DE102019134499A1 - Method and device for determining the driving behavior of a vehicle within a platoon, as well as a vehicle with such a device - Google Patents

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Matthias Thomen
Ulrich Gücker
Adnan Mustapha
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Abstract

Ein Verfahren zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) innerhalb eines Platoons (1) mit mindestens einem Führungsfahrzeug (LV) und mindestens einem oder mehreren dem Führungsfahrzeug (LV) folgenden Folgefahrzeugen (FV1, FV2), wobei sich das Führungsfahrzeug (LV) und die Folgefahrzeuge (FV1, FV2) einer jeweiligen Trajektorie (L) folgend bewegen, umfasst die folgenden Schritte: Erfassen, durch eine Verarbeitungseinrichtung (30), von fahrdynamischen Parametern des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2), welche eine momentane Geschwindigkeit (vx) und eine momentane Beschleunigung (ax) des Fahrzeugs beinhalten, Erfassen, durch die Verarbeitungseinrichtung (30), von Fahrzeugdaten des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2), welche eine momentane Motordrehzahl (nMo) und Daten bezeichnend für einen momentan eingelegten Gang (G) des Getriebes aufweisen, und Prädiktion, durch die Verarbeitungseinrichtung (30), wenigstens eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) in der Zukunft auf Grundlage der erfassten fahrdynamischen Parameter und Fahrzeugdaten zur Bestimmung einer Trajektorie (L) wenigstens eines der Fahrzeuge (LV, FV1, FV2) des Platoons (1). Somit wird ermöglicht, dass Regelziele und Eigenschaften des Platoonings im Hinblick auf Komfort und Sicherheit besser eingehalten und auch die Trajektorie angepasst und optimiert werden können.A method for determining the driving behavior of a vehicle (LV, FV1, FV2) within a platoon (1) with at least one leading vehicle (LV) and at least one or more following vehicles (FV1, FV2) following the leading vehicle (LV), the leading vehicle (LV) and the following vehicles (FV1, FV2) move following a respective trajectory (L), comprises the following steps: Acquisition, by a processing device (30), of driving dynamics parameters of the vehicle (LV, FV1, FV2), which are a current Speed (vx) and a current acceleration (ax) of the vehicle include, detection, by the processing device (30), of vehicle data of the vehicle (LV, FV1, FV2), which a current engine speed (nMo) and data indicative of a currently inserted Have gear (G) of the transmission, and prediction, by the processing device (30), at least one shift operation of the vehicle (LV, FV1, FV2) in the future on the basis the detected driving dynamics parameters and vehicle data for determining a trajectory (L) of at least one of the vehicles (LV, FV1, FV2) of the platoon (1). This enables control objectives and properties of platooning with regard to comfort and safety to be adhered to better and also to adapt and optimize the trajectory.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons mit mindestens einem Führungsfahrzeug und mindestens einem oder mehreren dem Führungsfahrzeug folgenden Folgefahrzeugen, wobei sich das Führungsfahrzeug und die Folgefahrzeuge einer jeweiligen Trajektorie folgend bewegen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, das eine solche Einrichtung aufweist oder wenigstens damit koppelbar ist.The present invention relates to a method and a device for determining a driving behavior of a vehicle within a platoon with at least one leading vehicle and at least one or more following vehicles following the leading vehicle, the leading vehicle and the following vehicles moving following a respective trajectory. In addition, the invention relates to a vehicle, in particular a utility vehicle, which has such a device or can at least be coupled to it.

Ein Platoon aus Fahrzeugen, wie beispielsweise Nutzfahrzeugen, setzt sich typischerweise aus einem vorausfahrenden Führungsfahrzeug (auch als „Leading Vehicle“ bezeichnet), das einen longitudinalen Bewegungsverlauf, wie etwa einen Geschwindigkeitsverlauf und/oder Beschleunigungsverlauf vorgibt, und einem oder mehreren, mit relativ geringem Abstand folgenden Folgefahrzeugen (auch als „Following Vehicle“ oder kurz „Follower“ bezeichnet) zusammen, wobei sich ein Folgefahrzeug am jeweils vorausfahrenden Vorderfahrzeug orientiert. Bei einem Platoon handelt es sich somit um eine Kolonnenfahrt von Fahrzeugen mit relativ geringen Abständen von beispielsweise ca. 10 Metern, wodurch mit Windschattenfahren sowohl eine Kraftstoffeinsparung mit entsprechender Reduzierung der CO2-Emission als auch eine effizientere Nutzung der Verkehrsinfrastruktur bei erhöhter Verkehrssicherheit erreicht werden soll. Beim sogenannten Platooning, bei dem mehrere Fahrzeuge mit Hilfe eines technischen Steuerungssystems in sehr geringem Abstand hintereinander fahren können, erlauben hochentwickelte Techniken, wie lokale drahtlose Netze (sog. WLAN-Netze), Radar und Kamerasysteme, drahtlos miteinander vernetzten Fahrzeugen in kurzem Abstand hintereinander zu fahren. Durch Nutzung der Fahrinformationen des jeweils vorausfahrenden Fahrzeugs im Platoon können die nachfolgenden Fahrzeuge automatisch beschleunigen, bremsen und/oder lenken.A platoon of vehicles, such as commercial vehicles, typically consists of a leading vehicle driving ahead (also referred to as a "leading vehicle"), which specifies a longitudinal movement path, such as a speed profile and / or acceleration profile, and one or more, with a relatively small distance following vehicles (also referred to as “Following Vehicle” or “Follower” for short), whereby a following vehicle is based on the vehicle ahead. A platoon is therefore a convoy of vehicles with relatively short distances of, for example, approx. 10 meters, which is intended to achieve both fuel savings with a corresponding reduction in CO 2 emissions and more efficient use of the traffic infrastructure with increased traffic safety . In so-called platooning, in which several vehicles can drive one behind the other at a very short distance with the help of a technical control system, highly developed technologies such as local wireless networks (so-called WLAN networks), radar and camera systems allow vehicles to be wirelessly networked with one another at short intervals drive. By using the driving information of the vehicle ahead in the platoon, the following vehicles can automatically accelerate, brake and / or steer.

Eine technische Herausforderung ist das Schätzen der eigenen Trajektorie bzw. das Planen und Abfahren einer gewünschten Trajektorie. Eine Trajektorie bezeichnet im Allgemeinen eine Bewegungsbahn oder einen Teil einer Bewegungsbahn, entlang welcher sich das betreffende Fahrzeug bewegt. Sie kann ein- oder mehrdimensional sein. Eine geschätzte oder reale Trajektorie eines Fahrzeugs innerhalb des Platoons kann als Zusatzinformation für nachfolgende Fahrzeuge dienen, mit der sie ihre eigene Trajektorie besser planen können und so z.B. Abstände besser einhalten können.A technical challenge is estimating your own trajectory or planning and following a desired trajectory. A trajectory generally designates a movement path or a part of a movement path along which the vehicle in question moves. It can be one or more dimensional. An estimated or real trajectory of a vehicle within the platoon can serve as additional information for following vehicles, with which they can better plan their own trajectory and thus, for example, better maintain distances.

Insbesondere bei Beschleunigungsvorgängen können sich durch Schaltvorgänge des Getriebes, welche eine kurzzeitige Antriebsunterbrechung des Fahrzeugs nach sich ziehen, jedoch relativ starke Abweichungen der realen Trajektorie von der geschätzten bzw. gewünschten Trajektorie des Fahrzeugs ergeben. Diese resultiert aus der in der Regel unbekannten Schaltlogik des Getriebes und daraus, dass im Voraus nicht bekannt ist, wann der nächste Schaltvorgang auftritt. Die eigenen Regelziele des Fahrzeugs können somit durch diese unvorhersehbaren Abweichungen nur schwer erreicht werden.Particularly during acceleration processes, however, shifting processes of the transmission, which result in a brief drive interruption of the vehicle, can result in relatively large deviations of the real trajectory from the estimated or desired trajectory of the vehicle. This results from the usually unknown shift logic of the transmission and from the fact that it is not known in advance when the next shift will occur. The vehicle's own control targets can therefore only be achieved with difficulty due to these unforeseeable deviations.

Während einer Folgefahrt, wie beim Platooning, kann die Information der Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeuges für die Planung der eigenen gewünschten Trajektorie genutzt werden, um ein gewünschtes Folgeverhalten einzustellen (z.B. konstanter Abstand, Folgefehler abbauen, Abstand nie unter Mindestabstand, komfortabel, kettenstabiles Kolonnenverhalten usw.). Ist die übermittelte Trajektorie jedoch nicht genau genug, da beide Fahrzeuge ihre Trajektorie jeweils mit zu großen Abweichungen abfahren, können der Mindestabstand unterschritten, der Abstand nicht konstant gehalten und/oder durch Reaktionen Störeinflüsse eingebracht werden, die sich negativ auf Regelziele, Komfort und Sicherheit auswirken.During a follow-up trip, such as in platooning, the information from the trajectory of the vehicle in front can be used to plan your own desired trajectory in order to set a desired follow-up behavior (e.g. constant distance, reduce follow-up errors, distance never below minimum distance, comfortable, chain-stable convoy behavior, etc. ). However, if the transmitted trajectory is not precise enough, as both vehicles travel their trajectories with too great deviations, the minimum distance may be fallen below, the distance may not be kept constant and / or reactions may introduce disruptive influences that have a negative effect on control objectives, comfort and safety .

In US 9 297 455 B2 ist ein Verfahren zum Modifizieren eines Standardgetriebeschaltplans für ein Fahrzeug beschrieben, welches das Überwachen aktueller Fahrzeugparameter und das Bestimmen zukünftiger Fahrbahninformationen in einem vorbestimmten Abstand vor dem Fahrzeug umfasst. Zukünftige Fahrzeugparameter werden basierend auf den bestimmten zukünftigen Fahrbahninformationen vorhergesagt. Der Standardschaltplan für das Getriebe wird basierend auf den aktuellen Fahrzeugparametern und den vorhergesagten zukünftigen Fahrzeugparametern geändert.In US 9 297 455 B2 describes a method for modifying a standard transmission shift schedule for a vehicle, which comprises monitoring current vehicle parameters and determining future lane information at a predetermined distance in front of the vehicle. Future vehicle parameters are predicted based on the determined future lane information. The default shift schedule for the transmission is changed based on the current vehicle parameters and the predicted future vehicle parameters.

In Byung-Kwan Shin et al.: „A Supervisor-Based Neural-Adaptive Shift Controller for Automatic Transmissions Considering Throttle Opening and Driving Load“, KSME International Journal, Vol. 14, No. 4, Seiten 418 - 425, 2000, wird ein auf einem neuronalen Netzwerk basierender Supervisor für eine Fahrzeugschaltsteuerung vorgestellt, der die Drosselklappenöffnung, Änderungen der Drosselklappenöffnung und die Fahrbelastung berücksichtigt. Zur Verwendung der Fahrlastinformation wird ein beobachterbasierter Fahrlastschätzalgorithmus vorgeschlagen. Eine Proportional-Integral-Differential-Steuerung zusammen mit einer Steuerung mit offenem Regelkreis wird als eine Niedrigpegelsteuerung zum Steuern der Gangschaltungen verwendet, und eine Überwachungssteuerung zum richtigen Anpassen der Schaltsteuerparameter der Niedrigpegel-Schaltsteuerung wird unter Verwendung von ANFIS entworfen.In Byung-Kwan Shin et al .: "A Supervisor-Based Neural-Adaptive Shift Controller for Automatic Transmissions Considering Throttle Opening and Driving Load", KSME International Journal, Vol. 14, No. 4, pages 418-425, 2000, a supervisor based on a neural network for a vehicle switching control is presented, which takes into account the throttle valve opening, changes in the throttle valve opening and the driving load. To use the traffic load information, an observer-based traffic load estimation algorithm is proposed. A proportional-integral-derivative control together with an open loop control is used as a low level control for controlling the gear shifts, and a supervisory control for properly adjusting the shift control parameters of the low level shift control is designed using ANFIS.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons der eingangs genannten Art anzugeben, die es erlauben, Regelziele und Eigenschaften des Platoonings im Hinblick auf Komfort und Sicherheit besser einzuhalten.The present invention is based on the object of specifying a method and a device for determining the driving behavior of a vehicle within a platoon of the type mentioned at the outset, which allow control objectives and properties of platooning to be better adhered to with regard to comfort and safety.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons gemäß den beigefügten Patentansprüchen. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention relates to a method and a device for determining a driving behavior of a vehicle within a platoon according to the attached claims. Advantageous training and further developments are specified in the subclaims.

Insbesondere betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons mit mindestens einem Führungsfahrzeug und mehreren dem Führungsfahrzeug folgenden Folgefahrzeugen, wobei sich das Führungsfahrzeug und die Folgefahrzeuge einer jeweiligen Trajektorie folgend bewegen, und das Fahrzeug einen Motor und ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe zum Antrieb des Fahrzeugs aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

  • Erfassen, durch eine Verarbeitungseinrichtung, von fahrdynamischen Parametern des Fahrzeugs, welche eine momentane Geschwindigkeit und eine momentane Beschleunigung des Fahrzeugs beinhalten,
  • Erfassen, durch die Verarbeitungseinrichtung, von Fahrzeugdaten des Fahrzeugs, welche eine momentane Motordrehzahl und Daten bezeichnend für einen momentan eingelegten Gang des Getriebes aufweisen, und
  • Prädiktion, durch die Verarbeitungseinrichtung, wenigstens eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs in der Zukunft auf Grundlage der erfassten fahrdynamischen Parameter und Fahrzeugdaten zur Bestimmung einer Trajektorie wenigstens eines der Fahrzeuge des Platoons.
In particular, one aspect of the present invention relates to a method for determining a driving behavior of a vehicle within a platoon with at least one leading vehicle and several following vehicles following the leading vehicle, wherein the leading vehicle and the following vehicles move following a respective trajectory, and the vehicle has a motor and a vehicle having the engine coupled transmission for propelling the vehicle. The procedure consists of the following steps:
  • Detection, by a processing device, of driving dynamics parameters of the vehicle, which include a current speed and a current acceleration of the vehicle,
  • Detecting, by the processing device, vehicle data of the vehicle which have a current engine speed and data indicative of a currently engaged gear of the transmission, and
  • Prediction, by the processing device, of at least one switching process of the vehicle in the future on the basis of the detected driving dynamics parameters and vehicle data to determine a trajectory of at least one of the vehicles in the platoon.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons mit mindestens einem Führungsfahrzeug und mehreren dem Führungsfahrzeug folgenden Folgefahrzeugen, wobei sich das Führungsfahrzeug und die Folgefahrzeuge einer jeweiligen Trajektorie folgend bewegen, und das Fahrzeug einen Motor und ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe zum Antrieb des Fahrzeugs aufweist, wobei die Einrichtung eine Verarbeitungseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist zum:

  • Erfassen von fahrdynamischen Parametern des Fahrzeugs, welche eine momentane Geschwindigkeit und eine momentane Beschleunigung des Fahrzeugs beinhalten,
  • Erfassen von Fahrzeugdaten des Fahrzeugs, welche eine momentane Motordrehzahl und Daten bezeichnend für einen momentan eingelegten Gang des Getriebes aufweisen, und
  • zur Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs in der Zukunft auf Grundlage der erfassten fahrdynamischen Parameter und Fahrzeugdaten zur Bestimmung einer Trajektorie wenigstens eines der Fahrzeuge des Platoons.
Another aspect of the invention relates to a device for determining a driving behavior of a vehicle within a platoon with at least one lead vehicle and several follower vehicles following the lead vehicle, the lead vehicle and the follower vehicles moving following a respective trajectory, and the vehicle having an engine and one with the Motor-coupled transmission for driving the vehicle, wherein the device has a processing device which is configured to:
  • Acquisition of driving dynamics parameters of the vehicle, which include a current speed and a current acceleration of the vehicle,
  • Acquisition of vehicle data of the vehicle, which have a current engine speed and data indicative of a currently engaged gear of the transmission, and
  • for the prediction of at least one switching process of the vehicle in the future on the basis of the recorded driving dynamics parameters and vehicle data for determining a trajectory of at least one of the vehicles in the platoon.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, das eine solche Einrichtung gemäß der Erfindung aufweist oder wenigstens damit koppelbar ist zur Bestimmung eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs innerhalb des Platoons. In addition, the invention relates to a vehicle, in particular a utility vehicle, which has such a device according to the invention or can at least be coupled to it for determining a switching process of the vehicle within the platoon.

Auch betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt bzw. Computerprogramm mit Softwarecodeabschnitten, welche eingerichtet sind, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn diese in einen internen Speicher wenigstens einer Prozessoreinrichtung der Verarbeitungsseinrichtung geladen sind.The invention also relates to a computer program product or computer program with software code sections which are set up to carry out a method according to the invention when these are loaded into an internal memory of at least one processor device of the processing device.

Mit der Erfindung kann somit ein Fahrverhalten eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons, insbesondere eine Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs in der Zukunft, bestimmt werden derart, dass Regelziele und Eigenschaften des Platoonings im Hinblick auf Komfort und Sicherheit besser eingehalten und auch eine Trajektorie wenigstens eines der Fahrzeuge des Platoons angepasst und optimiert werden können. Insbesondere kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere mittels der Verarbeitungseinrichtung, eine Trajektorie wenigstens eines der Fahrzeuge des Platoons auf Grundlage der Prädiktion des wenigstens einen Schaltvorgangs in der Zukunft bestimmt werden.With the invention, a driving behavior of a vehicle within a platoon, in particular a prediction of at least one shift in the future, can thus be determined in such a way that control objectives and properties of the platooning with regard to comfort and safety are better adhered to and also a trajectory of at least one of the vehicles of the Platoons can be adjusted and tweaked. In particular, by means of the method according to the invention, in particular by means of the processing device, a trajectory of at least one of the vehicles of the platoon can be determined on the basis of the prediction of the at least one shift operation in the future.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs in der Zukunft eine Schätzung des Schaltvorgangs in einer vordefinierten oder dynamischen Zeit in der Zukunft. Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Prädiktion eine Schätzung, ob nach der Zeit ein Schaltvorgang auftritt.According to one embodiment of the invention, the prediction of at least one switching process in the future includes an estimate of the switching process in a predefined or dynamic time in the future. According to one embodiment, the prediction includes an estimate of whether a switching process will occur after the time.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren außerdem die folgenden Schritte auf: Bestimmen, durch die Verarbeitungseinrichtung, einer Trajektorie des Fahrzeugs auf Grundlage des wenigstens einen prädizierten Schaltvorgangs, und Verwenden, durch die Verarbeitungseinrichtung, der bestimmten Trajektorie und damit assoziierter fahrdynamischer Parameter und Fahrzeugdaten des Fahrzeugs zur Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs in der Zukunft.According to one embodiment of the invention, the method also has the following steps: determining, by the processing device, a trajectory of the vehicle on the basis of the at least one predicted shifting process, and using, by the processing device, the determined trajectory and associated driving dynamics parameters and vehicle data of the Vehicle to predict at least one shift of the vehicle in the future.

Gemäß einer Ausführungsform wird die bestimmte Trajektorie des Fahrzeugs mittels einer Abbildung einer Getriebelogik des Getriebes verwendet, um Schaltvorgänge in der Zukunft zu identifizieren.According to one embodiment, the specific trajectory of the vehicle is used by means of a mapping of a transmission logic of the transmission in order to identify shift processes in the future.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die fahrdynamischen Parameter des Fahrzeugs zusätzlich ein angefordertes Motormoment umfassen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Fahrzeugdaten des Fahrzeugs zusätzlich Motordrehzahländerung, Gaspedalwinkel des Fahrzeugs (beispielsweise im Falle des Führungsfahrzeuges), Gaspedalweg des Fahrzeugs (beispielsweise im Falle des Führungsfahrzeuges), Fahrweg-Steigung, Lenkradwinkel, Bremspedalstellung, und/oder Fahrzeugdaten aus der Vergangenheit umfassen.According to one embodiment of the invention, the driving dynamics parameters of the vehicle can additionally include a requested engine torque. According to a further embodiment, the vehicle data of the vehicle can additionally include engine speed change, accelerator pedal angle of the vehicle (for example in the case of the lead vehicle), accelerator pedal travel of the vehicle (for example in the case of the lead vehicle), travel path gradient, steering wheel angle, brake pedal position and / or vehicle data from the past .

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet wenigstens eine Ausgangsgröße der Prädiktion eine oder mehrere der folgenden Informationen: direkter Gang, Schalten oder Nicht-Schalten, Gang halten, Hochschalten, Herunterschalten. Wird insbesondere eine vorher berechnete Trajektorie auf Schaltvorgänge untersucht, kann auch die Zeit selbst, nach der dieser Schaltvorgang auftritt, als Ausgangsgröße verwendet werden.According to one embodiment, at least one output variable of the prediction contains one or more of the following information: direct gear, shifting or not shifting, holding gear, upshifting, downshifting. If, in particular, a previously calculated trajectory is examined for switching processes, the time itself after which this switching process occurs can also be used as the output variable.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet die Prädiktion ein Regelungsverfahren, das ein System eines Beobachters beinhaltet.According to one embodiment of the invention, the prediction uses a control method that includes an observer's system.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform verwendet die Prädiktion ein Regelungsverfahren, das eine Regressionsanalyse beinhaltet.According to a further embodiment, the prediction uses a control method that includes a regression analysis.

Vorteilhafterweise beinhaltet das Verfahren gemäß der Erfindung ein Optimierungsverfahren eines künstlichen neuronalen Netzes. Gemäß einer Ausführungsform weist das neuronale Netz eine oder mehrere Zwischenlagen (sogenannte „Hidden Layers“) zwischen einer Eingabeschicht (sogenannte „Input Layer“) und einer Ausgabeschicht (sogenannte „Output Layer“) auf. Als Eingänge der Eingabeschicht werden die fahrdynamischen Parameter und Fahrzeugdaten des Fahrzeugs verwendet. Einer oder mehrere Ausgänge der Ausgabeschicht beinhalten eine Information, die für die Prädiktion des Schaltvorgangs in der Zukunft bezeichnend ist.The method according to the invention advantageously includes an optimization method for an artificial neural network. According to one embodiment, the neural network has one or more intermediate layers (so-called “hidden layers”) between an input layer (so-called “input layer”) and an output layer (so-called “output layer”). The driving dynamics parameters and vehicle data of the vehicle are used as inputs to the input layer. One or more outputs of the output layer contain information which is indicative of the prediction of the switching process in the future.

Die verschiedenen Ausführungsformen können nebeneinander, beispielsweise als Alternativen, oder auch in beliebiger Kombination miteinander angewandt werden. The various embodiments can be used alongside one another, for example as alternatives, or in any combination with one another.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zur Bestimmung der Prädiktion ein Getriebeschaltmodell des Getriebes, und optional ein Fahrzeugmodell des Fahrzeugs.According to one embodiment, the method for determining the prediction includes a gear shift model of the transmission, and optionally a vehicle model of the vehicle.

Die Prädiktion kann in Verbindung mit wenigstens einer Fahrzeugkomponente eines oder mehrerer Fahrzeuge des Platoons, beispielsweise einem Antrieb des betreffenden Fahrzeugs, durch die Verarbeitungseinrichtung verwendet werden, um wenigstens eines oder mehrere von folgenden Regelzielen zu erreichen: Halten eines Abstands zwischen benachbarten Fahrzeugen, Einhalten eines Mindestabstandes zwischen benachbarten Fahrzeugen, Unterstützung der Kettenstabilität des Platoons, Komfortableres Fahrverhalten eines oder mehrerer Fahrzeuge des Platoons durch Verringerung von Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsänderungen, und/oder Erhöhung eines Energieeinsparungspotentials eines oder mehrerer Fahrzeuge des Platoons.The prediction can be used by the processing device in connection with at least one vehicle component of one or more vehicles of the platoon, for example a drive of the relevant vehicle, in order to achieve at least one or more of the following control objectives: maintaining a distance between neighboring vehicles, maintaining a minimum distance between neighboring vehicles, support of the chain stability of the platoon, more comfortable driving behavior of one or more vehicles of the platoon by reducing acceleration and / or deceleration changes, and / or increasing the energy saving potential of one or more vehicles of the platoon.

Alle vorstehend und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen und Verfahrensmerkmale können entsprechend mittels geeigneter Hardware und/oder Software in der Verarbeitungseinrichtung und/oder in anderen Komponenten der beschriebenen Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons implementiert werden, so dass die Verarbeitungseinrichtung (oder eine andere Komponente) eingerichtet ist, die entsprechende Funktion auszuführen. Somit sind alle vorteilhaften Ausführungsformen des Verfahrens auch entsprechende vorteilhafte Ausführungsformen der beschriebenen Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs innerhalb eines Platoons.All of the embodiments and method features described above and below can be implemented accordingly by means of suitable hardware and / or software in the processing device and / or in other components of the described device for determining a driving behavior of a vehicle within a platoon, so that the processing device (or another component ) is set up to perform the corresponding function. Thus, all advantageous embodiments of the method are also corresponding advantageous embodiments of the described device for determining driving behavior of a vehicle within a platoon.

Die Erfindung ist im Übrigen gleichermaßen auf ein manuell schaltbares Getriebe und ein automatisch schaltbares Getriebe (Automatikgetriebe) eines Fahrzeugs anwendbar. Bei beiden Getriebearten ist eine mehr oder weniger deutliche Antriebsunterbrechung in der Folge eines manuellen bzw. automatischen Schaltvorgangs von einem Gang in einen nächst höheren oder niedrigeren Gang feststellbar, die zu einer Abweichung der geschätzten Trajektorie von der realen Trajektorie führt.The invention can moreover be applied equally to a manually shiftable transmission and an automatically shiftable transmission (automatic transmission) of a vehicle. With both types of transmission, a more or less significant drive interruption as a result of a manual or automatic shift from one gear to the next higher or lower gear can be detected, which leads to a deviation of the estimated trajectory from the real trajectory.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne mit einem Führungsfahrzeug und mehreren Folgefahrzeugen, die eine Platoonformation oder kurz einen Platoon bilden,
  • 2A-C jeweilige Diagramme eines beispielhaften Verlaufs einer geschätzten und einer realen Trajektorie (2A), der zugehörigen Geschwindigkeit (2B) und Beschleunigung (2C) eines der Fahrzeuge des Platoons über eine bestimmte Zeitspanne,
  • 3A-B jeweilige Diagramme eines weiteren beispielhaften Verlaufs einer geschätzten und einer realen Trajektorie (3A) und der zugehörigen Beschleunigung (3B) eines der Fahrzeuge des Platoons über eine bestimmte Zeitspanne,
  • 4 ein schematisches Blockdiagramm eines Steuerungssystems zweier benachbarter Fahrzeuge FV1 und FV2 eines Platoons gemäß 1 und einen Signalverlauf innerhalb und zwischen den benachbarten Fahrzeugen mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines der Fahrzeuge,
  • 5-9 jeweilige schematische Darstellungen von Ausführungsformen eines zum Zwecke der Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs eines Platoon-Fahrzeugs verwendeten Optimierungsverfahrens eines künstlichen neuronalen Netzes.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures shown in the drawing. Show it:
  • 1 a schematic representation of a column of vehicles with a lead vehicle and several following vehicles that form a platoon formation or, for short, a platoon,
  • 2A-C respective diagrams of an exemplary course of an estimated and a real trajectory ( 2A) , the associated speed ( 2 B) and acceleration ( 2C ) one of the vehicles of the platoon over a certain period of time,
  • 3A-B respective diagrams of a further exemplary course of an estimated and a real trajectory ( 3A) and the associated acceleration ( 3B) one of the platoon's vehicles for a certain period of time,
  • 4th a schematic block diagram of a control system for two adjacent vehicles FV1 and FV2 according to a platoon 1 and a signal curve within and between the neighboring vehicles with an embodiment of a device according to the invention for determining a driving behavior of one of the vehicles,
  • 5-9 respective schematic representations of embodiments of an optimization method of an artificial neural network used for the purpose of predicting at least one switching process of a platoon vehicle.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne mit einem Führungsfahrzeug LV („Leading Vehicle“) und mehreren Folgefahrzeugen FV („Follow Vehicle“), hier beispielhaft FV1 und FV2, etc., die einen Platoon 1 bilden. Die Fahrzeuge LV, FV1, FV2 etc. fahren in einem jeweiligen Abstand d zum Vorderfahrzeug, wobei die jeweiligen Abstände d zwischen den Fahrzeugen gleich, teilweise gleich, oder unterschiedlich sein können. Die Fahrzeuge bewegen sich einer jeweiligen Trajektorie L folgend, die je nach Zeitpunkt gleich, teilweise gleich, oder unterschiedlich sein können. Im Allgemeinen bewegt sich jedes der Fahrzeuge eines Platoons einer Trajektorie folgend, wobei typischerweise ein nachfolgendes Fahrzeug Daten der Trajektorie des jeweils vorausfahrenden Platoon-Teilnehmers gesendet bekommt. Eine Trajektorie bezeichnet im Allgemeinen eine Bahn oder einen Teil einer Bahn, entlang welcher sich das betreffende Fahrzeug bewegt. Sie kann ein- oder mehrdimensional sein. Eine Längstrajektorie, beispielsweise, bezeichnet dabei im Allgemeinen eine Trajektorie in der aktuellen Fahrrichtung des betreffenden Fahrzeugs. 1 shows a schematic representation of a column of vehicles with a lead vehicle LV ("Leading Vehicle") and several FV ("Follow Vehicle") vehicles, here as an example FV1 and FV2 , etc. having a platoon 1 form. The vehicles LV , FV1 , FV2 etc. drive at a respective distance d to the vehicle in front, with the respective distances d the same, partly the same, or different between the vehicles. The vehicles move in a respective trajectory L. which can be the same, partly the same, or different depending on the point in time. In general, each of the vehicles in a platoon moves following a trajectory, with a following vehicle typically being sent data on the trajectory of the platoon participant traveling ahead. A trajectory generally designates a path or part of a path along which the vehicle in question moves. It can be one or more dimensional. A longitudinal trajectory, for example, generally designates a trajectory in the current direction of travel of the vehicle in question.

Jedes der Fahrzeuge LV, FV1, FV2, etc. weist eine jeweilige Sensorik auf, die es erlaubt, dass das Fahrzeug im Platoon 1 bewegbar ist. Eine frontseitige Sensorik des Folgefahrzeugs kann zur Erfassung der Relativabweichung des Vorderfahrzeugs z.B. wenigstens einen Radarsensor und/oder wenigstens einen Kamerasensor und/oder gegebenenfalls weitere geeignete Sensoren aufweisen mit einer nachgeordneten Auswerte- und Recheneinheit. Darüber hinaus gibt es viele Möglichkeiten, wie Messinformation mit Hilfe einer Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation zwischen den Fahrzeugen LV, FV1, FV2, etc. ausgetauscht werden kann.Each of the vehicles LV , FV1 , FV2 , etc. has a respective sensor system that allows the vehicle in the platoon 1 is movable. A front-side sensor system of the following vehicle can have, for example, at least one radar sensor and / or at least one camera sensor and / or possibly further suitable sensors with a downstream evaluation and computing unit to detect the relative deviation of the vehicle in front. In addition, there are many possibilities, such as measurement information with the aid of vehicle-to-vehicle communication between the vehicles LV , FV1 , FV2 , etc. can be exchanged.

Eine technische Herausforderung ist das Schätzen der eigenen Trajektorie L bzw. das Planen und Abfahren einer gewünschten Trajektorie L. Insbesondere bei Beschleunigungsvorgängen ergeben sich durch Schaltvorgänge im Getriebe des jeweiligen Fahrzeugs mehr oder weniger starke Abweichungen der realen Trajektorie von der geschätzten bzw. gewünschten Trajektorie. Solche Abweichungen resultieren aus der in der Regel unbekannten Schaltlogik des Getriebes und daraus, dass im Voraus nicht bekannt ist, wann der nächste Schaltvorgang geplant ist. Die eigenen Regelziele können oftmals während Schaltvorgängen durch diese unvorhersehbaren Abweichungen nur schwer erreicht werden.Estimating your own trajectory is a technical challenge L. or planning and following a desired trajectory L. . In particular during acceleration processes, shift processes in the transmission of the respective vehicle result in more or less strong deviations of the real trajectory from the estimated or desired trajectory. Such deviations result from the usually unknown shift logic of the transmission and from the fact that it is not known in advance when the next shift is planned. Often times, your own control targets can only be achieved with difficulty during switching operations due to these unpredictable deviations.

Während einer Folgefahrt, wie beim Platooning, kann die Information der Trajektorie L des vorausfahrenden Fahrzeuges für die Planung der eigenen gewünschten Trajektorie L genutzt werden, um ein gewünschtes Folgeverhalten einzustellen (etwa konstanter Abstand, Folgefehler abbauen, Abstand nie unter Mindestabstand, komfortabel, kettenstabiles Kolonnenverhalten usw.). Ist die übermittelte Trajektorie jedoch nicht genau genug, da beide Fahrzeuge ihre Trajektorie jeweils mit zu großen Abweichungen abfahren, kann der Mindestabstand unterschritten, der Abstand nicht konstant gehalten und durch Reaktionen Störeinflüsse eingebracht werden, die sich negativ auf Regelziele, Komfort und Sicherheit auswirken.During a follow-up trip, as in platooning, the information of the trajectory L. of the vehicle in front for planning your own desired trajectory L. can be used to set a desired follow-up behavior (e.g. constant distance, reduce follow-up errors, distance never below the minimum distance, comfortable, chain-stable column behavior, etc.). However, if the transmitted trajectory is not accurate enough, as both vehicles travel their trajectories with too great deviations, the minimum distance can be undershot, the distance cannot be kept constant and reactions can introduce disruptive influences that have a negative effect on control objectives, comfort and safety.

2A-C zeigen jeweilige Diagramme eines beispielhaften Verlaufs einer geschätzten und einer realen Trajektorie (2A, in der ein zurückgelegter Weg s über die Zeit t dargestellt ist), der zugehörigen Geschwindigkeit v (2B) und Beschleunigung a (2C) eines der Fahrzeuge LV, FV1, FV2 des Platoons 1 über eine bestimmte Zeitspanne t. Veranschaulicht ist dabei eine beispielhafte kurzzeitige Antriebsunterbrechung zum Zeitpunkt tg während des Beschleunigens eines der Fahrzeuge infolge eines Schaltvorgangs des Getriebes zum Zeitpunkt tg, das mit dem Antriebsmotor des Fahrzeugs gekoppelt ist. In 2B ist die resultierende Geschwindigkeit v, und in 2C die resultierende Beschleunigung a dargestellt. 2A-C show respective diagrams of an exemplary course of an estimated and a real trajectory ( 2A in which a distance traveled s over time t is shown), the associated speed v ( 2 B) and acceleration a ( 2C ) one of the vehicles LV , FV1 , FV2 of the platoon 1 over a certain period of time t . What is illustrated here is an exemplary brief drive interruption at time t g during the acceleration of one of the vehicles as a result of a shifting process of the transmission at time t g , which is coupled to the drive motor of the vehicle. In 2 B is the resulting speed v , and in 2C the resulting acceleration a shown.

Gemäß 2A wird eine Trajektorie geschätzt (geschätzte Trajektorie GT). Ihr kann jedoch aufgrund des Schaltvorgangs des Getriebes zum Zeitpunkt tg und der daraus resultierenden Antriebsunterbrechung nicht gefolgt werden, was in eine reale Trajektorie RT resultiert. Diese weichen zu einem bestimmten Zeitpunkt t um eine Abweichung Δs9 voneinander ab. Entsprechend unterscheiden sich die reale Geschwindigkeit v und Beschleunigung a (durchgezogene Linien in 2B, 2C) infolge des Schaltvorgangs von der geschätzten Geschwindigkeit und Beschleunigung (gestrichelte Linie) ohne Schaltvorgang. Wird beispielsweise eine Trajektorie des Fahrzeugs LV geschätzt, bekommt das Folgefahrzeug FV1 die Trajektorie vom vorausfahrenden Fahrzeug LV übermittelt; ihr kann jedoch aufgrund von Schaltvorgängen nicht gefolgt werden, weil die geschätzte Trajektorie GT des Fahrzeugs FV1 von dessen realer Trajektorie RT abweicht.According to 2A a trajectory is estimated (estimated trajectory GT ). However, your may due to the shifting process of the transmission at the time daily and the resulting drive interruption are not followed, resulting in a real trajectory RT results. These give way at a certain point in time t about a deviation Δs 9 from each other. The real speed differs accordingly v and acceleration a (solid lines in 2 B , 2C ) as a result of the switching process of the estimated speed and acceleration (dashed line) without switching process. For example, a trajectory of the vehicle LV estimated, gets the following vehicle FV1 the trajectory from the preceding one vehicle LV transmitted; however, it cannot be followed due to switching operations because the estimated trajectory GT of the vehicle FV1 from its real trajectory RT deviates.

Analoges gilt für einen weiteren beispielhaften Verlauf einer geschätzten Trajektorie GT und einer realen Trajektorie RT gemäß 3A und der zugehörigen Beschleunigung a gemäß 3B eines der Fahrzeuge LV, FV1, FV2 des Platoons 1 über eine bestimmte Zeitspanne t infolge eines Schaltvorgangs des Getriebes zum Zeitpunkt tg. Hier ist die Beschleunigung a nicht konstant, sondern nimmt mit der Zeit t zu.The same applies to a further exemplary course of an estimated trajectory GT and a real trajectory RT according to 3A and the associated acceleration a according to 3B one of the vehicles LV , FV1 , FV2 of the platoon 1 over a certain period of time t as a result of a gear shifting process at time t g . Here's the acceleration a not constant, but increases over time t to.

4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Steuerungssystems zweier benachbarter Fahrzeuge FV1 und FV2 des Platoons 1 gemäß 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In 4 ist auch schematisch ein Signalverlauf innerhalb und zwischen den benachbarten Fahrzeugen FV1 und FV2 und weiterer Fahrzeuge des Platoons dargestellt. 4th shows a schematic block diagram of a control system for two neighboring vehicles FV1 and FV2 of the platoon 1 according to 1 according to one embodiment of the invention. In 4th is also a schematic of a signal curve within and between the neighboring vehicles FV1 and FV2 and other vehicles of the platoon.

Das Fahrzeug FV1 enthält eine Empfangsschaltung 11, welche zum Erfassen von Daten V2VLV einer vom vorausfahrenden Fahrzeug LV gesendeten Trajektorie ausgebildet ist. Die Empfangsschaltung 11 ist darüber hinaus zum Erfassen von Sensordaten SDFV1 des eigenen Fahrzeugs FV1 (Egofahrzeug) ausgebildet, wie z.B. Daten eines Geschwindigkeitssensors, Abstandssensors und/oder Motordaten wie Motordrehzahl etc. des Fahrzeugs FV1. Die von der Empfangsschaltung 11 erfassten Trajektorien-Daten V2VLV und Sensordaten SDFV1 werden an eine Controllereinheit 12 übertragen, mit deren Hilfe u.a. fahrdynamische Parameter und Fahrzeugdaten des Fahrzeugs FV1 bestimmbar sind. Die Controllereinheit 12 ist mit einem dynamischen System 13 gekoppelt, über das zum Beispiel wenigstens eine kinematische Größe des Fahrzeugs FV1, wie beispielsweise Geschwindigkeit oder Beschleunigung, eingestellt oder geregelt wird. Das dynamische System 13 kann aus einem oder mehreren Einzelsystemen zusammengesetzt sein und/oder eine Kette von Einzelsystemen enthalten, wie beispielsweise Motorsteuerung, Motor und Bremsanlage des Fahrzeugs FV1. Des weiteren enthält das Fahrzeug FV1 eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung 14, mit welcher beispielsweise Informationen bezüglich Abstand zum Vorderfahrzeug LV, Geschwindigkeit, Beschleunigung und sonstige Trajektoriendaten V2VFV1 des Fahrzeugs FV1 an das nachfolgende Fahrzeug FV2 übertragen werden können, welches diese Informationen seinerseits zusammen mit Sensordaten SDFV2 des Fahrzeugs FV2 über eine Empfangsschaltung 21 erfassen kann.The vehicle FV1 contains a receiving circuit 11 which is used to acquire data V2V LV from a vehicle in front LV transmitted trajectory is formed. The receiving circuit 11 is also used to acquire sensor data SD FV1 of the own vehicle FV1 (Egofahrzeug) formed, such as data of a speed sensor, distance sensor and / or engine data such as engine speed, etc. of the vehicle FV1 . The one from the receiving circuit 11 recorded trajectory data V2V LV and sensor data SD FV1 are sent to a controller unit 12th transmitted, with the help of which, among other things, driving dynamics parameters and vehicle data of the vehicle FV1 are determinable. The controller unit 12th is with a dynamic system 13th coupled, via which, for example, at least one kinematic variable of the vehicle FV1 , such as speed or acceleration, is set or regulated. The dynamic system 13th can be composed of one or more individual systems and / or contain a chain of individual systems, such as engine control, engine and brake system of the vehicle FV1 . The vehicle also contains FV1 a vehicle-to-vehicle communication device 14th with which, for example, information regarding the distance to the vehicle in front LV , Speed, acceleration and other trajectory data V2V FV1 of the vehicle FV1 to the following vehicle FV2 can be transmitted, which in turn, this information together with sensor data SD FV2 of the vehicle FV2 via a receiving circuit 21 can capture.

Das Fahrzeug FV2 enthält mit der Empfangsschaltung 21, Controllereinheit 22, dem dynamischen System 23 und der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung 24 zur Übertragung von Trajektoriendaten V2VFV2 des Fahrzeugs FV2 Komponenten, die zu den Komponenten 11 bis 14 des Fahrzeugs FV1 analog sind und die deshalb an dieser Stelle nicht noch einmal in Bezug auf das Fahrzeug FV2 erläutert werden sollen. Je ähnlicher die Trajektorien der beiden Fahrzeuge FV1 und FV2 (und des Führungsfahrzeugs LV) sind, umso besser ist u.a. die Kettenstabilität des Platoons 1.The vehicle FV2 contains with the receiving circuit 21 , Controller unit 22nd , the dynamic system 23 and the vehicle-to-vehicle communication device 24 for the transmission of trajectory data V2V FV2 of the vehicle FV2 Components that go to the components 11 to 14th of the vehicle FV1 are analogous and are therefore not repeated here in relation to the vehicle FV2 should be explained. The more similar the trajectories of the two vehicles FV1 and FV2 (and the lead vehicle LV ), the better the chain stability of the platoon, among other things 1 .

Das Fahrzeug FV2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Verarbeitungseinrichtung 30 auf. Diese kann beispielsweise einen oder mehrere Datenverarbeitungsprozessoren, wie z.B. einen oder mehrere Mikroprozessoren mit zugehörigen internen Speichern (nicht dargestellt) bekannter Art, enthalten. In einer anderen Ausführungsform kann die Verarbeitungseinrichtung 30 auch ein verteiltes System sein, welches beispielsweise über ein Netzwerk, wie z.B. über das Internet, mehrere Datenverarbeitungsprozessoren miteinander verbindet, wobei ein Teil dieser in dem Fahrzeug FV2 und ein anderer Teil stationär etwa in einem Server-Computer (nicht dargestellt) enthalten sein kann, mit dem das Fahrzeug FV2 über das Internet kommuniziert. In diesem Fall ist die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung 24 zusätzlich z.B. mit einer SIM-Karte ausgestattet, um über ein Telekommunikationsnetzwerk eine Internetverbindung herzustellen. Auch kann die Verarbeitungseinrichtung 30, welche im weiteren Verlauf noch näher erläutert wird, vollständig außerhalb des Fahrzeugs FV2 angeordnet, etwa in einem entfernten Server-Computer (nicht dargestellt) und/oder in einem der anderen Fahrzeuge LV und FV1 enthalten sein. In diesem Fall weist das Fahrzeug FV2 wenigstens eine Schnittstelle auf, beispielsweise in einer Zentraleinheit (Head Unit) oder in der ECU (Electronic Control Unit - elektronische Steuereinheit) des Fahrzeugs, die eingerichtet ist, z.B. mittels geeigneter Hardware und/oder Software mit einer Verarbeitungseinrichtung 30 drahtlos direkt oder über das Internet gekoppelt zu werden.The vehicle FV2 has a processing device in the present exemplary embodiment 30th on. This can, for example, contain one or more data processing processors, such as one or more microprocessors with associated internal memories (not shown) of a known type. In another embodiment, the processing device 30th also be a distributed system which, for example, via a network, such as the Internet, connects several data processing processors to one another, some of which are in the vehicle FV2 and another part, stationary, for example, can be contained in a server computer (not shown) with which the vehicle FV2 communicated over the Internet. In this case is the vehicle-to-vehicle communication device 24 additionally equipped with a SIM card, for example, in order to establish an Internet connection via a telecommunications network. The processing device 30th , which will be explained in more detail below, completely outside the vehicle FV2 arranged, for example in a remote server computer (not shown) and / or in one of the other vehicles LV and FV1 be included. In this case the vehicle points FV2 at least one interface, for example in a central unit (head unit) or in the ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle, which is set up, for example by means of suitable hardware and / or software with a processing device 30th to be paired wirelessly directly or via the Internet.

Insgesamt sind hinsichtlich Anordnung und Implementierung der Verarbeitungseinrichtung 30 verschiedenste Ausführungsformen denkbar.Overall, with regard to the arrangement and implementation of the processing device 30th various embodiments are conceivable.

Die Verarbeitungseinrichtung 30 ist Teil einer Einrichtung 2 zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines oder mehrerer der Fahrzeuge LV, FV1, FV2 innerhalb des Platoons 1, im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs FV2. Die Verarbeitungseinrichtung 30 erfasst fahrdynamische Parameter des betreffenden Fahrzeugs (hier FV2), dessen Fahrverhalten bzw. Schaltvorgänge in der Zukunft bestimmt werden sollen. Die erfassten fahrdynamischen Parameter umfassen eine momentane Geschwindigkeit vx und eine momentane Beschleunigung ax des Fahrzeugs FV2. Die fahrdynamischen Parameter des Fahrzeugs FV2 können auch zusätzlich ein angefordertes Motormoment des Fahrzeugs FV2 umfassen. Die Verarbeitungseinrichtung 30 erfasst darüber hinaus Fahrzeugdaten des Fahrzeugs FV2, welche eine momentane Motordrehzahl nMo und Daten bezeichnend für einen momentan eingelegten Gang G des Getriebes des Fahrzeugs FV2 aufweisen. Die erfassten Fahrzeugdaten des betreffenden Fahrzeugs FV2 können zusätzlich Motordrehzahländerung n°MO, Gaspedalwinkel des Fahrzeugs (beispielsweise im Falle des Führungsfahrzeuges), Gaspedalweg des Fahrzeugs (beispielsweise im Falle des Führungsfahrzeuges), Steigung des Fahrwegs, auf dem das Fahrzeug fährt, Lenkradwinkel, Bremspedalstellung, und/oder Fahrzeugdaten aus der Vergangenheit beinhalten. Als fahrdynamische Parameter und Fahrzeugdaten werden insbesondere jeweilige momentane Werte erfasst. Das Erfassen von momentanen Werten beinhaltet im Wesentlichen das Erfassen der entsprechenden Größen in der Gegenwart oder in einem Zeitbereich um die Gegenwart herum zur Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs in der Zukunft.The processing facility 30th is part of an institution 2 to determine a driving behavior of one or more of the vehicles LV , FV1 , FV2 within the platoon 1 , in the present embodiment of the vehicle FV2 . The processing facility 30th records dynamic driving parameters of the vehicle concerned (here FV2 ) whose driving behavior or gear changes are to be determined in the future. The recorded driving dynamics parameters include an instantaneous speed v x and a current acceleration a x of the vehicle FV2 . The driving dynamics Vehicle parameters FV2 can also add a requested engine torque of the vehicle FV2 include. The processing facility 30th In addition, it records vehicle data from the vehicle FV2 , which is a current engine speed n Mon and data indicating a gear currently engaged G the transmission of the vehicle FV2 exhibit. The recorded vehicle data for the vehicle in question FV2 You can also change the engine speed n ° MO , accelerator pedal angle of the vehicle (for example in the case of the lead vehicle), accelerator pedal travel of the vehicle (for example in the case of the lead vehicle), slope of the route on which the vehicle is traveling, steering wheel angle, brake pedal position and / or vehicle data from the past include. In particular, current values are recorded as driving dynamics parameters and vehicle data. The acquisition of instantaneous values essentially includes the acquisition of the corresponding variables in the present or in a time range around the present in order to predict at least one switching operation in the future.

Die Verarbeitungseinrichtung 30 ist, wie im Folgenden noch näher erläutert, dazu eingerichtet, mit Erfassen dieser Daten eine Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs des betreffenden Fahrzeugs in der Zukunft auf Grundlage der erfassten fahrdynamischen Parameter und erfassten Fahrzeugdaten zu berechnen. Die Prädiktion ist derart ausgebildet, dass sie zur Bestimmung einer Trajektorie L wenigstens eines der Fahrzeuge LV, FV1, FV2 des Platoons 1 verwendbar ist.The processing facility 30th is set up, as explained in more detail below, to calculate a prediction of at least one shift operation of the relevant vehicle in the future on the basis of the recorded driving dynamics parameters and recorded vehicle data by recording this data. The prediction is designed in such a way that it can be used to determine a trajectory L. at least one of the vehicles LV , FV1 , FV2 of the platoon 1 is usable.

Ziel ist die Prädiktion von Schaltvorgängen zur Verbesserung einer Trajektorie. Insbesondere ist es Ziel, im Voraus feststellen zu können, wann in der Zukunft bzw. ob in naher Zukunft ein Schaltvorgang stattfinden wird. Eine große Herausforderung stellt ein System mit einem menschlich geführten Fahrzeug LV (sog. „SAE Level 0“) am Anfang des Platoons dar und hoch automatisierte Folgefahrzeuge FV (sog. „SAE Level 4“).The aim is to predict switching processes to improve a trajectory. In particular, the aim is to be able to determine in advance when in the future or whether a switching process will take place in the near future. A system with a human-driven vehicle poses a major challenge LV (so-called “SAE Level 0”) at the beginning of the platoon and highly automated follow-up vehicles FV (so-called “SAE Level 4”).

Gemäß einer Ausführungsform wird die Trajektorie L des Führungsfahrzeugs LV (oder eines der Folgefahrzeuge FV1, FV2) mittels Fahreingaben geschätzt und kann mit der Prädiktion zukünftiger Schaltvorgänge verbessert werden. Die verbesserte geschätzte Trajektorie kann als Zusatzinformation für nachfolgende Fahrzeuge dienen, mit der sie ihre eigene Trajektorie besser planen können. Auch in den Folgefahrzeugen FV1, FV2 (vgl. 4) können die eigenen Schaltvorgänge prädiziert werden, die zur Verbesserung der eigenen Trajektorie genutzt werden können. Diese Trajektorien können wiederum nachfolgenden Fahrzeugen bereitgestellt werden.According to one embodiment, the trajectory L. of the lead vehicle LV (or one of the following vehicles FV1 , FV2 ) estimated by means of driving inputs and can be improved with the prediction of future gear changes. The improved estimated trajectory can serve as additional information for following vehicles with which they can better plan their own trajectory. Also in the following vehicles FV1 , FV2 (see. 4th ) one's own switching processes can be predicted, which can be used to improve one's own trajectory. These trajectories can in turn be made available to following vehicles.

Ein Vorteil der Verbesserung der Schätzung im Führungsfahrzeug LV beruht darauf, dass seine Schätzung verbessert wird und es nicht, entgegen seiner Schätzung, zurückfällt und somit der Abstand zum Folgefahrzeug FV1 kleiner wird, was eine Störung in den gesamten Platoon einbringt. Ein Vorteil der Verbesserung der Schätzung in den Folgefahrzeugen FV1, FV2 beruht darauf, dass durch die Zusatzinformation des Führungsfahrzeugs LV kommenden Abweichungen vorgebeugt werden und durch die Prädiktion kommende Abweichungen durch Schaltvorgänge identifiziert werden können und mit einer verbesserten Trajektorie entgegengewirkt werden kann, so dass das eigene Regelziel erreicht wird.An advantage of improving the estimate in the lead vehicle LV is based on the fact that its estimate is improved and it does not, contrary to its estimate, fall behind and thus the distance to the following vehicle FV1 gets smaller, which introduces a disruption to the entire platoon. A benefit of improving the estimate in the following vehicles FV1 , FV2 is based on the fact that the additional information from the lead vehicle LV upcoming deviations can be prevented and the prediction can identify upcoming deviations from switching processes and counteract them with an improved trajectory so that the own control goal is achieved.

Insgesamt können so die folgenden übergeordneten Regelziele besser erreicht werden:

  • - Halten des Abstands zwischen benachbarten Fahrzeugen
  • - Einhalten eines Mindestabstandes (Sicherheit)
  • - Unterstützung der Kettenstabilität
  • - Komfortableres Fahrverhalten durch weniger Beschleunigungs- und Verzögerungsänderungen
  • - Energieeinsparungspotential
Overall, the following overarching control objectives can be better achieved:
  • - Keeping the distance between neighboring vehicles
  • - Maintaining a minimum distance (safety)
  • - Support of chain stability
  • - More comfortable driving behavior due to fewer changes in acceleration and deceleration
  • - Energy saving potential

Für die Prädiktion werden primär folgende Eingangsgrößen genutzt:

  • - Fahrdynamische Größen (v, a), gegebenenfalls angefordertes Motormoment
  • - Fahrzeugdaten (Motordrehzahl, Motordrehzahländerung, momentaner Gang, und/oder Gaspedalwinkel), und/oder Steigung (kann z.B. aus anderen Größen geschätzt werden)
  • - Gegebenenfalls Lenkradwinkel, Bremspedal
  • - Gegebenenfalls vergangene Größen
The following input variables are primarily used for the prediction:
  • - Driving dynamics variables ( v , a ), possibly requested engine torque
  • - Vehicle data (engine speed, change in engine speed, current gear, and / or accelerator pedal angle), and / or gradient (can be estimated from other variables, for example)
  • - If applicable, steering wheel angle, brake pedal
  • - Past sizes, if applicable

Ausgangsgrößen der Prädiktion können sein:

  • - Direkter Gang
  • - Schalten / kein Schalten
  • - Gang halten / Hochschalten / Runterschalten
The output variables of the prediction can be:
  • - Direct walk
  • - Switching / no switching
  • - Hold gear / upshift / downshift

Eine Ausgestaltung einer Prädiktion ist insbesondere in folgenden Varianten denkbar:

  • In einer ersten Variante, Nutzung einer Prädiktion (insbesondere eines Beobachters oder einer Regressionsanalyse) zur Schätzung eines Schaltvorgangs in einer vordefinierten (gegebenenfalls auch dynamischen) Zeit in der Zukunft (z.B. ΔTSchätzung = 0...2000ms): Schauen mit einer bestimmten Blickweite in die Zukunft und Schätzung, ob nach der Zeit erfahrungsgemäß ein Schaltvorgang auftritt.
An embodiment of a prediction is particularly conceivable in the following variants:
  • In a first variant, use of a prediction (in particular an observer or a regression analysis) to estimate a switching process in a predefined (possibly also dynamic) time in the future (e.g. ΔTestimation = 0 ... 2000ms): look at the Future and estimation of whether, based on experience, a switching process will occur.

Entsprechend verwendet gemäß einer Ausführungsform die Prädiktion ein Regelungsverfahren, das ein System eines Beobachters beinhaltet. Ein Beobachter ist in der Regelungstechnik ein dem Fachmann bekanntes System, das aus bekannten Eingangsgrößen (z. B. Stellgrößen) und Ausgangsgrößen (Messgrößen) eines beobachteten Referenzsystems nicht messbare Größen (Zustände) rekonstruiert. Dazu bildet er das beobachtete Referenzsystem als Modell nach und führt mit einem Regler die messbaren, und deshalb mit dem Referenzsystem vergleichbaren, Zustandsgrößen nach.Correspondingly, according to one embodiment, the prediction uses a control method that includes an observer's system. In control engineering, an observer is a system known to those skilled in the art, which reconstructs non-measurable variables (states) from known input variables (e.g. manipulated variables) and output variables (measured variables) of an observed reference system. To do this, it simulates the observed reference system as a model and uses a controller to track the measurable state variables that are therefore comparable with the reference system.

Gemäß einer anderen Ausführungsform verwendet die Prädiktion ein Regelungsverfahren, das eine Regressionsanalyse beinhaltet. Eine Regression oder Regressionsanalyse in der Regelungstechnik ist ein dem Fachmann bekanntes Analyseverfahren, das zum Ziel hat, Beziehungen zwischen einer abhängigen und einer oder mehreren unabhängigen Variablen zu modellieren.According to another embodiment, the prediction uses a control method that includes regression analysis. A regression or regression analysis in control engineering is an analysis method known to the person skilled in the art, the aim of which is to model relationships between a dependent and one or more independent variables.

Eine andere Variante beinhaltet die Nutzung der berechneten Trajektorien und der damit verbundenen fahrdynamischen und Fahrzeuggrößen zur Überprüfung auf kommende Schaltvorgänge. Das vorhandene Wissen über den zukünftigen Verlauf wird genutzt und mittels einer Abbildung der Schaltgetriebelogik werden Schaltvorgänge identifiziert.Another variant includes the use of the calculated trajectories and the associated driving dynamics and vehicle variables to check for upcoming gear changes. The existing knowledge about the future course is used and shifting processes are identified by means of a mapping of the manual transmission logic.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet das Verfahren ein Optimierungsverfahren eines künstlichen neuronalen Netzes. Insbesondere kann eine mögliche Ausgestaltung mittels sogenannter Künstlich Neuronaler Netze (KNN) wie folgt erfolgen:

  • - Neuronales Netz mit vielen Zwischenlagen HL („hidden layers“) (Variante 1) oder wenigen Zwischenlagen HL (Variante 2)
  • - Eingänge der Eingabeschicht IL („input layer“) bilden oben genannte Größen
  • - Ausgänge der Ausgabeschicht OL („output layer“) bilden oben genannte Größen
According to a preferred embodiment of the invention, the method includes an optimization method for an artificial neural network. In particular, a possible configuration using so-called Artificial Neural Networks (ANN) can take place as follows:
  • - Neural network with many intermediate layers HL ("Hidden layers") (variant 1 ) or a few intermediate layers HL (Variant 2 )
  • - Inputs of the input layer IL (“Input layer”) form the sizes mentioned above
  • - Outputs of the output layer OIL (“Output layer”) form the sizes mentioned above

5 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines zum Zwecke der Prädiktion verwendeten Optimierungsverfahrens eines künstlichen neuronalen Netzes. Das KNN weist eine oder mehrere Zwischenlagen HL zwischen einer Eingabeschicht IL und einer Ausgabeschicht OL auf, wobei als Eingänge der Eingabeschicht IL die fahrdynamischen Parameter vx und ax, und die Fahrzeugdaten nMo , Mo und G verwendet werden, und einer oder mehrere Ausgänge der Ausgabeschicht OL zum Vorhersagezeitpunkt tp = xx ms eine Information beinhalten, die für die Prädiktion bezeichnend ist, hier die direkte Gang-Bezeichnung 1, 2, ..., 15. 5 shows a schematic representation of a first embodiment of an optimization method of an artificial neural network used for the purpose of prediction. The KNN has one or more intermediate layers HL between an input layer IL and an output layer OIL on, being the inputs of the input layer IL the driving dynamics parameters v x and a x , and the vehicle data n Mon , n ° Mon and G can be used, and one or more outputs of the output layer OIL at the time of the forecast tp = xx ms contain information that is indicative of the prediction, here the direct gait designation 1 , 2 , ..., 15.

6 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, bei der einer oder mehrere Ausgänge der Ausgabeschicht OL eine Information beinhalten, ob ein Schaltvorgang ansteht oder der Gang gehalten wird. 6th shows a schematic representation of a further embodiment in which one or more outputs of the output layer OIL contain information as to whether a shift is pending or whether the gear is being held.

7-9 zeigen weitere analoge schematische Darstellungen von weiteren Ausführungsformen eines zum Zwecke der Prädiktion verwendeten Optimierungsverfahrens eines KNN. 7-9 show further analogous schematic representations of further embodiments of an ANN optimization method used for the purpose of prediction.

Ziele der Nutzung eines KNN zur Prädiktion eines Gangwechsels in folgenden Formen sind:

  • Eingänge des KNN werden genutzt, um Schaltvorgänge in einer definierten Zeitspanne in der Zukunft (50-2000ms) zu identifizieren (Netz wird genau darauf trainiert).
The goals of using an ANN to predict a gear change in the following forms are:
  • Inputs of the ANN are used to identify switching processes in a defined time span in the future (50-2000ms) (network is trained precisely on this).

Schließlich weiß das System, ob im Vorhersagezeitpunkt tp = xx ms ein Schaltvorgang vorliegt oder nicht, und wenn, in welcher Richtung (7).Finally, the system knows whether or not there is a switching process at the prediction time tp = xx ms, and if so, in which direction ( 7th ).

In einer anderen Variante gemäß 8 wird das KNN als Regression (Abbild) eines Getriebeschaltplans genutzt und dementsprechend angelernt. Mit Hilfe der geplanten Trajektorie kann in der Zukunft ein Schaltvorgang identifiziert werden, indem ein Gang gehalten wird, aber der geplante Geschwindigkeit- und Beschleunigungsverlauf auf einen Schaltvorgang hin untersucht wird.In another variant according to 8th the ANN is used as a regression (image) of a gear shift diagram and learned accordingly. With the help of the planned trajectory, a shifting process can be identified in the future by keeping a gear, but examining the planned speed and acceleration profile for a shifting process.

Ein weiterer Ansatz ist eine Variante, die nicht nur ein Getriebeschaltmodell beinhaltet, sondern auch ein komplettes Fahrzeugmodell, das voraussichtlich mehr Ein- und Ausgangsgrößen bedarf und außerdem ein tiefes Netz mit rekurrentem Anteil braucht. 9 zeigt ein KNN, das einen (kleinen) Zeitschritt tp prädiziert. Die Ausgänge dieses Zeitschrittes tp (t → t+1) werden als Eingang für den nächsten Schritt genutzt. Der Zeitpunkt t bezeichnet dabei den momentanen Erfassungszeitpunkt.Another approach is a variant that not only includes a gear shift model, but also a complete vehicle model that is likely to require more input and output variables and also needs a deep network with a recurrent component. 9 shows an ANN that has a (small) time step tp predicted. The outputs of this time step tp (t → t + 1) are used as input for the next step. Point of time t denotes the current acquisition time.

Auch ist eine Ausführungsform denkbar, bei der am Eingang des KNN ein Signal aus der Vergangenheit anliegen kann, falls es die Prädiktion verbessert. In diesem Fall müsste das KNN zu einem rekurrenten Netz gestaltet werden. Dadurch kann eine Analyse und/oder Recherche zu Schaltstrategien gemacht werden, inwieweit Schaltvorgänge von vergangenen Zuständen abhängig sind.An embodiment is also conceivable in which a signal from the past can be present at the input of the ANN if it improves the prediction. In this case, the ANN would have to be designed as a recurrent network. In this way, an analysis and / or research can be carried out on switching strategies to determine the extent to which switching operations are dependent on previous states.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

LV, FV1, FV2LV, FV1, FV2
Fahrzeugvehicle
dd
Abstanddistance
L, GT, RTL, GT, RT
TrajektorieTrajectory
tt
Zeittime
v, vxv, vx
Geschwindigkeitspeed
a, axa, ax
Beschleunigungacceleration
ss
Wegpath
Δs9Δs9
Abweichungdeviation
tgdaily
Zeitpunkttime
tptp
VorhersagezeitpunktPrediction time
V2VxV2Vx
TrajektoriendatenTrajectory data
SDxSDx
SensordatenSensor data
nMonMo
MotordrehzahlEngine speed
n°Mon ° Mon
MotordrehzahländerungEngine speed change
GG
eingelegter Gangengaged gear
ILIL
EingabeschichtInput layer
OLOIL
AusgabeschichtOutput layer
HLHL
ZwischenschichtIntermediate layer
11
PlatoonPlatoon
22
EinrichtungFacility
11,2111.21
EmpfangsschaltungReceiving circuit
12, 2212, 22
ControllereinheitController unit
13, 2313, 23
dynamisches Systemdynamic system
14, 2414, 24
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-KommunikationseinrichtungVehicle-to-vehicle communication device
3030th
VerarbeitungseinrichtungProcessing facility

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 9297455 B2 [0006]US 9297455 B2 [0006]

Claims (15)

Verfahren zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) innerhalb eines Platoons (1) mit mindestens einem Führungsfahrzeug (LV) und mindestens einem oder mehreren dem Führungsfahrzeug (LV) folgenden Folgefahrzeugen (FV1, FV2), wobei sich das Führungsfahrzeug (LV) und die Folgefahrzeuge (FV1, FV2) einer jeweiligen Trajektorie (L) folgend bewegen, wobei das Fahrzeug (LV, FV1, FV2) einen Motor und ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe zum Antrieb des Fahrzeugs aufweist, mit folgenden Schritten: Erfassen, durch eine Verarbeitungseinrichtung (30), von fahrdynamischen Parametern des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2), welche mindestens eine momentane Geschwindigkeit (vx) und eine momentane Beschleunigung (ax) des Fahrzeugs beinhalten, Erfassen, durch die Verarbeitungseinrichtung (30), von Fahrzeugdaten des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2), welche eine momentane Motordrehzahl (nMo) und Daten bezeichnend für einen momentan eingelegten Gang (G) des Getriebes aufweisen, und Prädiktion, durch die Verarbeitungseinrichtung (30), wenigstens eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) in der Zukunft auf Grundlage der erfassten fahrdynamischen Parameter und Fahrzeugdaten zur Bestimmung einer Trajektorie (L) wenigstens eines der Fahrzeuge (LV, FV1, FV2) des Platoons (1).Method for determining the driving behavior of a vehicle (LV, FV1, FV2) within a platoon (1) with at least one lead vehicle (LV) and at least one or more following vehicles (FV1, FV2) following the lead vehicle (LV), whereby the lead vehicle ( LV) and the following vehicles (FV1, FV2) move following a respective trajectory (L), the vehicle (LV, FV1, FV2) having an engine and a gearbox coupled to the engine for driving the vehicle, with the following steps: detecting, by a processing device (30), of driving dynamics parameters of the vehicle (LV, FV1, FV2), which contain at least a current speed (v x ) and a current acceleration (a x ) of the vehicle, detection, by the processing device (30), of vehicle data of the vehicle (LV, FV1, FV2), which have a current engine speed (n Mo ) and data indicative of a currently engaged gear (G) of the transmission, and prediction, by the processing device (30), at least one switching operation of the vehicle (LV, FV1, FV2) in the future on the basis of the detected driving dynamics parameters and vehicle data to determine a trajectory (L) of at least one of the vehicles (LV, FV1, FV2) of the platoon (1). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs in der Zukunft eine Schätzung des Schaltvorgangs in einer vordefinierten oder dynamischen Zeit in der Zukunft beinhaltet, insbesondere eine Schätzung beinhaltet, ob nach der Zeit ein Schaltvorgang auftritt.Procedure according to Claim 1 , wherein the prediction of at least one shift in the future includes an estimate of the shift in a predefined or dynamic time in the future, in particular includes an estimate of whether a shift will occur after the time. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: Bestimmen, durch die Verarbeitungseinrichtung (30), einer Trajektorie (L) des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) auf Grundlage des prädizierten wenigstens einen Schaltvorgangs, und Verwenden, durch die Verarbeitungseinrichtung (30), der bestimmten Trajektorie (L) und damit assoziierter fahrdynamischer Parameter und Fahrzeugdaten des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) zur Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) in der Zukunft.Procedure according to Claim 1 or 2 , further comprising: determining, by the processing device (30), a trajectory (L) of the vehicle (LV, FV1, FV2) on the basis of the predicted at least one shifting process, and using, by the processing device (30), the determined trajectory (L ) and associated driving dynamics parameters and vehicle data of the vehicle (LV, FV1, FV2) for predicting at least one switching process of the vehicle (LV, FV1, FV2) in the future. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die bestimmte Trajektorie (L) des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) mittels einer Abbildung einer Getriebelogik des Getriebes verwendet wird, um Schaltvorgänge in der Zukunft zu identifizieren.Procedure according to Claim 3 , the specific trajectory (L) of the vehicle (LV, FV1, FV2) being used by means of a mapping of a transmission logic of the transmission in order to identify future shifts. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die fahrdynamischen Parameter des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) zusätzlich ein angefordertes Motormoment umfassen und/oder die Fahrzeugdaten des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) zusätzlich wenigstens ein oder mehrere der folgenden Daten umfassen: Motordrehzahländerung, Gaspedalwinkel des Fahrzeugs, Gaspedalweg des Fahrzeugs, Fahrweg-Steigung, Lenkradwinkel, Bremspedalstellung, Fahrzeugdaten aus der Vergangenheit.Method according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the driving dynamics parameters of the vehicle (LV, FV1, FV2) additionally include a requested engine torque and / or the vehicle data of the vehicle (LV, FV1, FV2) additionally include at least one or more of the following data: engine speed change, accelerator pedal angle of the vehicle, accelerator pedal travel of the vehicle, route gradient, steering wheel angle, brake pedal position, vehicle data from the past. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens eine Ausgangsgröße der Prädiktion ein oder mehrere der folgenden Informationen beinhaltet: direkter Gang, Schalten oder Nicht-Schalten, Gang halten, Hochschalten, Herunterschalten, eine Zeit, nach der der Schaltvorgang auftritt.Method according to one of the Claims 1 to 5 , wherein at least one output variable of the prediction contains one or more of the following information: direct gear, shifting or not shifting, holding gear, upshifting, downshifting, a time after which the shift occurs. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Prädiktion ein Regelungsverfahren verwendet, das ein System eines Beobachters beinhaltet.Method according to one of the Claims 1 to 6th , wherein the prediction uses a control method involving an observer's system. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Prädiktion ein Regelungsverfahren verwendet, das eine Regressionsanalyse beinhaltet.Method according to one of the Claims 1 to 7th , wherein the prediction uses a control method that includes regression analysis. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren ein Optimierungsverfahren eines künstlichen neuronalen Netzes beinhaltet.Method according to one of the Claims 1 to 8th , the method including an artificial neural network optimization method. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das neuronale Netz eine oder mehrere Zwischenlagen (HL) zwischen einer Eingabeschicht (IL) und einer Ausgabeschicht (OL) aufweist, wobei als Eingänge der Eingabeschicht (IL) die fahrdynamischen Parameter und Fahrzeugdaten des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) verwendet werden und einer oder mehrere Ausgänge der Ausgabeschicht (OL) eine Information beinhalten, die für die Prädiktion bezeichnend ist.Procedure according to Claim 9 , the neural network having one or more intermediate layers (HL) between an input layer (IL) and an output layer (OL), the dynamic driving parameters and vehicle data of the vehicle (LV, FV1, FV2) being used as inputs of the input layer (IL) and one or more outputs of the output layer (OL) contain information which is indicative of the prediction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren ein Getriebeschaltmodell des Getriebes, und optional ein Fahrzeugmodell des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2), zur Bestimmung der Prädiktion beinhaltet.Method according to one of the Claims 1 to 10 , wherein the method contains a gear shift model of the transmission, and optionally a vehicle model of the vehicle (LV, FV1, FV2), for determining the prediction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Prädiktion in Verbindung mit wenigstens einer Fahrzeugkomponente eines oder mehrerer Fahrzeuge (LV, FV1, FV2) des Platoons (1) durch die Verarbeitungseinrichtung (30) verwendet wird, um wenigstens eines oder mehrere von folgenden Regelzielen zu erreichen: Halten eines Abstands (d) zwischen benachbarten Fahrzeugen (LV, FV1, FV2), Einhalten eines Mindestabstandes zwischen benachbarten Fahrzeugen (LV, FV1, FV2), Unterstützung der Kettenstabilität des Platoons (1), Komfortableres Fahrverhalten eines oder mehrerer Fahrzeuge (LV, FV1, FV2) des Platoons (1) durch Verringerung von Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsänderungen, Erhöhung eines Energieeinsparungspotentials eines oder mehrerer Fahrzeuge (LV, FV1, FV2) des Platoons (1).Method according to one of the Claims 1 to 11 , the prediction being used in connection with at least one vehicle component of one or more vehicles (LV, FV1, FV2) of the platoon (1) by the processing device (30) in order to achieve at least one or more of the following control objectives: maintaining a distance ( d) between neighboring vehicles (LV, FV1, FV2), maintaining a minimum distance between neighboring vehicles (LV, FV1, FV2), supporting the chain stability of the platoon (1), more comfortable driving behavior of one or more vehicles (LV, FV1, FV2) of the Platoons (1) by reducing changes in acceleration and / or deceleration, Increasing the energy saving potential of one or more vehicles (LV, FV1, FV2) of the platoon (1). Computerprogrammprodukt mit Softwarecodeabschnitten, welche eingerichtet sind, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen, wenn diese in einen internen Speicher wenigstens einer Prozessoreinrichtung der Verarbeitungsseinrichtung (30) geladen sind.Computer program product with software code sections which are set up to carry out a method according to one of the preceding claims when these are loaded into an internal memory of at least one processor device of the processing device (30). Einrichtung (2) zur Bestimmung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) innerhalb eines Platoons (1) mit mindestens einem Führungsfahrzeug (LV) und mehreren dem Führungsfahrzeug (LV) folgenden Folgefahrzeugen (FV1, FV2), wobei sich das Führungsfahrzeug (LV) und die Folgefahrzeuge (FV1, FV2) einer jeweiligen Trajektorie (L) folgend bewegen, wobei das Fahrzeug (LV, FV1, FV2) einen Motor und ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe zum Antrieb des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) aufweist, wobei die Einrichtung (2) eine Verarbeitungseinrichtung (30) aufweist, welche eingerichtet ist zum: Erfassen von fahrdynamischen Parametern des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2), welche eine momentane Geschwindigkeit (vx) und eine momentane Beschleunigung (ax) des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) beinhalten, Erfassen von Fahrzeugdaten des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2), welche eine momentane Motordrehzahl (nMo) und Daten bezeichnend für einen momentan eingelegten Gang (G) des Getriebes aufweisen, und zur Prädiktion wenigstens eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) in der Zukunft auf Grundlage der erfassten fahrdynamischen Parameter und Fahrzeugdaten zur Bestimmung einer Trajektorie (L) wenigstens eines der Fahrzeuge (LV, FV1, FV2) des Platoons (1).Device (2) for determining the driving behavior of a vehicle (LV, FV1, FV2) within a platoon (1) with at least one lead vehicle (LV) and several following vehicles (FV1, FV2) following the lead vehicle (LV), the lead vehicle ( LV) and the following vehicles (FV1, FV2) move following a respective trajectory (L), the vehicle (LV, FV1, FV2) having an engine and a gearbox coupled to the engine for driving the vehicle (LV, FV1, FV2) , wherein the device (2) has a processing device (30) which is set up for: detecting driving dynamics parameters of the vehicle (LV, FV1, FV2), which a current speed (v x ) and a current acceleration (a x ) of the Vehicle (LV, FV1, FV2) include acquisition of vehicle data of the vehicle (LV, FV1, FV2), which have a current engine speed (n Mo ) and data indicative of a currently engaged gear (G) of the transmission, and to predict who At least one switching process of the vehicle (LV, FV1, FV2) in the future on the basis of the recorded driving dynamics parameters and vehicle data to determine a trajectory (L) of at least one of the vehicles (LV, FV1, FV2) of the platoon (1). Fahrzeug (LV, FV1, FV2), insbesondere Nutzfahrzeug, das eine Einrichtung (2) nach Anspruch 14 enthält oder wenigstens eine Schnittstelle aufweist, die eingerichtet ist, mit einer Einrichtung (2) nach Anspruch 14 gekoppelt zu werden, zur Bestimmung eines Schaltvorgangs des Fahrzeugs (LV, FV1, FV2) innerhalb des Platoons (1).Vehicle (LV, FV1, FV2), in particular commercial vehicle, which has a device (2) according to Claim 14 contains or has at least one interface which is set up with a device (2) according to Claim 14 to be coupled to determine a switching process of the vehicle (LV, FV1, FV2) within the platoon (1).
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