wie zum Beispiel eines ACC-Systems, beeinflussen kann.
Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung wird bei einem Erstkontakt zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 11 von der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeugs 11 fahrenden Fahrzeugs 10 eine Kennwertermittlung bzw. Kennwertgenerierung so vorgenommen, dass bei einem Erstkontakt aus der Datenbank 20 ein Standardfahrverhalten für das vorausfahrende Fahrzeug ausgewählt wird.
Im Prognosegenerator 21 werden dann die Kennwerte für das Standardfahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 zur Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 verwendet.
Das Standardfahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 kann zum Beispiel auf Grundlage der erkannten Größe oder des erkannten Modells des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelt werden. So kann zum Beispiel über eine Kamera und ein von der Kamera aufgenommenes Bild des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 von der Steuerungseinrichtung 14 des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 fahrenden Fahrzeugs 10 ermittelt werden, ob es sich beim vorausfahrenden Fahrzeug 11 um einen Lastkraftwagen oder einen Personenkraftwagen handelt.
Hiervon abhängig kann dann ein Standardfahrverhalten für einen Lastkraftwagen oder einen Personenkraftwagen beim Erstkontakt zum vorausfahrenden Fahrzeug 11 vom Kennwertgenerator 19 aus der Datenbank 20 ausgewählt werden.
Abhängig von der zur Verfügung stehenden Bildverarbeitungshardware und Bildverarbeitungssoftware kann gegebenenfalls auf das Modell des vorausfahrenden Fahrzeugs sowie abhängig vom Modell auch dessen Motorisierung erkannt werden, um abhängig hiervon Kennwerte für das Standardfahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs zu ermitteln, wobei dann diese vom Kennwertgenerator 19 aus der Datenbank 20 ausgewählten Kennwerte für das Standardfahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 im Prognosegenerator 21 mit den Fahrtstreckendaten der vor dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 voraus liegenden Fahrtstrecke verknüpft werden, um das zukünftige Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 zu prognostizieren.
Anschließend werden während der fortgesetzten Fahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 vom Kennwertgenerator 19 der Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 aktuelle Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug 11 auf oben beschriebene Art und Weise ermittelt, wobei durch Vergleich der aktuell ermittelten Kennwerte mit den in der Datenbank gespeicherten Kennwerten dasjenige Fahrverhalten aus der Datenbank gewählt wird, dessen Kennwerte die größte Übereinstimmung mit den aktuell ermittelten Kennwerten aufweisen.
Für die Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens im Prognosegenerator 21 werden entweder ausschließlich die Kennwerte der Datenbank des Fahrverhaltens genutzt, die die größte Übereinstimmung mit den aktuell ermittelten Kennwerten aufweisen, alternativ wird eine Kombination von aktuell ermittelten Kennwerten mit Kennwerten der Datenbank genutzt.
Kann zum Beispiel während einer definierten Zeit nach dem Erstkontakt während der Fahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 nur eine Teilmenge von Kennwerten bestimmt werden, so können im Kennwertgenerator 19 aktuell ermittelte Kennwerte mit in der Datenbank gespeicherten Kennwerten kombiniert werden.
Das auf Basis ermittelter Kennwerte prognostizierte Fahrverhalten kann während der Fahrt im Sinne einer Prognosevalidierung überprüft werden, in dem auf Grundlage der ermittelten Kennwerte ein Soll-Fahrverhalten prognostiziert und nachfolgend dasselbe mit dem sich tatsächlich ereignenden Ist-Fahrverhalten verglichen wird. Gegebenenfalls kann auf Grundlage dieser Prognosevalidierung mindestens ein ermittelter Kennwert angepasst werden.
Dann, wenn während der Fahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14 des hinterherfahrenden Fahrzeugs 10 alle Kennwerte aktuell ermittelt und verifiziert und gegebenenfalls über eine Prognosevalidierung überpüft hat, kann der Kennwertgenerator 19 dem Prognosegenerator 21 ausschließlich aktuell ermittelte Kennwerte zur Durchführung der Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 zur Verfügung stellen, wobei dann der Prognosegenerator 21 diese aktuell ermittelten Kennwerte wieder mit Fahrtstreckendaten der vor dem vorausfahrenden Fahrzeug vorausliegenden Fahrtstrecke kombiniert, um das zukünftige Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 zu prognostizieren.
Die Erfindung erlaubt eine einfache und genaue Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs. Eine Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung 14, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, verfügt über mindestens zwei Module, nämlich zumindest den Kennwertgenerator 19 und den Prognosegenerator 21, vorzugsweise zusätzlich über die Datenbank 20 mit den oben beschriebenen Kennwerten.
Der Kennwertgenerator 19 ermittelt aus aktuellen Fahrtstreckendaten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 und aus aktuellen fahrdynamischen Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug 11, wobei der Prognosegenerator 21 aus solchen Kennwerten und aus Fahrtstreckendaten der dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 voraus liegenden Fahrtstrecke das zukünftige Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 prognostiziert.
Als fahrdynamische Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 werden Geschwindigkeiten und/oder Längsbeschleunigungen und/oder Querbeschleunigungen und/oder Gierraten und/oder Abweichungen zu Geschwindigkeitsbeschränkungen genutzt. Als Fahrtstreckendaten werden Kurvenradien und/oder Fahrbahnsteigungen und/oder Geschwindigkeitsbeschränkungen genutzt.
Um bereits bei einem Erstkontakt zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 11 eine Prognose über das zukünftige Fahrverhalten desselben bereitzustellen und mit zunehmender Zeitdauer des Hinterherfahrens hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug 11 die Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens zu verbessern, erfolgt eine abgestufte Nutzung von in der Datenbank 20 abgelegter Kennwerte und vom Kennwertgenerator 19 aktuell ermittelter Kennwerte zur Prognose des Fahrverhaltens. Hiermit ist dann mit zunehmender Zeitdauer des Hinterherfahrens hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug 11 eine kontinuierliche Verbesserung der Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens des vorausfahrenden Fahrzeugs 11 möglich.
Die erfindungsgemäße Prognose des zukünftigen Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs kann in unterschiedlichen Fahrerassistenzsystemen verwendet werden, so zum Beispiel in einem ACC-System oder auch in einem Bremsassistenzsystem.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004027695 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Prognose des Fahrverhaltens eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung eines hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs, mit folgenden Schritten: a) zunächst wird durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs aus der jeweiligen aktuellen Position des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs und aus dem jeweiligen aktuellen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelt, wobei die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs aus zu der jeweiligen aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs passenden Fahrtstreckendaten und aus für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelten fahrdynamischen Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug ermittelt; b) anschließend wird durch die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs aus Kennwerten für das vorausfahrende Fahrzeug und aus Fahrtstreckendaten einer dem vorausfahrenden Fahrzeug voraus liegenden Fahrtstrecke das Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs prognostiziert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige aktuelle Position des hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrenden Fahrzeugs von einem GPS-System bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige aktuelle Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug von zumindest einem Abstandsensor bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als zu der jeweiligen aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs passende Fahrtstreckendaten eine Fahrbahnsteigung und/oder ein Fahrbahnkurvenradius und/oder Geschwindigkeitsbeschränkungen berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die jeweilige aktuelle Position des vorausfahrenden Fahrzeugs als fahrdynamische Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs Fahrgeschwindigkeiten und/oder Abweichungen zu Geschwindigkeitsbeschränkungen und/oder Längsbeschleunigungen und/oder Querbeschleunigungen und/oder Gierraten ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Kennwerte für das vorausfahrende Fahrzeug Wertekombinationen aus den Fahrtstreckendaten und den fahrdynamischen Daten, also Wertekombinationen wie Fahrbahnkurvenradius/Querbeschleunigung und/oder Fahrbahnsteigung/Längsbeschleunigung und/oder Geschwindigkeitsbeschränkungen/Abweichung, ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus Kennwerten des vorausfahrenden Fahrzeugs und aus den Fahrtstreckendaten der dem vorausfahrenden Fahrzeug voraus liegenden Fahrtstrecke als Prognose für das Fahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs ein Geschwindigkeit/Weg-Profil und/oder ein Weg/Zeit-Profil und/oder ein Abstand/Weg-Profil und/oder ein Abstand/Zeit-Profil ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Erstkontakt zum vorausfahrenden Fahrzeug die Kraftfahrzeugsteuerungseinrichtung aus einer Datenbank Kennwerte für ein Standardfahrverhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelt, insbesondere auf Grundlage einer erkannten Größe oder eines erkannten Modells des vorausfahrenden Fahrzeugs, wobei die Prognose auf Basis der Kennwerte des Standardfahrverhaltens erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend während der Fahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug aktuelle Kennwerte ermittelt werden, und dass durch Vergleich derselben mit den Kennwerten der Datenbank dasjenige Fahrverhalten aus der Datenbank gewählt wird, dessen Kennwerte die größte Übereinstimmung mit den aktuellen Kennwerten aufweisen, wobei die Prognose entweder ausschließlich auf Basis der Kennwerte der Datenbank oder auf Basis einer Kombination der Kennwerte der Datenbank mit aktuell ermittelten Kennwerten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn während der Fahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug alle Kennwerte aktuell ermittelt wurden, die Prognose ausschließlich auf Basis der aktuell ermittelten Kennwerte erfolgt.