DE102021005088A1 - Verfahren zur Regelung oder Steuerung einer Längsbewegung eines Fahrzeuges - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung oder Steuerung einer Längsbewegung eines Fahrzeuges (1) nach Maßgabe einer in Abhängigkeit einer erfassten Umgebungssituation geplanten Soll-Trajektorie (S). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zum zielgenauen Anhalten des Fahrzeuges (1) an einer durch die Soll-Trajektorie (S) vorgegebenen Halteposition vor einem eingeleiteten Fahrzeugstillstand von einer Beschleunigungsregelung auf eine Wegeregelung oder Wegesteuerung umgeschaltet wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung oder Steuerung einer Längsbewegung eines Fahrzeuges nach Maßgabe einer in Abhängigkeit einer erfassten Umgebungssituation geplanten Soll-Trajektorie.
- Aus der
DE 10 2012 213 815 A1 sind ein Verfahren und ein System zum Anhalten eines Kraftfahrzeuges bekannt. Das Fahrzeug weist ein elektronisches Umfeldsteuergerät zur Auswertung der Daten eines oder mehrerer Umfeldsensoren und ein elektronisches Bremsensteuergerät zur Ansteuerung eines Bremssystems auf, die über eine Datenverbindung, insbesondere eine Fahrzeugdatenbus, Informationen und/oder Anweisungen austauschen. Das Verfahren umfasst die Schritte Erfassen eines Abstandes zu einem Hindernis, insbesondere einem vorausfahrenden Fahrzeug, Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, Regeln des Abstandes zu dem Hindernis durch das Umfeldsteuergerät, wenn die Fahrgeschwindigkeit einen Übergabeschwellenwert übersteigt, und Anhalten des Kraftfahrzeuges durch das Bremsensteuergerät, wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als der oder gleich dem Übergabeschwellenwert ist, wobei das Umfeldsteuergerät nach Maßgabe des erfassten Abstandes eine Sollstrecke an das Bremsensteuergerät vorgibt, nach der das Kraftfahrzeug stehen soll. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung oder Steuerung einer Längsbewegung eines Fahrzeuges nach Maßgabe einer in Abhängigkeit einer erfassten Umgebungssituation geplanten Soll-Trajektorie anzugeben.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Ein Verfahren zur Regelung oder Steuerung einer Längsbewegung eines Fahrzeuges nach Maßgabe einer in Abhängigkeit einer erfassten Umgebungssituation geplanten Soll-Trajektorie sieht erfindungsgemäß vor, dass zum zielgenauen Anhalten des Fahrzeuges an einer durch die Soll-Trajektorie vorgegebenen Halteposition vor einem eingeleiteten Fahrzeugstillstand von einer Beschleunigungsregelung auf eine Wegeregelung oder Wegesteuerung umgeschaltet wird.
- Durch Anwendung des Verfahrens können interne Störeinflüsse beim Folgen der Soll-Trajektorie, wie z. B. Systemlatenzen, Unstetigkeiten durch Getriebeschaltungen, etc., sowie externe Störeinflüsse, wie beispielsweise ein Überfahren von Straßenschäden, kompensiert werden. Dabei stellt das Verfahren eine nicht fahrzeugspezifische generische Lösung dar.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 schematisch ein auftretendes Problem bei einer Regelung einer Längsbewegung eines Fahrzeuges und -
2 schematisch ein Blockschaltbild zur Wegeregelung oder Wegesteuerung bei einem Anhaltevorgang als Teil einer Trajektorienregelung des Fahrzeuges. - Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt ein auftretendes Problem bei einer Regelung einer Längsbewegung eines automatisiert fahrenden Fahrzeuges1 . - Im Allgemeinen ist bekannt, dass es vergleichsweise schwierig ist, dieselbe Lösung für eine Trajektorienregelung sowohl für einen Fahrbetrieb als auch für ein Anhalten des Fahrzeuges
1 hochgenau zu realisieren. Die Trajektorienregelung ist ein wichtiger Bestandteil eines autonom/automatisiert fahrenden Fahrzeuges1 . Basierend auf einer Umgebungserfassung wird entschieden, welche die nächsten Schritte für das Fahrzeug1 sind. Das Ergebnis einer solchen Entscheidung ist eine in2 gezeigte Soll-TrajektorieS , z. B. eine Position P des Fahrzeuges1 auf einer Fahrbahn in Bezug auf die Zeit t, als Bewegungsreferenz in einer bekannten Umgebung. Ein Anhaltevorgang des Fahrzeuges1 wird auch mittels einer Trajektorie realisiert und wird üblicherweise nicht separat betrachtet. Es kommt allerdings vergleichsweise häufig vor, dass ein sogenannter Überschießer am Ende einer Anhaltetrajektorie des Fahrzeuges1 auftritt, so dass das automatisiert fahrende Fahrzeug1 , wie in1 gezeigt ist, zumindest abschnittsweise eine Haltelinie H, beispielsweise an einer Lichtsignalanlage2 , überfährt. - Dabei ist das Überschießen anhand eines ersten Diagrammes
D1 in Bezug auf eine Beschleunigung a und in einem zweiten DiagrammD2 anhand einer Geschwindigkeitv des Fahrzeuges1 dargestellt. In beiden DiagrammenD1 ,D2 ist eine jeweilige Trajektorien-Größe der Soll-TrajektorieS in Bezug auf die Beschleunigung a und die Geschwindigkeitv mittels gestrichelter Linie und die jeweilige Ist-Größe in Bezug auf die Beschleunigung a und die Geschwindigkeitv mittels durchgezogener Linie dargestellt. - Mittels des in dem zweiten Diagramm
D2 gezeigten KreisesK ist das typische Problem dargestellt, bei dem eine momentane Geschwindigkeitv des Fahrzeuges1 noch positiv ist, obwohl eine Referenzgeschwindigkeit aus der Soll-TrajektorieS bereits Null beträgt. - Insbesondere bei einer Getriebeschaltung ist das Überschießen relativ stark ausgeprägt und führt zusätzlich zu einer Beeinträchtigung eines Fahrkomforts. Im Fall, dass kurz vor einem Fahrzeugstillstand ein Getriebegang wechselt, wird noch ein Momentenschub erzeugt und das Fahrzeug
1 beschleunigt deswegen noch leicht, anstatt zu bremsen. Ein solcher Umstand ist für Insassen des Fahrzeuges1 deutlich spürbar, woraus die Beeinträchtigung des Fahrkomforts resultiert. -
2 zeigt ein Blockschaltbild zur Durchführung eines Verfahrens zur Lösung des oben beschriebenen Problems, wobei das Verfahren vorsieht, einen Anhaltevorgang des Fahrzeuges1 kurz vor einem Fahrzeugstillstand zu erkennen und daraufhin eine Wegeregelung oder Wegesteuerung aktiviert wird. - In dem Blockschaltbild sind eine Recheneinheit
R1 , eine weitere RecheneinheitR2 und ein Bremssystem B des Fahrzeuges1 dargestellt. - In der Recheneinheit
R1 wird anhand von Kartendaten sowie erfasster Signale einer Anzahl von am und/oder im Fahrzeug1 angeordneter Umfeldsensoren3 eine Trajektorienplanung TP durchgeführt und eine Soll-TrajektorieS ermittelt. - Die ermittelte Soll-Trajektorie
S wird einem in der weiteren RecheneinheitR2 angeordneten Trajektorienregler TR zugeführt. Anhand der Soll-TrajektorieS , eines Zustandes einer Feststellbremse F und einer momentanen Geschwindigkeitv des Fahrzeuges1 erfolgt eine ErkennungE eines Anhaltevorganges kurz vor einem Fahrzeugstillstand. - Der weiteren Recheneinheit
R2 werden zudem eine momentane Beschleunigung a, eine momentane Position P des Fahrzeuges1 etc. zugeführt. Dabei kann die ErkennungE des Anhaltevorganges kurz vor dem Fahrzeugstillstand beispielsweise eine Funktion der momentanen Geschwindigkeitv des Fahrzeuges1 , eines Feststellbremssignals und der Soll-TrajektorieS sein. - Dabei erfolgt eine Erkennung
E des Anhaltevorganges des Fahrzeuges1 immer parallel zur Trajektorienregelung und sobald ein Anhaltevorgang erkannt wird, erhält ein im Bremssystem B angeordneter Restwegregler/RestwegsteuererRR/RS zur Wegeregelung oder Wegesteuerung einen Vorrang vor einem BeschleunigungsreglerBR . - Dem Beschleunigungsregler
BR wird eine ermittelte Beschleunigung a in Form einer Soll-Größe zugeführt, wobei dem Restwegregler/RestwegsteuererRR/RS ein ermittelter RestwegRW bis zu einer Anhalteposition zugeführt wird. Die Wegregelung/Wegesteuerung oder Restwegregelung/Restwegsteuerung kann in einem vergleichsweise schnellen unterlagerten Regler erfolgen und somit wird z. B. ein RadmomentRM eingestellt. Beispielsweise wird der RestwegRW aus der Soll-TrajektorieS und der momentanen Position P des Fahrzeuges1 abgeleitet. - Ein von dem Beschleunigungsregler
BR ermitteltes BeschleunigungsmomentBM in Bezug auf die Soll-TrajektorieS , ein von der ErkennungE des Anhaltevorganges erzeugtes UmschaltbitUB und beispielsweise das RadmomentRM wird einem UmschalterU zugeführt. - Dieser Umschalter
U stellt dann beispielsweise ein RadmomentRM ein, wobei mittels des UmschaltersU eine Umschaltung von der Beschleunigungsregelung auf die Wegeregelung oder Wegesteuerung erfolgt. Der UmschalterU gibt dann ein Moment, beispielsweise ein RadmomentRM aus, welches einer Anhaltetrajektorie des Fahrzeuges1 zugrunde gelegt wird. - Denkbar ist auch, eine Wegeregelung oder Wegesteuerung zu implementieren, welche abhängig von dem Restweg
RW , z. B. einen letzten durchschnittlichen Beschleunigungsruck vor dem Anhaltevorgang des Fahrzeuges1 konstant hält. - Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens kann zu einem genaueren und komfortableren Anhalten des Fahrzeuges
1 führen. Eine Übernahme durch den Wegeregler erfolgt insbesondere erst kurz vor dem Fahrzeugstillstand, insbesondere nach Unterschreiten eines vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellwertes, beispielsweise die letzten 2 km/h der momentanen Geschwindigkeitv des Fahrzeuges1 . Dies ist abhängig von einer Implementierung der oben genannten ErkennungE des Anhaltevorganges vor dem Fahrzeugstillstand. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012213815 A1 [0002]
Claims (3)
- Verfahren zur Regelung oder Steuerung einer Längsbewegung eines Fahrzeuges (1) nach Maßgabe einer in Abhängigkeit einer erfassten Umgebungssituation geplanten Soll-Trajektorie (S), dadurch gekennzeichnet, dass zum zielgenauen Anhalten des Fahrzeuges (1) an einer durch die Soll-Trajektorie (S) vorgegebenen Halteposition vor einem eingeleiteten Fahrzeugstillstand von einer Beschleunigungsregelung auf eine Wegeregelung oder Wegesteuerung umgeschaltet wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum zielgenauen Anhalten des Fahrzeuges (1) an der durch die Soll-Trajektorie (S) vorgegebenen Halteposition vor dem eingeleiteten Fahrzeugstillstand bei Unterschreiten eines vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellwertes von der Beschleunigungsregelung auf die Wegeregelung oder Wegesteuerung umgeschaltet wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass über die Wegeregelung oder Wegesteuerung ein Radmoment (RM) geregelt oder gesteuert wird.
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WO2023186429A1 (de) | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zu einer restwegregelung für ein fahrzeug |
GB2620940A (en) * | 2022-07-26 | 2024-01-31 | Jaguar Land Rover Ltd | Position-based vehicle control scheme |
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DE102012213815A1 (de) | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und System zum Anhalten eines Kraftfahrzeugs |
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2021
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DE102022001119A1 (de) | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zu einer Restwegregelung für ein Fahrzeug |
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