DE102013221133A1 - Method for controlling the speed of a motor vehicle as a function of distance data - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von Abstandsdaten (direkt von einen Sensor oder indirekt aus Berechnungen über einen Algorithmus), dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsregelung anhand von vorgegebenen Geschwindigkeits-Abstands-Kurven erfolgt, wobei die Kurven anhand von Umweltparametern, Fahrzeugparametern und/oder Fahrerparameter ausgewählt werden.A method for controlling the speed of a motor vehicle as a function of distance data (directly from a sensor or indirectly from calculations via an algorithm), characterized in that the speed control is based on predetermined speed-distance curves, the curves based on environmental parameters, vehicle parameters and / or Driver parameters are selected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von Abstandsdaten.The invention relates to a method for controlling the speed of a motor vehicle as a function of distance data.

Eine zunehmende Zahl von Fahrerassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen benötigt eine Fahrzeugsteuerung in Fahrtrichtung. Beispiele sind Notfallbremsassistenten, automatische Geschwindigkeitsregelungen (mit oder ohne Stop&Go Funktionen), unterschiedlichste Einparkassistenten und Stauwarnassistenten.An increasing number of driver assistance systems in motor vehicles require a vehicle control in the direction of travel. Examples are emergency brake assistants, automatic speed controls (with or without stop & go functions), various parking assistants and traffic jam assistants.

Bei solchen Fahrerassistenzsystemen, welche eine Fahrzeugsteuerung in Fahrtrichtung beinhalten, haben die Aufgabe die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit der Position des eigenen Fahrzeugs zu anderen Fahrzeugen, Fußgängern usw. zu regeln. Typischerweise werden geeignete Abstandssensoren (Laser, Radar, 2-D- und 3-D-Kameras, Ultraschall) verwendet, um den relevanten Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und den anderen Objekten zu bestimmen. Meist ist der Vorgang eine Beschleunigung oder Abbremsung des Fahrzeugs. Allerdings ist eine solche Steuerung/Regelung nicht immer und für alle Arten von Fahrerassistenzsystemen geeignet.In such driver assistance systems, which include a vehicle control in the direction of travel, have the task to regulate the vehicle speed depending on the position of the own vehicle to other vehicles, pedestrians, etc. Typically, suitable distance sensors (laser, radar, 2-D and 3-D cameras, ultrasound) are used to determine the relevant distance between the own vehicle and the other objects. Mostly the process is an acceleration or deceleration of the vehicle. However, such a control is not always suitable for all types of driver assistance systems.

Zudem beaufschlagen solche Lösungen die Bordelektronik samt Rechner stark, da ständig der sich ändernde Abstand beim Beschleunigen oder Abbremsen überprüft und anschließend die Beschleunigung oder Abbremsung an das Überprüfungsergebnis angepasst werden muss.In addition, such solutions strongly affect the on-board electronics including computers, as constantly checking the changing distance when accelerating or decelerating and then the acceleration or deceleration must be adjusted to the test result.

Aus der EP 2 159 121 A1 ist ein Verfahren zur Durchführung eines automatischen Einparkvorgangs bekannt, wobei eine Fahrzeugantriebseinheit des Fahrzeugs derart gesteuert wird, dass das Fahrzeug während des Einparkens auf eine maximale vorgegebene Geschwindigkeit beschleunigt wird. Entsprechende Werte können im Speicher des Fahrzeugbordrechners als Tabelle abgelegt werden.From the EP 2 159 121 A1 For example, a method of performing an automatic parking operation is known, wherein a vehicle drive unit of the vehicle is controlled such that the vehicle is accelerated to a maximum predetermined speed during parking. Corresponding values can be stored in the memory of the on-board computer as a table.

Aus der DE 100 30 449 B4 ist ein automatisches Lenksystem zum Einparken eines Fahrzeugs bekannt, bei dem die Daten der vier Typen der Parkmodi, d.h. eine Beziehung zwischen der Strecke der Bewegung und dem Referenzwinkel des Fahrzeugs ebenfalls als Tabelle im Speicher des Fahrzeugbordrechners abgelegt sind.From the DE 100 30 449 B4 an automatic steering system for parking a vehicle is known, in which the data of the four types of parking modes, ie a relationship between the distance of the movement and the reference angle of the vehicle are also stored as a table in the memory of the on-board computer.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein einfaches Verfahren bereitzustellen, mit dem es möglich ist, eine genaue Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ohne aufwendige Berechnungen, hohem rechnerischen Aufwand und/oder reduzierten Sensorabfragen zu erreichen.The object of the invention is in contrast to provide a simple method with which it is possible to achieve an accurate control of the speed of the vehicle without complex calculations, high computational effort and / or reduced sensor queries.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.This object is achieved by the method specified in claim 1.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass wenn die Geschwindigkeitsregelung anhand von vorgegebenen Geschwindigkeits-Abstands-Kurven erfolgt, wobei die Kurven anhand von Umweltparametern, Fahrzeugparametern und/oder Fahrerparameter ausgewählt werden, es keiner aufwendigen ständigen Berechnung und Anpassung der Sensorabfragen bedarf und trotzdem eine hohe Genauigkeit erzielbar ist.According to the invention, it has been recognized that when the cruise control is based on predetermined speed-distance curves, the curves are selected based on environmental parameters, vehicle parameters and / or driver parameters, it requires no time-consuming calculation and adjustment of the sensor queries and still achieve high accuracy is.

Es wird mit anderen Worten eine Basiskurve bzw. Beziehung zwischen Abstand und Geschwindigkeit bereitgestellt (vgl. 1). Die Steuerung bzw. Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt dann anhand dieser Kurve. Es werden keine aufwendigen Berechnungen mehr benötigt, auch die Anzahl der Sensorabfragen ist reduziert.In other words, a base curve or relationship between distance and speed is provided (cf. 1 ). The control of the vehicle speed is then based on this curve. No more complex calculations are needed, and the number of sensor queries is also reduced.

Es versteht sich, dass auch eine Kurvenschar bzw. mehr als eine Kurve vorgebbar ist.It is understood that a family of curves or more than one curve can be specified.

Dabei können die Kurven aufgrund der Umweltparameter, Fahrzeugparameter und/oder Fahrerparameter auch adaptiert bzw. angepasst werden. Mit anderen Worten, die Kurven werden im Koordinatensystem verschoben und/oder ihre Steigung bzw. der Verlauf durch Parameter (Variablen) verändert. Möglich ist auch die Auswahl einer am besten geeigneten Kurve aus einer vorgegebenen Kurvenschar. Weiterhin können die Kurven skaliert werden. Dies benötigt ebenfalls keinen besonders großen rechnerischen Aufwand.In this case, the curves can also be adapted or adapted on the basis of the environmental parameters, vehicle parameters and / or driver parameters. In other words, the curves are shifted in the coordinate system and / or their slope or the course is changed by parameters (variables). It is also possible to choose the most suitable curve from a given set of curves. Furthermore, the curves can be scaled. This also does not require a particularly large computational effort.

Anhand der Parameter verändern sich die Funktionskurven durch z.B. eine Veränderung des Nullpunktdurchgangs auf der x-Achse, steilere/flachere Kurven, stärkere Geschwindigkeitsreduzierungen oder höhere Anfangsgeschwindigkeiten.Based on the parameters, the function curves change by e.g. a change in the zero point crossing on the x-axis, steeper / flatter curves, stronger speed reductions or higher initial speeds.

Als Parameter kommen z.B. in Frage:

  • • Umweltparameter – Temperatur (Information wird bereitgestellt durch Temperatursensor) – Steigung (Information wird bereitgestellt durch Berechnungen im Motor/Bremse) – Gefälle (Information wird bereitgestellt durch Berechnungen im Motor/Bremse) – Witterung (Information wird bereitgestellt durch Regensensor/Lichtsensor/Kamera) – Helligkeit (Information wird bereitgestellt durch Lichtsensor/Kamera) – Bordsteine (Information wird bereitgestellt durch Ultraschallsensoren/Kamera) – Objekte inkl. Fußgänger, Radfahrer und Tieren (Information wird bereitgestellt durch Kamera/Ultraschall/Radar/Laser)
  • • Fahrzeugparameter – Beladung (Information wird bereitgestellt durch Berechnungen im Motor) – Reifendruck (Information wird bereitgestellt durch Reifendruckkontrollsystem) – Anbauteile (Information wird bereitgestellt durch Stromstecker z. B. von einem Fahrradträger) – Anhänger (Information wird bereitgestellt durch Stromstecker vom Anhänger)
  • • Fahrerparameter – Ausgewähltes Assistenzfeature (z.B. paralleles Einparken, quer Einparken, Abstandsregeltempomat) – Persönlich getuntes Fahrprofil (z. B. upload über eine App auf das Auto) – Anbauteile (Eingabe übers HMI) – Überstehende Ladung (Eingabe übers HMI)
Possible parameters are, for example:
  • • environmental parameters - temperature (information provided by temperature sensor) - slope (information provided by calculations in engine / brake) - slope (information provided by calculations in engine / brake) - weather (information provided by rain sensor / light sensor / camera) - Brightness (information provided by light sensor / camera) - Curbs (information provided by ultrasonic sensors / camera) - Objects including pedestrians, cyclists and animals (information provided by camera / ultrasound / radar / laser)
  • • Vehicle parameters - Loading (information provided by calculations in the engine) - Tire pressure (information provided by tire pressure control system) - Attachments (Information provided by power connectors eg from a bicycle carrier) - Trailer (Information provided by power connector from trailer)
  • • Driver parameters - Selected assistance feature (eg parallel parking, transverse parking, adaptive cruise control) - Personally tuned driving profile (eg upload via an app on the car) - Attachments (input via the HMI) - Overhanging charge (input via the HMI)

Eine jede der oben genannten Kurven kann dabei als Tabelle, als mathematische Funktion oder als Mischung aus Tabelle und Funktion hinterlegt sein. Dann werden die Tabellen oder Funktionen mittels der Parameter, aus denen entsprechende Variable bestimmt werden, mathematisch adaptiert. Damit läßt sich mit wenig Speicher- und Rechenaufwand das jeweils gewünschte Verhalten erzeugen.Each of the above curves can be stored as a table, as a mathematical function or as a mixture of table and function. Then the tables or functions are mathematically adapted by means of the parameters from which corresponding variables are determined. This can be produced with little memory and computational effort each desired behavior.

Die Abstandsdaten können entweder direkt von einem Sensor oder indirekt aus Berechnungen über einen Algorithmus stammen. Die Abstandsdaten können auch aus einer virtuellen Karte, die Objekte und das eigene Fahrzeug enthält, stammen.The distance data can either come directly from a sensor or indirectly from calculations via an algorithm. The distance data may also come from a virtual map containing objects and own vehicle.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen: Further features and details of the invention will become apparent from the following description of the drawing. Show it:

1 eine beispielhafte Geschwindigkeits-Abstands-Kurve; 1 an exemplary speed-distance curve;

2 eine schematische Ansicht eines Blockdiagrams der Regelung; 2 a schematic view of a block diagram of the control;

3 eine Detailvergrößerung der Kurvenanpassung aus 2 und 3 an enlarged detail of the curve fitting 2 and

4 eine beispielhafter Ablauf der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregelung. 4 an exemplary sequence of the speed control according to the invention.

In der 1 ist eine beispielhafte Kurve 1 der Geschwindigkeit G gegenüber dem Abstand zur Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs bei einem Abbremsvorgang mittels Rückwärtsfahrassistenten dargestellt.In the 1 is an exemplary curve 1 the speed G compared to the distance to the speed control of a motor vehicle during a braking process by means of reverse assistance shown.

Man erkennt, dass die Kurve mit der Geschwindigkeit 0 (Nullpunktdurchgang) auf der A-Achse beginnt bzw. endet, so dass das Fahrzeug mit Abstand stehen bleibt.It can be seen that the curve starts or ends at speed 0 (zero point crossing) on the A-axis, so that the vehicle stops at a distance.

Die Kurve 1 weist unterschiedliche steilere bzw. flachere Bereiche auf, so dass die Geschwindigkeitsreduzierungen bzw. Geschwindigkeitsbeschleunigungen verschieden stark ausfallen.The curve 1 has different steeper or shallower areas, so that the speed reductions or speed increases are different.

Fährt das Fahrzeug in Fahrtrichtung F wird es also gemäß Kurve 1 der 1 zu nächst nur langsam abgebremst, wobei der Abstand stark abnimmt. Anschließend wird es stärker abgebremst, so dass der Abstand sich kaum verringert und zum Schluss erfolgt wiederum eine sanfte, langsame Abbremsung bis zum Stillstand.If the vehicle is traveling in the direction of travel F, it will be according to the curve 1 of the 1 Slowly slowed down to the next, the distance decreases sharply. Subsequently, it is braked more strongly, so that the distance is hardly reduced and finally, in turn, a gentle, slow deceleration takes place to a standstill.

Diese prinzipielle Kurve 1 kann anhand von Umweltparametern, Fahrzeugparametern und Fahrerparameter adaptiert werden (vgl. 4). This principal curve 1 can be adapted on the basis of environmental parameters, vehicle parameters and driver parameters (cf. 4 ).

Dazu wird ihr Verlauf, Nullpunktdurchgang, steilere/flachere Kurvenbereiche, verändert, um den Bedingungen angepasste Brems- bzw. Beschleunigungsverläufe zu erhalten. Möglich ist auch die Auswahl einer am besten geeigneten Kurve aus einer vorgegebenen Kurvenschar. Die Umweltparameter, Fahrzeugparameter und Fahrerparameter fließen also in die Geschwindigkeitsregelung ein. For this purpose, their course, zero point crossing, steeper / flatter curve areas, changed to obtain the conditions adapted braking or acceleration curves. It is also possible to choose the most suitable curve from a given set of curves. The environmental parameters, vehicle parameters and driver parameters thus flow into the cruise control.

Zur Veranschaulichung ist in 2 eine schematische Ansicht eines Blockdiagrams der Regelung 2 gezeigt.By way of illustration is in 2 a schematic view of a block diagram of the scheme 2 shown.

Die Regelung 2 umfasst ein Hauptsteuerelement 3, in dem die Daten verarbeitet werden. Diese gibt wiederum Geschwindigkeitsänderungsbefehle an ein Geschwindigkeitsregelelement 4, das wiederum das Bremssystem 6 bzw. den Antrieb 7 des Fahrzeugs 5 regelt und mit einer Geschwindigkeitsinformation G versorgt wird.The regulation 2 includes a main control element 3 in which the data is processed. This in turn gives speed change commands to a speed control element 4 that in turn is the braking system 6 or the drive 7 of the vehicle 5 regulates and is supplied with a speed information G.

Die Fahrzeugposition und Ausrichtung P sind Teil der Umweltbedingungen 9, welche von einer Abstandssensoreinrichtung ermittelt werden, welche wiederum die ermittelten Abstandsdaten A an die Hauptsteuerung 3 weitergibt.The vehicle position and orientation P are part of the environmental conditions 9 , which are determined by a distance sensor device, which in turn determines the determined distance data A to the main controller 3 passes.

Zusätzlich fließen die Fahrzeugdaten 5, die Fahrerinformationen 8 und die Abstandsinformationen A in die Hauptsteuerung 3 ein. Dort werden sie in einer Adaptionsregelung 11 verwendet, um die Kurve 1 an die eingeflossenen Bedingungen anzupassen bzw. wie oben beschrieben zu verändern oder auszuwählen (vgl. 3).In addition, the vehicle data flow 5 , the driver information 8th and the distance information A in the main controller 3 one. There they will be in an adaptation scheme 11 used to the curve 1 to adapt to the conditions used or to change or select as described above (see. 3 ).

Dazu werden aus den Fahrzeugdaten 5, den Fahrerinformationen 8 und den Abstandsinformationen A in einer Logikeinheit 12 Parameter verarbeitet, um aus drei vorgegebenen Kurven 13A, B, C jeweils die am besten geeignete auswählen und so das Geschwindigkeitsregelelement 4 zu regeln.These are from the vehicle data 5 , the driver information 8th and the distance information A in a logic unit 12 Parameter processed to from three predetermined curves 13A , B, C respectively select the most appropriate and so the speed control element 4 to regulate.

Ein Beispiel einer solchen Regelung ist in 4 anhand der Außentemperatur T und der Objekterkennung O dargestellt. Die Temperatur T bzw. Objekterkennung werden dabei verwendet, um wie besprochen, den Kurvenverlauf zu beeinflussen. An example of such a regulation is in 4 shown on the basis of the outside temperature T and the object recognition O. The temperature T or object recognition are used to influence the curve as discussed.

Je nachdem, im welchem Bereich die Temperatur liegt und/oder ob ein Hindernis (Objekt) erkannt wird, wird eine entsprechende Kurve 1a, b, c, d, e, f ausgewählt für die eigentliche Geschwindigkeitsregelung 4. Je nach Temperaturbereich T1 (< 5 °C), T2 (>5°C, <25 °C) oder T3 (> 25 °C) und Objekterkennung O1, O2 oder O3 wird somit die passende Kurve 1a, b, c, d, e, f für die Geschwindigkeitsregelung 4 ausgewählt. Die Kurven 1a, b, c, d, e, f unterscheiden sich im Nullpunktdurchgang, Verlauf und Steigung.Depending on the area in which the temperature is located and / or whether an obstacle (object) is detected, a corresponding curve 1a , b, c, d, e, f selected for the actual cruise control 4 , Depending on the temperature range T1 (<5 ° C), T2 (> 5 ° C, <25 ° C) or T3 (> 25 ° C) and object recognition O1, O2 or O3, the appropriate curve is created 1a , b, c, d, e, f for speed control 4 selected. The curves 1a , b, c, d, e, f differ in zero crossing, course and slope.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (6)

Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von Abstandsdaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsregelung anhand von vorgegebenen Geschwindigkeits-Abstands-Kurven erfolgt, wobei die Kurven anhand von Umweltparametern, Fahrzeugparametern und/oder Fahrerparameter adaptiert oder ausgewählt werden.Method for controlling the speed of a motor vehicle as a function of distance data, characterized in that the speed control takes place on the basis of predetermined speed-distance curves, wherein the curves are adapted or selected on the basis of environmental parameters, vehicle parameters and / or driver parameters. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurven aufgrund der Umweltparametern, Fahrzeugparametern und/oder Fahrerparameter ausgewählt oder adaptiert werden.A method according to claim 1, characterized in that the curves are selected or adapted on the basis of the environmental parameters, vehicle parameters and / or driver parameters. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurven hinsichtlich ihrer Lage bezüglich des Nullpunktdurchgangs verändert werden.A method according to claim 2, characterized in that the curves are changed with respect to their position with respect to the zero point crossing. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurven hinsichtlich ihrer Steigung verändert werden.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the curves are changed in terms of their slope. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurven skaliert werden.A method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the curves are scaled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurve als Tabelle, als mathematische Funktion oder als Mischung aus Tabelle und Funktion hinterlegt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a curve is stored as a table, as a mathematical function or as a mixture of table and function.
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