DE102011109632A1 - Method of operating driver assistance system of vehicle, involves plausibly evaluating yaw rate detected by sensor if deviation value of detected yaw rate and model yaw rate is smaller than maximum expected yaw rate deviation - Google Patents
Method of operating driver assistance system of vehicle, involves plausibly evaluating yaw rate detected by sensor if deviation value of detected yaw rate and model yaw rate is smaller than maximum expected yaw rate deviation Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a method for operating a driver assistance system according to the features of the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind, wie in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved method for operating a driver assistance system.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a method for operating a driver assistance system having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs werden eine Geschwindigkeit, eine Gierrate und eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs mittels Sensoren erfasst.In a method for operating a driver assistance system of a vehicle, a speed, a yaw rate and a lateral acceleration of the vehicle are detected by means of sensors.
Erfindungsgemäß wird mittels der erfassten Querbeschleunigung und der erfassten Geschwindigkeit eine Modellgierrate ermittelt und mit der erfassten Gierrate verglichen, und die erfasste Gierrate wird als plausibel bewertet, wenn ihre Abweichung von der Modellgierrate betragsmäßig kleiner als eine maximal erwartete Gierratenabweichung ist, welche vorzugsweise in Abhängigkeit der Geschwindigkeit vorgegeben wird. Die Ermittlung der Modellgierrate erfolgt vorzugsweise anhand eines Einspurmodells des Fahrzeugs und vorzugsweise ohne Berücksichtigung des Einflusses eines Seitenwindes und/oder einer Fahrbahnquerneigung auf die Gierbewegung des Fahrzeugs.According to the invention, a model yaw rate is determined by means of the detected lateral acceleration and the detected speed and compared with the detected yaw rate, and the detected yaw rate is considered plausible if its deviation from the model yaw rate is smaller than a maximum expected yaw rate deviation, which preferably depends on the speed is given. The determination of the model yaw rate is preferably based on a single-track model of the vehicle and preferably without taking into account the influence of a crosswind and / or a road bank on the yawing motion of the vehicle.
Durch diese Plausibilisierung der erfassten Gierrate werden Fehlfunktionen des Fahrerassistenzsystems, beispielsweise eines elektronischen Stabilitätsprogramms des Fahrzeugs oder eines eine Seitenwindstörung kompensierenden Seitenwindassistenten, d. h. fehlerhafte Eingriffe in Funktionen des Fahrzeugs, aufgrund fehlerhaft ermittelter Gierraten vermieden. Derartige fehlerhaft ermittelte Gierraten können beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion eines Gierratensensors, aufgrund von Fahrbahnquerneigungen zum Beispiel beim Durchfahren einer Steilkurve, aufgrund von Seitenwindkräften, aufgrund von Sensorabweichungen, so genannten Sensoroffsets oder aufgrund weiterer Störungen auftreten. Ist die erfasste Gierrate nicht plausibel, so wird sie für die Funktionen des Fahrerassistenzsystems nicht genutzt, so dass beispielsweise eine Gefahr fehlerhafter Bremsungen aufgrund einer fehlerhaft ermittelten Gierrate, welche zu einer Gefährdung von Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs und anderer Verkehrsteilnehmer führen könnte, vermieden wird.As a result of this plausibility check of the detected yaw rate, malfunctions of the driver assistance system, for example an electronic stability program of the vehicle or of a side wind disturbance compensating crosswind assist, ie. H. faulty interventions in functions of the vehicle, due to erroneously determined yaw rates avoided. Such erroneously determined yaw rates can occur, for example, due to a malfunction of a yaw rate sensor, due to road bends, for example when driving through a steep curve, due to crosswind forces, due to sensor deviations, so-called sensor offsets or due to other disturbances. If the detected yaw rate is not plausible, then it is not used for the functions of the driver assistance system, so that, for example, a risk of faulty braking due to a faulty yaw rate, which could endanger the vehicle occupants of the vehicle and other road users, is avoided.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Für die ordnungsgemäße Funktion des Fahrerassistenzsystems
So passen beispielsweise beim Durchfahren einer Steilkurve die erfasste Gierrate ψ .g und eine mittels zumindest eines Querbeschleunigungssensors
Es ist daher von besonderem Vorteil, die mittels des Gierratensensors
Die Plausibilisierung der mittels des Gierratensensors
Die Abweichungsgrenzwerte ψ .max, ψ .min werden derart vorgegeben, dass Unsicherheiten in Bezug auf die oben geschilderten störenden Einflussfaktoren auf die Gierratenerfassung, d. h. Fehlfunktionen des Gierratensensors
Zur Vereinfachung der Modellierung und zur Vereinfachung ihrer Ermittlung wird die Modellgierrate ψ . zweckmäßigerweise auf Basis eines so genannten linearen Einspurmodells ermittelt.To simplify modeling and simplify its determination, the model yaw rate ψ. expediently determined on the basis of a so-called linear one-track model.
Die Modellgierrate ψ . wird ohne Berücksichtigung eines Einflusses eines Seitenwindes und/oder einer Fahrbahnquerneigung ϕ ermittelt, so dass diese Einflüsse, welche zur fehlerhaften Erfassung der Gierrate ψ .g mittels des Gierratensensors
Die Abweichungsgrenzwerte ψ .max, ψ .min, bis zu welchen die erfasste Gierrate ψ .g von der ermittelten Modellgierrate ψ . abweichen darf, werden zweckmäßigerweise geschwindigkeitsabhängig vorgegeben, da zumindest einige der oben genannten Einflussfaktoren, welche zur fehlerhaften Erfassung der Gierrate ψ .g führen können, einen geschwindigkeitsabhängig unterschiedlich großen Einfluss haben.The deviation limits ψ. max , ψ. min , up to which the detected yaw rate ψ. g from the determined model yaw rate ψ. may vary, are expediently given speed-dependent, since at least some of the above-mentioned influencing factors which lead to the erroneous detection of the yaw rate ψ. g , have a speed-dependent influence of different magnitude.
Im Folgenden werden das Verfahren und dessen Grundlagen näher erläutert. Als Basis zur Herleitung der Modellgierrate ψ . bzw. zur Plausibilisierung der erfassten Gierrate ψ .g mittels der ermittelten Modellgierrate ψ . dienen der Impulserhaltungssatz und der Drehimpuls oder Drallsatz des linearen Einspurmodells:
Zusätzlich wird eine Schräglaufwinkel-Seitenkraft-Beziehung an einer Hinterachse des Fahrzeugs benötigt: wobei αH ein Schräglaufwinkel der Hinterachse des Fahrzeugs
Wird Gleichung [2] nach FV umgestellt und FV und FH in den Drallsatz eingesetzt, so ergibt sich: wobei l ein Abstand zwischen den Achsen des Fahrzeugs
Die mittels des Querbeschleunigungssensors
Wird die Gleichung [5] nach β . umgestellt und einmal abgeleitet, dann ergeben sich die beiden folgenden Gleichungen: wobei β .. eine Schwimmwinkelbeschleunigung ist und eine erste Ableitung der erfassten Querbeschleunigung α
Die beiden Gleichungen [6] und [7] in die zeitliche Ableitung der Gleichung [4] eingesetzt ergibt: wobei ψ ... eine dritte Ableitung eines Gierwinkels des Fahrzeugs
Wird die Gleichung [8] laplacetransformiert, wobei die Laplacetransformation hier nur in Bezug auf die erfasste Querbeschleunigung α
Wären die Fahrzeugparameter und der Seitenwindgradient F .W, sowie die Fahrbahnquemeigung ϕ der Fahrbahn exakt bekannt, dann würde die mit der obigen Gleichung berechnete Modellgierrate ψ . sehr genau zur tatsächlichen Fahrzeuggierrate ψ .tatsächlich passen. Würde man die unbekannten Größen Seitenwindgradient F .W und Fahrbahnquerneigung ϕ sowie Änderung der Modellparameter, wie sie beispielsweise bei einem Beladungswechsel oder Reifenwechsel auftreten können, außer Betracht lassen, und die Modellgierrate ψ . demnach gemäß der sich dann aus Gleichung [9] ergebenden vereinfachten Modellgleichung berechnen, dann würde die berechnete Modellgierrate ψ . von der tatsächlichen Gierrate ψ .tatsächlich abweichen, wobei, wie im Folgenden erläutert, festgestellt werden kann, dass die maximale Abweichung durch die folgende Gleichung [12] bestimmt werden kann.If the vehicle parameters and the crosswind gradient F. W , as well as the roadway traffic φ of the roadway exactly known, then the model yaw rate calculated with the above equation would be ψ. very close to the actual vehicle yaw rate ψ. actually fit. If the unknown sizes crosswind gradient F. W and road bank angle φ and change the model parameters, as they may occur, for example, in a load change or tire change, disregard, and the model yaw rate ψ. accordingly according to the simplified model equation resulting from equation [9] calculate, then the calculated model yaw rate would be ψ. from the actual yaw rate ψ. actually , and as explained below, it can be determined that the maximum deviation can be determined by the following equation [12].
Da die Modellparameter variieren können, zum Beispiel durch Beladung oder einen Reifenwechsel, und auch äußere Störungen auf das Fahrzeug
Ein maximaler zulässiger Sensoroffset αy,Offset,max für die Querbeschleunigung α
Die Gierratenabweichung Δψ . von der Modellgierrate ist, wie in
Die Geschwindigkeit ν ist eine Funktion der Zeit t:
Die Abweichung Δψ .(t) ist daher ebenfalls eine Funktion der Zeit. Es gilt: oder vereinfacht:
In der Praxis wird ein zur Berechnung der Modellgierrate ψ . vorgesehener Prozessor derart programmiert sein, dass er nicht die Laplace-Funktion ψ .(s), sondern die in den Zeitbereich rücktransformierte zugehörige Zeitfunktion ψ .(t) als Modellgierrate ψ . berechnet.In practice, a is used to calculate the model yaw rate ψ. provided processor may be programmed such that it does not use the Laplace function ψ. (s), but the associated time function rück. (t) transformed back into the time domain as a model yaw rate ψ. calculated.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass man eine zu einem Zeitpunkt t gemessene Gierrate ψ .g(t) des Fahrzeugs
Im Ergebnis werden zwei von der berechneten Modellgierrate ψ .(t) und Geschwindigkeit ν(t) abhängige Gierratengrenzwerte bestimmt, ein oberer Abweichungsgrenzwert ψ .max(t) und ein unterer Abweichungsgrenzwert ψ .min(t):
Anschließend wird geprüft, ob die erfasste Gierrate ψ .g(t) zwischen diesen Grenzwerten ψ .max(t) und ψ .max(t) liegt. Ist das der Fall, wird die erfasste Gierrate ψ .g(t) als plausibel angesehen, ansonsten als unplausibel.Subsequently, it is checked whether the detected yaw rate ψ. g (t) between these limits ψ. max (t) and ψ. max (t) is. If so, the detected yaw rate ψ. g (t) considered as plausible, otherwise as implausible.
Die Gierratenabweichung Δψ .(t) hat dabei einen geschwindigkeitsabhängigen Verlauf gemäß Gleichung [15], wobei die Parameter c1, c2 und c3 gemäß den Gleichungen [16], [17] und [18] und/oder anhand von Fahrtests bestimmt werden können.The yaw rate deviation Δψ. (T) has a speed-dependent curve according to equation [15], wherein the parameters c1, c2 and c3 can be determined according to equations [16], [17] and [18] and / or based on driving tests.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- FahrerassistenzsystemDriver assistance system
- 33
- GierratensensorYaw rate sensor
- 44
- QuerbeschleunigungssensorLateral acceleration sensor
- A1A1
- erster Anteilfirst share
- A2A2
- zweiter Anteilsecond share
- A3A3
- dritter Anteilthird share
- vv
- Geschwindigkeitspeed
- Δψ .Δψ.
- GierratenabweichungYaw rate deviation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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CN111164532A (en) * | 2017-10-07 | 2020-05-15 | 威伯科有限公司 | Method for arranging vehicles in a fleet of vehicles and control system for performing the method |
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DE102004017638A1 (en) | 2004-04-10 | 2005-10-27 | Daimlerchrysler Ag | Device and method for a vehicle for determining at least one cross wind value |
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- 2011-08-05 DE DE201110109632 patent/DE102011109632A1/en not_active Withdrawn
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