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DE10358498A1 - Driver aid device for predictive control of a vehicle in which actual vehicle data are combined with data in a driving strategy database to permit selection of driver strategy data based on at least one decision criteria - Google Patents

Driver aid device for predictive control of a vehicle in which actual vehicle data are combined with data in a driving strategy database to permit selection of driver strategy data based on at least one decision criteria
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DE10358498A1
DE10358498A1DE2003158498DE10358498ADE10358498A1DE 10358498 A1DE10358498 A1DE 10358498A1DE 2003158498DE2003158498DE 2003158498DE 10358498 ADE10358498 ADE 10358498ADE 10358498 A1DE10358498 A1DE 10358498A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
driving
data
driving strategy
database
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003158498
Other languages
German (de)
Inventor
Ottmar Dr. Gehring
Harro Dr. Heilmann
Andreas Dr. Schwarzhaupt
Gernot Dr. Spiegelberg
Wolfgang Dipl.-Ing. Stahl
Armin Dr. Sulzmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AGfiledCriticalDaimlerChrysler AG
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Publication of DE10358498A1publicationCriticalpatent/DE10358498A1/en
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Abstract

Vehicle (10) driving aid device has determination means (40) for deterministic determination of driving strategy data for predictive control of the vehicle based on driving situation actual data (38), a driving strategy database, database querying means for extracting driving strategy data for predictive control and selection means for selection of driver strategy data from first or second strategy data based on at least one decision criterion. An independent claim is made for a method for predictive control of a vehicle.

Description

Translated fromGerman

DieErfindung betrifft eine Fahrassistenzvorrichtung zur prädiktivenSteuerung eines Fahrzeugs, eine Trainingsvorrichtung zu einem Trainingeiner Fahrstrategie-Datenbasis füreine derartige Fahrassistenzvorrichtung sowie ein Verfahren zurprädiktivenSteuerung eines Fahrzeugs.TheThe invention relates to a driving assistance device for predictiveControl of a vehicle, a training device for a workouta driving strategy database forSuch a driving assistance device and a method forpredictiveControl of a vehicle.

Inder Kraftfahrzeugtechnik sind verschiedenartige Assistenzfunktionenzur Unterstützungeines Fahrers eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Automobils,eines Lastkraftwagens oder eines Motorrads, bekannt. Reaktive Assistenzsystemesind beispielsweise ABS (Anti-Blockier-System), ASR (Antriebsschlupfregelung),ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm)oder dergleichen. Reaktive Systeme korrigieren einen von dem Fahrerdes Fahrzeugs vorgegebenen Bewegungswunsch insoweit, als er aufgrundder aktuellen physikalischen Gegebenheiten nicht realisierbar ist.Gibt der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise einen zu starken, aufgrundder aktuellen Reibverhältnissezwischen Fahrzeug und Fahrbahn nicht realisierbaren Bremsbefehl,regelt ein ABS die Bremswirkung an den Bremsen des Fahrzeugs durchpulsierendes Verringern und Verstärken des Bremseingriffs. EinESP reagiert auf eine Instabilitätdes Fahrzeugs beispielsweise durch Bremseingriff, Zurücknahme desAntriebsmoments oder, bei sogenannten Drive-By-Wire-Systemen, gegebenenfallsauch durch einen Lenkeingriff.InAutomotive technology are various assistance functionsfor supporta driver of a motor vehicle, for example an automobile,a truck or a motorcycle, known. Reactive assistance systemsare for example ABS (anti-lock braking system), ASR (traction control system),ESP (Electronic Stability Program)or similar. Reactive systems correct one from the driverthe vehicle predetermined motion request in so far as he duethe current physical conditions is not feasible.For example, the driver of the vehicle gives too strong, duethe current friction conditionsbrake command not realizable between vehicle and road,An ABS regulates the braking effect on the brakes of the vehiclepulsating reducing and intensifying the braking intervention. OneESP responds to instabilitythe vehicle, for example, by braking intervention, withdrawal of theDrive torque or, in so-called drive-by-wire systems, if necessaryalso by a steering intervention.

Weiterhingibt es Fahrassistenzsysteme, die den Abstand zu einem vorausfahrendenFahrzeug fest oder geschwindigkeitsabhängig durch Motor- und Bremseingriffregeln können.Sogenannte Lane-Follower-Systeme assistieren dem Fahrer des Fahrzeugsdabei, das Fahrzeug entlang einem Fahrbahnverlauf zu führen.FartherThere are driver assistance systems that set the distance to a preceding vehicleVehicle fixed or speed-dependent by engine and brake interventioncan regulate.So-called lane follower systems assist the driver of the vehiclewhile driving the vehicle along a roadway course.

Eshat sich herausgestellt, dass fürdie meisten Unfällemit Kraftfahrzeugen nicht ein Ausfall oder ein Versagen der Fahrzeugtechnikverantwortlich ist, sondern der Mensch. Zur Senkung des Unfallrisikos istdaher die den Fahrer des Fahrzeugs unterstützende Technik zu verbessern.Itit turned out that formost accidentswith motor vehicles not a failure or failure of the vehicle technologyis responsible, but man. To reduce the risk of accidentstherefore, to improve the technology supporting the driver of the vehicle.

Prinzipielleignen sich hierzu Fahrassistenzsysteme, die auch ein vollautonomesSteuern des Fahrzeugs ermöglichen.Derartigen Fahrassistenzsysteme arbeiten sozusagen prädiktiv,das heißtsie sehen eine zukünftigeFahrsituation voraus und bieten eine Fahrstrategie an, mit der dieFahrsituation bewältigtwerden kann. Beispielsweise wertet eine prädiktiv steuernde Fahrassistenzvorrichtungoptische Daten, Telemetriedaten oder dergleichen aus, um anhanddieser Daten das Fahrzeug zu steuern.in principleDriving assistance systems that are also fully autonomous are suitable for this purposeAllow control of the vehicle.Such driver assistance systems work predictively, so to speak,this meansthey see a futureDriving situation ahead and offer a driving strategy, with which theDriving situation masteredcan be. For example, evaluates a predictive driving assistance deviceoptical data, telemetry data or the like, in order tothis data to control the vehicle.

Voneiner Fahrassistenzvorrichtung wird erwartet, dass sie sich deterministischverhält.Die Fahrassistenzvorrichtung muss in derselben Fahrsituation stetsdieselbe Fahrstrategie verfolgen, um Fehler zu vermeiden. An dieserStelle verhältsich ein menschlicher Fahrer nämlichanders: in ein und der selben Fahrsituation wählt der menschliche Fahrer einmaleine erste und ein anderes Mal eine zweite Fahrstrategie und ver hält sichsomit auf ein nicht vorhersehbare Weise. Dies kann zu Unfällen führen. Einederartige nicht vorhersehbare Verhaltensweise ist bei einer technischrealisierten Fahrassistenzvorrichtung nicht akzeptabel.Froma driver assistance device is expected to be deterministicbehaves.The driver assistance device must always be in the same driving situationFollow the same driving strategy to avoid mistakes. At thisJob behavesa human driverdifferently: in one and the same driving situation, the human driver chooses oncea first and another time a second driving strategy and ver behavesthus in an unpredictable way. This can lead to accidents. ASuch unpredictable behavior is technicalrealized driver assistance device unacceptable.

Allerdingsist mit rein deterministisch arbeitenden Mitteln, das heißt mit Mittelndie anhand von Wenn-Dann-Entscheidungen, Fahrsituations-Istdatenauswerten, eine ausreichende Geschwindigkeit zur Bereitstellungvon Fahrstrategiedaten, mit der eine vorbestimmte Fahrsituationbewältigbarist, nicht zu gewährleisten.Indeedis with purely deterministic means, that means with meansbased on if-then decisions, actual driving situation dataevaluate sufficient speed to deployof driving strategy data with which a predetermined driving situationmanageableis not guaranteed.

Esist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung sowie einVerfahren zur prädiktivenSteuerung eines Fahrzeugs bereitzustellen, die auf effektive, deterministischeweise Fahrstrategiedaten zur prädiktivenSteuerung des Fahrzeugs bereitstellen.Itis therefore the object of the invention, a device and aMethod of predictiveTo provide control of a vehicle based on effective, deterministicwise driving strategy data for predictiveProvide control of the vehicle.

DieseAufgabe wird durch eine Fahrassistenzvorrichtung zur prädiktivenSteuerung eines Fahrzeugs,

  • – mit Determinanzmitteln zurdeterministischen Ermittlung von Fahrstrategiedaten zur prädiktiven Steuerungdes Fahrzeugs anhand von Fahrsituations-Istdaten,
  • – miteiner Fahrstrategie-Datenbasis, in der anhand von Fahrsituations-Istdatenermittelbare Fahrstrategiedaten zur prädiktiven Steuerung des Fahrzeugsgespeichert sind,
  • – mitDatenbasismitteln zum Ermitteln von Fahrstrategiedaten zur prädiktivenSteuerung des Fahrzeugs aus der Fahrstrategie-Datenbasis anhandvon Fahrsituations-Istdaten, und
  • – mitAuswahlmitteln zur Auswahl einer von von den Determinanzmittelnanhand von aktuellen Fahrsituations-Istdaten ermittelten erstenFahrstrategiedaten oder von von den Datenbasismitteln anhand deraktuellen Fahrsituations-Istdaten er mittelten zweiten Fahrstrategiedatenin Abhängigkeitvon mindestens einem Entscheidungskriterium, gelöst.
This object is achieved by a driving assistance device for the predictive control of a vehicle,
  • With determinants for the deterministic determination of driving strategy data for the predictive control of the vehicle on the basis of driving situation actual data,
  • With a driving strategy database in which travel strategy data ascertainable based on driving situation actual data are stored for predictive control of the vehicle,
  • With database means for determining driving strategy data for the predictive control of the vehicle from the driving strategy database on the basis of driving situation actual data, and
  • - With selection means for selecting one of the determinants on the basis of current driving situation actual data determined first driving strategy data or of the database based on the current driving situation actual data he mediated second driving strategy data in response to at least one decision criterion solved.

Fernerwird die Aufgabe durch ein entsprechendes Verfahren, das in derArt der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtungfunktioniert, gelöst. EineTrainingsvorrichtung zu einem Training der Fahrstrategie-Datenbasisder erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtungträgt ebenfallszur Lösung derAufgabe bei.Furthermore, the object is achieved by a corresponding method which functions in the manner of the driving assistance device according to the invention. A training device for training the driving strategy database of the driving assistance device according to the invention also contributes to the solution the task.

Dieerfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtungarbeitet in der Art eines Schachcomputers. Die Determinanzmittelermitteln beispielsweise anhand von Wenn-Dann-Entscheidungen, Rechenalgorithmenoder dergleichen, Fahrstrategiedaten dynamisch anhand von aktuellenFahrsituations-Istdaten. Die Fahrsituations-Istdaten enthalten beispielsweise optischeDaten zum Fahrbahnverlauf, Abstandsdaten zu einem vorausfahrendenFahrzeug, Telemetriedaten von einer übergeordneten Telemetrie-Steuerung oder dergleichen.Die Determinanzmittel sind fürverhältnismäßig einfacheFahrsituationen zuständig,die beispielsweise den Eröffnungsspielenund Endspielen eines Schachspieles gleichen. Für komplizierte Fahrsituationen,bei denen die Determinanzmittel beispielsweise nicht schnell genugarbeiten, sind die Datenbasismittel sowie die Fahrstrategie-Datenbasiszuständig.TheDriving assistance device according to the inventionworks in the style of a chess computer. The determinantsdetermine, for example, if-then decisions, computational algorithmsor the like, driving strategy data dynamically based on currentDriving situation actual data. The driving situation actual data contain, for example, opticalLane data, distance data to a preceding vehicleVehicle, telemetry data from a higher-level telemetry control or the like.The determinants are forrelatively simpleResponsible for driving situations,for example, the opening gamesand endgames of a chess game same. For complicated driving situations,For example, the determinants are not fast enoughwork, are the database resources as well as the driving strategy databaseresponsible.

Inder Fahrstrategie-Datenbasis sind Fahrstrategiedaten zur Bewältigungvon Fahrsituationen abgelegt. Die Fahrstrategiedaten sind anhandvon Fahrsituations-Istdaten ermittelbar. Datenbasismittel vergleichenaktuelle Fahrsituations-Istdaten mit gespeicherten Fahrsituations-Istdatenund ermitteln so Fahrstrategiedaten zur Bewältigung einer vorbestimmten,durch die aktuellen Fahrsituations-Istdaten gekennzeichneten Situation.InThe driving strategy database is driving strategy data to deal withfiled by driving situations. The driving strategy data are based onof driving situation actual data can be determined. Compare database resourcescurrent driving situation actual data with stored driving situation actual dataand thus determine driving strategy data for coping with a predetermined,characterized by the current driving situation actual data situation.

DieFahrstrategie-Datenbasis bzw. die zugeordneten Datenbasismittelkönnenin der Art konventioneller Datenbanken aufgebaut sein. Besonders bevorzugtist jedoch eine Art neuronales Netz, das in einer oder mehrerenLernphasen trainiert und anschließend fixiert, sozusagen eingefrorenist. Durch das Fixieren bzw. Einfrieren wird erreicht, dass sich dieDatenbasismittel bzw. die Fahrstrategie-Datenbasis deterministisch,das heißtvorhersehbar, verhalten.TheDriving strategy database or the associated database meanscanbe built in the style of conventional databases. Especially preferredHowever, it is a kind of neural network that exists in one or moreLearning phases trained and then fixed, so to speak frozenis. By fixing or freezing is achieved that theDatabase or driving strategy database deterministic,this meanspredictable, behavioral.

Sowohlvon den Determinanzmitteln als auch von den Datenbasismitteln können anhandvon aktuellen Fahrsituations-Istdatenjeweils Fahrstrategiedaten angeboten werden. Auswahlmittel wählen ausdiesen Fahrstrategiedaten anhand von mindestens einem Entscheidungskriteriumgeeignete Fahrstrategiedaten aus. Die ausgewählten Fahrstrategiedaten werdensozusagen als Redundanz-Fahrstrategiedaten oder Assistenz-Fahrstrategiedatenzur Steuerung des Fahrzeugs angeboten.Eitherfrom the determinants as well as from the database means canof current driving situation actual dataeach driving strategy data are offered. Select selection meansthis driving strategy data based on at least one decision criterionappropriate driving strategy data. The selected driving strategy data becomeso to speak as redundancy driving strategy data or assistance driving strategy dataoffered to control the vehicle.

DieFahrassistenzvorrichtung verhältsich dann sozusagen als virtueller Beifahrer, der wie der menschlicheFahrer Fahrstrategiedaten zur Steuerung des Fahrzeugs ermittelt.TheDriving assistance device behavesthen, as a kind of virtual co-driver, like the humanDriver determined driving strategy data for controlling the vehicle.

VorteilhafteAusgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie derBeschreibung.advantageousEmbodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and theDescription.

DieFahrstrategie-Datenbasis und/oder die Datenbasismittel sind vorzugsweisezwischen einem Lernmodus bei der sie modifizierbar sind, und einem Auslesemodus,bei der sie auslesbar aber nicht modifizierbar sind, umschaltbar.Diese Maßnahmebezieht sich insbesondere auf eine Ausgestaltung der Erfin dung,bei der die Datenbasis bzw. die Datenbasismittel in der Art einesneuronalen Netzes aufgebaut sind. Im Lernmodus ist die Fahrstrategie-Datenbasisund/oder sind die Datenbasismittel durch Bedienhandlung eines realenFahrers trainierbar. Der Fahrer bedient dabei beispielsweise dasFahrzeug oder einen Fahrsimulator, der das Fahrzeug simuliert. Beidem realen Fahrer kann es sich beispielsweise um einen erfahrenenRennfahrer, einen Rallye-Piloten oder dergleichen handeln.TheDriving strategy database and / or the database means are preferredbetween a learning mode in which they are modifiable, and a read-out mode,where they are readable but not modifiable, switchable.This measurerefers in particular to an embodiment of the invention,in which the database or the database means in the manner of aneural network are constructed. In learning mode is the driving strategy databaseand / or the database means are by operation of a realDriver trainable. The driver serves, for example, theVehicle or a driving simulator that simulates the vehicle. atFor example, the real driver may be an experienced oneRacing driver, a rally driver or the like act.

Diedem realen Fahrer beim Trainieren der Fahrstrategie-Datenbasis bereitstehendenFahrsituation-Istdaten werden vorzugsweise zusammen mit den durchden Fahrer trainierten Fahrstrategiedaten in der Fahrstrategie-Datenbasisabgelegt. Dabei ist es bevorzugt, dass dem realen, die Datenbasistrainierenden Fahrer die Fahrsituations-Istdaten in einem geringerenUmfang zur Verfügungstehen als den Datenbasismitteln beim späteren Auslesen der Fahrstrategie-Datenbasis.Somit ist eine eindeutige Identifizierbarkeit der Fahrstrategiedatengewährleistet.Theproviding the real driver with training the driving strategy databaseDriving situation actual data are preferably together with the bythe driver trained driving strategy data in the driving strategy databasestored. It is preferred that the real, the databasetraining driver the actual driving situation data in a lowerScope availablestand as the database means in the later readout of the driving strategy database.Thus, a clear identifiability of the driving strategy dataguaranteed.

DieAuswahlmittel könnennach unterschiedlichen Entscheidungskriterien eine jeweils von den Datenbasismittelnoder den Determinanzmittel bereitgestellte Fahrstrategie auswählen.TheSelection means canaccording to different decision criteria one each from the database resourcesor select the driving strategy provided to the determinant.

Beispielsweisekönnendie Auswahlmittel die deterministisch ermittelten Fahrstrategiedatenden von den Datenbasismitteln ermittelten Fahrstrategiedaten vorziehenoder umgekehrt.For examplecanthe selection means the deterministically determined driving strategy dataPrefer the driving strategy data determined by the database meansor the other way around.

Esist auch möglich,dass die Determinanzmittel und/oder die Datenbasismittel die erstenbzw. zweiten Fahrstrategiedaten mit einem ersten bzw. zweiten Qualitätsindexversehen. Die jeweiligen Qualitätsindizeskönnenvon den Auswahlmitteln bei der Auswahl der Fahrstrategiedaten berücksichtigt werden.Itis possible, too,that the determinants and / or database means are the firstor second driving strategy data with a first or second quality indexMistake. The respective quality indicescanbe considered by the selection means in the selection of driving strategy data.

Einweiterer Faktor, den die Auswahlmittel berücksichtigen können, istbeispielsweise die Zeit, die die Determinanzmittel oder die Datenbasismittel zurErmittlung der jeweiligen Fahrstrategiedaten benötigen. Beispielsweise können ausAuswahlmittel diejenigen Fahrstrategiedaten bevorzugt anwenden, diezuerst bereitstehen. Hierdurch wird eine optimale Geschwindigkeitder erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtunggewährleistet.OneAnother factor that can be considered by the selection means isFor example, the time that the determinants or the database means forDetermination of the respective driving strategy data need. For example, outSelection means preferably apply those driving strategy data, thebe ready first. This will give you an optimal speedthe driving assistance device according to the inventionguaranteed.

Esist auch möglich,dass die Auswahlmittel die Komplexität der Fahrsituations-Istdatenbewerten. Beispielsweise könnensie bei einfachen Fahrsituations-Istdaten die von den Determinanzmittelnangebotenen Fahrstrategiedaten bevorzugen, bei komplexen Fahrsituations-Istdatendie von den Datenbasismitteln angebotenen Fahrstrategiedaten.Itis possible, too,that the selection means the complexity of the driving situation actual datarate. For example, you canFor simple driving situation actual data, they are those of the determinantspreferred driving strategy data, in complex driving situation actual datathe driving strategy data offered by the database means.

Prinzipiellist auch eine Situation denkbar, dass weder die Determinanzmittelnoch die Datenbasismittel überhauptoder innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne zur Bereitstellungvon Fahrstrategiedaten in der Lage sind. In diesem Fall ist es bevorzugt,dass die Determinanzmittel und/oder die Datenbasismittel und/oderdie Auswahlmittel zu einem signalisieren einer Fehlersituation ausgestaltetsind, bei der sie anhand der aktuellen Fahrsituations-Istdaten keineFahrstrategiedaten ermitteln können.Beispielsweise senden sie Fahrstrategiedaten mit dem Inhalt "Null".in principleis also a situation conceivable that neither the determinantsstill the database means at allor within a predetermined period of time to provideof driving strategy data are able. In this case it is preferablethat the determinants and / or the database means and / orthe selection means configured to signal a fault situationthey are not based on the current driving situation dataCan determine driving strategy data.For example, they send driving strategy data with the content "zero".

DieFahrstrategiedaten enthalten zweckmäßigerweise einen oder mehrereBewegungsvektoren. Besonders bevorzugt ist eine Folge von Bewegungsvektoren,die jeweils die Längs-und Quergeschwindigkeit des zu steuernden Fahrzeuges charakterisieren.TheDriving strategy data expediently includes one or moreMotion vectors. Particularly preferred is a sequence of motion vectors,each of the longitudinaland characterize the lateral velocity of the vehicle to be controlled.

Sowohlvon der erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtungals von dem realen, menschlichen Fahrer werden nun Fahrstrategiedatenangeboten. Der menschliche Fahrer betätigt beispielsweise Bremse,Gaspedal und Lenkrad des Fahrzeugs. Prinzipiell könnte nunder menschliche Fahrer die erfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtungvollständigmit der Steuerung des Fahrzeugs beauftragen, so dass die von dererfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtungbereitgestellten Fahrstrategiedaten zur Steuerung des Fahrzeugesverwendet werden. Eine typische Situation ist jedoch, dass der menschliche Fahrersoweit wie möglichdie Kontrolle überdas Fahrzeug behalten will, das heißt, dass der von dem Fahrervorgegebene Bewegungswunsch bevorzugt berücksichtigt wird. Andererseitskönnen,wie eingangs erläutert,fehlerhafte Fahrstrategien vom menschlichen Fahrer vorgegeben werden.In derartigen Situation ist es bevorzugt, dass die von der Fahrassistenzvorrichtungbereitgestellte Fahrstrategie bevorzugt zur Steuerung des Fahrzeugsverwendet wird.Eitherfrom the driving assistance device according to the inventionas of the real, human driver are now driving strategy dataoffered. For example, the human driver applies brake,Accelerator pedal and steering wheel of the vehicle. In principle, now couldthe human driver the driving assistance device according to the inventionCompletelywith the control of the vehicle, so that by theDriving assistance device according to the inventionprovided driving strategy data for controlling the vehiclebe used. A typical situation, however, is that of the human driveras far as possiblethe control overwant to keep the vehicle, that is, that of the drivergiven movement request is preferably taken into account. on the other handcan,as explained above,faulty driving strategies are given by the human driver.In such a situation, it is preferred that that of the driving assistance deviceprovided driving strategy preferably for controlling the vehicleis used.

Einebevorzugte Variante der Erfindung sieht daher vor, dass Aktivierungsmittelvorgesehen sind, die in einer derartigen Situation die von der Fahrassistenzvorrichtungbereitgestellten Fahrstrategiedaten als Redundanz-Fahrstrategiedatenanstelle von Vorgabefahrstrategiedaten aktivieren, die vom menschlichenFahrer des Fahrzeugs vorgegeben sind. Die Aktivierungsmittel können beispielsweisein den Auswahlmitteln enthalten sein.Apreferred variant of the invention therefore provides that activating agentare provided in such a situation that of the driving assistance deviceprovided driving strategy data as redundant driving strategy datainstead of default driving strategy data that is humanDriver of the vehicle are given. The activating agents may be, for exampleto be included in the selection means.

DieAktivierungsmittel könnendie Redundanz-Fahrstrategiedaten oder die Vorgabe-Fahrstrategiedatenanhand einer oder mehrerer der nachfolgend genannten Kriterien auswählen:
Beispielsweisekönnensie die vorgenannten Qualitätsindizes,den Zustand des menschlichen Fahrers des Fahrzeugs anhand einesFahrzustandswertes, die aktuellen Fahrsituations-Istdaten oder dergleichenauswerten. Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung siehtvor, dass die Aktivierungsmittel eine Spektralanalyse der Redundanz-Fahrstrategiedatenbzw. der Vorgabe-Fahrstrategiedaten vornehmen. Eine Spektralanalyseumfasst beispielsweise eine Fourier-Transformation oder eine Fast-Fourier-Transformationder Fahrstrategiedaten. Der menschliche Fahrer sowie die erfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtungbewegen sich nämlich üblicherweisein Fahrstrategieverhaltensmustern, die sich durch die vorgenannteSpektralanalyse analysieren lassen. Üblicherweise besteht zudemeine Kohärenzzwischen den Verhaltensmustern bzw. den Spektren, die den Verhaltensmusternund/oder Fahrstrategiedaten zugeordnet sind. Die Aktivierungsmittelwerten zur Auswahl der jeweiligen Fahrstrategiedaten diese Kohärenz zweckmäßigerweiseaus.
The activation means may select the redundancy driving strategy data or the default driving strategy data based on one or more of the following criteria:
For example, they may evaluate the aforementioned quality indexes, the state of the human driver of the vehicle based on a driving state value, the current driving situation actual data or the like. A particularly preferred variant of the invention provides that the activating means perform a spectral analysis of the redundant driving strategy data or the default driving strategy data. A spectral analysis includes, for example, a Fourier transformation or a fast Fourier transformation of the driving strategy data. Namely, the human driver and the driving assistance device according to the present invention usually move in driving strategy behaviors that can be analyzed by the aforementioned spectral analysis. In addition, there is usually a coherence between the behavior patterns or the spectra associated with the behavior patterns and / or driving strategy data. The activation means expediently evaluate this coherence in order to select the respective driving strategy data.

ZumAufdaten Fahrstrategie-Datenbasis ist eine erfindungsgemäße Trainingsvorrichtungvorgesehen, die anhand von Fahrstrategie-Erfassungsmitteln Bedienhandlungeneines realen Fahrers, der das Fahrzeug oder einen Fahrsimulatorbedient, als Fahrstrategiedaten erfasst und in der Fahrstrategie-Datenbasis speichert.Die erfindungsgemäße Trainingsvorrichtungenthältvorzugsweise Umschaltmittel, mit der die Fahrstrategie-Datenbasisund/oder die Datenbasismittel der Fahrassistenzvorrichtung zwischeneinem Lernmodus, bei der die Datenbasis modifizierbar ist, und einemAuslesemodus, bei der sie auslesbar, aber nicht modifizierbar ist.Es versteht sich, dass die Trainingsvorrichtung auch einen Bestandteilder Fahrassistenzvorrichtung bilden kann.To theUpdate driving strategy database is a training device according to the inventionprovided by driving strategy detection means operator actionsa real driver, the vehicle or a driving simulatoroperated, captured as driving strategy data and stored in the driving strategy database.The training device according to the inventioncontainspreferably switching means with which the driving strategy databaseand / or the database means of the driving assistance device betweena learning mode in which the database is modifiable, and aRead-out mode where it is readable but not modifiable.It is understood that the exercise device is also an ingredientthe driver assistance device can form.

Dieerfindungsgemäße Fahrassistenzvorrichtungbzw. die Trainingsvorrichtung könnenjeweils Programmcode enthalten, der durch einen Prozessor ausführbar ist.Der Prozessor ist beispielsweise in einem X-By-Wire-System enthalten,z.B. einem Drive-By-Wire-System oder dergleichen. Es versteht sich,dass auch eine ganz oder teilweise Realisierung in Hardware möglich ist.TheDriving assistance device according to the inventionor the training device caneach containing program code executable by a processor.The processor is included, for example, in an X-by-wire system,e.g. a drive-by-wire system or the like. It goes without sayingthat a complete or partial realization in hardware is possible.

Nachfolgendwerden Ausführungsbeispiele derErfindung anhand der Zeichnung nähererläutert. Eszeigen:followingBe exemplary embodiments ofInvention with reference to the drawingexplained. Itdemonstrate:

1 einmit einer erfindungsgemäßen Fahrassistenzvorrichtungausgestattetes Fahrzeug, 1 a vehicle equipped with a driver assistance device according to the invention,

2 eineTrainingsvorrichtung füreine Fahrassistenzvorrichtung gemäß1, und 2 a training device for a driving assistance device according to 1 , and

3 schematischeBeispiele fürSpektralanalysen, die von der Fahrassistenzvorrichtung gemäß1 durchgeführt werden. 3 schematic examples of spectral analysis by the driving assistance device according to 1 be performed.

EinFahrzeug10 mit Rädern11 einerlenkbaren Vorderachse12 sowie einer Hinterachse13 ist durcheinen Fahrer14 steuerbar. Das Fahrzeug10 ist beispielsweiseein Personen- oder Lastkraftwagen mit einem Antriebsmotor15,z.B. einem Brennkraft- oder Elektromotor, der auf die Räder11 derVorderachse12 wirkt. Durch Betätigen von Längsbewegungs-Vorgabemitteln16,die beispielsweise durch ein Gaspedal und ein Bremspedal realisiertsind, gibt der Fahrer14 seinen Längsbewegungswunsch vor. Dabeiwerden der Motor15 sowie den Rädern11 zugeordneteBremsen17 betätigt.A vehicle 10 with wheels 11 a steerable front axle 12 as well as a rear axle 13 is by a driver 14 controllable. The vehicle 10 is for example a passenger or truck with a drive motor 15 , for example, an internal combustion or electric motor, on the wheels 11 the front axle 12 acts. By actuating longitudinal motion default means 16 , which are realized for example by an accelerator pedal and a brake pedal, gives the driver 14 his longitudinal motion request. This will be the engine 15 as well as the wheels 11 associated brakes 17 actuated.

AnQuerbewegungsvorgabemitteln18, beispielsweise in Formeines Lenkrades, gibt der Fahrer einen Querbewegungswunsch vor,der durch einen die Räder11 derVorderachse12 lenkbetätigenden Lenkaktor19 umgesetztwird.To lateral movement presets 18 For example, in the form of a steering wheel, the driver specifies a transverse motion desired by one of the wheels 11 the front axle 12 steering actuated steering actuator 19 is implemented.

DieVorgaben der Längsbewegungs-Vorgabemittel16 sowieder Querbewegungs-Vorgabemittel18 werden durch ein Drive-By-Wire-Modul20 anden Motor15, die Bremsen17 sowie den Lenkaktor19 übertragen.Das Modul20 ist sozusagen zwischen die Vorgabemittel16,18 unddie ausführendenAktoren, den Motor15, die Bremsen17 sowie denLenkaktor19, geschaltet.The specifications of the longitudinal motion specification means 16 and the lateral motion default means 18 be through a drive-by-wire module 20 to the engine 15 , the brake 17 as well as the steering actuator 19 transfer. The module 20 is, so to speak, between the default means 16 . 18 and the executing actors, the engine 15 , the brake 17 as well as the steering actuator 19 , switched.

DasModul20 enthältbeispielsweise einen oder mehrere Prozessoren, die zur Ausführung von Programmcodeausgestaltet sind. Das Modul20 kann aus mehreren Teilmodulenbestehen bzw. mehrere Teilmodule enthalten, wobei beim Ausführungsbeispielein besonders bevorzugtes Modulkonzept realisiert ist. Das Modul20 kannauch als verteiltes System aufgebaut sein, das mehrere Teilsysteme und/oderTeilmodule enthalten kann.The module 20 includes, for example, one or more processors configured to execute program code. The module 20 can consist of several sub-modules or contain multiple sub-modules, in the embodiment, a particularly preferred modular concept is realized. The module 20 can also be constructed as a distributed system that can contain multiple subsystems and / or submodules.

DasModul20 enthältein Erfassungsmodul21, das die von den Vorgabemitteln16,18 vorgegebenenBewegungswunsch-Befehle erfasst. Das Erfassungsmodul21 enthält beispielsweiseDruck-, Bewegungs- und Drehwinkelsensoren. Ferner enthält das Modul20 eineFahrassistenzvorrichtung22 sowie ein Antriebsstrangmodul23.Das Antriebsstrangmodul23 könnte man auch als integriertenAntriebsstrang bezeichnen.The module 20 contains a collection module 21 that the of the default means 16 . 18 specified motion command commands detected. The acquisition module 21 contains, for example, pressure, motion and rotation angle sensors. Furthermore, the module contains 20 a driving assistance device 22 and a powertrain module 23 , The powertrain module 23 could also be described as an integrated powertrain.

DieFahrassistenzvorrichtung23 enthält ein Beifahrermodul24 sowieein Aktivierungsmodul25. Das Beifahrermodul24 istsozusagen ein virtueller Beifahrer, das parallel und/oder redundantzum Fahrer14 Redundanz-Fahrstrategiedaten26 erzeugt, dievom Aktivierungsmodul25, das erfindungsgemäße Ak tivierungsmittelbildet, ausgewertet werden. Das Erfassungsmodul21 erzeugtVorgabe-Fahrstrategiedaten27, die den Bewegungswunschdes Fahrers14 repräsentieren.Das Aktivierungsmodul25 aktiviert die Vorgabe-Fahrstrategiedaten27 oderdie Redundanz-Fahrstrategiedaten26 und erzeugt so abgesicherteFahrstrategiedaten28, sozusagen einen abgesicherten Bewegungswunsch.Das Aktivierungsmodul25 übermittelt die Fahrstrategiedaten28 demAntriebsstrangmodul23. Das Antriebsstrangmodul23 setztden durch die abgesicherten Fahrstrategiedaten28 repräsentiertenBewegungswunsch durch Ansteuerung des Motors15, der Bremsen17 unddes Lenkaktors19, also durch Ansteuerung der Aktoren desFahrzeugs10, um.The driving assistance device 23 contains a passenger module 24 and an activation module 25 , The passenger module 24 is, so to speak, a virtual co-driver who is parallel and / or redundant to the driver 14 Redundancy driving strategy data 26 generated by the activation module 25 which forms Ac tivierungsmittel according to the invention, be evaluated. The acquisition module 21 generates default driving strategy data 27 representing the motion request of the driver 14 represent. The activation module 25 activates the default driving strategy data 27 or the redundancy driving strategy data 26 and thus generates safe driving strategy data 28 , so to speak, a secured motion. The activation module 25 transmits the driving strategy data 28 the powertrain module 23 , The powertrain module 23 puts that through the secured driving strategy data 28 represented motion request by controlling the motor 15 , the brake 17 and the steering actuator 19 , ie by controlling the actuators of the vehicle 10 , around.

DasAntriebsstrangmodul23 enthält reaktive Assistenzsysteme,beispielsweise ein Antiblockiersystemmodul29, ein Antriebsschlupfregelungsmodul30 undein elektronisches Stabilitätsprogramm-Modul31.Wenn die abgesicherten Fahrstrategiedaten28, die beispielsweiseeinen oder mehrere Bewegungsvektoren enthalten, nicht umsetzbarsind, beispielsweise aufgrund der Fahrbahnbeschaffenheit ein Bremsverzögerungswunschnicht realisierbar ist, greifen die Module2931 reagierendein und verhindern ein Blockieren der Bremsen (ABS-Modul29), einDurchdrehen der Antriebsräder11 derVorderachse12 (ASR-Modul30)oder ein Schleudern des Fahrzeugs10 (ESP-Modul31).Dazu wertet das Antriebsstrangmodul23 beispielsweise Messsignaleeines Gierratensensors32 sowie von Drehzahlsenoren33 aus,die den Rädern11 zugeordnetsind. Die von den Sensoren32,33 erzeugte Messsignalesind in der Zeichnung durch nicht näher bezeichnete Pfeile angedeutet.Gleiches gilt fürAnsteuersignale, die das Antriebsstrangmodul23 dem Lenkaktor19,dem Motor15 sowie den Bremsen17 vorgibt. Auchdiese Ansteuersignale sind durch Pfeile angedeutet.The powertrain module 23 contains reactive assistance systems, such as an anti-lock braking system module 29 , a traction control module 30 and an electronic stability program module 31 , When the safe driving strategy data 28 , which contain, for example, one or more motion vectors are not feasible, for example, due to the nature of the roadway, a deceleration request is not feasible, grab the modules 29 - 31 Reactive and prevent the brakes from blocking (ABS module 29 ), a spinning of the drive wheels 11 the front axle 12 (ASR module 30 ) or a skid of the vehicle 10 (ESP module 31 ). The powertrain module evaluates this 23 for example, measuring signals of a yaw rate sensor 32 as well as speed sensors 33 off, the wheels 11 assigned. The ones from the sensors 32 . 33 generated measuring signals are indicated in the drawing by unspecified arrows. The same applies to control signals that the powertrain module 23 the steering actuator 19 , the engine 15 as well as the brakes 17 pretends. These control signals are indicated by arrows.

DasBeifahrermodul24 stellt eine wesentliche Komponente derFahrassistenzvorrichtung22 dar. Das Beifahrermodul24 ermöglicht prinzipiellein autonomes Steuern des Fahrzeuges10. Das Beifahrermodul24 kannauch ohne den Fahrer14 das Fahrzeug10 steuern.Hierzu wird beispielsweise mit Hilfe eines Vorgabemittels34,beispielsweise eines Drehschalters, der Aktivierungsgrad für die Redundanz-Fahrstrategiedaten26 auf100 % gesetzt. Das Aktivierungsmodul25 aktiviert dannlediglich die Redundanz-Fahrstrategiedaten26, wohingegendie Vorgabe-Fahrstrategiedaten27 ignoriert werden. Mit Hilfeder Vorgabemittel34 kann der Aktivierungsgrad der Redundanz-Fahrstrategiedaten26 z.B.in einem Bereich von Null bis 100 % variiert werden.The passenger module 24 represents an essential component of the driver assistance device 22 dar. The passenger module 24 allows in principle autonomous control of the vehicle 10 , The passenger module 24 can also without the driver 14 the vehicle 10 Taxes. For this purpose, for example, with the help of a default means 34 , For example, a rotary switch, the degree of activation for the redundancy driving strategy data 26 set to 100%. The activation module 25 then activates only the redundancy driving strategy data 26 whereas the default driving strategy data 27 be ignored. With the help of the default means 34 may be the degree of activation of the redundancy driving strategy data 26 eg in a range from zero to 100%.

Besondersbevorzugt ist eine Variante der Erfindung, bei der der Fahrer14 dasFahrzeug10 weitgehend autonom steuert, die Fahrassistenzvorrichtung22 jedochin Problemsituationen, beispielsweise bei einer Fehlreaktion desFahrers14, bei einem Ausfall des Fahrers14 oderdergleichen assistierend eingreift, wobei das Beifahrermodul24 dann dieSteuerung des Fahrzeugs10 zumindest zeitweise vollständig übernimmt.Particularly preferred is a variant of the invention, in which the driver 14 the vehicle 10 largely autonomously controls the driver assistance direction 22 However, in problem situations, such as a faulty response of the driver 14 in case of driver failure 14 or the like, the passenger module 24 then the control of the vehicle 10 completely at least temporarily.

DasBeifahrermodul24 ermöglichtein prädiktivesSteuern des Fahrzeugs10. Das Beifahrermodul24 wertethierzu Fahrsituations-Istdaten38 aus. Die Fahrsituations-Istdaten38 enthaltenbeispielsweise optische Daten, die von einer Kamera35 odersonstigen optischen Erfassungsmitteln erfasst werden. Diese optischenDaten enthalten beispielsweise Informationen über den Fahrbahnverlauf, dem dasFahrzeug10 zu folgen hat, über Hindernisse oder dergleichen.Ferner erzeugt ein Abstandssensor36, beispielsweise einUltraschallsensor, Abstandsdaten, die einen Bestandteil der Fahrsituations-Istdaten38 bilden.Anhand der von dem Abstandssensor36 ge lieferten Abstandsinformationen kanndas Beifahrermodul24 beispielsweise den Abstand zu einemvorausfahrenden Fahrzeug ermitteln. Ferner sendet ein Telemetrie-Empfänger37 Telemetriedatenan das Beifahrermodul24, die ebenfalls ein Bestandteilder Fahrsituations-Istdaten38 bilden. Die Telemetriedatenkönnenbeispielsweise von stationärenMessstationen, Relaisstationen oder dergleichen stammen. Die Telemetriedatenkönnenaber auch von mobilen Stationen, beispielsweise anderen Verkehrsteilnehmernstammen. Ferner sendet des Antriebsstrangmodul23 Messwerte39 alseinen Bestandteil der Fahrsituations-Istdaten38. Die Messwerte39 enthaltenbeispielsweise Informationen überdie aktuellen Längs-und Quergeschwindigkeiten Vx und Vy des Fahrzeugs10, diedurch die Drehzahlsensoren33 erfassten Drehzahlen derRäder11 unddergleichen.The passenger module 24 allows a predictive control of the vehicle 10 , The passenger module 24 evaluates driving situation actual data 38 out. The driving situation actual data 38 For example, contain optical data from a camera 35 or other optical detection means are detected. These optical data contain, for example, information about the road course, the vehicle 10 has to follow, over obstacles or the like. Furthermore, a distance sensor generates 36 , For example, an ultrasonic sensor, distance data that is part of the driving situation actual data 38 form. Based on the distance sensor 36 ge supplied distance information can be the passenger module 24 For example, determine the distance to a vehicle in front. It also sends a telemetry receiver 37 Telemetry data to the passenger module 24 , which is also part of the actual driving situation data 38 form. The telemetry data may originate, for example, from stationary measuring stations, relay stations or the like. The telemetry data can also come from mobile stations, such as other road users. Further, the powertrain module sends 23 readings 39 as a component of the driving situation actual data 38 , The measured values 39 contain, for example, information about the current longitudinal and lateral speeds Vx and Vy of the vehicle 10 by the speed sensors 33 recorded speeds of the wheels 11 and the same.

DasBeifahrermodul24 enthältDeterminanzmittel40 zu deterministischen Ermittlung vonFahrstrategiedaten anhand der Fahrsituations-Istdaten38.Ferner enthältdas Beifahrermodul24 Datenbasismittel41 zumErmitteln von Fahrstrategiedaten aus einer Datenbasis42,in der anhand der Fahrsituations-Istdaten38 ermittelbareFahrstrategiedaten abgelegt sind.The passenger module 24 contains determinants 40 for deterministic determination of driving strategy data on the basis of the driving situation actual data 38 , It also contains the passenger module 24 Database means 41 for determining driving strategy data from a database 42 , in the basis of the driving situation actual data 38 ascertainable driving strategy data are stored.

DieDeterminanzmittel40 legen die jeweils aktuellen Fahrsituations-Istdaten38 beispielsweise Rechenalgorithmenzugrunde und ermitteln anhand dieser Rechenalgorithmen erste Fahrstrategiedaten44.Die Datenbasismittel41 hingegen ermitteln anhand aktuellenFahrsituations-Istdaten38 aus der Datenbasis42 zweiteFahrstrategiedaten45 und übermitteln diese den Auswahlmitteln43.Die Datenbasismittel41 sind mit der Datenbasis42 beispielsweiseeng verzahnt. Beispielsweise könnendie Determinanzmittel40 und Datenbasismittel41 alseine Art neuronales Netz aufgebaut sein, das nach einer oder meh rerenLernphasen in dem durch die Lernphasen erreichten Zustand fixiertist.The determinants 40 set the current driving situation actual data 38 For example, based on calculation algorithms and determine based on these computational algorithms first driving strategy data 44 , The database means 41 on the other hand, determine based on current driving situation actual data 38 from the database 42 second driving strategy data 45 and submit them to the selection means 43 , The database means 41 are with the database 42 for example, closely interlocked. For example, the determinants 40 and database means 41 be constructed as a kind of neural network, which is fixed after one or more learning phases in the state reached by the learning phases.

DieAuswahlmittel43 wählendie erste oder zweite Fahrstrategie, die durch die Fahrstrategiedaten44 bzw.45 repräsentiertsind, aus und übermitteln diejeweils ausgewähltenFahrstrategiedaten44 oder45 als Redundanz-Fahrstrategiedatendem Aktivierungsmodul25. Auswahlkriterien zur Auswahlder Fahrstrategiedaten44 oder45 sind beispielsweise dieZeit, die die Mittel40,41 jeweils zum Ermittelnder Fahrstrategiedaten44,45 benötigen, Qualitätsindizes,die den Fahrstrategiedaten44,45 beigefügt sind,eine Analyse der Komplexitätder Fahrsituations-Istdaten38 oder dergleichen.The selection means 43 choose the first or second driving strategy, which by the driving strategy data 44 respectively. 45 are represented, and transmit the selected driving strategy data 44 or 45 as redundancy driving strategy data the activation module 25 , Selection criteria for selecting the driving strategy data 44 or 45 For example, time is the means 40 . 41 each for determining the driving strategy data 44 . 45 need, quality indices matching the driving strategy data 44 . 45 an analysis of the complexity of the driving situation actual data 38 or similar.

In2 isteine Trainingsvorrichtung50 zu einem Training der Datenbasis42 odereines Abbilds der Datenbasis42 gezeigt. Die Trainingsvorrichtung50 istbeispielsweise eine Art Fahrsimulator oder ist in einem Fahrsimulatorenthalten. Die Trainingsvorrichtung50 ist in Hardwareund Software realisiert, wobei die Darstellung in der2 sehrschematisch ist. Ein Erfassungsmodul51 der Trainingsvorrichtung50 erfasstFahrsituations-Istdaten52, beispielsweise in der Art derFahrsituations-Istdaten38. Die Fahrsituations-Istdaten52 habenvorzugsweise einen kleineren Umfang als die Fahrsituations-Istdaten38. DasErfassungsmodul51 erzeugt anhand der Fahrsituations-Istdaten52 Ausgabesignale,beispielsweise akustische und optische Ausgabesignale50,54,für Ausgabemittel,beispielsweise akustische und optische Ausgabemittel55,56 inForm von Lautsprechern und Monitoren. Die Ausgabemittel, die auch einein der Figur nicht dargestellten Fahrerplatz für den Trainingsfahrer57 z.B.durch Neigen, Rütteln oderdergleichen beeinflussen können,simulieren für den Trainingsfahrer57 Fahrsituationen.Es ist möglich,dass die Ausgabesignale53,54 lediglich einen Teilder Fahrsituations-Istdaten52 repräsentieren. Beispielsweise können dieFahrsituations-Istdaten52 auch Abstandsinformationen über vorausfahrendeFahrzeuge enthalten, die durch die Ausgabemittel55,56 demFahrer57 nicht angezeigt werden.In 2 is a training device 50 to a training of the database 42 or an image of the database 42 shown. The training device 50 is for example a kind of driving simulator or is included in a driving simulator. The training device 50 is realized in hardware and software, whereby the representation in the 2 is very schematic. An acquisition module 51 the training device 50 captures driving situation actual data 52 , for example, in the nature of the driving situation actual data 38 , The driving situation actual data 52 are preferably smaller in size than the actual driving situation data 38 , The acquisition module 51 generated on the basis of the actual driving situation data 52 Output signals, for example, acoustic and optical output signals 50 . 54 , for output means, for example acoustic and optical output means 55 . 56 in the form of speakers and monitors. The output means, which is also a driver's seat not shown in the figure for the training driver 57 For example, by tilting, shaking or the like can simulate simulate for the training driver 57 Driving situations. It is possible that the output signals 53 . 54 only a part of the driving situation actual data 52 represent. For example, the driving situation actual data 52 Also, distance information about preceding vehicles included by the output means 55 . 56 the driver 57 not be displayed.

ZurBewältigungder ihm simulierten Fahrsituation betätigt der Trainingsfahrer57 Längsbewegungs-Vorgabemittel58 sowieQuerbewegungsvorgabemittel59, die Fahrstrategie-Erfassungsmittelzur Erfassung von Bedienhandlungen des Trainingsfahrers57 bilden.Die Vorgabemittel58,59 enthalten beispielsweiseein Lenkrad, ein Side-Stick, Pedale oder dergleichen. Aus den Bedienhandlungendes Trainingsfahrer57 generieren die Vorgabemittel58,59 Fahrstrategiedaten60 und übermittelndiese Fahrstrategiedaten60 einem Speichermodul61.To cope with the simulated driving situation, the training driver operates 57 Longitudinal movement definition means 58 and lateral movement presetting means 59 , the driving strategy detection means for detecting operator actions of the training driver 57 form. The default means 58 . 59 include, for example, a steering wheel, a side stick, pedals or the like. From the operator actions of the training driver 57 generate the default means 58 . 59 Driving strategy data 60 and transmit this driving strategy data 60 a memory module 61 ,

DasSpeichermodul61 erhältzudem die Fahrsituations-Istdaten52 von dem Erfassungsmodul51.Das Speichermodul61 speichert die Fahrstrategiedaten60 sowiedie Fahrsituations-Istdaten52 einander zugeordnet in derDatenbasis42 ab. Ferner ordnet das Speichermodul61 diesenDaten52,60 einen Qualitätsindex62 zu, derdie Qualitätder Fahrstrategiedaten60 für die Bewältigung einer durch die Fahrsituations-Istdaten52 repräsentiertenFahrsituation charakterisiert. Der Qualitätsindex62 kann beispielsweisedurch den Trainingsfahrer57 oder eine sonstige Persondefiniert werden.The memory module 61 also receives the driving situation actual data 52 from the acquisition module 51 , The memory module 61 saves the driveway tegiedaten 60 as well as the driving situation actual data 52 associated with each other in the database 42 from. It also maps the memory module 61 this data 52 . 60 a quality index 62 to that the quality of driving strategy data 60 for coping with one by the driving situation actual data 52 characterized driving situation characterized. The quality index 62 For example, by the training driver 57 or any other person.

Inder oben beschriebenen Weise kann die Trainingsvorrichtung50 denTrainingsfahrer57 weitere Fahrsituationen vorspiegeln,wobei beispielsweise Fahrsituations-Istdaten63,64 durchdie Ausgabemittel55,56 als virtuelle Fahrsituation ausgegeben werdenund die Vorgabemittel58,59 sowie das Speichermodul61 diejeweiligen Bedienhandlungen des Trainingsfahrers57 erfassenund als Fahrstrategiedaten65,66 in der Datenbasis42 ablegen.Den Fahrstrategiedaten65,66 sind beispielsweiseQualitätsindizes67,68 zugeordnet.Mittels eines Schalters69 oder sonstigen Umschaltmittelnist die Datenbasis42 zwischen einem Lernmodus, bei derFahrstrategiedaten einschreibbar sind und einem Auslesemodus, beider aus der Datenbasis42 Fahrstrategiedaten nicht eingeschrieben,aber ausgelesen werden können,umschaltbar.In the manner described above, the training device 50 the training driver 57 pretend other driving situations, for example, driving situation actual data 63 . 64 through the output means 55 . 56 be issued as a virtual driving situation and the default means 58 . 59 as well as the memory module 61 the respective operator actions of the training driver 57 capture and as driving strategy data 65 . 66 in the database 42 lay down. The driving strategy data 65 . 66 are, for example, quality indices 67 . 68 assigned. By means of a switch 69 or other switching means is the database 42 between a learning mode in which driving strategy data can be written and a read-out mode in which the database is used 42 Driving strategy data not written, but can be read, switchable.

MitHilfe eine Programmiergeräts70,beispielsweise in der Art eines Personalcomputers, kann die Datenbasis42 indas Beifahrermodul24 kopiert werden.With the help of a programmer 70 , for example, in the manner of a personal computer, the database can 42 in the passenger module 24 be copied.

DieDatenbasis42 sowie das zugeordnete Speichermodul61 bildenvorzugsweise eine integrierte Einheit in der Art eines neuronalenNetzes. Dieses neuronale Netz kann durch das Programmiergerät70 indas Beifahrermodul24 transferiert und/oder kopiert werden.Es versteht sich, dass auch die Datenbasismittel41 sowiedie Datenbasis42 eine integrierte, in der Art eines neuronalenNetzes aufgebaute Einheit bilden können.The database 42 and the associated memory module 61 preferably form an integrated unit in the manner of a neural network. This neural network can be controlled by the programmer 70 in the passenger module 24 transferred and / or copied. It is understood that also the database means 41 as well as the database 42 can form an integrated unit constructed in the manner of a neural network.

Anhandvon3 wird im folgenden eine beispielhafte Funktionsweisedes Aktivierungsmoduls25 der Fahrassistenzvorrichtung22 erläutert:
DieVorgabe-Fahrstrategiedaten27 sowie die Redundanz-Fahrstrategiedaten26 habenbeispielsweise den in3 sehr schematisch dargestelltenVerlauf b(t) und r(t). Hierbei sei besonders betont, dass die in der3 sehrschematisch und beispielhaft gewähltenGraphen lediglich symbolisch zu verstehen sind und in der Realität völlig abweichende,mathematisch nachvollziehbare Verläufe vorhanden sind.
Based on 3 The following is an exemplary operation of the activation module 25 the driving assistance device 22 explains:
The default driving strategy data 27 as well as the redundancy driving strategy data 26 for example, have the in 3 very schematically illustrated curve b (t) and r (t). It should be emphasized that in the 3 are very schematic and exemplified graphs only symbolically to understand and in reality completely different, mathematically traceable courses are available.

MitHilfe einer Fourier-Transformation oder einer Fast-Fourier-Transformationerzeugt das Aktivierungsmodul25 durch Spektralanalyseder zeitabhängigenFahrstrategiedaten26 und27 (Zeit t) Spektralverläufe ar(f)und ab(f). Die Fahrstrategiedaten26,27 müssen sichnämlichinnerhalb vorbestimmter Verhaltensmuster und/oder innerhalb einerKohärenz derjeweiligen Verhaltensmuster bewegen. Die von Frequenzen f abhängigen Spektralverläufe ar(f)und ab (f) sind eine Art Abbild dieser Verhaltensmuster. Das Aktivierungsmodul25 setztdie Spektren ab (f) und ar(f) zueinander in Korrelation, beispielsweise durchDifferenzbildung oder dergleichen, und erzeugt dabei eine Korrelationsfunktionoder Kohärenzfunktion,nämlichein Kohärenz-Spektrumca(f). Das Aktivierungsmodul25 prüft, ob sich der Verlauf derFunktion ca(f) innerhalb eines durch Linien71,72 definiertenKorridors bewegt. Beim Überschreitenoder Unterschreiten dieses Korridors überprüft das Aktivierungsmodul25,welches der beiden Spektren ar(f) oder ab (f) dafür verantwortlichist. Das Aktivierungsmodul25 aktiviert dann diejenigenFahrstrategiedaten26 oder27, die sich sozusagenin einem Normalbereich, innerhalb eines erlaubten Verhaltensmustersbewegen und somit füreine Überschreitungoder Unterschreitung des durch die Linien71,72 definiertenKorridors der Korrelationsfunktion ca(f) nicht verantwortlich sind.Using a Fourier transform or a Fast Fourier transform generates the activation module 25 by spectral analysis of the time-dependent driving strategy data 26 and 27 (Time t) Spectral characteristics ar (f) and ab (f). The driving strategy data 26 . 27 they must, in fact, move within predetermined patterns of behavior and / or within a coherence of the respective patterns of behavior. The frequency-dependent spectral curves ar (f) and ab (f) are a kind of reflection of these behavioral patterns. The activation module 25 sets the spectra (f) and ar (f) to each other in correlation, for example by subtraction or the like, and thereby generates a correlation function or coherence function, namely a coherence spectrum ca (f). The activation module 25 Checks whether the course of the function ca (f) within a line 71 . 72 defined corridor moves. When exceeding or falling below this corridor, the activation module checks 25 which of the two spectra ar (f) or ab (f) is responsible for this. The activation module 25 then activates those driving strategy data 26 or 27 that move in a normal range, within a permitted pattern of behavior and thus for an overshoot or undershoot of the lines 71 . 72 defined corridor of the correlation function ca (f) are not responsible.

Esversteht sich, dass das Aktivierungsmodul25 auch weitereEntscheidungskriterien zur Auswahl der Redundanz-Fahrstrategiedaten26 oderder Vorgabe-Fahrstrategiedaten27 berücksichtigen kann, beispielsweisedie Qualitätsindizes62,67 und68,das Vorhandensein von Fahrstrategiedaten über haupt, das heißt ob derFahrer14 oder das Beifahrermodul25 überhauptFahrstrategiedaten erzeugen und dem Aktivierungsmodul25 bereitstellen,oder dergleichen.It is understood that the activation module 25 also further decision criteria for the selection of the redundancy driving strategy data 26 or the default driving strategy data 27 such as quality indices 62 . 67 and 68 , the presence of driving strategy data at all, that is, whether the driver 14 or the passenger module 25 ever generate driving strategy data and the activation module 25 provide, or the like.

Claims (19)

Translated fromGerman
Fahrassistenzvorrichtung zur prädiktivenSteuerung eines Fahrzeugs (10), – mit Determinanzmitteln (40)zur deterministischen Ermittlung von Fahrstrategiedaten zur prädiktiven Steuerungdes Fahrzeugs (10) anhand von Fahrsituations-Istdaten (38), – mit einerFahrstrategie-Datenbasis (42), in der anhand von Fahrsituations-Istdaten(38) ermittelbare Fahrstrategiedaten zur prädiktivenSteuerung des Fahrzeugs (10) gespeichert sind, – mit Datenbasismitteln(41) zum Ermitteln von Fahrstrategiedaten zur prädiktivenSteuerung des Fahrzeugs (10) aus der Fahrstrategie-Datenbasis(42) anhand von Fahrsituations-Istdaten (38),und – mitAuswahlmitteln (43) zur Auswahl von von den Determinanzmitteln(40) anhand von aktuellen Fahrsituations-Istdaten (38)ermittelten ersten Fahrstrategiedaten (44) oder von vonden Datenbasismitteln (41) anhand der aktuellen Fahrsituations-Istdaten (38)ermittelten zweiten Fahrstrategiedaten (45) in Abhängigkeitvon mindestens einem Entscheidungskriterium.Driver assistance device for the predictive control of a vehicle ( 10 ), - with determinants ( 40 ) for the deterministic determination of driving strategy data for the predictive control of the vehicle ( 10 ) based on actual driving situation data ( 38 ), - with a driving strategy database ( 42 ), based on actual driving situation data ( 38 ) ascertainable driving strategy data for the predictive control of the vehicle ( 10 ), - with database means ( 41 ) for determining driving strategy data for the predictive control of the vehicle ( 10 ) from the driving strategy database ( 42 ) based on actual driving situation data ( 38 ), and - with selection means ( 43 ) for the selection of determinants ( 40 ) based on current driving situation actual data ( 38 ) determined first driving strategy data ( 44 ) or from the database ( 41 ) based on the current driving situation actual data ( 38 ) determined second driving strategy data ( 45 ) depending on at least one decision criterion.Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Fahrstrategie-Datenbasis (42)zwischen einem Lernmodus, bei der sie modifizierbar ist, und einemAuslesemodus, bei der sie auslesbar aber nicht modifizierbar ist,umschaltbar ist.Driving assistance device according to claim 1, characterized in that the driving strategy database ( 42 ) is switchable between a learning mode in which it is modifiable and a read-out mode in which it is readable but not modifiable.Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrategie-Datenbasis (42)und/oder die Datenbasismittel (41) in der Art eines neuronalenNetzes aufgebaut ist, das nach mindestens einer Lernphase in einem durchdie mindestens eine Lernphase erreichten Zustand fixiert ist.Driving assistance device according to claim 1 or 2, characterized in that the driving strategy database ( 42 ) and / or the database means ( 41 ) is constructed in the manner of a neural network, which is fixed after at least one learning phase in a state reached by the at least one learning phase.Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrategie-Datenbasis (42)und/oder die Datenbasismittel (41) durch Bedienhandlungeneines realen Fahrers (14), der das Fahrzeug (10)oder einen das Fahrzeug (10) simulierenden Fahrsimulatorbedient, trainiert ist.Driving assistance device according to claim 2 or 3, characterized in that the driving strategy database ( 42 ) and / or the database means ( 41 ) by operations of a real driver ( 14 ), the vehicle ( 10 ) or the vehicle ( 10 ) Simulated driving simulator is operated, trained.Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, dass die fürden realen Fahrer (14) beim Trainieren der Fahrstrategie-Datenbasis(42) und/oder der Datenbasismittel (41) mit Fahrstrategienbereitstehenden Fahrsituations-Istdaten (38) in der Fahrstrategie-Datenbasis (42)den trainierten Fahrstrategien zugeordnet sind.Driving assistance device according to claim 4, characterized in that for the real driver ( 14 ) while training the driving strategy database ( 42 ) and / or the database ( 41 ) driving situation actual data ( 38 ) in the driving strategy database ( 42 ) are assigned to the trained driving strategies.Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahlmittel (43) diedeterministisch ermittelten ersten Fahrstrate giedaten (44)den zweiten Fahrstrategiedaten (45) vorziehen oder umgekehrt.Driving assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that the selection means ( 43 ) the deterministically determined first travel data ( 44 ) the second driving strategy data ( 45 ) or vice versa.Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Determinanzmittel (40)zum Versehen der ersten Fahrstrategiedaten (44) mit einemersten Qualitätsindexund/oder die Datenbasismittel (41) zum Versehen der zweitenFahrstrategiedaten (45) mit einem zweiten Qualitätsindexausgestaltet sind.Driver assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that the determinant means ( 40 ) for providing the first driving strategy data ( 44 ) with a first quality index and / or the database means ( 41 ) for providing the second driving strategy data ( 45 ) are configured with a second quality index.Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurchgekennzeichnet, dass das mindestens eine Entscheidungskriteriumden ersten und den zweiten Qualitätsindex umfasst.Driving assistance device according to claim 7, characterizedcharacterized in that the at least one decision criterionincludes the first and second quality index.Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Entscheidungskriterium einevorbestimmte Zeitspanne umfasst, die für die Determinanzmittel (40)und die Datenbasismittel (41) zur Ermittlung der erstenoder zweiten Fahrstrategiedaten (44,45) bereitsteht.Driving assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one decision criterion comprises a predetermined period of time, which for the determinant means ( 40 ) and the database ( 41 ) for determining the first or second driving strategy data ( 44 . 45 ) is ready.Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Entscheidungskriteriumeine Bewertung der Komplexitätder Fahrsituations-Istdaten (38) umfasst.Driver assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one decision criterion is an evaluation of the complexity of the driving situation actual data ( 38 ).Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Determinanzmittel (40)und/oder die Datenbasismittel (41) und/oder die Auswahlmittel (43)zu einem Signalisieren einer Fehlersituation ausgestaltet sind,bei der sie anhand der aktuellen Fahrsituations-Istdaten (38)keine Fahrstrategiedaten ermitteln können.Driver assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that the determinant means ( 40 ) and / or the database means ( 41 ) and / or the selection means ( 43 ) are configured to signal a fault situation in which they are based on the current driving situation actual data ( 38 ) can not determine driving strategy data.Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder die zweiten Fahrstrategiedaten(44,45) mindestens einen Bewegungsvektor enthalten.Driving assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second driving strategy data ( 44 . 45 ) contain at least one motion vector.Fahrassistenzvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass sie Aktivierungsmittel zur Aktivierungder ausgewähltenersten oder zweiten Fahrstrategiedaten (44,45)als Redundanz-Fahrstrategiedaten(26) anstelle von von einem Fahrer (14) des Fahrzeugs (10)vorgegebenen Vorgabe-Fahrstrategiedaten(27) und/oder umgekehrt enthält.Driver assistance device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises activating means for activating the selected first or second driving strategy data ( 44 . 45 ) as redundancy driving strategy data ( 26 ) instead of by a driver ( 14 ) of the vehicle ( 10 ) predetermined default driving strategy data ( 27 ) and / or vice versa.Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 13, dadurchgekennzeichnet, dass die Aktivierungsmittel zur Auswahl der Redundanz-Fahrstrategiedaten(26) oder der Vorgabe-Fahrstrategiedaten(27) anhand des ersten und/oder des zweiten Qualitätsindexes und/oderanhand mindestens eines den Zustand des Fahrers (14) desFahrzeugs (10) kennzeichnenden Fahrerzustandswertes und/oderder aktuellen Fahrsituations-Istdaten (38) ausgestaltetsind.Driving assistance device according to claim 13, characterized in that the activation means for selecting the redundancy driving strategy data ( 26 ) or the default driving strategy data ( 27 ) based on the first and / or the second quality index and / or at least one of the condition of the driver ( 14 ) of the vehicle ( 10 ) characterizing driver status value and / or the current driving situation actual data ( 38 ) are configured.Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungsmittel zur Auswahlder Redundanz-Fahrstrategiedaten (26) oder der Vorgabe-Fahrstrategiedaten (27)durch Spektral-Analyse der Redundanz-Fahrstrategiedaten und/oderder Vorgabe-Fahrstrategiedatenund/oder von den Redundanz-Fahrstrategiedatenbzw. den Vorgabe-Fahrstrategiedaten zugeordneten Fahrstrategie-Verhaltensmusternausgestaltet sind.Driving assistance device according to claim 13 or 14, characterized in that the activation means for selecting the redundancy driving strategy data ( 26 ) or the default driving strategy data ( 27 ) are configured by spectral analysis of the redundant driving strategy data and / or the default driving strategy data and / or driving strategy behavior patterns associated with the redundant driving strategy data and the default driving strategy data, respectively.Trainingsvorrichtung zu einem Training einer Fahrstrategie-Datenbasis(42) einer Fahrassistenzvorrichtung zur prädiktivenSteuerung eines Fahrzeugs (10) nach einem der vorhergehendenAnsprüche, – mit Fahrstrategie-Erfassungsmittelnzur Erfassung von Bedienhandlungen eines realen Fahrers (14), derdas Fahrzeug (10) oder einen das Fahrzeug (10) simulierendenFahrsimulator bedient, als Fahrstrategiedaten, und – mit Speichermittelnzum Speichern der Bedienhandlungen in der Fahrstrategie-Datenbasis(42) als Fahrstrategiedaten und zum Speichern von für den realenFahrer (14) beim Trainieren der Fahrstrategie-Datenbasis(42) bereitstehenden Fahrsituations-Istdaten (38)in der Fahrstrategie-Datenbasis (42).Training device for training a driving strategy database ( 42 ) a driver assistance device for the predictive control of a vehicle ( 10 ) according to one of the preceding claims, - with driving strategy detection means for detecting operator actions of a real driver ( 14 ), the vehicle ( 10 ) or the vehicle ( 10 ) Simulating driving simulator operated as driving strategy data, and - with storage means for storing the operator actions in the driving strategy database ( 42 ) as driving strategy data and storing for the real driver ( 14 ) while training the driving strategy database ( 42 ) available driving situation actual data ( 38 ) in the driving strategy database ( 42 ).Trainingsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass sie Umschaltmittel zum Umschalten der Fahrstrategie-Datenbasis(42) zwischen einem Lernmodus, bei der sie modifizierbarist, und einem Auslesemodus, bei der sie auslesbar aber nicht modifizierbarist, aufweist.Training device according to claim 16, characterized in that it comprises switching means for switching the driving strategy database ( 42 ) between a learning mode in which it is modifiable and a read-out mode in which it is readable but not modifiable.Fahrassistenzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis15 oder Trainingsvorrichtung (50) nach Anspruch 16 oder17, dadurch gekennzeichnet, dass sie Programmcode enthält, derdurch einen Prozessor, insbesondere eines X-By-Wire-Systems, ausführbar ist.Driving assistance device according to one of claims 1 to 15 or training device ( 50 ) according to claim 16 or 17, characterized in that it contains program code which can be executed by a processor, in particular an X-by-wire system.Verfahren zur prädiktivenSteuerung eines Fahrzeugs (10), mit den Schritten: – deterministischesErmitteln von ersten Fahrstrategiedaten (44) zur prädiktivenSteuerung des Fahrzeugs (10) anhand von aktuellen Fahrsituations-Istdaten(38), – Ermittelnvon zweiten Fahrstrategiedaten (45) zur prädiktivenSteuerung des Fahrzeugs (10) aus einer Fahrstrategie-Datenbasis(42), in der anhand von Fahrsituations-Istdaten (38) ermittelbareFahrstrategiedaten gespeichert sind, anhand der aktuellen Fahrsituations-Istdaten(38), und – Auswählen derersten oder der zweiten Fahrstrategiedaten in Abhängigkeitvon mindestens einem Entscheidungskriterium.Method for the predictive control of a vehicle ( 10 ), comprising the steps: - deterministic determination of first driving strategy data ( 44 ) for predictive control of the vehicle ( 10 ) based on current driving situation actual data ( 38 ), - determining second driving strategy data ( 45 ) for predictive control of the vehicle ( 10 ) from a driving strategy database ( 42 ), based on actual driving situation data ( 38 ) ascertainable driving strategy data are stored, based on the current driving situation actual data ( 38 ), and - selecting the first or the second driving strategy data in dependence on at least one decision criterion.
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