DE102017220004A1

DE102017220004A1 - Method and driver assistance system for controlling the driving dynamics of a vehicle

Info

Publication number: DE102017220004A1
Application number: DE102017220004.9A
Authority: DE
Inventors: Tommy Ikonen; Roland Rehtanz; Costanza Cascelli; Marcus Hiemer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-05-16
Also published as: WO2019091724A1

Abstract

Verfahren und Fahrerassistenzsystem zum Regeln der Fahrdynamik eines Folgefahrzeugs, welches einem Leitfahrzeug folgt, mit Bestimmen eines Abstands zwischen dem Folgefahrzeug und dem Leitfahrzeug und Bestimmen eines Richtungswinkels vom Folgefahrzeug zum Leitfahrzeug und Regeln der Querdynamik des Folgefahrzeugs anhand des Abstands und des Richtungswinkels.A method and driver assistance system for controlling the driving dynamics of a follower vehicle following a leader vehicle, determining a distance between the follower vehicle and the leader vehicle and determining a direction angle from the follower vehicle to the leader vehicle and controlling the lateral dynamics of the follower vehicle based on the distance and the direction angle.

Description

Bekannte Verfahren zum Regeln der Fahrdynamik eines Folgefahrzeugs, welches einem Leitfahrzeug folgt, weisen ein Bestimmen eines Abstands zwischen dem Folgefahrzeug und dem Leitfahrzeug auf.Known methods for controlling the driving dynamics of a follower vehicle following a leader vehicle include determining a distance between the follower vehicle and the leader vehicle.

Unter einem Regeln der Fahrdynamik eines Fahrzeugs kann auch ein Anpassen, Abändern oder Steuern der Fahrdynamik oder von Fahrdynamikeigenschaften des Fahrzeugs während einer Fahrt des Fahrzeugs verstanden werden.A regulation of the driving dynamics of a vehicle may also be understood to mean adapting, modifying or controlling the driving dynamics or driving dynamics characteristics of the vehicle during a drive of the vehicle.

Unter die Fahrdynamik eines Fahrzeugs fällt unter anderem die Längsdynamik des Fahrzeugs. Die Längsdynamik kann auch als Längsbewegung oder Längsregelung des Fahrzeugs definiert werden. Zum Erzeugen der Längsdynamik können Mittel zum Herbeiführen einer Längsbewegung, beispielsweise ein Antrieb oder eine Bremse, vorgesehen sein.Among the driving dynamics of a vehicle falls among other things the longitudinal dynamics of the vehicle. The longitudinal dynamics can also be defined as longitudinal movement or longitudinal regulation of the vehicle. For generating the longitudinal dynamics means for inducing a longitudinal movement, for example a drive or a brake, may be provided.

Als Fahrzeug kann grundsätzlich jedes Mittel zum Transportieren von Personen, Gütern oder Werkzeugen dienen. Das Fahrzeug kann insbesondere eine Landmaschine, beispielsweise ein Traktor sein.As a vehicle, basically any means of transporting people, goods or tools can serve. The vehicle may in particular be an agricultural machine, for example a tractor.

Ein Leitfahrzeug kann als Führungsfahrzeug verstanden werden. Das Leitfahrzeug kann in einer Fahrzeugflotte ein vorausfahrendes Fahrzeug sein.A lead vehicle can be understood as a leading vehicle. The Leader Vehicle may be a preceding vehicle in a vehicle fleet.

Ein Folgefahrzeug kann ein weiteres Fahrzeug sein, welches dem Leitfahrzeug folgt. Unter Folgen kann sowohl ein Nachfahren des Folgefahrzeugs hinter dem Leitfahrzeug als auch ein Vorausfahren des Folgefahrzeugs vor dem Leitfahrzeug gemeint sein. Mit anderen Worten kann das Folgefahrzeug in Fahrtrichtung des Leitfahrzeugs hinter oder vor diesem fahren.A follower vehicle may be another vehicle that follows the lead vehicle. Consequences may include both descendants of the follower vehicle behind the leader vehicle and ahead of the follower vehicle ahead of the leader vehicle. In other words, the following vehicle can travel in the direction of travel of the host vehicle behind or in front of this.

Bei einem Bestimmen eines Abstands kann ein Abstand gemessen, geschätzt oder vorbestimmt werden. Als Abstand kann auch eine Distanz oder eine Entfernung verstanden werden.In determining a distance, a distance may be measured, estimated, or predetermined. Distance can also be understood as a distance or a distance.

Bekannte Fahrerassistenzsysteme zum Regeln der Fahrdynamik eines Folgefahrzeugs, welches einem Leitfahrzeug folgt, haben oder kommunizieren mit einem Distanzmesser zum Bestimmen des Abstands zwischen dem Folgefahrzeug und dem Leitfahrzeug.Known driver assistance systems for controlling the driving dynamics of a following vehicle, which follows a lead vehicle, have or communicate with a distance meter for determining the distance between the following vehicle and the lead vehicle.

Ein Fahrerassistenzsystem kann eine elektronische Zusatzeinrichtung in einem Fahrzeug zur Unterstützung oder zum Ersetzen des Fahrers des Fahrzeugs sein. Das Fahrerassistenzsystem kann teilautonom oder autonom in einen Antrieb, eine Steuerung, beispielswese Gas oder Bremse des Fahrzeugs, oder in eine Signalisierungseinrichtung des Fahrzeuges eingreifen. Das Fahrerassistenzsystem kann auch einen Fahrer durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle vor oder während kritischen Situationen warnen.A driver assistance system may be an electronic accessory in a vehicle to assist or replace the driver of the vehicle. The driver assistance system can partially autonomously or autonomously intervene in a drive, a control, for example gas or brake of the vehicle, or in a signaling device of the vehicle. The driver assistance system may also warn a driver through a man-machine interface prior to or during critical situations.

Als Distanzmesser kann auch ein Abstandsmesser oder ein Entfernungsmesser vorgesehen sein.As a distance meter, a distance meter or a rangefinder may be provided.

Ferner ist für die Regelung der Längsbewegung eines Fahrzeugs eine adaptive Geschwindigkeitsregelung, welche auch als ACC-Funktion (Adaptive Cruise Control) bezeichnet wird, bekannt. Hierbei wird der Abstand eines hinterherfahrenden Fahrzeugs zu einem anderen Fahrzeug mit einem Motoreingriff oder einem Bremseingriff geregelt. Das Lenken des nachfolgenden Fahrzeugs wird von einem Fahrer aktiv durchgeführt.Furthermore, an adaptive cruise control, which is also referred to as ACC (Adaptive Cruise Control) function, is known for regulating the longitudinal movement of a vehicle. Here, the distance of a behind-traveling vehicle is controlled to another vehicle with an engine intervention or a braking intervention. The steering of the following vehicle is actively carried out by a driver.

Es werden Lösungen bereitgestellt, bekannte Verfahren zum Regeln der Fahrdynamik und bekannte Fahrerassistenzsysteme zu verbessern. Insbesondere sollen Lösungen bereitgestellt werden, welche ein autonomes Folgen eines Fahrzeugs, das heißt ein Folgen ohne Fahrereingriff, ermöglichen.Solutions are provided to improve known methods for controlling vehicle dynamics and known driver assistance systems. In particular, solutions are to be provided which enable an autonomous following of a vehicle, that is to follow without driver intervention.

Eine derartige Lösung für ein Verfahren zum Regeln der Fahrdynamik eines Folgefahrzeugs weist ein Bestimmen eines Richtungswinkels vom Folgefahrzeug zum Leitfahrzeug und ein Regeln der Querdynamik des Folgefahrzeugs anhand des Abstands zwischen dem Folgefahrzeug und dem Leitfahrzeug und des Richtungswinkels auf.Such a solution for a method for controlling the driving dynamics of a follower vehicle comprises determining a direction angle from the follower vehicle to the leader vehicle and controlling the lateral dynamics of the follower vehicle based on the distance between the follower vehicle and the leader vehicle and the directional angle.

Das Regeln der Querdynamik kann ein autonomes Folgen eines oder mehrerer Folgefahrzeuge bewirken, wobei dies auch als eine automatische Fahrzeug-Folgefunktion des Folgefahrzeugs bezeichnet werden kann. Das Folgefahrzeug oder die Folgefahrzeuge können so automatisch in oder versetzt zur Spur des Leitfahrzeugs fahren.The control of the lateral dynamics may cause an autonomous following of one or more following vehicles, which may also be referred to as an automatic vehicle following function of the following vehicle. The follower vehicle or the following vehicles can thus drive automatically in or offset from the track of the leader vehicle.

Beispielweise kann ein Landwirt mit einem Fahrzeug von seinem Hof zu seinem Feld mit einem ersten Fahrzeug, einem PKW oder einer Landmaschine, vorausfahren und ein zweites Fahrzeug kann ihm ohne Fahrer an Bord autonom folgen. Auch auf dem Feld kann der Landwirt mit einer Landmaschine arbeiten während ihm die andere Landmaschine wiederum autonom folgt. Die Landmaschinen können auf dem Feld dieselben oder verschiedene Arbeiten erledigen. Es kann sich dabei um die gleichen oder um verschiedene Landmaschinen handeln. Beispielsweise kann ein Landwirt so mit zwei Traktoren auf dem Feld gleichzeitig arbeiten.For example, a farmer with a vehicle can drive from his yard to his field with a first vehicle, a car, or an agricultural machine, and a second vehicle can autonomously follow him without a driver on board. The farmer can also work in the field with an agricultural machine while the other agricultural machine follows it autonomously. The agricultural machines can do the same or different jobs in the field. These may be the same or different agricultural machines. For example, a farmer can work with two tractors on the field at the same time.

Unter die Fahrdynamik eines Fahrzeugs fällt auch die Querdynamik des Fahrzeugs. Die Querdynamik kann als Querregelung, Querbewegung oder Querausrichtung des Fahrzeugs quer zu der Längsachse der Fahrzeugbewegung definiert werden. Zum Erzeugen der Querdynamik können Mittel zum Herbeiführen der Querbewegung oder einer Kurvenfahrt, beispielsweise eine Lenkung, vorgesehen sein.The driving dynamics of a vehicle also affect the lateral dynamics of the vehicle. The transverse dynamics can be used as transverse control, transverse movement or transverse alignment of the vehicle transversely to the Longitudinal axis of the vehicle movement are defined. To generate the transverse dynamics, means for causing the transverse movement or cornering, for example a steering, may be provided.

Ein Richtungswinkel kann als Winkel zwischen einer Bezugsrichtung und einer Zielrichtung definiert werden. Der Richtungswinkel kann daher auch eine Richtungsangabe sein. Die Bezugsrichtung kann eine Himmelsrichtung oder eine geodätische Richtungsangabe sein, insbesondere kann der Richtungswinkel ein Azimut sein. Der Richtungswinkel vom Folgefahrzeug zum Leitfahrzeug kann auch als ein Winkel im Folgefahrzeug, ausgehend von einer Bezugsrichtung bis hin zum Leitfahrzeug als ein Fahrziel definiert werden. Mit anderen Worten kann der Richtungswinkel die Fahrtrichtung des Folgefahrzeugs vorgeben.A direction angle can be defined as an angle between a reference direction and a target direction. The direction angle can therefore also be a direction indication. The reference direction may be a compass direction or a geodetic direction indication, in particular the direction angle may be an azimuth. The direction angle from the follower vehicle to the leader vehicle may also be defined as an angle in the follower vehicle, starting from a reference direction to the leader vehicle as a destination. In other words, the direction angle can specify the direction of travel of the following vehicle.

Den bereitgestellten Lösungen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein autonomes Fahren eines Folgefahrzeugs nicht allein auf Basis einer Längsregelung erfolgen kann, da für ein Folgen entlang gekrümmter Trajektorien stets noch ein notwendiger und zusätzlicher Eingriff in die Querregelung durch den Fahrer erforderlich ist.The solutions provided are based on the finding that autonomous driving of a follower vehicle can not be carried out solely on the basis of a longitudinal control, since a following along curved trajectories always requires a necessary and additional intervention in the lateral control by the driver.

Eine Grundidee kann darin gesehen werden, für ein Folgefahrzeug neben einer Längsdynamikregelung auch eine Querdynamikregelung vorzusehen, wobei beide Regelungen in-situ, das heißt während der Fahrzeugfahrt, erfolgen und hierfür keine vorgegebenen Dynamikinformationen vorgegeben sein müssen. Die für die Längsdynamikregelung und die Querdynamikregelung notwendigen Informationen und Daten können auf dem Folgefahrzeug selbst während der Folgefahrt des Folgefahrzeugs gewonnen werden. Dies ist vorteilhaft, da eine Folgefahrt, insbesondere eine Lenkfahrt, nicht vorprogrammiert sein muss. Vielmehr kann eine Querdynamikregelung des Folgefahrzeugs auch basierend auf einer neuen, bisher unbekannten und somit nicht vorprogrammierbaren Route des Leitfahrzeugs erfolgen.A basic idea can be seen to provide for a follower vehicle in addition to a longitudinal dynamics control and a lateral dynamics control, both regulations in-situ, that is, during the vehicle ride done and for this no predetermined dynamic information must be specified. The information and data necessary for the longitudinal dynamics control and the lateral dynamics control can be obtained on the following vehicle itself during the following drive of the following vehicle. This is advantageous since a follow-up drive, in particular a steering drive, does not have to be preprogrammed. Rather, a lateral dynamics control of the follower vehicle can also be based on a new, previously unknown and thus not preprogrammable route of the host vehicle.

Eine Ausführungsform besteht in Bestimmen einer Position des Folgefahrzeugs, Festlegen einer abzufahrenden Trajektorie des Folgefahrzeugs zum Regeln der Querdynamik des Folgefahrzeugs, wobei die abzufahrende Trajektorie in Abhängigkeit der Position des Folgefahrzeugs, des Abstands und des Richtungswinkels festgelegt wird. Zum Festlegen der abzufahrenden Trajektorie kann die Position des Leitfahrzeugs bestimmt werden. Die Positionsbestimmung kann durch polares Anhängen, Interpolation oder Extrapolation erfolgen. Die abzufahrende Trajektorie kann zwischen der Position des Folgefahrzeugs und der Position des Leitfahrzeugs festgelegt werden. Die Trajektorie kann für ein Geradeausfahren geradlinig oder für ein Kurvenfahren des Folgefahrzeugs gekrümmt festlegt werden. Unter einer Position des Folgefahrzeugs oder des Leitfahrzeugs können Koordinaten in einem lokalen oder globalen Koordinatensystem des Folgefahrzeugs oder des Leitfahrzeugs verstanden werden. Ein lokales Koordinatensystem im Folgefahrzeug kann auch als ein mitfahrendes Koordinatensystem, das heißt ein sich mit dem Folgefahrzeug fortbewegendes Koordinatensystem, bezeichnet werden. Eine Position eines der Fahrzeuge kann auch eine relative Position bezüglich des anderen Fahrzeugs sein. Die abzufahrende Trajektorie kann auch als Fahrweg oder Route des Folgefahrzeugs definiert werden. Eine automatische Querdynamikregelung des Folgefahrzeugs kann so eine autonome Folgefahrt des Folgefahrzeugs ermöglichen.An embodiment consists in determining a position of the follower vehicle, determining a trajectory of the follower vehicle to be traveled for controlling the lateral dynamics of the follower vehicle, wherein the trajectory to be traversed is determined depending on the position of the follower vehicle, the distance and the direction angle. To determine the trajectory to be traveled, the position of the lead vehicle can be determined. The position can be determined by polar attachment, interpolation or extrapolation. The trajectory to be traveled can be determined between the position of the follower vehicle and the position of the leader vehicle. The trajectory can be determined straightforward for straight-ahead travel or curved for cornering of the following vehicle. A position of the follower vehicle or the host vehicle may be understood to mean coordinates in a local or global coordinate system of the follower vehicle or the host vehicle. A local coordinate system in the follower vehicle can also be referred to as a co-moving coordinate system, that is, a coordinate system traveling with the follower vehicle. A position of one of the vehicles may also be a relative position with respect to the other vehicle. The trajectory to be traveled can also be defined as the travel path or route of the following vehicle. An automatic lateral dynamics control of the follower vehicle can thus enable an autonomous follow-up run of the follower vehicle.

Eine weitere Ausführungsform besteht in Bestimmen einer Trajektorie des Leitfahrzeugs und Festlegen einer abzufahrenden Trajektorie des Folgefahrzeugs zum Regeln der Querdynamik des Folgefahrzeugs in Abhängigkeit der bestimmten Trajektorie des Leitfahrzeugs des Leitfahrzeugs, des Abstands und des Richtungswinkels. Die Trajektorie des Leitfahrzeugs kann von dem Folgefahrzeug nachgefahren werden. Das Nachfahren kann auch versetzt erfolgen, wobei die abzufahrenden Trajektorie des Folgefahrzeugs parallel zur Trajektorie des Leitfahrzeugs sein kann. Die Trajektorie des Leitfahrzeugs kann durch Positionsbestimmung einzelner Positionen entlang des Fahrwegs des Leitfahrzeugs gebildet werden. Die Trajektorie des Leitfahrzeugs kann vorgegeben oder erst durch das Fahrverhalten eines Fahrers festgelegt sein. Mehrere Arbeitsaufgaben können von mehreren Fahrzeugen entlang einer Trajektorie oder entlang paralleler Trajektorien mit gleichen oder verschiedenen Werkzeugen ausgeführt werden. Durch versetztes oder paralleles Fahren können so gleiche oder verschiedene Feldarbeiten parallel durchgeführt werden.A further embodiment consists in determining a trajectory of the lead vehicle and determining a trajectory of the following vehicle to be traversed for controlling the lateral dynamics of the following vehicle as a function of the particular trajectory of the lead vehicle of the lead vehicle, the distance and the direction angle. The trajectory of the lead vehicle can be traced by the follower vehicle. The descend can also be offset, whereby the trajectory of the follower vehicle to be traversed can be parallel to the trajectory of the leader vehicle. The trajectory of the lead vehicle can be formed by determining the position of individual positions along the travel path of the lead vehicle. The trajectory of the lead vehicle can be specified or determined only by the driving behavior of a driver. Multiple work tasks may be performed by multiple vehicles along a trajectory or along parallel trajectories with the same or different tools. By staggered or parallel driving, identical or different field work can be carried out in parallel.

Eine weitere Ausführungsform besteht in Regeln der Fahrdynamik des Folgefahrzeugs, wobei die Fahrdynamik des Folgefahrzeugs entlang oder parallel zu einer Trajektorie des Leitfahrzeugs geregelt wird. Die Fahrdynamik des Folgefahrzeugs kann die Längsdynamik des Folgefahrzeugs und/oder die Querdynamik des Folgefahrzeugs sein. Das Regeln der Fahrdynamik kann neben dem Regeln der Querdynamik auch das Regeln der Längsdynamik des Folgefahrzeugs aufweisen. Es kann auch die Geschwindigkeit des Leitfahrzeugs bestimmt werden und die Längsdynamik des Folgefahrzeugs auf Basis dieser Geschwindigkeit geregelt werden. Ein Abstand zwischen den Fahrzeugen kann so während der Fahrt der Fahrzeuge entlang einer Trajektorie konstant beibehalten werden.A further embodiment consists in rules of the driving dynamics of the following vehicle, wherein the driving dynamics of the following vehicle is controlled along or parallel to a trajectory of the lead vehicle. The driving dynamics of the following vehicle may be the longitudinal dynamics of the following vehicle and / or the lateral dynamics of the following vehicle. The rules of driving dynamics can, in addition to the rules of lateral dynamics also have the rules of longitudinal dynamics of the follower vehicle. It is also possible to determine the speed of the lead vehicle and to control the longitudinal dynamics of the following vehicle on the basis of this speed. A distance between the vehicles can thus be maintained constant during the drive of the vehicles along a trajectory.

Eine weitere Ausführungsform besteht in einem Vorsehen eines Sensorsystems zum Bestimmen des Abstands und des Richtungswinkels auf dem Folgefahrzeug und/oder auf dem Leitfahrzeug. Das Sensorsystem kann auch Sensoren umfassen, welche nicht auf einem der Fahrzeuge vorgesehen sind. Als Sensorsystem können jeweils ein Positionsmesser auf dem Leitfahrzeug und dem Folgefahrzeugvorgesehen sein. Insbesondere können jeweils ein Satellitenpositionierungsystem, zum Beispiel ein GPS-Empfänger, auf den Fahrzeugen vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensorsystem nur auf einem der Fahrzeuge vorgesehen sein, insbesondere kann das Sensorsystem auch alleinig auf dem Folgefahrzeug angeordnet sein.Another embodiment is to provide a sensor system for determining the distance and the direction angle the following vehicle and / or on the leader vehicle. The sensor system may also include sensors that are not provided on any of the vehicles. As a sensor system, a position indicator can be provided on the leader vehicle and the following vehicle, respectively. In particular, a satellite positioning system, for example a GPS receiver, may each be provided on the vehicles. Alternatively or additionally, a sensor system may be provided only on one of the vehicles, in particular, the sensor system may also be arranged solely on the follower vehicle.

Eine weitere Ausführungsform besteht in Bestimmen des Abstands mit einem Distanzmesser, welcher auf dem Folgefahrzeug angeordnet ist. Der Distanzmesser kann jeder Sender und/oder Empfänger oder ein Transmitter zum Messen einer Distanz sein. Der Distanzmesser kann berührungslos oder mittels eines Reflektors am Zielobjekt Distanzmessungen ausführen. Der Distanzmesser kann ein Radargerät oder Radarsensor sein, welcher die Distanz zwischen Folgefahrzeug und Leitfahrzeug messen kann. Das Folgefahrzeug kann damit eine radarbasierte Fahrzeug-Folgefunktion zum Folgen des Leitfahrzeugs aufweisen. Mit dem Distanzmesser kann der Abstand zum Leitfahrzeug eingeregelt werden. Der Distanzmesser kann auch ein Lasergerät, ein Laserscanner, ein photogrammetrisches System oder ein Kamerasystem sein. Es ist auch denkbar dass die Abstandsmessung unter Verwendung einer Kombination aus mehreren Sensoren durchgeführt wird, um die Redundanz und/oder die Genauigkeit der Messung zu verbessern. Der Distanzmesser kann in einer Messrichtung messen oder fächerartig in einem aufgespannten Messbereich messen. Der Distanzmesser kann schwenkbar sein, um das Leitfahrzeug in der Messrichtung oder in dem von dem Distanzmesser aufgespannten Messbereich zu erfassen. Die Distanzmessung oder eine Positionsbestimmung kann so verbessert werden.A further embodiment consists in determining the distance with a distance meter, which is arranged on the follower vehicle. The distance meter may be any transmitter and / or receiver or a transmitter for measuring a distance. The distance meter can perform distance measurements contactless or by means of a reflector on the target object. The distance meter may be a radar or radar sensor, which can measure the distance between the following vehicle and leader vehicle. The follower vehicle may thus have a radar-based vehicle following function for following the leader vehicle. With the distance meter, the distance to the lead vehicle can be adjusted. The distance meter can also be a laser device, a laser scanner, a photogrammetric system or a camera system. It is also conceivable that the distance measurement is performed using a combination of several sensors in order to improve the redundancy and / or the accuracy of the measurement. The distance meter can measure in a measuring direction or measure in a fan-shaped measuring range. The distance meter can be pivotable in order to detect the leader vehicle in the measuring direction or in the measuring range spanned by the distance meter. The distance measurement or a position determination can be improved.

Ein auf dem Folgefahrzeug vorgesehener, schwenkbarer Distanzmesser, insbesondere ein nach links und rechts schwenkbares Radargerät, kann relativ zum Leitfahrzeug auf dem Folgefahrzeug verschwenkt werden. Der Distanzmesser kann mit einem Stellmotor verschwenkt werden. Mit dem Distanzmesser kann so ein bestimmter Bereich, beispielsweise das Heck oder ein Reflektor auf dem Leitfahrzeug angezielt werden. Der Distanzmesser kann auch von einem Fahrer von Hand bedient werden oder automatisch von einem Steuerungsgerät oder einem Software-Algorithmus angesteuert werden.A pivotable distance meter provided on the following vehicle, in particular a radar device which can be pivoted to the left and to the right, can be pivoted relative to the lead vehicle on the following vehicle. The distance meter can be swiveled with a servomotor. With the distance meter so a specific area, such as the tail or a reflector can be targeted on the leader vehicle. The distance meter can also be operated by a driver by hand or automatically controlled by a control device or a software algorithm.

Basierend auf einer Abstandsmessung zum Leitfahrzeug kann eine Sollgeschwindigkeit für das Folgefahrzeug berechnet werden. Bei einem Fahren des Folgefahrzeuges mit der Sollgeschwindigkeit kann ein konstanter Abstand zwischen den Fahrzeugen eingehalten werden. Zum Regeln der Sollgeschwindigkeit kann das Motorschleppmoment zum Beschleunigen oder Verzögern, das Gas oder die Bremse betätigt werden.Based on a distance measurement to the lead vehicle, a target speed for the following vehicle can be calculated. When driving the following vehicle with the target speed, a constant distance between the vehicles can be maintained. For controlling the target speed, the engine drag torque for accelerating or decelerating, the gas or the brake can be operated.

Eine weitere Ausführungsform besteht in einem Bestimmen des Richtungswinkels mit einem Richtungsmesser, welcher auf dem Folgefahrzeug angeordnet ist. Der Distanzmesser kann auch als Richtungsmesser dienen. Insbesondere kann mit einem Radargerät sowohl der Abstand als auch der Richtungswinkel bestimmt werden. Optional kann hierfür ein Messgerät zum Bestimmen einer Bezugsrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein kompassartiger Sensor oder eine inertiale Messeinheit (IMU) oder ein mikro-elektro-mechanisches System (MEMS). Mit einem Richtungsmesser auf dem Folgefahrzeug kann so ein Winkel zwischen einer Bezugsrichtung und dem Leitfahrzeug festgelegt werden.A further embodiment consists in determining the directional angle with a directional meter, which is arranged on the follower vehicle. The distance meter can also serve as a direction indicator. In particular, both the distance and the direction angle can be determined with a radar device. Optionally, a measuring device for determining a reference direction may be provided for this purpose, for example a compass-type sensor or an inertial measuring unit (IMU) or a micro-electro-mechanical system (MEMS). With a directional meter on the follower vehicle so an angle between a reference direction and the leader vehicle can be determined.

Eine weitere Ausführungsform besteht in einem Regeln der Längsdynamik des Folgefahrzeugs und in einem autonomen Lenken des Folgefahrzeugs entlang oder parallel zu einer Trajektorie des Leitfahrzeugs. Das Regeln der Längsdynamik des Folgefahrzeugs kann anhand des Abstands erfolgen. Das Lenken kann ein tangentiales Bewegen des Folgefahrzeugs entlang einer Trajektorie auslösen. Das Lenken kann mit einem Verschwenken von Rädern des Folgefahrzeugs erreicht werden. Ein Lenkungssystem an Bord des Folgefahrzeugs kann auf Grundlage einer Trajektorie als Sollwert den Lenkwinkel der Räder so anpassen, dass der Trajektorie gefolgt wird.A further embodiment consists in a regulation of the longitudinal dynamics of the following vehicle and in an autonomous steering of the following vehicle along or parallel to a trajectory of the lead vehicle. The regulation of the longitudinal dynamics of the following vehicle can be done on the basis of the distance. The steering may trigger a tangential movement of the follower vehicle along a trajectory. The steering can be achieved with a pivoting wheels of the follower vehicle. A steering system aboard the follower vehicle may adjust the steering angle of the wheels based on a trajectory as a set point to follow the trajectory.

Eine weitere Ausführungsform besteht in einem Erkennen eines Objekts zwischen dem Folgefahrzeug und dem Leitfahrzeug und Berücksichtigen des erkannten Objekts beim Regeln der Querdynamik des Folgefahrzeugs. Objekte können Hindernisse sein, welche von dem Folgefahrzeug umfahren werden. Objekte können auch Zielobjekte sein, welche von dem Folgefahrzeug gezielt angefahren werden, wobei von der Trajektorie auch abgewichen werden kann. Mit einem Distanzmesser können insbesondere auch andere Fahrzeuge, Menschen oder Tiere erkannt werden, welche sich in der von dem Folgefahrzeug abzufahrenden Trajektorie aufhalten.A further embodiment consists in recognizing an object between the follower vehicle and the leader vehicle and considering the detected object when controlling the lateral dynamics of the follower vehicle. Objects may be obstacles that are bypassed by the follower vehicle. Objects can also be target objects, which are targeted by the follower vehicle, wherein the trajectory can also be deviated. In particular, other vehicles, people or animals, which are in the trajectory to be traversed by the following vehicle, can also be detected with a distance meter.

Zudem kann ein Anhalten des Folgefahrzeugs vorgesehen sein, wenn sich ein Hindernis oder ein Objekt vor ihm oder in der von ihm abzufahrenden Trajektorie befindet. Ein Signal kann dann an eine tragbare Einheit übermittelt werden oder ein optisches oder akustisches Signal kann dem Fahrer in dem Leitfahrzeug ausgegeben und angezeigt werden.In addition, a stop of the follower vehicle may be provided if an obstacle or an object is in front of him or in the trajectory to be traversed by him. A signal may then be transmitted to a portable unit or an optical or audible signal may be output and displayed to the driver in the leader vehicle.

Eine Lösung für Fahrerassistenzsystem zum Regeln der Fahrdynamik eines Folgefahrzeugs besteht in einem Vorsehen eines Richtungsmessers zum Bestimmen eines Richtungswinkels vom Folgefahrzeug zum Leitfahrzeug und in einem Vorsehen eines Querdynamikreglers zum Regeln der Querdynamik des Folgefahrzeugs anhand des Abstands und des Richtungswinkels.A solution for driver assistance system for controlling the driving dynamics of a follower vehicle is to provide a directional meter for determining a direction angle from the follower vehicle to the leader vehicle, and providing a lateral dynamics controller for controlling the lateral dynamics of the follower vehicle based on the distance and the direction angle.

Eine Aktivierung des Fahrerassistenzsystems auf dem Folgefahrzeug kann durch den Fahrer, welcher sich in einer Kabine auf dem Leitfahrzeug befindet, aktiviert werden. Die Aktivierung kann ferngesteuert durch ein tragbares Endgerät oder eine tragbare Einheit, beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein Tablett erfolgen.Activation of the driver assistance system on the follower vehicle may be activated by the driver who is in a cabin on the leader vehicle. The activation may be remotely controlled by a portable terminal or a portable unit, such as a mobile phone or a tablet.

Der Querdynamikregler kann eine Fahrzeuglenkung aufweisen und als autonomes Lenkungssystem definiert werden. Eine weitere Lösung ist ein Fahrzeug mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem.The lateral dynamics controller may have a vehicle steering and be defined as an autonomous steering system. Another solution is a vehicle with such a driver assistance system.

Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der schematischen 1 bis 3 weiter erläutert.

1 zeigt ein Fahrerassistenzsystem für ein Folgefahrzeug, welches einem Leitfahrzeug entlang der Trajektorie des Leitfahrzeugs folgt.
2 zeigt ein Fahrerassistenzsystem für ein Folgefahrzeug, welches einem Leitfahrzeug entlang einer Trajektorie folgt, welche parallel zur Trajektorie des Leitfahrzeugs ist.
3 zeigt Verfahrensschritte für ein Verfahren zum Regeln der Fahrdynamik eines Folgefahrzeugs.

Embodiments are described below with reference to the schematic 1 to 3 further explained.

1 shows a driver assistance system for a follower vehicle, which follows a lead vehicle along the trajectory of the lead vehicle.
2 shows a driver assistance system for a follower vehicle, which follows a lead vehicle along a trajectory, which is parallel to the trajectory of the lead vehicle.
3 shows method steps for a method for controlling the driving dynamics of a follower vehicle.

1 zeigt ein Folgefahrzeug 10 und ein Leitfahrzeug 20. Das Folgefahrzeug 10 folgt dem Leitfahrzeug 20 entlang einer Trajektorie T10, welche einer Trajektorie T20 des Leitfahrzeugs 20 entspricht. 1 shows a follower vehicle 10 and a leader vehicle 20 , The following vehicle 10 follows the lead vehicle 20 along a trajectory T10 , which is a trajectory T20 of the lead vehicle 20 equivalent.

An der Front des Folgefahrzeugs 10 ist ein Distanzmesser 30 und ein Richtungsmesser 40 angeordnet. Der Distanzmesser 30 misst einen Abstand d zum Leitfahrzeug 20 und der Richtungsmesser 40 bestimmt einen Richtungswinkel a ausgehend von einer Bezugsrichtung 42 zum Leitfahrzeug 20.At the front of the following vehicle 10 is a distance meter 30 and a directional meter 40 arranged. The distance meter 30 measures a distance d to the lead vehicle 20 and the directional meter 40 determines a direction angle a starting from a reference direction 42 to the lead vehicle 20 ,

Auf dem Dach des Folgefahrzeug 10 ist zudem ein Positionsmesser 12 vorgesehen, welcher eine Position P10 des Folgefahrzeugs 10 erfasst. Auch auf dem Dach des Leitfahrzeugs 20 ist zudem ein Positionsmesser 22 vorgesehen, welcher eine Position P20 des Leitfahrzeugs 20 erfasst. Mittels Kalibrierung ist jede Position einer anderen Komponente auf einem Fahrzeug 10, 20 bestimmbar.On the roof of the following vehicle 10 is also a position indicator 12 provided, which one position P10 of the following vehicle 10 detected. Also on the roof of the lead vehicle 20 is also a position indicator 22 provided, which one position P20 of the lead vehicle 20 detected. By calibration is any position of another component on a vehicle 10 . 20 determinable.

Ferner befindet sich auf dem Folgefahrzeug 10 ein Querdynamikregler 50, welcher die Querdynamik des Folgefahrzeugs 10 regelt. Dieser kann insbesondere mit den Vorderrädern 14 des Folgefahrzeugs 10 kommunizieren und diese ansteuern und verschwenken.Further, located on the follower vehicle 10 a lateral dynamics controller 50 , which the lateral dynamics of the follower vehicle 10 regulates. This can especially with the front wheels 14 of the following vehicle 10 communicate and drive and swivel.

Auch 2 zeigt ein Folgefahrzeug 10 und ein Leitfahrzeug 20. Das Folgefahrzeug 10 folgt dem Leitfahrzeug 20 entlang einer Trajektorie T10, welche versetzt und parallel zur Trajektorie T20 des Leitfahrzeugs 20 ist.Also 2 shows a follower vehicle 10 and a leader vehicle 20 , The following vehicle 10 follows the lead vehicle 20 along a trajectory T10 which offset and parallel to the trajectory T20 of the lead vehicle 20 is.

An der Front des Folgefahrzeugs 10 ist ein Distanzmesser 30 und ein Richtungsmesser 40 angeordnet. Der Distanzmesser 30 misst fächerartig innerhalb eines Öffnungswinkels b einen Abstand d (nicht gezeigt) zum Leitfahrzeug 20 und der Richtungsmesser 40 bestimmt dann einen Richtungswinkel a (nicht gezeigt) zum Leitfahrzeug 20.At the front of the following vehicle 10 is a distance meter 30 and a directional meter 40 arranged. The distance meter 30 fan-wise measures a distance within an opening angle b d (not shown) to the lead vehicle 20 and the directional meter 40 then determines a direction angle a (not shown) to the lead vehicle 20 ,

3 zeigt Verfahrensschritte für ein Verfahren zum Regeln der Fahrdynamik eines Folgefahrzeugs. 3 shows method steps for a method for controlling the driving dynamics of a follower vehicle.

Als Verfahrensschritte sind vorgesehen ein Bestimmen S1 eines Abstands d zwischen dem Folgefahrzeug 10 und dem Leitfahrzeug 20, ein Bestimmen S2 eines Richtungswinkels a vom Folgefahrzeug 10 zum Leitfahrzeug 20 und ein Bestimmen S3einer Position P10 des Folgefahrzeugs 10.As method steps are provided a determination S1 a distance d between the following vehicle 10 and the lead vehicle 20 , a determination S2 a directional angle a from the following vehicle 10 to the lead vehicle 20 and determining S3 a position P10 of the following vehicle 10 ,

Als Verfahrensschritt ist dann weiter vorgesehen ein Festlegen S4 einer Trajektorie T10 des Folgefahrzeugs 10 basierend auf den Schritten S1, S2 und S3.As a method step is then further provided a set S4 a trajectory T10 of the following vehicle 10 based on the steps S1 . S2 and S3 ,

Als weitere Verfahrensschritte sind dann ferner vorgesehen ein Regeln S5 der Querdynamik des Folgefahrzeugs 10, ein Regeln S6 der Längsdynamik des Folgefahrzeugs 10 und basierend auf diesen Schritten ein Regeln S7 der Fahrdynamik des Folgefahrzeugs 10.As further method steps are then further provided a rules S5 the lateral dynamics of the follower vehicle 10 , a rules S6 the longitudinal dynamics of the follower vehicle 10 and based on these steps, rules S7 the driving dynamics of the follower vehicle 10 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Folgefahrzeugthe following vehicle
1212: Positionsmesser FolgefahrzeugPosition gauge follower vehicle
1414: Vorderräder FolgefahrzeugFront wheels follower vehicle
2020: Leitfahrzeuglead vehicle
2222: Positionsmesser LeitfahrzeugPosition indicator Leader vehicle
3030: DistanzmesserDistance meter
4040: Richtungsmesserdirection meter
4242: Bezugsrichtungreference direction
5050: QuerdynamikreglerLateral dynamics regulator
aa: Richtungswinkeldirectional angle
dd: Abstanddistance
P10P10: Position FolgefahrzeugPosition follower vehicle
P20P20: Position LeitfahrzeugPosition Leader vehicle
T10T10: Trajektorie FolgefahrzeugTrajectory following vehicle
T20T20: Trajektorie LeitfahrzeugTrajectory Leader vehicle
S1S1: Bestimmen eines AbstandsDetermining a distance
S2S2: Bestimmen eines RichtungswinkelsDetermining a directional angle
S3S3: Bestimmen einer PositionDetermine a position
S4S4: Festlegen einer TrajektorieSet a trajectory
S5S5: Regeln der Querdynamik des FolgefahrzeugsRules of lateral dynamics of the following vehicle
S6S6: Regeln der Längsdynamik des FolgefahrzeugsRules of longitudinal dynamics of the following vehicle
S7S7: Regeln der Fahrdynamik des FolgefahrzeugsRules of the driving dynamics of the following vehicle

Claims

A method of controlling (S7) the driving dynamics of a follower vehicle (10) following a leader vehicle (20) by determining (S1) a distance (d) between the follower vehicle (10) and the leader vehicle (20), characterized by determining (S2 ) of a directional angle (a) of the follower vehicle (10) to the leader vehicle (20) and rules (S5) of the lateral dynamics of the follower vehicle (10) on the basis of the distance (d) and the direction angle (a).

Method according to Claim 1 characterized by determining (S3) a position (P10) of the following vehicle (10), determining (S4) a trajectory (T10) of the following vehicle (10) to travel (S5) of the lateral dynamics of the following vehicle (10), the trajectory to be traveled (T10) is set depending on the position (P10) of the following vehicle (10), the distance (d) and the direction angle (a).

Method according to one of Claims 1 or 2 characterized by determining a trajectory (T20) of the leader vehicle (20) and defining a trajectory (T10) of the follower vehicle (10) to control (S5) the lateral dynamics of the follower vehicle (10) in dependence on the determined trajectory (T20) of the leader craft ( 20), the distance (d) and the direction angle (a).

Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized by rules (S7) of the driving dynamics of the following vehicle (10), wherein the driving dynamics of the following vehicle (10) along or in parallel to a trajectory (T20) of the leader vehicle (20) is controlled.

Method according to one of Claims 1 to 4 Characterized by providing a sensor system for determining the distance (d) and the direction angle (a) to the follower vehicle (10) and / or on the host vehicle (20).

Method according to one of Claims 1 to 5 characterized by determining (S1) the distance (d) with a distance meter (30) disposed on the follower vehicle (10).

Method according to one of Claims 1 to 6 characterized by determining (S2) the directional angle (a) with a directional gauge (40) disposed on the follower vehicle (10).

Method according to one of Claims 1 to 7 characterized by rules (S6) of the longitudinal dynamics of the follower vehicle (10) and autonomous steering of the follower vehicle (10) along or parallel to a trajectory (T20) of the leader vehicle (20).

Method according to one of Claims 1 to 8th characterized by recognizing an object between the follower vehicle (10) and the leader vehicle (20) and considering the detected object in controlling the lateral dynamics (S5) of the follower vehicle (10).

Driver assistance system for controlling the driving dynamics of a follower vehicle (10), which follows a leader vehicle (20), with a distance meter (30) for determining the distance (d) between the follower vehicle (10) and the leader vehicle (20), characterized by a direction counter ( 40) for determining a direction angle (a) from the follower vehicle (10) to the leader vehicle (20) and a lateral dynamics controller (50) for controlling the lateral dynamics of the follower vehicle (10) based on the distance (d) and the direction angle (a).

Vehicle with a driver assistance system after Claim 10 ,