DE102008023704A1 - Traffic adaptive assistance system controlling method for vehicle, involves accelerating vehicle in operating mode i.e. pickup mode, up to synchronization distance, which is greater than predetermined target place distance - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines verkehrsadaptiven Assistenzsystems eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for controlling a traffic adaptive Assistance system of a vehicle according to the preamble of claim 1.
Derartige
Verfahren werden von der Anmelderin in der
Ein für den Fahrzeugführer besonders komfortables Assistenzsystem ergibt sich dabei üblicherweise, wenn die Reaktion des Assistenzsystems (d. h. die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs) auf die Differenz zwischen einem Ist-Zeitabstand und einem Ziel-Zeitabstand oder auf die Differenz zwischen der eigenen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs besonders langsam (d. h. kleine Beschleunigungs- oder Verzögerungswerte) erfolgt. Dies führt jedoch dazu, dass aus Sicherheitsgründen ein meist relativ großer Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug vorgesehen ist, wodurch andere Fahrzeuge leicht einscheren und so den Fahrzeugführer stören können. Weiterhin hat sich gezeigt, dass eine Abfolge von Fahrzeugen mit solchen "langsamen" Assistenzsystemen instabil sein kann.One particularly comfortable for the driver Assistance system usually results when the Reaction of assistance system (ie acceleration or deceleration of the vehicle) to the difference between an actual time interval and a target time interval or the difference between your own Speed and the speed of a preceding vehicle very slow (that is, small acceleration or deceleration values) he follows. However, this leads to security reasons a usually relatively large distance to the vehicle in front is provided, whereby other vehicles easily shear and so can disturb the driver. Farther has shown that a succession of vehicles with such "slow" Assistance systems may be unstable.
In
bekannten Theorien des Verkehrs wurde angenommen, dass für
eine Modellierung des Verkehrs ein theoretisches Fundamentaldiagram,
in dem zu einer Verkehrsdichte ein bestimmter Verkehrsfluss gehört, angewendet
werden kann, wie dies in
Für
ein verkehrsadaptives Assistenzsystem ACC bedeutet dies, dass für
eine Fahrzeugsgeschwindigkeit v das Assistenzsystem ACC einen Ziel-Ortabstand
dsoll zum vorausfahrenden Fahrzeug anstreben
soll, wie dies in
In
diesen Fällen kann ein Assistenzsystem ACC, falls der Ist-Ortabstand
d größer als der Ziel-Ortabstand dsoll ist,
zwischen Situationen, bei denen ein Aufholen notwendig ist, und
Situationen, bei denen kein Aufholen erforderlich ist, nicht unterscheiden,
wie dies in
In
verkehrsadaptiven Assistenzsystemen mit einer Steuerung eines Ziel-Ortabstands
dsoll zu einem vorausfahrenden Fahrzeug
(siehe
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines verkehrsadaptiven Assistenzsystems eines Fahrzeugs anzugeben, bei welchem ein sehr stark dynamisches Verhalten eines verkehrsadaptiven Assistenzsystems erreicht werden kann.Of the The invention is therefore based on the object, a method of control indicate a traffic adaptive assistance system of a vehicle, in which a very strong dynamic behavior of a traffic-adaptive Assistance system can be achieved.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The The object is achieved by the in the claim 1 specified characteristics solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines verkehrsadaptiven Assistenzsystems eines Fahrzeugs, wobei das Assistenzsystem abhängig von geschwindigkeits- und/oder abstandsbezogenen Größen des Fahrzeugs und/oder eines vorausfahrenden Fahrzeugs eine Beschleunigung oder eine Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt und wobei das Assistenzsystem abhängig von der an der Fahrzeugposition herrschenden Verkehrsphase, insbesondere einem freien Verkehr, einem synchronisiertem Verkehr oder eines sich bewegenden Staus, in einem von mehreren Betriebsmodi betrieben wird, wird das Fahrzeug erfindungsgemäß in einem Betriebsmodus "Aufholen" bis zu einem vorgebbaren Synchronisationsabstand, der bei jeder Fahrzeugsgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Ziel-Ortabstand ist, beschleunigt. Ein solcher neuartiger Betriebsmodus "Aufholen" mit einem derart steuerbaren Synchronisationsabstand ermöglicht ein sehr dynamisches Assistenzsystem, bei welchem beim Aufholen eines vorausfahrenden Fahrzeugs eine sehr komfortable Fahrt sicher erzielt werden kann auch dann, falls ein Aufholen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder ein Verzögern des Fahrzeugs nicht erforderlich ist.At the inventive method for controlling a traffic-adaptive assistance system of a vehicle, wherein the assistance system depending on speed and / or distance related Sizes of the vehicle and / or a preceding vehicle Vehicle an acceleration or a deceleration of the Vehicle causes and wherein the assistance system dependent from the prevailing at the vehicle position traffic phase, in particular a free traffic, a synchronized traffic or a moving jams, operated in one of several operating modes is, the vehicle according to the invention in a Operating mode "catch up" up to a predefinable synchronization distance, which increases at every vehicle speed is accelerated as a given target location distance. Such a new operating mode "catch up" with such a controllable Synchronization distance allows a very dynamic Assistance system, in which when catching up a driving ahead Vehicle a very comfortable ride can be achieved safely even if catching up the preceding vehicle or a deceleration of the vehicle is not required.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird hierzu bei Ist-Ortabständen, die kleiner als der Synchronisationsabstand sind, der Betriebsmodus "Aufholen" ausgeschaltet. Hierdurch ist ein anderer herkömmlicher komfortabler Betriebsmodus einschaltbar, wodurch eine individuelle Anpassung des Abstands und/oder ein dynamisches Verhalten des Assistenzsystems in verschiedenen Verkehrsphasen, z. B. im freien Verkehr, im synchronisierten Verkehr und/oder im sich bewegenden Stau ermöglicht sind.In A further development of the invention is for this purpose at actual location distances, which are smaller than the synchronization distance, the operation mode "Catch up" switched off. This is another conventional one comfortable operating mode can be switched on, creating an individual Adjustment of the distance and / or a dynamic behavior of the assistance system in different traffic phases, z. B. in free traffic, in the synchronized Traffic and / or in a moving traffic jam are possible.
Vorzugsweise wird im Betriebsmodus "Aufholen" das Fahrzeug bis zum Synchronisationsabstand mit einer maximalen Beschleunigung betrieben. Hierdurch kann der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug individuell, schnell und sicher derart angepasst werden, dass kein großer Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug entsteht und somit andere Fahrzeuge nicht einscheren können. Somit ist der Fahrkomfort für den Fahrzeugführer erheblich verbessert.Preferably In the "catch up" operating mode, the vehicle is moved to the synchronization distance operated with a maximum acceleration. This allows the Distance to the vehicle in front individually, quickly and safely be adapted so that no large distance to the preceding Vehicle is created and thus other vehicles can not einscheren. Thus, the ride comfort for the driver significantly improved.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.embodiments The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.
Die
anhand der
Basierend auf der Drei-Phasen Theorie wird nachfolgend das erfindungsgemäße Assistenzsystem ACC näher beschrieben. Dabei erfolgt die Steuerung des Fahrzeugs mittels des Assitenzsystems ACC sowohl an den aktuellen Verkehr und/oder an aktuelle Ereignisse angepasst. Daher wird das Assistenzsystem ACC auch als verkehrs- und/oder ereignisorientiertes Assistenzsystem bezeichnet (oder kurz TPACC-Regler genannt).Based on the three-phase theory is the inventive Assistance system ACC described in more detail. In doing so, the Control of the vehicle by means of the Assitenzsystems ACC both adapted to current traffic and / or current events. Therefore, the assistance system ACC is also considered traffic- and / or event-oriented Assistance system referred to (or TPACC controller called briefly).
Im
Betrieb wird das Fahrzeug anhand des Assistenzsystems ACC derart
herkömmlich auf Basis der Drei-Phasen Theorie gesteuert
und/oder geregelt, dass in einem zweidimensionalen Bereich mit unendlich
vielen verschiedenen Ist-Ortabständen dist (gestrichelter
Bereich in
Beim
erfindungsgemäßen Assistenzsystem ACC wird zusätzlich
der Synchronisationsabstand dsynchron berücksichtigt,
wie er in
Der
Erfindung liegt dabei der Kern zugrunde, dass falls ein Überholen
des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht möglich oder nicht
gewünscht ist, der Fahrer nicht zum Ziel-Ortabstand dsoll, sondern bis zum Erreichen des Synchronisationsabstand
dsynchron beschleunigt wird, wie dies beispielhaft
in der
Mit anderen Worten: Mittels des verkehrsadaptiven Assistenzsystems ACC wird das Fahrzeug derart gesteuert, dass dieses das vorausfahrende Fahrzeug nicht bis zum vorgegebenen Ziel-Ortabstand dsoll, sondern zu dem vorgegebenen Synchronisationsabstand dsynchron aufholt. Dabei ist der Synchronisationsabstand dsynchron derart gewählt, dass dieser bei jeder Fahrzeugsgeschwindigkeit v größer als der Ziel-Ortabstand dsoll ist.In other words, by means of the traffic-adaptive assistance system ACC, the vehicle is controlled such that it does not d to the preceding vehicle to the predetermined target Ortabstand but catching d in synchronism with the predetermined synchronization interval. In this case, the synchronization distance d is selected synchronously such that it is greater than the target local distance d soll at each vehicle speed v.
Voraussetzung für ein derartig synchronisiertes Betreiben des Fahrzeugs ist, dass dem Assistenzsystem ACC geschwindigkeits- und/oder abstandsbezogene Größe des eigenen Fahrzeugs und/oder des vorausfahrenden Fahrzeugs zugeführt und/oder von diesem bestimmt werden. Dabei wird mittels des Assistenzsystems ACC das Fahrzeug in Abhängigkeit von mindestens einer der oder mehrerer der geschwindigkeits- und abstandsbezogener Größe eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs bestimmt und ausgeführt.requirement for such a synchronized operation of the vehicle is that the assistance system ACC speed and / or distance-related Size of the own vehicle and / or the preceding vehicle Vehicle supplied and / or determined by this. In the process, the vehicle is activated by means of the assistance system ACC of at least one or more of the speed and distance related Size an acceleration or deceleration the vehicle determined and executed.
So wird das Assistenzsystem ACC abhängig von der an der Fahrzeugposition herrschenden Verkehrsphase, insbesondere einem freien Verkehr, einem synchronisiertem Verkehr oder eines sich bewegenden Staus, betrieben, wie dies beispielhaft in einer der oben genannten Druckschriften zum Stand der Technik näher erläutert ist.So The assistance system ACC will depend on the vehicle position prevailing traffic phase, in particular free movement, a synchronized traffic or a moving congestion, operated, as exemplified in one of the above publications is explained in detail to the prior art.
Beispielsweise
wird in bestimmten Wertebereichen von Ist-Ortabständen
dist zur Ansteuerung des Fahrzeugs mittels
des Assistenzsystems ACC kein Ziel-Ortabstand dsoll verwendet
und es ist keine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs
in Längsrichtung vorgesehen, wenn die Differenz zwischen
dem Ist-Zeitabstand dist (oder Ist-Ortabstand)
und einem Ziel-Zeitabstand dsoll (oder Ziel-Ortabstand)
in einem Bereich der Zeitabstände (oder Ortabstände)
für den synchronisierten Verkehr liegt (siehe
Das
Assistenzsystem ACC berücksichtigt darüber hinaus
die an der Fahrzeugposition herrschende Verkehrsphase und steuert
abhängig von der an der Fahrzeugposition herrschenden Verkehrsphase
das Fahrzeug, wobei beim Auftreten eines Phasenübergangs
im Bereich der Fahrzeugposition, d. h. bei einem Übergang
der im Bereich der Fahrzeugposition herrschenden Verkehrsphase in
eine andere Verkehrsphase, das Assistenzsystem ACC in einen anderen
Betriebsmodus umgeschaltet wird, wie das in der
Beim
erfindungsgemäßen Betriebsmodus "Aufholen" kann
darüber hinaus die Aufholbeschleunigung aaufholen gewichtet
werden, falls der Differenzabstand Δd größer
null ist, wobei der Differenzabstand Δd ermittelt wird
aus der Differenz vom Ist-Ortabstand dist und
Ziel-Ortabstand dsoll gemäß:
Die
Aufholbeschleunigung aaufholen wird dann
wie folgt ermittelt:
Die
Fahrzeugbeschleunigung a wird dann anhand der gewichteten Aufholbeschleunigung
aaufholen und der Betriebsbeschleunigung
amodus_j wie folgt ermittelt:
Erfindungsgemäß wird
eine Beschleunigung des Fahrzeugs im Betriebsmodus "Aufholen" nur
bis zu dem Synchronisationsabstand dsynchron gemäß
Hierzu
wird die Ermittlung der Fahrzeugbeschleunigung a gemäß Gleichung
[5] wie folgt geändert und angepasst:
Das
zugehörige Abstands-Geschwindigkeits-Diagramm ist in
Ferner
wird im Betriebsmodus "Aufholen" das Fahrzeug bis zum Erreichen
des Synchronisationsabstands dsynchron mit
einer maximalen Beschleunigung amax betrieben.
Hierdurch wird eine maximale mögliche Dynamik des Fahrzeugs
erzielt, so dass größere Abstände zum
vorausfahrenden Fahrzeug sicher vermieden sind. Hierzu wird die
Fahrzeugbeschleunigung a gemäß Gleichung [6] entsprechend
angepasst mit:
In
einer Weiterbildung der Erfindung können darüber
hinaus bei Ist-Ortabständen dist,
die zwischen dem Synchronisationsabstand dsynchron und
einem Sicherheitsabstand dsafe (= gestrichelter
Bereich in
In
einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das
Fahrzeug mit einer maximalen möglichen Beschleunigung amax des Fahrzeugs gemäß Gleichung
[10] nur bis zum demjenigen Ist-Ortabstand dist betrieben
wird, der nicht kleiner als ein vorgegebener maximaler geschwindigkeitsabhängiger
Abstand d (max) / a ist, wie dies am Abstands-Geschwindigkeits-Diagramm in
Für den Fall, dass weitgehend gleiche Geschwindigkeitsdifferenzen Δv gegeben sind und eine Beschleunigung (Verzögerung) des vorausfahrenden Fahrzeugs erfolgt, wird die Aufholbeschleunigung aaufholen gemäß Gleichung [4] und [5] mit folgendem Gewichtungsfaktor h gewichtet: In the event that substantially equal speed differences Δv are given and an acceleration (deceleration) of the preceding vehicle takes place, the catch-up acceleration a catch-up is weighted according to Equations [4] and [5] with the following weighting factor h:
Ferner können folgende Parameter im Betriebsmodus "Aufholen", wie z. B. eine beliebig andere Betriebsbeschleunigung amodus_j die Aufholbeschleunigung aaufholen und der Netto-Aufholabstand gaufholen und der Gewichtungsfaktor h, insbesondere bei der Ermittlung der Fahrzeugbeschleunigung a im Betriebsmodus "Aufholen" von verschiedenen weiteren Funktionen, wie der Fahrzeugsgeschwindigkeit v, der Geschwindigkeitsdifferenz Δv, der Beschleunigung (Verzögerung) des vorausfahrenden Fahrzeugs und des vorgegebenen Ziel-Zeitabstands τ(set) abhängig sein.Furthermore, the following parameters in the operating mode "catch up", such. As any other desired operating acceleration a modus_j the resume acceleration rate a catch and the net Aufholabstand g catch up and the weighting factor h, in particular when determining the vehicle's acceleration a in the operating mode "catching" of various other functions such as the vehicle speed v, the speed difference .DELTA.V the acceleration (deceleration) of the preceding vehicle and the predetermined target time interval τ (set) dependent.
Alternativ oder zusätzlich können folgende Parameter, wie der Synchronisationsabstand dsynchron, der maximale Beschleunigungsabstand d (max) / a und der maximale Synchronisationsabstand d (max) / synchron von vorgegebenen weiteren Funktionen, wie der Fahrzeugsgeschwindigkeit v, der Geschwindigkeitsdifferenz Δv, der Beschleunigung (Verzögerung) des vorausfahrenden Fahrzeugs und des vorgegebenen Ziel-Zeitabstands τ(set) abhängig sein.Alternatively or additionally, the following parameters, such as the synchronization distance d synchronous , the maximum acceleration distance d (max) / a and the maximum synchronization distance d (max) / synchronous from predetermined other functions, such as the vehicle speed v, the speed difference .DELTA.v, the acceleration (deceleration ) of the preceding vehicle and the predetermined target time interval τ (set) .
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugs ist als ein Computerprogramm in einem Steuergerät, insbesondere einem Assistenzsystem ACC eines Fahrzeugs implementiert und dient im Betrieb der Steuerung und/oder Regelung des Fahrzeugs.The inventive method for controlling the vehicle is as a computer program in a control unit, in particular implemented and serves an assistance system ACC of a vehicle during operation of the control and / or regulation of the vehicle.
- ACCACC
- Assistenzsystemassistance system
- dd
- Abstanddistance
- dist d is
- Ist-AbstandActual distance
- dsafe d safe
- Sicherheitsabstandsafety distance
- dsoll d should
- Ziel-AbstandTarget distance
- dsynchron d in sync
- Synchronisationsabstandsynchronization distance
- gaufholen catch up
- Netto-AufholabstandNet Aufholabstand
- d (max) / ad (max) / a
- maximaler geschwindigkeitsabhängiger Abstandmaximum speed-dependent distance
- d (max) / synchrond (max) / synchronous
- maximaler Synchronisationsabstandmaximum synchronization distance
- vv
- Geschwindigkeitspeed
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 102005033495 A1 [0002, 0005, 0025] - DE 102005033495 A1 [0002, 0005, 0025]
- - DE 102005017559 A1 [0002, 0025, 0032] DE 102005017559 A1 [0002, 0025, 0032]
- - DE 102005017560 A1 [0002, 0025] - DE 102005017560 A1 [0002, 0025]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Drei-Phasen-Theorie nach B. S. Kerner, "The Physics of Traffic", Springer, Berlin, New York 2004 [0023] - Three-phase theory according to BS Kerner, "The Physics of Traffic", Springer, Berlin, New York 2004 [0023]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Publication of unexamined application with consent of applicant | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20141202 |