DE102015005364A1

DE102015005364A1 - Device and method for decelerating a vehicle

Info

Publication number: DE102015005364A1
Application number: DE102015005364.7A
Authority: DE
Inventors: Johannes Albert Fritz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-04-25
Filing date: 2015-04-25
Publication date: 2016-10-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verzögern eines Fahrzeugs beim Annähern des Fahrzeugs an eine Zielposition, an der eine vorgebbare Zielgeschwindigkeit (v_ziel) erreicht werden soll. Dabei ist vorgesehen, – dass ein Abstand zur Zielposition als Detektionsabstand (d_0_det) ermittelt wird, – dass ein um einen Soll-Restabstand (ds_rest) beim Erreichen der Zielgeschwindigkeit (v_ziel) verringerter Abstand als reduzierter Detektionsabstand (d_0) ermittelt wird, – dass mehrere Verzögerungsstufen für die Durchführung der Verzögerung vorgegeben werden, dass für die vorgegebenen Verzögerungsstufen jeweils ein zum Erreichen der Zielgeschwindigkeit (v_ziel) erforderlicher Bremsweg (Sb_total(i)) ermittelt wird, – dass eine aus dem größten der ermittelten Bremswege (Sb_total(i)), welcher kleiner als der reduzierte Detektionsabstand (d_0) ist, und dem Soll-Restabstand (ds_rest) gebildete Summe als Bremsauslöseabstand und die zugeordnete Verzögerungsstufe als Sollverzögerungsstufe bestimmt werden, – dass anhand der Zielgeschwindigkeit (v_ziel), eine Fahrgeschwindigkeit (v) des Fahrzezgs und der Sollverzögerungsstufe eine Längsdynamik-Trajektorie bestimmt wird, die einen Sollgeschwindigkeitsverlauf und/oder Sollverzögerungsverlauf repräsentiert, gemäß dem das Fahrzeug sich der Zielposition nähern soll, – und dass das Fahrzeug, wenn es sich der Zielposition bis auf den Bremsauslöseabstand genähert hat, entsprechend der Längsdynamik-Trajektorie auf die Zielgeschwindigkeit (v_ziel) verzögert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for decelerating a vehicle when approaching the vehicle to a target position at which a predefinable target speed (v_ziel) is to be achieved. It is provided that a distance to the target position is determined as the detection distance (d_0_det), that a distance reduced by a desired residual distance (ds_rest) when reaching the target speed (v_ziel) is determined as a reduced detection distance (d_0), that several Delay stages for the execution of the delay can be specified, that a braking distance (Sb_total (i)) required for reaching the target speed (v_ziel) is determined for each of the predetermined delay stages, - that one of the largest of the determined braking distances (Sb_total (i)), which is smaller than the reduced detection distance (d_0), and the set residual distance (ds_rest) sum formed as Bremsauslöseabstand and the associated delay stage are determined as a target delay stage, - that based on the target speed (v_ziel), a driving speed (v) of the Fahrzezgs and the Target deceleration stage determines a longitudinal dynamics trajectory wi rd representing a target speed course and / or target deceleration curve according to which the vehicle is to approach the target position, and that the vehicle has approached the target speed (v_ziel) according to the longitudinal dynamics trajectory when approaching the target position up to the brake release distance is delayed. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verzögern eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for decelerating a vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method.

In der DE 10 2012 017 526 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs beschrieben, wobei eine sich auf eine Fahrstrecke des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug befindende Lichtsignalanlage erfasst wird. Dabei wird das Fahrzeug durch eine automatische Antriebsstrangregelung und/oder Abstandsregelung in Abhängigkeit einer Lichtsignalphase der Lichtsignalanlage und/oder in Abhängigkeit eines Abstands des Fahrzeugs zur Lichtsignalanlage oder zu einer der Lichtsignalanlage zugeordneten Haltelinie bis in den Stillstand verzögert.In the DE 10 2012 017 526 A1 a method for operating a vehicle is described, wherein a light signal system located on a route of the vehicle in front of the vehicle is detected. The vehicle is delayed by an automatic drive train control and / or distance control depending on a light signal phase of the traffic signal system and / or in dependence of a distance of the vehicle to the traffic signal or to the stop signal associated with the stop signal until it stops.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Verzögern eines Fahrzeugs sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved method for decelerating a vehicle and an improved apparatus for performing the method.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und hinsichtlich der Vorrichtung mit den in Anspruch 5 angegebenen Merkmalen gelöst.With regard to the method, the object is achieved according to the invention with the features specified in claim 1 and in terms of the device with the features specified in claim 5.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei einem Verfahren zum Verzögern eines Fahrzeugs beim Annähern des Fahrzeugs an eine Zielposition, an der eine vorgebbare Zielgeschwindigkeit erreicht werden soll, werden erfindungsgemäß mehrere Verzögerungsstufen für die Durchführung der Verzögerung vorgegeben. Weiterhin wird ein Abstand zur Zielposition als Detektionsabstand ermittelt und für die mehreren vorgegebenen Verzögerungsstufen wird jeweils ein zum Erreichen der Zielgeschwindigkeit erforderlicher Bremsweg ermittelt. Aus der Menge der ermittelten Bremswege werden der größte Bremsweg, der kleiner als der um einen Soll-Restabstand beim Erreichen der Zielgeschwindigkeit reduzierte Detektionsabstand ist, ausgewählt, und die diesem dem ausgewählten Bremsweg zugeordnete Verzögerungsstufe als Sollverzögerungsstufe bestimmt. Anhand der Zielgeschwindigkeit, der eigenen Fahrgeschwindigkeit und der Sollverzögerungsstufe wird eine Längsdynamik-Trajektorie bestimmt, die einen Sollgeschwindigkeitsverlauf und/oder Sollverzögerungsverlauf repräsentiert, gemäß dem das Fahrzeug sich der Zielposition nähern soll. Sobald das Fahrzeug sich der Zielposition bis auf einen aus der Summe des ausgewählten Bremsweges und des Soll-Restabstandes gebildeten Bremsauslöseabstand, nachfolgend auch als Trajektorien-Ausführungsabstand bezeichnet, genähert hat, wird es entsprechend der bestimmten Längsdynamik-Trajektorie auf die Zielgeschwindigkeit verzögert.In a method for decelerating a vehicle when approaching the vehicle to a target position at which a predefinable target speed is to be achieved, a plurality of deceleration stages for carrying out the deceleration are predetermined according to the invention. Furthermore, a distance to the target position is determined as the detection distance, and for each of the plurality of predetermined delay stages, a braking distance required to reach the target speed is determined. From the set of braking distances determined, the largest braking distance, which is smaller than the detection distance reduced by a setpoint residual distance when reaching the target speed, is selected, and the deceleration stage assigned to the selected braking distance is determined as a set deceleration stage. Based on the target speed, the own driving speed and the target deceleration stage, a longitudinal dynamics trajectory is determined, which represents a desired speed course and / or desired deceleration course, according to which the vehicle should approach the target position. As soon as the vehicle has approached the target position except for a brake release distance formed from the sum of the selected braking distance and the desired residual distance, hereinafter also referred to as trajectory execution distance, it is decelerated to the target speed in accordance with the determined longitudinal dynamics trajectory.

Mittels des Verfahrens können dem Fahrer frühzeitig Informationen bezüglich vorausliegender Verkehrshindernisse oder Objekte, z. B. Verkehrszeichen mit Wartegebot und Haltegebot, Haltelinien, Lichtsignalanlage, Kreisverkehr und dergleichen mehr, ausgegeben werden. Zudem ermöglicht das Verfahren ein sicheres und gleichzeitig komfortables teil- und/oder hochautomatisiertes Fahren, insbesondere beim Annähern und Anhalten des Fahrzeugs vor den o. g. Verkehrshindernissen oder Objekten.By means of the method, the driver can be informed at an early stage of information relating to preceding traffic obstructions or objects, e.g. As traffic signs with waiting and holding bid, stop lines, traffic lights, roundabouts and the like, are issued. In addition, the method allows a safe and comfortable at the same time partially and / or highly automated driving, especially when approaching and stopping the vehicle before the o. G. Traffic obstructions or objects.

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:

1 eine als Blockschaltbild dargestellte Vorrichtung mit Komponenten zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Fahrzeugs, 1 1 is a block diagram of components for carrying out a method according to the invention for operating a vehicle;

2 ein erstes Verfahrensablaufdiagramm und 2 a first process flow diagram and

3 ein zweites Verfahrensablaufdiagramm. 3 a second process flow diagram.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein als Regelkreis ausgebildete Vorrichtung mit Komponenten zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs, insbesondere zum teil- oder hochautomatisierten Fahren des Fahrzeugs. 1 shows a designed as a control circuit device with components for performing a method for operating a vehicle, not shown, in particular for partially or highly automated driving the vehicle.

Die Vorrichtung umfasst eine bordautonome Lokalisierungseinrichtung 1 zur Erfassung einer Lage einer aktuellen Fahrspur und einer Position des Fahrzeugs. Die Lokalisierungseinrichtung 1 ist z. B. eine videobasierte Lokalisierungseinrichtung 1, bei der mittels im Fahrzeug angebrachter Kameras Fahrbahnmarkierungen der Fahrbahn und/oder Landmarken erfasst werden, die als ein erster Ausgangsvektor Y_L ausgegeben werden.The device comprises a bordautonomome localization device 1 for detecting a position of a current traffic lane and a position of the vehicle. The localization device 1 is z. B. a video-based localization device 1 in which vehicle lane markings of the roadway and / or landmarks, which are output as a first output vector Y_L, are detected by means of cameras mounted in the vehicle.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Lokalisierungs- und Navigationseinrichtung 2 mit einer integrierten, detaillierten Karteninformation zur Bestimmung einer Eigenposition des Fahrzeugs sowie zur Bestimmung einer Ortspositionen und Art von Verkehrszeichen, Lichtsignalanlagen, Haltelinien, Kreisverkehre und dergleichen mehr, welche sich in einer vorgebbaren Vorausentfernung auf einer geplanten Fahrstrecke vor der aktuellen eigenen Position des Fahrzeugs befinden. Die Lokalisierungs- und Navigationseinrichtung 2 ist beispielsweise mit einem globalen Positionsbestimmungssystem, kurz GPS, gekoppelt und mit Datenbanken, welche hochgenaue elektronische Karten mit detaillierten Information über Verkehrszeichen, Lichtsignalanlagen, Haltelinien und dergleichen mehr, zur Verfügung stellen. Das Ausgangssignal der Lokalisierungs- und Navigationseinrichtung 2 ist ein zweiter Ausgangsvektor Y_N.Furthermore, the device comprises a localization and navigation device 2 with integrated, detailed map information for determining an own position of the vehicle as well as for determining a location position and type of traffic signs, traffic lights, stop lines, roundabouts and the like, which are in a predefinable advance distance on a planned route before the current own position of the vehicle. The localization and navigation device 2 is coupled, for example, with a global positioning system, GPS for short, and with databases providing high-precision electronic maps with detailed information about traffic signs, traffic lights, stop lines, and the like. The output signal of the localization and navigation device 2 is a second output vector Y_N.

Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Fahrbahn-Fahrzeug und Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationseinrichtung 3 zur Bestimmung von Ortspositionen und Art von Verkehrszeichen, Ortspositionen, Art und Zustand von Lichtsignalanlagen, Ortspositionen von Haltelinien und Ortspositionen von Verkehrshindernissen, z. B. liegengebliebene Fahrzeuge, welche sich in einer Vorausentfernung auf der geplanten Fahrstrecke vor der aktuellen eigenen Position des Fahrzeugs befinden. Das Ausgangssignal der Fahrbahn-Fahrzeug und Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationseinrichtung 3 ist ein dritter Ausgangsvektor Y_K.Furthermore, the device comprises a roadway vehicle and vehicle-vehicle communication device 3 for determining location positions and type of traffic signs, location positions, type and condition of traffic lights, location positions of stop lines and location positions of traffic obstructions, e.g. B. lying down vehicles, which are in a pre-distance on the planned route before the current own position of the vehicle. The output signal of the road vehicle and vehicle-vehicle communication device 3 is a third output vector Y_K.

In der Vorrichtung ist weiter eine Verkehrszeichen- und Lichtsignalanlagenzustandserkennungseinheit 4 angeordnet, die auf einem Stereovideokamerasystem mit nachgeschalteter Bildauswertung basiert, welches mindestens Ortspositionen und Art von Verkehrszeichen, Ortspositionen von Halte- und Wartelinien sowie Ortspositionen und einen aktuellen Zustand von Lichtsignalanlagen, in einer Vorausentfernung auf der geplanten Fahrstrecke vor dem eigenen Fahrzeug bestimmt. Das Ausgangssignal der Verkehrszeichen- und Lichtsignalanlagenzustandserkennungseinheit 4 ist ein vierter Ausgangsvektor Y_S.The device further includes a traffic signal and traffic signal state detection unit 4 arranged, which is based on a stereo video camera system with downstream image analysis, which determines at least local positions and types of traffic signs, location positions of holding and waiting lines and location positions and a current state of traffic lights in a pre-distance on the planned route in front of the own vehicle. The output signal of the traffic sign and traffic signal state detection unit 4 is a fourth output vector Y_S.

Des Weiteren ist eine Umgebungserfassungseinheit 5 dargestellt, die auf einer Detektion einer Reflexion ausgesandter elektromagnetischer Strahlen, z. B. Radar, Lidar, zur Erfassung eines befahrbaren Freiraums um das eigene Fahrzeug basiert. Das Ausgangssignal der Umgebungserfassungseinheit 5 ist ein fünfter Ausgangsvektor Y_U.Furthermore, there is an environment detection unit 5 represented on a detection of a reflection of emitted electromagnetic radiation, eg. As radar, lidar, based on the detection of a drivable space around the own vehicle. The output signal of the environment detection unit 5 is a fifth output vector Y_U.

Weiterhin ist eine Objekterkennungseinheit 6 angeordnet, die auf Radarsystemen und/oder Stereovideokamerasystemen mit nachgeschalteter Bildauswertung basiert, welche mindestens eine longitudinale und eine laterale Positionen von das Fahrzeug umgebenden Hindernisobjekten und Personen relativ zum eigenen Fahrzeug und/oder zur Fahrspur bestimmt. Das Ausgangssignal der Objekterkennungseinheit 6 ist ein sechster Ausgangsvektor Y_O.Furthermore, an object recognition unit 6 which is based on radar systems and / or stereo video camera systems with downstream image evaluation, which determines at least one longitudinal and one lateral positions of obstacle objects and persons surrounding the vehicle relative to the own vehicle and / or lane. The output signal of the object recognition unit 6 is a sixth output vector Y_O.

Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Fahrzustandserkennungseinheit 7, welche einen Ist-Fahrzustand bestehend aus fahrdynamischen Größen, wie z. B. Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigung, Querbeschleunigung, Giergeschwindigkeit, Lenkwinkel, sowie einen Reibwert, ermittelt. Das Ausgangssignal der Fahrzustandserkennungseinheit 7 ist ein siebter Ausgangsvektor Y_F.The device further comprises a driving state recognition unit 7 which an actual driving condition consisting of driving dynamics variables, such. As driving speed, acceleration, lateral acceleration, yaw rate, steering angle, and a coefficient of friction determined. The output of the driving condition detection unit 7 is a seventh output vector Y_F.

Die Ausgangssignale der zuvor beschriebenen Komponenten werden an eine Situationsbewertung- und Entscheidungseinheit 8 übermittelt, welche in Abhängigkeit der ihr übermittelten Ausgangssignale aufgrund der Information über Lage und Ortsposition des eigenen Fahrzeugs auf der Fahrbahn, der Ortspositionen, bzw. Abstände, und der Art von Verkehrszeichen, der Ortspositionen, bzw. Abstände, von Halte- und Wartelinien sowie der Ortspositionen, bzw. Abstände, und der aktuellen Zustände von Lichtsignalanlagen, der Umgebungsinformation über den freien Verkehrsraum um das eigenen Fahrzeug herum und der Information des Fahrzustands sowie der Information über die das eigene Fahrzeug umgebende Verkehrshindernisse und der Information des Fahrzustands die Situation bewertet, um eine möglichst komfortable und gleichzeitig sichere Bremsung bzw. eine Längsdynamiktrajektorie zur Verringerung einer momentanen oder zukünftigen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine Zielfahrgeschwindigkeit v_ziel und ein Anhalten des Fahrzeugs vor einem Verkehrszeichen mit Haltgebot und/oder einer Haltelinie bestimmt. Die Situationsbewertung- und Entscheidungseinheit 8 entscheidet anschließend, ob aufgrund des aktuellen Zustandes einer Lichtsignalanlage und der geplanten Fahrstrecke ein Anhalten des Fahrzeugs vor z. B. der Lichtsignalanlage erforderlich ist.The output signals of the components described above are sent to a situation evaluation and decision unit 8th transmitted, which depends on the output signals transmitted to it on the basis of the information about position and position of the own vehicle on the road, the location positions or distances, and the type of traffic signs, the location positions or distances, holding and waiting lines and the Locations, or distances, and the current states of traffic lights, the environment information about the free traffic space around the own vehicle and the information of the driving state and the information about the vehicle surrounding traffic obstacles and the information of the driving state evaluates the situation to a comfortable and at the same time safe braking or a longitudinal dynamics trajectory for reducing a current or future driving speed of the vehicle to a target driving speed v_ziel and stopping the vehicle before a traffic sign with holding bid and / or a stop line determined. The situation evaluation and decision unit 8th then decides whether due to the current state of a traffic signal system and the planned route stopping the vehicle in front of z. B. the traffic signal system is required.

Weiterhin bestimmt die Situationsbewertung- und Entscheidungseinheit 8 für eine Längsdynamik-Trajektorienplanungseinheit 9 erforderliche Eingangsgrößen, d. h. das fahrdynamische Verhalten kennzeichnende Grenzwerte, z. B. während eines Fahrmanövers beim Antrieb eine maximal zugelassene positive Längsbeschleunigung und beim Bremsen des Fahrzeugs eine minimal zugelassene negative Längsbeschleunigung bzw. eine maximal zugelassenen Längsverzögerung z_max und abhängig vom Verkehrshindernis die Zielfahrgeschwindigkeit v_ziel, welche im speziellen Fall des Anhaltens gleich Null ist.Furthermore, the situation evaluation and decision unit determines 8th for a longitudinal dynamics trajectory planning unit 9 required input variables, ie the driving dynamics characteristic characteristic limits, z. B. during a driving maneuver when driving a maximum permitted positive longitudinal acceleration and when braking the vehicle a minimally permitted negative longitudinal acceleration or a maximum permissible longitudinal deceleration z_max and depending on the traffic obstacle, the target driving speed v_ziel, which is equal to zero in the particular case of stopping.

Darüber hinaus bestimmt die Situationsbewertung- und Entscheidungseinheit 8 gegebenenfalls für eine Querdynamik-Trajektorienplanungseinheit 10 erforderliche Eingangsgrößen, d. h. das fahrdynamische Verhalten kennzeichnende Grenzwerte, z. B. eine maximal zugelassene Querbeschleunigung ay_max oder eine maximal zugelassenen Gierwinkelgeschwindigkeit und einen Zielquerversatz y_ziel.In addition, the situation assessment and decision unit determines 8th optionally for a transverse dynamics trajectory planning unit 10 required input variables, ie the driving dynamics characteristic characteristic limits, z. B. a maximum allowed lateral acceleration ay_max or a maximum permitted yaw rate and a target lateral offset y_ziel.

Die Längsdynamik-Trajektorienplanungseinheit 9 generiert Zustandsgrößen, wie z. B. eine Trajektorien-Längsbeschleunigung a_trj, eine Trajektorien-Fahrgeschwindigkeit v_trj und gegebenenfalls eine Trajektorien-Wegposition s_trj bzw. ein Trajektorien-Längsabstand zu einer Zielposition d_trj als Sollgrößen für eine Längsregelungseinheit 11. Diese Zustandsgrößen definieren eine Längsdynamik-Trajektorie, die einen Sollgeschwindigkeitsverlauf oder Sollverzögerungsverlauf repräsentiert, gemäß dem das Fahrzeug sich der Zielposition nähern soll. Das heißt, durch die Längsdynamik-Trajektorie wird vorgegeben, wie groß die Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs an verschiedenen Positionen entlang der vorausliegenden Wegstrecke des Fahrzeugs sein soll.The longitudinal dynamics trajectory planning unit 9 generates state variables, such as B. a trajectory longitudinal acceleration a_trj, a trajectory driving speed v_trj and possibly a trajectory path position s_trj or a trajectory longitudinal distance to a target position d_trj as desired variables for a longitudinal control unit 11 , These state variables define a longitudinal dynamics trajectory representing a desired speed course or target deceleration curve according to which the vehicle is to approach the target position. That is, the longitudinal dynamics trajectory specifies how large the speed or acceleration of the vehicle should be at different positions along the path ahead of the vehicle.

Die Querdynamik-Trajektorienplanungseinheit 10 generiert Zustandsgrößen, wie z. B. eine Trajektorien-Krümmung c_trj, einen Trajektorien-Kurswinkel psi_trj und eine Trajektorien-Lateralposition zum Erreichen des Zielquerversatzes y_ziel als Sollgrößen für eine Querregelungseinheit 12. Diese Zustandsgrößen definieren eine Querdynamik-Trajektorie, die vorgibt, wie groß die Trajektorien-Krümmung c_trj, der Trajektorien-Kurswinkel psi_trj und die Trajektorien-Lateralposition an verschiedenen Positionen entlang der vorausliegenden Wegstrecke des Fahrzeugs sein soll.The transverse dynamics trajectory planning unit 10 generates state variables, such as For example, a trajectory curvature c_trj, a trajectory course angle psi_trj and a trajectory lateral position for achieving the target transverse offset y_ziel as desired values for a transverse control unit 12 , These state variables define a transverse dynamics trajectory which specifies how large the trajectory curvature c_trj, the trajectory course angle psi_trj and the trajectory lateral position should be at different positions along the path ahead of the vehicle.

Die Längsregelungseinheit 11 ermittelt aus den von der Längsdynamik-Trajektorienplanungseinheit 9 vorgegebenen Sollwerten bzw. Zustandsgrößen der vorgegebene Längsdynamiktrajektorie und den entsprechenden gemessenen Istwerten der Längsbeschleunigung a, Fahrgeschwindigkeit v und Wegposition s bzw. Längsabstand zu einem Zielpunkt d jeweils eine Regeldifferenz und regelt die vorgegebene Längsdynamiktrajektorie ein und gibt als Ausgangssignale ein Antriebsstellsignal u_m und ein Bremsstellsignal u_br an eine Fahrsicherheitseinrichtung 13 aus.The longitudinal control unit 11 determined from the longitudinal dynamics trajectory planning unit 9 predetermined set values or state variables of the predefined longitudinal dynamics trajectory and the corresponding measured actual values of the longitudinal acceleration a, travel speed v and path position s or longitudinal distance to a destination point d respectively a control difference and regulates the predetermined longitudinal dynamics trajectory and outputs as outputs a drive control signal u_m and a brake control signal u_br a driving safety device 13 out.

Die Querregelungseinheit 12 regelt die von der Querdynamik-Trajektorienplanungseinheit 10 vorgegebene Querdynamiktrajektorie ein und gibt als Ausgangssignal ein Lenkstellsignal u_lenk an die Fahrsicherheitseinrichtung 13 aus.The transverse control unit 12 regulates those of the lateral dynamics trajectory planning unit 10 given transverse dynamics trajectory and gives as output a steering control signal u_lenk to the driving safety device 13 out.

Die Fahrsicherheitseinrichtung 13 dient einer Fahrstabilisierung und ist beispielsweise ein Antiblockiersystem, ein elektronisches Stabilisierungsprogramm und/oder eine Pre-Safe-Bremse. Die Fahrsicherheitseinrichtung 13 führt den Stellgliedern 14 bis 16 des Regelkreises abhängig von der Fahrsituation fahrdynamisch abgesicherte Stellsignale zu und ermittelt prädiktiv eine sich bei einer Vollbremsung mit dem Antiblockiersystem unter Berücksichtigung der Witterungs- und Fahrbahnverhältnisse sich ergebende maximale Brems- bzw. Längsverzögerung und führt diese als weitere maximal mögliche Längsverzögerung z_max_abs der Situationsbewertung- und Entscheidungseinheit 8 zu.The driving safety device 13 is used for driving stabilization and is for example an anti-lock braking system, an electronic stabilization program and / or a pre-safe brake. The driving safety device 13 leads the actuators 14 to 16 of the control circuit depending on the driving situation to drive-dynamic secured control signals and determines a predictive at a full braking with the anti-lock braking system taking into account the weather and road conditions resulting maximum braking or longitudinal delay and leads them as further maximum possible longitudinal delay z_max_abs the situation assessment and decision unit 8th to.

Zur Erläuterung: Bekanntermaßen hängen die Längs- und Seitenführungskräfte voneinander ab und eine resultierende Gesamtkraft beider kann eine zur Verfügung stehende maximale Reibungskraft nicht überschreiten. Bei Erhöhung der Längskraft steht weniger Seitenführungskraft zur Verfügung, was auch als so genannter Kammscher Kreis oder. so genannte Kammsche Ellipse bekannt ist. Andererseits sind die Längsführungskräfte und damit die maximale Beschleunigung bzw. Verzögerung durch zwingend zur Spurhaltung erforderliche notwendige Seitenführungskraft, welche vom Fahrbahnverlauf und der Fahrgeschwindigkeit abhängig ist, begrenzt. Diese Kenntnis wird in der Fahrsicherheitseinrichtung 13 zur Fahrstabilisierung beim Bremsen und Lenken des Fahrzeugs ausgenutzt.By way of explanation: As is known, the longitudinal and lateral guiding forces depend on each other and a resultant total force of both can not exceed an available maximum frictional force. When increasing the longitudinal force less cornering force is available, what also as a so-called Kammscher circle or. so-called Kamm's ellipse is known. On the other hand, the longitudinal guiding forces and thus the maximum acceleration or deceleration are necessarily limited by necessary cornering force required for tracking, which depends on the road course and the driving speed. This knowledge is in the driving safety device 13 used for driving stabilization when braking and steering the vehicle.

Die Stellsignale der Fahrsicherheitseinrichtung 13 sind ein weiteres Antriebsstellsignal u_m_abs, ein weiteres Bremsstellsignal u_br_abs und ein weiteres Lenkstellsignal u_lenk_abs.The control signals of the driving safety device 13 are another drive control signal u_m_abs, another brake control signal u_br_abs and another steering control signal u_lenk_abs.

Ein erstes Stellglied 14 dient der Ansteuerung eines Antriebs, ein zweites Stellglied 15 der Ansteuerung einer Bremse und ein drittes Stellglied 16 der Ansteuerung einer Lenkung.A first actuator 14 is used to control a drive, a second actuator 15 the control of a brake and a third actuator 16 the control of a steering.

Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine Bedien- und Anzeigeeinheit 17, welche dem Fahrer ein in einer Vorausentfernung auf der geplanten Fahrstrecke vorhandenes Verkehrshindernisobjekt und die Art des Verkehrshindernisobjektes, wie beispielweise Verkehrszeichen mit Wartegebot und Haltgebot, Haltelinien, Haltgebot aufgrund des Zustandes einer Lichtsignalanlage, Kreisverkehr, stehendende Vorausfahrzeuge, Fußgänger, Fahrradfahrer, liegengebliebene Gegenstände, anzeigt.In addition, the device comprises an operating and display unit 17 indicating to the driver a traffic obstruction object present in a pre-distance on the planned route and the type of traffic obstruction object, such as waiting and billing road signs, stop lines, beacon based on the status of a traffic signal, roundabout traffic, standing fore vehicles, pedestrians, cyclists, discarded objects ,

Weiterhin zeigt die Bedien- und Anzeigeeinheit 17 im teil-automatisierten Betrieb in einem Abstandsregelsystem zusätzlich zu den regelungsspezifischen Geschwindigkeitswerten für eine Setzgeschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder einer Objektgeschwindigkeit auch die regelungsspezifische Trajektorien-Fahrgeschwindigkeit v_trj zur Verringerung der Fahrgeschwindigkeit bzw. für das Anhalten vor Haltelinien an.Furthermore, the operating and display unit 17 in partially automated operation in a distance control system, in addition to the regulation-specific speed values for a set speed of the vehicle and / or an object speed, also the regulation-specific trajectory driving speed v_trj for reducing the vehicle speed or for stopping before stop lines.

Darüber hinaus sieht die Bedien- und Anzeigeeinheit 17 Bedieninstrumente für den Fahrer zum Ein- und Ausschalten einer teil- oder hochautomatisierten Fahrfunktion vor.In addition, the operating and display unit sees 17 Operating instruments for the driver to turn on and off a partially or highly automated driving function before.

2 zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm, welches beispielhaft einen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. 2 shows a process flow diagram, which shows an example of a sequence of the method according to the invention.

Das Verfahren beginnt mit „Start”. Darauf folgt ein erster Ablaufschritt S0, bei welchem Daten aus unterschiedlichen Informationsquellen ausgelesen werden, die ein Verkehrs-Hindernisobjekt bereitstellen. Als Verkehrshindernisobjekte werden hier beispielweise Verkehrszeichen mit Wartegebot und Haltgebot, Haltelinien, Haltgebot aufgrund des Zustandes einer Lichtsignalanlage, stehende oder langsamer fahrende Vorausfahrzeuge, Fußgänger, Fahrradfahrer, liegengebliebene Objekte bezeichnet.The procedure starts with "Start". This is followed by a first step S0, in which data from different information sources be read that provide a traffic obstruction object. As traffic obstruction objects are here, for example, traffic signs with waiting and bids, stop lines, Haltgebot due to the state of a traffic signal, stationary or slow moving driving vehicles, pedestrians, cyclists, lying down objects called.

In einem auf den ersten Ablaufschritt S0 folgenden zweiten Ablaufschritt S1 wird überprüft, ob eine Informationsquelle zuverlässig ein Hindernisobjekt liefert. Ist dies zum ersten Mal der Fall, so wird dieser Zeitpunkt t = t0 als Detektionszeitpunkt t0 bezeichnet, das eingelesene Verkehrs-Hindernisobjekt als valide gekennzeichnet und es werden zu diesem Detektionszeitpunkt t0 der Detektionsabstand d_0_det, ein um einen Soll-Restabstand ds_rest beim Erreichen der Zielgeschwindigkeit v_ziel reduzierter Detektionsabstand d_0, eine Hindernisobjektgeschwindigkeit und eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit v des eigenen Fahrzeugs ermittelt und für weitere Berechnungen abgespeichert und es wird entsprechend einem in dem Verfahrensablaufdiagramm gezeigten, linken Ablaufpfad fortgesetzt. Ist dies nicht der Fall, so wird entsprechend einem rechten Ablaufpfad fortgesetzt und die Überprüfung, ob eine Informationsquelle zuverlässig ein Hindernisobjekt liefert, wird wiederholt. Dabei gilt insbesondere, dass für den speziellen Fall des Anhaltens vor Haltelinien oder vor stehenden Vorausfahrzeugen die Geschwindigkeit eines Verkehrs-Hindernisobjektes gleich Null und damit ist auch die Zielfahrgeschwindigkeit gleich Null ist.In a second sequence step S1 following the first sequence step S0, it is checked whether an information source reliably delivers an obstacle object. If this is the case for the first time, then this time t = t0 is referred to as detection time t0, the read traffic obstacle object is marked as valid and at this detection time t0 the detection distance d_0_det, one at a set residual distance ds_rest when reaching the target speed v_ziel reduced detection distance d_0, an obstacle object speed and a current vehicle speed v of the own vehicle is determined and stored for further calculations and it is continued according to a left-hand path shown in the process flow diagram. If this is not the case, it is continued in accordance with a right-hand flow path and the check as to whether an information source reliably delivers an obstacle object is repeated. It is particularly true that for the special case of stopping before stop lines or standing ahead vehicles the speed of a traffic obstacle object is zero and thus the target driving speed is zero.

In einem dritten Ablaufschritt S2 wird die weitere maximal mögliche Längsverzögerung bzw. Bremsverzögerung z_max_abs ermittelt, die mit dem Antiblockiersystem bei einer Vollbremsung erreicht werden kann. Die entsprechende Information wird von der Fahrsicherheitseinrichtung 13 bereitgestellt. Falls die Information nicht vorhanden ist, wird entsprechend dem Kammschen Kreis bzw. der Kammsche Ellipse die aufgrund des aktuellen Fahrbahnverlaufes, der eigenen Fahrgeschwindigkeit und des Reibwertes fahrdynamisch beim Bremsen mittels des Antiblockiersystems weitere maximal mögliche Längsverzögerung ermittelt.In a third step S2, the further maximum possible longitudinal deceleration or braking deceleration z_max_abs is determined, which can be achieved with the antilock brake system during full braking. The corresponding information is provided by the driving safety device 13 provided. If the information is not available, according to the Kamm's circle or the Kamm's ellipse the further maximum possible longitudinal deceleration is determined during braking by means of the antilock braking system on the basis of the current roadway course, the own driving speed and the coefficient of friction.

In einem vierten Ablaufschritt S3 wird ein minimal möglicher Trajektorien-Bremsweg Sb_ABS zum Anhalten unter Berücksichtigung der gemäß dem dritten Ablaufschritt S2 ermittelten weiteren maximal möglichen Längsverzögerung z_max_abs bestimmt. Hierbei wird zur Bestimmung des minimal möglichen Trajektorien-Bremsweges Sb_ABS eine nicht näher genannte funktionalen Beziehung der Längsdynamik-Trajektorie zu Grunde legt. In DE 10 2012 001 405 A1 ist eine funktionale Beziehung der Längsdynamik-Trajektorie beispielhaft dargestellt. Prinzipiell können die Zustandsgrößen der Längsdynamik-Trajektorie und der Trajektorien-Bremsweg auch durch Prädiktion mittels numerischer Voraussimulation bestimmt werden. Dies kann bei komplizierteren Bremstrajektorien vorteilhaft sein, da eine analytische Lösung für die Bestimmung der relevanten Zustandsgrößen schwieriger als eine numerische Voraussimulation sein kann.In a fourth step S3, a minimally possible trajectory braking distance Sb_ABS for stopping is determined taking into account the further maximum possible longitudinal deceleration z_max_abs determined according to the third step S2. In this case, an unspecified functional relationship of the longitudinal dynamics trajectory is used to determine the minimum possible trajectory braking distance Sb_ABS. In DE 10 2012 001 405 A1 is a functional relationship of the longitudinal dynamics trajectory exemplified. In principle, the state variables of the longitudinal dynamics trajectory and the trajectory braking distance can also be determined by prediction using numerical pre-simulation. This may be advantageous in more complicated braking trajectories since an analytical solution for determining the relevant state quantities may be more difficult than a numerical pre-simulation.

In einem fünften Ablaufschritt S4 wird überprüft, ob der erforderliche minimal mögliche Trajektorien-Bremsweg Sb_ABS größer als der um einen Soll-Restabstand ds_rest beim Erreichen der Zielfahrgeschwindigkeit v_ziel reduzierte Detektionsabstand d_0 ist. Ist dies der Fall, so kann vor dem Verkehrs-Hindernisobjekt auch mit der weiteren maximal möglichen Längsverzögerung z_max_abs mit einer komfortablen Längsdynamik-Trajektorie nicht mehr angehalten werden. Es wird dann entsprechend dem linken Ablaufpfad zu einem zehnten Ablauschritt S9 übergegangen und mit der weiteren maximal möglichen Längsverzögerung z_max_abs ohne Längsdynamik-Trajektorie verzögert. Ist dies nicht der Fall, so wird entsprechend dem rechten Ablaufpfad fortgesetzt und eine komfortable Bremsung zum Anhalten bestimmt.In a fifth sequence step S4, it is checked whether the required minimum possible trajectory braking distance Sb_ABS is greater than the detection distance d_0 reduced by a setpoint residual distance ds_rest when the target travel speed v_ziel is reached. If this is the case, it is no longer possible to stop in front of the traffic obstacle object with the further maximum possible longitudinal deceleration z_max_abs with a comfortable longitudinal dynamics trajectory. It is then transferred in accordance with the left flow path to a tenth Ablauschritt S9 and delayed with the further maximum possible longitudinal delay z_max_abs without longitudinal dynamics trajectory. If this is not the case, it continues according to the right-hand path and a comfortable braking is determined to stop.

In einem sechsten Ablaufschritt S5 wird die Längsdynamik-Trajektorie für einen möglichst komfortablen Bremsvorgang bestimmt. Es wird unter Berücksichtigung des um einen Soll-Restabstand ds_rest beim Erreichen der Zielfahrgeschwindigkeit v_ziel reduzierten Detektionsabstands d_0, der eigenen Fahrgeschwindigkeit v und einer Systemreaktionszeit eine für die Längsdynamik-Trajektorie maximal zugelassene Längsverzögerung z_max für einen möglichst komfortablen Bremsvorgang sowie ein Bremsauslöseabstand ermittelt. Die Bestimmung einer Längsdynamik-Trajektorie für einen möglichst komfortablen Bremsvorgang mittels einer Suchmethode ist beispielhaft in 3 dargestellt.In a sixth step S5, the longitudinal dynamics trajectory is determined for the most comfortable braking possible. Taking into account the detection distance d_0, the own driving speed v and a system reaction time, a maximum deceleration z_max for the longitudinal dynamics trajectory is determined taking into account a desired residual distance ds_rest for the most comfortable braking operation and a brake release distance. The determination of a longitudinal dynamics trajectory for the most comfortable braking process by means of a search method is exemplary in 3 shown.

In einem siebten Ablaufschritt S6 wird überprüft, ob ein Ist-Abstand zum Verkehrs-Hindernisobjekt, z. B. eine Haltelinie, den Bremsauslöseabstand bzw. Trajektorien-Ausführungsabstand unterschreitet. Ist dies der Fall, so wird entsprechend dem linken Ablaufpfad fortgesetzt und zu einem achten Ablaufschritt S7 übergegangen. Ist dies nicht der Fall, so wird entsprechend dem rechten Ablaufpfad fortgesetzt und die Überprüfung auf Erreichung des Bremsauslöseabstandes Bremsauslöseabstand bzw. Trajektorien-Ausführungsabstand wiederholt.In a seventh step S6 is checked whether an actual distance to the traffic obstacle object, for. B. a stop line, the brake release distance or trajectory-execution distance below. If this is the case, it is continued according to the left-hand flow path and transferred to an eighth step S7. If this is not the case, the procedure continues in accordance with the right-hand flow path and the check is repeated to achieve the brake release distance brake release distance or trajectory execution distance.

Im achten Ablaufschritt S7 wird die resultierende Längsdynamik-Trajektorie zur Ausführung der Bremsung mit der im sechsten Ablaufschritt S5 für eine möglichst komfortable Bremsung ermittelten maximal zugelassenen Längsverzögerung z_max und der zu einem bestimmten Auslösezeitpunkt vorhandenen Eigengeschwindigkeit v bestimmt.In the eighth sequence step S7, the resulting longitudinal dynamics trajectory for executing the braking is determined with the maximum permissible longitudinal deceleration z_max determined in the sixth sequence step S5 for most comfortable braking and the intrinsic velocity v present at a specific triggering time.

In einem neunten Ablaufschritt S8 wird die Bremsung mit der im achten Ablaufschritt S7 bestimmten Längsdynamik-Trajektorie aktiviert und durchgeführt. In a ninth sequence step S8, the braking is activated and carried out with the longitudinal dynamic trajectory determined in the eighth sequence step S7.

Im zehnten Ablaufschritt S9 wird die Bremsung ohne Längsdynamik-Trajektorie mit der maximal zugelassenen Längsverzögerung z_max gleich der weiteren maximal möglichen Längsverzögerung z_max_abs, die mit dem Antiblockiersystem bei einer Vollbremsung erreicht werden kann, aktiviert und durchgeführt.In the tenth operation step S9, the braking without longitudinal dynamics trajectory with the maximum permitted longitudinal deceleration z_max equal to the further maximum possible longitudinal deceleration z_max_abs, which can be achieved with the anti-lock braking system at full braking, activated and performed.

Die 3 zeigt ein weiteres Verfahrensablaufdiagramm, wobei die Bestimmung einer Längsdynamik-Trajektorie für einen möglichst komfortablen Bremsvorgang durchgeführt wird.The 3 shows a further process flow diagram, wherein the determination of a longitudinal dynamics trajectory for the most comfortable braking operation is performed.

In einem ersten Verfahrensschritt S01 werden Initialisierungswerte festgelegt, wobei ein Suchschrittindex gleich Null gesetzt wird. Ein Startwert für eine maximal zugelassene Längsverzögerung z_max des Fahrzeugs ist die gemäß dem dritten Ablaufschritt S2 ermittelte, mittels des Antiblockiersystems bei Vollbremsung maximal mögliche Längsverzögerung z_max_abs. Weiterhin wird ein Dekrement festgelegt um das die maximal zugelassene Längsverzögerung z_max bei jedem Suchschritt zu verringern ist.In a first method step S01, initialization values are defined, wherein a search step index is set equal to zero. A starting value for a maximum permissible longitudinal deceleration z_max of the vehicle is the maximum deceleration z_max_abs determined according to the third step S2, by means of the antilock braking system during full braking. Furthermore, a decrement is set by which the maximum permissible longitudinal delay z_max is to be reduced in each search step.

In einem zweiten Verfahrensschritt S02 wird zuerst der Suchschrittindex sukzessive um jeweils eins erhöht. Weiterhin wird die maximal zugelassene Längsverzögerung z_max folgendermaßen verringert: z_max(i) = z_max(i – 1) – Dekrement; wobei „i” der Suchschrittindex ist. Anschließend wird ein Trajektorien-Gesamtbremsweg Sb_total(i) unter Berücksichtigung der Eigengeschwindigkeit zum Detektionszeitpunkt t0, einer Systemreaktionszeit sowie der im aktuellen Suchschritt verringerten maximal zugelassenen Längsverzögerung z_max bestimmt.In a second method step S02, first the search step index is successively increased by one each. Furthermore, the maximum permissible longitudinal delay z_max is reduced as follows: z_max (i) = z_max (i-1) -decrement; where "i" is the search step index. Subsequently, a trajectory Gesamtbremsweg Sb_total (i) is determined taking into account the airspeed at the detection time t0, a system reaction time and the reduced in the current search step maximum allowable longitudinal delay z_max.

In einem dritten Verfahrensschritt S03 wird überprüft, ob der im zweiten Verfahrensschritt S02 bestimmte Trajektorien-Gesamtbremsweg Sb_total(i) größer als der um einen Soll-Restabstand ds_rest beim Erreichen der Zielgeschwindigkeit v_ziel reduzierte Detektionsabstand d_0 ist. Ist dies der Fall, so wird die Suche abgebrochen und entsprechend dem linken Ablaufpfad fortgesetzt und zu einem vierten Verfahrensschritt S04 übergegangen. Ist dies nicht der Fall, so wird entsprechend dem rechten Ablaufpfad fortgesetzt und die Suche nach einem komfortableren Bremsvorgang fortgesetzt und der zweite Verfahrensschritt S02 wiederholt.In a third method step S03, it is checked whether the total trajectory braking distance Sb_total (i) determined in the second method step S02 is greater than the detection distance d_0 reduced by a setpoint residual distance ds_rest when the target speed v_ziel is reached. If this is the case, then the search is aborted and continued according to the left-hand flow path and proceeded to a fourth method step S04. If this is not the case, it continues according to the right-hand flow path and the search for a more comfortable braking process is continued and the second method step S02 is repeated.

In einem vierten Verfahrensschritt S04 wird die resultierende Längsdynamik-Trajektorie zur Ausführung der Bremsung unter Berücksichtigung der im dritten Ablaufschritt S03 ermittelten maximal zugelassenen Längsverzögerung für einen möglichst komfortablen Bremsvorgang sowie der Bremsauslöseabstand bzw. Trajektorien-Ausführungsabstand festgelegt, wobei die maximal zugelassene Längsverzögerung z_max gleich der iterativ ermittelten Längsverzögerung z_max(i – 1) gesetzt wird und der Bremsauslöseabstand bzw. Trajektorien-Ausführungsabstand aus der Summe des Trajektorien-Gesamtbremsweges Sb_total(i – 1) und des Soll-Restabstandes ds_rest gebildet wird.In a fourth method step S04, the resulting longitudinal dynamics trajectory for executing the braking is determined taking into account the maximum permitted longitudinal deceleration determined in the third sequence step S03 for the most comfortable braking operation and the brake release distance or trajectory execution distance, wherein the maximum permitted longitudinal deceleration z_max equals the iterative determined longitudinal deceleration z_max (i - 1) is set and the brake release distance or trajectory-execution distance from the sum of the trajectory Gesamtbremsweges Sb_total (i - 1) and the target residual distance ds_rest is formed.

Das Verfahren gemäß den 2 und 3 wird zyklisch wiederholt. Damit wird die Längsdynamik-Trajektorie regelmäßig neu bestimmt, d. h. aktualisiert, so dass Änderungen in der Umgebungssituation bei der Durchführung des Verfahrens berücksichtigt werden.The method according to the 2 and 3 is repeated cyclically. Thus, the longitudinal dynamics trajectory is regularly redefined, ie updated, so that changes in the environmental situation in the implementation of the method are taken into account.

Das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung kennzeichnen sich dadurch aus, dass dem Fahrer ein in einer Vorausentfernung auf der geplanten Fahrstrecke vorhandenes Verkehrshindernisobjekt und die Art des Verkehrshindernisobjektes, beispielweise Verkehrszeichen mit Wartegebot und Haltgebot, Haltelinien, Haltgebot aufgrund des Zustandes einer Lichtsignalanlage, Kreisverkehr, stehendende Vorausfahrzeuge, Fußgänger, Fahrradfahrer, liegengebliebene Gegenstände, angezeigt werden.The described method and the apparatus are characterized in that the driver has a traffic obstruction object present in a preliminary distance on the planned route and the type of traffic obstruction object, for example traffic signs with waiting and holding order, stop lines, holding due to the state of a traffic light system, roundabout, standing vehicles in front , Pedestrians, cyclists, left-over objects.

Weiterhin wird dem Fahrer der Zustand einer in einer Vorausentfernung auf der geplanten Fahrstrecke vorhandenen Lichtsignalanlage angezeigt. Zudem wird dem Fahrer angezeigt, wenn aufgrund eines vorhandenen Verkehrshindernisobjektes die Fahrgeschwindigkeit reduziert und/oder angehalten wird. Auch für einen teilautomatisierten Betrieb in einem Abstandsregelsystem wird in einer Anzeigevorrichtung, z. B. ein Kombiinstrument, zusätzlich zu regelungsspezifischen Geschwindigkeitswerten für eine Setzgeschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder für die Objektgeschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeuges auch die Werte einer regelungsspezifischen Trajektorien-Fahrgeschwindigkeit für das Reduzieren der Fahrgeschwindigkeit bzw. für das Anhalten vor Haltelinien angezeigt. Das längsdynamische Verhalten bzw. die Längsdynamiktrajektorien zum Anhalten vor einem Verkehrshindernisobjekt ist abhängig von der Art der Informationsquelle, z. B. einer elektronischen Karte, der Fahrbahn-Fahrzeug und Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationseinrichtung 3 und der Umgebungserfassungseinheit 5. Das längsdynamische Verhalten bzw. die Längsdynamiktrajektorien zum Anhalten vor einem Verkehrshindernisobjekt ist dabei vom Detektionsabstand d_0_det des Verkehrshindernisses, z. B. bei Lichtsignalanlagen vom Zustand der Lichtsignalanlage, abhängig. Dabei kann das Fahrzeug abhängig vom Detektionsabstand d_0_det das am meisten komfortable längsdynamische Verhalten bzw. diejenige Längsdynamiktrajektorie mit der geringsten Längsverzögerung bestimmt und verwendet werden, mit der noch sicher vor Verkehrshindernissen, Ampeln und/oder Haltelinien angehalten werden kann.Furthermore, the driver is shown the status of a light signal system present in a pre-distance on the planned route. In addition, the driver is notified when due to an existing traffic obstruction object, the driving speed is reduced and / or stopped. Also for a partially automated operation in a distance control system is in a display device, for. As an instrument cluster, in addition to control-specific speed values for a set speed of the vehicle and / or for the object speed of a preceding vehicle also displays the values of a control-specific trajectory driving speed for reducing the vehicle speed or for stopping before stop lines. The longitudinal dynamic behavior or the longitudinal dynamics trajectories for stopping in front of a traffic obstruction object is dependent on the type of information source, for. As an electronic map, the road vehicle and vehicle-vehicle communication device 3 and the environment detection unit 5 , The longitudinal dynamic behavior or the longitudinal dynamics trajectories for stopping in front of a traffic obstruction object is in this case of the detection distance d_0_det the traffic obstruction, z. B. in traffic lights from the state of the traffic signal system dependent. In this case, depending on the detection distance d_0_det, the vehicle can determine and use the most comfortable longitudinal dynamic behavior or the longitudinal dynamics trajectory with the lowest longitudinal deceleration, with which safely against traffic obstructions, traffic lights and / or stop lines can be stopped.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Lokalisierungseinrichtunglocalization device
22: Lokalisierungs- und NavigationseinrichtungLocalization and navigation device
33: Fahrbahn-Fahrzeug und Fahrzeug-Fahrzeug KommunikationseinrichtungRoadway vehicle and vehicle-vehicle communication device
44: Verkehrszeichen- und LichtsignalanlagenzustandserkennungseinheitTraffic signal and traffic signal state detection unit
55: UmgebungserfassungseinheitEnvironment detecting unit
66: ObjekterkennungseinheitObject recognition unit
77: FahrzustandserkennungseinheitDriving condition detection unit
88th: Situationsbewertung- und EntscheidungseinheitSituation evaluation and decision unit
99: Längsdynamik-TrajektorienplanungseinheitLongitudinal dynamic Trajektorienplanungseinheit
1010: Querdynamik-TrajektorienplanungseinheitTransversal dynamics Trajektorienplanungseinheit
1111: LängsregelungseinheitLongitudinal control unit
1212: QuerregelungseinheitLateral Control Unit
1313: FahrsicherheitseinrichtungDriving safety device
1414: erstes Stellgliedfirst actuator
1515: zweites Stellgliedsecond actuator
1616: drittes Stellgliedthird actuator
1717: Bedien- und AnzeigeeinheitOperating and display unit
S0S0: erster Ablaufschrittfirst step
S1S1: zweiter Ablaufschrittsecond step
S2S2: dritter Ablaufschrittthird step
S3S3: vierter Ablaufschrittfourth step
S4S4: fünfter Ablaufschrittfifth step
S5S5: sechster Ablaufschrittsixth step
S6S6: siebter Ablaufschrittseventh process step
S7S7: achter Ablaufschritteighth process step
S8S8: neunter Ablaufschrittninth process step
S9S9: zehnter Ablaufschritttenth process step
S01S01: erster Verfahrensschrittfirst process step
S02S02: zweiter Verfahrensschrittsecond process step
S03S03: dritter Verfahrensschrittthird process step
S04S04: vierter Verfahrensschrittfourth process step
Y_LY_l: erster Ausgangsvektorfirst output vector
Y_NY_N: zweiter Ausgangsvektorsecond output vector
Y_Ky_k: dritter Ausgangsvektorthird output vector
Y_SY_S: vierter Ausgangsvektorfourth output vector
Y_UY_U: fünfter Ausgangsvektorfifth output vector
Y_OY_O: sechster Ausgangsvektorsixth output vector
Y_FY_F: siebter Ausgangsvektorseventh output vector
aa: Längsbeschleunigunglongitudinal acceleration
a_trja_trj: Trajektorien-LängsbeschleunigungTrajectory longitudinal acceleration
ay_maxay_max: maximal zugelassene Querbeschleunigungmaximum permitted lateral acceleration
c_trjc_trj: Trajektorien-KrümmungTrajectory curvature
d_0_detd_0_det: Detektionsabstanddetection distance
d_0D_0: Detektionsabstand reduziert um Soll-RestabstandDetection distance reduced by set distance
ds_restds_rest: Soll-Restabstand beim Erreichen der ZielfahrgeschwindigkeitSet distance when reaching the target travel speed
d_trjd_trj: Trajektorien-LängsabstandTrajectory longitudinal distance
psi_trjpsi_trj: Trajektorien-KurswinkelTrajectory heading angle
ss: Wegpositiontravel position
s_trjs_trj: Trajektorien-WegpositionTrajectory path position
Sb_ABSSb_ABS: minimal möglicher Trajektorien-Bremswegminimal possible trajectory braking distance
Sb_total(i)Sb_total (i): Trajektorien-GesamtbremswegTrajectories total stopping distance
u_bru_br: BremsstellsignalBrake control signal
u_br_absu_br_abs: weiteres Bremsstellsignalanother brake signal
u_lenku_lenk: LenkstellsignalSteering control signal
u_lenk_absu_lenk_abs: weiteres Lenkstellsignalanother steering signal
u_maround: AntriebsstellsignalDrive control signal
u_m_absu_m_abs: weiteres Antriebsstellsignalanother drive control signal
vv: Fahrgeschwindigkeitdriving speed
v_zielv_ziel: ZielfahrgeschwindigkeitTarget vehicle speed
v_trjv_trj: Trajektorien-FahrgeschwindigkeitTrajectory Speed
y_trjy_trj: Trajektorien-LateralpositionTrajectory lateral position
y_ziely_ziel: ZielquerversatzThe aim transverse offset
z_maxz_max: maximal zugelassene Trajektorien-Längsverzögerungmaximum permitted trajectory longitudinal delay
z_max_absz_max_abs: maximal mögliche Längsverzögerung bei Vollbremsung mit Antiblockiersystemmaximum possible longitudinal deceleration during full braking with anti-lock braking system

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012017526 A1 [0002]
DE 102012001405 A1 [0040]

Claims

Method for decelerating a vehicle when approaching the vehicle to a target position at which a predefinable target speed (v_ziel) is to be achieved, characterized in that - a distance to the target position is determined as a detection distance (d_0_det) - an offset by a desired residual distance ( ds_rest) is determined as a reduced detection distance (d_0) when the target speed (v_ziel) is reduced - that a plurality of delay stages are specified for executing the deceleration, - that for the plurality of predetermined deceleration stages respectively a braking distance required to reach the target speed (v_ziel) (Sb_total (i)) is determined, - that one of the largest of the determined braking distances (Sb_total (i)), which is smaller than the reduced detection distance (d_0), and the target residual distance (ds_rest) formed sum is taken as a brake release distance and the associated delay stage as a desired delay determining, based on the target speed (v_ziel), a current travel speed of the vehicle and the target deceleration stage, a longitudinal dynamics trajectory representing a target speed course and / or target deceleration curve according to which the vehicle is to approach the target position, and the vehicle, when it has approached the target position up to the brake release distance, is decelerated to the target speed (v_ziel) according to the determined longitudinal dynamics trajectory.

A method according to claim 1, characterized in that the braking distance (sb_total (i)) is determined starting from a smallest delay stage with a small delay, wherein when the determined braking distance (Sb_total (i)) is greater than the reduced detection distance (d_0) , the braking distance (Sb_total (i)) is successively determined for delay stages with higher deceleration until the braking distance (Sb_total (i)) is smaller than the reduced detection distance (d_0) or equal to the reduced detection distance (d_0).

A method according to claim 1, characterized in that the braking distance (Sb_total (i)) is determined from a largest delay stage with high delay, wherein when the determined braking distance (Sb_total (i)) is smaller than the reduced detection distance (d_0) in that the braking distance (Sb_total (i)) is successively determined for delay stages with a lower delay until with minimum deceleration the braking distance (Sb_total (i)) is less than the reduced detection distance (d_0) or equal to the reduced detection distance (d_0).

A method according to claim 1, characterized in that the braking distance (Sb_total (i)) is determined starting from a mean delay stage with medium delay, wherein when the determined braking distance (Sb_total (i)) is greater than the reduced detection distance (d_0) in that the braking distance (Sb_total (i)) is successively determined for higher deceleration deceleration stages until the braking distance (Sb_total (i)) is less than the reduced detection distance (d_0) or the reduced detection distance (d_0) and then, if determined Braking distance (Sb_total (i)) is smaller than the target distance, the braking distance (Sb_total (i)) is successively determined for delay stages with a lower delay, until with minimum deceleration the braking distance (Sb_total (i)) is smaller than the reduced detection distance (d_0) or equal to the reduced detection distance (d_0).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal dynamics trajectory is recalculated cyclically during the approach of the vehicle to the target position.

Device for carrying out a method according to one of claims 1 to 5, characterized in that - a distance of the vehicle to a target position as a detection distance (d_0_det) can be determined - that by a target residual distance (ds_rest) when reaching the target speed (v_ziel ) reduced distance can be determined as a reduced detection distance (d_0), that a braking distance (Sb_total (i)) required for achieving the target speed (v_ziel) can be determined for several predetermined delay stages, - that one of the largest of the determined braking distances (Sb_total (Sb_total ( i)), which is smaller than the reduced detection distance (d_0), and the set residual distance (ds_rest) sum determined as Bremsauslöseabstand and the associated delay stage is determined as a desired delay stage, - that based on the target speed (v_ziel), a current driving speed (v) the vehicle and the target deceleration pattern Fe a longitudinal dynamics trajectory can be determined, which represents a target speed course and / or target deceleration, according to which the vehicle is to approach the target position, and - that the vehicle, as soon as it approaches the target position to a brake release distance has, according to the longitudinal dynamics trajectory on the target speed (v_ziel) is delayable.